Giáo trình Kỹ thuật truyền hình - Chương 3: Cơ sở vật lý của truyền hình màu và thiết lập hệ truyền hình màu

32  
Phần 2  
Phần 2  
TRUYỀN HÌNH MÀU  
TRUYỀN HÌNH MÀU  
CHƯƠNG 3  
CHƯƠNG 3  
CƠ SỞ VẬT LÝ CỦA TRUYỀN HÌNH MÀU VÀ  
CƠ SỞ VẬT LÝ CỦA TRUYỀN HÌNH MÀU VÀ  
THIẾT LẬP HỆ TRUYỀN HÌNH MÀU  
THIẾT LẬP HỆ TRUYỀN HÌNH MÀU  
A. Cơ sở vật lý của truyền hình màu  
A. Cơ sở vật lý của truyền hình màu  
3.1 Ánh sáng và đặc tính của nguồn sáng  
3.1 Ánh sáng và đặc tính của nguồn sáng  
Ánh sáng là một dạng năng lượng điện từ. Năng lượng này truyền đến mắt ta  
và xảy ra quá trình hóa điện, tạo ra các xung điện tương ứng và được truyền đến  
hệ thần kinh não giúp ta nhìn thấy vật thể với màu sắc riêng biệt của nó.  
Ánh sáng thấy được là sóng điện từ có tần số từ 3,8.1014Hz đến 7,9.1014Hz.  
Tương ứng với bước sóng 780nm 380nm với vận tốc truyền c ≈ 300.000Km/s.  
3,8.1014 7,9.1014  
Hồng ngoại  
Tử ngoại  
Hz  
0
105  
1010  
1015  
1020  
1025  
Ánh sáng  
thấy được  
Tia vũ trụ  
Sóng vô tuyến  
Tia gama  
Tia X  
Hình 3.1 Dải sóng điện từ  
Ánh sáng mà mắt người thấy được chỉ chiếm một dải rất hẹp trong dải sóng  
điện từ như hình 3.1, thường được chia thành 2 loại là ánh sáng đơn sắc và ánh  
sáng phức hợp.  
Ánh sáng đơn sắc: là sóng điện từ chỉ chứa một bước sóng xác định. Song  
trong thực tế có thể xem ánh sáng đơn sắc như bức xạ có dải tần rất hẹp. Laser có  
thể được xem như một nguồn tạo ra ánh sáng đơn sắc nhân tạo.  
Ánh sáng phức hợp: là tập hợp nhiều ánh sáng đơn sắc, được đặc trưng bằng  
sự phân bố năng lượng theo một dải tần số, nghĩa là đặc trưng bằng đặc tính phổ  
của nó. Trong thiên nhiên thường gặp loại ánh sáng phức hợp này. Một dạng đặc  
33  
biệt của ánh sáng phức hợp là ánh sáng trắng trong đó phổ năng lượng được phân  
bố đều từ 380nm đến 780nm.  
380nm  
780nm  
Hình 3.2 Phổ của ánh sáng trắng được phân bố đều  
Nếu nguồn sáng chỉ có một khoảng ngắn của phổ nơi trên thì mắt người ghi  
nhận được một trong các màu phổ như dưới đây:  
Tím  
V
Violet  
Lơ  
B
Blue  
Lam  
C
Cyan  
Lá cây  
G
Green Yellow Crange  
Vàng  
Y
Cam  
O
Đỏ  
R
Red  
nm  
380  
560  
590  
650  
780nm  
430  
470  
500  
Hình 3.3 Sự phân bố 7 màu phổ  
3.2 Màu sắc và đặc tính của màu sắc  
3.2 Màu sắc và đặc tính của màu sắc  
3.2.1 Màu sắc  
3.2.1 Màu sắc  
Màu của vật không phải là nguồn sáng. Màu sắc của vật được phân biệt là  
nhờ tính chất phản xạ ánh sáng của nó.  
Khi ánh sáng trắng chiếu vào một vật nào đó thì một số bước sóng bị vật ấy  
hấp thụ hoàn toàn hoặc một phần. Các bước sóng không bị hấp thụ còn lại phản  
chiếu đến mắt cho ta cảm giác về một màu nào đó.  
Nếu vật phản xạ mọi tia sáng có bước sóng trong dải phổ trông thấy thì vật  
đó được xem là màu trắng. Nếu vật chỉ phản xạ một số thành phần bước sóng nào  
đó trong dải phổ trông thấy và hấp thu những thành phần khác thì ta thấy vật đó  
tương ứng với màu sắc riêng của nó.  
Màu đen về phương diện ánh sáng được xem là màu trắng có cường độ chiếu  
sáng thấp dưới khả năng kích thích của mắt  
Màu sắc của vật không chỉ phụ thuộc vào tính chất phản xạ của nó mà còn  
phụ thuộc vào nguồn chiếu sáng lên vật đó. Khi phổ phân bố năng lượng của  
nguồn chiếu sáng thay đổi thì màu sắc của vật được chiếu sáng cũng thay đổi. Ví  
dụ khi chiếu ánh sáng màu lên vật phản xạ mọi bước sóng ta thấy vật có màu  
giống màu của nguồn sáng.  
34  
3.2.2 Các đặc tính xác định một màu  
3.2.2 Các đặc tính xác định một màu  
3.2.2.1 Độ chói (Luminance)  
3.2.2.1 Độ chói (Luminance)  
Độ chói là cảm nhận của mắt với cường độ của nguồn sáng, là đáp ứng của  
mắt với biên độ trung bình của toàn phổ.  
Biên độ trung bình  
(Cường độ sáng)  
380nm  
780nm  
Hình 3.4 Độ chói là đáp ứng của mắt với biên  
độ trung bình của toàn phổ  
3.2.2.2 Độ bão hòa (Saturation)  
3.2.2.2 Độ bão hòa (Saturation)  
Độ bão hòa của một màu là sự tinh khiết của màu ấy với màu trắng, là khả  
năng màu ấy bị pha loãng bởi ánh sáng trắng nhiều hay ít.  
Như vậy các nguồn đơn sắc có độ bão hòa tuyệt đối vì không bị ánh sáng  
trắng lẫn vào. Nguồn sáng trắng có độ bão hòa bằng 0 vì xem như đã bị ánh sáng  
trắng lẫn vào hoàn toàn. Màu bất kỳ = Lượng sáng trắng + Lượng sáng màu  
=
+
380nm  
380nm  
380nm  
780nm  
780nm  
780nm  
Hình 3.5 Sơ đồ biểu diễn độ bão hoà  
Độ bão hoà ở đây là có thể được xem mối tương quan giữa hai thành phần  
lượng sáng trắng và lượng sáng màu. Tỉ lệ thành phần sáng trắng càng nhiều, độ  
bão hoà càng kém và ngược lại. Tia laze có độ bão hoà cực tuyệt đối vì chỉ còn  
một bước sóng duy nhất.  
3.2.2.3 Sắc thái (Hue, Tint)  
3.2.2.3 Sắc thái (Hue, Tint)  
Sắc thái của một màu hoàn toàn là cảm giác chủ quan của con người. Thường  
sắc thái quyết định bởi bước sóng lấn lướt nhất trong toàn phổ. Cùng một màu đỏ  
chẳng hạn nhưng mỗi người cảm nhận sắc thái đỏ đó có thể khác nhau.  
35  
Hình vẽ 3.6 trình bày về sự khác nhau về các đặc tính xác định một màu.  
Khác nhau về sắc thái  
Khác nhau về độ chói  
Khác nhau về bão hoà  
Khác nhau về các đặc tính  
Hình 3.6 Sự khác nhau về các đặc tính xác định một màu.  
3.3 Cấu trúc của mắt người  
3.3 Cấu trúc của mắt người  
3.3.1 Cấu tạo của mắt  
Võng mô  
Tế bào que  
Tế bào nón  
Hoàng điểm  
Não  
Thuỷ  
tinh thể  
G B…  
R
Hình 3.7 Cấu tạo của mắt  
Các loại tế bào  
Mắt người bị kích thích trong vùng của bước sóng điện từ 380nm ÷ 780nm  
và cảm nhận là ánh sáng. Cảm nhận này có được là nhờ các tế bào thần kinh thị  
giác nằm bên trong hốc mắt. Có hai loại tế bào thần kinh thị giác, khoảng:  
130 triệu tế bào que nằm rãi rác khắp võng mô, cho cảm giác về độ chói  
(cường độ sáng).  
7 triệu tế bào nón hầu hết tập trung ở hoàng điểm (nằm ngay chính giữa  
phía trong hốc mắt) cho cảm giác về cả cường độ sáng và màu sắc.  
Tế bào này có 3 loại:  
Loại thứ hai: nhạy với màu đỏ (Red) = 700nm  
36  
Loại thứ ba: nhạy với màu lá cây (Green) = 546,1nm  
Loại thứ nhất: nhạy với màu lơ (Blue) = 435,8nm  
Mắt thu nhận hình ảnh của vật chủ yếu nhờ các tế bào hình que đồng thời 3  
loại tế bào hình nón cho ta cảm giác về màu sắc của vật.  
3.3.2 Độ chói của mắt  
3.3.2 Độ chói của mắt  
%
Độ chói  
59%  
30 %  
11%  
B
G
R
nm  
Hình 3.8 Độ chói thay đổi theo bước sóng  
Hình vẽ 3.8 biểu diễn độ chói của mắt ở từng bước sóng. Nếu lấy một  
nguồn sáng trắng có cường độ chuẩn mà mắt người ghi nhận độ chói 100% thì  
cũng với cường độ ấy, ánh sáng đỏ (Red) cho mắt cảm giác độ chói 30%, ánh sáng  
lơ (Blue) là 11% và ánh sáng xanh (Green) là 59%.  
Từ đó suy ra công thức độ chói Y của một màu X (R, G, B) (tín hiệu trắng  
đen của mắt):  
Y = 0,3R + 0,59G + 0,11B  
Với: (R, G, B là tỉ lệ phần trăm của 3 thành phần R, G, B tạo ra màu X)  
3.4 Thuyết 3 màu  
Tất cả các màu đều có thể được tạo ra từ 3 thành phần màu cơ bản R,G,B  
bằng cách trộn chúng theo một tỉ lệ thích hợp.  
Việc chọn các màu cơ bản cần phải thoả mãn điều kiện: Trộn 2 màu bất kỳ  
trong 3 màu cơ bản sẽ không cho ra màu cơ bản thứ 3. Ta có thể có vô số tập ba  
màu cơ bản nhưng cần lưu ý là, nếu như hai trong số 3 màu cơ bản nằm ở cuối hai  
đầu vùng nhìn thấy, còn màu cơ bản thứ ba nằm ở giữa thì có khả năng dễ dàng  
tạo lại phần lớn các màu tồn tại trong thiên nhiên.  
37  
Năm 1931 Hội đồng quốc tế nghiên cứu về ánh sáng CIE (Commission  
International de l’Eclairge: CIE) đã chọn 3 màu cơ bản sau đây:  
Đỏ (Red) có bước sóng = 700nm  
Lá cây (Green) có bước sóng = 546,1nm  
Lơ (Blue) có bước sóng  
= 435,8nm  
3.5 Thí nghiệm kiểm chứng thuyết 3 màu và sự trộn màu  
3.5 Thí nghiệm kiểm chứng thuyết 3 màu và sự trộn màu  
3.5.1 Thí nghiệm kiểm chứng  
3.5.1 Thí nghiệm kiểm chứng  
Để kiểm chứng người ta dùng máy đo màu (Sắc kế). Máy đo màu gồm 3  
nguồn sáng R, G, B và màn ảnh có dạng tam giác. Màu X chiếu sáng một bên màn  
ảnh còn bên màn ảnh còn lại được chiếu bởi ba nguồn sáng cơ bản R, G, B có thể  
điều chỉnh cường độ được. Tiến hành điều chỉnh 3 nguồn sáng cho đến khi màu  
tổng hợp đồng nhất với màu cần xác định X, nghĩa là cùng độ chói, sắc thái và độ  
bão hoà màu. Từ đó ta tìm được phần trăm của 3 màu theo công thức:  
X
a(R) + b(G) +c(B)  
Với a, b, c là tỉ lệ phần trăm tương ứng cần tìm.  
Màn ảnh  
R
G
B
Màu X  
Mắt  
Hình 3.9 Sơ đồ nguyên lý thí nghiệm kiểm chứng lý thuyết màu  
Bằng cách thay đổi các tỉ lệ ấy, người ta có thể tạo ra hầu hết các màu trong  
thiên nhiên.  
38  
3.5.2 Sự trộn màu  
3.5.2 Sự trộn màu  
Chiếu 3 nguồn sáng màu cơ bản R, G, B có cùng cường độ lên màn ảnh bằng  
vải trắng (để có sự phản chiếu hoàn toàn ở màn ảnh). Ta có kết quả trộn màu  
như sau ở các vùng giao nhau:  
R = G = B  
G
R
Y
R + G Y  
(yelow)  
W
R + G M  
B + G C  
(Magnenta - tía)  
(Thiên thanh - Cyan)  
(White)  
C
M
B
R + G + B W  
Hình 3.10 Sự trộn màu  
Hiện tượng trộn màu được giải thích như sau:  
Thực ra không hề có sự pha trộn giữa các bước sóng của các màu cơ bản. Tại  
vùng mắt người thấy màu trắng chẳng hạn, vẫn có đủ 3 bước sóng của 3 màu R, G,  
B riêng rẽ đến mắt cùng một lượt và cả 3 nhóm tế bào nón R, G, B cùng bị kích  
thích giống y như trường hợp đã chiếu ánh sáng trắng vào mắt. Hai hiện tượng vật  
lý khách quan khác nhau đã gây cùng cảm giác cho mắt người.  
Màu tía (Magnenta) không phải là một thực thể khách quan (vì không có  
bước sóng của màu tía) mà do màu R và B kích thích vào 2 loại tế bào nón nhạy  
với màu R và B gây cho người quan sát có cảm giác màu tía.  
Sự trộn màu như vậy thực ra chỉ là kết quả lợi dụng sự nhầm lẫn của mắt và  
được khai thác triệt để trong truyền hình màu.  
3.6 Nguyên lý Camera màu và đèn hình màu  
3.6 Nguyên lý Camera màu và đèn hình màu  
3.6.1Camera màu (Color Camera)  
3.6.1Camera màu (Color Camera)  
Điểm màu sau khi qua thấu kính và lăng kính sẽ chia làm 3 hướng, tạo ra các  
tia sáng 1, 2, 3. Các tia 1 và 3 sau khi qua lăng kính sẽ hướng lên trên và xuống  
dưới, gặp các gương 1 và 3 đổi phương thành đi ngang. Tia 2 sau khi qua lăng  
kính cũng truyền theo phương ngang như hình 3.11. Sau đó, cả 3 tia được đưa vào  
các bộ lọc màu R,G,B để lọc lấy 3 thành phần màu. Các thành phần này được đưa  
39  
vào 3 tế bào nhạy với 3 màu (gọi là ống VIDICON 1,2,3), để biến thành 3 thành  
phần điện áp ER, EG, EB (gọi tắt là R, G, B) tỉ lệ với các thành màu tương ứng.  
Lọc R  
Lọc R  
VIDICON 1  
VIDICON 1  
Gương  
Gương  
1
1
E
ER  
R
(= volt)  
(= volt)  
Thấu kính  
Thấu kính  
Lọc G  
Lọc G  
Điểm  
Điểm  
màu  
màu  
VIDICON 2  
VIDICON 2  
2
2
E
EG  
G
(= volt)  
(= volt)  
Lăng  
Lăng  
kính  
kính  
Lọc B  
Lọc B  
VIDICON 3  
VIDICON 3  
R G  
R G  
3
3
E
EB  
B
B
B
Gương  
Gương  
(= volt)  
(= volt)  
Hình 3.11 Sơ đồ nguyên lý cấu tạo của camera màu  
Hình 3.11 Sơ đồ nguyên lý cấu tạo của camera màu  
Ví dụ: VR = 3mV~ R = 3mV~  
VG = 2mV~ Nhưng thường chỉ viết tắt G = 2mV~  
VB = 1,8mV~ B = 1,8mV~  
Sự phân tích màu được thực hiện cho từng điểm ảnh của vật.  
R
G
Y
R
G
B
Camera màu  
MATRIX  
B
B
G
R
70 K  
30 K  
41 K  
59 K  
89 K  
Y = 0,3R + 0,59G + O,11 B  
11 K  
100 K  
Hình 3.12 Sơ đồ nguyên lý của mạch cộng tỉ lệ (Matrix)  
để tái tạo độ chói Y từ các thành phần màu.  
40  
Phía sau camera có bộ phận hoạt động như tế bào que tạo lại tín hiệu trắng  
đen, hay còn gọi là độ chói:  
Y = 0,3R + 0,59G + 0,11B  
Mạch tạo ra tín hiệu trắng đen cho tivi gọi là mạch matrix. Tín hiệu video  
tổng hợp R, G, B và độ chói Y sẽ được gửi đến máy thu.Sau đó, cho 3 tia R, G, B  
vào 3 Cathod của đèn hình để pha lại màu trên mặt đèn hình màu.  
3.6.2 Tổng hợp màu  
3.6.2 Tổng hợp màu  
E
ER  
R
Ph¸t quang mµu  
Ph¸t quang mµu  
R
R
M¾t  
M¾t  
Ph¸t quang mµu  
Ph¸t quang mµu  
E
EG  
G
G
G
Ph¸t quang mµu  
Ph¸t quang mµu  
B
B
E
EB  
B
Hình 3.13 Sơ đồ nguyên tắc tổng hợp màu từ 3 thành phần màu  
Hình 3.13 Sơ đồ nguyên tắc tổng hợp màu từ 3 thành phần màu  
3.6.3 Cấu trúc của đèn hình màu  
3.6.3 Cấu trúc của đèn hình màu  
Lưới  
khiển  
Lưới màn  
Screen  
Cathod  
GLK  
>]  
>]  
>]  
Tim đèn  
RLK  
BLK  
Lưới hội tụ  
Focus  
Anod 2  
Hình 3.14 Cấu trúc đèn hình màu  
41  
3.6.3.1 Đèn hình delta  
3.6.3.1 Đèn hình delta  
Do hãng RCA chế tạo đầu tiên vào năm 1956. Ba tia được bố trí trên 3 đỉnh  
của một tam giác đều:  
B
B
102’  
0
Trục đèn hình  
R
G
R
G
Hình 3.15 Sơ đồ nguyên lý của đèn hình delta  
Các máy nội địa Nhật sản xuất trước 1979 còn loại đèn hình này. Mặt đèn  
hình được phun sơn oxid đặc biệt để chùm tia đập vào với vận tốc cao thì phát ra  
ánh sáng màu. Ba điểm màu tập trung thành một tổ hợp màu. Khi ba chùm tia đập  
vào ánh sáng phát ra sẽ hoà lại cho ra 1 điểm màu.  
o
B
Mặt máy chứa  
tổ hợp màu RGB  
G
3
R
Hình 3.16 Cấu trúc các tổ hợp màu và mặt nạ đục lỗ của đèn hình Delta  
Trước mặt máy có mặt nạ đục lỗ giúp cho chùm tia hội tụ tại điểm 0 trước  
khi đập vào màn hình màu (Shadow mask). Mặt nạ đục lỗ làm bằng thép cứng.  
Khi các chùm tia đến lỗ thì có một số e- đập vào mặt nạ sinh nhiệt nó rất nóng,  
năng lượng mất mát có khi lên đến 60%. Ngoài ra khi mặt nạ bị nhiễm từ do loa,  
nam châm thì hình bị lem, nhiều vân nhiễu. Lúc đó phải khử từ bằng máy khử  
dùng dòng cao tần. Ở loại máy này có 12 biến trở ở đuôi đèn để chỉnh màu nên  
việc cân chỉnh gặp nhiều khó khăn, nhất là vấn đề chỉnh chùm tia. Hiệu suất thấp  
10% ÷ 15% Công suất cung cấp gấp 10 lần TV trắng đen tương đương đèn  
mau già.  
42  
3.6.3.2 Đèn hình TRINITRON  
3.6.3.2 Đèn hình TRINITRON  
Đèn hình có chất lượng tương đối nhưng việc hiệu chỉnh tụm tia khó  
khăn và hiệu suất thấp. Sau nhiều năm nghiên cứu, năm 1968 hãng SONY đèn  
hình màu TRINITRON.  
Sọc photpho  
RGBRGB  
R G B R G B R G B  
G
G
B
R
B
R
Hình 3.17 Cấu trúc của đèn hình Trinitron  
Màn hình photpho bây giờ gồm có các sọc R, G, B xếp xen kẻ.  
Mặt nạ đục lỗ được thay bằng lưới có điện thế âm để hướng dẫn chùm  
tia bắn trúng vào các tổ hợp màu, khi e- đến lưới nó sẽ bị điện thế âm đẩy lọt vào  
giữa chính vì công suất chỉ cần thấp và hiệu suất đạt được cao. Ngoài ra vì lưới  
nhỏ nên ít bị nhiễm từ.  
Giữa các vạch màu có lằn đen để hấp thu các tia e- bị lệch gọi là vi sọc  
đen(Micro Black) nên màu không bị lem, hình rực và đẹp.  
Hiệu suất 25% ÷ 30%  
với các loại đèn hình.  
Đèn hình bền, tuổi thọ cao, hiệu suất cao nhất so  
3.6.3.3 Đèn hình màu InLine  
3.6.3.3 Đèn hình màu InLine  
Trinitron vừa ra đời đã được hưởng ứng ngay trong thương mại và đặt đèn  
hình màu tam giác trên đường đào thải. Điều này đặt ra cho công nghiệp truyền  
hình màu của Mỹ yêu cầu phải cạnh tranh ráo riết với SONY. Cho nên vào đầu  
năm 1970 (khoảng 1972) hãng General Electric (Mỹ) đưa ra thị trường đèn hình  
InLine.  
R
R
R
G
G
G
B R  
B R  
B R  
G
G
G
B
B
B
G
G
G
G
G
G
Mặt phát quang  
Mặt nạ đục lỗ  
Hình 3.18 Sơ đồ mặt phát quang và mặt nạ đục lỗ của đèn hình InLine  
43  
B
R
O
G
Hình 3.19 Ba cathod được bố trí trên cùng nằm trên một phẳng  
Về cơ bản, đèn InLine vẫn như đèn Trinitron nhưng để vạch màu được ngắt  
ra từng quảng tương ứng với dòng một. Khe lưới hở cũng được thay đổi cho phù  
hợp và trước mỗi điểm G lại khoan một lỗ hình dạng y như điểm G. Điều này làm  
giảm hiệu suất so với đèn Trinitron (thực tế chỉ còn 20% ÷ 25%).  
Cho đến nay trừ hãng SONY vẫn duy trì sọc phát quang để tận dụng hiệu  
suất, còn tất cả các hãng trên thế giới đều dùng loại đèn InLine.  
3.7 Toạ độ màu  
3.7 Toạ độ màu  
Một màu hoàn toàn được xác định bằng một điện áp của tín hiệu chói Y và 2  
điện áp tín hiệu sắc (R – Y) và (B – Y). Nếu xem Y là một thông số (bằng bao  
nhiêu cũng được) có thể biểu diễn tính chất một màu bằng hệ trục vuông góc:  
trục tung (R – Y), trục hoành (B – Y).  
Ví dụ: màu trắng W có: R – Y = 0 và B – Y = 0 nên nằm tại tâm 0 của hệ  
trục.  
R-Y  
R
0,7  
B-Y  
-0,59  
0,89  
B
W
-0,3  
-0,11  
-0,59  
G
(R – Y) = 0,7  
(B – Y) = -0,3  
(R – Y) = -0,7  
(B – Y) = 0,3  
R
G
B
C
(R – Y) = -0,59  
(B – Y) = -0,59  
(R – Y) = 0,59  
(B – Y) = 0,59  
M
Y
(R – Y) = -0,11  
(B – Y) = 0,89  
(R – Y) = 0,11  
(B – Y) = -0,89  
Đối với màu trắng  
44  
Y = 0,3R + 0,59G + 0,11B  
= (0,3 + 0,59 + 0,11=1=R=G=B  
B – Y = 0, R – Y = 0, G – Y = 0  
Ta có các cặp R-C, G-M, B-Y đối xứng nhau qua trục toạ độ vì chúng là các  
thành phần bổ túc nhau để tạo ra màu trắng. (ví dụ: R+C = R+ B + G W)  
B. Thiết lập hệ truyền hình màu  
B. Thiết lập hệ truyền hình màu  
3.8 Vấn đề tương hợp  
3.8 Vấn đề tương hợp  
Truyền hình màu ra đời khi truyền hình đen trắng đã trưởng thành. Hàng triệu  
TV đen trắng đã được sản xuất và còn đang phát triển. Vì vậy việc đầu tiên cho  
công tác truyền hình màu là phải làm sao không gây ảnh hưởng đến truyền hình  
trắng đen đang hoạt động mà còn làm sinh động và phong phú thêm. Yêu cầu là  
TV trắng đen phải thu được tín hiệu chói Y của đài màu. Để đáp ứng với yêu cầu  
này thì truyền hình màu phải xây dựng dựa vào các chuẩn trắng đen như sau:  
a. f và f  
a. fH và fV  
H
V
15750Hz  
60Hz  
15625Hz  
50Hz  
cho OIRT và CCIR  
FCC  
b. xây dựng theo khổ rộng băng thông của trung tần  
b. xây dựng theo khổ rộng băng thông của trung tần  
6,5MHz  
4,5MHz  
8MHz  
6,5MHz  
fIF/S  
fIF/VID  
fIF/S  
fIF/VID  
41,25MHz  
45,75MHz  
31,5MHz  
38MHz  
Hệ FCC  
c. Phải chọn lại các tần số của băng tần UHF và VHF  
Hệ OIRT  
c. Phải chọn lại các tần số của băng tần UHF và VHF  
fRF  
fRF  
fIF  
fIF  
VID  
S
VID  
S
3.9 Hệ quả của việc xây dựng hệ màu dựa theo chuẩn trắng đen  
3.9 Hệ quả của việc xây dựng hệ màu dựa theo chuẩn trắng đen  
Với băng thông hẹp như vậy thì không thể chuyển 3 màu cùng một lúc được.  
Phải chọn cho mỗi một màu một sóng tải phụ fSC (Subcarrier). Nhưng từ 0 ÷  
45  
4,2MHz để dành cho tín hiệu trắng đen. Ít nhất cũng là từ 0 ÷ 3MHz để cho hình  
không bị mất chi tiết.  
fSC1  
fSC2 fSC3  
1,5M  
1M  
1M 1M  
Vậy về phương diện kỹ thuật không thể chuyển 3 màu R, G, B và 3 sóng tải  
phụ cùng một lúc được.  
Các nhà toán học đề nghị gửi đi 2 màu trong 3 màu nhưng phải pha với trắng  
đen. Người ta chọn màu đỏ và màu xanh lơ (R – Y) và (B – Y)  
Công thức đen trắng  
Y = 0,3R + 0,59G + 0,11B  
0,3Y + 0,59Y + 0,11Y = 0,3R + 0,59G + 0,11B  
0 = 0,3(R – Y) + 0,59(G – Y) + 0,11(B – Y)  
= -0,3(R – Y) - 0,11(B – Y)  
0,59(G –Y)  
(G – Y)  
0,3  
0,59  
1
0,11  
=
(R Y)   
(B Y)  
0,59  
1
(G – Y) = (R Y) (B Y)  
2
6
Vậy ta có công thức  
1
1
(G – Y) = (R Y) (B Y)  
2
6
Công thức này dùng cho mọi hệ màu:  
Mạch cộng tỉ lệ  
– (B – Y)  
– (R – Y)  
(B – Y)  
-1  
-1  
50K  
10K  
1
6
–
(B – Y)  
(R – Y)  
50K  
(G – Y)  
1
2
–
(R – Y)  
50K  
Gọi là mạch Matrix  
46  
3.10 Vấn đề sóng mang phụ f  
3.10 Vấn đề sóng mang phụ fSC  
SC  
3.10.1 Điều chế sóng mang phụ  
STP mang theo màu tới máy thu chúng ta dùng mạch L, C sẽ tách được màu  
ra khỏi tín hiệu hỗn hợp.  
Có hai cách điều chế fsc với màu: Biến điệu biên độ và biến điệu tần số  
3.10.2 Điều chế biên độ AM  
3.10.2 Điều chế biên độ AM  
Ví dụ:  
AM  
f
sc  
Sau này tại máy thu  
Bộ  
lọc  
Y
+
Màu + Y  
3.10.3 Điều chế tần số FM  
3.10.3 Điều chế tần số FM  
5V  
(B-Y)  
0
1
f   
2L(CV C0 )  
FM cho chi tiết tốt hơn AM nhưng phức tạp hơn  
3.11 Công thức và điều kiện chọn sóng mang phụ  
3.11.1 Điều kiện 1  
3.11.1 Điều kiện 1  
Ta dành vùng đen trắng 0 3MHz để có đủ chi tiết, màu từ 35MHz. Do đó  
sóng tải phụ nằm giữa 3M và 5M  
47  
3MHz < fSC < 5MHz  
(1)  
3.11.2 Điều kiện 2  
3.11.2 Điều kiện 2  
Av  
Y
O
f1  
f2  
f
Các xung xóa dấu và xung đồng bộ ngang có tần số fH  
15625Hz ÷15750Hz  
Hài của nó: 2fH, 3fH, 4fH …… nfH, (n+1)fH, 2nfH  
Nếu fSC chọn đúng bằng 1 hài của fH thì sẽ tạo ra hiện tượng giao thoa. Để  
tránh hiện tượng này, ta chọn fSC trung bình cộng của hai hài fH liên tiếp nfH,  
(n+1)fH  
nfH (n 1) fH  
fSC =  
2
(2n 1) fH  
fSC =  
(2)  
2
O
Từ (1) và (2), suy ra:  
Hệ: NTSC Chọn fSC = 3,58Mhz  
(2n 1) fH  
NTSC: fSC =  
2
Chọn n = 227, fH = 15734,264Mhz  
(sai số 0,1% so với fH = 15750Hz)  
Hệ: PAL Chọn fSC = 4,43Mhz  
(tránh cả hài của fv)  
Hệ: SECAM Chọn  
fSC = 4,25Mhz  
fSC = 4,406Mhz  
doc 16 trang myanh 19920 Free
Bạn đang xem tài liệu "Giáo trình Kỹ thuật truyền hình - Chương 3: Cơ sở vật lý của truyền hình màu và thiết lập hệ truyền hình màu", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

File đính kèm:

  • docgiao_trinh_ky_thuat_truyen_hinh_phan_2_truyen_hinh_mau_chuon.doc