Лекция 8

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ТЕЛЕВИДЕНИЯ

1.1. Источники оптического излучения

Телевизионные передачи проводятся в различных световых условиях, и только в студии может быть выдержано освещение со строго определенными характеристиками. Излучение источников света содержит составляющие многих длин волн. Лучистая энергия, излучаемая Солнцем, так же как и энергия, излучаемая раскаленными металлами (например, нить лампы накаливания), характеризуется непрерывным спектром, т. е. излучения этих источников содержат компоненты всех длин волн видимого диапазона. Газоразрядные лампы имеют линейчатый спектр, т. е. в их «излучениях содержатся составляющие дискретных длин волн. При внестудийных передачах освещение может создаваться разными источниками: лампочками накаливания, газоразрядными лампочками разных типов, естественное (солнечное) освещение может сочетаться с искусственным.

Качественная характеристика излучения источника света определяется его цветовой температурой, которая создается на основе законов теплового лучеиспускания. При нагревании тела сначала увеличивается испускание невидимых тепловых лучей; при дальнейшем увеличении температуры тело начинает испускать темно-красные лучи, потом красные, оранжевые, желтые и другие более коротковолновые лучи. В результате свечение из красного становится оранжевым, потом желтым и, наконец, белым, причем одновременно увеличивается общая яркость свечения. К температурным излучателям, т. е. к излучателям, подчиняющимся законам теплового излучения, относятся такие источники света, как Солнце, свечи, лампы накаливания и т. п.

Температурное излучение зависит не только от температуры тела, но и от его физических свойств. Чем больше тело поглощает падающую на него энергию, тем больше энергии оно испускает при нагревании. Наибольшей поглощательной способностью обладают черные тела. Тело, которое поглощает всю падающую на него лучистую энергию, называют абсолютно черным. При увеличении температуры абсолютно черного тела максимум излучения смещается в сторону более коротких волн и быстро возрастает по абсолютному значению. Для реальных температурных излучателей, так же как и для абсолютно черного тела, весь ход кривой спектрального распределения энергии в видимой части спектра полностью определяется их температурой. Но чтобы от излучателей, изготовленных из разных материалов, получить одинаковый (или близкий) спектральный состав излучения, нужно нагревать их до разной температуры. Поэтому для удобства сравнения спектров излучателей принято пользоваться понятием цветовой температуры излучения. Цветовой температурой излучения данного источника называют то значение температуры, до которого надо нагреть абсолютно черное тело, чтобы получить от него излучение того же цвета. Если данный источник является температурным излучателем, то совпадение по цвету его излучения и излучения абсолютно черного тела означает одинаковое распределение энергии обоих излучателей в видимой части спектра. Однако спектральное распределение энергии таких источников света, например, как газоразрядных и люминесцентных ламп или голубого неба, характеризующихся определенным значением цветовой температуры, не будет соответствовать спектральной кривой температурного излучателя при той же цветовой температуре, хотя цвета их свечения очень похожи.

Цветовую температуру принято выражать в градусах абсолютной шкалы и обозначать K. На рис. 1.1.1 для удобства сравнения ординаты кривых, соответствующих значению λ= 555 ммк, приняты за 100%.

Рис. 1.1.1. Спектральные распределения энергий температурных излучателей