Sistem televisi

Cahaya dan Warna

cahaya adalah bagian dari elektromagnet yang dipergunakan untuk radio pemancar TV atau komunikasi rado lainnya. Gelombang elektromagnet mempunyai panjang gelombang dalam daerah yang sangat lebar; dari gelombang komunikasi radio dengan panjang ribuan meter. Berdasarkan panjang gelombang mempunyai pengaruh fisika, kimia dan fisiologi yang berbeda.
Daerah panjang gelombang yang sensitif terhadap mata manusia, yaitu daerah gelombang elektromagnet sinar, yang berada dari 380 nm hingga 780 nm. Gelombang elektromagnet pada daerah ini sering disebut sinar tampak dan gelombang elektromagnet itu hanya berada pada daerah panjang gelombang yang sempit. Sinar tampak bukan saja memberikan sensitivitas lain yang tergantung pada panjang gelombangnya. Yang terakhir ini disebut sensitivitas warna. Sebagai contoh, dengan komponen sinar tampak yang mempunyai gelombang panjang memberikan rangsangan merah dan mempunyai gelombang pendek memberikan biru.

Spektrum Tampak

Sinar matahari yang dijatuhkan pada prisma terurai menjadi masing–masing panjang gelombang disebabkan oleh indeks bias cahaya yang berbeda, sinar dengan gelombang panjang paling banyak dibelokkan daripada mempunyai gelombang pendek. Bila hujan baru berhenti di langit tampak pelangi yang indah, gejala ini disebabkan oleh adanya penguraian dan pembiasan berkas sinar matahari dengan adanya butiran air yang kecil yang ada di udara. Gejala pemecahan sinar menjadi berkas–berkas dengan panjang gelombang yang disebut penguraian. Dan warna yang dihasilkan disebut spektrum.
Dalam sinar lain, sinar berwarna pada umumnya tidak monokromatis, tetapi berdiri dari beberapa campuran sinar monokromatis. Banyaknya energi sebagai fungsi panjang gelombangnya disebut distribusi spesifik cahaya.
Indra terhadap warna ditimbulkan oleh komposisi spektrum cahaya tersebut. Pada kenyataannya, kita jarang melihat langsung sumber cahaya melaikan kita melihat cahaya yang direfleksikan dari sebuah objek. Karakteristik dari spektrum refleksi dan transmisi disebut reflektansi dan transmitasi spektrum, sensitifitas mata manusia rendah pada ke dua ujung dari bats sinar tampak. Maka biasanya dianggap bahwa batas sinar tampak adalah antara 400 – 700 nm.

Tiga Atribut Warna

Kepekaan warna mempunyai tiga karakteristik. Pertama mempunyai kepekaan berbeda terhadap warna merah, hijau, dan biru, kepekaan ini disebut hue (baca hyu). Yang kedua adalah kepekaan terhadap kuat cahaya atau luminasi misalnya merah terang atau merah gelap, ini disebut harga. Ke tiga yaitu kepekaan terhadap kemurnian warna, misalnya biru cerah atau biru suram, yang disebut dengan kroma (saturasi/kejenuhan).
Ketiganya disebut dengan atribut warna. Bermacam – macam hue dapat disusun pada sektor lingkaran dan ini sangat memudahkan untuk memperlihatkan atribut warna tersebut. Dalam praktik banyak cara untuk menyatakan ke tiga atribut warna itu. Pada lingkaran warna dibagi dalam 100 sektor hue (tingkat warna) di mana mata dapat merasakan perbedaannya secara betingkat.

Pencampuran Dan Pemisahan Warna

Dengan mencampur dua atau lebih warna didapat campuran warna. Ada dua macam cara mencampur warna, yaitu ada yang menghasilkan warna yang lebih gelap seperti yang terjadi pada waktu mencampur wana cat; yang lain ialah menghasilkan warna yang lebih terang seperti bila mencampur sinar yang berwarna. Yang pertama disebut pencampuran subtraktif yang kedua additif.
Bila sebuah gambar yang terkenal dianalisis secara kromatis. maka dapat dideteksi nilai dari warnanya. Jika seseorang mengecat gambar maka tidak ada persoalan yang timbul, tetapi pada percetakan, fotografi dalam televisi dengan menggunakan macam–macam warna memberikan kesukaran. Yang disebut dengan reproduksi warna yaitu mencampur warna primer sehingga kepekaan terhadap warna yang dihasilkan, sama seperti warna contoh yang diberikan.
Warna tertentu yang dihasilkan harus memenuhi syarat sebagai berikut:
Hampir semua warna dihasilkan dengan mencampurkan warna-warna primer dengan kuantitas yang berbeda-beda.
Warna primer tidak dihasilkan oleh warna-warna lain.
Pada hal yang lain, percampuran warna cat yang mempunyai sifat subtraktif yang berarti bahwa warna yang timbul adalah warna cat yang tidak diabsorsi oleh campuran. Kuning (yellow) biru muda (cyan) dan merah jambu (magenta) telah dipilih sebagai tiga warna primer untuk campuran subtraktif. Bila dicampur dengan tiga warna primer tersebut dengan jumlah yang cukup, dalam hal campuran additif menghasilkan warna putih, sedangkan dalam hal subtraktif dihasilkan warna hitam.

Diagram Kromatisitas

Sebuah diagram x-y yang mempunyai bentuk tapal kuda disebut dengan diagram kromatisitas, diagram ini lebih memuaskan daripada kurva campuran warna.
Diagram kromatisitas x-y telah disesuaikan dengan system warna XYZ, gelombang antara 380 dan 400 nm dan antara 700 dan 780 nm tidak dapat diterima oleh mata manusia, maka daerah itu dinyatakan sebagai titik saja.
Diagram yang telah disempurnakan disebut dengan UCS (Uniform Chromaticity Scale) yang menunjukan beda warna yang sama dan dapat dilihat oleh manusia secara sama pula, untuk tiap bagian diagram. Diagram yang khas adalah diagram u-v pada system UVW yang digunakan bila diperlukan. Kordinat warna terhadap suatu system warna dapat ditransformasikan kepada kordinat warna lain terhadap system yang lain dengan menggunakan rumus-rumus transformasi yang menyatakan hubungan antara sistem-sistem itu.

Temperatur Warna Dan Iluminasi Baku (standard)

Bila suatu barang diterangi dengan temperatur tinggi seperti oleh lampu pijar, distribusi spectrum sinarnya hanya bergantung pada temperaturnya dan sama seperti pada radiasi dari sebuah benda hitam. Sebuah benda hitam adalah sebuah emisi radiasi panas yang ideal dan mengabsorsi semua energi yang datang.
Karakteristik distribusi spectrum energi radiasi dari sebuah lampu pijar misalnya lampu wolfarm, lampu ini sangat menyerupai benda hitam. Temperatur, dinyatakan dengan derajat temperatur absolute, dari sebuah benda hitam dengan energi lampu pijar disebut temperatur warna lampu pijar. Lebih jelas misalnya lampu wolfarm 3000 K adalah pada temperatur warna 3093 K.

Karakteristik Spektrum Kamera

Pada sistem televisi berwarna, sinar yang yang datang pada kamera dibagi oleh prisma (atau cermin) special yang disebut dengan prisma (cermin) dichroic dan filter menjadi merah, hijau dan biru, kemudia diubah menjadi menjadi sinyal listrik. Pada penerima TV pospor merah, hijau dan biru dinyatakan oleh tiga macam sinyal-sinyal tadi dan dihasilkan kembali gambar aslinya dengan pencampuran warna additif.

Pandangan warna

Bila kita melihat barang, pandangan kita tidak perlu dengan kesan warna. Pandangan warna spesial yang berhubungan dengan televisi berwarna diterangkan di bawah ini; Pandangan warna untuk objek mikroskopis: pandangan warna berubah bila objek berubah menjadi kecil, (kecil bukan berarti harus kecil dalam ukuran sesungguhnya, tetapi sudut pandangannya yang kecil). Hubungan antara kuat cahaya dan pandangan warna: pada mata manusia terdapat struktur yang menerima rangsangan sinar berupa kerucutdan batang. Kerucut menerima cahaya dan memberikan pandangan warna. Daya resolusinya tinggi. Dan yang lain batangan peka terhadap sinar yang suram (lemah)dan tidak memberikan pandangan warna dan hanya mempunyai daya resolusi rendah. Pandangan yang disebabkan oleh aktivitas kerucut disebut pandangan fotopik dan yang disebabkan oleh batang die atau disebut dengan pandangan skotopik.Dan Warna yang diingat: secara umum warna yang tergambar dalam otak manusia tidak sama persis sama dengan warna sebenarnya; hampir dalam semua hal warna-warna yang terbayang lebih indah dari warna sesungguhnya. Dalam hal televisi berwarna, reproduksi warna yang diinginkan lebih penting daripada reproduksi warna keindahan, yang paling penting adalah untuk mereproduksi warna kulit yang jelas. Karena kulit manusia bermacam-macam warnanya walauun dalam satu ras, ada yang berwarna sedang dan ada yang gelap, kulit seorang pria berbeda dengan warna kulit wanita, umur juga mempengaruhi perbedaan warna kulit. Biasanya kejenuhan warna yang diingat lebih tinggi daripada warna sebenarnya, itulah sebabnya maka kejenuhan gambar pada kartu pos sebagai contohnya dibuat lebih tinggi daripada pandangan sebenarnya. Pada pemancaran dan penerimaan gambar TV yang penting juga mengatur warna indah yang disukai dari warna kulit.

Elemen gambar

Bila sebagian dari gambar cetak diperbesar maka akan tapak titik hitam dan putih yang menyusun gambar itu.
Bila gambar dibagi menjadi garis yang bersilangan seperti ayakan halus, maka setiap bagian kecil dari net yang terbentuk mempunyai warna dan kuat cahaya yang uniform. Dengan kata lain banyak diperlukan titik-titik kecil yang uniform dengan berbagai macam warna dan kuat cahaya untuk memperkuat gambar.
Elemen gambar dapat dlihat secara simultan, tetapi bila elemen gambar ditransmisikan secara simultan maka dibutuhkan beribu-ribu kawat transmisi. Untuk mengurangi kesulitan itu maka gambar dibagi-bagi dalam bagian kecil. Kuat cahaya dan warna elemen gambar ditransformasikan menjadi sinyal listrik yang dikerjakan pada tabung pengambil dan ditransmisikan secara berurutan. Pada penerima, sinyallistrik itu diubah menjadi sinyal iluminasi satu per satu pada layar fluoresensi tabung gambar, maka gambar aslinya dapat terlihat jelas.

Prinsip Dan Gambar-gambar Bergerak

Pembaca mungkin lebih mengenal pembuat gambar bergerak dengan menggunakan proyektor film. Sejumlah gambar diam diperlihatkan pada layar dan diterima oleh mata manusia dengan suatu kecepatan tertentu, setiap gambar diam tersebut mempunyai sedikit perbedaan dengan gambar yang mendahuluinya. Mata manusia mempunyai suatu karakteristik yang disebu dengan “persistence of vision” (tetap menahan gambar untuk beberapa saat), meskipun gambar tersebut telah hilang.
Dengan adanya karakteristik tersebut, sinyal yang tiba ditolak manusia yang disebabkan oleh adanya sumber cahaya yang masuk mencapai mata, akan bertahan untuk beberapa waktu yang sangat singkat setelah sumber cahaya tersebut hilang. Jika gambar-gambar diam disampaikan satu per satu ke mata manusia dengan kecepatan rata-rata lebih dari 16 gambar per detik, akan timbul suatu khayalan dari gambar yang bergerak tanpa suatu perubahan yang nyata antara gambar yang satu dengan yang lainnya. Dengan demikian suatu sistem televisi harus direncanakan untuk menyampaikan gambar ke mata manusiamelalui pesawat penerima televisi dengan kecepatan rata-rata 16 gambar per detik atau lebih.

Pembentukan sinyal gambar

Perubahan kekuatan sinyak gambar akan mengatur intensitas dari elektron yang diarahkan dalam tabung pesawat penerima televisi untuk menghasilkan jumlah cahaya yang sesuai dari layar televisi. Pada sisi lain dari system televisi ini, kamera televisi memproduksi sinyal gambar dengan prinsip interlaced scanning yang sama dengan yang digunakan pada tabung penerima televisi.
Secara sederhana, gambar atau pemandangan yang akan dipancarkan dipusatkan oleh sistem lensa optik dari dari kamera televisi ke suatu permukaan yang sensitif terhadap cahaya. Permukaan yang sensitive terhadap cahaya ini akan menyerap energi cahaya sesuai dengan gambar atau pemandangan sesaat yang dipusatkan kepadanya oleh kamera televisi.

Prinsip Scanning

Dengan melakukan alur listrik yang sesuai pada kumparan defleksi, akan timul medan magnet yang kemudian dengan gaya vertikal dan horizontal serentak mengatur lintasan dari elektron sepanjang tabung dengan demikian titik cahaya kecil akan bergerak pada keseluruhan layar.
Untuk menghasilkan gambar, titik cahaya kecil tersebut pertama kali diletakkan pada ujung kiri atas dari layar segi-empat sebagaimana dilihat dari depan. Titik tersebut kemudian digerakkan dengan cepat melintas layar oleh suatu gaya defleksi horizontal.
Ketika tiba pada ujung dari lintasan pertama,titik tersebut dikembalikan dengan sangat cepat ke sisi kiri layar tapi diletakkan sedikit di bawah titik mula dari lintasan pertama. Gerakan kembali dengan sangat cepat ini disebut dengan FLY BACK dari titik cahaya tersebut. Lintasan atau garis kedua sekarang dibentuk dengan gaya defleksi horizontal, kemudian setelah sampai ujung dari garis kedua, titik cahaya tersebut dikembalikan lagi ke sisi kiri dengan sangat cepat. Letak dari titik cahaya pada permulaan dari setiap garis akan ditaruh dengan gaya defleksi vertikal tepat di bawah garis yang diperoleh sebelumnya. Proses ini diulang terus sehingga titik cahaya tersebut mencapai ujung bawah kanan layar segi-empat, dan dengan demikian suatu gambar lengkap telah diperoleh atau di “scanned” oleh titik cahaya dalam bentuk garis-garis horizontal.

Interlaced Scanning

Seperti apa yang sudah diketahui, bahwa paling sedikit dibutuhkakn 16 gambar per detik untuk menghasilkan khayalan dari suatu gambar yang bergerak, juga telah ditemukan bahwa jumlah gambar per detik harus sama dengan dengan frekuensi dari sumber tenaga listrik arus bolak-balik yang digunakan, untuk mencegah gangguan yang disebut sebagai “hum bars” yang timbul sepanjang layar. Dengan demikian di Inggris dan Eropa dibutuhkan 50 gambar per detik, dan di Amerika dibutuhkan 60 gambar per detik.
Dengan adanya syarat jumlah gambar per detik ini dengan prinsip sederhana dari hasil scanning sinyal gambar elektronik yang mempunyai lebar band frekuensi sangat besar, berarti jumlah stasiun pemancar televisi yang dapat dialokasikan dalam suatu band frekuensi tersebut sangat terbatas.
Suatu teknik yang disebut dengan INTERLACED SCANNING telah dirancang untuk mengurangi lebar band dari suatu sinyal gambar dan dengan demikian akan memungkinkan untuk menempatkan lebih banyak stasiun pemancar televisi dalam suatu alokasi band frekuensi. Setiap gambar lengkap dibagi dalam dua rangka yang kemudia di “scan” dan dipancarkan satu per satu, kemudian digabungkan kembali pada pesawat penerima televisi.