Transcript บทที่ 3 ลักษณะทางกายภาพของโทรทัศน์

บทที่ 3 ลักษณะทางกายภาพของวีดทิ ศั น์-โทรทัศน์
16 unit
9 unit
3 unit
4 unit
ขนาดภาพ กับการรับภาพของ CCD
► 4:3
► 16:9
► letterbox
ขนาดจอ กับ Format วีดิทศั น์
4x3 = 1.33
Film
3/5Pictures
HDTV
16/9
=1.78
Cinema
Scope
2.35:1 1.85:1
Wide-screen
Motion
Motion Pictures before 1953
ขนาดจอ SDTV 4:3
4x3 = 1.33
Motion Pictures before 1953
4
3
การกราดภาพในจอ วีดิทศั น์ 4:3
4 unit
3 unit
ขนาดจอ HDTV 16:9
4x3
4x3
4x3
4x3
HDTV 16/9 =1.78
4x3
16
4x3
9
การกราดภาพในจอ วีดิทศั น์ 16:9
16 unit
9 unit
3 unit
4 unit
สัญญาณสีทไ่ี ด้จากกล้องถ่ายโทรทัศน์
► ซึง่ มีถงึ
3 สี ไม่สามารถส่งออกอากาศโดยตรงได้เพราะมีขอ้ กาหนด
ระบุสญ
ั ญาณโทรทัศน์สตี อ้ งส่งออกอากาศโดยใช้ยา่ นความถี่
(frequency range) และความกว้างของแถบความถีแ่ ต่ละช่อง (channel
bandwidth) เท่ากันกับของการส่งสัญญาณโทรทัศน์ขาวดาซึง่ มีอยูเ่ ดิม
ดังนัน้ การส่งสัญญาณโทรทัศน์สจี งึ ต้องใช้วธิ กี ารยุง่ ยากซับซ้อนกว่าของ
สัญญาณโทรทัศน์ขาวดา ซึง่ จะมีหลักการดังนี้ คือ
1. สัญญาณสว่าง Luminance
► ซึง่ เป็ นสัญญาณระดับความสว่างหรือสัญญาณขาวดา
ทีร่ วมทัง้ สัญญาณ
ควบคุมตาแหน่งภาพต่างๆ จะส่งออกอากาศไปในลักษณะเดียวกับ
สัญญาณโทรทัศน์ขาวดา คือ ผสมกับคลื่นพาหะสัญญาณภาพ (video
carrier) โดยตรงในแบบ AM แล้วส่งแพร่กระจายออกอากาศไป
2. สัญญาณสี Chrominance
► ซึ่งมีอยู่ถึงสามสัญญาณ
คือ สัญญาณสี
แดง สีเขียวและสีน้าเงิน จะต้องถูกยุบให้
เหลือสองสัญญาณ
► U= คือสัญญาณความต่างสี R-Y
► ซึ่งได้จากการเอาสัญญาณสีแดง
► ไปรวมกับสัญญาณลูมิแนนซ์ (Y)
ซึ่งถูกกลับเฟสไปจากเดิม 180
► V= สัญญาณความต่างสี B-Y
ซึ่งได้จากการรวมตัวระหว่างสัญญาณ
► สีน้าเงินกับสัญญาณลูมิแนนซ์
► ที่ถก
ู กลับเฟสไป 180
2. สัญญาณสี Chrominance
► จากนัน้ สัญญาณทัง้ สองจะถูกส่งไปผสมกับซับแคเรียทีส่ ร้างขึน
้
เพื่อยกระดับ
ความถีจ่ าก 0-1 MHz ให้สงู ขึน้ ไปอยูใ่ นย่านปลายแถบด้านความถีส่ งู ของ
สัญญาณลูมแิ นนซ์ คือ ประมาณระหว่าง 3-5 MHz เพือ่ แทรกซ้อนไปตรง
บริเวณช่องว่างระหว่างกลุ่มความถีฮ่ าโมนิคส์ของสัญญาณลูมแิ นนซ์ ซึ่งมีกาลัง
อ่อนตรงปลายแถบด้านความถีส่ งู เพือ่ ส่งออกอากาศร่วมกันไปโดยเกิดการรบกวน
ระหว่างกันน้อยทีส่ ดุ วิธกี ารนี้เรียกว่า Frequency Interleaving จากนัน้
สัญญาณความต่างสีทผ่ี สมกับซับแคเรียแล้วทัง้ สองสัญญาณจะถูกส่งเข้ารวมตัวกัน
เป็ นสัญญาณโครม่าสัญญาณเดียว เพือ่ ส่งไปรวมตัวกับสัญญาณลูมแิ นนซ์ ก่อรูป
เป็ นสัญญาณคอมโพซิทวิดโี อและผสมกับคลื่นพาหะสัญญาณภาพได้เป็ นสัญญาณ
โทรทัศน์สสี ง่ ออกอากาศ
ภาคทีท่ าหน้าทีต่ ่อรูปสัญญาณแม่สี 3
ภาคทีท่ าหน้าทีต่ ่อรูปสัญญาณแม่ส ี 3 สี ให้เป็ นสัญญาณโครม่า เรียกว่า Chroma Encoder
ทางเครือ่ งรับสัญญาณโครม่าทีร่ บั เข้ามาจะถูกแยกกลับคืนเป็ นสัญญาณแม่ส ี 3 สัญญาณดังเดิม
โดยภาค Chroma Decoder ทัง้ ภาค Chroma Encoder และ Chroma Decoder จะต้องเป็ น
มาตรฐานเดียวกันจึงจะแยกสัญญาณออกมาได้อย่างถูกต้อง
►
มาตรฐานของการก่อรูปสัญญาณโทรทัศน์สใี นปจั จุบนั มีอยู่ 3 มาตรฐาน ได้แก่
►
1. NTSC (The National Television System Committee)
►
2. PAL (Phase Alternation by Line)
►
3. SECAM (Sequential Colour A Memory)
►
ดิจิตอลวีดีโอ (Digital Video)
►
เมือ่ เราสามารถแปลงสัญญาณเสียงให้เป็ นสัญญาณดิจติ อลได้ เรา
ก็สามารถแปลงสัญญาณภาพให้เป็ นสัญญาณดิจติ อลได้เช่นกัน ภาพใน
ระบบดิจติ อลสามารถทีจ่ ะแก้ไขส่วนประกอบต่างๆได้เช่น เนื้อหา
ขนาด สี ทัง้ ยังบันทึกซ้าได้โดยไม่เสียคุณภาพของสัญญาณเลย
ระบบสีในโทรทัศน์
ระบบสีแบบ Composite
ระบบสีแบบ Component
ระบบสีในโทรทัศน์ RGB
ระบบสีในโทรทัศน์ YUV
ข้อมูลแบบดิจิตลั วิดีโอ
ประวัตขิ องวีดทิ ศั น์
ประวัตขิ องวีดทิ ศั น์
ประวัตขิ องวีดทิ ศั น์
►ปจั จุบน
ั
►ในอนาคต
TV System
TV Scanning Interlaced Scanning
2
4
6
8
1
3
5
7
9
10
624
625
Old Field1-625
+
even Filed 2-624
= 1 Fame 625 Line
TV Scanning Interlaced
การกราดภาพในจอ วีดิทศั น์
Progressive Scanning
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
625
= 1 Fame 625 Line
การกราดภาพในจอ วีดิทศั น์
TV Scanning
ระบบโทรทัศน์สใี นโลกแบ่งเป็ น 3 ระบบใหญ่ ๆ
SDTV
NTSC
PAL
SECAM
1.ใช้ไฟฟ้า
2.ความถี่
110 v.
60 Hz.
220 v.
50 Hz.
220 v.
50 Hz.
3.จานวนกรอบภาพ/วินาที
4.จานวนเส้น
30 F/s
525 เส้น
25 F/s
625 เส้น
25F/s
625 เส้น
1. ระบบ NTSC
1. ระบบ NTSC (National Television Systems
Communication) เป็ นโทรทัศน์สีระบบแรกของโลกผลิตใน
สหรัฐอเมริ กาโดยคระกรรมการระบบโทรทัศน์ ได้สาธิตการใช้ครั้งแรกใน
เดือนตุลาคม พ.ศ.2495 โทรทัศน์ระบบนี้เป็ นแม่แบบของโทรทัศน์สีทุก
ระบบ
การผสมสีของ ระบบ NTSC
การส่งสัญญาณของวิทยุโทรทัศน์ระบบนี ้จะส่งไปเพียง 2 สีคือ สีแดงและสีน ้าเงินเพราะว่าได้
ส่งสัญญาณส่องสว่าง คือ ขาวดา อยูแ่ ล้ ว ซึง่ สีเขียวสามารถได้ จากสัญญาณสีขาว – ดา
เพราะ สีขาว – ดา เกิดจาการผสมสีแดงร้ อยละ 30 สีเขียวร้ อยละ 59 และสีน ้าเงินร้ อยละ 11
ดังนันจึ
้ งมีสญ
ั ญาณสีที่สง่ ออกคือ แดง น ้าเงิน และสัญญาณส่องสว่างขาว – ดา สัญญาณทัง้
3 นี ้จะถูกส่งเข้ าเครื่ องส่งเดียวกัน เมื่อถึงเครื่ องรับ เครื่ องรับจะแยกสัญญาณส่องสว่างไปที่
ภาพขาว – ดาแยกสัญญาณสีไปที่เครื่ องขยายสัญญาณสี เครื่ องขยายสัญญาณสีก็จะแยก
สัญญาณสีแดงออกจากสีน ้าเงินและนาไปเข้ าภาพขยายสีแดงและน ้าเงินและแบ่งส่วนหนึง่ ไป
ลบออกจากสัญญาณสีขาวก็จะเป็ นสีเขียว
ขาว = แดง + น ้าเงิน+ เขียว
= แดง+น ้าเงิน = เขียว
วิธีการส่งแบบนี ้ซับซ้ อนมาก สัญญาณสีจะส่งในลักษณะสัญญาณ I และสัญญาณ Q
คุณลักษณะของ ระบบ NTSC
ลักษณะของระบบ คือ มีจานวนเส้น 525 เส้น
จานวนภาพ 30 ภาพต่อ วินาที ( 60 ฟิ ลด์ต่อวินาที)
มีความกว้างของช่องสัญญาณ 6 เมกะเฮิรตซ์
2. ระบบ PAL
►
►
ระบบ PAL (Phase Alternating Line) ผูค้ ดิ ค้นวิทยุโทรทัศน์ระบบนี้คอื ดร.บรุซ ชาวเยอรมันนี
โดยดัดแปลงมาจากระบบ NTSC ระบบนี้เป็ นทีน่ ิยมกันมากในยุโรป ออสเตรเลีย และประเทศ
ไทย
ดร.บรุซ ผูค้ ดิ ค้นได้พบว่า ระบบโทรทัศน์ NTSC มีความคิดเพีย้ นทางสีจงึ ได้คดิ ระบบ PAL ขึน้
โดยให้สว่ นสีแดง – ขาว กลับเฟส 180 องศา ตลอดเวลา คือ เป็ นบวกทีหนึ่ง เป็ นลบทีหนึ่งเมือ่ ถึง
เครือ่ งรับจึงกลับไปรวมกันใหม่ ดังนัน้ ความผิดเพีย้ นจึงเป็ นบวกทีหนึ่ง ลบทีหนึ่งเมือ่ รวมกันจึงถือ
ว่าไม่ผดิ เพีย้ นเลย สัญญาณสีจะส่งในลักษณะสัญญาณ Y และสัญญาณ U
คุณลักษณะของโทรทัศน์ระบบ PAL
ลักษณะระบบคือ มีจานวนเส้น 625 เส้น จานวน
ภาพ 25 ภาพต่อวินาที (50 ฟิลด์ต่อวินาที) ความกว้างของ
ช่องสัญญาณ 7 เมกะเฮิรตซ์
คุณลักษณะของโทรทัศน์ระบบ PAL
1. จำนวนเส้ น 625 เส้ น
2. จำนวนฟิ ลด์ 50 ฟิ ลด์ ต่อวินำที
3. จำนวนกรอบภำพ 25 ภำพต่ อวินำที
4. ควำมถี่เส้ น 15,625 Hz
5. ควำมกว้ ำงของช่ องสั ญญำณ 7 เมกะเฮิรทซ์
การผสมสีของ ระบบ PAL
► ดร.บรุซ ผูค้ ดิ ค้นได้พบว่า ระบบโทรทัศน์
NTSC มีความคิดเพีย้ นทางสี
จึงได้คดิ ระบบ PAL ขึน้ โดยให้สว่ นสีแดง – ขาว กลับเฟส 180 องศา
ตลอดเวลา คือ เป็ นบวกทีหนึ่ง เป็ นลบทีหนึ่งเมือ่ ถึงเครือ่ งรับจึงกลับไป
รวมกันใหม่ ดังนัน้ ความผิดเพีย้ นจึงเป็ นบวกทีหนึ่ง ลบทีหนึ่งเมือ่ รวมกัน
จึงถือว่าไม่ผดิ เพีย้ นเลย สัญญาณสีจะส่งในลักษณะสัญญาณ Y และ
สัญญาณ U
3. ระบบเซกัม SECAM
► ระบบ SECAM (Sequential Colour A Memory) ผูค้ ดิ ค้นคือ เฮนรี่ ดี
ฟรานซ์ (Henri de Frange) ชาวฝรังเศสในปี
่
พ.ศ. 2500 และได้รบั การ
ปรับปรุงต่อมาโดย Compagnie Frangaise de Television ในปารีส คา
ว่า SECAM ย่อมาจาก Sequential Colcur A. Memory
คุณลักษณะของ ระบบเซกัม SECAM
►
1. จานวนเส้น 819 หรือ 625 เส้น
2. ความถีฟ่ ิลด์ 50 ฟิลด์ต่อวินาที
3. ความถีก่ รอบภาพ 25 ภาพต่อวินาที
4. ความกว้างของช่องสัญญาณ 7 เมกะเฮิรทซ์ , 8 เมกะเฮิรทซ์ หรือ
14 เมกะเฮิรทซ์ แล้วแต่
ระบบว่าเป็ น E,T หรือ F
ความถีเ่ ส้น 20, 475 Hz สาหรับระบบ 819 เส้นหรือ 15,625 Hz สาหรับ
ระบบ 625 เส้น สัญญาณสีจะส่งในลักษณะสัญญาณ R-Y และสัญญาณ
B-Y
การผสมสัญญาณสี SECAM
►
ระบบนี้คล้ายกับระบบ NTSC แต่มเี ส้นมากกว่า การรวมสัญญาณสีกบั
คลื่นพาห์ใช้ระบบ FM ส่งสัญญาณสีไปทีละสี แล้วนาไปเก็บไว้ใน
หน่วยความจาเมือ่ ส่งครบแล้วจึงนามารวมกัน
อื่นๆ
► จากระบบวิทยุโทรทัศน์ทงั ้ 3 ระบบนี้ ยังสามารถแยกออกได้เป็ นระบบ
ย่อยได้อกี เพราะผ่านความถีแ่ ต่ละประเทศทีใ่ ช้นนั ้ ต่างกัน ระบบย่อยที่
แยกไว้มดี งั นี้
ระบบ A มี 405 เส้นใช้ในอังกฤษ ปจั จุบนั เลิกใช้แล้ว (เป็ นขาว - ดา)
ระบบ B มี 625 เส้น
ระบบ C มี 625 เส้น
ระบบ D มี 625 เส้น
ระบบ E มี 819 เส้น
ระบบ F มี 819 เส้น
ระบบ G มี 625 เส้น
ระบบ H มี 625 เส้น
ระบบ I มี 625 เส้น
ระบบ J มี 625 เส้น
ระบบ K มี 625 เส้น
ระบบ L มี 625 เส้น
ระบบ M มี 525 เส้น
ระบบ N มี 625 เส้น
High Definition TV
►เกิดขึน
้ มา กว่า 30 ปี
ในประเทศสหรัฐอเมริกา-ญีป่ นุ่
►ความละเอียดสูง
►สัญญาณเป็ นดิจติ อลในปจั จุบน
ั
ตารางเปรียบเทียบ HDTV-SDTV
Standard
Format
SDTV
HDTV
NTSC
PAL/SECAM
1080i
720p
Total scanning line
525
625
1125
750
Effective scanning line
480
576
1080
720
Effective pixels
720
1920/1440
1280
Scanning format
interlace
interlace
Progress
ive
Aspect ratio
4:3
16:9
ความคมชัด HDTV
►กระแสไฟฟ้า
►อื่นๆ
ลักษณะของวีดทิ ศั น์ในอนาคต
 ในอนาคต
ลักษณะของวีดทิ ศั น์ในอนาคต
 ในอนาคต
ลักษณะของวีดทิ ศั น์กบั การศึกษาในอนาคต
 ในอนาคต