Посвящение в радиоэлектронику

Проще всего это было сделать лет 25 назад. Тогда продавалась цветная пленка, накладываемая на экран черно-белого телевизора. Сверху она была голубой (небо), внизу зеленой (трава), а в середине… я уже забыл, какой она была в середине! Поскольку такой вариант цветопередачи не устраивал ни телезрителей, ни уважающих себя инженеров, пленка из продажи быстро исчезла, а специалисты разработали модели цветных телевизоров. Как же передают цвет? И сколько цветов надо передавать? Оказывается, основных цветов всего три: красный, зеленый и синий. В телевидении их обозначают начальными буквами соответствующих английских слов: R (red), G (green), В (blue). Любой другой цвет можно получить комбинацией этих трех. Желтый, например, получается при смешении красного и зеленого. Таким приемом широко пользуются художники, смешивая на палитре краски.

Смешение цветов.

Итак, на первый взгляд самая простая и очевидная система цветного телевидения должна предусматривать передачу одновременно тpex изображений: красного, зеленого и синего. Исходное цветное изображение через соответствующие светофильтры проецируются одновременно на три передающие трубки, а на приемной стороне изображение с экранов трех кинескопов: красного, зеленого и синего проецируется на общий экран. Нет таких кинескопов?

Ничего страшного — подходят обычные, белые, со светофильтрами, наложенными на экран. Беда в другом — нужны три канала передачи.

Неужели для передачи одной цветной программы нанимать три телевизионных канала? Слишком расточительно. Телевизор получается сложным и дорогим, как киноустановка, поскольку изображение надо проецировать на киноэкран, да и три кинескопа стоят недешево. Воспользуемся опять принципом кино и будем передавать красное, зеленое и голубое изображения поочередно, решили инженеры. Такая система цветного телевидения была разработана и даже испытывалась в 50-х годах. Перед телекамерой и перед экраном черно-белого кинескопа устанавливали вращающиеся диски с прозрачными цветными секторами — светофильтрами. Произошел как бы возврат к механическому телевидению, но уже на основе электронного! Диски вращались синхронно, и для стабилизации их вращения служила специальная система. А частоту кадровой и строчной разверток пришлось утроить, чтобы в течение 1/25 с (время передачи одного кадра в черно-белом телевидении) передать три изображения. Результаты получились неплохие, и несколько опытных цветных телевизоров работало в Москве. Но опять беда: подавляющее большинство телезрителей — владельцев черно-белых телевизоров смотреть эти передачи не могли. Смотреть-то, конечно, могли, и автор сам это делал, но на экране воспроизводилось сразу девять одинаковых картинок! Так получилось потому, что при цветной передаче частота развертки изображения была втрое выше. Поскольку картинки получались мелкими, смотреть их не доставляло никакого удовольствия. Говоря техническим языком, предложенная система цветного телевидения не обладала совместимостью с черно-белой системой.

Система с последовательной передачей цветов.

Были и другие недостатки: быстро вращающийся диск шумел, электризовался от трения о воздух и, притягивая мелкие пылинки, скоро становился пыльным до непрозрачности. Во всем мире начались поиски и разработки новых, совместимых систем цветного телевидения.

Таких систем сейчас используется три. NTSC (НТСЦ) в США, Канаде, Японии, Республике Куба и ряде стран Центральной и Южной Америки; PAL (ПАЛ) в ФРГ, Великобритании и ряде стран Западной Европы, Азии и Африки; SECAM (СЕКАМ) — в ряде стран Европы (в том числе СССР), Азии и Африки. Системы во многом схожи и различаются лишь деталями формирования так называемых сигналов цветности.

Остановимся подробнее на системе SECAM. Она полностью совместима, т. е. цветная телепередача принимается черно-белым телевизионным приемником как черно-белая, а черно-белую передачу можно смотреть и с помощью цветного телевизора, но, разумеется, без цвета. Сейчас практически все телепередачи ведутся в цветном изображении.

В системе SECAM сигналы, соответствующие трем основным цветам изображения, не передаются. Вместо этого передаются их комбинации, прежде всего так называемый яркостный сигнал E_Y. Он является суммой цветовых сигналов красного Е_R, зеленого Е_G и синего F_B, причем суммирование производится с учетом кажущейся различной яркости цветных изображений. В результате яркостный сигнал создаст на экране телевизора обычное черно-белое изображение. Яркостный сигнал передается в полосе частот 6 МГц точно так же, как и обычный видеосигнал в черно-белом телевидении. Для передачи цвета формируют цветоразностные сигналы E_R-Y, E_G-Yи E_В-Y (на рисунке, для простоты, они обозначены R-Y, G-Y, B-Y). Они несут информацию только о цвете передаваемого изображения.