ТЕЛЕВИ́ДЕНИЕ

ТЕЛЕВИ́ДЕНИЕ (от те­ле… и сло­ва «ви́де­ние»), пе­ре­да­ча на рас­стоя­ние изо­бра­же­ний дви­жу­щих­ся и/или не­под­виж­ных объ­ек­тов и их зву­ко­во­го со­про­во­ж­де­ния (ре­чи, му­зы­ки) по си­сте­мам элек­тро­свя­зи; под тер­ми­ном «Т.» по­ни­ма­ют так­же всю от­расль и отд. пред­при­ятия, за­ни­маю­щие­ся соз­да­ни­ем и до­ве­де­ни­ем до по­тре­би­те­ля те­ле­ви­зи­он­ной про­дук­ции. Т. ос­но­ва­но на пре­об­ра­зо­вании оп­тич. изо­бра­же­ния в те­ле­ви­зи­он­ной пе­ре­даю­щей ка­ме­ре в элек­трич. сиг­нал (ви­део­сиг­нал), его пе­ре­да­че по ка­на­лам элек­тро­свя­зи и об­рат­ном пре­об­ра­зо­ва­нии в при­ём­ном уст­рой­ст­ве (дис­плее, те­ле­ви­зо­ре) в ви­ди­мое изо­бра­же­ние.

Пре­об­ра­зо­ва­ние ТВ-изо­бра­же­ния в элек­трич. сиг­нал тре­бу­ет ре­ше­ния трёх осн. за­дач: по­эле­мент­но­го раз­ло­же­ния изо­бра­же­ния на стро­ки для его по­сле­до­ват. пе­ре­да­чи; раз­ло­же­ния дви­жу­ще­го­ся изо­бра­же­ния на по­сле­до­ва­тель­ность кад­ров; раз­ло­же­ния пе­ре­да­вае­мо­го цвет­но­го изо­бра­же­ния на три изо­бра­же­ния, не­су­щих ин­фор­ма­цию о ка­ж­дом из трёх ос­нов­ных цве­тов, ко­то­рые в ре­зуль­та­те сло­же­ния при приё­ме вос­ста­нав­ли­ва­ют пер­вич­ное цвет­ное изо­бра­же­ние (см. так­же Син­тез цве­та).

По­эле­мент­ное раз­ло­же­ние ТВ-изо­бра­же­ний – те­ле­ви­зи­он­ная раз­вёрт­ка мо­жет про­из­во­дить­ся по лю­бо­му, за­ра­нее за­дан­но­му за­ко­ну. Наи­боль­шее рас­про­стра­не­ние в Т. по­лу­чи­ло по­строч­ное раз­ло­же­ние с пря­мы­ми го­ри­зон­таль­ны­ми стро­ка­ми; воз­мож­но так­же псев­до­слу­чай­ное рас­по­ло­же­ние эле­мен­тов раз­ло­же­ния (пик­се­лов). При уве­ли­че­нии чис­ла эле­мен­тов раз­ло­же­ния (умень­ше­нии их раз­ме­ров) по­вы­ша­ет­ся чёт­кость вос­про­из­во­ди­мо­го изо­бра­же­ния, но и уве­ли­чи­ва­ют­ся тре­бо­ва­ния к па­ра­мет­рам ка­на­лов пе­ре­да­чи. Рас­ши­ря­ет­ся час­тот­ный спектр ТВ-сиг­на­ла, ко­то­рый, в свою оче­редь, тре­бу­ет рас­ши­ре­ния ам­пли­туд­но-час­тот­ной ха­рак­те­ри­сти­ки ка­на­ла пе­ре­да­чи.

Для фор­ми­ро­ва­ния те­ле­виз. сиг­на­ла и пе­ре­да­чи его в ка­нал свя­зи в сис­те­ме цвет­но­го Т. при­ме­ня­ют ме­то­ды цве­то­во­го ко­ди­ро­ва­ния ин­фор­ма­ции. По­лу­че­ние объ­ём­ных (трёх­мер­ных, или 3D) ТВ-изо­бра­же­ний ос­но­ва­но на пе­ре­да­че не­сколь­ких изо­бра­же­ний объ­ек­та с разл. на­прав­ле­ний и со­вме­ще­нии их при при­ё­ме на спец. эк­ра­не (т. н. сис­те­ма па­рал­лакс-барь­ер) или про­смот­ре с по­мо­щью спец. (сте­рео­ско­пич.) оч­ков для реа­ли­за­ции про­стран­ст­вен­но­го вос­при­ятия.

Идеи пе­ре­да­чи изо­бра­же­ний на рас­стоя­ние вы­дви­га­лись ещё в кон. 19 – нач. 20 вв., од­на­ко до ши­ро­ко­го прак­тич. во­пло­ще­ния бы­ли до­ве­де­ны лишь в 1930-х гг. уси­лия­ми Б. Л. Ро­зин­га, А. П. Кон­стан­ти­но­ва, С. И. Ка­тае­ва, П. В. Ти­мо­фее­ва, П. В. Шма­ко­ва (СССР), В. К. Зво­ры­ки­на, Ф. Фарн­суор­та (США), К. Свин­то­на (Ве­ли­ко­бри­та­ния) и др. Пер­вые сис­те­мы Т. с ме­ха­нич. раз­вёрт­кой с по­мо­щью вра­щаю­ще­го­ся дис­ка с от­вер­стия­ми, рас­по­ло­жен­ны­ми по спи­ра­ли (т. н. диск Нип­ко­ва, 1885), по­зво­ля­ли пе­ре­да­вать изо­бра­же­ние с чис­лом строк 30 на вы­со­ту эк­ра­на раз­ме­ром со спи­чеч­ный ко­ро­бок по ра­дио­ка­на­лу зву­ко­во­го ве­ща­ния с по­ло­сой про­пус­ка­ния неск. кГц. «Ме­ха­ни­че­ское» Т. в ка­че­ст­ве ве­ща­тель­но­го про­су­ще­ст­во­ва­ло до 1940-х гг., хо­тя и по­сле пе­ре­хо­да к элек­трон­но­му Т. на­хо­дит при­ме­не­ние в не­ко­то­рых тех­но­ло­гич. сис­те­мах.

Не­об­хо­ди­мость по­вы­ше­ния ка­че­ст­ва вос­про­из­во­ди­мо­го изо­бра­же­ния при­ве­ла к раз­ра­бот­ке при­ём­ной (Б. Л. Ро­зинг, 1907) и пе­ре­даю­щих (В. К. Зво­ры­кин, П. В. Шма­ков, 1931–33) те­ле­ви­зи­он­ных тру­бок, по­зво­лив­ших зна­чи­тель­но уве­ли­чить чис­ло строк раз­ло­же­ния до не­сколь­ких со­тен и бо­лее. Наи­боль­шее рас­про­стра­не­ние по­лу­чи­ли ТВ-стан­дар­ты с 515 и 625 стро­ка­ми и час­то­той сме­ны по­лу­кад­ров, рав­ной час­то­те пи­таю­щей элек­тро­се­ти – 50 Гц для Ев­ро­пы и 60 Гц для США и Япо­нии. Струк­тур­ность изо­бра­же­ния на эк­ра­не те­ле­ви­зо­ра при 625-строч­ной раз­вёрт­ке на­чи­на­ет про­яв­лять­ся при про­смот­ре те­ле­виз. про­грамм на рас­стоя­нии ме­нее 3–5 вы­сот эк­ра­на, что при тен­ден­ции уве­ли­че­ния раз­ме­ров ТВ-эк­ра­нов бо­лее 1 м (по диа­го­на­ли) де­ла­ет не­воз­мож­ным при­ме­не­ние их в не­боль­ших жи­лых по­ме­ще­ни­ях. По­вы­ше­ния чёт­ко­сти изо­бра­же­ния дос­ти­га­ют пу­тём уве­ли­че­ния в 2 (или 4) раза час­то­ты строк, при­бли­жая та­ким об­ра­зом ка­че­ст­во те­ле­виз. кар­тин­ки к ка­че­ст­ву ки­но­по­ка­за (т. н. Т. вы­со­кой чёт­ко­сти, или ТВЧ).

Совр. сис­те­мы Т. за­по­ми­на­ют ин­фор­ма­цию не­сколь­ких кад­ров и мо­гут счи­ты­вать её по неск. раз за кадр, обес­пе­чи­вая час­то­ту сме­ны кад­ров 100 и бо­лее, пол­но­стью уст­ра­няя эф­фект мель­ка­ния. Уве­ли­че­ние раз­ме­ров ТВ-эк­ра­на при­во­дит к за­ме­не его фор­ма­та 4:3 (клас­сич. фор­мат ки­но­эк­ра­на) на 16:9, бо­лее от­ве­чаю­щий вос­при­ятию зри­тель­но­го ап­па­ра­та че­ло­ве­ка.

Уве­ли­че­ние чёт­ко­сти ТВ-изо­бра­же­ния по­тре­бо­ва­ло рас­ши­ре­ния пе­ре­да­вае­мой по­ло­сы час­тот в эфи­ре, что обу­сло­ви­ло пе­ре­ход от сред­них и ко­рот­ких ра­дио­волн на ульт­ра­ко­рот­кие вол­ны (УКВ) мет­ро­во­го и де­ци­мет­ро­во­го диа­па­зо­нов. При­ём УКВ в си­лу осо­бен­но­стей рас­про­стра­не­ния ра­дио­волн воз­мо­жен лишь в пре­де­лах пря­мой ви­ди­мо­сти ме­ж­ду пе­ре­даю­щей и при­ём­ной ан­тен­на­ми, в свя­зи с чем пе­ре­даю­щие ан­тен­ны рас­по­ла­га­ют как мож­но вы­ше (напр., Ос­тан­кин­ская те­ле­виз. баш­ня в Мо­ск­ве выс. 540 м обес­пе­чи­ва­ет пе­ре­да­чу ТВ-сиг­на­лов в ра­диу­се до 60–70 км). Рас­по­ло­же­ние жи­лых ком­плек­сов в ло­щи­нах, ов­ра­гах, за хол­ма­ми об­ра­зу­ет те­ни ра­дио­ви­ди­мо­сти и тре­бу­ет при­ме­не­ния до­пол­нит. ма­ло­мощ­ных ра­дио­пе­ре­даю­щих уст­ройств. Для обес­пе­че­ния элек­тро­маг­нит­ной со­вмес­ти­мо­сти ра­бо­ты не­сколь­ких пе­ре­дат­чи­ков в зо­не об­слу­жи­ва­ния (от­сут­ст­вие вза­им­ных по­мех при приё­ме ра­дио­сиг­на­лов) не­об­хо­ди­ма их ра­бо­та на раз­ных час­то­тах, что при­во­дит к уве­ли­че­нию чис­ла за­ня­тых час­тот­ных ка­на­лов.

В ус­ло­ви­ях гор. за­строй­ки из-за эк­ра­ни­ро­ван­но­сти и от­ра­же­ний ра­дио­волн от стен со­сед­них до­мов ка­че­ст­во те­ле­транс­ля­ции за­мет­но ухуд­ша­ет­ся (на эк­ра­нах на­блю­да­ют­ся двой­ные кон­ту­ры изо­бра­же­ния, сни­жа­ет­ся чёт­кость изо­бра­же­ния). Мно­го­лу­че­вое рас­про­стра­не­ние ра­дио­волн су­ще­ст­вен­но ус­лож­ня­ет при­ём те­ле­про­грамм в эфи­ре из-за не­об­хо­ди­мо­сти при­ме­не­ния до­ро­гих ан­тен­ных сис­тем с вы­со­ким ко­эф. уси­ле­ния и очень уз­кой диа­грам­мой на­прав­лен­но­сти. Ре­ше­нию этой про­бле­мы спо­соб­ст­во­ва­ла раз­ра­бот­ка сис­тем ка­бель­но­го те­ле­ви­де­ния, об­слу­жи­ваю­щих от од­ной ан­тен­ны жи­те­лей од­но­го или не­сколь­ких мно­го­квар­тир­ных до­мов. С со­вер­шен­ст­во­ва­ни­ем сис­тем элек­тро­свя­зи для пе­ре­да­чи сиг­на­лов Т. воз­мож­но уве­ли­че­ние чис­ла або­нен­тов ка­бель­ных се­тей до 10⁶ и бо­лее, при­чём ко­ли­че­ст­во те­ле­виз. ка­на­лов в них не ог­ра­ни­чи­ва­ет­ся ка­на­ла­ми эфир­но­го те­ле­ве­ща­ния и мо­жет дос­ти­гать 100.

Сис­те­мы с чис­лом строк 625 тре­бу­ют по­ло­сы про­пус­ка­ния час­тот ка­на­лов пе­ре­да­чи 6 МГц, ТВЧ – 24 МГц. При сло­жив­шем­ся де­фи­ци­те ра­дио­час­тот­но­го спек­тра для на­зем­но­го эфир­но­го те­ле­виз. ве­ща­ния пе­ре­да­ча боль­шо­го ко­ли­че­ст­ва те­ле­про­грамм од­но­вре­мен­но на од­ной тер­ри­то­рии за­труд­не­на, а пе­ре­ход к ТВЧ при клас­сич. ме­то­дах пе­ре­да­чи ТВ-изо­бра­же­ния не­воз­мо­жен. В це­лях «эко­но­мии» час­тот­но­го спек­тра раз­ра­бо­та­ны ме­то­ды уст­ра­не­ния т. н. из­бы­точ­но­сти ин­фор­ма­ции пе­ре­да­вае­мых ТВ-сиг­на­лов (напр., ин­фор­ма­ции о ка­ж­дом те­ле­виз. кад­ре – до­ста­точ­но пе­ре­да­вать лишь раз­ли­чия ме­ж­ду по­сле­дую­щим и пре­ды­ду­щим кад­ра­ми; из­бы­точ­ной яв­ля­ет­ся чёт­кость де­та­лей изо­бра­же­ния вто­ро­го пла­на – дос­та­точ­но чёт­ко пе­ре­да­вать изо­бра­же­ния объ­ек­тов, точ­нее их кон­тур, лишь на пе­ред­нем пла­не). Уст­ра­не­ние ин­фор­мац. из­бы­точ­но­сти наи­бо­лее про­сто дос­ти­га­ет­ся с по­мо­щью циф­ро­вых тех­но­ло­гий об­ра­бот­ки сиг­на­лов, при­ме­не­ние ко­то­рых при­ве­ло к воз­ник­но­ве­нию и ши­ро­ко­му рас­про­стра­не­нию циф­ро­во­го Т., по­зво­лив­ше­го до 10 раз уве­ли­чить про­пу­ск­ную спо­соб­ность эфи­ра и су­ще­ст­вен­но по­вы­сить чис­ло и ка­че­ст­во пе­ре­да­вае­мых про­грамм. С раз­ви­ти­ем спут­ни­ко­во­го те­ле­ви­зи­он­но­го ве­ща­ния поя­ви­лась ре­аль­ная воз­мож­ность при­ни­мать те­ле­виз. пе­ре­да­чи прак­ти­че­ски из лю­бой точ­ки зем­но­го ша­ра.

Ис­поль­зо­ва­ние в ка­че­ст­ве сре­ды рас­про­стра­не­ния се­ти Ин­тер­нет обу­сло­ви­ло воз­мож­ность пе­ре­хо­да от ве­ща­тель­но­го прин­ци­па рас­пре­де­ле­ния ТВ-про­грамм (од­но­временная пе­ре­да­ча па­ке­та про­грамм всем поль­зо­ва­те­лям) к ин­ди­ви­ду­аль­но­му (пе­ре­да­ча ка­ж­до­му поль­зо­ва­те­лю к.-л. од­ной про­грам­мы из всех имею­щих­ся в ба­зе), со­глас­но ко­то­ро­му ка­ж­дый поль­зо­ва­тель мо­жет фор­ми­ро­вать ин­ди­ви­ду­аль­ный про­смотр ТВ-пе­ре­дач в со­от­вет­ст­вии со сво­им же­ла­ни­ем и вку­сом. Кро­ме то­го, по­яв­ля­ет­ся воз­мож­ность по­строе­ния ин­те­рак­тив­ной сис­те­мы, по­зво­ляю­щей ор­га­ни­зо­вать диа­лог поль­зо­ва­те­ля с цен­тра­ми про­из-ва ТВ-про­грамм и др. ис­точ­ни­ка­ми ин­фор­ма­ции.

Т. – од­но из наи­бо­лее мас­со­вых средств рас­про­стра­не­ния ин­фор­ма­ции (по­ли­тич., куль­тур­ной, по­зна­ва­тель­ной, учеб­ной, рек­лам­ной); оно при­ме­ня­ет­ся так­же в на­уч., ор­га­ни­за­ци­он­ных, тех­нич. и др. при­клад­ных це­лях, напр. в пром-сти и на транс­пор­те (дис­пет­че­ри­за­ция, кон­троль), при кос­мич. и ядер­ных ис­сле­до­ва­ни­ях, в ме­ди­ци­не.