Published: 15. 5. 2006   Category: History of SSTV

Historie provozu SSTV v Československu

SSTV Monitor

Nejdůležitějším vybavením pro sledování SSTV byl po dlouhou dobu dlouhodosvitový monitor. V našich končinách se monitory vyráběly jedině amatérsky, za nejpopulárnější lze považovat konstrukci monitoru Digi Automatik Tomáše Boháčka OK2BNE.

V tehdejším západním světě byly dostupné i tovární výrobky. Německá firma Wraase Electronic SSTV průkopníka Volker Wraase DL2RZ a samozřejmě americká Robot Research Inc. Je dobré zmínit, že výrobky nebyly určeny pouze pro zábavu radioamatérům, ale prodávaly se i jako zařízení pro přenos obrazu telefoními linkami.


Fig.: Monitor a snímač diapozitivů OK1GW.

Každý monitor seskládá ze čtyř základních částí:

Cesta kmitočtově modulovaného signálu, který obsahuje obrazovou informaci a synchronizační pulsy, vede přes omezovač, kde je signál omezen na konstantní amplitudu, do obrazového diskriminátoru. Zde jsou obvody videodetekce a od obrazového signálu oddělují synchronizační impulzy, které po průchodu diskriminátorem, po zesílení a detekci řídí spouštění vertikálního a horizontálního snímkového rozkladu. Z výstupů těchto obvodů vychází napětí pilovitého průběhu pro vychylovací destičky dlouhodosvitové obrazovky.


Fig.: Blokové schéma SSTV monitoru.

Signál obrazové informace prochází po oddělení synchronizačních pulsů obrazovým zesilovačem a detektorem. Po filtraci se přivádí na mřížku obrazovky, kde moduluje proud elektronového paprsku a obraz je zobrazován na obrazovce. Nevýhodou je, že obraz je viděn nejjasněji v místě momentálního příjmu a poté jeho jas slábne. Aby byl obraz co nejlépe viditelný i po skončení osmi sekundového přenosu je nutné v místnosti dobře zatemnit.

Snímací systémy

Pro vysílání původní 8s SSTV se používalo pro snímání obrazu několika způsobů, které můžeme rozdělit na elektronické a elektomechanické. Mezi čistě elektronické snímací systémy patří kamera, kde je jako snímací prvek použit kvantikon, vidikon nebo jiná snímací elektronka. Dále je to snímač s fotonásobičem pro snímání transparentních nebo netransparentních předloh a FSS (Flying Spot Scanner – snímač běžícím paprskem). Jako elektromechanický snímač se používal systém podobný FSS, ale pouze pro neprůhledné předlohy, které se snímaly z otáčejícího se válečku.

Elektromechanický snímač

Oproti kameře je jednodušším zařízením snímač FSS, ať už ve své elektromechanické nebo elektronické podobě. Elektromechanický FSS se skládá ze tří hlavních částí.

První je mechanická část, kterou tvoří váleček pro upevnění snímané předlohy, dále vodící závit suportu a vlastní pohonná jednotka tvořená synchronním motorkem. Druhou část tvoří optika skládající se z objektivu,prosvětlovací žárovičky a snímacího fototranzistoru. Třetí elektronická část je tvořená synchronizátorem, obvodem pro řízení otáček motoru, generátorem subnosné pro SCFM a dalšími obvody.

Váleček, na kterém je upevněna snímaná předloha, se otáčí konstantní rychlostí. Každá otáčka odpovídá jednomu obrazovému řádku, který trvá v evropské verzi 60 ms. Pro přenos videosignálu je vyhraženo 55 ms.

Na okraji válečku, na obvodu je upevněn permanentní magnet, podle obvodu válečku odpovídající době 5 ms, který slouží ke generování řádkových synch. impulzů.

Po závitu suportu se pohybuje optika spolu s prosvětlovací žárovičkou a snímacím fototranzistorem. Objektivem a žárovičkou se musel na snímané předloze vytvořit ostrý světelný bod, čím je bod menší tím je větší rozlišovací schopnost. Snímací tranzistor je uchycen na suportu hned vedle objektivu a je odkloněn o asi 45° od osy objektivu ve vzdálenosti 3 až 5 mm od otáčejícího se válečku. Světlem dopadajícím na bázi fototranzistoru je potom řízen obvod pro generování SCFM signálu.

Elektronický snímač

Další možností, kterou se získával signál SSTV, je použití snímače s fotonásobičem. Snímač se skládá z prosvětlovací obrazovky, optiky, fotonásobiče, video zesilovače, rozkladových obvodů, obvodu SFCM a synchronizátoru.

Synchronizačními a rozkladovými obvody jsou řízeny zesilovače, které budí vychylovací cívky obrazovky. Na obrazovce je vytvořen světelný paprsek, který je snímán objektivem a prosvětluje průhlednou předlohu, např. diapozitiv. Světelný bod se pohybuje a prosvěcuje postupně bod po bodu a řádek pořádku celou předlohu.

Světlo procházející předlohou potom dopadá na fotonásobič na jehož výstupu je elektrické napětí úměrné průhlednosti předlohy. Toto napětí vytváří amplitudově modulovaný obrazový signál, který je pak v patřičných obvodech přeměněn na frekvenčně modulovaný signál SSTV.

Tento typ snímače je také možno uspořádat tak, že lze snímat i neprůhledné předlohy, jako třeba fotografie, obrázky na silném papíře, atd. Změna je v tom, že prosvětlovací obrazovka osvětluje přes objektiv předlohu. Světlo, které se od předlohy odráží, je snímáno fotonásobičem a dále zpracováváno SSTV modulátorem.

Vzorkovací kamera

Použití televizní kamery a vzorkovacího převodníku pro snímání SSTV dovoluje vysílat úplně v přímém přenosu, umožňuje i snímání kreseb a nápisů. Všechny snímané objekty musí zůstat po dobu vysílání jednoho snímku v nehybnosti, aby nedošlo k poruše časové spojitosti. To proto, že tyto první kamery prováděly snímání čistě analogovou formou, ne jako pozdější číslicové konvertory, které snímaný obraz převedou na digitální data, uloží v paměti a poté odešlou slow-scan televizní signál.


Fig.: Vzorkovací kamera z dílny OK1GW.

Fig.: Snímací elektronka použitá v SSTV kameře OK1GW.

V případě kamery je třeba upravit kmitočet snímkového rozkladu z původních 50 Hz na 16,6 Hz (tedy na kmitočet řádkového rozkladu SSTV, v případě 60 Hz normy na 15 Hz) a otočit celou kameru o 90° (případně jen vychylovací jednotku).

Televizní kamera snímá obraz po řádcích, vzorkovací převodník na svůj vstup z každého řádku, jednoho běhu snímacího paprsku kamery, propouští jen krátký vzorek. Vzorky ze všech řádků rychlé kamery tvoří pak jeden řádek obrazu v normě SSTV. Při dalším běhu snímacího paprsku se poloha vzorkování posune směrem doleva a vytvoří se další řádek SSTV obrazu. Děj se opakuje tak dlouho, dokud není tímto způsobem navzorkován celý obraz. Potom se místo vzorkování přesune zpátky doprava a tento děj se podle synchronizačního kmitočtu 50 nebo 60 Hz opakuje každých 7,2 nebo 8 sekund.

Vzorkovací převodník se skládá z generátoru řádkového kmitočtu SSTV a současně snímkového kmitočtu TV kamery, obvody pro vytváření vzorkovacích impulsů a generátoru SCFM.

Narozdíl od snímačů FSS, které byly vyráběny pouze v amatérských podmínkách, byly SSTV kamery vyráběny i profesionálně. Amatérská výroba SSTV kamery byla věcí dosti náročnou a použití kamery vyžadovalo téměř studiové nároky pro vysílací stanici, např. správně osvětlení snímané scény, apod.