4.5. Способы построения передающих телевизионных камер

Важнейшим признаком передающих камер цветного телевидения является получение нескольких видеосигналов, необходимых для формирования полного цветного ТВ сигнала на выходе кодирующего устройства. Из основного колориметрического уравнения E_Y=0,3E_R,59EG+0,11E_B следует, что в передающей камере не обязательно формировать все четыре сигнала, четвертый может быть получен матрицированием. Поэтому на практике широко применяются трехтрубочные камеры. Имеется два варианта их построения:

1) в телекамере формируются сигналы E_R, E_G и Е_B, при этом сигнал E_Y получается матрицированием;

2) формируются сигналы E_R, Е_G и Е_B, а сигнал E_G получается матрицированием.

При применении ТВ передающей камеры типа RGB широкополосный сигнал E_Y создается матрицированием, поэтому видеосигналы E_R, E_G и Е_B должны формироваться камерой в полной полосе частот (до 6,5 МГц). Другими словами, все каналы камеры типа RGB должны быть широкополосными.

В передающей камере YRB формируется один широкополосный сигнал E_Y, а сигналы E_R и Е_B достаточно сформировать в полосе частот до 1,5-2,0 МГц. В этом случае допустимо получение сигналов E_R и Е_B с помощью передающих трубок, имеющих меньшую разрешающую способность, чем передающие трубки в канале Y. Однако основное преимущество камеры YRB заключается не в снижении требований к передающим трубкам, а в упрощении задачи совмещения трех растров.

В камерах типа RGB необходимо обеспечить исключительно высокую точность совмещения растров передающих трубок - в среднем не более 0,2-0,3 элементов ТВ изображения в пределах поля. В этом случае относительная допустимая погрешность совмещения не должна превышать 0,03-0,05% от размеров растра по вертикали в его центре и 0,2% в углах растра.

Для обеспечения совмещения необходимо иметь идентичные передающие трубки, ФОСы, оптические каналы. Если в процессе настройки удается получить удовлетворительное совмещение изображений, следующей задачей является сохранение достигнутого совмещения хотя бы на время передачи. Для поддержания неизменности совмещения во времени необходимо добиться высокой стабильности питающих токов и напряжений, а также рационально сконструировать механические детали камеры, поскольку деформации деталей при прогреве могут вызвать заметные погрешности совмещения. Во избежание недопустимого нагрева ее элементов передающая камера должна потреблять небольшую мощность. В трех трубочных передающих камерах должны использоваться схемы автоматического совмещения растров и баланса цвета.

С целью улучшения точности совмещения трех цветоделенных растров наряду с трех трубочными телекамерами цветного телевидения иногда используются четырехтрубочные, в которых яркостная составляющая полного цветового ТВ сигнала формируется с помощью отдельной передающей трубки. В некоторых четырех трубочных камерах для формирования широкополосного сигнала Е_Y используется трубка большого диаметра, что обеспечивает большую четкость воспроизводимого изображения. В этом случае для формирования узкополосных сигналов Е_R, E_G, E_B применяются передающие трубки меньшего диаметра, что позволяет несколько уменьшить габариты камер. При использовании в камере четырех однотипных передающих трубок появляется возможность последовательного соединения четырех одинаковых отклоняющих систем. Конструктивная идентичность этих систем способствует улучшению совместимости растров. При этом допустимая погрешность совмещения ТВ растров в центре изображения разрешается в пределах 0,05-0,1%.

В целом многотрубочные камеры являются достаточно сложными и дорогими устройствами, требующими обслуживания специалистами высокой квалификации. Наряду с трех- и четырехтрубочными камерами в цветном телевидении применяются упрощенные телекамеры, в которых используется одна или две передающие трубки. Получение видеосигналов трех основных цветов на одной передающей трубке автоматически обеспечивает совмещение растров и идентичность характеристик преобразования свет-сигнал отдельных каналов. Однако конструкция двух- или однотрубочной камеры должна, как правило, содержать специальный штриховой цветной светофильтр. Для считывания видеосигналов основных цветов E_R, E_G, Е_B, соответствующих одному элементу изображения, передающая трубка подобных камер должна иметь повышенную разрешающую способность.