تلویزیون چگونه کار می کند/قسمت اول

elevision پنجره شگفت انگیزی به جهان است. با یک دکمه می توانید از قطب شمال به سرنگتی سفر کنید ، مردانی را که بر روی ماه قدم می زنند تماشا کنید ، رکورد زدن ورزشکاران را می بینید یا به سخنرانی های رهبران جهان می پردازید. تلویزیون سرگرمی و آموزش را دگرگون کرده است. در ایالات متحده تخمین زده شده است که کودکان بیشتر از زمان نشستن در مدرسه (900 ساعت در سال) زمان بیشتری را به تماشای تلویزیون (به طور متوسط 1023 ساعت در سال) می گذرانند. بسیاری از مردم احساس می کنند این یک چیز بد است. یکی از مخترعین تلویزیون ، فیلو تی فارنسورث (1971–1906) به این نتیجه رسید که تلویزیون ناامیدانه مبهوت شده و اجازه نمی دهد فرزندانش آن را تماشا کنند. چه تلویزیون خوب باشد و چه بد ، شکی نیست که این یک اختراع هوشمندانه است. اما دقیقاً چگونه کار می کند؟ بیایید نگاهی دقیق تر بیندازیم!

رادیو و تصویر

ایده اساسی تلویزیون “رادیو با تصاویر” است. به عبارت دیگر ، جایی که رادیو از طریق هوا سیگنال صوتی (اطلاعات در حال پخش) را منتقل می کند ، تلویزیون نیز سیگنال تصویری را ارسال می کند. احتمالاً می دانید که این سیگنال ها توسط امواج رادیویی ، الگوهای نامرئی الکتریسیته و مغناطیس منتقل می شوند که با سرعت نور (300000 کیلومتر یا 186000 مایل در ثانیه) از هوا عبور می کنند. به امواج رادیویی فکر کنید که اطلاعاتی را مانند امواج موجود در دریا که موج سواران را حمل می کنند حمل می کنند: امواج خود اطلاعات نیستند: اطلاعات در بالای امواج موج می زند.

تلویزیون واقعاً یک اختراع سه بخشی است: دوربین تلویزیونی که تصویر و صدا را به سیگنال تبدیل می کند. فرستنده تلویزیونی که سیگنال را از طریق هوا می فرستد. و گیرنده تلویزیون (تلویزیون در خانه شما) که سیگنال را گرفته و دوباره به تصویر و صدا تبدیل می کند. تلویزیون با گرفتن مکرر تصاویر ثابت و ارائه این قاب ها به سرعت به چشمان شما تصاویر متحرک را ایجاد می کند به طوری که به نظر می رسد در حال حرکت هستند. تلویزیون را به عنوان یک کتاب تلنگر الکترونیکی در نظر بگیرید. تصاویر آنقدر سریع روی صفحه می لرزد که در مغز شما با هم ترکیب می شوند و یک تصویر متحرک ایجاد می کنند (واقعاً ، اگرچه آنها در واقع تصاویر زیادی هستند که پشت سر هم نمایش داده می شوند).

هنگامی که تلویزیون برای اولین بار توسعه یافت ، تنها کاری که می توانست تحمل کند تصاویر سیاه و سفید بود. مهندسان تلاش کردند تا بفهمند که چگونه با رنگ نیز کنار بیایند ، که این یک مسئله بسیار پیچیده تر بود. اکنون علم نور به ما می گوید که با ترکیب مخلوطی از سه رنگ اصلی قرمز ، سبز و آبی می توان هر رنگی را ایجاد کرد. بنابراین راز ساخت تلویزیون های رنگی ساخت دوربین هایی بود که بتوانند سیگنال های قرمز ، سبز و آبی جداگانه را ضبط کنند ، سیستم های انتقالی که می توانند سیگنال های رنگی را از طریق هوا پخش کنند و تلویزیون هایی که می توانند آنها را به یک تصویر متحرک و چند رنگ تبدیل کنند.

تلویزیون های دوربینی 

ما می توانیم چیزها را ببینیم زیرا آنها نور را در چشم ما منعکس می کنند. یک دوربین “ثابت” معمولی با گرفتن این نور روی فیلم حساس به نور یا استفاده از آشکارساز نور الکترونیکی (در مورد دوربین دیجیتال) از عکسها عکاسی می کند تا تصویری از ظاهر شدن چیزی در یک لحظه خاص ایجاد کند. یک دوربین تلویزیونی به روشی دیگر کار می کند: برای ایجاد توهم یک تصویر متحرک باید بیش از 24 بار در ثانیه عکس فوری گرفته شود.

بهترین روش برای گرفتن عکس از دوربین تلویزیون چیست؟ اگر تا به حال سعی کرده اید یک شاهکار را از دیوار یک گالری هنری در یک دفترچه کپی کنید ، می دانید که روش های زیادی برای انجام آن وجود دارد. یک راه این است که یک شبکه مربع را در دفترچه خود بکشید ، سپس جزئیات را به طور سیستماتیک از هر قسمت از تصویر اصلی در مربع مربوط به شبکه کپی کنید. می توانید از چپ به راست و از بالا به پایین کار کنید و به نوبت هر مربع شبکه را کپی کنید.

یک دوربین تلویزیونی به سبک قدیمی کاملاً به همین شکل عمل می کند که یک عکس را به سیگنالی برای پخش تبدیل می کند ، فقط آن تصویری را که یک خط می بیند کپی می کند. آشکارسازهای نور در داخل دوربین خط به خط تصویر را اسکن می کنند ، دقیقاً مانند چشمان شما که از بالا به پایین عکس در یک گالری هنری اسکن می شود. این فرآیند که اسکن شطرنجی نامیده می شود ، تصویر را به 525 “خط نور رنگی” مختلف تبدیل می کند (در یک سیستم تلویزیونی مشترک به نام NTSC یا 625 خط در یک سیستم رقیب معروف به PAL) که از طریق هوا به خانه شما تابانده می شود به عنوان یک سیگنال ویدیویی (تصویری). در همان زمان ، میکروفون ها در استودیوی تلویزیون صدایی را که با تصویر همراه است ضبط می کنند. این در کنار اطلاعات تصویر به عنوان یک سیگنال صوتی (صوتی) جداگانه منتقل می شود.

دوربین های مدرن تلویزیون دیگر تصاویر را از این طریق “اسکن” نمی کنند. در عوض ، درست مانند دوربین های فیلمبرداری و وب کم ، لنزهای آنها صحنه فیلمبرداری را روی میکروچیپ های کوچک و حسگر تصویر (سنسورهای CCD یا CMOS) متمرکز می کنند ، که الگوی رنگ ها را به سیگنال های دیجیتالی و الکتریکی تبدیل می کنند. در حالی که دوربین های اسکن سنتی فقط از 525 یا 625 خط استفاده می کردند ، تراشه های سنجش تصویر در دوربین های HDTV امروزی (تلویزیون با کیفیت بالا) معمولاً 720 یا 1080 خط برای ضبط جزئیات بیشتر دارند. بعضی از دوربین ها دارای یک سنسور تصویر واحد هستند که همه رنگ ها را همزمان می گیرد. دیگران سه علامت جداگانه دارند که سیگنال های قرمز ، آبی و سبز جداگانه را ضبط می کنند – رنگ های اصلی که می توان هر رنگی در تلویزیون شما از آن ساخت.

منبع