Телевидение?.. Это очень просто! - Евгений Айсберг

Л. — Бедняга! Твое так хорошо начатое рассуждение провалилось со всеми выводами всего-навсего потому, что ты забыл одно важное обстоятельство. Менаду моментами, когда начальная волна прошла через вибратор и когда волна вернулась от отражателя, прошло время, равное одному полупериоду (рис. 131).

Рис 131. Положение волн, приходящих от передатчика и от рефлектора, и движение электронов в вибраторе В и рефлекторе Р в три последовательных момента времени, отстоящих друг от друга на четверть периода.

Таким образом, в момент, когда волна, пришедшая от отражателя, начнет перемещать электроны вибратора снизу вверх, волна, которая туда в это время придет от передатчика, будет уже иметь фазу, противоположную фазе, которая была полпериода назад. А она также…

Н. — …переместит электроны снизу вверх! Ты прав. Теперь я понимаю, что отражатель увеличивает усиление антенны. И я понимаю, что оно максимально для волн, приходящих со стороны вибратора. Для источников, расположенных сбоку или сзади, он неэффективен.

Л. — Антенна с отражателем наиболее употребительна в Англии. Вместе с поперечным поддерживающим брусом вибратор и рефлектор образуют букву Н. Крыши домов, где распространено телевидение, покрыты целым лесом Н, характерным для английского городского пейзажа.

ДИРЕКТОР В РОЛИ ОБЪЕКТИВА

Н. — Жаль, что нельзя, как в оптике, концентрировать волны не только с помощью рефлекторов, но и с помощью объективов. Тогда была бы аналогия с телескопами и подзорными трубами астрономов.

Л. — Следует остерегаться слишком далеко идущих аналогий. Однако есть одно приспособление, которое в известной мере можно грубо уподобить объективу: это директор.

Н. — Не имеешь же ты в виду директора телевизионного центра.

Л. — Хватит этой несносной игры слов. Директором называют проводник, немного более короткий, чем вибратор, и помещенный перед ним в направлении на передатчик, тогда как рефлектор длиннее вибратора и помещается за ним. Директор редко применяется в сочетании только с вибратором, но его часто добавляют к Н-образной антенне, направленность которой, так же как и усиление, он увеличивает (рис. 132).

Рис. 132. Направленная антенна с рефлектором и директором.

а — с полуволновым вибратором; б — с петлевым вибратором.

Н. — Но, кроме небольшой разницы в размерах, директор похож, как близнец, на рефлектор. Как же получается, что действие его как раз противоположно?

Л. — Небольшая разница, о которой ты говоришь, является решающей. Рефлектор длиннее вибратора и его сопротивление имеет индуктивный характер. Директор же короче, и его сопротивление имеет емкостный характер. Это значит, что они по-разному изменяют фазу отраженных волн. Не вдаваясь в подробности, отмечу лишь, что размеры этих элементов (так называемых пассивных в отличие от активного элемента — вибратора) в достаточной степени критичны. Кроме того, в случае их наличия уменьшается полное сопротивление в центре антенны и притом тем значительнее, чем они ближе расположены к вибратору, так как расстояние в одну четверть волны необязательно. Чтобы полное сопротивление не оказалось слишком малым, простой вибратор чаще всего заменяют петлевым.

Н. — Мне кажется, дорогой Любознайкин, что ты сегодня немного злоупотребил собирательной способностью той антенны, которой является мой бедный мозг…

Беседа восемнадцатая

ВСЕ ЦВЕТА РАДУГИ

До сих пор Любознайкин и Незнайкин изучали технику передачи одноцветных или монохромных изображений, называемых также черно-белыми[9]. Следуя примеру кинематографа, телевидение станет рано или поздно цветным, давая возможность воспроизводить изображения в их естественных цветах. Передача цветных изображений является очень сложной проблемой, для решения которой существует ряд методов, излагаемых Любознайкиным в настоящей беседе. Он последовательно разберет: принцип трехцветности; разложение на основные цвета и восстановление изображения; одновременную передачу трех цветовых составляющих изображения; метод последовательной передачи; дисковый фильтр; проблему модуляционных полос; чередование растров, строк и точек; трехцветный экран; трубку с тремя пушками и маской; последовательную систему с запоминанием.

АНАЛИЗ И СИНТЕЗ

Любознайкин. — Почему у тебя такое плохое настроение и разъяренный вид?

Незнайкин. — Потому что я только что видел фильм, цвета которого вывели меня из себя, настолько они были кричащими. Как хорошо, что телевидение не цветное!

Л. — Не очень-то радуйся. В некоторых странах уже существует цветное телевидение. Но добавлю для твоего успокоения, что цвета его более естественны, чем в кино.

Н. — Ну, уж если так, не мог бы ты объяснить в нескольких словах, каким образом передают цветные изображения.

Л. — Было предложено и испробовано несколько систем. Все они основаны на принципе трехцветности.

Н. — Думаю, что ты под этим подразумеваешь возможность воспроизводить все цвета и оттенки с помощью трех основных цветов — красного, синего и желто-зеленого, смешивая их в соответствующих пропорциях.

Л. — Браво, Незнайкин! Я не знал, что ты так хорошо в этом разбираешься.

Н. — Я узнал все это, посетив типографию, где печатали цветные репродукции. Я видел, что последовательно печатали красной, синей и желтой красками. Да, впрочем, рассматривая в лупу трехцветную репродукцию, можно обнаружить, что она состоит из расположенных рядом красных, синих и желтых точек. Глаз же синтезирует эти три основных цвета, что несколько схоже с картиной импрессионистской школы.

Л. — Решительно, ты меня не перестаешь сегодня поражать. Оказывается, ты разбираешься в вопросах живописи!

Н. — Ты что же, принимаешь меня за невежду?.. Вернемся, однако, к предмету нашего разговора. Я полагаю, что для передачи цветного изображения нужно сделать то же, что и в типографии: разложить его на три изображения в основных цветах и наложить одно на другое для синтеза.

Л. — В общем, по-твоему нужно для получения цветного изображения начать с трех изображений: красного, синего и зеленого. А как бы ты это сделал?

Н. — При помощи фильтров соответствующих цветов. Например, проецируя изображение через красное стекло, мы и получим красное изображение, где яркость каждого элемента изображения будет зависеть от количества красного света, отражаемого соответствующей поверхностью передаваемого изображения. Таким образом, красные части будут самыми яркими и, наоборот, так как красный свет не отражается от синих и зеленых частей изображения, они будут совершенно черными в изображении, рассматриваемом через красный фильтр.

Л. — Да, это правильно. Следовательно, у нас окажутся три изображения, которые мы назовем красным, синим и зеленым. Что ты с ними будешь делать?

Н. — Нет ничего проще (рис. 133). Я их передам обычным телевизионным способом. В месте приема каждое изображение будет воспроизведено на экране соответствующим кинескопом. Но у меня будет красное стекло перед тем изображением, которое должно быть красным, синее стекло — перед синим и зеленое — перед зеленым. Накладывая оптически все три изображения одно на другое, а такой способ не может не существовать, я восстановлю первоначальное изображение в его естественных цветах… Я сказал какую-нибудь глупость?

Рис. 133. Система передачи цветных изображений с тремя полными каналами, в которой изображения в трех основных цветах передаются одновременно.

1 — оптическая система, расщепляющая изображение на три канала; 2 — цветные фильтры; 3 — передающие камеры; 4 — телевизионные передатчики; 5 — телевизионные приемники; 6 — кинескоп; 7 — цветные фильтры; 8 — оптическая система; совмещающая три цветоделенных изображения.

Л. — О нет. То, что ты говоришь, вполне разумно. Такая система цветного телевидения часто применяется при передаче изображения по проводам с последующей проекцией на большой экран. Ее используют, например, чтобы дать возможность большому количеству студентов-медиков следить за ходом различных хирургических операций.