Systemy przetwarzania i emisji obrazu

Podstawą funkcjonowania urządzeń video są rozwiązania techniczno-konstrukcyjne oraz systemy elektroniczne, które umożliwiają emisję obrazu w formie najkorzystniejszej dla odbiorcy i są w stanie odpowiednio przekształcać obraz, w celu zwiększenia jego walorów użytkowych. Wykorzystanie techniki cyfrowej otworzyło nowe możliwości przekształcania obrazu oraz tworzenia nowych funkcji użytkowych, związanych z jego emisją.

Podstawowym elementem urządzeń video jest ekran. Tradycyjny ekran jest wycinkiem sfery (kuli), dlatego jest wypukły. Odbijają się w nim przedmioty zewnętrzne, zwłaszcza źródła światła, zakłócając odbiór obrazu. Nowatorskim rozwiązaniem było wprowadzenie przez firmę Sony ekranów Super Trinitron o powierzchni stanowiącej wycinek walca, czyli ekranów płaskich w pionie. Wprowadzenie pionowego spłaszczenia ekranu umożliwiło także zastosowanie w nim tzw. szczelinowej maski cieniowej, znajdującej się wewnątrz kineskopu, zamiast tradycyjnej maski perforowanej, dzięki czemu uzyskano ostrzejszy i jaśniejszy obraz. Kształt ekranu wpłynął na zmniejszenie zniekształceń i odbić światła, a także umożliwił powiększenie kąta oglądania obrazu. Obecnie, dzięki nowym technologiom i konstrukcjom wykonuje się tzw. ekrany superpłaskie, które zapewniają szczegółowy i wyraźny obraz z naturalnymi barwami na całej powierzchni ekranu oraz bardzo szeroki kąt oglądania.

Ważnym krokiem w kierunku poprawy jakości obrazu było wprowadzenie kineskopów z czarnym pokryciem, określanych terminem „black”. Dzięki temu pokryciu ekran redukuje niepożądane rozproszenie światła i refleksy, dając lepszy kontrast i wyraźny, realistyczny obraz. Innym rozwiązaniem było wprowadzenie ekranów panoramicznych, czyli ekranów poszerzonych horyzontalnie o formacie 16:9 (stosunek szerokości do wysokości ekranu). Ten format zapewnia „kinowe” wrażenie podczas oglądania filmów szerokoekranowych.

Klasyczny sposób emisji obrazu polega na wykorzystaniu lampy kineskopowej, czyli tzw. lampy elektronopromieniowej (CRT). Innym rozwiązaniem stało się wykorzystanie ciekłych kryształów, które posłużyły do konstrukcji tzw. displejów ciekłokrystalicznych (LCD). Displeje te stały się popularne dzięki wykorzystaniu ich jako monochromatycznych wskaźników cyfrowych w zegarkach, kalkulatorach, przyrządach pomiarowych itp. Obecnie LCD są wykorzystywane jako ekrany kolorowe w małych telewizorach, kamerach i innych urządzeniach video, a także jako ekrany komputerów (laptopów). W przypadku bardzo dużych ekranów (o przekątnej powyżej 35”, tj. powyżej 88 cm) stosuje się tzw. optyczne systemy projekcyjne. Działanie takiego systemu polega na zastosowaniu trzech kineskopów projekcyjnych o wysokiej jaskrawości, z których powstaje jeden duży obraz w wyniku przejścia przez układ specjalnych soczewkowatych ekranów wewnętrznych. Obraz ostateczny tworzy się bezpośrednio na płaskim pokryciu, wykonanym z przyciemnionego tworzywa sztucznego, stanowiącym ekran zewnętrzny. W niektórych optycznych systemach projekcyjnych wykorzystuje się również LCD.

Obecnie w dużej mierze wykorzystuje się technikę cyfrową w urządzeniach video. Sygnały pochodzące ze źródeł analogowych (sygnały ciągłe), np. analogowy sygnał pochodzący ze stacji nadawczej, są przekształcane na sygnały cyfrowe (sygnały w formie impulsów) i dane binarne (zera i jedynki). Takie dane mogą być łatwo obrabiane, umożliwiając realizację wielu funkcji oraz wpływając efektywnie na jakość obrazu, zwiększając stabilność pracy urządzenia i wydłużając czas jego życia. Obrobiony i przetworzony sygnał cyfrowy jest następnie przekształcany na sygnał analogowy, sterujący kineskopem.