GÖRÜNTÜ SİSTEMLERİ
(Ders Notları)
Dr. İbrahim TÜRKOĞLU
ELAZIĞ - 2002
Fırat Üniversitesi, Elektronik ve Bilgisayar Eğitimi Bölümü
1. Görüntü Sistemi
2. Kamera Sistemleri
3. Tarama ve Senkronizasyon
4. Televizyon Alıcıları
5. Siyah Beyaz Televizyon Sistemleri
6. Renkli Televizyon Sistemleri
7. PAL TV Alıcısı
8. Renkli TV Uzaktan Kumanda Ünitesi
9. TV Vericileri ve Linkler
10. Televizyon Tamiri Ve Sistemli Arıza Arama
11. Televizyon Antenleri ve Ortak Anten Sistemleri
-----------
Yan bantlar
Şimdiye kadar olanları özetleyecek olursak görüyoruz ki bütün lüminans bilgisi bir sinyal
haline getirilmiş, renk bilgisi ise tek bir yardımcı taşıyıcıya yüklenmiştir. Yardımcı toplayıcı,
satır tarama frekansının katı olduğu için lüminans sinyali ile bağıntılıdır. Bu yüzden de yardımcı
taşıyıcı, lüminans sinyalinin yan bantlarının boşluklarında yer aldığından ilave bir frekans
spektrumu kaplamaz.
Bu aşamada yan bantlar hakkında biraz daha derinliğine bilgi vermekte yarar olduğu
kanaatindeyim. Daha önce de gördüğümüz gibi bir taşıyıcı frekans genlik modülasyonuna tabi
tutulduğunda, alt ve üst yan bantlar oluşmaktadır. Oluşan üst yan banttın frekansı, taşıyıcı
frekans artı modülasyon frekansı, alt yan banttın frekansı ise taşıyıcı frekans eksi modülasyon
frekansıdır. Ses sinyalinde ve SECAM sisteminde kroma sinyalinin modülosyonunda kullanılan
Frekans Modülasyonunda (FM) da yan bantlar oluşmakta, ancak bunlar frekans spektrumunda
alt ve üst taraflarda genlikleri azalan bir dizi teşkil etmektedirler. Bu şekilde oluşan yan bantların
sayısı ve genlikleri, modülasyon derinliği ve frekansa bağlıdır. Genlik modülasyonunda oluşan
alt ve üst yon bantların genlikleri de modülasyon derinliğine bağlı olup yüzde yüz modülasyon
için taşıyıcı genliğinin tam yarısıdırlar.
Buradan da anlaşılabileceği gibi taşıyıcı frekans, elektrik telleri gibi bilginin iki nokta
arasında taşınmasını sağlamaktadır. Bilgi ise, bu taşıyıcının ya genlik, ya da faz modülasyonu ile
diğer uçta anlaşılır hale getirilmektedir.
Frekans modülasyonunda taşıyıcının frekansı, bilgiyi içeren modülasyon sinyali ile uygun
olarak değiştirilir. Bu esnada taşıyıcının genliği değişmeyip sabit kalır. Genlik modülasyonunda
ise taşıyıcının frekansı sabit olup genliği, modülasyon sinyalinin genliğine bağlı olarak değişir.
İşte yan bantları oluşturan etken, taşıyıcı frekanstaki bu değişimlerdir. Modüle edilmemiş
bir taşıyıcının tek bir frekanstan oluştuğunu düşünürsek, bu toplayıcının frekansını veya
genliğini değiştirmek, değişik frekanslarda yan bantlar üretecektir. Diğer bir deyişle, her biri
değişik frekanslarda ve genlikte yeni sinyaller ortaya çıkacaktır.
Burada bahsedilmesi gerekli önemli bir husus, yan bantların birbirlerinin aynadaki
görüntüleri gibi aynı olmalarıdır. Bu yüzden yan bantlardan herhangi birisi kısmen veya
tamamen zayıflatılmaya uğrasa bile bilginin tamamı, diğer yan banttan elde edilebilir. Tek yan
bant (SSB) adı verilen bu işlem, televizyonda da kanallar için yer kazanmak amacı ile
uygulanmaktadır. Komple görüntü sinyalinin alt yan bandı bastırılarak 1,25 MHz civarında bir
bant elde edilir. Halbuki bastırılmamış üst yana bant, 5.5. MHz kadar bant kapsamaktadır.
Şekil 6.10’da 625 satırlık bir PAL televizyon sinyalinin frekans spektrumu görülmektedir.
Dikkat edileceği gibi alt yan bant bastırılmış olup, kroma sinyali tarafından + 1 MHZ'lik bir
frekans banttı işgal edilmektedir.
Fırat Üniversitesi, Elektronik ve Bilgisayar Eğitimi Bölümü 55
Şekil 6.10. 625 satırlık PAL sistemi spektrumu.
6.6.7. Ses sinyali
Ses sinyali, kompozit sinyalden ayrı bir toplayıcı sinyali kullanır. Ayrıca bu sinyalin
modülasyon şekli de kompozit sinyalden farklı olarak frekans modülasyonudur. Ses sinyalinin
pozisyonu şekil 6.10 'da gösterilmiştir. Buradan görüleceği gibi 625 satırlık İngiliz PAL
sisteminde ses taşıyıcı frekansı, görüntü taşıyıcı frekansından 6 MHz daha ötededir.
Böylece bu noktada birleşik renk sinyalinin genel bir manzarası görülmüş olmaktadır. Bu
prensipler ana hatları ile PAL ve NTSC sistemlerinde aynıdır. Ancak PAL sisteminde bazı ek
düzenler ile NTSC sisteminde görülen ve “hue distorsiyonu” adı verilen renk değişmeleri
önlenmiştir.
Kroma sinyalinin fazı, renk ile doğrudan orantılı olduğu için bu sinyalin fazında çeşitli
sebeplerden dolayı oluşacak kaymalar, alıcıda renk değişimlerine yol açabilmektedir. Daha önce
de bahsedildiği gibi NTSC sisteminde, zaman zaman oluşan bu değişmeleri düzeltmek için
alıcıların üzerinde bir ayar düğmesi bulunmaktadır. PAL sisteminde ise bu distorsiyon otomatik
olarak yok edilmektedir.
6.6.8. Renk-farkı sinyalleri.
Bir sahnenin tamamının kırmızı olduğunu varsayalım. Bu durumda sadece kırmızı kamera
tüpünün çıkışında bir gerilim oluşacaktır. (Aslında böyle bir durum pratikte mümkün olmayıp
yeşil ve mavi tüplerin çıkışlarında da bir miktar gerilim oluşacaktır. Ancak konunun basite
indirgenebilmesi açısından sadece kırmızı tüp çıkışında gerilim oluştuğu varsayılmıştır.)
Böylece R-Y sinyalinin değeri +0,7 Volt olacaktır. Çünkü Y sinyalindeki kırmızı oranı %
30'dur. Dolayısı ile R-Y= 1-0,3= +0,7 Volt'tur. Koyu mavi bir sahne için R-Y= -0,7 Volt'tur,
çünkü bu durumda kırmızı kamera tüpü çıkışı 0, Y sinyali ise 0,7 volttur ve % 59 yeşil sinyalden,
% 11 mavi sinyalden oluşmuştur. Kırmızı sahne için B-Y sinyali -0.3 volttur. Çünkü bu durumda
mavi kamera tüpü çıkışı sıfır ve Y sinyali ise 0.3 volt'tur. Benzer bir şekilde koyu mavi bir sahne
için B-Y sinyali +0.3 volt olacaktır. Çünkü mavi kamera tüpü çıkışı 1 Volt Y sinyali ise 0.7
volttur ve %59 yeşil sinyal ile % 11 mavi sinyalden oluşmuştur.
Dr. İbrahim Türkoğlu 56
İstendiği takdirde 6 standart renk çubuğunun her biri için R-Y ve B-Y sinyallerini değeri
hesaplanabilir. PAL sisteminde V ve U sinyalleri, R-Y ve B-Y sinyallerinden küçük olacak
şekilde aşağıdaki gibi oluşturulmaktadır.
V = 0.877 (R-Y) ve U= 0.493 (B-Y)
Bu şekildeki seçimin nedeni, ana U.H.F. toplayıcı dalganın oran modülasyonun
önlenebilmesidir. Böylece örneğin koyu mavi bir sahne için U= +0.1479 ve V=-0.6139 olmakta,
B-Y= +0.3 ve R-Y= -0.7 değerlerini almaktadırlar. Bu değerler, kamera tüplerinin % 100
saturasyona ulaştıkları varsayılarak bulunacak değerlerdir. Diğer parametreler, sinyal
vektörlerinin genlik ve açıları olup 4. bölümde anlatıldığı gibi biraz trigonometri ve geometri
bilgisi ile analiz edilebilir.
6.7. Renkli Televizyon İletişim Metotları
Renkli televizyon yayınları Siyah-Beyaz alıcıları ile ve Siyah-Beyaz televizyon yayınların
renkli televizyon yayınları ile de alınabilmelidir. Bu yüzden siyah-beyaz televizyon yayınlarının
alınabilmesi için bir ışık yoğunluğu işareti iletir. Renkli televizyon yayınlarının alınabilmesi için
ışık yoğunluğu işareti ve iki renk işareti iletilir. Gerekli üçüncü işaret televizyon alıcısında ışık
yoğunluğu işareti ve iki renk işaretinden oluşturulur.
6.7.1. NTSC metodu
NTSC sözcüğü, National Television System Commites ( Amerika endüstrisinde çalışan
mühendis ve teknikerler derneği) sözcüklerinin ilk harflerinden oluşmuştur. Bu metod 1953
yılında Amerika’da uygulandı. Bu metod sırasında modülasyon, bir renk taşıyıcısı karesel genlik
modülasyonu (çift genlik modülasyonu) şeklindedir. İki I (I: inphaze (aynı faz)) renk işareti ile Q
(Q: quadraturphase (karesel fazlı)) ile modüle edilir. I modülasyon ekseni ve Q bir dik açı
oluşturur.
Şekil 6.11. NTSC metodunda bir tv kanalının frekans aralığı.
Renk için gözün ayırt etme kabiliyeti I modülasyon ekseninde (turuncu-beyaz –siyah) Q
modülasyon ekseninden (yeşil-beyaz-mor) daha büyüktür. Bunun için I renk işareti, Q işaretine
göre daha büyük bant genişliği ile iletilir. Şekil 6.11.’de görüldüğü gibi Q işareti iki kenar bant
metodunda 1200 KHz’lik bir bant genişliği ile, I işareti de artık yanbant metodunda alt yan
bantta 1.8 MHz’lik bir bant genişliği ile üst kenar bantta 600 KHz’lik bant genişliği ile iletilir.
Bunun için NTSC metodunda devreleri oluşturmak oldukça pahalıdır.
Fırat Üniversitesi, Elektronik ve Bilgisayar Eğitimi Bölümü 57
6.7.1.1. NTSC verici sisteminin esasları
Bu aşamaya kadar verilen bilgiler, genel olarak hem NTSC, hem de PAL sistemleri için
geçerlidir. Ancak PAL sisteminin kendine özgü bazı özellikleri vardır ki bu özellikler daha sonra
anlatılacaktır. Bu arada çok kullanılan sistemlerden birisi olan NTSC sisteminin oluşturulmasına
ve verici organizasyonuna bir göz atmakta fayda olduğu kanaatindeyiz. Böyle bir sistemin blok
şeması, şekil 6.12’ de görülmektedir.
Bu sistemde de kompozit (birleşik) sinyalin önemli elemanları lüminans ve kroma
sinyalleri, senkron darbeleri ve aralarındaki boşluklar ile renk patlamaları (color bursts)dır. Bu
sinyallerin birleştirilme işlemini anlayabilmenin en kolay şekli, her birinin ayrı ayrı sinyal
jeneratörlerinde üretilip seri olarak bağlanması ve yük direnci RI üzerinde birleştirildiğini
varsaymaktır.
Şekil 6.12- NTSC sistemi blok şeması.
Dikkat edileceği gibi PAL sistemindeki V ve U modülatörleri yerine Q ve I modülatörleri
kullanılmaktadır. PAL sisteminde 4.43 MHz civarında olan sözkonusu yardımcı taşıyıcı frekansı,
525 satırlık Amerikan NTSC sisteminde 3.59545 MHz dir. BBC tarafından 1962-63 yılları
arasında denemeleri yapılan 625 satırlık NTSC sisteminde bu frekans 4.4296875 MHZ idi.
6.7.1.2. NTSC Hue (renk) kontrolü
NTSC sistemlerinde vektörün fazının ve dolayısı ile de renklerin ayarlanması, referans
olarak vericiden gönderilen renklere göre yapılmaktadır. Bu amaçla daha ziyade tabii renkler
kullanılmakta ve bu işlem her kanal değiştirmeden sonra yapılmaktadır.
NTSC sistemlerinde manuel olarak yapılması gereken bu işlem, PAL sistemlerinde
otomatik olarak gerçekleştirilmektedir. Bu amaçla herhangi bir satırda oluşan faz değişikliği, bir
sonraki satırda eşit büyüklükte fakat ters polaritede bir faz değişikliği ile dengelenmekte, insan
gözü bu iki satırın ortalamasını alarak rengin gerçek saturasyonunda algılanmasını
sağlamaktadır.
En gelişmiş PAL sistemi olan PAL-D sisteminde ise bu faz hataları, kroma sinyallerinin
demadülasyonundan önce tespit edilerek giderilmektedir. Her iki durumda da bu işlem, art arda
gelen satırlardaki V kroma sinyalinin fazının polaritesi değiştirilmek sureti ile
gerçekleştirilmektedir. Yani bir tarama satırındaki V kroma yardımcı taşıyıcının fazı aynen
muhafaza edilmekte, bunu takip eden satırdaki V kroma yardımcı taşıyıcının fazının polaritesi
değiştirilmektedir. Bu satırlar “normal” ve “ters çevrilmiş” satırlar olarak adlandırılabilirler. Bu
işlemler esnasında U kroma yardımcı taşıyıcı frekansının fazı aynen muhafaza edilip polarite
değişikliğine tabi tutulmaz.
6.7.2. SECAM metodu
Fransa ve Doğu Avrupa ülkelerinde 1966’dan beri SECAM metodu uygulanmaktadır.
SECAM; secuentielle a memorie (zamansal olarak arka arkaya) sözcüklerinden gelmektedir. Bu
iletişim metodunun temeli NTSC metoduna dayanır.
En son admin tarafından 24.01.2006, 16:08 tarihinde değiştirildi, toplam 4 kere değiştirildi
Düzenleyen:
admin 24.01.2006, 16:02:
dosyayı kendi serverımıza yükledim.
