Число строк и полоса частот в телевидении
Четкость телевизионного изображения принято характеризовать числом строк, на которое оно делится. Это число часто называют стандартом четкости.
В начале 30-х годов у нас было 30-строчное телевидение. В конце 30-х годов, после перехода с механического телевидения на электронное, Ленинград вел передачи с разбивкой изображения на 240 строк, а Москва — на 343 строки.
При возобновлении телевизионных передач после Великой Отечественной войны Ленинград применил іразбивіку на 441 строку, а Москва — на 625 строк. Вскоре разбивка изображения на 625 строк была закреплена как Всесоюзный стандарт, обязательный для всех наших телевизионных передатчиков. Этот стандарт четкости — один из самых высоких в мире.
Но следует отметить, что одно только число строк не характеризует полностью четкость телевизионной передачи. Число строк определяет вертикальную четкость, т. е. то количество отдельных элементов, которое может содержать на экране телевизора вертикальная линия. Четкость же (или разрешающая способность) по горизонтали — число элементов, которое может содержать строка изображения, зависит от полосы частот, излучаемой передатчиком и воспроизводимой приемником.
У нас принят формат изображения 4X3, т. е. длина изображения больше его высоты в 1,33 раза. Этот формат соответствует стандарту, принятому в кино; он приятен для глаза.
Номинальный размер того растра, который чертит элемент разложения, больше рассматриваемого изображения, так как в конце каждой строки и каждого кадра передаются специальные сигналы, используемые для затемнения обратного хода луча передающей и приемной электронно-лучевых трубок, а также для синхронизации разверток в передатчике и приемнике.
Строчный затемняющий импульс длиннее кадрового, вследствие чего фактический формат растра отличается от номинального формата изображения (формата кадра) и равен приблизительно 1,47.
По вертикали телевизионное изображение разбивается на 625 строк. Если считать, что каждый элемент изображения должен представлять собой квадратик со стороной, равной ширине строки, то число элементов в строке будет:
625 * 1,47= 920,
а всего изображение будет состоять из 625 * 920=580 ООО элементов. Видно же будет в пределах кадра 575 Х 765=440 000 элементов.
У такого изображения четкость по вертикали и горизонтали будет одинаковой. Определим длительность передачи одного элемента. Для этого нам .надо знать, сколько времени уходит на прочерчивание одной строки.
По действующему у нас стандарту телевизионное изображение делится на 625 строк; в секунду передается 25 кадров. Следовательно, в секунду электронный луч прочерчивает
25*625=15 625 строк.
Продолжительность прочерчивания одной строки составляет:
1:15 625= 0,000064 сек=64 мксек.
Следовательно, продолжительность передачи одного элемента изображения равна:
64 : 920=0,07 мксек.
Если один из двух квадратиков изображения, лежащих рядом на строке, белый, а другой — черный, то ток, модулирующий телевизионный передатчик, должен измениться от минимума до максимума за время передачи двух элементов. Следовательно, частота этого тока должна быть:
А так как излучаемая -передатчиком полоса частот определяется высшей модулирующей частотой, то полоса телевизионной передачи должна составлять 7 Мгц.
Наши современные телевизоры пропускают полосу около 5 Мгц. Нетрудно подсчитать, что при такой полосе время передачи одного элемента составит не 0,07 мксек, а
При такой длительности передачи одного элемента в строке содержится:
При этом разрешающая способность по горизонтали будет составлять приблизительно 640:1,47=440 линий.
Это и есть приблизительное число линий, которое определяется по вертикальному клину испытательной телевизионной таблицы, т. е. фактическая четкость изображения по горизонтали.
При полном использовании стандарта горизонтальная строка изображения должна состоять из 920 элементов, фактически же при полосе 5 Мгц она состоит всего из 640 элементов, а все изображение вместо 580 000 элементов состоит из 625 * 640= 400 000 элементов.
Ниже помещена таблица, в которой приведены приближенные значения четкости по горизонтали и общее число элементов в изображении при различных полосах частот.
Из таблицы видно, что если, например, число строк, определенное по вертикальному клину испытательной таблицы, равно 420, то полоса частот, воспроизводимая телевизором, составляет примерно 4,75 Мгц.
Таким образом, четкость телевизионных изображений определяется не только числом строк, но и полосой частот. Первое характеризует четкость по вертикали, а вторая — по горизонтали. При данном числе строк четкость по горизонтали тем выше, чем шире полоса частот.
Естественно, что ширина пропускаемой полосы частот зависит не только от телевизора, но и от антенны. Лучшие телевизионные антенны поэтому и называются широкополосными.
Источник: Бурлянд В.А., Жеребцов И.П. Хрестоматия радиолюбителя. 1963 г.