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(aus: ,Physik 3' - Sexl - Kühnelt - Pflug - Stadler)
Das Fernsehen ist das wichtigste Massenmedium unserer Zeit. Wie sehr es unser Denken und Handeln beeinflußt, ist uns oft nicht bewußt und ist in seiner vollen Tragweite kaum abzuschätzen.
Auf Grund des großen Informationsgehalts von Bildern stellt das Fernsehen die größten Ansprüche an die Übertragungstechnik. Die wichtigsten Komponenten sind Videokamera und Bildröhre.
Die Bildröhre
Um 1900 entwickelte Ferdinand BRAUN ein \"Verfahren zur Demonstration des zeitlichen Verlaufs variabler Ströme\". Nach diesem Prinzip arbeitet nicht nur das in der Nachrichtentechnik häufig benutzte Oszilloskop, sondern auch die Bildröhre des Fernsehapparates.
In einer evakuierten Glasröhre befindet sich eine geheizte Kathode, die Elektronen aussendet. Sie werden durch eine Spannung von ca. 15 kV zu einer ringförmigen Anode hin beschleunigt, durchlaufen sie und prallen mit großer Geschwindigkeit auf den Leuchtschirm. Dort regen sie die Atome der Fluoreszenzschicht zum Leuchten an. Zur Regelung der Intensität dieses Leuchtpunktes ist die Kathode von einem Wehnelt-Zylinder umgeben. Durch ein kleines Loch an seiner Stirnfläche kann ein feiner Elektronenstrahl austreten. Seine Intensität wird durch Anlegen einer Steuerspannung an den Wehnelt-Zylinder geregelt. Ist diese Spannung negativ, so treten nur wenige Elektronen aus, und der Bildpunkt am Leuchtschirm erlischt.
Wenn auf dem Bildschirm nicht nur ein Leuchtfleck, sondern ein Bild entstehen soll, muß der Elektronenstrahl über die fluoreszierende Schicht des Leuchtschirms geführt werden. Die Ablenkung kann durch elektrische oder magnetische Felder erfolgen. Um die Baulänge der Röhre möglichst kurz zu halten, erfolgt in der Fernsehröhre die Ablenkung mittels Magnetspulen, wobei für die horizontale, bzw. vertikale Ablenkung je ein Spulenpaar benötigt wird. Zur Erzeugung eines Bildes lenkt man den Elektronenstrahl zeilenweise über den Bildschirm und verändert gleichzeitig die Spannung am Wehnelt-Zylinder, so daß helle und dunkle Bildpunkte entstehen.
Die optimale Anzahlt der Zeilen ist durch das Verhältnis des Sehwinkels des ruhenden Auges (ca. 10°) zum Auflösungsvermögen (1\') gegeben. Das ergibt ein Verhältnis von 600:1 oder 600 Zeilen. In Mitteleuropa wurde durch Beschluß des Comité Consultatif International de Radiodiffusion (CCIR) die Zeilenanzahl auf 625 (in den USA 525 Zeilen) festgelegt, von denen wegen des Zeilenrücklaufs nur 575 sichtbar sind. (Eine neue Norm steht zur Diskussion, HDTV (High Definition TV, hochauflösendes Fernsehen mit 1250 Zeilen)).
Übertragung eines Fernsehbildes
Die Information wird durch Modulation der Schwingungen eines Hochfrequenzsenders übertragen. Neben dem Bildsignal enthält das gesamte Videosignal noch ein Austastsignal, das die Steuerelektronik veranlasst, beim Strahlrücklauf die Intensität des Elektronenstrahls zu reduzieren, und ein Synchronsignal, das garantiert, dass die Ablenkung des Strahls synchron zum Bildsignal erfolgt.
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