Физически основи на телевизията
Телевизията се основава на три физически процеса:
♦ преобразуване на оптичното изображение в електрически сигнали от предаващата страна (телецентър);
♦ предаване на електрически сигнали чрез комуникационни линии;
♦ обратно преобразуване на електрически сигнали в оптично изображение от приемащата страна (в телевизионен приемник).
В телевизията се използват две характеристики на човешкото зрение - относително ниската разделителна способност на окото и инерцията на зрението.
Разделителната сила на окото е способността му да различава малки предмети или отделни детайли на даден обект. Човек е в състояние да различава от разстояние 1 м точки, разположени на 0,3 мм една от друга. Ако погледнете тези точки от голямо разстояние, те се сливат в едно цяло.
Инерцията на зрението е свойството на окото да „помни“ светлинен стимул, светлинен импулс, т.е. зрителното усещане се запазва в човешкия мозък известно време след излагане на светлина. Ако действате върху окото с отделни светлинни импулси, като постепенно увеличавате тяхната честота, тогава в един момент окото ще престане да различава тези импулси, на човека ще изглежда, че източникът на светлина ги излъчва непрекъснато (окото няма време да "забравите" предишния импулс, тъй като вече идва нов) ... Инерцията на човешкото зрение е приблизително 0,1 s, така че е достатъчно интервалите между импулсите да бъдат по-малки от това време, така че светлината да се усеща като непрекъсната.
Като се вземат предвид тези особености на човешкото зрение, предаденото оптично изображение се разделя на много голям брой елементи. Светлинната информация от всеки елемент се преобразува последователно в електрически сигнали, а стойностите на електрическите сигнали са пропорционални на яркостта на елементите. В съвременната телевизия изображението е разбито на приблизително 500 000 елемента, подредени в 625 реда. В устройство, което преобразува светлинните импулси в електрически сигнали, тези сигнали се отчитат последователно от елементи и линии от електронен лъч, който се движи около всички елементи с висока скорост - 1/25 s.
За да може да предаде изображение на движещи се обекти, електронният лъч „сканира картината“ 25 пъти в секунда, т.е. той работи 25 кадъра в секунда.
Полученият поток от електрически импулси, носещ информация за оптичното изображение, след подходящи трансформации се изпраща към антената на телевизионната станция и след това под формата на електромагнитни трептения в космоса.
В телевизора тези вибрации претърпяват обратна трансформация, в резултат на което на екрана му се появява оптично изображение. Той се формира с помощта на електронен лъч и се състои от същия брой елементи, в които е бил разбит по време на предаването. Тъй като тези елементи и времето за сканиране на изображението са много малки, зрителят, гледайки изображението от определено разстояние, го вижда на екрана като цяло.
Цветната телевизия се основава на трикомпонентната теория на цветното зрение, според която целият видим цветен спектър, включително бял, може да бъде получен чрез смесване в определени пропорции на три основни цвята - зелен, червен и син.
Човешкото око съдържа три вида рецептори (конуси), които са чувствителни към цвета: някои от тях са чувствителни към зелено, други към червено и трети към сините части на спектъра. При еднакво възбуждане и на трите вида рецептори, човек вижда бял цвят, с различен - цветно изображение. Спектралната чувствителност на окото не е еднаква. Най-чувствителен е към зелено, по-малко към червено, още по-малко към синьо.