Дальновидение (телевидение)

Дальновидение (телевидение)

ДАЛЬНОВИДЕНИЕ, телевидение, электрическая телескопия, передача на расстояние изображений движущихся предметов посредством электрических сигналов, распространяемых по проволоке или через радиостанцию. Передача на расстояние изображений неподвижных предметов (рисунков, фотографий) носит часто название телефотографии.

В основу дальновидения положено использование двух аппаратов - передающего и приемного, связанных между собой посредством проволочной линии или радио. Основной системой передачи изображений, действительной для всех современных аппаратов, применяемых в рассматриваемой области, является т. н. точечная система. Она заключается в том, что в передающем аппарате в процессе самой передачи изображение оптическим путем разделяют на большое число отдельных площадок («точек»), которые воздействуют в последовательном порядке на прибор, превращающий световые импульсы в электрические; последние затем распространяются по проволоке или излучаются антенной. Число «точек», на которые должно быть разделено изображение при передаче, определяется тем, что полученные на приемной станции электрические сигналы, преобразованные затем в оптические импульсы, должны достаточно отчетливо воспроизвести изображение. Опыт показывает, что с достаточной для практики точностью воспроизводятся изображения, разделенные при передаче на 2500—5000 точек. Для получения на приемной станции изображений, весьма точно воспроизводящих оригинал, число точек необходимо довести до 10000. При передаче изображения движущихся предметов применяется метод наложения одного на другое ряда изображений, причем каждое из них соответствует отдельному положению предмета.

Опыт кинематографии показывает, что для достижения зрительного впечатления о непрерывном перемещении предмета на воспроизводимом изображении необходимо на приемной станции налагать одно на другое около 10—16 изображений в течение 1 сек. Т. о., время передачи одного изображения при дальновидении определяют приблизительно в 0,1—0,06 сек. Для достижения лишь удовлетворительной передачи изображения, состоящего из 2500 точек, минимальное число передаваемых в 1 сек. электрических импульсов должно достигать 25000. Для точной передачи изображений число импульсов должно быть доведено до 100000—160000.

Проблему дальновидения нельзя еще считать решенной вполне, так как наиболее совершенные современные аппараты дают возможность практически осуществлять передачу не более 25000—50000 электрических импульсов в сек., что объясняется, с одной стороны, затруднительностью при большой частоте конструктивного выполнения механических частей аппарата, а с другой - необходимостью введения весьма мощных ламповых усилителей, работающих без искажения усиливаемых электрических сигналов.

Распределение передаваемого изображения на точки и превращение оптических сигналов в электрические импульсы осуществляется приборами, схематически изображенными на фиг. 1 и 2.

Прибор для распределения передаваемого изображения на точки и превращение оптических сигналов в электрические импульсы

Объект передачи А, находящийся перед объективом О, освещается мощными источниками света Д1 и Д2. Отраженные от предмета лучи света отбрасываются объективом на диск Р, служащий распределительным механизмом. Диск Р имеет большое число отверстий (25—50), расположенных по спирали. При вращении диска посредством электромотора отверстия на нем проходят перед окном М, размеры которого (2,5 х 2,5 см) берут такие, чтобы в каждый отдельный момент перед окном проходило только одно отверстие. Лучи света, проникающие через отверстие, проходящее перед окном, собираются оптической линзой О1 и падают на фотоэлемент Ф, превращающий световые импульсы в электрические. При наличии 50 отверстий на диске, диаметре отверстия 0,05 см и вращении его со скоростью 10 об/сек., изображение проходится всеми отверстиями диска 10 раз в сек., а на фотоэлемент воздействует свет, пульсирующий с частотой 25000 колебаний в сек. Схема распределения, приведенная на фиг. 2, отличается от описанной только взаимным расположением отдельных частей.

Прибор для распределения передаваемого изображения на точки и превращение оптических сигналов в электрические импульсы

В данном случае предмет А освещается источником света Д, лучи которого предварительно проходят через распределительный механизм Р. Падающие на предмет лучи света освещают в последовательном порядке все точки предмета, причем в каждый отдельный момент является освещенной лишь одна какая-либо точка. В зависимости от окраски и формы предмета А, отдельные точки отражают на Ф1 и Ф2 большей или меньшей силы свет, создающий соответствующие электрические импульсы, частота которых соответствует 25000 колебаний в сек. Способ распределения, показанный на фиг. 1, дает возможность использовать освещение объекта А дневным светом; способ, указанный на фиг. 2, применяется при пользовании искусственным светом.

Фотоэлемент, применяемый при дальновидении (фиг. 3), представляет собою стеклянную запаянную трубку длиной около 25 см, из которой удален воздух.

Фотоэлемент, применяемый при дальновидении

В трубке помещаются два электрода: анод А имеет вид спиральной платиновой проволоки, катод К представляет собою светочувствительный слой (металлический калий), наложенный на внутреннюю поверхность трубки. Величина поверхности слоя достигает ~775 см2. От анода и катода через стекло трубки отходят проводники. При включении в цепь фотоэлемента аккумуляторной батареи, обладающей напряжением в 50—100 V, в его цепи протекает ток большей или меньшей силы, соответствующий освещенности. Сила электрических сигналов, получаемых в фотоэлементе под действием света от отдельных точек передаваемого изображения, весьма мала и соответствует приблизительно 10–8 А. Для передачи электрических сигналов от фотоэлемента по проводам или через радиопередатчик приходится прибегать к значительному усилению фотосигналов посредством специальных ламповых усилителей. Одна из усилительных схем, применяемых для этой цели, представлена на фиг. 4.

Усилительная схема, применяемая в дальновидении

Общий вид практически применяемой для дальновидения передающей установки представлен на фиг. 5.

Общий вид практически применяемой для дальновидения передающей установки

Усиленные электрические сигналы от фотоэлемента передаются по проводам или по радио (модулируя радиопередатчик) на приемную станцию. Воспроизведение изображения на приемной станции осуществляется путем применения аппарата, представленного на фиг. 6.

Аппарат для воспроизведение изображения на приемной станции

Приемный аппарат состоит из точно такого же дискового распределительного механизма А, какой имеется в передатчике, вращаемом электромотором М. Отверстия распределительного диска проходят перед окном С, через которое рассматривают получаемое изображение. Диски распределительных механизмов передатчика и приемника вращаются вполне синхронно, что достигается применением особых регулирующих устройств. При синхронном вращении каждому положению отверстии диска в окне передатчика соответствует положение отверстия диска в окне приемного аппарата. Усиленные электрические импульсы, получаемые от фотоэлемента передатчика, воздействуют на особую неоновую лампу К, изображенную отдельно на фиг. 7, находящуюся за диском приемного распределительного механизма.

Неоновая лампа

Между электродами лампы К (фиг. 6) под действием приемных электрических сигналов возникает свечение газа неона, находящегося в разреженном состоянии в баллоне лампы. Сила свечения газа в лампе изменяется пропорционально напряжению от приемных сигналов изображения; так как свечение в газовой среде не обладает запаздыванием по отношению к изменению подводимого напряжения, то импульсы свечения в лампе находятся в строгом соответствии (по силе) со световыми импульсами от отдельных точек передаваемого изображения. Соответствие между вращением дисков распределительных механизмов и соответствие световых пульсаций от неоновой лампы со световыми пульсациями от точек передаваемого изображения дают достаточно удовлетворительное воспроизведение изображения в окне С приемного аппарата.

 

Источник: Мартенс. Техническая энциклопедия. Том 6 - 1929 г.