Евгений Айсберг - Цветное телевидение?.. Это почти просто!

• Название: Цветное телевидение?.. Это почти просто!
• Автор: Евгений Айсберг
• Издательство: "Энергия"
• Жанр: Радиотехника
• Год: 1975

В виде занимательных бесед рассматривается цвет как физическое явление и объясняется его психофизиологическое восприятие; излагаются основы колориметрии. Рассказывается о принципах последовательной и одновременной передачи цветного телевизионного изображения и приводятся характеристики основных систем цветного телевидения.

Приводится описание типовой схемы телевизора для системы SECAM и методов настройки такого телевизора.

Рассчитана на широкий круг радиолюбителей.

---

Блоки, которых нет в черно-белом телевизоре и которые, следовательно наиболее характерны для цветного телевизора, обозначены жирными линиями.

Л. — Пойми хорошенько, что вчерашняя лекция преследовала информационные цели и была предназначена для очень широкой аудитории и поэтому профессор Радиоль не мог вдаваться в подробности.

Н. — Разумеется. Но вернемся к нашему телевизору; если не говорить о кинескопе, то цветной телевизор отличается от классического только своими блоками видеоканала.

Л. — Ты одновременно прав и неправ.

Н. — ???

Л. — Разумеется, с точки зрения теории до детектора в этих двух телевизорах нет никакой разницы. И тем не менее на практике разработчики должны принять некоторые меры предосторожности, например уже в усилителе промежуточной частоты.

Н. — Объясни, что ты хочешь этим сказать.

Л. — С удовольствием. В черно-белом телевидении форма частотной характеристики УПЧ на верхних частотах не очень критична: важно лишь, чтобы несущая звука была хорошо подавлена или, как часто говорят, «режектирована». А в цветном телевидении именно в этой зоне спектра телевизионного сигнала находится поднесущая; следовательно, частотная характеристика УПЧ не должна резко падать; желательно иметь во всей полосе цветности одинаковый коэффициент усиления.

Н. — Я думаю, что такой УПЧ трудно сделать.

Л. — Не совсем так. Ведь несущая звука отстоит от несущей изображения на 6,5 Мгц, а благодаря действию клеш-фильтра максимум энергии цветовой поднесущей расположен около частоты 4,43 Мгц. Таким образом, в спектре телевизионного сигнала имеется достаточное пространство, чтобы можно было правильно подавить несущую звука, не нарушая при этом полосы цветности. Я просто хотел сказать, что нужно сознательно учитывать это различие, такое же требование предъявляется и к автоматической регулировке усиления.

Н. — Иначе говоря, к АРУ.

Л. — Да. Необходимо помнить, что поднесущая в декодирующем устройстве ограничивается, и если детектированный видеосигнал окажется из-за недостаточно эффективной АРУ слишком слабым, то отношение яркость/цветность будет тоже слишком мало.

Н. — И, следовательно, насыщенность получится слишком большой. Значит, когда говорят, что система SECAM верно передает насыщенность цветов…

Л. — …исходят из предположения, что АРУ работает достаточно эффективно.

Н. — И даже более эффективно, чем в черно-белом телевизоре?

Декодирующее устройство = яркость + цветность

Л. — Да. А теперь, если ты не возражаешь, вернемся к декодирующему устройству (рис. 68).

Рис. 68. Декодирующее устройство телевизора системы SECAM.

По схеме видно, что это довольно сложное устройство.

Н. — Какие функции оно выполняет, я уже понял. Можешь ли ты теперь объяснить мне, как оно работает?

Л. — Такая проблема, как схемное решение той или иной функции, относится к обшей радиотехнике. Если ты согласен, мы подробно и последовательно проанализируем схему декодирующего устройства. В самом общем виде оно состоит из двух частей: блока яркости и блока цветности.

Н. — Это вполне понятно, и мы можем не рассматривать блок яркости, так как это самый обычный видеоусилитель.

Л. — Ты ошибаешься, мой дорогой друг; блок яркости не совсем обычный видеоусилитель, так как он выполняет новые задачи, а в частности, он должен задержать информацию о яркости примерно на 0,7 мксек, чтобы она попала на экран телевизора одновременно с передаваемой узкой полосой информации о цветности.

Н. — Прости, но эту задержку вносит кодирующее устройство при передаче, а не декодирующее устройство телевизора.

Л. — Ты не ошибаешься: кодирующее устройство тоже имеет линию задержки в канале яркости. И на выходе этого кодирующего устройства информация о яркости и цветности находится в фазе. Однако это не освобождает от необходимости иметь линию задержки лишь для яркостного сигнала и в декодирующем устройстве телевизионного приемника.

Н. — А нельзя ли поставить в кодирующее устройство линию задержки вдвое большей длительности, чтобы сэкономить линию задержки в телевизоре?

Л. — Эта идея столь очевидна, мой дорогой друг, что об этом подумали задолго до тебя.

Н. — И, как обычно, опыт показал, что это абсолютно идиотская идея.

Л. — Не сердись, Незнайкии. Я могу сказать тебе, что этой идеей занимались выдающиеся технические специалисты.

Н. — Ну ладно, начинай громить мою идею.

Л. — Этот метод был бы вполне пригодным, если бы поднесущая не была модулирована по амплитуде. Хроматический переход часто (почти всегда) сопровождается яркостным переходом. Если ты задержишь на 0,7 мксек яркостный сигнал, в цветном телевизоре все пойдет нормально, но нельзя забывать о несчастном владельце черно-белого телевизора Что он увидит?

Н. — Понимаю. При приеме на черно-белый телевизор яркостный сигнал приходит одновременно с сигналом цветности (потому что в таком телевизоре нет декодирующего устройства). И «предварительно задержанная» при кодировании информация о яркости сместится вправо по экрану со ной 40 см по горизонтали примерно на 0,7 мксек/64 мксек·40 см, или примерно на 4 мм.

Л. — Если бы поднесущая не была модулирована по амплитуде, то это не имело бы никакого значения. Но комбинация предыскажения видеосигнала с воздействием фильтра с колоколообразной характеристикой порождает амплитудную модуляцию, и зритель ясно увидит на черно-белом экране два контура, смещенных на 4 мм один относительно другого.

Н. — Примерно как повторный отраженный сигнал.

Л. — Вернее, картина получится прямо обратной случаю приема отраженного сигнала, так как основной сигнал (яркостный) находится справа от побочного изображения, создаваемого цветовой поднесущей. Но усилитель яркостного сигнала должен выполнять еще одну задачу. Он должен поглощать поднесущую, так как ее присутствие вносит искажения в цветное изображение.

Хитрости в канале яркости

Н. — Профессор Радиоль упомянул об этом, но я плохо понял. В самом деле, он сказал, что система совместима, т. е. поднесущая мало заметна на экране телевизора.

Л. — Это справедливо для черно-белых телевизоров, у которых У ПЧ имеет у некоторый завал на частоте поднесущей. В цветном же телевизоре УПЧ имеет ровную характеристику в полосе видеосигналов цветности. А так как усилитель имеет специальную конструкцию, то ничего не стоит предусмотреть для поднесущей режекторный фильтр, чтобы сделать изображение более совершенным.

Н. — Значит, усилитель сигнала яркости представляет собой видеоусилитель, в который дополнительно включили линию задержки на 0,7 мксек и заграждающий фильтр, служащий «западней» для поднесущей.

Л. — Почти так. Посмотрим схему на рис. 69.

Рис. 69. Усилитель яркостного сигнала.

После детектирования сложный сигнал предварительно усиливается пентодом Л1. Снятый с анода сигнал направляется на линию задержки и на колебательный контур, настроенный на среднюю частоту поднесущей, этот контур выделяет поднесущую и при этом выполняет известную функцию клеш-фильтра. Попутно я хочу обратить твое внимание на то, что нечувствительность системы SECAM к дифференциальным амплитудным искажениям позволяет выделить поднесущую при высоком уровне сигнала, т е. дает возможность сэкономить один каскад усиления. В системах с амплитудной модуляцией поднесущей выделять поднесущую из полного телевизионного сигнала нужно сразу же после детектирования.

Частотная характеристика линии задержки скорректирована небольшой катушкой индуктивности, и задержанный сигнал подается на сетку пентода Л2, который работает одновременно как усилитель (его анод соединен с разделителем) и как катодный повторитель: к катоду в качестве нагрузки подключены колебательный контур (который подавляет поднесущую) и потенциометр (который служит регулятором контрастности). Сигнал, амплитуду которого можно таким образом регулировать, подается на сетку пентода Л3; переменный резистор служит регулятором яркости и на нем производится восстановление постоянной составляющей. Селективная цепь, выполняющая роль отрицательной обратной связи в цепи катода, завершает освобождение сигнала от следов поднесущей; анод этой лампы соединен с тремя катодами кинескопа через потенциометры, которые служат для регулирования тока луча электронных пушек, что позволяет компенсировать различия свечения люминофоров.