пристрій диска
Пристрій являє собою простий обертовий диск з будь-якого непрозорого матеріалу (метал, пластик, картон і т. П.) З рядом отворів однакового діаметра на рівному кутовому відстані один від одного.
Отвори розташовуються по спіралі в один оборот, починаючи від зовнішнього краю диска і закінчуючи в центрі, як це зроблено в грамофонної платівці. При обертанні диска отвори рухаються по кругових траєкторіях, що залежать від розташування конкретного отвору на диску.
Ці траєкторії можуть частково перетинатися в деяких варіантах виконання диска.
Принцип дії
Пристрій диска Нипкова
В основному, диск Ніпкова використовується в конструкції механічних телевізорів як при скануванні зображення, так і для його відображення. Об'єктив. що знаходиться перед диском, проектує зображення об'єкту зйомки прямо на диск
>>
Якщо спостерігати об'єкт через обертовий диск Нипкова, через відносно невеликий сектор (не більше 90 °), можна помітити, що видимий об'єкт сканується порядково зверху вниз. Зазвичай диск майже повністю закривається непрозорим матеріалом, залишаючи для огляду тільки отвір в формі сектора диска або ж прямокутне. При дуже швидкому обертанні диска спостережуваний об'єкт можна побачити повністю.
Оскільки на диску можна розмістити обмежена кількість отворів, дозвіл у переданого за допомогою диска зображення було досить низьким - найчастіше близько 30 ліній, зрідка до 120. Існувало кілька стандартів розкладання. використовували розгортку до 200 ліній. Одна з таких систем з високою роздільною здатністю (180 ліній) використовувалася в Канаді компанією Peck Television на станції VE9AK.
переваги
Одне з небагатьох переваг диска Нипкова полягає в тому, що фотоприймач, що знаходиться за диском, може бути досить простим, наприклад, один фоторезистор або фотодіод. Це гідність випливає з принципу роботи диска - в кожен конкретний момент часу через диск проходить світло тільки від однієї точки (пікселя) і розкладання зображення на окремі лінії відбувається автоматично, причому з досить високою роздільною здатністю по горизонталі.
Простий пристрій для сканування зображення може бути зібрано з двигуна, що обертає диск Нипкова, невеликого контейнера з одним фотоелектричним елементом і звичайним об'єктивом для проектування зображення.
Інша гідність пристроїв, що використовують диск Нипкова, полягає в подобі пристрої для отримання зображення (камери) і пристрої для відображення зображення. Фактично, вони відрізняються тільки елементом, розташованим за диском: в першому випадку це фотоелектричний елемент, у другому - джерело світла, керований камерою. Звичайно ж, крім цього бажані кошти для синхронізації обертання дисків (починаючи від ручного підстроювання і закінчуючи електронними схемами).
недоліки
На відміну від горизонтального дозволу, яке у дисків Нипкова потенційно дуже високу, вертикальне дозвіл обмежено загальною кількістю отворів на диску, яких зазвичай від 30 до 100, рідше до 200.
Ще одним серйозним недоліком був невеликий розмір відтворюваних зображень, який був по висоті не більше ніж ширина поверхні диска, використаної при скануванні. На практиці в механічному телебаченні для відтворення зображення розміром з поштову марку використовувався диск діаметром в 30 - 40 см.
Будь-яке отвір, навіть на відносно невеликій ділянці видимого екрану, рухається не горизонтально, а по радіальної траєкторії. Це є причиною геометричних спотворень переданого зображення, що також є недоліком диска Нипкова. Частково цю проблему можна вирішити, використовуючи диски досить великого діаметру, або зменшивши розмір екрану - в цьому випадку кривизна траєкторій буде зменшуватися. Інший варіант вирішення проблеми - робити отвори в диску менше і ближче до зовнішнього краю диска.
Фактично, диски Нипкова, що використовувалися в перших телевізорах. мали діаметр в 30 - 50 см і 30 - 50 отворів. Пристрої, які брали диски, були гучними, важкими. Якість зображення було дуже низьким з частими мерехтіннями.
Для сторони, яка передає ситуація не була краще - через низьку чутливості використовуваних фотоелектричних елементів потрібно дуже сильне освітлення об'єкту зйомки.
застосування
Крім згадуваного вже механічного телебачення, диски Нипкова використовуються в потужних оптичних мікроскопах - конфокальний мікроскоп.
Іноді мініатюрні і високошвидкісні диски використовуються в швидкісній фотографії.