A Hét 1978/1 (23. évfolyam, 1-26. szám)
1978-05-20 / 21. szám
A képtovábbításnál figyelembe kell venni a szem szinérzékenységét — a sárgászöld fényre a legérzékenyebb —, valamint a szem ún. színtehetetlenségét is. Ugyanolyan hosszú ideig tartó kék fényimpulzust rövidebbnek érzékel a szem, mint pirosat, tehát eltérő idejű ingert vált ki benne. A szem további érdekes tulajdonsága, hogy a fényesség változásaira sokkal érzékenyebb, mint a tónus és a színerősség változásaira. Ezenkívül a szem 3 szín keverékét mindig egy színnek látja, tehát három megfelelően megválasztott színből bármilyen szín és színárnyalat előállítható. Sok fejtörést okozott az elméleti szakembereknek a színes televíziózás kezdeti időszakában egy érdekes jelenség: együttfutása tökéletes (szinkronban mozognak). Az elektronsugár az első félkép végigpásztázásakor a páratlan, a másik félképnél a páros sorok mentén bontja fel a képet (sorváltós bontásmód). A két részképet nemcsak azért érzékeli a szem egyszerre, mert nagyon gyorsan követik egymást, de azért is, mert a képernyő utánvilágítású, tehát a kép megjelenése után még egy ideig világít. Mivel a teljes képváltások száma másodpercenként 25, és 625 sorból áll egy kép, az elektronsugárnak másodpercenként 15 625 sort kell bejárnia (sorfrekvencia). Ennek fordított értéke az egy sor bejárásához szükséges idő (64 mikrosecundum). A fekete-fehér tv-rendszertől a színes is alacsonyabb színtartományban. Az ún. összetett videojel több impulzus keveréke. A színes televízió elterjedése óta ehhez még egy jel járul, a színhordó jel (color burst). Az összetett videojel alakját nemzetközi előírások szabályozzák (OIRT, CC IRT). ' A képbontócső és a képernyő apró szemcsékkel van bevonva. A fekete-fehér képcső ernyőjén kb. félmillió, a színesen csaknem másfél millió szemcse van. A jelenlegi technológiai fejlettség mellett a legnagyobb átvihető frekvencia (megfelelő minőség mellett) 6,5 MHz (millió hertz). Mivel a színes tv-rendszer bevezetésének egyik fő kritériuma az volt, hogy a fekete-fehér készülékkel is lehessen 2 A KÉPÁTVITEL MŰSZAKI ■ FELTÉTELEI A televíziós kép átvitelének célja az egyidejű képtovábbítás a térben tetszőleges számú készülékhez. A képátvitel történhet vezetéken vagy rádióhullámokon. Olcsósága miatt az utóbbi mód az elterjedtebb, az előbbi azonban jobb képminőséget eredményez. A filmhez hasonlóan a televízió is a szem tökéletlenségét felhasználva viszi át a képet. A szem csak bizonyos távolságra fekvő pontokat lát különállóknak. Ha egy meghatározott, kritikus szög alatt látja a két pontot, azt egynek észleli. Ez a tulajdonság a szem felbontóképessége. Az emberi szem felbontóképessége álló kép esetén egy szögperc, mozgó képnél 2—4 szögperc. A tv esetében ezt a képátló nagyságának nyolcszoros távolságával adják meg, ugyanis ez az a minimális távolság, ahonnan már élvezhető a kép. A szem másik érdekes tulajdonságára világít ró az a kísérlet, melynek során egy mozgó tárgyról változó sebességgel filmet készítenek. Amíg a vetített film 10 kép/s alatt jár, csak futó folt látható. Ha legalább tíz képet vetítenek másodpercenként, a szem öszszegzi a képtartalmakat (integrációsösszegző képesség), a gyors egymásutánban vetített állóképek helyett mozgó képet lát. Az összegző képesség a látás tehetetlenségének eredménye, mivel a szem két, egymást gyorsan követő képet nem tud szétválasztani. A mozgás természetes visszaadásához legalább tizenhat állóképnek kell egymást követnie másodpercenként. Ha azonban ezzel a sebességgel vetítenek egy filmet, a néző zavaró villogást észlel, mivel a szem a fényesség változását bizonyos késéssel követi. A film „villogási frekvenciájának” növelése eltávolítja ezt a kellemetlen jelenséget. Az emberi szem 42 Hz-ig képes követni a villogást, ezen felül már nem észleli. A filmtechnikában ezt úgy oldották meg, hogy 24 képet vetítenek másodpercenként, ezenkívül nemcsak a váltás ideje alatt takarják el a képet, hanem egy kivágott forgótárcsával (pillával) az állóképet is kétszer világítják át, ezzel 48 villanást érnek el másodpercenként. Mivel az európai hálózati áram frekvenciája 50 Hz, a hálózat és a kép szinkronizálása miatt a televízióban 25 képet továbbítanak másodpercenként. Tehát a filmtechnikai módszerekkel felvett filmet is, ahol 24 képet vesznek fel, 25-ös képfrekvenciával vetítik le a televízióban, emiatt egy kétórás mozifilm a tv-ben öt perccel rövidebb ideig tart. a vörös háttér előtt játszó színész arca „megzöldült". Először az elektromos átviteli lánc hibájára gyanakodtak, végül sikerült megfejteni a titkot: az egymáshoz közeli színárnyalatú színeket igyekszik a szem eltérő színűeknek látni (a szem növeli a színkontrasztot), mivel a rózsaszín kontrasztszíne (negatív színe) a világoszöld, ilyenre változtatja a szem (!) a színész arcát. Kutatók megállapították, hogy a kép akkor nyújt zavartalan élvezetet a nézőnek, ha a képernyő átlójának 6—8- szoros távolságából nézik a képernyőt, tehát a szem akkor fárad a legkevésbé, ha 20 fok alatt látja a kép két szélét. Ebben az esetben 600 sor, egy sorban 800 pont kell ahhoz, hogy a sorokat és a pontokat 2 szögperc alatt lássa a szem, tehát a kép teljesen összefüggő legyen. Elsőként a Szovjetunióban vezették be a 625 soros, soronként 850 pontos tv-rendszert, amelyet ma már általánosan használnak az egész világon. Ettől csak az angol (450 sor), a francia (819 sor) és az Egyesült Államokbeli (525 sor) rendszer tér el. A televíziós kép felbontása a képbontócsőben történik. Lencserendszer (objektív) vetíti az optikai képet a cső fotokatódjára. A fotokatód másik oldalán tehetetlenségmentes elektronsugár pásztázza végig a sorokat, ez a sugár alakítja át az árnyalat- és színváltozásokat feszültségingadozássá. A képviszszaadó szerkezetben, a képcsőben szintén elektronsugár mozog, ez alakítja vissza a feszültségingadozásokat árnyalat- és színváltozásokká. A két sugár csak annyiban különbözik, hogy nem egy, hanem három felvevőcsővel dolgozik. Mint a kutatók megállapították, a piros, kék és zöld alapszínekből előállítható valamennyi szín és színárnyalat. Ez-a felfedezés vezetett az ún. RGB (Reed — piros, Green — zöld, Blue — kék) rendszer kialakulásához. Ez a rendszer azonban nem kerülhetett bevezetésre, mert a három szín keveréke a feketét és a fehér színt is magába foglalja ugyan, de a fekete-fehér készülékeken nem lehetne az ilyen adást fogni. Ezért kezdetben 4-felvevőcsöves rendszereket használtak, külön vették fel a fekete-fehér (Y csatorna) és külön a színes jeleket. így alakult ki az YRGB rendszer. Hamarosan rájöttek azonban, hogy két szín keverékéből a harmadik előállítható, így született meg az YRB rendszer. Ebben 3 felvevőcsövet használnak: fekete-fehér (Y), piros (R) és kék (B) színekre, a zöld színt elektronikus úton állítják elő a pirosból és a kékből. Nem elég azonban az intenzitásváltozást és a színtartalmat átadni, bizonyos problémát jelent, hogy a képbontó, ill. a képvisszaadó elektronsugárnak idő kell ahhoz, hogy az előző sor végéről a következő sor elejére visszatérjen, ugyanígy idő kell a félkép bepásztázása utón a függőleges visszafutásra. Ez alatt az idő alatt egy kioltójel kioltja az elektronsugarat — ez fekete képtartalomnak felel meg. Ezenkívül a képjelet (videojelet) további kiegészítőjelekkel kell ellátni, amelyek azonban a képernyőn nem jelenhetnek meg. A szinkronizáló jeleket tehát a visszafutási időszakban kell beiktatni, a feketénél venni a színes adást, a színes képinformációt is ebbe a 6,5 MHz-es sávba kell „rejteni”. A kutatóknak ez nagyon ötletes módon sikerült. A szem azon tulajdonságát kihasználva, hogy a fényesség változására érzékenyebb, mint a színváltozásra, a színes információt egy mindössze 1,3 MHz-es sávba sűrítették, tehát elméletileg minden információt 13, MiHz — 6,5 MHz között fekete-fehérben visznek át. A világon jelenleg 3 féle színes rendszert használnak. Az NTSC Észak- és Dél-Amerikában, a PÁL rendszer Nyugat-Európában, továbbá néhány ázsiai és afrikai országban, a SECAM pedig Franciaországban, a szocialista államokban valamint néhány ázsiai és afrikai országban használatos. Az NTSC (National Television System Comittee) rendszert 1954-ben dolgozták ki az Egyesült Államokban, ez a legrégebbi színes rendszer. A színhordozó jel színesíti (kolorizálja) a fekete-fehér képet, tehát a két jel közös csatornán vivődik át, ún. négyzetes moduláció segítségével. Az NTSC valamennyi színes tv-rendszer alapja, a később kidolgozott PÁL és SECAM is átvette legfontosabb jellemzőit. Mint sejthető, mindhárom közül a legkevésbé tökéletes. Fázistorzulások keletkeznek vétel közben, s a színek sem éppen eszményiek. Rossz nyelvek szerint az NTSC a Never The Same Color (soha ugyanaz a szín) rövidítése. Két évvel később, 1956-ban dolgozták ki Franciaországban a SECAM (Sequentille ä Memoire) színes rendszert. Az NTSC-től elsősorban abban különbözik, hogy frekvenciamodulációval viszi át a színes képinformációt. Ezt a rendszert vásárolta meg a hatvanas években a Szovjetunió és a szocialista államok. A legfiatalabb valamennyi közül a PAL (Phase Alternation Line), amelyet a hatvanas évek elején a Telefunken gyár mérnökei dolgoztak ki. A SECAM- hoz hasonlóan ez is az NTSC tökéletesített változata, de a SECAM előnyeit is felhasználja. Mivel az előző két rendszerhez képest egyszerűbb és olcsóbb berendezéseket igényel, trükklehetőségei nagyobbak, általánosan elterjedt stúdiótechnikai rendszer. A három színes rendszer egyidejű létezése azt a benyomást keltheti, hogy ez megnehezíti az eltérő közvetítési rendszerekhez tartozó televíziók közötti műsorcserét vagy műsorátvételt. Ez szerencsére a valóságban nincs így, mivel a képmagnókat eleve úgy építik, hogy a három rendszer bármelyikén képesek le- és feljátszani. Élő műsorátvétel esetében pedig különleges átkódoló berendezések, a transzkóderek biztosítják a zavartalan színes műsorátvételt. Ozogány Ernő (Gyökeres György felvétele) 18 TUDOMÁNYTECHNIKA
