Techniklexikon

Fernsehen

Television, die Aufnahme, Übertragung und Wiedergabe von (bewegten) Bildern mit Mitteln der Nachrichtentechnik. Das Fernsehen beruht auf dem Prinzip der zeilenweisen Übertragung der Bildinformation in Form elektrischer Signale. Die Auflösung beträgt gegenwärtig (Bildformat 4 : 3) 625 Zeilen mit insgesamt etwa 5 × 10⁵ Bildpunkten (CCIR-Norm B), das hochauflösende Fernsehen (HDTV) mit einem Bildformat von 16 : 9 hat nach zwei konkurrierenden Standards 1125 oder 1250 Zeilen. Die Umwandlung der Leuchtdichtewerte der Bildpunkte in Stromimpulse erfolgt in einem Bildwandler durch die Abtastung eines Ladungsbildes, das mit Hilfe einer photoempfindlichen Schicht gewonnen wird. (Statt Röhren verwendet man heute meist einen CCD-Bildsensor.) Beim Farbfernsehen werden die Farbintensitäten dreier Grundfarben (Rot, Grün und Blau) bestimmt und in ein Leuchtdichtesignal und zwei Farbdifferenzsignale umgewandelt. Damit für das Auge ein kontinuierlicher Lichteindruck entsteht, ist die Übertragung von mindestens 16 Einzelbildern / s erforderlich, üblich sind 25 Bilder / s. Zur Verminderung des Flimmerns wird das Zeilensprungverfahren (interlaced mode) eingesetzt: Das Gesamtbild wird in zwei Halbbilder aufgeteilt, die aus den geraden bzw. ungeraden Zeilen bestehen und - zusammen mit einem Synchronisiersignal - abwechselnd übertragen werden. Zur Übertragung werden Bild-, Synchronisier- und Tonsignal auf eine Trägerfrequenz im UHF oder VHF-Bereich aufmoduliert und entweder von einem Sender abgestrahlt oder in ein Kabelnetz eingespeist. Beim Satellitenfernsehen empfängt ein Satellit in einer geostationären Umlaufbahn die Signale von einer Bodenstation und strahlt sie zum allgemeinen Empfang wieder ab. Im Fernsehempfänger wird das Signal verstärkt, aufbereitet und auf dem Bildschirm wiedergegeben.GeschichteDie erste Idee zur zeilenweisen elektrischen Übertragung von Bildern hatte Alexander Bain (Patentschrift für einen Fernkopierer von 1843), die mit der Entwicklung eines mechanischen Bildzerlegers mit »spiralig gelochter Scheibe« (Nipkow-Scheibe) 1884 durch Paul Nipkow umgesetzt werden konnte. Doch erst 1925, in Kombination mit der Kerr-Zelle als leistungsfähigem optoelektronischem Wandler, gelangte die Fernsehtechnik mit mechanischer Bildzerlegung über das Versuchsstadium hinaus. Die erste vollelektronische Fernsehübertragung wurde 1930 von Manfred von Ardenne in Berlin realisiert. Das erste Patent für ein Farbbildverfahren ging bereits 1902 an Otto von Bronk, für eine Farbbildröhre 1938 an Walther Flechsig. In den 50er Jahren entstanden die ersten Farbsendenormen (NTSC, SECAM), 1961 entwickelte W. Bruch das PAL-System. 1979 wurden die ersten CCD-Bildwandler vorgestellt. Seit Mitte der 90er Jahre wird auch mit digitaler Fernsehtechnik experimentiert.