Рис. 132. Направленная антенна с рефлектором и директором.
а — с полуволновым вибратором; б — с петлевым вибратором.
Н. — Но, кроме небольшой разницы в размерах, директор похож, как близнец, на рефлектор. Как же получается, что действие его как раз противоположно?
Л. — Небольшая разница, о которой ты говоришь, является решающей. Рефлектор длиннее вибратора и его сопротивление имеет индуктивный характер. Директор же короче, и его сопротивление имеет емкостный характер. Это значит, что они по-разному изменяют фазу отраженных волн. Не вдаваясь в подробности, отмечу лишь, что размеры этих элементов (так называемых пассивных в отличие от активного элемента — вибратора) в достаточной степени критичны. Кроме того, в случае их наличия уменьшается полное сопротивление в центре антенны и притом тем значительнее, чем они ближе расположены к вибратору, так как расстояние в одну четверть волны необязательно. Чтобы полное сопротивление не оказалось слишком малым, простой вибратор чаще всего заменяют петлевым.
Н. — Мне кажется, дорогой Любознайкин, что ты сегодня немного злоупотребил собирательной способностью той антенны, которой является мой бедный мозг…
Беседа восемнадцатая
ВСЕ ЦВЕТА РАДУГИ
До сих пор Любознайкин и Незнайкин изучали технику передачи одноцветных или монохромных изображений, называемых также черно-белыми[9]. Следуя примеру кинематографа, телевидение станет рано или поздно цветным, давая возможность воспроизводить изображения в их естественных цветах. Передача цветных изображений является очень сложной проблемой, для решения которой существует ряд методов, излагаемых Любознайкиным в настоящей беседе. Он последовательно разберет: принцип трехцветности; разложение на основные цвета и восстановление изображения; одновременную передачу трех цветовых составляющих изображения; метод последовательной передачи; дисковый фильтр; проблему модуляционных полос; чередование растров, строк и точек; трехцветный экран; трубку с тремя пушками и маской; последовательную систему с запоминанием.
Любознайкин. — Почему у тебя такое плохое настроение и разъяренный вид?
Незнайкин. — Потому что я только что видел фильм, цвета которого вывели меня из себя, настолько они были кричащими. Как хорошо, что телевидение не цветное!
Л. — Не очень-то радуйся. В некоторых странах уже существует цветное телевидение. Но добавлю для твоего успокоения, что цвета его более естественны, чем в кино.
Н. — Ну, уж если так, не мог бы ты объяснить в нескольких словах, каким образом передают цветные изображения.
Л. — Было предложено и испробовано несколько систем. Все они основаны на принципе трехцветности.
Н. — Думаю, что ты под этим подразумеваешь возможность воспроизводить все цвета и оттенки с помощью трех основных цветов — красного, синего и желто-зеленого, смешивая их в соответствующих пропорциях.
Л. — Браво, Незнайкин! Я не знал, что ты так хорошо в этом разбираешься.
Н. — Я узнал все это, посетив типографию, где печатали цветные репродукции. Я видел, что последовательно печатали красной, синей и желтой красками. Да, впрочем, рассматривая в лупу трехцветную репродукцию, можно обнаружить, что она состоит из расположенных рядом красных, синих и желтых точек. Глаз же синтезирует эти три основных цвета, что несколько схоже с картиной импрессионистской школы.
Л. — Решительно, ты меня не перестаешь сегодня поражать. Оказывается, ты разбираешься в вопросах живописи!
Н. — Ты что же, принимаешь меня за невежду?.. Вернемся, однако, к предмету нашего разговора. Я полагаю, что для передачи цветного изображения нужно сделать то же, что и в типографии: разложить его на три изображения в основных цветах и наложить одно на другое для синтеза.
Л. — В общем, по-твоему нужно для получения цветного изображения начать с трех изображений: красного, синего и зеленого. А как бы ты это сделал?
Н. — При помощи фильтров соответствующих цветов. Например, проецируя изображение через красное стекло, мы и получим красное изображение, где яркость каждого элемента изображения будет зависеть от количества красного света, отражаемого соответствующей поверхностью передаваемого изображения. Таким образом, красные части будут самыми яркими и, наоборот, так как красный свет не отражается от синих и зеленых частей изображения, они будут совершенно черными в изображении, рассматриваемом через красный фильтр.
Л. — Да, это правильно. Следовательно, у нас окажутся три изображения, которые мы назовем красным, синим и зеленым. Что ты с ними будешь делать?
Н. — Нет ничего проще (рис. 133). Я их передам обычным телевизионным способом. В месте приема каждое изображение будет воспроизведено на экране соответствующим кинескопом. Но у меня будет красное стекло перед тем изображением, которое должно быть красным, синее стекло — перед синим и зеленое — перед зеленым. Накладывая оптически все три изображения одно на другое, а такой способ не может не существовать, я восстановлю первоначальное изображение в его естественных цветах… Я сказал какую-нибудь глупость?
Рис. 133. Система передачи цветных изображений с тремя полными каналами, в которой изображения в трех основных цветах передаются одновременно.
1 — оптическая система, расщепляющая изображение на три канала; 2 — цветные фильтры; 3 — передающие камеры; 4 — телевизионные передатчики; 5 — телевизионные приемники; 6 — кинескоп; 7 — цветные фильтры; 8 — оптическая система; совмещающая три цветоделенных изображения.
Л. — О нет. То, что ты говоришь, вполне разумно. Такая система цветного телевидения часто применяется при передаче изображения по проводам с последующей проекцией на большой экран. Ее используют, например, чтобы дать возможность большому количеству студентов-медиков следить за ходом различных хирургических операций.
Н. — А почему бы не применять эту же систему в радиовещании? Это создает какие-либо неудобства?
Л. — А разве для тебя это не ясно? Подумай, ведь приходится устраивать все элементы линии передачи: три телевизионные камеры, три видеоусилителя, три передатчика, три приемника и три кинескопа!..
Н. — Я признаю, что это и в самом деле должно дорого стоить и, сверх всего, чрезвычайно перегружать эфир… Какое же решение следует считать правильным?
Л. — Вернись, Незнайкин, к первым представлениям, полученным тобою в телевидении. Ты тогда узнал, что вместо одновременной передачи различных точек одного изображения…
Н. — …их передают последовательно. Понял! Здесь решение также состоит в том, чтобы последовательно передавать через один и тот же передающий канал красное, синее и зеленое изображения. При условии достаточно быстрого ритма поочередной передачи цветное изображение будет синтезировано в силу инерции зрительных восприятий.
9
Широко распространенный термин «черно-белое изображение» нельзя признать удачным, так как он относится скорее к изображениям с двумя градациями яркости в отличие от полутоновых.