Televizyon
Televizyon sözcüğü, “uzak” anlamındaki Yunanca tele ve “görme” anlamındaki Latince visio sözcüklerinden gelir. Buna göre, televizyonun sözcük anlamı “uzaktakini görme”dir.
İlk televizyon görüntüsünü 1926’da İskoç mühendis John Logie Baird yayımlamıştır. Önceleri görüntüler noktalar halinde ve titrekti, ama Baird bunları giderek iyileştirdi. Baird’ın sisteminde mekanik olarak döndürülen diskler kullanılıyordu; bunun karşısında, Marconi-EMI sistemi gibi elektronik olarak işleyen rakip sistemler de vardı. (Çeşitli ülkelerde televizyon yayınlarının gelişimine ilişkin ayrıntılı bilgiler RADYO VE TELEVİZYON YAYINLARI sayfasında verilmiştir.)
Resim Oluşturma
Televizyonda ilk sorun, görüntüyü, yani stüdyo ya da bir başka yerdeki sahneden yansıyan ışığı, uzun mesafeleri aşabilecek, katı cisimlerin içinden geçebilecek ve köşeleri dolanabilecek bir biçime dönüştürebilmektir. Elektrik akımı bunların hepsini yapabilir ve ışık da elektriğe dönüştürülebilir. İkinci sorun, sahnenin görüntüsünü yeniden oluşturmak için, alıcıdaki bir ışık kaynağını bu elektrik akımıyla denetleyebilmektir.
FOTOSEL sayfasında, üzerine ışık düşen bazı maddelerin nasıl bir değişime uğradıkları anlatılmıştır. Bu tür maddelerden yararlanılarak, değişen şiddetteki (parlaklıktaki) ışığı, bu değişimlere karşılık düşen elektrik akımlarına dönüştüren aygıtlar yapılabilir.
Sahnenin önüne bir fotosel yerleştirirsek, bunun üreteceği akım yalnızca yansıyan ortalama ışık miktarı kadardır. Demek ki, oluşturulacak resmin niteliğine ya da hangi bölümlerinin aydınlık, hangi bölümlerinin karanlık olması gerektiğine ilişkin herhangi bir bilgi bu yöntemle elde edilemez.
Bu güçlüğün üstesinden gelmek için sahne küçük bölümlere ayrılır ve her bölümden gelen ışık sırayla fotoselin üzerine düşürülür. Bunu yapmanın en basit yolu (ama en iyisi değil), üzerine sarmal düzende delikler açılmış disk biçiminde bir obtüratör (örtücü ya da ışık kesici) kullanmaktır. Eğer bu obtüratör sahne ile fotosel arasına yerleştirilir ve delikleri sırayla açık kalacak biçimde döndürülürse, her bir deliğin açık kalışında, sahnenin bir başka küçük bölümünden yansıyan ışık fotoselin üzerine düşer. Fotosel her ışık alışında, almış olduğu ışıkla orantılı bir elektrik vurusu üretir.'Tarama olarak adlandırılan bu yöntemi 1884’te Alman mühendis Paul Nipkow (1860-1940) bulmuş, Baird de uygulamıştır.
Modern yöntemin temelinde ise, ışığa duyarlı maddeyle kaplanmış bir yüzeyin kullanılması yatar. Bu türden işe yarar ilk aygıtı, yani kamera tüpünü, Rus asıllı fizikçi Vladimir Zworykin (1889-1982) geliştirdi. Zworykin, ikonoskop adını verdiği bu aygıtın patentini 1923’te aldı, ama yapım güçlükleri nedeniyle bunu ancak 1929’da gösterime sunabildi. Bugün uygulanmakta olan sistemler çok daha gelişmiş olmakla birlikte, temelde ikonoskop ilkelerine dayanır.
Kamera tüpü, bir biçimiyle, havası boşaltılmış ve kutu içine yerleştirilmiş bir cam silindir görünümündedir. Silindirin bir ucunu düz bir cam yüzey oluşturur ve çekimi yapılan sahnenin görüntüsü merceklerin yardımıyla bu yüzeyin üzerinde odaklanır.
Bu yüzeyin iç yanı elektrik iletebilen, saydam bir maddeyle kaplıdır; bu katmana sinyal levhası denir. Bu katmanın iç yanı da, ışığa duyarlı, ışıliletken (fotoiletken) bir maddeyle kaplıdır. “Hedef" olarak adlandırılan bu katman, her biri minik bir fotosel işlevi gören milyonlarca tanecikten oluşur. Görüntüden gelen ışık sinyal levhasından geçer ve hedefin üzerine düşer. Bu durum her taneciğin, üzerine düşen ışığın şiddetiyle belirlenen bir miktarda artı yüklü hale gelmesine yol açar. Böylece hedefin üzerinde, çekimi yapılan sahnenin, değişken elektrik yükü dağılımıyla belirlenen bir görüntüsü oluşur.
Silindirin öbür ucunda, hedefe elektron demeti salan bir elektron tabancası vardır. Silindirin dışına da, üzerlerinden elektrik akımı geçirilen bobinler yerleştirilmiştir. Bu elektrik akımı, tarama üreteci denen devrelerce üretilir ve elektron demetini denetlemeye yarar. Bu denetimin yardımıyla elektron demeti, üst köşesinden başlayarak hedefi bir uçtan öbür uca yatay olarak tarar; sonra ikinci satırı taramak için yeniden başa döner ve hedef bütünüyle taranıncaya kadar bu böylece sürüp gider. Sizin gözleriniz de bu sayfayı buna çok benzer bir biçimde taramaktadır. Elektron demeti hedefin dibine ulaştığında akım değişir ve demeti tekrar başlangıç noktasına taşır. Tarama işlemi sürekli olarak yinelenir.
Elektronlar eksi yüklü olduğundan, hedef üzerindeki fotoseller “mozaiği”ni bir baştan bir başa tarayan demet, taneciklerdeki artı yüklerin etkisini ortadan kaldırır, yani onları nötrleştirir. Bu, bir elektrik akımının oluşmasına yol açar. Eğer sahnenin görüntüsü belirli bir noktada parlaksa yük de büyük olacağından, sonuçta oluşan akım da büyük olur. Görüntüdeki karanlık bir nokta yalnızca küçük bir akım yaratır. Böylece, elektron demeti hedefi taradıkça değişken bir sinyalin doğmasına neden olur. Resim ya da görüntü sinyali denen bu değişken sinyal, resimdeki ışık ve gölgelerin elektriksel karşılığıdır.
Elektron demeti herhangi bir tanecik üzerindeki yükün etkisini yok edip o noktayı geçer geçmez, yük yeniden doğar ve demet aynı noktayı yeniden tarayıncaya kadar da varlığını sürdürür. Bütün kamera tüplerinde görülen bu depolama etkisi, modern sisteme, Nipkow diskini kullanan eski mekanik tarama yönteminde bulunmayan bir duyarlılık sağlar.
Demetin bir satırın ya da alanın sonuna her gelişinde, kameraya bağlı bir aygıt özel eşzamanlama (senkronizasyon) vuruları üretir. (Bunun neye yaradığı daha sonra anlatılacaktır.) Demek ki, stüdyodan gelen iki ayrı sinyal dizisi (resim sinyalleri ve eşzamanlama vuruları) ile stüdyo mikrofonlarından gelen ses sinyallerini de sayarsak, üç ayrı sinyal dizisi bulunmaktadır.
Dünyanın farklı yerlerinde, özellikle televizyon resmini oluşturmak üzere taranan satır sayısı açısından farklı standartlar uygulanır. İlk günlerdeki Baird sisteminde, seçiklik derecesi düşük, yani ayrıntı sayısı görece az olan resimleri üretmek için 30 satır taranırdı. Eğer bir tam taramada kullanılan satır sayısı artırılırsa, ayrıntı sayısı da artar ve resim daha net hale gelir. Avrupa standardı 625 satırdır; tamamlanan 625 satırlık her dizi bir resim oluşturur. Aynı standarda göre, bir saniyede oluşturulan resim sayısı 25’tir; ama, geçmeli tarama denen ve resimdeki titrekliği azaltan bir yöntemde (önce tek sonra çift satırlar tarandığından), her saniye 50 kez yarım resim taranmış olur. ABD’de ise 525 satır taranarak saniyede 30 resim oluşturulur.
Resim Gönderme
Mikrofondan gelen ses sinyalleri bir taşıyıcı dalga üzerinde taşınır (bu , ses sinyallerinin radyo dalgalarıyla taşınmasına benzer; bak. Radyo). Resim sinyalleri ile eşzamanlama vuruları için ise ikinci bir taşıyıcı dalga kullanılır.
Uzaya yayılan sinyaller, evlerdeki alıcılar tarafından toplanır, yükseltilir ve ayrılır. Ses taşıyıcı dalga işlevini tamamladığında bir kenara ayrılır. Ses sinyalleri ayrı bir yükselteçten geçirilerek hoparlöre gönderilir. Resim sinyalleri ile eşzamanlama vurularım getiren taşıyıcı dalga da bir yana ayrılır.
Televizyon alıcısı kapalıyken ekranı grimsi beyazdır. Bu renk, alıcıdaki katot ışınlı tüpün (lambanın) ön yüzündeki camın içini kaplayan fosforışıl maddeden kaynaklanır. Bu kaplamanın herhangi bir noktasına bir elektron demeti çarptığında, bu noktada ışıklı bir benek oluşur; elektron demetinin şiddeti ne kadar büyükse, bu nokta o kadar çok ışıldar.
Tüp ekranın hemen ardında daralır ve silindir biçiminde bir boyun oluşturur. Boynun iç yanında, ekranın üzerine elektron demeti salan bir elektron tabancası vardır. Elektron demeti ekranı tarar; bu, kamera tüpünde olduğu gibi, tarama üreteçlerinde üretilen ve tüpün boyun çevresine yerleştirilmiş bobinlerden geçirilen akımlarla sağlanır. Eşzamanlama vuruları tarama üreteçlerine beslenir ve böylece üreteçler denetim altında tutularak alıcıdaki tarama ile verici kameradaki tarama arasında eşzamanlama sağlanır. Elektron demeti hareketsiz haldeyken fosforışıl kaplama üzerinde parlak bir benek oluşturur; ama tarama hareketi çok hızlı olduğundan göz aldanır ve bu benekler, tüpün yüzünde bir uçtan bir uca uzanan, alt alta sıralanmış yatay çizgiler (satırlar) halinde görülür. Resim sinyali elektron tabancasını denetleyerek, demetteki elektron sayısını, dolayısıyla da beneğin parlaklık derecesini belirler. Örneğin, kameradaki demet sahnedeki beyaz bir noktayı tarıyorsa, üretilen sinyal büyük olur. Bu resim sinyali alıcıya ulaştığında elektron tabancasının daha fazla elektron salmasına neden olur ve sonuçta ekranın üzerinde beyaz bir benek oluşur. Ama kamerayla taranan siyah bir noktaysa, üretilen resim sinyali alıcının elektron tabancasından herhangi bir elektron çıkışı sağlamaz ve ekran üzerinde bu noktada hiçbir ışık gözükmez. Böylece ekranda resim, hızla hareket eden ve parlaklığı değişen tek bir benek tarafından oluşturulur; ama benek son derece hızlı hareket ettiğinden, insan gözü bunu bütün bir resim olarak algılar. Hareket etkisi, sinema filmlerinde olduğu gibi, birbirinden biraz farklı sabit resimlerin hızla gösterilmesi yoluyla oluşturulur.
Renkli Televizyon Sistemleri
İlk renkli televizyon gösterisini 1928’de John Logie Baird gerçekleştirdi, ama ticari amaçlı renkli televizyon sistemlerinin geliştirilmesi için bunun üzerinden 25 yıl geçmesi gerekti. Bunlardan ilki, 1954’te ABD’de geliştirilen ve bugün ABD’nin yanı sıra Kanada, Meksika ve Japonya’da hâlâ kullanılmakta olan NTSC’dir (“Ulusal Televizyon Sistemleri Komitesi” anlamına gelen İngilizce National Television Systems Committee sözcüklerinin başharflerinden). PAL sistemi ise (“Satır Atlamalı Faz” anlamına gelen Phase Alternation Line sözcüklerinin başharflerinden) NTSC’nin değişik bir biçimidir ve Almanya Federal Cumhuriyeti’nde geliştirilmiştir. Türkiye’de ve Fransa dışındaki öbür Avrupa ülkeleri ile Avustralya’da bu sistem kullanılmaktadır. Fransa, Rusya, Macaristan ve Cezayir’de ise SECAM (“Bellekli Elektronik Renk Sistemi” anlamına gelen Fransızca Systeme Electronique Couleur Avec Memoire sözcüklerinin başharflerinden ) sistemi kullanılmaktadır.
Renkli Televizyon
Beyaz da içinde olmak üzere hemen her renk, uygun miktarlardaki kırmızı, yeşil ve mavi ışığın karıştırılması yoluyla elde edilebilir. Renkli televizyon işte bu ilkeye dayanır.
Renkli televizyon kamerasında üç kamera tüpü vardır. Bunlardan birinde yalnızca kırmızı ışığı geçiren bir filtre, İkincisinde yalnızca yeşil ışığı geçiren bir filtre, üçüncüsünde de yalnızca mavi ışığı geçiren bir filtre vardır. Stüdyo sahnesinin görüntüsü aynalar aracılığıyla her üç tüpün üzerine düşürülür. Tüpler, yukarıda anlatılan siyah-beyaz televizyon kamerası tüpleri gibi çalışır ve her tüp bir resim sinyali ve eşzamanlama vurusu üretir. Kırmızı filtreli kamera tüpünden gelen sinyal, sahnenin kırmızı bölümlerini; öbür ikisinden gelen sinyaller de yeşil ve mavi bölümlerini temsil eder. Modern kameralarda, özellikle de ucuz olanlarında daha az tüp vardır. Siyah-beyaz kameralardakine benzeyen ışığa duyarlı kaplama, ayrı renk sinyallerinin üretilebilmesini sağlayan bir renkli filtreler mozaiğiyle örtülmüştür.
Eğer üç kamera tüpünden alınan sinyaller yükseltilir ve birinin ekranı kırmızı, birininki yeşil, birininki mavi renkte ışıyan fosforışıl maddeyle kaplı üç katot ışınlı tüpe beslenir ve sonuçta elde edilen resimler aynaların yardımıyla üst üste düşürülürse, ekranda yalnızca kırmızılar, yeşiller ve maviler değil, özgün sahnenin bütün renkleri görülür ya da bir başka deyişle ekran tam renkli hale gelir. Renkli televizyon göstericileri böyle çalışır.
Üç ayrı renk sinyalinin iletimi için kullanılan frekans bandı genişliği, bir siyah-beyaz verici istasyonun frekans bandı genişliğinin yaklaşık üç katıdır ve bu nedenle de üç ayrı renk sinyali gönderilmesi ekonomik değildir. Bu sorun, seçiklik derecesi (ayrıntı miktarı) yüksek siyah-beyaz bir resim gönderilip bunun içinin, çok daha az ayrıntıya inmek koşuluyla, renkle doldurulması yoluyla çözülür. Bu, insan gözü açısından da kabul edilebilir bir çözümdür. Renge ilişkin bilgi, “siyah-beyaz” görüntü sinyaline eklenen bir alt taşıyıcı dalgayla taşınır, böylece ek bir bant genişliğine gerek kalmaz. Bu alt taşıyıcı dalga, siyah beyaz bir alıcıda hemen hemen hiç fark edilmediği için sistem bu açıdan da uygundur. Bu yöntemle, her üç renge ilişkin bütün bilgi, bir siyah-beyaz verici istasyonunun kullandığı frekans bandından daha geniş olmayan bir frekans bandına sıkıştırılabilir.
Basit sistem için anlatılan üç ayrı katot ışınlı tüp, alıcıda tek bir tüp halinde birleştirilmiştir. Bu tüpün izleme ucu, üzerinde minik üçgenler biçiminde düzenlenmiş yaklaşık 1,7 milyon fosforışıl nokta bulunan bir ekran oluşturur. Üçgen gruplarından birinin üzerine bir elektron demeti çarptığında, üçgendeki noktalardan biri kırmızı, öbürü yeşil, üçüncüsü de mavi renkte ışır. Tüpün öteki ucuna üç elektron tabancası yerleştirilmiştir. Üzerinde küçük, yuvarlak delikler bulunan ve elek denen bir metal levha, elektron demetinin başka bir renkten fosforışıl nokta üzerine düşmesini önler; yani, örneğin yeşil tabancadan çıkan elektron demeti her üçgende yalnızca yeşil renkte ışıldayan noktanın üzerine düşer. Eğer bir üçgendeki her üç nokta üzerine de aynı anda kendi elektron demetleri düşmüşse, üçü de ışıldar; ama bu noktalar birbirine o kadar yakındır ki, göz bunları tek bir beyaz ışık noktası olarak algılar.
Japonya’da geliştirilmiş olan Trinitron tüpünde, sıra halinde üç demet üreten tek bir elektron tabancası bulunur. Bunun perdesi yarıklıdır ve tüpün yüzeyindeki üç renkli fosforışıl katman noktalardan değil, yüzey boyunca yan yana sıralanmış çok sayıda ince şeritten oluşur. Bu düzenleme son derece net resimler verir. Bu tüpler günümüzde hızla eski elekli tüplerin yerini almaktadır. Katot ışınlı tüplerin yerine de, yarı iletken tekniklerinin uygulandığı düz panel ekranlar geliştirilmiştir. Minyatür televizyon aygıtlarında ise, hesap makinelerinde ve sayısal (dijital) saatlerde kullanılan türden sıvı kristalli göstericilerden yararlanılmaktadır.
Herhangi bir renk üç özelliğe göre tanımlanır. Bunlar, rengin koyuluğunu ya da açıklığını gösteren parlaklık ya da seçiklik; rengin, siyah ve beyaz katılmadan önceki halini belirten ton; rengin içinde bulunan katışıksız renk oranını veren doymuşluktur. Televizyona gelen sinyalden bu özellikler yeniden oluşturularak, aslına uygun bir resim elde edilebilir.
Kablolu Televizyon
Fazlaca yaklaşılamayan ortamların gözlenebilmesi için televizyon kullanımı giderek yaygınlaşmaktadır. Örneğin bir enerji santralındaki kazanlar ve basınç göstergeleri, bunların görüntüsünü denetim merkezine ileten bir televizyon kamerası aracılığıyla sürekli izlenebilir. Radyoaktif maddelerin hareketini ve dökümhanelerde büyük parçaların dökümünü izlemek ve denetim altında tutmak için de televizyon kullanılabilir. Denenmekte olan roket ve jet motorlarının durumu ya da batmış bir gemiyi kurtarma işlemleri de televizyonla izlenebilir. Tıp öğrencilerine hastanenin bir başka yerinde yapılmakta olan ameliyatın yakın çekimlerini sınıflarındayken izletmek ve bilimsel araştırmalarda pek çok iş için televizyondan yararlanılabilir. Güvenlik merkezindeki aygıtlara bağlı kameralar da elektronik “bekçi” görevi görebilir.
“Kapalı devre” televizyon olarak adlandırılan bu tür televizyon sistemleri kısa mesafeler için yararlıdır. Kamera ile alıcı arasındaki bağlantı kabloyla sağlanır. Bazı büyük mağazalardaki televizyon sistemi bu türdendir.
Kablolu televizyon evde çeşitli programları izlemek için de kullanılabilir. Bir kablo ağı aracılığıyla uydu-yer istasyonlarına bağlanılarak bütün dünyadaki televizyon programları izlenebilir; ama seçilen kablo kanalının ücretinin de ödenmesi gerekir.
Televizyon programlarını uzun mesafelere göndermek için, televizyon sinyallerinin belirli aralıklarla yerleştirilmiş aktarıcı (röle) istasyonlarında güçlendirilmeleri gerekir. Eğer verici istasyona 80 kilometreden daha uzaktaysanız, aldığınız resimler oldukça kötü olabilir. Bunun nedeni, televizyon sinyallerinin bir doğru boyunca yol alması ve Dünya’nın yuvarlak olması nedeniyle de giderek yeryüzünden uzaklaşıp uzay boşluğunda kaybolmalarıdır.
Dünya Çapındaki Televizyon Ağları
İzleyicilerin uzak ülkelerdeki olayları anında izleyebilmeleri için, uzaya çok sayıda güçlü haberleşme (iletişim) uydusu gönderilmektedir. ABD ile Avrupa arasında gerçekleştirilen deniz aşırı, düzenli yayınlar vardır; bütün Avrupa’yı kapsayan mikrodalga radyo ve kablo ağı Eurovision adıyla anılır. Televizyon yayınlarının bir uydu aracılığıyla doğrudan evlere iletilebilmesini sağlayan DBS (“Uyduyla Doğrudan Yayın” anlamına gelen İngilizce Direct Broadcasting by Satellite sözcüklerinin başharflerinden) sisteminden çeşitli ülkelerde yararlanılabilmektedir.
TV Oyunları ve Bilgi
Videonun bulunması televizyon için yeni kullanım alanları yaratmıştır. Videobant kaydının kullanılması, resimlerin ve seslerin saklanarak istenilen sıklıkta yeniden üretilebilmesine olanak verir. Futbol maçlarının verildiği canlı yayınlarda, heyecanlı anların “anında yeniden gösterilmesi” de bu yöntemle olanaklı olmaktadır. Dahası, bir kanal izlenirken bir başka kanaldan yayımlanmakta olan program videoyla kaydedilebilmektedir.
Televizyonlarda elektronik oyunlar oynanabildiği gibi, bir bilgisayar veri tabanıyla sağlanan bilgileri gözden geçirmek için gene televizyondan yararlanılabilir. Bilgisayar veri tabanının sağladığı bilgiler ya da daha genel bir anlatımla bir teletekstin (telemetin) “elektronik sayfaları” televizyon sinyalleriyle gönderilir ve resim için kullanılmayan yedek hatlarda kodlanmış olarak görünür. Gerekli kod çözücüleriyle donatılmış alıcılarda, izleyici uzaktan kumanda aygıtındaki bir düğmeye basarak bilgi isteyebilir ve bu bilgiyi televizyon ekranından izleyebilir. İlk teletekst sistemleri İngiltere’de 1976’da geliştirilen Ceefax sistemi ile 1978’de geliştirilen Oracle sistemidir. Daha sonraları ABD’de Infotext, Kanada’da Telidon ve başka birçok ülkede farklı sistemler geliştirilmiştir. Türkiye Radyo Televizyon Kurumu da 1990’da teletekst hizmeti sunmaya başlamıştır.
Viewdata ya da videotex çok daha gelişmiş bir sistemdir ve daha geniş bir veri tabanını kapsar. Televizyon veri ya da bilgi bankasına telefonla bağlanır ve sayfalar telefon hatlarıyla gönderilir. Bu iki yönlü olarak işleyen bir sistemdir: Kullanıcılar istedikleri bilgiyi alabildikleri gibi, başka kullanıcılar için mesajlar da bırakabilirler. Ayrıca yer ayırtma ve mal siparişi gibi hizmetler için de bu sistemden yararlanabilirler.
Televizyon evlerde izlenen bir eğlence aracı olarak başlamış, ama gün geçtikçe gelişen ve çoğalan kullanım alanlarıyla bugün artık hemen hemen herkes için yaşamın ayrılmaz bir parçası haline gelmiştir. John Logie Baird’in 1926’da ilk titrek görüntüleri “küçük ekranda” göstermesinden bu yana televizyon teknolojisinde gerçekten çok önemli gelişmeler olmuştur.
