Das vorliegende Werk ist in erster Linie ein Lehrbuch zum Thema Fern sehtechnik. Es ist aus dem ersten Teil einer Vorlesung heraus entstanden, die der Verfasser seit 1973 an der Eidgenossischen Technischen Hoch schule in Ziirich im Rahmen des Fachstudiums fiir hohere Semester halt. Die "Grundlagen der Fernsehtechnik", wie sie hier verstanden werden, beziehen sich auf einen kurzen AbriB der Optik, Lichttechnik und Farb metrik sowie auf die Grundziige der Video-Schaltungstechnik (integrierte Schaltungen werden ihrer Vielfalt wegen nicht behandelt). Daran schlieBt sich eine ausfiihrliche…mehr
Das vorliegende Werk ist in erster Linie ein Lehrbuch zum Thema Fern sehtechnik. Es ist aus dem ersten Teil einer Vorlesung heraus entstanden, die der Verfasser seit 1973 an der Eidgenossischen Technischen Hoch schule in Ziirich im Rahmen des Fachstudiums fiir hohere Semester halt. Die "Grundlagen der Fernsehtechnik", wie sie hier verstanden werden, beziehen sich auf einen kurzen AbriB der Optik, Lichttechnik und Farb metrik sowie auf die Grundziige der Video-Schaltungstechnik (integrierte Schaltungen werden ihrer Vielfalt wegen nicht behandelt). Daran schlieBt sich eine ausfiihrliche Darstellung und Beschreibung offentlicher Schwarz WeiB- und Farbfernsehsysteme auf weltweiter Basis an. Aufgefiihrt sind ferner die Elemente der Theorie der fiir das Fernsehen so wichtigen Rechenmethoden im Zeitbereich. Auf elektrooptische Wandler und Magnetbandaufzeichnung wird hier nicht eingegangen, der Heimempfanger als komplexes Gebilde nur knapp be handelt. Die Ausfiihrungen iiber die Ubertragungstechnik miissen sich aus Platzgriinden im wesentlichen auf den Video bereich beschranken. Das Besondere dieses Werkes sind die iibersichtliche Darstellung des Stoffes und die Fiille der vermittelten Systemdaten (nach CCIR, Comite Consultatif International des Radiocommunications). Didaktischen Ge sichtspunkten wurde besondere Aufmerksamkeit geschenkt. Bei aller ge botenen technisch-wissenschaftlichen Strenge ist der Stoff fiir jeden leicht zu verstehen, der die iiblichen Vorkenntnisse aus den ersten Semestern eines Universitats- oder Fachhochschulstudiums oder einer speziellen Fach ausbildung mitbringt. 1m iibrigen wendet sich der Verfasser an einen sehr breiten Leserkreis.
1 Psychophysische Grundlagen des monochromen und farbigen Fernsehens.- 1.1 Physik des Lichts und der Farbe.- 1.1.1 Allgemeines.- 1.1.2 Planckscher Strahler, Farbtemperatur.- 1.1.3 Spektrale Lichtaufspaltung.- 1.1.4 Farbfilter, Körperfarben.- 1.1.5 Subtraktive Farbmischung.- 1.1.6 Hellbezugs wert, Klassierung von Körperfarben.- 1.1.7 Additive Farbmischung.- 1.2 Physiologie des menschlichen Sehens.- 1.2.1 Allgemeines.- 1.2.2 Auge, Sehvorgang.- 1.2.3 Farbensehen.- 1.2.4 Psychophysische Grundgesetze.- 1.3 Lichttechnik, Photometrie.- 1.3.1 Grundgrößen und -einheiten.- 1.3.2 Lambertstrahler.- 1.3.3 Spektrale Hellempfindlichkeit des Auges, photometrisches Strahlungsäquivalent.- 1.3.4 Integrierende Lichtmeßgeräte.- 1.4 Normlichter, Farbtemperatur-Konversion.- 1.5 Künstliche Lichtquellen.- 1.6 Optische Lichttechnik.- 1.7 Farbvalenzmetrik (niedere Farbmetrik).- 1.7.1 Isomerie, Metamerie.- 1.7.2 Grundzüge der Farbvalenzmetrik.- 1.7.3 Mischung zweier durch die Normfarbwerte gegebener Farben.- 1.7.4 Helmholtzkoordinaten.- 1.7.5 Integrierende Farbmeßgeräte.- 1.8 Höhere Farbmetrik.- 1.9 Anhang.- 1.9.1 Terminologie, Größen und Einheiten.- 1.9.2 Daten der Lichttechnik und Farbmetrik.- 1.9.3 Farbvalenzmetrische Berechnungen.- 1.9.4 Normfarbtafel für farbmetrische Eintragungen.- 2 System- und Schaltungstechnik des monochromen Fernsehens.- 2.1 Grundlagen der Bildanalyse und -synthese, Übertragungsbandbreite.- 2.1.1 Abtastvorgang.- 2.1.2 Bildpunktzahl und Übertragungsbandbreite im idealen System.- 2.1.3 Bildpunktzahl und Übertragungsbandbreite im realen System.- 2.1.4 Wahl der Zeilenzahl.- 2.1.5 Zeitfunktion und Spektrum des monochromen Fernsehsignals.- 2.2 Abtastvorgang bei endlichen Fleckabmessungen.- 2.2.1 Horizontaler Abtastfehler.- 2.2.2 Vertikaler Abtastfehler.- 2.2.3 Wirksame Bildpunktzahl, Kellfaktor.- 2.3 Gradations-Vorentzerrung (Gammakorrektur).- 2.4 Das videofrequente Fernsehsignal.- 2.4.1 Allgemeines.- 2.4.2 Fernsehnormen im Videobereich.- 2.5 Elemente der Video-Schaltungstechnik.- 2.5.1 Der Breitbandverstärker mit i?C-Gliedern.- 2.5.2 Schaltungen zur Kompensation der Streukapazität.- 2.5.3 Aperturkorrektur-Schaltung (Kosinus-Entzerrer).- 2.5.4 Pegelungsschaltungen.- 2.5.5 Schaltungen für die Gradations-Vorentzerrung.- 2.5.6 Impulserzeugung und -Verarbeitung.- 2.5.7 Elektrostatische und elektromagnetische Strahlablenkung.- 2.5.8 Nichtlineare Kennlinien für die Signalaufbereitung und -Verarbeitung.- 2.6 Elemente und Varianten der Fernsehübertragung, Restseitenband-Amplitudenmodulation.- 2.6.1 Der Gesamtübertragungsweg.- 2.6.2 Das Fernsehstudio.- 2.6.3 Die drahtlose Ausstrahlung von Fernsehsignalen.- 2.6.4 Die Restseitenband-Amplitudenmodulation.- 2.7 Der Schwarzweiß-Heimempfänger.- 2.7.1 Kanalwähler.- 2.7.2 Zwischenfrequenz-Verstärker.- 2.7.3 Tonteil.- 2.7.4 Videoverstärker.- 2.7.5 Amplitudensieb.- 2.7.6 Selbsttätige Verstärkungsregelung.- 2.7.7 Ablenkteile.- 2.7.8 Stromversorgung.- 2.7.9 Bildröhre.- 2.7.10 Bedienungserleichterungen, Benützerfazilitäten.- 2.8 Ausbaumöglichkeiten des Fernsehens.- 2.9 Anhang.- 2.9.1 Auszug aus den Fernsehnormen des CCIR.- 2.9.2 Methodik systemtechnischer Basisband-Untersuchungen im Zeitbereich.- 2.9.3 Rechnerische Behandlung der Restseitenbandübertragung.- 2.9.4 Ergänzende Ausführungen zur Theorie und Praxis der Schaltungstechnik.- 3 Farbfernsehsysteme.- 3.1 Grundzüge der Systemplanung.- 3.1.1 Randbedingungen für ein öffentliches Farbfernsehen.- 3.1.2 Farbgetreue Bildwiedergabe.- 3.1.3 Das Übertragungsprinzip der kompatiblen Farbfernsehsysteme.- 3.2 Das NTSC-System.- 3.2.1 Einleitung.- 3.2.2 Arbeitsweise des NTSC-Systems im Überblick.- 3.2.3 Beziehungen zwischen Aufnahme-/Wiedergabe- und Übertragungs-Primärfarbensignalen; Gradationsvorentzerrung; Chrominanzträgerung.- 3.2.4 Wahl der Rasterfrequenzen und der Farbhilfsträgerfrequenz.- 3.2.5 Vorgang der synchronen Demodulation durch Produktbildung.- 3.2.6 Prinzip der Rückgewinnung der Q'- und I'-Information auf der Wiedergabeseite: Äquibandempfänger.- 3.2.7 Farbfernseh-spezifische Schaltungen.- 3.2.8 Farbträger-Nachlaufsynchronisierung im Empfänger.- 3.2.9 Inhärente Fehler des NTSC-Systems.- 3.2.10 Übertragungsprobleme beim NTSC-System.- 3.3 Das PAL-System.- 3.3.1 Einleitung.- 3.3.2 Grunddaten des PAL-Systems.- 3.3.3 Der PAL-Farbträgerversatz.- 3.3.4 Decodierung beim PAL-System.- 3.3.5 Selbsttätige Ausmittlung von Übertragungs-Phasenfehlern des Chrominanzsignals.- 3.3.6 Eigenschaften des PAL-Systems in schwierigen Empfangslagen.- 3.4 Das SECAM-System.- 3.4.1 Systemtechnische Grundzüge.- 3.4.2 Signalaufbereitung.- 3.4.3 Bemerkungen zur Empfangsseite.- 3.5 CCIR-Farbfernsehsysteme und deren monochrome Basisnormen im Überblick.- 3.6 Anhang.- 3.6.1 Weitere Daten zum PAL-System.- 3.6.2 Weitere Daten zum SECAM-System.
1 Psychophysische Grundlagen des monochromen und farbigen Fernsehens.- 1.1 Physik des Lichts und der Farbe.- 1.1.1 Allgemeines.- 1.1.2 Planckscher Strahler, Farbtemperatur.- 1.1.3 Spektrale Lichtaufspaltung.- 1.1.4 Farbfilter, Körperfarben.- 1.1.5 Subtraktive Farbmischung.- 1.1.6 Hellbezugs wert, Klassierung von Körperfarben.- 1.1.7 Additive Farbmischung.- 1.2 Physiologie des menschlichen Sehens.- 1.2.1 Allgemeines.- 1.2.2 Auge, Sehvorgang.- 1.2.3 Farbensehen.- 1.2.4 Psychophysische Grundgesetze.- 1.3 Lichttechnik, Photometrie.- 1.3.1 Grundgrößen und -einheiten.- 1.3.2 Lambertstrahler.- 1.3.3 Spektrale Hellempfindlichkeit des Auges, photometrisches Strahlungsäquivalent.- 1.3.4 Integrierende Lichtmeßgeräte.- 1.4 Normlichter, Farbtemperatur-Konversion.- 1.5 Künstliche Lichtquellen.- 1.6 Optische Lichttechnik.- 1.7 Farbvalenzmetrik (niedere Farbmetrik).- 1.7.1 Isomerie, Metamerie.- 1.7.2 Grundzüge der Farbvalenzmetrik.- 1.7.3 Mischung zweier durch die Normfarbwerte gegebener Farben.- 1.7.4 Helmholtzkoordinaten.- 1.7.5 Integrierende Farbmeßgeräte.- 1.8 Höhere Farbmetrik.- 1.9 Anhang.- 1.9.1 Terminologie, Größen und Einheiten.- 1.9.2 Daten der Lichttechnik und Farbmetrik.- 1.9.3 Farbvalenzmetrische Berechnungen.- 1.9.4 Normfarbtafel für farbmetrische Eintragungen.- 2 System- und Schaltungstechnik des monochromen Fernsehens.- 2.1 Grundlagen der Bildanalyse und -synthese, Übertragungsbandbreite.- 2.1.1 Abtastvorgang.- 2.1.2 Bildpunktzahl und Übertragungsbandbreite im idealen System.- 2.1.3 Bildpunktzahl und Übertragungsbandbreite im realen System.- 2.1.4 Wahl der Zeilenzahl.- 2.1.5 Zeitfunktion und Spektrum des monochromen Fernsehsignals.- 2.2 Abtastvorgang bei endlichen Fleckabmessungen.- 2.2.1 Horizontaler Abtastfehler.- 2.2.2 Vertikaler Abtastfehler.- 2.2.3 Wirksame Bildpunktzahl, Kellfaktor.- 2.3 Gradations-Vorentzerrung (Gammakorrektur).- 2.4 Das videofrequente Fernsehsignal.- 2.4.1 Allgemeines.- 2.4.2 Fernsehnormen im Videobereich.- 2.5 Elemente der Video-Schaltungstechnik.- 2.5.1 Der Breitbandverstärker mit i?C-Gliedern.- 2.5.2 Schaltungen zur Kompensation der Streukapazität.- 2.5.3 Aperturkorrektur-Schaltung (Kosinus-Entzerrer).- 2.5.4 Pegelungsschaltungen.- 2.5.5 Schaltungen für die Gradations-Vorentzerrung.- 2.5.6 Impulserzeugung und -Verarbeitung.- 2.5.7 Elektrostatische und elektromagnetische Strahlablenkung.- 2.5.8 Nichtlineare Kennlinien für die Signalaufbereitung und -Verarbeitung.- 2.6 Elemente und Varianten der Fernsehübertragung, Restseitenband-Amplitudenmodulation.- 2.6.1 Der Gesamtübertragungsweg.- 2.6.2 Das Fernsehstudio.- 2.6.3 Die drahtlose Ausstrahlung von Fernsehsignalen.- 2.6.4 Die Restseitenband-Amplitudenmodulation.- 2.7 Der Schwarzweiß-Heimempfänger.- 2.7.1 Kanalwähler.- 2.7.2 Zwischenfrequenz-Verstärker.- 2.7.3 Tonteil.- 2.7.4 Videoverstärker.- 2.7.5 Amplitudensieb.- 2.7.6 Selbsttätige Verstärkungsregelung.- 2.7.7 Ablenkteile.- 2.7.8 Stromversorgung.- 2.7.9 Bildröhre.- 2.7.10 Bedienungserleichterungen, Benützerfazilitäten.- 2.8 Ausbaumöglichkeiten des Fernsehens.- 2.9 Anhang.- 2.9.1 Auszug aus den Fernsehnormen des CCIR.- 2.9.2 Methodik systemtechnischer Basisband-Untersuchungen im Zeitbereich.- 2.9.3 Rechnerische Behandlung der Restseitenbandübertragung.- 2.9.4 Ergänzende Ausführungen zur Theorie und Praxis der Schaltungstechnik.- 3 Farbfernsehsysteme.- 3.1 Grundzüge der Systemplanung.- 3.1.1 Randbedingungen für ein öffentliches Farbfernsehen.- 3.1.2 Farbgetreue Bildwiedergabe.- 3.1.3 Das Übertragungsprinzip der kompatiblen Farbfernsehsysteme.- 3.2 Das NTSC-System.- 3.2.1 Einleitung.- 3.2.2 Arbeitsweise des NTSC-Systems im Überblick.- 3.2.3 Beziehungen zwischen Aufnahme-/Wiedergabe- und Übertragungs-Primärfarbensignalen; Gradationsvorentzerrung; Chrominanzträgerung.- 3.2.4 Wahl der Rasterfrequenzen und der Farbhilfsträgerfrequenz.- 3.2.5 Vorgang der synchronen Demodulation durch Produktbildung.- 3.2.6 Prinzip der Rückgewinnung der Q'- und I'-Information auf der Wiedergabeseite: Äquibandempfänger.- 3.2.7 Farbfernseh-spezifische Schaltungen.- 3.2.8 Farbträger-Nachlaufsynchronisierung im Empfänger.- 3.2.9 Inhärente Fehler des NTSC-Systems.- 3.2.10 Übertragungsprobleme beim NTSC-System.- 3.3 Das PAL-System.- 3.3.1 Einleitung.- 3.3.2 Grunddaten des PAL-Systems.- 3.3.3 Der PAL-Farbträgerversatz.- 3.3.4 Decodierung beim PAL-System.- 3.3.5 Selbsttätige Ausmittlung von Übertragungs-Phasenfehlern des Chrominanzsignals.- 3.3.6 Eigenschaften des PAL-Systems in schwierigen Empfangslagen.- 3.4 Das SECAM-System.- 3.4.1 Systemtechnische Grundzüge.- 3.4.2 Signalaufbereitung.- 3.4.3 Bemerkungen zur Empfangsseite.- 3.5 CCIR-Farbfernsehsysteme und deren monochrome Basisnormen im Überblick.- 3.6 Anhang.- 3.6.1 Weitere Daten zum PAL-System.- 3.6.2 Weitere Daten zum SECAM-System.
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