Основы создания цветного телевидения.

Теоретические основы цветного телевидения Принцип построения телевизоров цветного изображения основан на трёхкомпонентной теории цветного восприятия. Согласно этой теории при смешении в определённой пропорции трёх основных цветов (красный, синий и зелёный) можно сформировать практически любой цвет, существующий в природе.
Следовательно, для того чтобы получить цветное изображение – достаточно использовать всего три основных цвета. Для получения черно-белого изображения необходимо сложить сигналы основных цветов в определённой пропорции:

Е=0,3Екр+0,59Езел+0,11Есин

Первоначально были созданы и внедрены только системы черно-белого изображения, как на передающей, так и на приёмной стороне. Требовалось создать совместимую систему цветного телевидения, которая позволяла бы просматривать на экранах старых черно-белых телевизоров программы, вещаемые в цвете.
Иными словами старый стандарт черно-белого телевидения должен быть совместим с новым стандартом цветного телевидения.

Преобразование видео и звукового сигналов в телевизионный сигнал. В черно-белой, а далее и в цветной системе телевидения для передачи сигнала используется «отрицательная» амплитудная модуляция видеосигнала (минимальному значению видеосигнала соответствует максимальный размах модулированного высокочастотного сигнала). Такой выбор был обоснован тем, что:
- шумы и помехи больше заметны на темных тонах;
- без правильной работы схемы синхронизации просмотр программ вообще невозможен, поэтому сигналы синхронизации передаются с максимальным уровнем ВЧ сигнала.
Для преобразования звукового сигнала применяется частная модуляция. В нашей стране для несущей звука выбрана частота 6,5 МГц. Далее несущая звукового сигнала (6,5 МГц) подмешивался к видеосигналу. После чего вся «смесь» служила модулирующим сигналом для ВЧ сигнала генератора, работающего на частоте транслируемого телеканала.
Итак, мы рассмотрели способ формирования черно-белого телевизионного сигнала и подготовки его к трансляции.

Физиологические особенности цветового восприятия. При создании системы цветного телевидения были учтены очень важные физиологические особенности нашего зрения.
Многочисленные исследования показали, что наш глаз по мере уменьшения размеров цветных деталей – теряет способность определять цвет. Эти знания позволили значительно уменьшить объём передаваемой информации за счёт сужения полосы частот каналов цветности. Полный спектр черно-белого видеосигнала не является сплошным, а представляет собой дискретные участки спектра с максимальными уровнями в районе нечетных гармоник частоты строк телевизионного сигнала, и минимальными в районе частот, расположенными возле четных гармоник частоты строк.

Американская система цветного телевидения NTSC. Первой из совместимых систем цветного телевидения появилась в США в 1950-1953г.г. и называется НТСЦ (NTSC). Для модуляции несущей сигналов цветности использована квадратурная модуляция. (принцип действия квадратурной модуляции описан здесь) Уровень несущей сигналов цветности ниже уровня сигнала яркости на 20 дБ для уменьшения видимости муара

Французская система цветного телевидения SECAM. Во Франции в 1954г. Появились публикации с описанием принципиально другой системы передачи сигналов цветности СЕКАМ (SECAM). Для передачи сигнала цветности применяется частотная модуляция, а на вход модулятора поочерёдно передаётся то цветоразностный сигнал синего, то красного.(подробно о принципе действия системы СЕКАМ здесь).

Cистема цветного телевидения PAL. В 1962-1966 г.г. в результате работ по устранению недостатков системы НТСЦ была создана новая система цветного телевидения – ПАЛ (PAL). В ней также применяется квадратурная модуляция, но при передаче используется изменение фазы несущей частоты от строки к строке. Данная мера позволила значительно снизить влияние нестабильности опорного генератора демодулятора на точность воспроизведения цветов и снизить видимость муара от несущей цветности на изображении.
В настоящее время система цветного телевидения ПАЛ заслуженно считается самой популярной и помехоустойчивой.