Fernsehgerät

Das Fernsehen basiert auf dem gleichen Funktionsprinzip wie der Film: Das menschliche Auge kann mehr als 25 Einzelbilder je Sekunde nicht mehr als voneinander getrennte Aufnahmen wahrnehmen und hält sie statt dessen für einen kontinuierlich ablaufenden Film. Fernsehgeräte erzeugen mit ihrer Bildröhre mindestens 25 Bilder pro Sekunde, die aus vielen Einzelpunkten aufgebaut sind.

Aufbau eines Fernsehgerätes

Ein Fernsehgerät besteht aus einer Bildröhre, verschiedenen Leiterplatten, auf denen sich Verstärker- und Steuerschaltkreise befinden, Lautsprechern und dem Empfangsteil, an dem sich der Anschluss für die Antenne oder das Fernsehkabel befindet. Die unterschiedlichen Bauteile werden durch Transformatoren mit verschiedenen Spannungen versorgt.
Die Bildröhre arbeitet nach dem gleichen Prinzip wie eine braunsche Röhre. Von einer Glühkatode werden Elektronen emittiert, die durch die Elektrodenlinse und eine magnetische Linse zu einem feinen Strahl gebündelt werden. Durch zwei Paar gekreuzter Ablenkmagnete, an denen eine veränderliche Steuerspannung angelegt wird, kann der Elektronenstrahl an eine beliebige Stelle des Leuchtschirmes gelenkt werden.

Aufbau einer Bildröhre mit magnetischer Ablenkung

Bildentstehung

Für den Aufbau des Bildes wird der Elektronenstrahl so gesteuert, dass er ein zeilenförmiges Zick-Zack-Muster auf dem Leuchtschirm zeichnet (Bild 2). Über die Intensität des Elektronenstrahls kann die Helligkeit am Auftreffpunkt reguliert werden. Das Fernsehbild ist somit nicht kontinuierlich aufgebaut, sondern setzt sich aus vielen Einzelzeilen zusammen, die ihrerseits aus einzelnen Bildpunkten bestehen. Nach einer einheitlich festgelegten Zeilennorm besteht jedes Bild aus 625 Zeilen mit jeweils 833 Bildpunkten pro Zeile. Da in jeder Sekunde 25 Bilder übertragen werden, bedeutet das pro Sekunde
25 x 625 x 833 = 13 015 625 Bildpunkte.

Zeilenaufbau auf dem Bildschirm eines Fernsehgerätes

Farbfernsehgeräte

Die Bildröhre bei einem Farbfernsehgerät enthält drei Systeme zur Erzeugung von Elektronenstrahlen (Bild 3). Diese Elektronenstrahlen werden in ihrer Intensität durch die ankommenden elektrischen Signale gesteuert. Die Strahlen sind so ausgerichtet, dass sie jeweils durch eines der insgesamt 357 000 Löcher einer Lochmaske fallen und dann auf den Bildschirm treffen, auf dem sich eine Vielzahl Dreiergruppen rot, grün, blau aufleuchtender Punkte befindet. Ein farbiger Bildpunkt entsteht durch additive Mischung aus den drei Grundfarben Rot, Grün und Blau. Da die Punkte sehr klein sind und sich das Bild aus etwa einer Million farbiger Bildpunkte zusammensetzt, sehen wir aus einiger Entfernung ein scheinbar klares, farbiges Bild. Die einzelnen Bildpunkte können nicht nur "ein- bzw. ausgeschaltet" werden, sondern auch in ihrer Helligkeit verändert werden. Auf diese Weise entsteht ein lebensechtes Bild.
Natürlich erkennt das Fernsehgerät nicht von selbst, welche Punkte welchen Farben zuzuordnen sind. Dazu müssen die Farben bereits bei ihrer Aufname in der Kamera kodiert und in entsprechende elektrische Signale umgewandelt werden.

Prinzip des Farbfernsehens: Das Bild setzt sich aus den drei Farben Rot, Grün und Blau zusammen.

Aus der Geschichte des Fernsehens

Bereits im 19. Jahrhundert gab es erste Überlegungen dazu, ob und wie man nicht nur Sprache und Musik, sondern auch Bilder übertragen kann. Das anzuwendende Prinzip hatte man bald erkannt: Die zu übertragenden Bilder mussten in einzelne kleine Bildteile zerlegt, diese in elektrische Signale umgewandelt, die elektrischen Signale übertragen, beim Empfänger wieder in Bildteile umgewandelt und schließlich zu einem Bild zusammengesetzt werden.
Eine erste technische Lösung dafür fand der deutsche Techniker PAUL NIPKOW (1860-1940) im Jahr 1887: In einer Scheibe befanden sich spiralförmig angeordnete Löcher (Bild 4). Das durch die Löcher fallende Licht traf auf eine Fotozelle und verursachte entsprechende Schwankungen der Stromstärke. Im Empfänger bewirkten diese Schwankungen der Stromstärke Veränderungen der Helligkeit einer Glühlampe, vor der ebenfalls eine Lochscheibe rotierte und dadurch das Bild auf einer Mattglasscheibe wieder zusammensetzte. Nach ihrem Erfinder wurde diese Scheibe als Nipkow-Scheibe bezeichnet. Die ersten Fernsehpioniere arbeiteten mit Nipkow-Scheiben.
Um 1925 gelangen in den USA, in Großbritannien und in Deutschland die ersten Fernsehübertragungen.

Übertragung eines Bildes mithilfe von Nipkow-Scheiben

Entscheidende Fortschritte wurden um 1930 erreicht: MANFRED VON ARDENNE (1907-1997) verbesserte die seit 1897 bekannte braunsche Röhre und entwickelte einen Breitbandverstärker, mit dem sich ein großer Frequenzbereich gleichmäßig und verzerrungsfrei verstärken ließ. Auf der Funkausstellung 1931 führte MANFRED VON ARDENNE erstmals das elektronische Fernsehen vor.
Bereits 1935/35 gab es in einer Reihe von Ländern Versuchssendungen des Fernsehens. 1936 erfolgten Übertragungen von den Olympischen Spielen in Berlin.1947 begann in den USA das Zeitalter des kommerziellen Fernsehens.

Mit den 1957 eingeführten SECAM-System (französisch für séquential à memoire) und dem 1961 vorgestellten PAL-System (englisch für phase alternation line) setzte sich immer stärker das Farbfernsehen durch.
Das Zeitalter des Farbfernsehens begann in der Bundesrepublik Deutschland am 25. April 1967. Ab diesem Tag strahlte das ZDF regelmäßig Farbfernsehsendungen aus.

Manfred von Ardenne 1907–1997

Stand: 2010
Dieser Text befindet sich in redaktioneller Bearbeitung.

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