ИНДИВИДУАЛЬНЫЙ ПРОЕКТ «ОСНОВЫ ТЕЛЕВИДЕНИЯ» по дисциплине: физика

ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

«ЗЛАТОУСТОВСКИЙ МЕДИЦИНСКИЙ ТЕХНИКУМ»

ИНДИВИДУАЛЬНЫЙ ПРОЕКТ

«ОСНОВЫ ТЕЛЕВИДЕНИЯ»

по дисциплине: физика

Выполнила: Иштуганова Карина Радиковна

Специальность: Акушерское дело

    Курс 1 группа Акушерское дело

      Руководитель: Баранов Игорь Владимирович

2024г

СОДЕРЖАНИЕ

Введение…………………………………………………………………………...3                                                                                                                

ГЛАВА 1

1.1 Основы телевидения………………………………………………………….6                                                                                                                                        

1.2 Первые этапы развития телевидения………………………………………...8                                                              

1.3 Как телевещание стало массовым………………………………………..…10                                                                     

ГЛАВА 2

Сравнение телевизоров……………………………………………….…………11                                                                                        

Заключение………………………………………………………………….……13                                                                                                            

Список используемых источников………………………………………...……15                                                                                                                                                                        

ВВЕДЕНИЕ

Телевидением называется область современной радиоэлектроники, которая занимается передачей изображения предметов на расстояние. Если учесть, что около 85 % информации о внешнем мире человек получает через зрительное восприятие окружающего его мира, то становится понятным важность этой отрасли знания. Телевизионная техника широко используется в различных областях человеческой деятельности. Она позволяет человеку видеть предметы, освещенные невидимыми лучами: инфракрасными, рентгеновскими, ультрафиолетовыми, тем самым раскрывать тайны природы, неподверженные человеческому глазу. Телевизионные системы применяются при изучении и освоении космического пространства. Благодаря успехам космической техники спутниковое телевидение становится глобальным. Стала обычным передача телевизионных программ с одного континента на другой. Действуют системы спутникового телевидения, которые обеспечивают непосредственный прием программ со спутников Земли на телевизоры индивидуального пользования. Телевидение основывается на многих смежных областях знаний, таких, как радиотехника, электронная техника, светотехника и т. д., и поэтому тесно связано с общим развитием науки и техники.

 В нашей стране телевизионное вещание началось с 1937 года, когда в Ленинграде и Москве были построены телевизионные центры, а регулярные передачи цветного телевидения начались с 1967 года.

 Впервые же электронные цветные телевизионные системы появились в 1953 году, когда в США была разработана для вещания система цветного телевидения NTSC. Этот стандарт был принят Японией, Кореей, Канадой и другими странами американского континента. Но эта система обладает рядом недостатков, поэтому в 50-х годах во Франции началась разработка системы цветного телевидения SECAM. После ряда экспериментальных проверок и обсуждений наша страна выбрала для вещания эту систему, и в 1965 – 1966 годах при сотрудничестве с советскими специалистами система была доработана. Система SECAM получила распространение в Болгарии, Венгрии, Чехословакии, Польше, Греции, ряде стран Африки, Ближнего и Среднего Востока.

Параллельно с разработкой системы SECAM немецкие специалисты фирмы TELEFUNKEN начали разрабатывать систему PAL, которая принята в 1966 году в качестве стандарта в большинстве стран Западной Европы. В настоящее время эта система является самой распространенной в мире системой цветного телевидения. Вот так получилось, что в мире действует три системы цветного телевидения, поэтому при передаче сигналов одной системы в страны, где принята другая система, необходимо преобразовывать сигналы цветного телевидения, эта операция называется транскодированием.

В ближайшем будущем функции телевидения значительно расширятся и ТВ-приемник превратится в многофункциональное устройство, работающее совместно с компьютером, видеомагнитофоном, факсом и другими устройствами. Внедрение в телевизионную аппаратуру компьютерных технологий, цифровых методов обработки сигналов, твердотельных преобразователей изображения коренным образом изменяют телевизионные системы, создают возможности построения телесетей с двухсторонней связью, по которым абонентам могут быть представлены такие виды услуг, как коммерческое и учебное телевидение, передачу программ по заказам зрителей, видеотелефон, фототелеграф, почтовая корреспонденция, газеты, журналы, доступ в библиотеку или вычислительный центр

Актуальность: в наше время телевидение играет важную роль в формировании общественного мнения и выполняет ряд немаловажных функции: информационную, познавательную, образовательную и развлекательную. При этом стираются границы между телевизионными жанрами, и новости уже нельзя отнести к только информационным жанрам. в наше время телевидение играет важную роль в формировании общественного мнения и выполняет ряд немаловажных функции: информационную, познавательную, образовательную и развлекательную. При этом стираются границы между телевизионными жанрами, и новости уже нельзя отнести к только информационным жанрам.

Цель: изучение основ техники черно-белого и цветного телевидения и принципов, используемых при разработке передающей и приемной аппаратуры.

Задачи:

1. Познакомиться с историей возникновения телевидения;

2. Ознакомиться с этапами развития телевидения;

3. Составить сравнительную таблицу;

ГЛАВА 1

1.1 Основы телевидения

         Системы видеонаблюдения и охранного телевидения (CCTV) – Самая интересная область телевизионных технологий. Само же телевидение зародилась в 1817 году, с открытием Джонсом Берцелиусом селена и фотоэлектричества. Продолжение последовало только в 1875 году, когда американский изобретатель Кейри собрал первую в мире телесистему. В 1923 году была осуществлена первая практическая передача изображения по проводам. Первая ТВ-камера, названная «иконоскопом», была разработана уже в 1931 году, инженером Владимиром Зворыкиным. Изначально телевидение основывалось на такой особенности человеческого зрения, как инертность, то есть, если за секунду показывать несколько неподвижных картинок (похожих друг на друга) то создается эффект движения. В отличии от кино, где изображение проецируется световым проектором через целлулоидную пленку, в телевидение проецирование изображения происходит с помощью электронно-лучевого сканирования. Но фундаментом для всей концепции телевидения, кино и фото, является свет. 

В 1873 году Джеймс Кларк доказал, что свет является высокочастотной волной, это позволило оценить величину скорости света (300 000км/сек). Позже Эйнштейн доказал, что помимо волновых, свет имеет и корпускулярные свойства. Человеческий глаз может воспринимать не все частоты света, а лишь малую его часть (от 400нм –фиолетовый цвет, до 700нм – красный цвет). При попадании луча света в плотную среду, вроде воды или стекла, он замедляет скорость в n раз, (n – показатель преломления). Многие встречались с описанием подобного свойства света еще в школе, и не только на уроках по физике, но и в биологии, при изучении глаза. Человеческий глаз, это сложный природный оптически прибор, позволяющий видеть предметы на различном расстоянии, фокусируя при этом изображение с помощью изменения толщины хрусталика глаза (природной линзы). Видеокамеры созданы, как и многие технологии, основываясь на решения, подсказанные самой природой, поэтому в конструкции камер можно увидеть сходство с глазом. На данное время не существует технологий позволяющих искусственно воссоздать линзу, подобную хрусталику глаза, поэтому для фокусировки изображения применяют несколько линз, собранных в объектив. Большое количество линз в объективах объясняется тем, что процесс формирования четкого изображения довольно сложный процесс, за счет аберраций (различные искажения). Одно из таких искажений, разложение белого света на различные цвета, при прохождении через линзу. Это происходит из-за того, что в белом свете присутствуют лучи всех частот, при прохождении через наклонную поверхность эти лучи преломляются под разным углом, соответственно, у каждого цвета будет свое фокусное расстояние. Для предотвращения этого эффекта применяют специальные пары линз, которые компенсируют подобные искажения. 

Одним из главных показателей формирования четкого изображения, это правильно подобранное фокусное расстояние. В видеокамерах, фокусом называется расстояние от светочувствительного элемента (ПЗС матрицы) до оптического центра объектива. Чем меньше фокусное расстояние, тем больше угол обзора объектива. У каждого объектива есть свое F-число, которое характеризует яркость сформированного изображения. Оно зависит от фокусного расстояния и эффективного диаметра области, через которую проходит свет. Чем F-число меньше, тем больше отверстие диафрагмы и тем больше света проходит через объектив. В большинстве объективов встраивают диафрагму, выполняющую роль светового ограничителя. Если видеокамера находится в сильно освещенном месте, диафрагму прикрывают, ограничивая тем самым прохождения света, для более четкого изображения. Если же ведется съемка плохо освещаемой местности, диафрагму открывают, и светочувствительность повышается.
  В каждой телекамере есть устройство, преобразующее световую энергию в электрическую. В ранних телекамерах это была передающая трубка, сейчас применяют ПЗС матрицы. Передающая трубка представляла сбой стеклянную трубку с фоточувствительным покрытием с одной стороны и группой контактов с другой. Но эта трубка имела ряд серьезных недостатков: большие габаритные размеры, необходимость высокого напряжения (до 1000В), сложности при производстве, геометрические искажения выдаваемого изображения, малый срок службы. Им на смену пришла ПЗС (прибор с зарядовой связью) технология. Матрица значительно превосходит трубку по всем показателям. Она имеет различные стандартные размеры светочувствительной поверхности: 2/3” = 8.8 мм., 1/2” = 6.4 мм., 1/3” = 4.8 мм., 1/4” = 3.2 мм. Светочувствительная поверхность ПЗС матрицы воспринимает степень освещенности на каждом участке, на котором сформировывается заряд, который сразу же “стекают” на выходной каскад. Далее заряд обрабатывается и передается на выходной разъем камеры. Качество изображения (разрешение), измеряемое в ТВЛ, так же влияет на итоговое изображение. Оно определяется числом вертикальных элементов, которые может фиксировать камера.

 Сформированный видеокамерой сигнал передается на устройство обработки. Разнообразие подобных устройств настолько велико, что описывать их все не имеет смысла. Они выбираются в зависимости от задач. К примеру, нужно вывести видео от четырех камер, на один экран. Для этого используют квадратор (для аналоговой системы), видеорегистратор (для цифровой записи), ПК и плату видеозахвата (для цифровой системы) или ПК с программным обеспечением (для IP камер) 

1.2 Первые этапы развития телевидения

Впервые явление фотоэффекта – освобождение электронов веществом под действием электромагнитного излучения, обнаружил немецкий физик Генрих Герц в 1887 году, а через год русский ученый Александр Столетов провел опыт, наглядно демонстрирующий это явление. В 1907 году русскому физику Борису Розингу удалось теоретически обосновать возможность получения изображения посредством электронно-лучевой трубки, разработанной ранее немецким физиком К. Брауном, и даже удалось осуществить это на практике: он смог получить изображение в виде одной единственной неподвижной точки.

Первой работающей телевизионной системой считается изобретение немецкого инженера Пауля Нипкова, сделанное еще в 1884 году. Конструкция положила начало созданию так называемого механического телевидения. Пауль Нипков изобрел диск, с помощью которого изображение преобразовывалось в электрические импульсы. Это был диск с определенным числом отверстий, расположенных по спирали, напротив которого устанавливался фотоэлемент, и свет попадал на фотоэлемент через этот диск. Патент на оптико-механическое устройство («электронный телескоп») для разложения изображения на элементы при передаче и приеме телевизионных сигналов, названное диском Нипкова (применялся в первых телевизионных устройствах с механической разверткой), был получен в 1884 году. Нипков вращал диск над картинкой или объектом. Световые импульсы, проникавшие через отверстия диска, превращались фотоэлементом в электрические сигналы. Тогда количество строк на экране было небольшим – около 300, то есть свет проникал на объект через триста отверстий, и механически сканируемая телевизионная «картинка» была грубой. Благодаря диску Нипкова, в 1925 году шведскому инженеру Джону Бэрду удалось впервые добиться передачи распознаваемых человеческих лиц. Несколько позже им же была разработана и первая телесистема, способная передавать движущиеся изображения.

Первое время развитие телевидения шло в двух направлениях – электронном и механическом (иногда механическое телевидение называют еще и «малострочным телевидением»). Причем развитие механических систем происходило практически до конца 40-х годов XX века, прежде чем было полностью вытеснено электронными устройствами. На территории СССР механические телесистемы продержались несколько дольше.

1.3 Как телевещание стало массовым

Эксперименты с использованием электронных лучей для передачи и приема изображения на определенные расстояния начали проводиться в различных странах (США, Япония, Советский Союз) с начала 20-х гг. ХХ века. В результате в 1933 году американскому российского происхождения Владимиру Зворыкину удалось изобрести катодную трубку, являющуюся и по настоящее время главной частью большинства телевизоров.

Первые телевизоры, пригодные для массового производства появились в конце 30-х годов ХХ столетия. Однако этому предшествовало несколько десятилетий упорных исследований и множества гениальных открытий.

В конце 1936 года в американской научно-исследовательской лаборатории RCA, возглавляемой Зворыкиным, был разработан первый электронный телевизор, пригодный для практического применения. Несколько позже, в 1939 году, RCA представила и первый телевизор, разработанный специально для массового производства. Эта модель получила название RCS TT-5. Она представляла собой массивный деревянный ящик, оснащенный экраном с диагональю в 5 дюймов. Позже радиолампы были вытеснены полупроводниками. Первый телевизор на основе полупроводников был разработан в 1960 году фирмой Sony. В дальнейшем появились модели на основе микросхем. Теперь же существуют системы, когда вся электронная начинка телевизора заключена в одну единственную микросхему.  
Сегодня качество вещания значительно возросло и стало цифровым. Сами телевизоры уже перестали восприниматься как «ящики», ибо появились плоские LCD и плазменные модели. Размеры экрана перестали измеряться парой десятков сантиметров. Телевидение стало нормой. К началу ХХI века методы и принципы телевещания значительно изменились. Возникло кабельное и спутниковое телевидение.

ГЛАВА 2        

Экраны первых телевизоров были размером со спичечный коробок. Перед таким экраном приходилось устанавливать специальную линзу, наполненную водой, чтобы было лучше видно.

Постепенно размер экранов увеличился до 18 сантиметров, потом до 25, 32 и вскоре дошёл до 60 сантиметров. Но весили такие телевизоры больше шестидесяти килограмм, при том, что две трети веса приходилось на кинескоп.

Кинескоп преобразует электронный сигнал в изображение, которое мы видим на экране. Сзади у кинескопа расположены электронные пушки, а внутренняя сторона экрана покрыта люминофором, окрашенным в три основных цвета — красный, зелёный и синий.

Пушки испускают электроны на слой люминофора. Электрон попадает в нужную точку и заставляет люминофор светиться. Электроны падают на экран слева направо, строчка за строчкой, подобно тому, как мы печатаем текст на листе бумаги. Таким образом пушки прочерчивают экран сверху донизу 25 раз, а мы соответственно видим на экране 25 кадров в секунду.

Чтобы набрать энергию для столкновения с люминофором, электроны, покидая пушку, начинают ускоряться. Для разгона им нужно много места, поэтому телевизоры прошлого поколения такие толстые.

В современных плоских телевизорах кинескопов внутри нет. За счёт чего же он показывает? Основа любого жидкокристаллического телевизора-плата. Именно она преобразует входящий сигнал в изображение.

Экран в таких телевизор многослойный. Первый слой — светодиодная подсветка. Следующий слой — световой фильтр, который представляет собой множество световых точек, красных, зелёных и синих. Чтобы поменять свет, нужно в одних точках пропустить больше света, а в других меньше.

Далее следует жидкокристаллический слой, который состоит из двух перпендикулярно расположенных фильтров и слоя жидких кристаллов между ними.

Жидкие кристаллы в телевизоре — это синтетическое вещество на основе цианофенила. Это сложное химическое соединение, содержащее углерод, водород, азот и серу.

Вытянутые молекулы цианофенила в нужный момент под действием электрического поля поворачиваются и поворачивают поток света. Этот свет проходит через поляризационный фильтр и возникает картинка. Жидкие кристаллы сами по себе ничего не показывают, они лишь преграждают свету путь.

Таблица сравнения телевизоров

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

XXI столетие называют веком автомобиля, компьютеров, расщепления атомного ядра, освоения космического пространства. Все это верно, как безусловно верно и то, что XXI столетие — век телевидения. В сущности, ни одно из многочисленных достижений научно-технической революции не вошло столь быстро в быт всего человечества и не оказало на его развитие столь коренного и всеобъемлющего влияния, как это произошло с телевизионным вещанием — самым массовым, а следовательно, изначально самым демократичным средством информации.

Будучи одним из наиболее совершенных на сегодняшний день средств отражения реальной действительности, жизни общества во всех ее проявлениях, телевидение в то же время представляет собой богатейший источник информации, удобный инструмент изучения общества, его развития. ТВ одновременно и отражает животрепещущие проблемы современности, и оказывает существенное влияние на возникновение определенных потребностей у тех или иных слоев общества.

В мире, несмотря на всеобщее тяготение к унификации, существует немало телевизионных систем. Можно говорить о различных технических системах производства и распространения информации, о региональных телевизионных системах, обслуживающих ту или иную территорию, о национальных системах (в этом случае на одно из первых мест выступает язык вещания), но при всем этом важным фактором развития телевизионного вещания следует признать стремительное движение к единому общемировому информационному процессу, который превратится в реальность благодаря утверждению всемирного телевидения.

Телевидение — один из самых сильных современных коммуникативных инструментов социокультурного воспитания человека. Поэтому влияние его на развитие общества нельзя недооценивать и тем более игнорировать.

Как показывают исследования, 70 % свободного времени современного человека уходит на потребление телевизионной продукции. Американские социологи Е. Мюллер и Г. Гурин на основе анализа свободного времени жителей США выявили, что просмотр телевизионных программ в 5—6 раз популярнее, чем посещение театров, концертов, музеев. Социологические исследования, проведенные в нашей стране, показали, что под влиянием телевидения число читателей художественной литературы сократилось на 13%.

Основным объектом воздействия телевизионной коммуникации является общественное сознание, т.е. направлена она, прежде всего, на социальную сферу.

Широкие коммуникационные возможности — оперативность, «эффект присутствия» и др. — делают телевидение наиболее действенным инструментом управления мировоззрением личности на современном этапе развития общества.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Ю. В. Аксёнтов, Н. С. Верёвкин, В. Е. Джакония. Телевидение. — М.: Связь, 1979. — 432 с.
2. В. Е. Джакония. Телевидение. — М.: «Горячая линия — Телеком», 2002. — С. 311—316. — 640 с. — ISBN 5-93517-070-1.
3. Г. В. Кузнецов, В. Л. Цвик, А. Я. Юровский. Телевизионная журналистика. — М.: МГУ, 2002. — 304 с. — ISBN 5-211-04318-9.
4. Кривошеев М. И.. На старте широкого внедрения цифрового телевизионного вещания в России // «625» : журнал. — 2008. — № 1. — С. 23—35. — ISSN 0869-7914.
5. Д. Меркулов. Телевидению — 80 лет // «Наука и жизнь» : журнал. — 2006. — № 1. — ISSN 0028-1263.
6. Борис Певзнер. Драма цветного телевидения // «Broadcasting. Телевидение и радиовещание» : журнал. — 2007. — № 6.
7. В. А. Урвалов. Развитие телевидения и роль российских учёных // «Физика» : журнал. — 2003. — № 4. — ISSN 2077-6578.
8. Abramson A. The History of Television, 1942 to 2000. Jefferson: McFarland & Co., 2003.