谈谈彩色电视(续)

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彩色显象管

从原则上说可以象图3(见上一期第10页)那样用三个单独发出电视R、G、B光的显象管,先分别显出红、绿、蓝三个单色图象,再重合地投映到一个银幕上合成出彩色图象。老式的彩色电视机和现代供较多观众看的大屏幕彩色电视机都用这种方法。而目前供一般彩色电视机用的都是直接显出彩色图象的三色显象管。

下面简单介绍一种最常用的色点式(又叫荫罩式)三色管,见图5。这种显象管的荧光屏是把能发出R、G、B三种色光的荧光物以极细微的小圆点涂成的。小圆点只有针尖那么大,每组包括红、绿、蓝各一点,它们按品字形交错地布满整个荧光屏。这样排列使得无论从荧光屏上任何位置取出相邻三个点来看,都必然包括红、绿、蓝各一点。在显象管尾部则按相反的品字形装着三支电子枪,分别受R、G、B信号的控制,同时发出相应于该信号强弱的电子射线。而在荧光屏与电子枪之间靠近荧光屏处还有一块像筛子一样有许多小圆孔的金属板,罩住整个荧光屏,叫荫罩。荫罩上的每个小孔与荧光屏上的一组荧光点准确相对。这样,当三束电子射线在小孔处交叉并穿过小孔后,便正好打在相对应的小点上。即受R、信号控制的电子射线打在红荧光点上,发红光;同样,G电子射线打绿点,发绿光;B电子射线打蓝点,发蓝光。实际上由于荧光点很细小,一束电子射线是同时穿过许多小孔,打到许多组小点上。这时人眼看不出这些小点的单独颜色,看到的是每组甚至多组荧光点发光的总合。这就是彩色合成作用。这样当电子射线受R、G、B信号控制并一行行、一场场扫描整个荧光屏时,就显出彩色图象来了。

图1
图1 🔍原图 (855×631)

彩色电视广播的特点

实现彩色电视比黑白电视要复杂得多,不少问题是彩色电视所特有的。例如在放大、加工、处理彩色信号时要严格保持红、绿、蓝三者之间的数量和比例关系。如果比例失调,立刻会反映到彩色图象上来。如偏重某些色调,叫做彩色畸变。因此要求放大、加工、处理彩色信号R、G、B的三路设备和电路的特性要完全一致,工作特别稳定。再如,要时刻保持红、绿、蓝三个单色图象的可重合性,若不能准确重合,会出现图象的彩色镶边现象。这不仅要在摄象分光系统、电子射线扫描过程以及彩色显象管的三色重合系统中予以保证,还要时刻保持R、G、B三信号的同时性。若其中有一路信号到达显象管早或晚些,则该颜色的图象必然与其他二色不重合,出现彩色镶边现象。总之要求传送彩色信号的信道频率特性、相位特性和时间特性十分一致。

彩色电视信号的发送与接收

黑白电视广播有两个信号,一个是亮度信号Y;另一个是伴音信号,要用两部超短波发射机。而彩色电视广播有R、G、B三个信号和一个伴音信号,如果照黑白电视那样就需要用四部发射机。这不仅不经济,并且用一个电视机同时接收四个信号实际上也很困难,同时还不能解决“兼容”问题。所谓兼容就是指彩色电视和黑白电视可以互相收看。用黑白电视机收看彩色电视广播时,由于黑白电视机中只有黑白显象管,而且黑白电视机的电路也只是为接收亮度信号服务的,所以看到的只能是黑白图象。用彩色电视机收看黑白节目时,由于黑白电视台只广播亮度信号,所以看到的也只能是黑白图象。即使是这样,能互相收看仍然方便得多。

基于这些原因,就要求将彩色电视的R、G、B三个信号编到一起,使其所占的频带宽度与黑白的相同,以便使用一部发射机广播。完成编码工作的叫做编码设备。编码设备不仅能把R、G、B三个信号编到与黑白电视频带宽度相同的一个频带中去,还能直接给出一个亮度信号Y。这个亮度信号Y是供黑白电视机直接收看用的。

图2
图2 🔍原图 (575×845)

图6是彩色电视信号发送与接收简图,上部是发送部分,中部是接收部分。彩色电视摄象机产生的R、G、B信号经过一系列放大、加工、处理,送到编码设备,编到一起后再与同步、消隐等信号一起送到超短波发射机通过天线发送出去。

彩色电视广播的电波传到彩色电视机后,除经一般的放大、检波、同步扫描电路外,还要经一个解码电路,从原来的编码信号中解出R、G、B信号,加到彩色显象管上显出彩色图象。

图6下部是黑白电视机,直接收看彩色电视广播Y信号的简图。(张家谋)