ELEKTRONİK TARAMA ve TELEVİZYON

ELEKTRONİK TARAMA ve TELEVİZYON

Televizyon kelimesi, Yunanca uzak anlamına gelen tele kelimesi ile Latince görme anlamına gelen vision kelimesinden oluşmaktadır. Dolayısıyla televizyon belli bir uzaklıktan görmek demektir. En basit biçimde televizyon, görüntüleri elektriksel sinyallere dönüştürme, sonra bu sinyalleri uzak bir alıcıya iletme sürecidir; sinyaller alıcıda tekrar, insan gözünün algılayabileceği görüntüye dönüştürülür. Dolayısıyla televizyon, görüntülerin merkezi bir yerden iletildiği, sonra uzak alıcılarda alınarak başlangıçtaki biçimleriyle tekrar üretildiği bir sistemdir.

Radyonun çok geniş kitlelere bir anda ulaşması pek çok kişinin aklında bazı soruların oluşmasına sebep olmuştur. Bunlar ‘elektromanyetik dalgalar kullanılarak çok uzaklara ses yayınladığımız gibi görüntüleri de gönderebilir miyiz?’ sorusuyla başlayan araştırmalar günümüzde en popüler iletişim teknolojisinin televizyonun icat edilmesine neden olmuştur.

Televizyonun geliştirilmesine en büyük desteği ve büyük yatırımları sineme endüstrisi yapmıştır. Peki bunun nedeni neydi? Hollywood da ki film şirketleri çok büyük maliyetlere gerçekleştirdikleri filmlerin 150 ya da 300 kişilik sinema salonlarında insanlara ulaşması yerine milyonlarca kişinin bir anda evlerinden veya işyerlerinden seyredebilmesi için, sinema filmlerinin elektromanyetik dalgalar aracılığıyla havadan veya kablodan gönderilmesi istemişlerdir. Bu yönde kendilerine rakip olabilecek televizyon sektörüne İkinci Dünya Savaşının bitiminden itibaren yatırımlarda bulunmuştur.

Modern televizyon teknolojisinin temelini oluşturan elektron tüpleriyle tarama yaparak görüntü üretmek üzerine yapılan çalışmalar 1919 yılında başlamıştır. Rus Vladimir K.Zworykin Amerika da ki westinghause firmasıyla çalışarak ilk kamera resim tüpünü gerçekleştirebilmişlerdir. EMI ve RCA firmaları aynı zamanda (1934) Emitron tüpünde kaliteli bir resim üretebilmişlerdir. 1937 yılında İngiltere de BBC sadece elektron tüplü yayınlara405 satırlı olarak yayınlamıştır. Günümüze kadar satır sayısı ve çerçeve hızında oranlarında gelişmeler olmasına rağmen tarama prensibi bir değişiklik olmamıştır.

Televizyon teknolojisinde resimlerin taranarak elektriksel işarete çevrilmesinde daha sonra tekrar ışığa dönüştürülmesinde insan gözündeki retina tabakasının hatırlama özelliği çok büyük rol oynar. Satırlar halinde taranan bir resim karesinin izlenirken ilk satırdaki parlaklık bilgisinin son satırda bitinceye kadar (1/50sn) ekranda kalması ve gözümüzün bunu bütün bir çerçeve olarak algılamasına dayanan sistemde hareketli görüntüleri de aynen sinema filminde olduğu gibi, birbiri ardına hızla verilen sabit resimlerin gözümüz tarafından hareketliymiş gibi görmesi sağlanır.

Resim karesini oluşturan satır sayısı ayrıca resmin çerçeve hızı (saniyede gösterilen resim sayısı) 10 veya 12 yi geçerse gözümüz bunları devamlı hareket olarak görür. Resim çerçeve hızı 25 ve 30 olarak kabul edildiği günümüzdeki sistemlerde, resimlerin taranarak oluşturulması anında titreşmeyi önlemek için tek ve çift satırlar olarak, satırların birbiri arasına geçecek şekilde taranması zorunlu kılmaktadır.

Elektronik Tarama

Tam görüntüyü üretmek için, kamera tüpünün bütün yüzeyi taraması gerekir. Şekil –3 de, basit bir tarama sırasını göstermektedir. Taramanın yapılışı basitçe kitap okumaya benzer; bu tarama şekline sıralı yatay tarama denir. Görüntünün tamamı sıralı olarak, alt alta bulunan yatay çizgiler halinde taranır. Elektron hüzmesi resin arkasına çarptığında, genliği resmin önüne çarpan ışığı şiddetiyle orantılı bir sinyal oluşur. Şekil-3a da aktif taramayı sol üst köşeden başlayan ve diyagonal olarak en sağa hareket eden tarama hüzmesini göstermektedir. (A-B çizgisi ) A-B çizgisine tarama çizgisinin aktif kısmı denir çünkü hüzme bu çizgiyi kat ederken geçen süre, görüntünün elektriksel sinyale dönüştürüldüğü süredir. Hüzme ışığa duyarlı yüzeyin en sağına ulaştıktan sonra, hemen geri döner ve sol yana (C noktasına) ulaşır. Geri dönme süresine yatay geri dönüş süresi ya da geri uçuş süresi denir.

A
Yatay geri dönüş
C B Tarama çizgileri

D
E
F
G
Z

Şekil-3a

Yatay geri dönüş 625.satırın diğer yarısı

1

2

Dikey geri dönüş

623
624
625

625.satır yarımdır
Şekil – 3b;Elektronik Tarama

Elektron tarama hüzmesi ışığa duyarlı yüzeyin sağ alt kısmına (Z noktası) ulaştığında, hüzme sol üste ( A noktasına) döner ve aynı sıra ile tekrarlanır. Z noktasından A noktasına geri dönme süresine düşey geri dönüş süresi denir. Hüzme , görüntünün sağ yanından sol yanına ve aşağıdan yukarı geri dönerken , kapatılır ve karartılır. Dolayısıyla, yatay geri dönüş süresinde de, düşey geri dönüş süresinde de görüntü sinyali oluşturulmaz. Tek bir yatay taramanın aktif ve karartılmış kısımları, tam bir yatay tarama çizgisi oluşturur. Yatay tarama çizgilerinin sayısı, ne kadar ayrıntı arzu edildiğine ve bu bölümde daha ileride ele alınacak olan çeşitli faktörlere bağlıdır.

Ülkemizde toplam 625 yatay tarama çizgisi bir resim oluştur; resim karesi, her biri 312,5 yatay çizgiden oluşan iki alana bölünmüştür. Bu tarama tekniğine geçmeli tarama denir; bu tarama şekli şekil-3b de gösterilmiştir. Yatay tarama elektron hüzmesin de soldan sağa hareketini; düşey tarama ise aşağı doğru hareketini oluşturur. Düşey tarama hızı 25hz dır. Dolayısıyla saniyede 25 kare üretilmiş olur. İnsan gözü yaklaşık 25 hz lik bir titreşmeyi pek algılayamadığı için,kare iki alana bölünmüştür. Üst solda(A noktasında) başlayan ve alt ortada (L noktasında) biten 312,5 yatay tarama çizgisi, bir resim alanı oluşturur(tek alan), ikinci alan( çift alan) ilk tarama çizgileri ile geçmeli halde bulunan 312,5 yatay tarama çizgisini kapsar. İkinci alan üst ortada (M noktasında) başlar ve alt sağda(Z noktasında) biter. Alanlar arasında,elektron hüzmesi, görüntünün altından üstüne zik zak bir yol izleyerek geri döner. Buna düşey geri dönüş süresi denir. Her alan düşey olarak 50hz lik bir hızda taranır. Bu nedenle görüntünün tamamı her 1/25 saniyede değişse bile, her 1/50 saniyede görüntünün yalnızca yarısı değişir. Bu tarama tekniği, görüntüde fark edilir bir titreşme oluşturmaksızın,625 çizginin 25 hz lik bir hızda taranmasına olanak sağlar. 625 yatay tarama çizgisini 1/25 saniyede taramak için15,625 hz lik bir tarama frekansına ihtiyaç vardır.(25×625=15,625)

Yatay çizgilere raster satırları denir ve 625 yatay çizgi bir raster meydana getirir. Raster, görüntü olmadığı zaman ( yani tahsis edilmemiş bir kanala ayar yaptığımızda) görülen parlaklıktır. Raster, yatay ve düşey tarama ile parlaklığın olduğu anlamına gelir; anacak, ekranda bir görüntünün bulunması şart değildir.

Renk Bilgisi ve Rengin Tanımı

Doğal ışık kaynağı güneş olup güneş ışığını oluşturan renkler gökkuşağında Kırmızı,Turuncu,Gri,Sarı,Yeşil,Mavi ve Mor renklerden oluşur. Bu renkler içinde ana renkler Kırmızı,Yeşil ve Mavidir. İnsan gözünün algıladığı görülebilen ışık tayfı 380nm ile 780nm arasındadır. Kırmızı 600nm,Yeşil 540nm, Mavi 450nm dır. İnsan gözünün en duyarlı olduğu yer 500 ile 600nm arasındaki dalga boyu olup bu da Turuncu renktir.

Mor Kızıl
ötesi

Mor

Mavi

Yeşil
Sarı Portakal
Kırmızı

Ötesi

350 400 450 550 600 650 700 750 800 nano metre

Dalga Boyu
Şekil-4 : Görülebilir Işık Tayfı

Renk bilgisinde gözümüzün algıladığı renk iki bölümden oluşur;

Renk türü= Renk Tonu + Renk Doyumu

Yani rengin parlaklık değeri, rengin tonu bildiğimiz rengi oluşturur. Bir rengin tanımlanmasını yaparken bu üç özellik belirtilmelidir. Her rengin bir parlaklık değeri vardır. Parlaklık o renkten yansıyan ışık değeridir. Bu örnek olarak, yeşil renk en aydınlık renktir. Kırmızı biraz daha karanlık, mavi ise en karanlık renktir. Kısaca 100 wattlık kırmızı, yeşil ve mavi ampuller etrafa en fazla ışık yayan renk yeşil olacak, en az ışık veren renk ise Mavi olacaktır.
Renkli Kamerada Renklerin Ayrılması

Renkli televizyonun keşfi için renk türlerini elektrik enerjisine çeviren özel bir madde, elemanının bulunmaması nedeniyle, aynı siyah beyaz kameralardaki gibi renklerin parlaklık değerlerinin elektriksel işarete çevrilerek renkli kameralar gerçekleştirile bilmektedir. Renkli kamerada renklerin prizma ve özel aynalar ile ayrılmasını sağlayan ve her rengin parlaklık değerlerine göre elektriksel işarete dönüşümü prensibiyle çalışan TV yayıncılığı 1948 den günümüze kadar gelmiştir.

Televizyon teknolojisindeki renkli sistem, matbaacılıkta kullanılan sistem prensibinde fakat, değişik geliştirilmiştir. Matbaacılık teknolojisinde renkli bir baskı için, baskı materyali olan kağıdın beyaz olduğu gerçeğinde kağıda herhangi bir baskı olmadığında kağıt beyaz kalır. Bu nedenle tüm renkler 4 ana rengin birbirlerinden çıkarılmasıyla üretilir. TV teknolojisinde ise ekranların siyah olduğu ve kameraların aldığı görüntüde ışıksız bölümde herhangi bir sinyal üretilmediği göz önüne alınarak toplamalı renk üretimi yöntemi kullanılmıştır. Bu teknikte üç ana rengin eşitli oranlarda karıştırılmasıyla tüm doğadaki renkleri elde etmek mümkün olmaktadır.

Renkli kameraların sisteminde üç ana rengin elde edilmesi işlevi önce doğal ışığın ana renklerine ayrılması ile başlar. İlk yıllarda bu işler renk geçiren aynalar kullanılarak yapılan renk ayırımı ile başlamıştır. Daha sonraki yıllarda prizmalar kullanılarak yapılmaya başlamıştır. Prizmalar 3 ya da 4 ayrı parça olarak farklı açılarda kesilmiş ve birleştirme yüzeylerinde bırakılan boşluklar nedeniyle renk ayırımının daha iyi yapılabilmesi sağlanmıştır.

Renkli TV sisteminde renkli TV kameraları hiçbir zaman rengi elektriksel işarete çevirmezler, çeviremezler. Ayrılan üç ana rengin parlaklık değişimleri elektriksel işarete çevirerek yayına aktarırlar. Dolayısıyla renkli TV yayınında renklerin yayını söz konusu değil renklerin tanımı söz konusudur. Renkler her izleyicinin evindeki TV alıcısının tüpünü ön yüzeyine sıvanmış olan renkli floresan tabakadır. Renkli TV lerin aynı yayını farklı renklerde göstermesinin nedeni bu TV ekranları arasında ki renkli fosfor tabakalarının farklılığındandır.

Renkli Televizyon Alıcıları

Renkli televizyon alıcısı temel olarak siyah –beyaz alıcının aynısıdır; arasındaki fark, alıcıda ek olarak resim tüpü ile renk kod çözme devrelerinin bulunmasıdır. Şekil-5, renkli bir diyagramını göstermektedir. Renk sinyali geçit devresinde senkronizasyon darbelerinden ayrılır. Geçit devresinin çıkışında renk sinyali sabit bırakılır. Daha renk öldürücü devresine uygulanır. Renk sinyali diğer yoldan burst geçitine uygulanır. Eğer burst işareti mevcut ise renk öldürücü devre renk sinyallerini geçirir ve yükselteçte kontrollü olarak yükseltilir. 4,43 Mhz lik renk taşıyıcı osilatörü burst sinyali ile yarılır. Bu osilatör çıkışında elde edilen taşıyıcı U senkron demodülatörüne uygulanır ve filtreden geçirilerek U sinyali elde edilir. Renk taşıyıcı osilatörün diğer çıkışı satır frekansının yarısına göre anahtarlanarak gerçekleştirilmiş satırlar elde edilir. Daha sonra derece faz kaydırıcı devrelerden geçirilerek V senkron demodülatörüne uygulanır ve V sinyali elde edilir.

Renk kontrolü

karartma renk fark sinyalleri

U

Renk girişi

V

Sandcaslile darbesi

U referans fazı

Şekil-5 Renkli alıcıda renk kod çözücü

Yorum yazın