most-popular.ru

  

Bästa artiklarna:

  
Main / Hur satellit-tv-överföring fungerar i omvänd ordning

Hur satellit-tv-överföring fungerar i omvänd ordning

Senast uppdaterad: 16 maj 2018. T elevision är ett fantastiskt fönster på världen. Med en knapptryckning kan du resa från nordpolen till Serengeti, se män gå på månen, se idrottare slå rekord eller lyssna på världsledare som håller historiska tal. TV har förändrat underhållning och utbildning; i USA har man uppskattat att barn spenderar mer tid på TV i genomsnitt 1023 timmar per år än vad de sitter i skolan 900 timmar om året.

Många tycker att detta är en dålig sak. En av TV: s uppfinnare, Philo T Farnsworth 1906—1971, kom till slutsatsen att tv hopplöst dumma ner och vägrade att låta sina barn titta på det. Oavsett om TV är bra eller dåligt, råder det ingen tvekan om att det är en genial uppfinning. Men hur fungerar det exakt? Låt oss ta en närmare titt! Men fram till 1990-talet var TV-apparaterna mycket större och större och nästan alla använde CRT-teknik för katodstrålerör, vilket förklaras nedan.

TV: ns grundidé är "radio med bilder. Du vet nog att dessa signaler bärs av radiovågor, osynliga mönster av elektricitet och magnetism som strömmar genom luften med ljusets hastighet 300 000 km eller 186 000 miles per sekund. Tänk på radiovågor som bär information som vågorna på havet som bär surfare: TV är verkligen en tredelad uppfinning: TV skapar rörliga bilder genom att flera gånger ta stillbilder och presentera dessa ramar för dina ögon så snabbt att de verkar röra sig.

Tänk på TV som en elektronisk flickbok. Bilderna flimrar på skärmen så snabbt att de smälter samman i din hjärna för att göra en rörlig bild verkligen, även om de verkligen är många stillbilder som visas en efter en. När TV först utvecklades var det bara svartvita bilder; ingenjörer kämpade för att ta reda på hur man klarar också färg, vilket var ett mycket mer komplext problem.

Nu säger vetenskapen om ljus att vilken färg som helst kan göras genom att kombinera en blandning av de tre primärfärgerna, röd, grön och blå. Så hemligheten med att skapa färg-TV var att utveckla kameror som kunde fånga separata röda, gröna och blå signaler, överföringssystem som kunde stråla färgsignaler genom luften och TV-apparater som kunde göra dem tillbaka till en rörlig, mångfärgad bild. Vi kan se saker eftersom de reflekterar ljus i våra ögon.

En vanlig "stillbildskamera" fotograferar saker genom att fånga detta ljus på ljuskänslig film eller använda elektronisk ljusdetektor i fallet med en digitalkamera för att ta en ögonblicksbild av hur något framträdde vid ett visst ögonblick.

En TV-kamera fungerar på ett annat sätt: Kameraoperatören står på baksidan och tittar på en liten TV-skärm som visar exakt vad kameran filmar. Observera att kameramannen inte tittar igenom kameralinsen: Foto av Justin R. Blake med tillstånd av US Navy. Vad är det bästa sättet för en TV-kamera att ta en bild? Om du någonsin har försökt kopiera ett mästerverk från väggen i ett konstgalleri till en anteckningsbok, vet du att det finns många sätt att göra det.

Ett sätt är att rita ett rutnät med rutor i din anteckningsbok och sedan kopiera detaljerna systematiskt från varje område i originalbilden till motsvarande rutan i rutan. Du kan arbeta från vänster till höger och uppifrån och ner och kopiera varje rutnät i tur och ordning. En gammaldags TV-kamera fungerar precis så här när den förvandlar en bild till en signal för sändning, bara den kopierar bilden den ser en linje i taget.

Ljusdetektorer inuti kameran skannar över bilden rad för rad, precis som dina ögon skannar från topp till botten av bilden i ett konstgalleri. Denna process, som kallas rasterskanning, förvandlar bilden till 525 olika "linjer med färgat ljus" i ett vanligt TV-system som heter NTSC, eller 625 linjer i ett rivaliserande system som kallas PAL som strålas genom luften till ditt hem som en videobildsignal.

Samtidigt fångar mikrofoner i TV-studion ljudet som följer med bilden. Detta överförs tillsammans med bildinformationen som en separat ljudsignal. Moderna TV-kameror "skannar" inte bilder på det här sättet längre.

Istället, precis som i videokameror och webbkameror, fokuserar deras linser scenen som filmas på små, bildavkännande mikrochips antingen CCD- eller CMOS-sensorer, som omvandlar färgmönstret till digitala, elektriska signaler. Medan traditionella skanningskameror endast använde 525 eller 625 rader, har bildavkänningschipsen i dagens HDTV-högupplösta TV-kameror i allmänhet antingen 720 eller 1080 rader för att fånga mycket mer detaljer. Vissa kameror har en enda bildsensor som fångar alla färger på en gång; andra har tre separata signaler, som fångar separata röda, blå och gröna signaler - de primära färgerna från vilken färg som helst på din TV kan göras.

TV-kameror delar upp bilder i separata röda, gröna och blå signaler. Vitt ljus i alla färger som kommer från objektet som filmas passerar genom linsen 1 och går in i en stråldelare 2. Detta är vanligtvis ett trikroiskt prisma i två delar som delar upp ljuset i separata röda, gröna och blå strålar, var och en av som detekteras av en separat CCD- eller CMOS-bildsensor.

En krets 3 synkroniserar matematiskt och kombinerar utgångarna från de röda, gröna och blåa bildsensorerna för att skapa en enda videosignal baserat på komponenter som kallas luminans och krominans löst, ljusstyrkan och färgen för varje bilddel.

En annan del av kretsen återskapar omedelbart bilden som filmas på en liten skärm i sökaren 4. Under tiden synkroniseras ljud från en mikrofon som inte visas med videosignalen för att producera en utsignal redo för överföring 5. Ju högre du ropar, desto lättare är det att höra någon på avstånd. Högre ljud ger större ljudvågor som har kraft att resa längre innan de blötläggs av buskar, träd och allt röran runt oss.

Detsamma gäller radiovågor. För att göra radiovågor som är tillräckligt starka för att bära radio- och TV-bilder många mil från en TV-station till någons hem behöver du en riktigt kraftfull sändare. Detta är faktiskt en jätteantennantenn, ofta placerad ovanpå en kulle så att den kan skicka signaler så långt som möjligt. Inte alla får TV-signaler som sänds genom luften på detta sätt.

Om du har kabel-TV, "rörs" dina TV-bilder in i ditt hem längs en fiberoptisk kabel som ligger under din gata. Om du har satellit-TV har bilden du ser studsats ut i rymden och tillbaka för att hjälpa den att resa från ena sidan av landet till den andra. Med traditionell tv-sändning skickas bildsignaler i analog form: De flesta länder byter nu över till digital-tv, vilket fungerar på samma sätt som digital radio.

Signaler sänds i numeriskt kodad form. Många fler program kan skickas på det här sättet och i allmänhet är bildkvaliteten bättre eftersom signalerna är mindre känsliga för störningar när de reser.

Det spelar ingen roll hur TV-signalen kommer till ditt hem: Kommer du ihåg hur en TV-kamera förvandlar bilden den ser på till en serie linjer som bildar den utgående TV-signalen? En TV-apparat måste arbeta samma process i omvänd ordning för att förvandla linjerna i den inkommande signalen till en trogen bild av scenen som kameran filmade. Olika typer av TV-apparater gör detta på olika sätt. Tidiga TV-mottagare. Lägg märke till den lilla skärmen. Högtalaren är till vänster, radioinställningsratten är i mitten och TV-skärmen igen liten till höger.

Båda använder katodstrålerörsteknik och är utställningar från Think Tank, vetenskapsmuseet i Birmingham, England. En typisk gammaldags CRT-TV-apparat för katodstrålerör. Katodstråle-TV-apparater blir ganska svåra att hitta nu!

Gammal CRT-TV-apparater med katodstrålerör tar den inkommande signalen och bryter den i dess separata ljud- och videokomponenter. Ljuddelen matas in i en ljudkrets som använder en högtalare för att återskapa det ursprungliga ljudet som spelats in i TV-studion.

Under tiden skickas videosignalen till en separat krets. Detta avfyrar en elektronstråle som rör sig snabbt, negativt laddade partiklar inuti atomer längs ett långt katodstrålerör.

När strålen flyger ner i röret styr elektromagneter den från sida till sida så att den systematiskt skannar fram och tillbaka över skärmen, rad för rad, och "målar" bilden om och om igen som en slags osynlig elektronisk pensel. Elektronstrålen rör sig så snabbt att du inte ser att den bygger upp bilden.

Det målar faktiskt ingenting: Det beror på att skärmen är belagd med många små prickar kemikalier som kallas fosfor. När elektronstrålen träffar fosforprickarna gör de en liten punkt av rött, blått eller grönt ljus. Genom att slå på och av elektronstrålen när den skannar förbi de röda, blåa och gröna prickarna kan videokretsen bygga upp en hel bild genom att lysa upp några fläckar och lämna andra mörka.

En gammaldags katodstrålerör som testas och repareras. Den gula rutan på framsidan är en mätare som testar strömmen som strömmar genom TV: ns kretsar. Den öppna TV: n är bakom och vi tittar från baksidan till framsidan så att skärmen pekar bort från oss. Katodestråle-tv-apparater som detta uppfanns av den ryska fysikern och elektronikingenjören Vladimir Zworykin, vars patent på idén lämnades in 1923 och beviljades fem år senare. Här är en detalj från en av originalritningarna i det patentet - och du kan se hur nära det liknar en "modern" CRT.

Zworykins svartvita CRT-design från 1920-talet. Inuti katodstråleröret 55, grått, finns det en enda elektronpistol, bestående av en anod 56, mörkblå, katod 57, ljusblå och ett rutnät 54, gult däremellan. I mitten finns elektriska plattor 58, 59, röda och spolar 69, 70, orange för styrning av elektronstrålen med elektromagnetiska fält. Bilden bildas på en fluorescerande fosforsil 60 vid rörets ände.

Från US patent: Det är ganska svårt att hitta katodstrålerörs-tv idag. Eftersom de bygger på analog teknik och de flesta länder nu byter till digital är CRT i princip föråldrad såvida du inte använder en adapter, kallad digitalbox, som gör att din CRT kan hämta digitala sändningar. De flesta har istället platt-skärmar med en av tre olika tekniker: LCD-tv-skärmar med flytande kristaller har miljontals små bildelement som kallas pixlar som kan slås på eller av elektroniskt för att skapa en bild.

Varje pixel består av tre mindre röda, gröna och blå underpixlar. Dessa kan slås på och av individuellt med flytande kristaller - effektivt mikroskopiska ljusströmbrytare som slår på eller stänger av delpixlarna genom att vrida eller skruva av dem. Eftersom det inte finns något besvärligt katodstrålerör och fosforskärm är LCD-skärmar mycket mer kompakta och energieffektiva än äldre TV-mottagare.

Läs mer i vår artikel om LCD-skärmar. En plasmaskärm liknar en LCD, men varje pixel är i själva verket en mikroskopisk fluorescerande lampa som lyser av plasma. En plasma är en mycket het form av gas där atomerna har blåst isär för att skapa negativt laddade elektroner och positivt laddade joner atomer minus deras elektroner.

(с) 2019 most-popular.ru