Евгений Айсберг - Цветное телевидение?.. Это почти просто!
Все студенты группы посмотрели в дихроичный монитор и попутно вполголоса обсудили соответствующие достоинства гаммы. Не обращая никакого внимания на шушуканье, демонстратор подошел к шкафу еще более внушительных, чем трехцветный проектор или дихроичный монитор, размеров.
— Этот аппарат представляет собой приспособленный для цвета черно-белый проектор «Эйдофор». При проецировании изображения с экрана электронно-лучевой трубки мы ограничены светоотдачей люминесцентного слоя.
Для получения очень яркого изображения, которое обеспечивало бы требуемое увеличение, приходится работать с очень высокими напряжениями и слой очень быстро «выгорает». Большое преимущество этого аппарата, изобретенного швейцарцем Фишером, заключается в том, что его световая отдача не зависит от люминесцентного слоя и поэтому изображение можно проецировать на очень большой экран. Принцип работы этого аппарата при проецировании черно-белых изображений заключается в следующем.
Свет от мощного источника (вольтова дуга или ксеноновая лампа) отражается вогнутым зеркалом на экран. Это зеркало представляет собой тонкую пленку масла; почему сделали такую конструкцию, мы поймем позже. Отраженный свет не достигает экрана, так как на его пути установлена перехватывающая система из непрозрачных решеток (рис. 32).
Рис. 32. Схематическое изображение «Эйдофора».
Благодаря модулированному видеосигналом электронному лучу один из световых лучей отклоняется. «Скребок» (на рисунке не показан) после каждого полукадра разглаживает масляный слой и устраняет возникшую в результате модуляции деформацию.
Если масляная пленка изменит свою форму, то попадающие на зеркало в месте этой деформации световые лучи в большей или меньшей степени отклонятся от первоначальной «траектории» и смогут пройти через систему решеток.
Для изменения формы масляной пленки используют модулированный видеосигналом электронный луч, который «рисует» на зеркале точную копию проецируемого изображения.
Чтобы приспособить «Эйдофор» для передачи цветных изображений, можно использовать или три «Эйдофора» с фильтрами (в этом случае мы опять сталкиваемся с проблемой коррекции трапецеидального искажения для достижения точного совпадения одноцветных изображений), или использовать систему последовательного сложения цветных полукадров, как в системе CBS, где красные, синие и зеленые элементы изображения передаются поочередно со скоростью чередования полукадров. В этом случае проблемы сходимости не возникает, но приходится столкнуться со всеми недостатками, присущими системам с последовательной передачей.
Студенты с изумлением любовались этим гигантом телевидения, проецировавшим очень яркое изображение на экран размером в несколько квадратных метров. Демонстратор направился к «препарированной» громадной электронно-лучевой трубке, установленной на подставке с надписью «Масочная электронно-лучевая трубка». Рядом с этим макетом стоял действующий телевизор. На его экране красовалась молодая женщина в соломенной шляпке, но в зале было уже не темно, и изображение казалось значительно бледнее, чем несколько минут тому назад
— В связи с тем, что не может быть и речи об установке дихроичного монитора, трехтрубочного проектора или «Эйдофора» в современной квартире (смех в зале…), потребовалось найти другое решение. И сейчас вы видите решение, предложенное американской фирмой RCA; поместить все три трубки в одну стеклянную колбу (что решает проблему синхронной развертки) и создать цветное изображение на экране этого единственного кинескопа. Так как на экран попадают не световые, а электронные лучи, то сам собой отпадает вопрос об установке на их пути цветных фильтров. Здесь требуются другие средства: известно некоторое количество химических веществ, которые под воздействием электронов дают свечение определенного цвета. Эти вещества называют люминофорами, и вы их знаете, так как экраны ваших осциллографов светятся зеленым или голубым цветом. Можно создать люминофоры, свечение которых соответствует основным цветам.
Но как сделать так, чтобы модулированный видеосигналом электронный луч действительно попадал на вещество, светящееся красным, а не другим цветом? Как обеспечить избирательное возбуждение люминофоров электронами?
Для этого используют явление параллакса; вот тут-то уж поистине справедливо, что несчастье одних служит счастьем для других. Очень близко к экрану на пути электронов устанавливают маску с проделанными в ней отверстиями. Исходящие из трех пушек три электронных луча, проходя через одно отверстие, неизбежно попадают на экран в трех разных точках. Достаточно, чтобы в этих точках они попали на таблетки из соответствующих люминофоров (рис. 33).
Рис. 33. Схематическое изображение хода электронных лучей в цветной электронно-лучевой трубке.
Лучи R, G и В проходят через отверстия в маске и попадают на соответствующие участки люминофора.
Эта заключительная часть речи была преисполнена величия и математической строгости. Последовавшая за нею тишина нарушалась лишь гудением блоков питания и потрескиванием больших электронно-лучевых трубок.
Один из студентов пробормотал в пробивающиеся усы: «надо сделать».
Не ожидая неизбежной реакции аудитории, демонстратор энергично подхватил:
— Да, это нужно сделать!
А это не так легко, потому что помимо несовпадения первичных изображений (ведь все три одноцветных изображения страдают некоторым трапецеидальным искажением), которое приходится корректировать батареей постоянных магнитов и катушек, изменяющих траекторию электронов, имеется риск возникновения погрешности чистоты, которая отсутствует в системах с тремя кинескопами. Это происходит, когда электроны заставляют светиться люминофор чужого цвета. Тогда для повышения точности стрельбы нужно повернуть вот это магнитное кольцо.
Он повернул кольцо на соседнем работающем кинескопе, и все увидели, как на изображении неба появилось фиолетовое пятно, а в нижней части изображения — зеленое.
Пока он производил эти эксперименты, профессор добросовестно рассматривал «препарированный» кинескоп, затем он спросил:
— Сколько отверстий в маске?
— Столько же, из скольких точек состоит телевизионное изображение, разлагаемое на 625 строк, или примерно 400 000.
Один из студентов спросил: «А что происходит с электроном, который не попадает в отверстие»?
— Это наиболее типичный случай, — ответил демонстратор. — Прозрачность сетки равна всего лишь 15 %. Это означает, что 85 % излучаемых электронными пушками электронов не участвует в создании изображения, потому что они не точно направлены в соответствующие отверстия. Вот почему ток высокого напряжения велик (1 ма), а напряжение достигает 25 кв, и вы, конечно, понимаете, что для его регулирования требуется мощный каскад.
Ответив таким образом на заданный вопрос, демонстратор взял большую катушку индуктивности, намотанную на плексигласовое кольцо, и включил ее в розетку осветительной сети.
— Теперь через эту катушку протекает сетевой ток; следовательно, вокруг нее существует переменное магнитное поле; вы знаете, что такое поле может изменить направление электронного луча. Это поле очень мало, и его воздействие на геометрию изображения на черно-белом кинескопе едва заметно, но в цветном масочном кинескопе даже небольшого отклонения траектории электронов достаточно для искажения цветов, так как электронный луч, который, например, должен попасть на таблетку люминофора красного цвета, отклонится в сторону и попадет на зеленый или синий участок.
Демонстратор поднес катушку к экрану, и на нем появились многоцветные линии. Не перемещая катушки, он отключил ее от сети.
— И вот! Стальные части телевизора и, в частности, маска кинескопа намагнитились, и отрегулировать чистоту цвета больше невозможно. Даже земное магнитное поле намагничивает кинескоп, и регулировку чистоты и сходимости можно производить только тогда, когда телевизор находится на своем постоянном месте в комнате в постоянных условиях по отношению к внешнему (земному или искусственному) магнитному полю. Теперь смотрите внимательно, я размагничу кинескоп.
Он вновь включил катушку в сеть и сделал перед экраном несколько круговых движений, постепенно удаляясь от телевизора. Когда он был достаточно далеко от телевизора и когда цветные муаровые полосы исчезли, он повернул плоскость катушки перпендикулярно плоскости экрана и выключил ток. Затем он повернулся к группе и сказал с печальной улыбкой: