Choć takie jak ten, artykuły, nie zastąpią książek i rzetelnego zgłębienia problematyki, to jestem przekonany, że spełniają niezwykle pożyteczną rolę podobną do skryptów: dają absolutne minimum wiedzy, a w razie niedosytu, proszę bardzo, szukam dalej... Powiedzmy jednak szczerze: a ileż naprawdę pełnych i wartościowych książek można znaleść na polskiej ziemiś Choć pilnie rozglądam się, to "ani widu, ani słychu". Pozostaje szukać na "obcej ziemi", co jest o tyle trudne, że przypomina nieco kupowanie kota w worku i to za olbrzymie, jak na polskie warunki, pieniądze. Pozostaje zatem korzystać z owych "skryptów" zamieszczanych w prasie branży alarmowej, choć wydaje się, że sprawę mogłaby załatwić jedna z polskich instytucji parających się szkoleniem projektantów i instalatorów. Inwestycja w starannie dobraną, przetłumaczoną i wydaną książkę (i), z pewnością byłaby trafnym przedsięwzięciem. Ale przejdśmy do meritum.....
DLACZEGO CAŁKOWITY SYGNAŁ WIZYJNY?
Istnieje w świecie wiele standardów telewizyjnych, jednak od czasu, kiedy na dobre pożegnaliśmy się z SECAM -em, na terenie Polski niepodzielnie króluje PAL B/G i dlatego naszą uwagę skupimy wyłącznie na nim, choć istnieją inne odmiany tego systemu. Jest wielce mało prawdopodobne, aby którykolwiek z polskich instalatorów realizował system TV przemysłowej w oparciu o urządzenia innego standardu. Kolejnym ograniczeniem zakresu naszych zainteresowań, niech będzie jeden z formatów, a mianowicie CAŁKOWITY SYGNAŁ WIZYJNY, często oznaczany skrótem CVBS. Powód takiego samoograniczenia jest prosty: znakomita większość systemów TV przemysłowej budowana jest w oparciu o ten format sygnału, choć niekiedy (najczęściej przy rejestracji i zobrazowaniu w bardziej wymagających systemach) używa się również formatu S-VIDEO (S-VHS). Pozostawmy jednak to zagadnienie na inną okazję.
Całkowity sygnał wizyjny (często nazywa się go Composite), ma olbrzymie znaczenie dlatego, ponieważ umożliwia stosowanie stosunkowo prostych i tanich środków do realizacji systemu telewizyjnego. Najważniejszym powodem stosowania tego formatu jest łatwość przesyłu jednym kanałem transmisyjnym wszystkich elementów niezbędnych do przeniesienia treści ruchomego obrazu zarówno czarno białego jak i kolorowego w stosunkowo niewielkim paśmie. Jednak wobec szybkiego rozwoju technik cyfrowego przetwarzania sygnałów (obróbka, kompresja, zaawansowane techniki transmisyjne), znaczenie drugiego z wymienionych argumentów, systematycznie maleje, z powodu zalet technik cyfrowych i akceptowalnych kosztów.
Tak oto "dotarliśmy" do sedna sprawy.
Dla przypomnienia: Z punktu widzenia sposobu realizacji, obraz telewizyjny wyświetlany jest najczęściej jako strumień szybkozmiennych sygnałów pobudzających luminofor z odpowiednim czasem poświaty. Nie wnikając w szczegóły tworzenia sygnału telewizyjnego, należy wspomnieć, że obraz tworzony jest drogą analizy olbrzymiej ilości elementów światłoczułych, zdolnych do przetworzenia światła na sygnał elektryczny. Najczęściej jest to tzw. matryca CCD. Analiza tej matrycy odbywa się w ściśle uporządkowany sposób, wymuszony przez odpowiedni układ sterujący. Układ ten działa w taki sposób, aby zachować wszystkie wymagania, jakie narzuca określony standard telewizyjny. Do wymagań tych należą: szybkość uporządkowanej analizy mierzona częstotliwością "przemiatania" oraz odpowiednie, standardowe poziomy sygnałów. Jeśli nie spełni się wymagań standardu w jakiejkolwiek dziedzinie, wówczas nie jest możliwy poprawny "transport", czyli transmisja obrazu, rejestracja i /lub zobrazowanie. Np. wystarczy nie zachować zależności czasowych w śródle sygnału wizyjnego, albo w monitorze, a nie będzie możliwe uzyskanie obrazu bez zakłóceń. Podobnie rzecz ma się z wymaganiami na poziomy sygnałów. To najprostsze zagadnienia; w rzeczywistości proces tworzenia, przesyłu i wyświetlenia obrazu jest dość złożony, ale przy współczesnym poziomie techniki stosunkowo prosty. Niestety nie wszystkie aplikacje TV przemysłowej należą do rodzaju "plug and play". Bardzo często konieczna jest diagnoza, ustalenie przyczyny pojawienia się problemów, a niekiedy wręcz adjustacja określonego parametru. Brak podstawowej wiedzy o materii, z którą przyszło się zmierzyć wyklucza bądś utrudnia szybkie uruchomienie instalacji.
CO TO JEST CAŁKOWITY SYGNAŁ WIZYJNY?
Całkowity sygnał wizyjny CVBS (w domyśle telewizyjny), albo zespolony sygnał wizyjny, to sygnał elektryczny, odpowiadający obrazowi telewizji czarno-białej analizowanemu w kamerze. Zawiera on wszystkie informacje niezbędne do uzyskania na ekranie kineskopu monitora (zarówno monochromatycznego jak i kolorowego) obrazu świetlnego czarno-białego. Sygnał taki zawiera sygnały luminancji, wygaszania i synchronizacji.
Sygnał luminancji to w istocie przebieg elektryczny "przenoszący" informację o treści wyświetlanego obrazu. Standardowo mieści się w przedziale napięć 35 - 100% CVBS. Poziomowi czerni odpowiada wartość 35%, zaś poziomowi bieli odpowiada wartość 100%. Pozostałe sygnały składowe CVBS zajmują przedział 0 - 35% i mieszczą się poniżej poziomu czerni, a zatem nie są widoczne dla oka. W odniesieniu do standardowych wartości napięć wizyjnych mierzonych na impedancji 75 omów, sygnał luminancji wynosi 0,3V na poziomie wygaszania (w PAL de facto na poziomie czerni) oraz 1V na poziomie bieli. W rzeczywistości szczyty bieli sięgają 1,2 -1,3V. Za poziom synchronizacji przyjęto 0V, ale oczywiście "we wnętrzu" urządzeń mogą występować inne wartości napięć, jednak musi być zachowana proporcja składowych. Luminancja zajmuje szerokie pasmo od zera do kilku MHz, a z różnych względów przyjęto, że system powinien przenosić pasmo od 50 Hz do 5MHz. Składową stałą można odtworzyć po stronie odbiorczej, natomiast górna granica pasma decyduje o wierności przenoszenia szczegółów, choć nie decyduje o tym wyłącznie. Oczywiście sygnał luminancji może mieć mniejszą wartość (dzieje się tak np. w wyniku strat sygnału w kanale transmisyjnym). Wystarczy go wzmocnić i....... właśnie, łatwo powiedzieć... "wystarczy". Tu może pojawić się problem szumów, bowiem wzmacniając sygnał, w oczywisty sposób dodaje się szumy, co zmniejsza stosunek sygnału