Телемаханик.руТелемаханик - сайт о телевизорах и телевидении
Телемеханик - Системы связи и телемеханики
Системы телеизмерения Системы телеизмерения предназначены для передачи на расстояние значений различных электрических...
Прогрессивная и чересстрочная развертка

Под телевизионной разверткой понимается процесс последовательного преобразования яркости отдельных элементов разложения изображения в электрические сигналы. В зависимости от порядка передачи элементов изображения различают несколько способов развертки. Простейшим и историческим первым способом была прогрессивная развертка. Затем была предложена обладающая существенными преимуществами чересстрочная развертка, которая полностью вытеснила прогрессивную из телевизионного вещания и в значительной степени из систем прикладного телевидения. Кроме прогрессивной и чересстрочной разверток, изредка находят применение некоторые другие способы развертки: спиральная, синусоидальная и др.
Как прогрессивная, так и чересстрочная развертки осуществляются с равномерной скоростью по правилам чтения книги, т. е. слева направо (по строкам) и сверху вниз (по кадру).
Прогрессивная развертка. Выше уже отмечалось, что в подавляющем большинстве современных телевизионных систем развертка изображений осуществляется электронным лучом, который отклоняется магнитным или электрическим полем по горизонтали (по строкам) и по вертикали (по кадру).

Прогрессивная развертка осуществляется следующим образом. Через пару отклоняющих катушек пропускается пилообразные ток частоты, создающий вертикальное магнитное поле. Под действием этого поля электронный луч с постоянной скоростью перемещается слева направо (прямой ход строчной развертки) и затем быстро возвращается справа налево в исходное положение (06-ратный ход строчной развертки).
Через другую пару отклоняющих катушек, сдвинутых относительно первой пары на 90', пропускается пилообразный ток с частотой, создающий горизонтальное магнитное поле. Под влиянием этого поля электронный луч постепенно опускается сверху вниз (прямой ход кадровой развертки) и затем сравнительно быстро поднимается вверх в исходное положение (обратный ход кадровой развертки).

Образующийся при развертке электрический сигнал имеет довольно сложный спектральный состав, зависящий от характера передаваемого изображения и от способа развертки. Чтобы на экране телевизионного приемника получить четкое неискаженное изображение, спектр сигнала должен быть без искажений передан до модулятора кинескопа. Поэтому, изучая способы развертки, необходимо рассматривать также характеристики и параметры сигнала, его спектральный состав. Зная спектральный состав телевизионного сигнала, можно также разобраться в сущности способов сокращения полосы частот как в черно-белом, так и в цветном телевидении.

Частотный спектр сигнала изображения.
Ширина спектра сигнала изображения определяется размерами и скоростью движения развертывающего элемента и характером передаваемого изображения (размерами его деталей). В общем случае сигнал изображения носит импульсный характер, что приводит к большой ширине спектра частот, во многие сотни раз превышающей полосу частот, получающуюся при передаче, например, речь или музыки. Из-за этого обстоятельства телевизионные сигналы приходится передавать только по специальным высокочастотным кабелям или по радио в диапазоне УКВ. Последние, как известно, распространяются лишь на расстоянии прямой видимости. Необходимость передачи широкого спектра частот телевизионных сигналов значительно усложняет и удорожает телевизионную аппаратуру. Все это заставило уделять исключительно большое внимание вопросам изучения спектра частот телевизионного сигнала и методам его сужения.

Недостатки прогрессивной развертки
Создание каналов связи для передачи столь широкополосных сигналов встречает исключительные трудности и в ряде случаев делает невозможной передачу телевизионных изображений. В связи с этим усилия множества ученых были направлены на изыскание возможностей сужения спектра телевизионных сигналов.

Чересстрочная развертка
Рассмотрим сущность чересстрочной развертки и выясним ее достоинства и недостатки.
Сущность и получение чересстрочной развертки. В телевидении можно применить искусственный прием, до этого уже использовавшийся в кинотехнике. Там, чтобы сократить расход пленки, снимают кинофильмы со скоростью 24 кадра в секунду. А чтобы уничтожить мерцания, каждый кадр проецируют на экране дважды. Вследствие этого экран освещается 48 раз в секунду, что выше критической частоты мерцания, и зритель мерцаний не ощущает.

В телевидении подобный эффект был достигнут благодаря применению чересстрочной развертки. При чересстрочной развертке каждый кадр передается двумя полукадрами: полукадром (полем) нечетных строк и полукадром (полем) четных строк, причем эти полукадры передаются один за другим. В результате такой последовательной передачи полукадров экран телевизора высвечивается в 2 раза чаще, чем передаются кадры, и мерцания делаются незаметными. Применение чересстрочной развертки позволяет взять частоту полукадров, определяющую мерцание экрана, равной частоте электросети 50 Гц и этим ликвидировать мерцание и ослабить помехи от сети переменного тока. Частота кадров при этом оказывается равной 25 Гц, что снижает в 2 раза высшую частоту сигнала изображения.

Достоинства и недостатки чересстрочной развертки
Основное достоинство чересстрочной развертки сужение в 2 раза полосы частот видеосигнала при отсутствии мерцания.
К недостаткам чересстрочной развертки относятся:
1. Усложнение аппаратуры. Для обеспечения жесткой связи частот развертки необходимо применять на передающем конце довольно сложное устройство синхрогенератор.
2. Несколько сильней, чем при прогрессивной развертке, искажаются изображения быстро движущихся объектов.
3. При недостаточно тщательной регулировке аппаратуры возможно так называемое спаривание строк (четные строки располагаются не точно в промежутках между нечетными), что приводит к снижению четкости по вертикали и увеличению заметности строчной структуры растра.