Применение телевидения под водой

Применение телевидения под водой связано с преодолением ряда специфических трудностей, в значительной мере определяющих схемное решение и конструктивные особенности подводных Телеустановок. Известно, например, что физические свойства воды резко отличаются от свойств воздушной среды. Вода в значительно большей степени, чем воздух, поглощает и рассеивает свет.

Дальность видения в Воде зависит от ее прозрачности. Для различных водоемов эта величина колеблется от нескольких сантиметров до пятидесяти и более метров. При дневном освещений наблюдения возможны только на малых глубинах. Глубже ста метров даже в водоемах с хорошей прозрачностью свет практически не проникает. Поэтому для работы на больших глубинах применяются электрические светильники, позволяющие равномерно и достаточно ярко осветить объект.

Радиоволны претерпевают в воде очень сильное затухание. Практически они неприменимы как канал связи между телекамерой и приемным устройством. Для небольших глубин возможно применять гибкие наземные кабели в резиновой изоляции. Вес кабеля с подвешенной к нему аппаратурой создает большие разрывные усилия в его верхней части. Поэтому для больших глубин используются кабели-тросы, в которые для прочности введены, кроме токопроводящих жил, стальные сердечники или оплетки из стальных проволок.

Однако увеличение прочности кабеля ведет к ухудшению его электрических характеристик. Чтобы сохранить при этом удовлетворительную четкость изображения приходится прибегать к малокадровым узкополосным телевизионным системам, ограничиваясь наблюдением неподвижных или малоподвижных объектов. Если же применить импульсное освещение И передающую трубку с режимом работы по памяти, то можно получать изображения ряда статичных фаз движущегося объекта.

Итак, подводная телевизионная установка состоит из трех основных узлов: передающей камеры с осветителем, подводного кабеля и видеоприемного устройства. Передающая камера включает в себя объектив, передающую трубку, фокусирующую и отклоняющую системы и предварительный видеоусилитель. Кроме этого, в камере могут быть расположены и дополнительные блоки, о чем будет сказано дальше. Видеоприемное устройство состоит из кинескопа с фокусирующей и отклоняющей системами, блока кадровой и строчной разверток, видеоусилителя с корректирующими цепями и источников питания. С приемным устройством обычно объединяется пульт управления всей установкой.

Применяя мелководные установки, снабженные высококачественным кабелем, рационально использовать для передачи видеосигнала первый телевизионный канал. В этом случае видеоприемным устройством будет служить обычный телевизор. В камере устанавливаются маломощный генератор несущей частоты и модулятор.

При подводных наблюдениях из-за неоднородности водной среды происходит потеря четкости границ изображения. Этот эффект усиливается по мере увеличения расстояния до объекта. Для повышения четкости наблюдаемого изображения в схему видеоканала иногда вводят цепи с регулируемым дифференцированием перепадов уровня видеосигнала, так называемые оконтуривающие схемы. Контрастность передаваемого изображения может быть несколько увеличена за счет применения усилительных каскадов с нелинейной амплитудной характеристикой.

То, что каналом связи является кабель, ограничивает не только выбор полосы частот видеотракта и параметров разложения изображения, но и определяет метод синхронизации разверток передающей и приемной частей аппаратуры. При длине кабеля до ста метров пилообразные токи для отклоняющих катушек передающей камеры подаются по кабелю из приемного устройства. В данном случае применяется многожильный кабель (с тремя коаксиальными линиями), по которому передаются сигналы управления объективом, напряжения для питания передающей трубки, камерного видеоусилителя, а также для ламп светильника.

По мере увеличения длины кабеля, из-за возрастающих потерь, приходится отказаться от передачи токов развертки и перенести их генераторы в камеру, ограничившись передачей синхроимпульсов. Затем в камеру следует перенести и синхрогенератор, введя синхроимпульсы в видеосигнал.

При длине кабеля более километра камера переводится на автономное питание от аккумуляторов.

Для больших глубин применяются кабели-тросы, имеющие несколько жил. Погонное сопротивление жил кабеля-троса — порядка 30 ом /км, затухание сигнала на частоте 100 кгц — порядка 2 неп /км. Схема глубоководных камер содержит все элементы для формирования полного телевизионного сигнала. Регулировки производятся автоматически или дистанционно по одной из жил кабеля и его оплетке.

Наиболее узким звеном в системах подводного телевидения является канал связи. По мере усовершенствования подводных кабелей станет возможным применение высококачественных телевизионных систем на больших глубинах.

Ограничения дальности видения под водой, возможно, будут преодолены с помощью телевизионных систем со сканирующим лучом лазера.

В камерах подводных телеустановок преимущественно используются передающие трубки суперортикон или видикон. Суперортикон обладает высокой светочувствительностью и, следовательно, не требует сильной освещенности объекта. Однако он имеет большие размеры, потребляет сравнительно большой ток и сложен в настройке. Видикон — миниатюрен, не менее чувствителен, прост и экономичен. Обычно видиконы можно встретить в установках, к которым не предъявляются повышенные требования в отношении дальности видения и качества изображения. На этих приборах могут быть изготовлены очень компактные камеры.

Широкое внедрение подводного телевидения в область научных исследований, в развивающуюся технику использования сырьевых и пищевых ресурсов океана невозможно без активного участия энтузиастов. Здесь многое могут сделать радиолюбители, работающие на флоте, в судостроительной промышленности.

А разве не интересна идея создания портативных телекамер для наблюдений на небольших глубинах! Транзисторная телекамера на види коне в сочетании с малогабаритным телевизором типа Юность откроет перед радиолюбителем возможность изучать подводный мир. Скомпоновав вместе теле - и кинокамеры, можно снимать увлекательные фильмы из жизни голубого континента.