Вопрос 3. Методы развертки телевизионного изображения

Одной из центральных проблем, которые необходимо было решить, чтобы создать практичную ТВ систему, была проблема разложения пе­редаваемых изображений на отдельные элементы. Эту проблему удалось решить в конце 1883 г. немецкому студенту Паулю Нипкову.

Он занялся этой проблемой на досуге во время студенческих кани­кул, и в течение недели ему удалось найти ее решение. Главной деталью в проекте Нипкова был светонепроницаемый диск с отверстиями около внешнею края. Расстояния между отверстиями составляли равную угло­вую величину, каждое последующее отверстие было смещено к центру относительно предыдущего на его ширину. На передающей станции диск размешался между оптической проекцией передаваемой картинки и фото­элементом. При вращении диска на фотоэлемент падал свет только через одно отверстие, перемещавшееся по дугообразной траектории.

Когда это отверстие уходило за рамку изображения, с другого края рамки надвигалось следующее отверстие, расположенное несколько ниже. Таким образом, за один оборот диска перед фотоэлементом проходили поочередно все участки изображения. Происходило сканирование изобра­жения световым лучом, с последующей передачей сигнала на специальный преобразователь. Значение сигнала на выходе светочувствительного элемента было пропорционально освещенности элемента изображения.

В приемнике такой же диск помещался между наблюдателем и ис­точником модулированного света и вращался синхронно с передающим. В дальнейшем это была неоновая лампа с плоским анодом, в которой яркость свечения газового разряда пропорциональна приложенному к ее электродам напряжению сигнала. Наблюдатель видел источник света че­рез отверстия в диске, т. е. видел светящиеся строки, яркость элементов которых была пропорциональна яркости строк переданного изображения.

Диск Нипкова позволял реализовать простым способом идеи де Пайва и Сенлека по последовательной (поочередной) передаче в приемник сигналов от элементов изображения с помощью однопроводного канала связи. Нипков был уверен, что сделал великое открытие. С трудом собрав необходимую сумму денег, он оплатил пошлину за патентование. Через год в 1885 г. он получил патент. Любопытно, что именно это изобрете­ние сделало его знаменитым, хотя сам он в своей жизни больше никогда не обращался к проблемам телевидения.

Другой метод развертки изображения — так называемое зеркальное колесо, был предложен в 1889 г. Вейлером. Это устройство представляло собой многогранную призму, стороны которой составляют плоские зеркала, каждое из которых слегка наклонено к оси призмы и угол на­клона равномерно возрастает от зеркала к зеркалу. Вращение зеркального колеса создает движение от точечного источника света в приемном аппарате по строкам, а смена строк осуществляется постепенным увеличением угла наклона зеркал. Колесо Вейлера могло быть использовано и на пе­редающей станции, если вместо точечного источника света установлен фотоэлемент с диафрагмой.

При создании механических систем ТВ в последующие годы приме­нялись как диск Нипкова, так и зеркальное колесо Вейлера.