Основи телебачення та телевізійні системи

Метою вивчення дисципліни є формування у студентів: базових знань що пов’язані з фізичними основами передавання зображень на відстань, принципами формування телеві- зійних сигналів, що несуть інформацію про основні параметри та характеристики зобра- жень, принципами побудови та функціонування перетворювачів світло-сигнал та сигнал- світло, принципами побудови та основними характеристиками стандартних як аналогових, так і цифрових систем чорно-білого та кольорового телебачення.
Практичне значення та використання отриманих знань:
Отримані знання можуть використовуватися при виконанні кваліфікаційної роботи бакалавра за вказаною спеціальністю, при проектуванні, розрахунках та експлуатації теле- комунікаційної апаратури різного призначення, вибирати із відомих та пропонувати свої найбільш ефективні варіанти побудови телевізійних пристроїв і систем різного призначен- ня в різних частотних діапазонах, які будуть задовольняти заданим технічним умовам; про- водити інженерні розрахунки основних параметрів і характеристик телевізійної апаратури.
Тематика та види навчальних занять
Лекція 1. «Основні принципи телебачення.Вступ. Три процеси та два принципи передаван- ня зображень на відстань. Сприйняття світла та основні світлотехнічні величини. Зобра- ження та його параметри».

Лекція 2. «Способи розкладання телевізійного зображення. Способи розгортки. Різновиди розгорток та вимоги до них. Побудова растра при лінійній розгортці черезрядкового типу. Кількість рядків та елементів розкладання з урахуванням зворотного ходу».
Лекція 3. Властивості та характеристики відеосигналу. Властивості та характеристики ві- деосигналу. Природа та характер відеосигналу. Структура спектра відеосигналу при ліній- ній розгортці. Повний відеосигнал.
Лекція 4. Колориметричне визначення кольору. Елементи колориметрії. Закони змішуван- ня кольорів. Способи відображення кольорів. Колориметричні розрахунки у системі RGB. Лекція 5. Давачі телевізійних сигналів та їхні характеристики. Давачі телевізійних сигналів та їхні характеристики. Твердотільні фотоелектричні перетворювачі зображення.
Лекція 6. Пристрої відображення зображень. Рідкокристалічні та плазмові екрани Принципи побудови та роботи рідкокристалічних екранів. Принципи побудови та роботи плазмових екранів.
Лекція 7. Загальні принципи побудови систем цифрового телебачення. Етапи розвитку ци- фрового телебачення. Структурна схема цифрової телевізійної системи. Перетворення ана- логового телевізійного сигналу у цифровий.
Лекція 8. Кодування дискретних відліків цифрового зображення у відповідності до Реко- мендації ITU-R BT 601.Кодування телевізійного сигналу. Дискретизація неперервних сиг- налів. Формати дискретизації. Квантування зображень. Кодування відліків зображення. Ор- ганізація цифрового потоку.
Лекція 9. Принцип побудови сумісних систем кольорового телебачення. Сумісність систем чорно-білого та кольорового телебачення. Структурна схема сумісної системи кольорового телебачення. Система кольорового телебачення SECAМ
Лекція 10. Система кольорового телебачення NTSC. Загальні принципи побудови системи. Вибір кольороворізницевих сигналів у системі NTSC Умови вибору піднесучої частоти.
Кодер та декодер системи NTSC .
Лекція 11. Система кольорового телебачення PAL. Загальні принципи побудови системи PAL . Вибір кольорових сигналів та частоти під несучої. Кодер та декодер системи PAL.

Лабораторні заняття
Лабораторне заняття 1 «Принцип розкладу телевізійних зображень» (перше заняття) Мета заняття: Лінійна розгортка. Методика формування та виміру параметрів лінійного растра. Вивчення структурної схеми лабораторного стенда.
Лабораторне заняття 1 «Принцип розкладу телевізійних зображень» (друге заняття)
Мета заняття: Експериментально досліджується розрізняльна здатність залежно від відстані спостерігання, визначається критична частота мерехтіння зображення, вивчається принцип формування телевізійного растра при полінійній та черезрядковій розгортках.
Лабораторне заняття 2 «Оцінка якості телевізійного зображення за допомогою випробу- вальних сигналів» (перше заняття)
Мета заняття: За допомогою осцилографа вивчається форма та параметри повного телеві- зійного сигналу.
Лабораторне заняття 2 «Оцінка якості телевізійного зображення за допомогою випробу- вальних сигналів» (друге заняття)
Мета заняття: Вивчається методика перевірки балансу білого у статичному та динамічному режимах, експериментально оцінюються геометричні спотворення растра, та порівнюються з розрахунковими.
Лабораторне заняття 3 «Вивчення трипроменевого маскового кінескопа» (перше заняття) Мета заняття: Вивчення практичних методів змішування кольорів.
Лабораторне заняття 3 «Вивчення трипроменевого маскового кінескопа» (друге заняття) Мета заняття: Вивчення принципів побудови та роботи кольорових кінескопів та методики експериментального визначення його основних характеристик.

Лабораторне заняття 4 «Кодування телевізійних сигналів у цифровій телевізійній системі» (перше заняття)
Мета заняття: Вивчення принципів перетворення аналогових телевізійних сигналів в циф- рову форму відповідно до єдиного стандарту ITU-R BT 601
Лабораторне заняття 4 «Кодування телевізійних сигналів у цифровій телевізійній системі» (друге заняття)
Мета заняття: Дослідження впливу числа рівнів квантування на якість відтвореного зобра- ження
Лабораторне заняття 5 «Формування відеосигналів кольорового зображення у сумісній те- левізійній системі» (перше заняття).
Мета заняття: Вивчення основних методів формування відеосигналів кольорового зобра- ження у сумісній телевізійній системі.
Лабораторне заняття 5 «Формування відеосигналів кольорового зображення у сумісній те- левізійній системі» (друге заняття).
Мета заняття: Вивчення основних методів формування сигналів яскравості та колірності для одержання зображення даного кольору
Лабораторне заняття 6 «Вивчення основних принципів побудови кодуючих та декодуючих пристроїв кольорової телевізійної системи SECAM».
Мета заняття: Вивчення основних принципів побудови кодуючих і декодуючих пристроїв; вивчення способів формування повного телевізійного сигналу у системі SECAM.
Консультації здійснюються впродовж семестру згідно встановленого розкладу.

Розрахунково-графічна робота має наступну мету:
закріплення основних теоретичних положень курсу, придбання навичок інженерного розрахунку параметрів сигналів, що несуть інформацію про зображення та його колір.
Завдання на розрахунково-графічну роботу видається на початку 8-го семестру. Тематика РГР охоплює питання:
Для заданого кольору:

- обчислення амплітуд основних сигналів кольору і складання основного колори- метричного рівняння;
- обґрунтування переходу від основних кольорових сигналів до яскравісного та ко- льороворізницевих сигналів;
- відновлення основних кольорових сигналів з кольороворізницевих. Відображення заданих кольорів на колірній діаграмі;
- побудова епюр повного телевізійного сигналу одного рядка при заданому кольорі.

Форми контрольних заходів та оцінювання результатів навчання
Поточний контроль полягає у виконанні:
- 5–и індивідуальних поточних завдань. Індивідуальні поточні завдання виконуються письмово і полягають в розв'язуванні типових задач відповідно до мети та завдань лабораторних занять. Бездоганне їх виконання оцінюється у 10 балів;
- бездоганне виконання 6-го завдання оцінюється у 5 балів;
- розрахунково-графічної роботи. Бездоганне виконання оцінюється у 30 балів;
- однієї модульної контрольної роботи. Модульна контрольні робота складаються з теоретичної і практичної частин та проводяться у письмової формі Бездоганне вико- нання модульної контрольної роботи становить 15 балів.

Підсумковий контроль – залік. Підсумкова оцінка формується як накопичувальна за результатами оцінювання всіх навчальних елементів, які заплановані на семестр для вико- нання здобувачами вищої освіти. Оцінку «зараховано» отримують здобувачі вищої освіти, за умови виконання всіх навчальних елементів не менш, ніж на 60 %.