Из воспоминаний профессора Павла Васильевича Шмакова

Фрагмент книги "Мозаика одной жизни из воспоминаний профессора Павла Васильевича Шмакова".

подробнее

Семинар по объемному телевидению

Первый рабочий семинар по объемному ТВ состоялся 29 февраля 2008 года в Санкт–Петербурге.

подробнее

главная arrow научная работа
Научная деятельность кафедры
С момента основания кафедры ее научно-исследовательская деятельность была разделена на три направления:
  • цветное телевидение
  • телевизионные преобразователи свет-сигнал и сигнал-свет
  • внедрение телевизионных методов в народное хозяйство.
За 70 лет эти направления расширились, модифицировались с учетом времени, и в настоящее время на кафедре ведутся научные разработки в таких областях как:
  • телевизионная метрика
  • объемное телевидение
  • инфракрасное телевидение
  • спутниковое вещание
  • цифровое телевидение
  • мобильное телевидение
  • подземное телевидение
  • самолетное телевидение
  • видеоинформационные системы
  • методы кодирования видеоинформации
  • методы обработки и коррекции изображений.

За 70 лет кафедра активно сотрудничала с промышленными предприятиями, и как результат выполнено большое количество научно-исследовательских работ.

Одной из последних крупных разработок является создание учебно-научного центра информационных и мультимедиа технологий. Во многих работах активно принимают участие аспиранты кафедры, и также студенты университета.

Цветное телевидение

В марте 1955 года на кафедре телевидения впервые в СССР получено цветное телевизионное изображение по разработанной сотрудниками кафедры совместимой системе цветного телевидения.

В 1959 году на кафедре разработан и создан экспериментальный телевизионный центр в составе студии с камерой бегущего луча, телекинопроектора, аппаратной и радиопередатчика.

Image
Студия экспериментального цветного телевидения (в центре – камера бегущего луча, сверху слева – импульсный светильник)

Image
Аппаратная экспериментального телевизионного центра

Image
Идет цветная телевизионная телепередача
 

Эта новейшая в то время разработка позволила впервые в СССР организовать цветное телевизионное вещание. Тогда эти еженедельные цветные телепередачи являлись уникальным событием. Проводились работы по метрике в цветном телевидении. Разработан специальный измерительный прибор – векторометр – для настройки цветной аппаратуры, который затем был передан промышленности для серийного изготовления. Кафедрой также разработана и изготовлена для СО Академии наук СССР телевизионная цветная установка для петрографического анализа горных пород, которая позволила быстро про изводить подсчет разного цвета вкраплений в горную породу. А создание телевизионной установки, предназначенной для цветовых изме­ рений пламени в сопле двигателя ракеты, стало особо актуальным в эпоху активного освоения космических пространств.

Коллективом кафедры изобретена система цветного фототелеграфа, и создано действующее передающее и приемное устройство на базе промышленной аппаратуры «Нева». Кафедрой были сделаны открытия, которые легли в основу создания первых электрографических копировальных машин.

Стереотелевидение

На кафедре в 1949 году начались первые работы в области стереоскопического телевидения. Первое черно-белое стереоизображение было получено на экспериментальной установке в 1950 году. На разработанной аппаратуре исследованы специфические для телевидения факторы, влияющие на качество воспроизведения объемных изображений, нелинейность разверток, геометрические искажения растра и др. Первое стереоцветное изображение было продемонстрировано с помощью камеры бегущего луча и видеоконтрольной стереотелевизионной установки. Эта разработка демонстрировалась на промышленной выставке в Генуе в 1964 году.

Image
Камера бегущего луча
 

Image
Видеоконтрольная стереотелевизионная установка
 

В настоящее время на кафедре активно ведутся исследования в области объемного телевидения, в частности мобильного объемного телевидения. Особое внимание уделяется созданию автостереодисплеев, разработки методов кодирования объемных изображений, а также построению системы объемного телевизионного вещания.

Подземное телевидение

Неисчерпаемые богатства недр земли изучаются и используются геофизиками, геологами и другими специалистами с помощью буровых скважин. Для рационального расположения необходимого числа скважин и их эффективной эксплуатации важное значение имеет визуальная оценка состояния проходимых пластов. В этом случае применяется телевизионный метод в сочетании с фотографической документацией объектов наблюдения. Для этой цели служат разработанные фототелевизионные скважинные установки. Первая скважинная установка была создана в1955 году для глубин до 3000 метров.

Image
Подземный снаряд кинотелевизионной установки
 

Далее была разработана фототелевизионная скважинная установка, позволяющая производить не только быстрый обзор, но и фотографирование подземных участков скважин.

Вакуумные приборы

Многие вакуумные приборы родились в лаборатории телевизионных трубок на кафедре. Начало этому было положено разработкой макета супериконоскопа Шмакова-Тимофеева, позволяющий значительно увеличить чувствительность датчика телевизионного сигнала. Камеры, работающие на этой передающей телевизионной трубке, позволили осуществить внестудийные передачи с открытых площадок, театров и концертных залов.

В послевоенный период было выпущено около 30 различной вакуумной продукции.

Были разработаны цветные штриховые кинескопы, импульсные люминесцентные светильники, модулятор некогерентного света разной конфигурации и разного назначения, электронно-лучевая трубка «Стереотрон» с вращающимся люминесцентным экраном.

Image
Работа в вакуумной лаборатории
 

Трубка предназначена для объемной индикации, получения контурных изображений в одном или двух цветах и пространственного отображения различных процессов.

Телевизионные измерения

В области монохромного телевидения исследовательские работы кафедры касались, в основном, повышения качества телевизионного вещания и расширения зоны его действия. Для объективной оценки технической характеристик аппаратуры разработан измерительный комплекс, позволяющий оперативно во время передачи измерять следующие параметры телевизионного изображения: четкость, отношение сигнала к помехе, уровни компонентов сигнала и уровень отраженного сигнала.

 

Image
Измеритель параметров телевизионного сигнала

Кроме того, была разработана и передана Ленинградскому институту киноинженеров замкнутая телевизионная система, обеспечивающая четкость разложения кадра на 1000 строк.

На базе монохромного телевидения и особенно метода бегущего луча кафедрой создан ряд контрольно-измерительных приборов для разнообразных целей, а также макет энцефалотелевизора для воспроизведения на экране кинескопа динамической картины распределения электрических потенциалов в 100 точках коры головного мозга человека.

Важно отметить интересную разработку в области популярного сейчас телевидения высокой четкости - это анализатор сигналов ТВЧ и первый в СССР микропроцессорный измеритель параметров телевизионного сигнала для системы наблюдения за точечными объектами.

Из последних разработок следует выделить генератор сигнала в стандарте MPEG-2 (Г420), разработанный совместно с НИИТ и выпускаемый в настоящее время.

Телевизионные системы централизованного контроля

Прообразом будущих мультимедийных систем отображения информации явилась разработанная в конце 60-х годов телевизионная система централизованного контроля. В системе реализовано универсальное использование телевизионного экрана, на котором кроме обычного ТВ изображения, отображается информация о ряде контролируемых процессов.

Image
1

Image
2

Image
1, 2, 3 - Варианты телевизионного отображения контроля параметров

Разработанная установка предназначалась и использовалась Институтом Медико-биологических проблем в комплексе с тренажерами космонавтов в условиях длительного космического полета.