Телевизионные преобразователи. Датчики телевизионных сигналов и их характеристики. Передающие телевизионные трубки. (Лекция 6)

Содержание

Слайд 2

Слайд 3

Электроника управления A330 одинаковая с A340 и A320. Кабина управления одинаковая

Электроника управления A330 одинаковая с A340 и A320. Кабина управления одинаковая

для А320 и A330. Кабина управления А380 и А350 сделана на основе серии A330. Благодаря этому обучение лётчиков для этих моделей происходит по схожим программам
Слайд 4

Слайд 5

Вывод: Дискретизация изображения и его развертка Объект переданный Объект в канале

Вывод: Дискретизация изображения и его развертка

Объект переданный

Объект в канале связи

Объект воспроизведенный

U=

f(t)

В=f'B(x,y,z,t)
λ= f'λ (x,y,z,t)
P= f'P(x,y,z,t)

В=fB(x,y,z,t)
λ= f λ (x,y,z,t)
P= fP(x,y,z,t)

Упрощения в передаче изображений

В=fB(x,y,t)

U= f(t)

В'=fB(x,y,t)

Черно-белое телевидение

Цветное телевидение

В=fB(x,y,t)
λ= f λ (x,y,t)
P= fP(x,y,t)

U= f(t)

В'=fB(x,y,t)
λ' = f λ(x,y,t)
P' = fP(x,y,t)

Математические функции, описывающие поэлементный анализ и синтез оптических изображений

Слайд 6

Дисциплина «Устройства отображения информации» Тема 4. Телевизионные преобразователи Лекция 6 (2

Дисциплина
«Устройства отображения информации»
Тема 4. Телевизионные преобразователи
Лекция 6 (2 часа)


Изучаемые вопросы:
Датчики телевизионных сигналов и их характеристики.
Передающие телевизионные трубки.
Твердотельные фотоэлектрические преобразователи изображения.
Классификация телевизионных преобразователей электрических сигналов в оптическое изображение
Кинескопы черно-белого телевидения
Цветные кинескопы
Сведение лучей в масочном кинескопе
Матричные преобразователи сигнала в изображение

Лектор – к.ф.м.н., доцент Кобзарь В.А.

Слайд 7

Вклад ученых в создание передающих телевизионных трубок в 1925г. А.А.Чернышев (СССР)

Вклад ученых в создание передающих телевизионных трубок

в 1925г. А.А.Чернышев (СССР) предложил

передающую трубку с мозаичным полупроводниковым фотослоем, в которой были заложены возможности использования эффекта накопления заряда;
в 1928г. Ч.Дженкинс (США) сформулировал принцип накопления света применительно к телевидению, а также предложил схему с накопительными ёмкостями и коммутатором;
в 1930г. А.П.Константинов (СССР) изобрёл первую передающую трубку с накоплением зарядов;
в 1931г. С.М.Катаев (СССР), а затем В.К.Зворыкин (США) независимо друг от друга предложили проект иконоскопа;
в 1933г. П.В.Шмаков и П.В.Тимофеев (СССР) изобрели супериконоскоп.
Появление высокочувствительных передающих трубок позволило уже в 1937г. осуществлять высококачественное телевизионное вещание со стандартом 240 строк в Ленинграде и 343 строки – в Москве. В 1941 году был принят стандарт 441 строка, а с 1948 по настоящее время – 625 строк.
Слайд 8

Датчики телевизионных сигналов и их характеристики Преобразователи оптических изображений в электрические

Датчики телевизионных сигналов и их характеристики

Преобразователи оптических изображений в электрические сигналы

— датчики ТВ сигнала — преобразуют световую энергию, отраженную от объекта и спроецированную на фоточувствительную поверхность преобразователя, в последовательность электрических сигналов

Характеристики преобразователей СВЕТ-СИГНАЛ

Чувствительность
(минимальная освещенность, позволяющая воспроизводить заданное отношение сигнал/шум )

Разрешающая способность
(способность воспроизводить сигнал от мелких деталей)

Световая характеристика
(зависимость выходного тока от освещенности фоточувствительного слоя )

Спектральная характеристика
(зависимость выходного тока от длинны волны светового потока )

Инерционность
(время запаздывания изменения выходного сигнала при изменении освещенности)

Слайд 9

Передающие телевизионные трубки Системы мгновенного действия Системы с накоплением зарядов Qз=iф*tк

Передающие телевизионные трубки

Системы мгновенного действия

Системы с накоплением зарядов

Qз=iф*tк Qр=iр*tэ Qз =Qр
iр*tэ=iф*tк iр=iф*tк/tэ=iф*N

В

системах с накоплением зарядов выходной ток превышает ток систем мгновенного действия в N раз. Следовательно чувствительность таких систем в N раз выше.
Слайд 10

Видикон [1], стр. 117-123

Видикон [1], стр. 117-123

Слайд 11

Твердотельные фотоэлектрические преобразователи изображения В основе прибора с зарядовой связью ПЗС

Твердотельные фотоэлектрические преобразователи изображения

В основе прибора с зарядовой связью ПЗС лежат

свойства структуры металл - окисел - полупроводник (МОП-структура), способной собирать, накапливать и хранить зарядовые пакеты неосновных носителей в локализованных потенциальных ямах, образующихся у поверхности полупроводника под действием электрического поля

Перенос зарядовых пакетов в более глубокую потенциальную яму

Слайд 12

Слайд 13

Способ организации покадрового переноса Матрица ПЗС с числом элементов 288x232, работающая

Способ организации покадрового переноса

Матрица ПЗС с числом элементов 288x232, работающая с

покадровым переносом накопленной информации и трехтактным регистром управления
Слайд 14

Классификация телевизионных преобразователей электрических сигналов в оптическое изображение

Классификация телевизионных преобразователей электрических сигналов в оптическое изображение

Слайд 15

Кинескопы черно-белого телевидения Рис.8.2. Эскиз устройства электростатической фокусировки в кинескопе Рис.8.3.

Кинескопы черно-белого телевидения

Рис.8.2. Эскиз устройства электростатической фокусировки в кинескопе

Рис.8.3. Эскиз

кинескопа с электромагнитной фокусировкой: 1- термокатод; 2 – управляющий электрод; 3 – главный анод; 4 – стальное ярмо фокусирующей катушки; 5 – обмотка фокусирующей катушки; 6 – отклоняющая система; 7 – раструб колбы кинескопа; 8 – люминесци-рующий экран; 9 – электронный луч; δ – магнитный зазор; НФ – фокусирующее магнитное поле.

Рис.8.4. Зависимость относительных размеров кинескопа от угла отклонения 30 и 1100; Для D= 60см - LЭ=110 см, LМ=21 см

«Модуляция по току с одновременным отклонением луча в двух взаимно-перпендикулярных плоскостях» Б.Л.Розинг 1907 год патенты: России № 18076, США №1161734, Англии № 27570, Германии №209320

Три вида управления лучом:
фокусировка, отклонение, модуляция

F=e[ŪB]

Слайд 16

Цветные кинескопы

Цветные кинескопы

Слайд 17

Сведение лучей в масочном кинескопе Радиальное сведение лучей Сведение синего луча

Сведение лучей в масочном кинескопе

Радиальное сведение лучей

Сведение синего луча

Сведение чистоты цвета

Эффект

расслоения лучей на краях экрана
Слайд 18

Высокая прозрачность маски – 90% Компланарные прожекторы Эффект провисания проволок маски под действием электронной бомбардировки

Высокая прозрачность маски – 90%
Компланарные прожекторы
Эффект провисания проволок маски под действием

электронной бомбардировки
Слайд 19

Недостатки кинескопов Преобразователем электрического сигнала в изображение служит лишь тонкий слой

Недостатки кинескопов

Преобразователем электрического сигнала в изображение служит лишь тонкий слой люминофора,

а остальные элементы ЭЛТ выполняют функции управления
На отклонение электронного луча расходуется значительная доля мощности
Для создания необходимой яркости изображения требуются большие анодные напряжения
Размеры экранов ограничены по предельным значениям отклонения луча
Слайд 20

Матричные преобразователи сигнала в изображение

Матричные преобразователи сигнала в изображение

Слайд 21

Выводы: В кинескопах осуществляется фокусировка, модуляция и отклонение электронного луча, который

Выводы:

В кинескопах осуществляется фокусировка, модуляция и отклонение электронного луча, который управляет

свечением люминофора экрана
В цветных кинескопах для обеспечения сходимости лучей в центре экрана (статическое сведение) применяются постоянные магниты: радиального сведения, чистоты цвета, коррекции синего цвета, а для устранения расходимости на краях экрана (динамическое сведение) – катушки динамического сведения
Устранение недостатков преобразователей сигнал- свет на основе кинескопов возможно с использованием матричных экранов, ячейки которых излучают на различных физических принципах
Задание на самостоятельную работу:
Повторить материал лекций 7-8
[1], Стр. 135-151, конспект_
Слайд 22

Задание на самостоятельную работу Прочитав конспект лекций, ответить на следующие вопросы:

Задание на самостоятельную работу

Прочитав конспект лекций, ответить на следующие вопросы:
Как классифицируются

преобразователи сигналов в изображение? Какие типы твердотельных (матричных) преобразователей Вы знаете?
Поясните принцип электростатической и электромагнитной фокусировки и отклонения луча в кинескопах?
Почему в телевидении нашел применение метод электромагнитной фокусировки и отклонения луча, но не применяется электростатический метод?
Как осуществляется пространственное смешение цветов в цветном кинескопе и каков принцип устройства мозаичного люминофора.
Какие основные элементы входят в состав цветного кинескопа? Нарисуйте устройство цветного кинескопа.
Где расположена маска цветного кинескопа и каково ее назначение?
Для чего предназначено статическое сведение лучей в цветном кинескопе? Как и для каких целей осуществляется в масочном кинескопе: радиальное сведение лучей, сведение синего луча и сведение чистоты цвета?
Как и для каких целей производится динамическое сведение лучей в масочном кинескопе?
Каковы основные особенности устройства тринитронов и чем они лучше масочных кинескопов?
Каковы основные особенности устройства хромотронов и чем они лучше масочных кинескопов?
Какие основные типы матричных экранов Вы знаете? Почему наибольшее применение нашли жидкокристаллические и плазменные экраны?