Диск Нипкова
Диск Нипкова (англ. Nipkow disk) — механическое устройство для сканирования изображений, изобретённое Паулем Нипковым в 1884 году. Этот диск являлся неотъемлемой частью многих систем механического телевидения вплоть до 1930-х годов.
Устройство диска
Устройство представляет собой простой вращающийся диск из любого непрозрачного материала (металл, пластик, картон и т. п.) с рядом отверстий одинакового диаметра на равном угловом расстоянии друг от друга.
Отверстия располагаются по спирали в один оборот, начиная от наружного края диска и заканчивая в центре, как это сделано в граммофонной пластинке. При вращении диска отверстия движутся по круговым траекториям, зависящим от расположения конкретного отверстия на диске.
Эти траектории могут частично пересекаться в некоторых вариантах исполнения диска.
Принцип действия
В основном, диск Нипкова используется в конструкции механических телевизоров как при сканировании изображения, так и для его отображения. Объектив, находящийся перед диском, проецирует изображение объекта съёмки прямо на диск. Каждое отверстие спирали при движении образует практически горизонтальное (на отдельном участке диска) отверстие, через которое проходит свет от определённого участка объекта и попадает на фотоприёмник. Если этот приёмник соединить с источником света (на практике часто использовались неоновые лампы, а в наше время — сверхъяркие светодиоды), размещённого позади второго диска Нипкова, вращающегося с такой же скоростью и направлением как и первый, то в результате можно увидеть оригинальное изображение, воспроизведённое построчно.
Если наблюдать объект через вращающийся диск Нипкова, через относительно небольшой сектор (не более 90°), можно заметить, что видимый объект сканируется построчно сверху вниз. Обычно диск почти полностью закрывается непрозрачным материалом, оставляя для обзора только отверстие в форме сектора диска или же прямоугольное. При очень быстром вращении диска наблюдаемый объект можно увидеть полностью.
Поскольку на диске можно разместить ограниченное количество отверстий, разрешение у передаваемого при помощи такого диска изображения было достаточно низким — чаще всего порядка 30 линий, изредка до 120. Существовало несколько стандартов разложения, использовавших развёртку до 200 линий. Одна из таких систем с высоким разрешением (180 линий) использовалась в Канаде компанией Peck Television на станции VE9AK.
Достоинства
Одно из немногих достоинств диска Нипкова заключается в том, что фотоприёмник, находящийся за диском, может быть достаточно простым, например, один фоторезистор или фотодиод. Это достоинство следует из принципа работы диска — в каждый конкретный момент времени через диск проходит свет только от одной точки (пикселя) и разложение изображения на отдельные линии происходит автоматически, причём с достаточно высоким разрешением по горизонтали.
Простейшее устройство для сканирования изображения может быть собрано из двигателя, вращающего диск Нипкова, небольшого контейнера с одним фотоэлектрическим элементом и обычным объективом для проецирования изображения.
Другое достоинство устройств, использующих диск Нипкова, заключается в подобии устройства для получения изображения (камеры) и устройства для отображения изображения. Фактически, они различаются только элементом, располагающимся за диском: в первом случае это фотоэлектрический элемент, во втором — источник света, управляемый камерой. Конечно же, помимо этого желательны средства для синхронизации вращения дисков (начиная от ручной подстройки и заканчивая электронными схемами).
Благодаря своим достоинствам диск Нипкова лёг в основу конструкции механического телевизора Джона Бэрда в 1920-х годах.
Недостатки
В отличие от горизонтального разрешения, которое у дисков Нипкова потенциально очень высокое, вертикальное разрешение ограничено общим количеством отверстий на диске, которых обычно от 30 до 100, реже до 200.
Ещё одним серьёзным недостатком являлся небольшой размер воспроизводимых изображений, который по высоте был не больше ширины поверхности диска, использованной при сканировании. На практике в механическом телевидении для воспроизведения изображения размером с почтовую марку использовался диск диаметром в 30—40 см.
Любое отверстие, даже на относительно небольшом участке видимого экрана, движется не горизонтально, а по радиальной траектории. Это является причиной геометрических искажений передаваемого изображения, что также является недостатком диска Нипкова. Частично данную проблему можно решить, используя диски достаточно большого диаметра, либо уменьшив размер экрана — в этом случае кривизна траекторий будет уменьшаться. Другой вариант решения проблемы — делать отверстия в диске меньше и ближе к наружному краю диска.
Фактически, диски Нипкова, использовавшиеся в первых телевизорах, имели диаметр в 30—50 см и 30—50 отверстий. Устройства, использовавшие диски, были шумными, тяжёлыми. Качество изображения было очень низким с частыми мерцаниями.
Для передающей стороны ситуация не была лучше — по причине низкой чувствительности используемых фотоэлектрических элементов требовалось очень сильное освещение объекта съёмки.
Применение
Помимо упоминавшегося уже механического телевидения, диски Нипкова используются в мощных оптических микроскопах — конфокальных микроскопах.
Иногда миниатюрные и высокоскоростные диски используются в скоростной фотографии.
Примечания
- Ответ сайта gramota.ru http://new.gramota.ru/spravka/buro/search-answer?s=Нипков
- А. Юровский. От первых опытов - к регулярному телевещанию. Музей телевидения и радио в Интернете. Дата обращения: 31 августа 2012. Архивировано 25 октября 2012 года.
- Техника — молодёжи, 1980, с. 49.
- Phillipe Jadin. The Nipkow disc (англ.). Beginner's robotic. Дата обращения: 31 августа 2012. Архивировано 18 октября 2012 года.
Литература
- Антонина Шмелёва. Куда исчез телектроскоп Щепаника? // Техника — молодёжи : журнал. — 1980. — № 9. — С. 48—49. — ISSN 0320-331X. (др. ссылка Архивная копия от 13 апреля 2020 на Wayback Machine)
- Б. Шефер. «Самодельный телевизор» Архивная копия от 7 декабря 2016 на Wayback Machine. Детиздат, 1937 год, 34 стр.
Ссылки
- [inventors.about.com/library/inventors/blnipkov.htm Биография Пауля Нипкова ], а также описание, рисунки и схемы диска Нипкова (англ.)
- The Invention of Television: Early Pioneers Архивная копия от 2 августа 2017 на Wayback Machine (англ.)
Некоторые внешние ссылки в этой статье ведут на сайты, занесённые в спам-лист. |
Википедия, чтение, книга, библиотека, поиск, нажмите, истории, книги, статьи, wikipedia, учить, информация, история, скачать, скачать бесплатно, mp3, видео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, картинка, музыка, песня, фильм, игра, игры, мобильный, телефон, Android, iOS, apple, мобильный телефон, Samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Сеть, компьютер, Информация о Диск Нипкова, Что такое Диск Нипкова? Что означает Диск Нипкова?
Disk Nipkova angl Nipkow disk mehanicheskoe ustrojstvo dlya skanirovaniya izobrazhenij izobretyonnoe Paulem Nipkovym v 1884 godu Etot disk yavlyalsya neotemlemoj chastyu mnogih sistem mehanicheskogo televideniya vplot do 1930 h godov Televizionnyj priyomnik s diskom Nipkova v Stokgolmskom tehnicheskom muzeeUstrojstvo diskaUstrojstvo predstavlyaet soboj prostoj vrashayushijsya disk iz lyubogo neprozrachnogo materiala metall plastik karton i t p s ryadom otverstij odinakovogo diametra na ravnom uglovom rasstoyanii drug ot druga Otverstiya raspolagayutsya po spirali v odin oborot nachinaya ot naruzhnogo kraya diska i zakanchivaya v centre kak eto sdelano v grammofonnoj plastinke Pri vrashenii diska otverstiya dvizhutsya po krugovym traektoriyam zavisyashim ot raspolozheniya konkretnogo otverstiya na diske Eti traektorii mogut chastichno peresekatsya v nekotoryh variantah ispolneniya diska Princip dejstviyaUstrojstvo diska Nipkova V osnovnom disk Nipkova ispolzuetsya v konstrukcii mehanicheskih televizorov kak pri skanirovanii izobrazheniya tak i dlya ego otobrazheniya Obektiv nahodyashijsya pered diskom proeciruet izobrazhenie obekta syomki pryamo na disk Kazhdoe otverstie spirali pri dvizhenii obrazuet prakticheski gorizontalnoe na otdelnom uchastke diska otverstie cherez kotoroe prohodit svet ot opredelyonnogo uchastka obekta i popadaet na fotopriyomnik Esli etot priyomnik soedinit s istochnikom sveta na praktike chasto ispolzovalis neonovye lampy a v nashe vremya sverhyarkie svetodiody razmeshyonnogo pozadi vtorogo diska Nipkova vrashayushegosya s takoj zhe skorostyu i napravleniem kak i pervyj to v rezultate mozhno uvidet originalnoe izobrazhenie vosproizvedyonnoe postrochno Esli nablyudat obekt cherez vrashayushijsya disk Nipkova cherez otnositelno nebolshoj sektor ne bolee 90 mozhno zametit chto vidimyj obekt skaniruetsya postrochno sverhu vniz Obychno disk pochti polnostyu zakryvaetsya neprozrachnym materialom ostavlyaya dlya obzora tolko otverstie v forme sektora diska ili zhe pryamougolnoe Pri ochen bystrom vrashenii diska nablyudaemyj obekt mozhno uvidet polnostyu Poskolku na diske mozhno razmestit ogranichennoe kolichestvo otverstij razreshenie u peredavaemogo pri pomoshi takogo diska izobrazheniya bylo dostatochno nizkim chashe vsego poryadka 30 linij izredka do 120 Sushestvovalo neskolko standartov razlozheniya ispolzovavshih razvyortku do 200 linij Odna iz takih sistem s vysokim razresheniem 180 linij ispolzovalas v Kanade kompaniej Peck Television na stancii VE9AK DostoinstvaOdno iz nemnogih dostoinstv diska Nipkova zaklyuchaetsya v tom chto fotopriyomnik nahodyashijsya za diskom mozhet byt dostatochno prostym naprimer odin fotorezistor ili fotodiod Eto dostoinstvo sleduet iz principa raboty diska v kazhdyj konkretnyj moment vremeni cherez disk prohodit svet tolko ot odnoj tochki pikselya i razlozhenie izobrazheniya na otdelnye linii proishodit avtomaticheski prichyom s dostatochno vysokim razresheniem po gorizontali Prostejshee ustrojstvo dlya skanirovaniya izobrazheniya mozhet byt sobrano iz dvigatelya vrashayushego disk Nipkova nebolshogo kontejnera s odnim fotoelektricheskim elementom i obychnym obektivom dlya proecirovaniya izobrazheniya Drugoe dostoinstvo ustrojstv ispolzuyushih disk Nipkova zaklyuchaetsya v podobii ustrojstva dlya polucheniya izobrazheniya kamery i ustrojstva dlya otobrazheniya izobrazheniya Fakticheski oni razlichayutsya tolko elementom raspolagayushimsya za diskom v pervom sluchae eto fotoelektricheskij element vo vtorom istochnik sveta upravlyaemyj kameroj Konechno zhe pomimo etogo zhelatelny sredstva dlya sinhronizacii vrasheniya diskov nachinaya ot ruchnoj podstrojki i zakanchivaya elektronnymi shemami Blagodarya svoim dostoinstvam disk Nipkova lyog v osnovu konstrukcii mehanicheskogo televizora Dzhona Berda v 1920 h godah NedostatkiV otlichie ot gorizontalnogo razresheniya kotoroe u diskov Nipkova potencialno ochen vysokoe vertikalnoe razreshenie ogranicheno obshim kolichestvom otverstij na diske kotoryh obychno ot 30 do 100 rezhe do 200 Eshyo odnim seryoznym nedostatkom yavlyalsya nebolshoj razmer vosproizvodimyh izobrazhenij kotoryj po vysote byl ne bolshe shiriny poverhnosti diska ispolzovannoj pri skanirovanii Na praktike v mehanicheskom televidenii dlya vosproizvedeniya izobrazheniya razmerom s pochtovuyu marku ispolzovalsya disk diametrom v 30 40 sm Lyuboe otverstie dazhe na otnositelno nebolshom uchastke vidimogo ekrana dvizhetsya ne gorizontalno a po radialnoj traektorii Eto yavlyaetsya prichinoj geometricheskih iskazhenij peredavaemogo izobrazheniya chto takzhe yavlyaetsya nedostatkom diska Nipkova Chastichno dannuyu problemu mozhno reshit ispolzuya diski dostatochno bolshogo diametra libo umenshiv razmer ekrana v etom sluchae krivizna traektorij budet umenshatsya Drugoj variant resheniya problemy delat otverstiya v diske menshe i blizhe k naruzhnomu krayu diska Fakticheski diski Nipkova ispolzovavshiesya v pervyh televizorah imeli diametr v 30 50 sm i 30 50 otverstij Ustrojstva ispolzovavshie diski byli shumnymi tyazhyolymi Kachestvo izobrazheniya bylo ochen nizkim s chastymi mercaniyami Dlya peredayushej storony situaciya ne byla luchshe po prichine nizkoj chuvstvitelnosti ispolzuemyh fotoelektricheskih elementov trebovalos ochen silnoe osveshenie obekta syomki PrimeneniePomimo upominavshegosya uzhe mehanicheskogo televideniya diski Nipkova ispolzuyutsya v moshnyh opticheskih mikroskopah konfokalnyh mikroskopah Inogda miniatyurnye i vysokoskorostnye diski ispolzuyutsya v skorostnoj fotografii PrimechaniyaOtvet sajta gramota ru http new gramota ru spravka buro search answer s Nipkov A Yurovskij Ot pervyh opytov k regulyarnomu televeshaniyu rus Muzej televideniya i radio v Internete Data obrasheniya 31 avgusta 2012 Arhivirovano 25 oktyabrya 2012 goda Tehnika molodyozhi 1980 s 49 Phillipe Jadin The Nipkow disc angl Beginner s robotic Data obrasheniya 31 avgusta 2012 Arhivirovano 18 oktyabrya 2012 goda LiteraturaAntonina Shmelyova Kuda ischez telektroskop Shepanika rus Tehnika molodyozhi zhurnal 1980 9 S 48 49 ISSN 0320 331X dr ssylka Arhivnaya kopiya ot 13 aprelya 2020 na Wayback Machine B Shefer Samodelnyj televizor Arhivnaya kopiya ot 7 dekabrya 2016 na Wayback Machine Detizdat 1937 god 34 str Ssylki inventors about com library inventors blnipkov htm Biografiya Paulya Nipkova a takzhe opisanie risunki i shemy diska Nipkova angl The Invention of Television Early Pioneers Arhivnaya kopiya ot 2 avgusta 2017 na Wayback Machine angl Nekotorye vneshnie ssylki v etoj state vedut na sajty zanesyonnye v spam list Eti sajty mogut narushat avtorskie prava byt priznany neavtoritetnymi istochnikami ili po drugim prichinam byt zapresheny v Vikipedii Redaktoram sleduet zamenit takie ssylki ssylkami na sootvetstvuyushie pravilam sajty ili bibliograficheskimi ssylkami na pechatnye istochniki libo udalit ih vozmozhno vmeste s podtverzhdaemym imi soderzhimym Spisok problemnyh ssylokinventors about com library inventors blnipkov htm
