VIDEO ANALOG
VISION
Mari kita berpikir tentang visi
manusia untuk sejenak. Mata menerima gambar, dan ratusan ribu serat dalam saraf
optik secara bersamaan dikirim ke sinyal otak yang, diambil bersama-sama,
mewakili seluruh pemandangan. Penglihatan manusia menggunakan kelimpahan
"saluran," sekaligus.
Namun di televisi, seluruh adegan
harus dikirim melalui saluran tunggal. Anggap saja sebagai proses serial,
diturunkan rangkaian seri. Dalam kamera sinyal listrik dibentuk untuk mewakili
kecerahan perubahan dan warna dari setiap bagian. Sinyal ini dikirim ke
monitor. Pada monitor sinyal ditransformasikan kembali menjadi cahaya, dan
gambar dipasang di layar monitor dalam posisi yang tepat relatif.
Dalam sistem televisi, gambar
yang kita ingin lihat adalah "dipindai" berurutan, atas ke bawah,
kiri ke kanan. Pengulangan ini terjadi pada tingkat sekitar 30 kali setiap
detik, sehingga kita katakan bahwa televisi berjalan pada kecepatan 30 frame
per detik.
Meskipun elemen gambar diletakkan
di atas layar satu demi satu, mereka semua harus dirasakan sekaligus.
Persyaratan ini dipenuhi oleh kegigihan visi - properti mata. Ketika cahaya
memasuki mata dimatikan, kesan ringan berlangsung selama sekitar sepersepuluh
detik. Jadi, jika semua elemen gambar dalam gambar disajikan berurutan dengan
mata dalam sepersepuluh dari daerah, detik atau kurang seluruh layar muncul
diterangi, walaupun sebenarnya hanya satu titik cahaya hadir pada setiap saat.
Kegiatan dalam adegan diwakili, seperti dalam film, oleh serangkaian gambar
diam, masing-masing berbeda sedikit dari mereka yang sebelum dan sesudahnya.
Persepsi
gerak datang kepada kita oleh serangkaian gambar diam - Muybridges terkenal
berderap percobaan kuda akhir 1800-an
Hitam dan Putih Televisi
elektron
Sebelum kita pergi lebih lanjut
dalam pembahasan kita video, mari kita luangkan waktu sejenak untuk
melihat-lihat elektron, karena mereka adalah dasar dari bisnis televisi secara
keseluruhan tetap, dan sebuah gambaran singkat akan sangat berharga dalam
diskusi kita monitor dan TV set kemudian pada.
Elektron ini sering digambarkan
sebagai "partikel listrik." Karakteristik yang kita peduli untuk saat
ini adalah bahwa sebuah elektron memiliki muatan listrik. By the way, arus
listrik ke kawat adalah aliran elektron, juga.
Elektron ditemukan pada tahun
1895 oleh Joseph J. Thomson, seorang fisikawan Inggris, dalam bentuk sinar
katoda - sebenarnya aliran partikel elektron. Apa yang benar-benar menarik
tentang sinar katodaadalah bahwa mereka dapat dibelokkan oleh medan magnet dan
listrik. Sebuah elektron pada dasarnya ringan - itu memiliki massa sekitar
9,1083 10-28 gram X.
Mari kita sekarang mencoba untuk
melakukan sesuatu yang berguna dengan aliran elektron. Jika kita bergerak dalam
pola tertentu di seluruh tabung gambar kami, kita mendapatkan:
scanning
Proses mogok adegan menjadi
elemen-elemen gambar dan pemasangan kembali mereka di layar dikenal sebagai
pemindaian. Ini seperti gerak mata Anda ketika Anda membaca halaman ini. Dalam
pemindaian, adegan ini dibagi menjadi serangkaian garis horizontal.
Prinsip pemindaian (perhatikan bagaimana setiap baris
memecah adegan menjadi elemen-elemen diskrit intensitas gambar)
|
|
A voltage created as the camera scans across one line of the Parthenon shot |
Pada Kamera
Kamera "membaca" baris
paling atas dari kiri ke kanan, menghasilkan serangkaian sinyal listrik yang
sesuai dengan lampu dan bayangan di sepanjang jalur itu. Kemudian melewati
kembali ke ujung kiri baris berikutnya di bawah ini dan mengikutinya dengan
cara yang sama. Dalam mode ini kamera membaca seluruh wilayah dari garis,
adegan demi baris, sampai bagian bawah gambar tercapai. Kemudian kamera
memindai gambar berikutnya, mengulangi proses terus menerus. Kamera televisi
kini telah menghasilkan urutan cepat impuls listrik, mereka sesuai dengan
urutan elemen gambar dipindai di setiap lini dari setiap gambar.
|
Pada Monitor
Pada monitor
televisi sinyal ini pulih dan mengontrol tabung gambar. Tabung gambar
menciptakan sebuah gambar yang terdiri dari garis horizontal seperti yang
diproduksi di kamera. Sebagai kamera memeriksa garis paling atas, tempat cahaya
yang dihasilkan oleh tabung gambar bergerak di layar dan menghasilkan garis
paling atas cahaya pada layar. Sinyal video menyebabkan titik cahaya menjadi
lebih terang atau lebih gelap ketika bergerak, sehingga unsur-unsur gambar
dipindai oleh kamera yang direproduksi baris demi baris di monitor, sampai
seluruh wilayah layar ditutupi, menyelesaikan gambar. Kemudian proses ini
diulang.
Cobalah Ini At Home!
Pergi ke
tempat teman Anda. Orang yang tidak mendapatkan pinjaman dari TV warna ketika
mereka pindah ke Toronto, sehingga mereka memiliki hitam clunker dan set putih
sebagai gantinya. Ambil kaca pembesar dengan Anda.
Hidupkan set,
dengarkan saluran, dan tahan kaca pembesar ke layar. Perhatikan garis
pemindaian yang membentuk gambar. Jika kau teman bertanya apa yang Anda
lakukan, katakan 'em Anda berlatih Anda Sherlock Holmes kesan.
By the way,
ini tidak benar-benar bekerja pada TV berwarna, tapi ada hal yang bagus kita
bisa mencari, bahwa kita akan menyebutkan nanti.
mempertauntukan
Field One |
Field Two |
Interlaced Together... |
Karena lapisan
fosfor pada tabung gambar hanya dapat menyimpan informasi gambar untuk jumlah
waktu tertentu, flicker hasil jika pemindaian dari atas ke bawah hanya terjadi
pada 30 frame per detik. Untuk menghindari flicker, setiap gambar masih
disajikan dua kali oleh proses yang dikenal sebagai scanning interlaced.
Setelah baris paling atas dipindai, ruang untuk baris lain yang tersisa segera
di bawahnya, dan garis scan berikutnya muncul tepat di bawah ruang kosong.
Sebagai hasil pemindaian, jalur alternatif di-scan, dengan ruang-ruang kosong
di antara mereka. Ini merupakan pertunjukan pertama dari gambar diam. Gambar
berikutnya juga terdiri dari garis spasi, dan garis yang jatuh tepatnya di
ruang-ruang kosong dari gambar sebelumnya, sehingga seluruh layar diisi oleh
dua set garis pemindaian interlaced. Kedua set garis pemindaian yang
calledfields. Ada dua bidang untuk setiap frame pemindaian televisi.
The Sawtooth Gelombang
Pertimbangkan sejenak jejak yang sebenarnya dari berkas
elektron baik dalam kamera atau tabung gambar. It goes merata dari kiri ke
kanan, kemudian terkunci kembali dengan cepat ke kiri. Proses berulang
berulang. Untuk membuat balok melakukan hal ini, kita menerapkan tegangan
scanning untuk kumparan kawat di leher tabung yang bertindak sebagai elektromagnet
bergerak balok sekitar. Tegangan pemindaian ini disebut gigi gergaji dan tampak
seperti, baik, gigi gergaji - sebuah jalan bertahap halus dalam tegangan,
diikuti dengan kembalinya mendadak ke awal jalan lagi. Bergerak berkas elektron
dari kiri ke kanan di layar, dan kemudian dengan cepat kembali, mengikuti
bentuk gelombang tegangan pemindaian.
Pemindaian vertikal dalam sistem televisi dilakukan sama,
seperti balok bergerak 60 kali per detik dari atas layar ke bawah. Kita harus
mengendalikan gelombang gigi gergaji dalam beberapa cara.
Sawtooth wave
Sinkronisasi
Sinyal
Kami
telah membuat tegangan terus berubah disebut "video" sinyal. Dalam
bentuk primitif, itu hanya perubahan sinyal listrik yang mewakili daerah terang
dan gelap dari sebuah adegan. Sinyal-sinyal pergi dari "nol persen"
sewenang-wenang atau "tidak tingkat cahaya" untuk "100
persen" atau "tingkat cahaya maksimum", skala kami sebenarnya
7,5-100. Karena sinyal ini diterapkan pada CRT berkas elektron, itu
mereproduksi dengan cahaya berbagai bidang gambar.
How we tell monitors how to scan from one line to the next |
Horizontal Interval
Tetapi ketika kita ingin
menelusuri kembali garis scan kembali ke kiri lagi, kita tidak ingin melihat
itu - kita ingin "blanked" keluar. Jadi, selama periode "kanan
ke kiri" retrace, kita masukkan ke dalam sinyal video kami "blanking
pulsa horisontal" (di "unit nol," jadi kita tidak akan melihat
retrace tersebut).
Ini bagus, tetapi untuk memastikan
bahwa gigi gergaji kita tidak hanyut frekuensi selama waktu yang lama (yang
akan "membelokkan" gambar kita dengan cara yang tak terduga), kami
kirim, dalam periode blanking horisontal sebuah "pulsa sync
horizontal." Hal ini dapat digunakan untuk memberi makan sirkuit
generator gigi gergaji, untuk memberikan tersentak, kembali menyinkronkannya
pada akhir setiap baris. Kami akan menempatkan ini pulsa sync pada intensitas
mana dengan mudah dapat dideteksi oleh rangkaian gigi gergaji, dan tidak akan
pernah dilihat oleh pemirsa - di "-40" pada skala relatif kami.
Pulsa akan dikirim 15.734 kali per detik (satu untuk setiap baris video).
|
The vertical interval, featuring blanking, vertical sync pulse, and equalizing pulses (click on the picture for a bigger view) |
vertikal
Interval
Sebuah proses serupa terjadi dengan sapuan vertikal.
Sebuah pulsa sinkron vertikal dibuat. Pulsa ini memicu generator gelombang
gigi gergaji kedua - salah satu yang mengontrol "atas ke bawah, dan
kembali ke atas" bagian dari pemindaian. Ini memberitahu generator ini
"lebih baik membuat jalan kembali ke atas layar sekarang." Bentuk
pulsa sinkron vertikal sebenarnya enam pulsa kecil. Itu dibuat dengan cara
ini untuk memberikan sinkronisasi untuk generator gigi gergaji horisontal
selama periode retrace vertikal.
Selain pulsa sinkron vertikal, kelompok lain pulsa
diperlukan bila menggunakan pemindaian interlaced. Interlacing terjadi karena
bidang kedua pemindaian dimulai setengah jarak garis di seluruh layar,
relatif terhadap kolom pertama. Ini berarti bahwa tegangan gigi gergaji
vertikal (dalam monitor) untuk satu bidang harus jatuh satu baris setengah
kemudian daripada yang lain.
Sekarang, karena menyapu vertikal kita terkunci ke dalam
pulsa sinkron vertikal, mereka harus jatuh satu baris setengah setelah pulsa
sinkron terakhir horisontal dalam satu bidang, dan satu baris penuh setelah
pulsa sync terakhir horisontal di bidang lainnya. Satu kelompok dari enam
"menyamakan" pulsa mendahului pulsa sync vertikal untuk
memungkinkan hal ini terjadi dengan benar, kelompok lain mengikuti it.So,
pulsa penyama membuat jalinan terjadi dan memulai scan pada titik-titik yang
tepat di masing-masing dua bidang video.
|
No horizontal hold, due to missing horizontal sync pulses |
Vertical roll due to lack of luck with vertical sync pulse |
The vertical intervals at the end of each field differ a bit... |
Ada satu hal lagi Anda harus
menyadari: ada dua interval vertikal, satu demi satu field pertama, dan satu
lagi setelah kolom kedua. Mereka sedikit berbeda. Perhatikan bahwa pada
Gambar. A, field pertama selesai setelah garis setengah dari video, pulsa
menyamakan pertama kini mengungsi hanya garis setengah dari pulsa sinkron
terakhir horisontal di bidang sebelumnya. Demikian juga, baris pertama dari
video hanya garis setengah. Bagian kedua (Gambar B) dilengkapi dengan garis
penuh video, dan interval vertikal yang sesuai dimulai dengan garis penuh
video (yang merupakan awal dari lapangan satu, lagi.) Jika tidak, blanking
interval vertikal untuk bahkan dan bidang garis aneh adalah identik.
|
Hal yang
menarik untuk pelanggan TV berbayar: sering, bergegas video hanya video tanpa
sync - apa yang Anda mungkin harus membayar untuk adalah sinyal sinkronisasi
horisontal!