Телевизионные передающие камеры

Передающая телевизионная камера предназначена для преобразования светового потока, отраженного от объекта, в электрические сигналы трех цветоделенных изображений, подаваемые в блок камерного канала по камерному кабелю. Для работы в составе АСБ и ПТС предназначены студийные цветные телевизионные камеры. Такая камера состоит из оптической головки, самой камеры и электронного видоискателя.

Оптическая головка (рис. 14.2) представляет собой собранные в единое целое вариообъектив 1, светоделительный блок 3, смены светофильтров 2 и систему автоматического управления. Штриховыми линиями на рисунке показаны поверхности со светоделительными покрытиями (дихроическими пленками). Принцип работы этих пленок основан на интерференции (сложении различных длин волн) света в тонких пленках. Световой поток, попадая на первую дихроическую поверхность, разделяется в соответствии со спектральной характеристикой покрытия: синяя составляющая отражается, попадает на вторую отражающую грань призмы и направляется на передающую трубку синего канала В. Световой поток, прошедший дихроическую поверхность первой призмы, попадает на дихроическую поверхность второй призмы, отражающую вторую, зеленую составляющую изображения. Эта составляющая после полного внутреннего отражения на второй поверхности призмы попадает на передающую трубку яркостного канала W. Третья цветовая составляющая светового потока, красная, проходит прямо на передающую трубку красного канала R.

Рис. 14.2. Конструкция призменного цветоделительного блока: 1 - вариообъектив; 2 – нейтральный светофильтр; 3 – склеенные призмы;

4-цветофильтры: красный, синий, зеленый; B,R,G (W) матрицы ПЗС.

На рис. 14.3,а представлена упрощенная схема передающей камеры для тележурналистики. В видеокамере формируется ПЦТС и записывается во встроенный видеомагнитофон ВМ. Блок управления и синхронизации координирует всю работу видеокамеры, формирует ССП, которые замешиваются в усилительный тракт камеры 2. Видоискатель 3 дает оператору возможность выбрать нужный план съемки и контролировать качество съемки.

Студийная камера (рис. 14.3) является более сложной и учитывает специфику работы телецентра (рис. 14.1,в).

Рассмотрим работу камеры.

а)

б)

Рис. 14.3. Структурная схема цветной передающей камеры:

а) тележурналистики, б) студийной

Оптическая головка 2 (рис. 14.3,б) конструктивно объединена с тремя блоками преобразователей “свет-сигнал” типа ПЗС или плюмбикон 4. В блок каждого преобразователя “свет-сигнал” входят предварительный усилитель 3. В самой камере размещены блоки: выходных каскадов 5, синхронизации 9, развертывающих устройств 6, телеуправления 7, высокочастотного уплотнения 10, питания 8. Для контроля изображения на камере установлен поворотный черно-белый видоискатель (видеоконтрольное устройство с высоким разрешением и яркостью).

На мишени ПЗС через вариообъектив 1 и светоделительную систему 2 проецируются красное (R), синее (В) и псевдояркостное (W) изображения передаваемого объекта. Использование псевдояркостного сигнала вместо зеленого (G) позволяет улучшить чувствительность камеры при допустимом ухудшении цветопередачи. Светоделенные сигналы E_r, E_w и Е_в матриц ПЗСпоступают на соответствующие предварительные усилители 3, размещенные непосредственно вблизи ПЗС или передающей трубки 4. В предварительных усилителях осуществляется противошумовая коррекция сигналов. С выходов предварительных усилителей сигналы поступают в блок выходных каскадов 5, где они усиливаются, ограничиваются их полосы частот, вводятся и ограничиваются строчные гасящие импульсы, замешиваются импульсы телеуправления. Усиленные выходные сигналы по камерному кабелю поступают в камерный канал.

Система уплотнения предназначена для передачи по двум коаксиальным жилам камерного кабеля во встречных направлениях сигналов: основных цветов E_r, Е_в, звукового сопровождения, передаваемых из камеры в канал, и сигналов сложного сигнала телеуправления (ССТУ), передаваемых из канала в камеру.

Состав блоков в вещательных камерах существенно различен и зависит от функционального назначения камеры. Если камера работает в составе студийного оборудования, то в самой камере должно обеспечиваться только предварительное усиление сигналов, полученных от ПЗС или трубок, а в камерном канале — предусмотрены средства обработки сигналов. Если же назначение камеры — полное формирование ТВ сигнала для ввода в стандартную вещательную систему (с записью на жесткий диск), то вся обработка сигналов происходит в камере.

Разработка новых высокостабильных элементов, стабилизаторов токов и напряжений, фокусирующих и развертывающих систем, а также автоматических систем совмещения растров и баланса белого и черного телевизионного сигнала позволила создать достаточно надежные и удобные в эксплуатации трехматричные камеры. Дальнейшее развитие передающих камер позволяет улучшить их параметры и уменьшить число фотоэлектрических преобразователей. Примером является создание двух- и однотрубочных камер и камер с твердотельными преобразователями на приборах с зарядовой связью (ПЗС).