Xem mẫu

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT HƯNG YÊN
KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ

BÀI GIẢNG
KỸ THUẬT TRUYỀN HÌNH

Hưng Yên 2015
(Tài liệu lưu hành nội bộ)

Gi¸o tr×nh m«n häc KTTH

Lêi nãi ®Çu
TruyÒn h×nh míi ®-îc phæ biÕn tõ ®Çu ThÕ kû XX, nh-ng nã ®· nhanh chãng ph¸t
triÓn vµ ®· ®-îc øng dông trong mäi lÜnh vùc kinh tÕ chÝnh trÞ, x· héi, v¨n ho¸, gi ¸o dôc ...
V× vËy m«n häc truyÒn h×nh lµ kh«ng thÓ thiÕu ®-îc ®èi víi c¸c sinh viªn thuéc c¸c ngµnh
®iÖn tö, ®iÖn tö viÔn th«ng, c¸c ngµnh truyÒn th«ng...
Cuèn gi¸o tr×nh m«n häc Kü thuËt truyÒn h×nh nµy ®-îc so¹n phôc vô cho m«n häc
KT truyÒn h×nh dµnh cho ®èi t-îng cao ®¼ng vµ ®¹i häc. Néi dung cña gi¸o tr×nh tr×nh bµy
c¸c vÊn ®Ò c¬ b¶n trong viÖc x©y dùng hÖ thèng truyÒn h×nh hiÖn cã.
V× tr×nh ®é kiÕn thøc cßn h¹n chÕ, kinh nghiÖm biªn so¹n cßn Ýt, nªn kh«ng thÓ tr¸nh
khái nh÷ng thiÕu sãt, rÊt mong sù ®ãng gãp, phª b×nh cña c¸c b¹n ®äc .

GV: NguyÔn Vò Th¾ng

1

Gi¸o tr×nh m«n häc KTTH

Ch-¬ng I: C¬ së kü thuËt truyÒn h×nh
1.1. Qóa tr×nh ph¸t triÓn cña truyÒn h×nh
§èi víi con ng-êi, m¾t (thÞ gi¸c) cã thÓ coi lµ gi¸c quan quan träng nhÊt. C¸c h×nh
¶nh mµ m¾t c¶m nhËn ®-îc chiÕm tíi trªn 80% th«ng tin nãi chung. Tuy nhiªn con ng-êi l¹i
kh«ng dõng l¹i ë nh÷ng h×nh ¶nh mµ m¾t trùc tiÕp quan s¸t. Ng-êi ta mong muèn r»ng b»ng
c¸ch nµo ®ã, b»ng ph-¬ng thøc nµo ®ã cã thÓ quan s¸t ®-îc h×nh ¶nh ngoµi ph¹m vi quan s¸t
trùc tiÕp cña m¾t. ý t-ëng ®ã chÝnh lµ truyÒn h×nh.
Nh÷ng mÉu thiÕt kÕ ®Çu tiªn vÒ hÖ thèng truyÒn h×nh ®· cã tõ l©u. B¾t ®Çu lµ dùa trªn
c¬ së ph¸t minh ra ®Ìn sîi ®èt cña nhµ b¸c häc Nga A. H. L«®-nghin n¨m 1873, ®Æc biÖt lµ
phÇn tö b¸n dÉn quang (tÕ bµo quang ®iÖn) bëi nhµ b¸c häc ng-êi Anh V. Smit cho thÊy cã
thÓ biÕn ®æi n¨ng l-îng ¸nh s¸ng thµnh n¨ng l-îng ®iÖn vµ ng-îc l¹i. §©y lµ ®iÒu kiÖn cÇn
thiÕt cho viÖc truyÒn h×nh ¶nh
MÉu truyÒn h×nh ®Çu tiªn lµ cña nhµ b¸c häc ng-êi Anh §. Kªli n¨m 1875. Theo mÉu
nµy h×nh ¶nh ®-îc chia thµnh nhiÒu phÇn tö ¶nh nhá råi ®-îc truyÒn ®ång thêi c¸c phÇn tö
¶nh ®ã sang bªn phÝa thu.
N¨m 1881 nhµ b¸c häc ng-êi Ph¸p Selenka ®-a ra mét mÉu truyÒn h×nh kh¸c. Trong
®ã c¸c phÇn tö ¶nh ®-îc truyÒn lÇn l-ît nhê hÖ thèng quÐt bªn phÝa ph¸t vµ ë ®Çu thu còng
nhËn ®-îc lÇn l-ît c¸c phÇn tö ¶nh ®ã nhê hÖ thèng quÐt gièng nh- ë ®Çu ph¸t. MÉu nµy
thùc tÕ h¬n v× nã ®· gi¶m ®-îc tÝnh phøc t¹p cña hÖ thèng truyÒn h×nh. Lóc ®Çu hÖ thèng
quÐt ®-îc thùc hiÖn b»ng c¬ khÝ theo kiÓu so¾n èc. Sau nµy viÖc quÐt h×nh ¶nh ®-îc thay thÕ
b»ng c¸c tia ®iÖn tö trong èng ®iÖn tö ch©n kh«ng. Lóc n µy c¸c phÇn tö ¶nh ®-îc truyÒn lÇn
l-ît theo dßng vµ theo cét (quÐt tuyÕn tÝnh). §Ó kh«i phôc ¶nh ë bªn thu ®-îc chÝnh x¸c,
trung thùc, ng-êi ta t¨ng sè dßng quÐt lªn, hay sè l-îng c¸c phÇn tö ¶nh cÇn truyÒn sÏ nhiÒu
lªn. C¸c quèc gia cã nÒn truyÒn h×nh tiªn tiÕn ®· tù ®-a ra c¸c chuÈn vÒ sè dßng quÐt cÇn
truyÒn cho mét ¶nh truyÒn h×nh: Nga 625 dßng, Mü 425 dßng, §øc 525 dßng.
N¨m 1941 Mü cã trung t©m truyÒn h×nh ®Çu tiªn.
N¨m 1959 Liªn x« cã h¬n 60 trung t©m truyÒn h×nh, ®Õn n¨m 1978 ®· phñ sãng 70%
diÖn tÝch ®Êt n-íc.
ë ViÖt nam n¨m 1972 ®· b¾t ®Çu ph¸t sãng truyÒn h×nh ®· më ra mét t-¬ng lai míi
cho chóng ta.
Sù ph¸t triÓn cña truyÒn h×nh mµu cã thÓ coi lµ sù ph¸t triÓn tÊt yÕu, dùa trªn nÒn t¶ng
cña truyÒn h×nh ®en tr¾ng ®· ph¸t triÓn hoµn thiÖn. ViÖc ph¸t triÓn hÖ thèng truyÒn h×nh mµu
cÇn chó träng tíi viÖc phèi hîp víi truyÒn h×nh ®en tr¾ng ®· cã s½n. Trªn thÕ giíi cã ba hÖ
truyÒn h×nh mµu ®ang cïng tån t¹i ®Õn ngµy nay ®ã lµ NTSC (1954), SECAM (1965), PAL
(1966).
Ngµy nay ®Ó hoµn thiÖn thªm cho hÖ thèng truyÒn h×nh, cho phÐp n©ng cao chÊt
l-îng cña ¶nh thu ®-îc ®ã lµ hÖ thèng truyÒn h×nh sè (HDTV), truyÒn h×nh 3 chiÒu.

GV: NguyÔn Vò Th¾ng

2

Gi¸o tr×nh m«n häc KTTH

1.2. ¸nh s¸ng
1.2.1. Kh¸i niÖm chung

1011 Hz
3 mm

R
f (Hz)
 (m)

Sãng Radio

760 nm §á
700 nm

cam

1014 Hz
3 m

Hång ngo¹i

vµng

lôc

1016 Hz
30 nm

Cùc tÝm

lam
500 nm

600 nm

1018 Hz
0,3 nm

tia X

chµm

tia

tÝm

380 nm

400 nm

H×nh 1.1: Phæ cña sãng ®iÖn tõ vµ vïng ¸nh s¸ng thÊy ®-îc

¸nh s¸ng vÒ ph-¬ng diÖn vËt lý lµ c¸c sãng ®iÖn tõ gäi chung lµ c¸c bøc x¹ ®iÖn tõ
(xem h×nh 1.1). C¸c bøc x¹ ®iÖn tõ cã d¶i tÇn sè rÊt réng tõ vµi c hôc hÐc (Hz) ®Õn hµng tr¨m
gª-ga-hÐc (GHz), toµn bé d¶i tÇn sè ®ã gäi chung lµ phæ ®iÖn tõ. ¸nh s¸ng thÊy ®-îc lµ
nh÷ng bøc x¹ ®iÖn tõ n»m trong phæ ®iÖn tõ mµ m¾t ng-êi c¶m nhËn ®-îc, nã chØ chiÕm mét
phÇn rÊt hÑp trong toµn bé d¶i sãng ®iÖn tõ chung tõ: 3,8x10 14 Hz ®Õn 7,8x10 14 Hz t-¬ng
øng víi b-íc sãng 780 nm ®Õn 380 nm.
Quan hÖ gi÷a b-íc sãng  víi tÇn sè f cña cïng mét bøc x¹ nh- sau:

Trong ®ã:

λ ( m) =

C (m / s)
f ( Hz)

- B-íc sãng  tÝnh b»ng mÐt (m).
- TÇn sè f tÝnh b»ng hÐc (Hz)
GV: NguyÔn Vò Th¾ng

3

Gi¸o tr×nh m«n häc KTTH

- Tèc ®é ¸nh s¸ng C = 300.000 km/s = 3x10 8 m/s.
N»m ngoµi vïng ¸nh s¸ng thÊy ®-îc ë miÒn tÇn sè cao lµ c¸c tia cùc tÝm, tia X, tia
… cßn ë miÒn tÇn sè thÊp lµ c¸c tia hång ngo¹i, c¸c sãng Radio.
,
Trong phæ ¸nh s¸ng thÊy ®-îc gåm nhiÒu mµu s¾c, mµu s¾c râ nhÊt lµ c¸c mµu: ®á,
cam, vµng, lôc, lam, chµm, tÝm
¸nh s¸ng cã thÓ cïng lo¹i (vÝ dô: ¸nh s¸ng ®¬n s¾c) vµ cã thÓ hçn hîp nhiÒu lo¹i (vÝ
dô: ¸nh s¸ng tr¾ng). ¸nh s¸ng cïng lo¹i mang n¨ng l-îng chØ chøa mét b-íc sãng hoÆc
nhãm c¸c b-íc sãng (vÝ dô ¸nh s¸ng mµu ®á chiÕm b-íc sãng kho¶ng 650 nm ®Õn 750 nm,
¸nh s¸ng mµu lôc chiÕm b-íc sãng kho¶ng 520 nm ®Õn 570 nm). Mét nguån s¸ng chØ chøa
mét tÇn sè duy nhÊt ta gäi ®ã lµ nguån s¸ng ®¬n s¾c. ¸nh s¸ng tr¾ng kh«ng ph¶i lµ nguån
s¸ng ®¬n s¾c v× nguån s¸ng tr¾ng lµ tæng hîp cña rÊt nhiÒu c¸c nguån s¸ ng ®¬n s¾c kh¸c
nhau.
1.2.2. C¸c ®¹i l-îng ®Æc tr-ng cña ¸nh s¸ng
V× ¸nh s¸ng lµ mét phÇn cña d¶i sãng ®iÖn tõ, nªn nã mang ®Çy ®ñ tÝnh chÊt cña n¨ng
l-îng ®iÖn tõ, ®ã lµ tÝnh ph-¬ng h-íng, c«ng suÊt, mËt ®é dßng n¨ng l-îng, ®é chãi, sù
ph©n bè n¨ng l-îng theo phæ.
Sù t¸c ®éng cña ¸nh s¸ng ®Õn m¾t ®Æc tr-ng bëi c¸c ®¹i l-îng: n¨ng l-îng ¸nh s¸ng,
quang th«ng, c-êng ®é s¸ng, ®é chãi, c-êng ®é thô c¶m, mµu s¾c.
a/ Quang th«ng
Quang th«ng lµ n¨ng l-îng ¸nh s¸ng trong mét ®¬n vÞ thêi gian
 = W/t (o¸t - W)
Sù c¶m thô ¸nh s¸ng cña m¾t tèt nhÊt ®èi víi mµu lôc G (Green), cßn c¸c mµu kh¸c
sÏ gi¶m dÇn. Sù phô thuéc nµy ®-îc biÓu diÔn trong h×nh 1-2

§é nh¹y c¶m t-¬ng ®èi

B
1
0.8
0.6
0.4
0.2
0

400 450 500 550 600 650 700
tÝm L¬ Lam Lôc Vµng Cam §á



H×nh 1-2: §é nh¹y c¶m cña m¾t ®èi víi ¸nh s¸ng

b/ C-êng ®é s¸ng (lùc ¸nh s¸ng)
Th«ng th-êng mét nguån s¸ng bøc x¹ theo c¸c h-íng kh¸c nhau lµ kh«ng nh- nhau.
MËt ®é kh«ng gian cña quang th«ng ë c¸c h-íng ®· cho gäi lµ c-êng ®é s¸ng (lùc ¸nh
GV: NguyÔn Vò Th¾ng

4

nguon tai.lieu . vn