テレビ

I

プロローグ

テレビジョンの略称。TVとも略称する。静止画や動画を電気信号にかえてケーブルや電波で遠隔地に伝送し、受信機で画像を再現するもの。ファクシミリや気象衛星からの画像伝送などもひろい意味でテレビジョンといえる。テレビ放送以外にも産業、教育、医療用などひろい範囲で活用されている。ここではテレビの仕組みについて説明する。テレビ放送に関しては放送の項を参照のこと。

II

テレビ画像

1枚の画面は、拡大すると多数の明暗の点でなりたっている。通常の写真、新聞や雑誌の写真も同様である。これらの点は画像を構成する要素であり、画素とよばれる。画素が多いほど画像は精細になる。テレビ画像も画素で構成されており、現行のテレビ放送では約25万個、ハイビジョン放送では約200万個の画素で画像ができている。送信側では画素を順番にえらびだして明暗を電気信号の強弱にかえて伝送し、受信側で電気の強弱を光の明暗にかえ、順番どおりにならべることで画像を再現する。

III

走査

送信側で画像を画素に分解し、受信側で順番にならべて、もとの画像にくみたてる技術を走査という。走査の仕組みは、横書きの本をよむのに似ている。視線は左から右に文字をおい、行がおわると、また左端にもどって次の行にうつる。この繰り返しで1ページをよみおわると次のページにうつる。テレビでは本の文字が画素に、本の1ページが1画面に相当する。現代のテレビでは、テレビカメラやスクリーンに応じて、いくつかの走査技術があるが、代表的なのは電子ビームをつかう方法である。

電子ビームはカメラの撮像管の中にある電子像をむすんでいる面(光導電面)を、本を1行ずつよむように走査して各画素の明暗をよみとる。受信機のブラウン管の中では電子ビームが蛍光面を同様に走査し、ビームの軌跡が画素の明暗に応じてひかることで画面が形成される。本の行に相当するのがテレビの走査線である。日本のテレビでは1画面は525本の走査線でえがかれ、1秒間に30枚の画面がつくられる。

IV

テレビ信号

テレビ信号は映像信号と音声信号からなる。映像信号は画像を構成する各画素の明暗に応じた電気信号で、明暗は電気信号の振幅、画像の細かさは周波数で表現される。一面が真っ白な画面の信号周波数は0ヘルツで、周波数が高くなるほど細かい模様を表現できる。伝送できるもっとも細かい画像は、走査線数によってきまる。走査線数525本の日本のテレビでは、もっとも細かい模様を伝送するのに必要な周波数は約4メガヘルツであり、したがって映像信号は0ヘルツから約4メガヘルツのひろい範囲の周波数成分をふくむ信号である。受信側で送信側とまったく同じ画像を再現するには、送信側の走査と受信側の走査を完全に一致させなければならない。これを同期とよび、映像信号には同期をとるための同期信号もくわえられている。カラーテレビでは、色と色の濃さをあらわす信号もくわえられる。

テレビ放送では映像信号は約4メガヘルツにもおよぶ周波数をふくんでいるので、地上放送では信号をはこぶ搬送波として周波数の高いVHFまたはUHFがつかわれる。電波に信号をのせる方式としては、映像信号の振幅によって搬送波の振幅を変化させる振幅変調(AM)がもちいられている。いっぽう音声信号は、日本の場合、映像搬送波から4.5メガヘルツはなれた周波数の搬送波を周波数変調(FM)して、映像搬送波と同じアンテナから発射される。