TELEWIZJA KOLOROWA

Zasada działania telewizji kolorowej opiera się na możliwości odtworzenia dowolnego koloru z trzech podstawowych barw.

λcz=700nm

λcz=550nm

λcz=360nm

W większości aktualnie eksploatowanych kamer telewizyjnych wykorzystujemy przetworniki półprzewodnikowe CCD przetwarzające impulsy na odpowiadające im sygnały elektryczne.

Proces analizy obrazu kolorowego w kamerze telewizyjnej.

W strefie obrazowej zostaje zakumulowany obraz przetworzony przez fotodetektor jak również jak również dokonywany jest przesył obrazu do strefy pamięciowej. Przesył ten odbywa się w czasie trwania impulsu wygaszania poziomego i pionowego. Część pamięciowa zapamiętuje cały półobraz i przesyła go do luster dichorycznych. Lustra dichoryczne oraz filtry barwne rozdzielają obraz na 3 oddzielne obrazy odpowiadające zawartości poszczególnych kolorów. Następnie poprzez lampy analizujące, każdy piksel jest układany na sygnały elektryczne trzech podstawowych kolorów.

Wymagania telewizji kolorowej:

- obraz kolorowy musi być odbierany przez odbiornik czarno-biały

- obraz czarno-biały musi być odtwarzany przez telewizor kolorowy

- pasmo kanału telewizyjnego jest ograniczone do 8Mhz

Ze względu na ograniczenie szerokości kanału telewizyjnego do 8MHz chcąc przesłać sygnał telewizji kolorowej (składowe 3 kolorów) stosuje się specjalne kodowanie umożliwiające przesyłanie i odbiór telewizji kolorowej.

RODZAJE SYSTEMÓW TELEWIZJI KOLOROWEJ

W celu odtworzenia poszczególnych kolorów wystarczy przesłać sygnał jednego koloru, sygnał luminacji i chrominancji. Na podstawie tych danych odtwarzane są pozostałe kolory.

1. System NTSC

Opracowany w roku 1953, stosowany w Ameryce Północnej i Południowej. Ilość linii to 525, 30 obrazów na sekundę, liczba pikseli w jednej linii 640. W systemie tym w matrycy kodującej wytworzone są sygnały luminancji i chrominancji oraz sygnały różnicowe związane z kolorem czerwonym i niebieskim. Szerokość kanału telewizyjnego wynosi 6MHz.

W systemie tym wykorzystano zjawisko niejednakowej rozdzielczości oka dla poszczególnych barw. Kiedy zmiany oglądanego obiektu maleją oko ludzki koncentruje się na barwach o odcieniach pomarańczowych i niebiesko-zielonych dlatego w systemie NTSC barwę małych elementów traktujemy jako mieszaninę dwóch a nie trzech kolorów.

2. System SECAM

Stosowany w Europie wschodniej, Francji i w Azji. Ilość linii 625, 25 obrazów / s i rozdzielczość 640 punktów w linii. Wytworzone w kamerze sygnały barw podstawowych są podawane do matrycy kodującej, w której powstaje sygnał luminancji Ey=0,3En + 0,59Eg + 0,11Eb, sygnał chrominancji równy DN= -1,9(EN – Ey) oraz Db=1,5 (Eb-Eg) oraz sygnały różnicujące EN – EY= 0,7EN – 0,59Eg – 0,11Eb.

Sygnały różnicujące odznaczają się cechami:

• są równe 0 dla barwy białej

• nie przenoszą informacji o luminancji sygnału

• z sygnałów tych oraz sygnałów luminancji możemy uzupełniać sygnały podstawowych kolorów

Sygnał luminancji Ey po opóźnieniu zostaje odprowadzony do mieszacza. Sygnały chrominancji DN i DB są ................ częstotliwościowo. Następnie doprowadzone są do mieszacza na wyjściu którego otrzymujemy sygnał telewizyjny.

Dekoder PAL

3.System PAL

Powstał w wyniku udoskonalenia systemu NTSC, którego wadą są szkodliwe przesunięcia fazowe pomiędzy sygnałem luminancji i chrominancji. W systemie PAL wprowadzono przesunięcia sygnału różnicowego w fazie o 180˚. Powstał on w 1956r, stosowany w Europie i Afryce, ilość linii 625, ilość obrazów 25/s i 640 pikseli w jednej linii.

Układ kodujący przedstawiony na powyższym rysunku przy pomocy matrycy zamienia sygnał trzech podstawowych kolorów na sygnał luminancji Ey i dwa sygnały różnicowe chrominancji U i V.

Obydwa sygnały różnicowe zostają po przejściu przez filtr FCH doprowadzone do modulatorów U i V. Jednocześnie do tych modulatorów zostaje doprowadzony sygnał podnośnej. Do modulatora U sygnał podnośnej dochodzi bezpośrednio natomiast do modulatora V poprzez przesównik fazowy w efekcie tego polaryzacja sygnału V zmienia się o 180˚. Zmodulowane sygnały luminancji oraz sygnały różnicowe U i V są sumowane z pozostałymi składowymi tzw. Burst (sygnał synchronizacji koloru) tworząc wyjściowy obraz telewizji.

4. System PAL+

Cechy systemu PAL+

• jest kompatybilny ze standardowym systemem PAL

• umożliwia szerokopasmowy odczyt obrazu w formacie 16:9

• umożliwia wzajemne przenikanie sygnału luminancji i chrominancji

• poprawia jakość dźwięku poprzez zastosowanie systemu NICAM

5. Telewizja wysokiej rozdzielczości HDTV system DZMAC

System ten jest w pełni cyfrowym systemem telewizyjnym. Liczba linii w obrazie 1250, liczba punktów w jednej linii 1440.

Aby na wyjściu dekodera uzyskać sygnał telewizyjny w systemie MAC należy na jego wejście podać sygnał RGB. Matryca rozdziela ten sygnał na sygnał luminancji i chrominancji. Po filtracji sygnał luminancji jest przetwarzany za pomocą A/C na postać ...... w napięcie po przejściu przez układy pamięci zostaje zwiększona jego częstotliwość dzięki temu można uzyskać większą kompresję sygnału. Sygnał chorminancji po przejściu przez filtry są przełączane następnie...................... przez A/C a następnie podawane do układu pamięciowego i zwielokrotniane w czasie. Generator sygnałów zegarowych i próbkujących służy do synchronizacji w czasie przesyłanych obrazów.