ЗАПИСЬ ТЕЛЕВИЗИОННЫХ ПРОГРАММ НА КИНОПЛЕНКУ

     Телевизионные программы, такие, как различные жанры художественных произведений, спортивные состязания и историко-документальные события, обычно просматриваются лишь телезрителями, находящимися в зоне действия передающей телевизионной станции. Радиус действия телевизионного передатчика ограничивается зоной прямой видимости и в настоящее время для телевизионных передатчиков все еще составляет несколько десятков километров (зона уверенного приема телевизионных передач). При специальных видах телевизионных антенн, высокой чувствительности приемника и при благоприятных условиях прохождения волн возможен, конечно, прием телевизионных передач более дальних станций, однако прием этих станций - неуверенный и носит пока еще "спортивный" характер.

     Небольшой радиус действия телевизионных передатчиков ограничивает количество телезрителей, имеющих возможность просмотреть телевизионную программу, которая подготавливается большим коллективом творческих и технических работников телевизионных студий.

     В телевизионную программу часто входят такие передачи, как трансляция митингов, спортивные состязания, различные игры и передачи с площадей, где проводятся массовые гулянья и т. д., которые даже при всем желании коллектива работников телестудии повторить не представляется возможным. Понятно, что все эти события хотелось бы посмотреть не только телезрителям того города, откуда происходит данная передача, но также и телезрителям других городов страны.

     Количество телевизионных передающих станций в СССР растет с каждым годом. На территории нашей Родины появляются все новые и новые передающие телевизионные станции, связать которые между собой кабельными или радиорелейными линиями из-за огромной территории Советского Союза - задача довольно трудная.

     Верным способом решения этой задачи на ближайшие годы является запись телевизионных программ на телевизионных студиях во время передачи с тем, чтобы в дальнейшем записанные на Московской, Ленинградской и других телевизионных студиях программы могли рассылаться для демонстраций на различные телестудии страны, где можно было бы включать их в программу местных телевизионных передач.

     Записывать телевизионную программу можно различными способами. В последнее время практически используются два основных метода: запись телевизионных программ на магнитную ленту и запись телевизионных программ на кинопленку.

     Телевизионные сигналы в первом случае записываются на магнитную ленту, подобно магнитной звукозаписи. При этом требования, предъявляемые к элементам записывающего и воспроизводящего тракта, значительно более высокие. Объясняется это необходимостью записи весьма широкого диапазона частот, используемого в телевидении. Если при записи звука на магнитную пленку достаточно было использовать аппаратуру, обеспечивающую запись и воспроизведение звукового диапазона с частотами от 16 гц до 18 гц, то при записи сигналов передачи черно-белой телевизионной программы необходимая полоса частот для обеспечения неискажения передачи телевизионного сигнала должна быть в пределах от 25 гц до 4 Мгц. При исследовании возможности записи такого диапазона частот установлено, что скорость продвижения обычного магнитного звуконосителя, применяемого в звукозаписи, в аппарате записи телепередач должна быть около 50 м/сек. Такая высокая скорость продвижения магнитного звуконосителя не может удовлетворять предъявляемым техническим. требованиям. При такой скорости рулон в ЗСО м пропускается за 6 секунд.

     В настоящее время известны две основные системы магнитной записи в телевидении. Усовершенствование технологии изготовления магнитных лент, разработка новых сортов магнитных звуконосителей, обладающих высокой чувствительностью и малым уровнем шумов, изготовление специальных видов магнитных головок, способных пропустить частотный диапазон до 4 мгц позволили снизить скорость продвижения магнитной ленты в аппарате записи-воспроизведения до б м в секунду (система RCA). Запись в этой системе ведется на магнитной лейте шириной 12,7 мм.

     В аппаратуре второй системы записи-воспроизведения телевизионного изображения сигналы записываются не вдоль магнитной ленты, как это обычно было принято в магнитной звукозаписи, а поперек. Для этой цели используются системы головок, вращающихся синхронно со скоростью движения магнитной ленты (система Ампекс). При поперечной записи удалось снизить скорость движения магнитной ленты до 380 ммсек. При такой скорости удается записывать-воспроизводить черно-белую телевизионную программу длительностью в один час на рулоне магнитной ленты диаметром в 350 мм при ширине ленты в 50 мм. Однако система поперечной записи и воспроизведения телевизионных программ требует аппаратуры высокого класса точности со специальными коммутирующими устройствами.

     При записи телевизионного изображения на киноленту записываемое изображение разворачивается на кинескопе высококачественного телевизионного устройства, затем фиксируется на киноленте киносъемочной камерой. На первый взгляд, казалось бы, что сложного в изготовлении такой системы мало: достаточно перед обыкновенным телевизором установить съемочную камеру и фиксировать подряд на кинопленку то, что передается по телевизионной программе. Однако при белее серьезном рассмотрении этого дела обнаруживается ряд трудностей.

     Скорость обычной киносъемки и демонстрации кинофильмов составляет 24 кадра в секунду, а скорость передачи телевизионного изображения - 50 полукадров в секунду, что соответствует полным 25 кадрам в секунду. При демонстрации обычных кинофильмов по телевизионному тракту приходится использовать кинопроекционную систему, позволяющую проектировать фильм на передающую трубку со скоростью 25 кадров в секунду, что вызывает незначительное увеличение скорости движения действующих лиц и движущихся объектов и небольшое повышение тональности звучания фонограммы. Таким образом, переход от 24 кадров в секунду, принятых в кинематографии, к 25 кадрам в секунду, используемым в телевизионной аппаратуре, существенного изменения не вносит.

     Более существенным фактором, осложняющим систему съемки телевизионной программы с экрана кинескопа, является то, что в переделанном киносъемочном аппарате при скорости записи изображения в 25 кадров в секунду киносъемочная камера будет фиксировать на пленке только один полукадр, второй же полукадр передаваемого телевизионного изображения будет воспроизводиться на экране в тот момент, когда в съемочной камере пленка будет продергиваться при закрытом обтюраторе. Это объясняется тем, что при штатном угле раскрытия обтюратора время, используемое для записи, составляет 18,9 мсек, а время, затрачиваемое на продергивание пленки при закрытом обтюраторе, составляет 21,1 мсек (полное время одного кадра - 40 мсек). При передаче же черно-белого телевизионного изображения время передачи одного полного кадра, состоящего из двух полукадров, составляет также 40 мсек, из которых полезное время передачи первого полукадра составляет 18,4лдос, в течение 1,6 мсек происходит смена полукадра, время передачи второго полукадра - 18,4 мсек и смена второго полукадра-1,6 мсек. При этом четкость заснятого изображения будет в два раза хуже, чем четкость передаваемого телевизионного изображения: если при обычном черно-белом телевидении полный кадр состоит из 625 строк, то при черестрочной записи (рассматриваемый случай) заснятый кадр будет иметь, в лучшем случае, 312 строк.

     Изготовление же съемочной камеры с большим временем стояния и меньшим временем продергивания кинопленки, которая необходима в аппаратуре для съемок с кинескопа, представляет серьезную задачу.

     Помимо рассматриваемой системы, предлагалось много различных методов съемки телевизионного изображения. Один из них-съемка на двух пленках; одна пленка должна фиксировать четные полукадры, другая - нечетные. Все это затем должно совмещаться на одну пленку. Эта система упрощает съемку изображения, но совмещение двух пленок с изображениями четных и нечетных полукадров представляет сложность. Требуется специальная копировальная аппаратура.

     Система с непрерывным движением кинопленки и оптическим или электронным выравнивателем, которая предлагалась также для съемок телевизионных программ, требует весьма сложного и точного лентопротяжного механизма. Первые опыты записи телевизионного изображения на кинопленку были проведены в лаборатории телекино в НИКФИ в 1939 году. В дальнейшем, в связи с широким развитием телевидения, этими вопросами занимались и в других организациях нашей страны.

     Одна из установок для записи телевизионных программ на кинопленку была разработана в 1955-1956 годах в лаборатории электроники НИКФИ под руководством П. Тагера и Н. Тельнова. В основу работы системы было положено получение полного телевизионного кадра на кинопленке за счет послесвечения люминофора экрана кинескопа. Изображение одного полукадра на экране кинескопа, сохраняемое некоторое время при закрытом обтюраторе за счет эффекта послесвечения люминофора, записывается на кинопленку одновременно со вторым полукадром, когда открыт обтюратор киносъемочного аппарата. Время послесвечения материала люминофора должно быть таким, чтобы при передаче движущихся объектов получалось достаточно резкое изображение на экране кинескопа.

     Как уже говорилось выше, телевизионное изображение состоит из двух полукадров, каждый из которых разворачивается последовательно электронным лучом. В момент экспозиции различные точки люминофора имеют разную яркость, в зависимости от момента когда было вызвано свечение данной точки. Для выравнивания яркости свечения различных точек люминофора каждого из полукадров с тем, чтобы на кинопленке получить полный кадр, равномерно освещенный по всему полю, вводится дополнительный корректирующий сигнал - подсвечивающие импульсы. Характер подсвечивающих импульсов зависит от закона изменения свечения люминофора. Очевидно, что амплитуда подсвечивающего импульса, соответствующего первому полукадру, при котором обтюратор съемочной камеры закрыт, будет больше, чем амплитуда подсвечивающего импульса, соответствующего второму полукадру, при котором обтюратор открыт. При введении в сигнал подсвечивающих импульсов удается получить примерно равную экспозицию всех элементов в пределах всего кадра в целом. Подсвечивающие импульсы первого полукадра имеют убывающий характер, второго полукадра - возрастающий.

     Подсвечивающие импульсы могут вводиться двумя способами: или сложением видеосигнала с подсвечивающим импульсом, или же умножением. Электронная схема, соответствующая положению видеосигнала с подсвечивающим импульсом, проще, чем электронная схема, соответствующая перемножению видеосигнала с подсвечивающие импульсом, но в первом случае несколько уменьшается динамический диапазон записи. "В окончательном образце установки для записи телевизионных программ, разработанной лабораторией электроники НИКФИ, используется метод перемножения видеосигнала с подсвечивающими импульсами

     Генератор подсвечивающих импульсов представляет собой триггерный усилитель, в котором формируется сигнал необходимой формы и амплитуды. Для синхронизации подсвечивающих им пульсов с телевизионным изображение и временем раскрытия и закрытия обтюратора киносъемочной камеры электронная схема генератора подсвечивающих импульсов управляется кадровым синхросигналом и сигналами от магнитного датчика, механически связанного с ротором синхронного электромотора киносъемочной камеры. Импульсы от магнитного датчика поступают в генератор подсвечивающих импульсов в момент открытия и закрытия обтюратора киносъемочной камеры.

     Для синхронно-синфазной работы киносъемочного аппарата с частотой смены кадров телевизионного изображения, получаемого на экране кинескопа, в киносъемочной камере предусмотрен дополнительный сдвиг ротора электродвигателя относительно статора. Это дополнительное изменение фазы вращения ротора мотора осущсствляется вручную, при помощи рукоятки.

     Блок-схема установки для записи телевизионного изображения представлена на рис. 1 (схема установки первой модели). Слева расположена электронная часть установки, необходимая для получения телевизионного кадра на экране кинескопа, справа - кино-техническая часть, включающая киносъемочную камеру, панель управления и т. д.

     На панель вводов подводятся различные сигналы: на 1 - видеосигнал положительной полярности, на 2 - кадровый синхронизирующий сигнал, на 3 - строчный синхронизирующий сигнал, на 4, 5 и 6 - трех-фазный ток напряжением 220 в. Видеосигналы, поступающие с пульта видеоконтрольного устройства телевизионного центра, проходят через аттенюатор, усиливаются видеоусилителем с дифференциальной апертурной коррекцией и подаются в цепь катод-модулятор кинескопа. Кадровые синхросигналы подаются на генератор разверток и генератор подсвечивающих импульсов. Строчный синхросигнал подастся на генератор разверток и на высоковольтный генератор (в макете НИКФИ используется импульсный высоковольтный генератор на 25кв).

     В установке используется электроннолучевая трубка с магнитной фокусировкой и магнитным отклонением луча, оформленная в стеклянном баллоне с плоским экраном диаметром 23 см. В качестве люминофора применен виллемит. В кинескопе используется триодный электронный прожектор, обеспечивающий при анодном напряжении 25 кв и при силе тока электронного луча около 10 мка 650-700 линий в кадре. Экран площадью 127x170 мм имеет яркость в 45- 50 мсб. Фокусирующее напряжение подается на катушки со стабилизированного выпрямителя.

     Панель управления с контрольно-измерительными приборами расположена на передней части установки с таким расчетом, чтобы установкой мог легко управлять один человек (рис. 2).

     На среднюю панель вынесены ручки установки телевизионного изображения, магнитоэлектрический прибор, который измеряет при первом положении переключателя анодное напряжение на кинескопе, а при втором - отрицательные напряжения на модуляторе. На левой панели расположены кнопка магнитного пускателя для включения установки и магнитоэлектрический прибор, показывающий освещенность телевизионного экрана в относительных единицах. На правом щитке расположены контрольный осциллограф для наблюдения формы и сравнения величины всех необходимых для работы сигналов, главный переключатель рода работы, сигнальные лампы.

     В каждый комплект установки для записи телевизионных программ, используемой на Московской студии телевидения, входят две установки УЗТП для записи изображений и два комплекта магнитофонов КЗМ-4, переделанных для работы в аппаратных для записи телевизионных программ. Для синхронизации записанного изображения со звуком в установке УЗТП применяется генератор отметок, при включении которого генерируется сигнал частотой около 1000 гц, записываемый одновременно на магнитной ленте и на перфорации экспонируемой кинопленки в виде засвеченной полосы. После фотографической обработки кинопленки с изображением и кинопленки со звуковым сопровождением (которое переписывается с магнитной ленты) по соответствующим синхронным отметкам негатив пленки с изображением совмещается с негативом пленки, где записано звуковое сопровождение. Позитив заснятого телевизионного фильма печатается с совмещенных негативов изображения и звука. Результаты испытания установок показали, что на установках УЗТП можно записывать телевизионные программы, сохраняя полностью качество телевизионного изображения и звукового сопровождения.

     На установке были записаны кадры с тест-таблицей 0249, передаваемой с моноскопного датчика, кадры шахматного поля со специального генератора. Визуальное изучение заснятого кадра показало, что установка допускает получение кинокадра с четкостью до 600 строк в центре и 550 строк по краям (по таблице 0249), с достаточной линейностью изображения по всему полю.

     Второй вариант электронной части, созданной в окончательном варианте установлен типа УЗТП, изготовлен Московской филиал-лабораторией (МТФЛ) по заданию НИКФИ.

     На установке записи телевизионных программ УЗТП был снят передаваемый с Московской студии телевидения спектакль "Василий Теркин". 29 апреля 1957 года фильм "Василий Теркин" передавался в эфир с Ленинградской студии телевидения, и, по отзывам телезрителей и работников телестудии, трудно было найти разницу между передачей фильма и студийной передачей этого спектакля.

     Другие вопросы по теме видео