Hệ thống truyền hình màu và mạch quét dòng trong máy thu hình màu JVC C1490M
MỤC LỤC
Sơ đồ khối hệ thống truyền hình màu
Nếu vật thể chỉ phản xạ (hoặc thông qua) một số thành phần nào đó của phổ ánh sáng rọi lên nó và hấp thụ các thành phần còn lại, thì không những quang thông phản xạ (hoặc thông qua) khác quang thông rọi lên nó, mà sự phân bố phổ năng lượng của chúng cũng khác nhau. Nếu chỉ thay đổi quang thông của nguồn sáng sơ cấp rọi lên vật quan sát, thì chỉ quang thông phản xạ (hoặc thông qua) thay đổi, chứ phổ phân bố năng lượng của ánh sáng phản xạ (hoặc thông qua) không thay đổi, do đó màu sắc của vật quan sát mà chúng ta cảm nhận được không thay đổi.
Cảm nhận màu sắc của mắt
Khi quan sát những vật thể tự phát ra ánh sáng thì màu sắc cảm thụ được quyết định bởi phổ phân bố năng lượng bức xạ của nó, còn khi quan sát những vật thể phản xạ hoặc cho thông qua ánh sáng thì màu sắc của vật mà chúng ta cảm nhận phụ thuộc vào. Tế bào hình que chiếm một số lượng rất lớn khoảng 120 triệu tế bào trải khắp vùng vừng mạc, tế bào hỡnh que cú tỏc dụng làm cho mắt nhận được cỏc chi tiết sáng tối với độ nhạy khá cao, do đó khi ánh sáng lờ mờ (cường độ ánh sáng nhỏ) mắt vẫn cảm nhận được cảnh vật. Tế bào hình nón có tác dụng làm cho mắt cảm nhận được màu sắc, nhưng độ phân giải của mãi đối với màu sắc kém hơn nhiều so với độ sáng tối, nên khi chi tiết của ảnh màu quá nhỏ hay với ánh sáng lờ mờ mắt không phân biệt được màu sắc.
Do các tế bào hình nón nhạy cảm với màu sắc chỉ tập trung ở hoàng điểm và vùng xung quanh, nên mắt chỉ phân biệt các chi tiết màu sắc tốt nhất khi ảnh ở ngay trước mắt (trên trục thị giác). Thớ dụ ta nhỡn thấy màu: đỏ (R), lơ (B), lục (G) kẻ sỏt gần nhau và điều tiết mắt để thấy màu lục (màu lục nằm trờn vừng mạc) thỡ màu lơ hiện trước vừng mạc và màu đỏ hiện sau vừng mạc. Tế bào hình nón nhạy cảm với màu sắc, tế bào hình nón gồm ba loại nhạy cảm với ba màu khác nhau: một loại chỉ nhạy cảm đối với ánh sáng đỏ, loại thứ hai nhạy cảm đối với ánh sáng lục và loại thứ ba nhạy cảm đối với ánh sáng lơ.
Lý thuyết ba màu 1. Thị giác màu
Đặc tuyến độ nhạy của mắt và đặc tuyến phổ độ nhạy của ba tế bào hình chóp. Các tế bào hình chóp nhạy cảm ứng với ba màu cơ bản được vẽ trên hỡnh l.6b, cỏc đặc tuyến vR (λ),vG (λ),vB (λ) khụng cú ranh giới rừ ràng, cú đoạn lại gối lên nhau. Do đó khi có một bức xạ đơn sắc tác dụng vào mắt thì không những chỉ có một loại mà có hai hoặc ba loại đồng thời kích thích để tạo ra dòng điện tín hiệu, giá trị cường độ tín hiệu không đều nhau trong các loại tế bào tạo nên cảm giác màu khác nhau trong thần kinh thị giác.
Từ những hiểu biết trên chúng ta có thể nói rằng hệ thống thị giác của người có khả năng phân tích màu nhờ sự so sánh dòng điện tín hiệu xuất hiện trong ba loại tế bào nhạy cảm với ba màu cơ bản. Để tiêu chuẩn hoá việc đo màu trên thế giới, dựa vào kết quả thực nghiệm CIE đã quy định ba màu cơ bản và ngày nay được sử dụng rộng rãi trong công nghệ truyền hình, gọi là hệ số màu R, G, B. Bước sóng của các màu cơ bản là các vạch phổ có trong vạch phổ bức xạ của hơi thuỷ ngân.
Hệ thống thiết bị thu tín hiệu màu
Tần số quét dòng và tần số quét mành được sử dụng như trong hệ truyền hình đen trắng.
CÁC HỆ TRUYỀN HÌNH MÀU
HỆ TRUYỀN HÌNH MÀU NTSC
Hai tín hiệu hiệu màu được điều chế vuông góc trên cùng một tần số mang màu phụ fC (tiêu chuẩn FCC thì fC = 3,58 MHz, tiêu chuẩn CCIR thì fC : 4,43 MHz) nghĩa là tín hiệu I và Q cùng một điều chế biên độ trên cùng một tần số fC nhưng dịch pha một góc 900. Tín hiệu đồng bộ màu: Do tần số mang màu fC bị nén hoàn toàn, bên phát không truyền sang phía thu vì vậy máy phát phải truyền đi tín hiệu đồng bộ màu (hay còn gọi là loé màu – colour burst), để máy thu phục hồi tần số sóng mang màu fC đúng tần số pha ban đầu như phía phát nhằm đảm bảo cho màu sắc của ảnh truyền hình khi thu được giống như màu sắc của ảnh như phát đi. Vị trí của tín hiệu đồng bộ màu trong hệ NTSC phổ của tín hiệu màu trong hệ NTSC bao gồm độ chói (Y) và sắc (C) gồm tín hiệu I điều biên tần số fC, truyền đi giải băng tần dưới và chỉ một phần giải biên tần trên, tín hiệu Q điều biên vào cùng tần số fC nhưng đã bị dịch pha 900, truyền đi cả hai biên tần trên và biên tần dưới, hai tín hiệu Im, Qm tạo thành tín hiệu sắc C: C = Im+ Qm.
Tín hiệu UI sau khi qua mạch lọc thông thấp có dải tần từ (0 ÷ l,3) MHz, dải tần này rộng hơn dải tán của tín hiệu UQ, nên cũng phải đưa qua dây trễ, rồi đưa tới bộ khuếch đại UI để khuếch đại điện áp đủ lớn. Kênh chói: Dây trễ dải rộng có dải thông tần 4,2 MHz và thời gian trễ khoảng (0,3 ữ 0,7 ) às, để cho tớn hiệu chúi và cỏc tớn hiệu hiệu màu của một phần tử ảnh đến mạch ma trận hoặc đèn hình màu cùng một lúc. - Méo gây ra do dải tần tín hiệu mang màu bị hạn chế: vì dải tần tín hiệu mang màu bị hạn chế sinh ra sự nhoè ranh giới giữa các giải màu thuần khiết nằm kề nhau theo chiều ngang, làm cho độ chói bị giảm thấp ở vùng giới hạn giải màu.
- Méo gây ra dải tần của hai tín hiệu mang màu khác nhau: Sự sai khác dải tần của UI và UQ dẫn đến sự sai màu ở vùng độ chói biến đổi đột ngột, bởi vì tại đó tốc độ thay đổi UI và UQ không giống nhau, do đó góc. - Nhiễu của tín hiệu chói vào kênh màu: Khi tín hiệu chói có các đột biến hoặc chứa các thành phần tần số cao thì dưới tác dụng của nó, đầu ra của bộ lọc không dải tần số fsc sẽ xuất hiện các dao động tần số mang phụ.
HỆ TRUYỀN HÌNH MÀU PAL
Với hệ SECAM dùng phương pháp điều tần tín hiệu làm méo pha nhỏ đi, nhưng do không khử được tần số mang màu phụ nên có hiện tượng nhiễu trên, và khi thu chương trình truyền hình đen trắng, có hiện tượng nhấp nháy ở các dòng kế tiếp nhau tại các vùng bão hoà. Hai tín hiệu màu UU và Uv có độ rộng dải tần bằng nhau và bằng 1,3 MHz cũng như ở hệ NTSC, hai tín hiệu màu UU và Uv điều chế trên một sóng mang phụ theo phương thức điều chế vuông góc. Trong hệ truyền hình PAL tín hiệu đồng bộ màu thực hiện hai nhiệm vụ: + Tự động điều chỉnh tần số và góc pha ban đầu của bộ tạo sóng mang màu phụ máy thu hình sao cho luôn luôn bằng tần số và góc pha ban đầu của sóng mang màu phụ bên phía phát.
Điều biên nén tín hiệu màu: điều biên nén tín hiệu UU có nhiệm vụ lấy tín hiệu màu UU điều chế vào biên độ tần số mang màu fSC, sau đó nén tần số sóng mang và đưa ra hai biên tần ta có tín hiệu điều biên nén Uum' điều biên nén tín hiệu Uv có nhiệm vụ lấy tín hiệu hiệu màu Uv điều chế vào biên độ của tần số mang màu fSC vơi điều kiện sóng mang màu đảo pha từng dòng, nghĩa là tại dòng thứ n tần số mang màu có góc di pha ϕ = 900 thì dòng thứ ( n+l) tần số mang màu có góc di pha ϕ = - 900. Tín hiệu chói sau khi qua bộ lọc chắn dải tại tần số 4,43 MHz có dải tần rộng, nên phải cho qua dây trễ nhằm làm chậm tín hiệu lại, sau đó đi đến bộ khuếch đại tín hiệu chói để khuếch đại và cuối cùng đưa ra mạch ma trận. Bộ tách sóng tín hiệu Uv: Nhận tín hiệu song biên UVm và tần số sóng mang tự tạo fSC = 4,43 MHz đảo pha từng dòng nhờ bộ đi pha + 900 và chuyển mạch điện tử (Chuyển mạch điện tử hoạt động đồng bộ với chuyển mạch điện tử bên phía phát với tần số fh/2), do đó đầu ra ta lấy được tín hiệu UR-Y.
