восприятие человеком движения
Телевизионная система включает в себя оборудование, расположенное в источнике производства, оборудование, находящееся в доме зрителя, и оборудование, используемое для передачи телевизионного сигнала от производителя к зрителю. Цель всего этого оборудования, как сказано во введении к этой статье, — расширить человеческие чувства зрения и слуха за пределы их естественных границ физического расстояния. Поэтому телевизионная система должна быть спроектирована таким образом, чтобы охватить основные возможности этих органов чувств, особенно зрения. Аспекты зрения, которые необходимо учитывать, включают в себя способность человеческого глаза различать яркость, цвета, детали, размеры, формы и положение объектов в сцене, находящейся перед ним. Аспекты слуха включают в себя способность уха различать высоту, громкость и распространение звуков. Чтобы удовлетворить эти потребности, телевизионные системы должны находить компромиссы между качеством изображения и затратами на его воспроизведение. Они также должны быть спроектированы таким образом, чтобы в разумных пределах преодолевать влияние помех и минимизировать визуальные и звуковые искажения в процессе передачи и воспроизведения. Конкретные компромиссы, выбранные для конкретной телевизионной службы — например, вещательной или кабельной — воплощаются в телевизионных стандартах, принятых и введенных в действие ответственными правительственными агентствами в каждой стране.
Телевизионная технология должна учитывать тот факт, что человеческое зрение использует сотни тысяч отдельных электрических цепей, расположенных в зрительном нерве, идущем от сетчатки к мозгу, чтобы одновременно передать в двух измерениях все содержание сцены, на которой сфокусирован взгляд. Однако в электрической связи для соединения передатчика с приемником можно использовать только одну цепь (т. е. канал вещания). Это фундаментальное несоответствие преодолевается в телевизионной практике с помощью процесса, известного как анализ изображения, при котором сцена, подлежащая телепередаче, разбивается датчиками изображения камеры на упорядоченную последовательность электрических волн, и эти волны передаются по единственному каналу, одна за другой. На приемнике волны преобразуются в соответствующую последовательность света и тени, и они снова собираются в правильном положении на экране.
Такое последовательное воспроизведение зрительных образов возможно только потому, что зрительное восприятие обладает устойчивостью, то есть мозг сохраняет впечатление от освещения в течение примерно одной десятой секунды после того, как источник света удаляется от глаза. Поэтому, если процесс синтеза изображения занимает менее одной десятой секунды, глаз не будет знать, что картинка собирается по частям, и будет казаться, что вся поверхность экрана непрерывно освещена. Таким же образом можно будет воссоздавать более 10 изображений в секунду и имитировать таким образом движение сцены, чтобы оно казалось непрерывным.
На практике для плавного изображения быстрого движения обычно передается от 25 до 30 полных изображений в секунду. Чтобы обеспечить детализацию, достаточную для отображения широкого спектра объектов, каждое изображение анализируется на 200 000 или более элементов изображения, или пикселей. Такой анализ подразумевает, что скорость передачи этих деталей по телевизионной системе превышает 2 000 000 в секунду. Чтобы создать систему, пригодную для общественного использования и способную работать с такой скоростью, потребовались все ресурсы современных электронных технологий.
