Bagaimana Cara Kerja Televisi?



bagaimana cara kerja televisi?

Televisi sudah menjadi bagian dari kehidupan sehari-hari kita. Semua orang mengenal dengan baik peralatan elektronik satu ini. Dengan TV-lah kita menerima berita, menonton olahraga, pertunjukan, dan iklan, tentu saja.

Pernahkah Anda bertanya-tanya tentang bagaimana cara kerja televisi itu? Bagaimana teknologi yang memungkinkan TV dapat memberikan kita tontonan aneka rupa? Bagaimana bisa lusinan atau ratusan saluran video sampai di TV? Bagaimana TV mengubah sinyal untuk dapat menghasilkan gambar yang kita lihat?

Jika Anda bertanya-tanya tentang hal-hal tersebut, tetaplah membaca artikel ini.

Pixel TV dan Otak Kita


TV dapat bekerja sebagaimana yang kita saksikan, karena memanfaatkan dua sifat luar biasa pada otak kita.

Sifat pertama adalah: jika kita membagi-bagi sebuah gambar diam menjadi sekumpulan titik-titik kecil yang berwarna, maka otak kita memiliki kemampuan untuk menggabungkan dan menerjemahkan titik-titik tersebut menjadi sebuah gambar yang bermakna.

Silakan perhatikan gambar berikut.


Hampir semua orang, yang berada pada jarak yang cukup dekat dengan layar komputer mereka, tidak dapat memahami tentang gambar tersebut. Hal ini terjadi karena titik-titik gambarnya terlalu besar untuk diolah oleh otak. Tetapi, jika Anda berdiri 10 sampai 15 kaki dari monitor, maka otak Anda dengan mudah akan menangkap dan menerjemahkan titik-titik dalam gambar tersebut sebagai gambar muka bayi. Pada jarak tersebut, titik-titik gambar telah menjadi cukup kecil sehingga otak kita dapat menyatukannya menjadi gambar yang dapat dipahami.

Baik TV maupun monitor komputer (termasuk foto di majalah dan surat kabar) mendasarkan kemampuan penggabungan titik warna kecil dalam otak manusia dalam memotong gambar menjadi ribuan unsur-unsur tunggal. Pada sebuah layar TV atau komputer, titik-titik tersebut disebut piksel. Resolusi monitor komputer Anda mungkin 1024 x 768 piksel atau bahkan lebih besar.

Gerak pada TV dan Otak Kita


Sifat menarik kedua pada otak yang mendukung operasi TV adalah :

Jika Anda membagi potongan video menjadi sederetan gambar-gambar diam kemudian menunjukkan rentetan gambar diam tersebut dengan cepat, maka otak kita akan menyatukan gambar-gambar diam tersebut menjadi sebuah video bergerak.

Itulah dua sifat otak yang mendukung operasi TV. Tanpa kedua kemampuan otak ini, TV tidak akan berarti apa-apa.

Sekarang kita membahas bagaimana TV itu bekerja.

CRT (Tabung Sinar Katode)


Sejumlah TV yang digunakan sekarang ini menggunakan perangkat yang disebut cathode ray tube (tabung sinar katode) untuk menampilkan gambar. Teknologi lainnya, yang sekarang sedang marak adalah layar LCD dan layar plasma. Pada artikel ini kita akan fokus pada monitor berupa CRT.

Istilah anode dan katode merupakan istilah dalam elektronika yang biasa disinonimkan dengan terminal positif dan terminal negatif. Sebagai contoh, Anda biasanya mengacu terminal positif sebuah baterai dengan anode dan terminal negatif baterai dengan katode.

Pada tabung sinar katode, “katode” merupakan sebuah filamen yang dipanaskan. Filamen yang dipanaskan ini ditempatkan dalam sebuah “tabung” kaca yang divakumkan. Akibat pemanasan katode, aliran berkas elektron atau “sinar” akan memancar dari katode ke dalam vakum.

Elektron bermuatan negatif. Anode bermuatan positif, sehingga anode akan menarik elektron yang terpancar dari katode. Dalam sebuah tabung sinar katode, aliran elektron difokuskan menjadi sebuah berkas yang rapat dengan menggunakan sebuah anode pemfokus kemudian dipercepat dengan sebuah anode pemercepat. Berkas elektron yang rapat ini, dengan kecepatan yang tinggi bergerak dalam tabung vakum dan menumbuk bagian datar layar di ujung lain tabung. Layar ini dilapisi dengan fosfor, yang akan berpendar saat ditumbuk oleh berkas elektron.


Bagian dalam CRT

Bagian dalam CRT terdiri atas sebuah katode dan sepasang (atau lebih) anode. Terdapat pula layar berlapis fosfor. Ada lapisan konduktif di dalam tabung untuk mengumpulkan elektron yang menumpuk di ujung tabung layar. Namun demikian, dalam gambar tersebut Anda tidak melihat cara untuk “menyetir” berkas elektron –berkas elektron akan selalu mendarat pada sebuah titik kecil di pusat layar.

Itulah sebabnya, jika Anda melihat bagian dalam pesawat TV, Anda akan melihat bahwa pada tabung TV selalu terdapat balutan kumparan kawat.

Kumparan Pengendali TV

Gambar berikut memperlihatkan gambar sebuah kumparan pengarah dari tiga sudut pandangan yang berbeda.

Kumparan pengarah tidak lain hanya merupakan gulungan-gulungan kawat tembaga. Kumparan ini dapat menghasilkan medan magnetik dalam tabung, dan berkas elektron menanggapi keberadaan medan magnetik tersebut. Satu kumparan menghasilkan sebuah medan magnetik yang menggerakkan berkas elektron secara vertikal, sementara yang lainnya menggerakkan berkas secara horizontal. Dengan mengatur tegangan pada kumparan, berkas elektron dapat ditempatkan di mana saja pada layar.

Fosfor pada TV

Fosfor merupakan material yang jika dikenai radiasi akan memancarkan cahaya tampak. Radiasi dapat berupa cahaya ultraviolet atau berkas elektron. Sebarang warna yang berpendar sebenarnya adalah fosfor –pemendar warna yang menyerap cahaya ultraviolet yang tak tampak dan memancarkan cahaya tampak dengan sebuah warna karakteristik tertentu.

Pada sebuah CRT, fosfor dilapiskan pada bagian dalam layar. Saat berkas elektron mengenai fosfor, maka layar akan berpijar. Pada layar hitam putih, terdapat satu fosfor yang berpijar warna putih saat tertumbuk oleh berkas elektron. Pada layar warna, ada tiga fosfor yang disusun sebagai sebuah titik atau strip yang memancarkan cahaya warna biru, merah, dan hijau. Juga ada tiga berkas elektron yang akan menyinari fosfor tersebut secara bersama-sama.

Terdapat ribuan fosfor yang berbeda-beda yang telah dibuat. Fosfor ini dicirikan oleh warna pancaran mereka dan durasi berlangsungnya pemancaran setelah fosfor tersebut tereksitasi.

Sinyal TV Hitam-putih


Pada TV hitam putih, layarnya dilapisi dengan fosfor dan berkas elektron “menggambar” sebuah citra pada layar tersebut dengan cara menggerakkan berkas elektron melintasi satu garis fosfor setiap saat. Untuk “menggambari” keseluruhan layar, rangkaian elektronik di dalam TV menggunakan kumparan magnetik untuk menggerakkan berkas elektron dalam sebuah pola “raster scan” melintang dan ke bawah layar. Berkas akan menggambar satu garis melintasi layar dari kiri ke kanan. Kemudian dengan cepat kembali ke sisi kiri, berpindah ke bawah dan menggambarkan garis horizontal lainnya, dan seterusnya hingga sampai ke bagian bawah layar.

Dalam gambar di atas, garis biru menyatakan garis yang “digambar” oleh berkas elektron pada layar dari kiri ke kanan, sedangkan garis merah putus-putus menyatakan berkas yang bergerak kembali ke sebelah kiri. Saat berkas mencapai sisi kanan garis bagian bawah, maka berkas harus kembali ke sudut kiri atas layar, yang dinyatakan dengan garis hijau pada gambar. Saat berkas sedang “menggambar”, maka berkas menyala, dan pada saat berkas elektron sedang bergerak kembali ke kiri, maka berkas elektron mati sehingga tidak terdapat jejak pada layar. Istilah retrace horizontal digunakan untuk mengacu pada berkas yang bergerak kembali ke sisi kiri dari akhir penggambaran tiap-tiap garis, sedangkan retrace vertikal mengacu pada pergerakan berkas dari atas ke bawah.

Saat berkas elektron menggambarkan masing-masing garis dari kiri ke kanan, intensitas berkas diubah-ubah untuk menghasilkan tingkat kegelapan, abu-abu, dan putih yang berbeda-beda pada layar. Karena garis-garis ini jaraknya sangat dekat satu sama lain, otak kita menggabungkan garis-garis ini menjadi sebuah gambar tunggal. Normalnya, sebuah layar TV memiliki sekitar 480 garis tampak dari atas ke bawah.

Penggambaran di Layar TV


Ads by Google
TV standar menggunakan sebuah teknik interlacing saat menggambari layar. Pada teknik ini, layar digambari 60 kali setiap sekon tetapi hanya setengah dari garis-garis ini yang digambar pada tiap frame. Berkas menggambar setiap garis sisanya pada saat bergerak ke arah bawah layar –misalnya, pada setiap garis ganjil. Kemudian, saat berkas bergerak ke bawah layar pada waktu berikutnya, berkas akan menggambarkan garis-garis bernomor genap, berganti-gantian antara garis-garis bernomor ganjil dengan garis-garis bernomor genap pada setiap trek. Keseluruhan layar, dalam dua kali trek, digambari 30 kali setiap sekon. Teknik lain selain teknik interlacing adalah progressive scanning, yaitu teknik menggambar setiap garis pada layar 60 kali per sekon. Umumnya monitor komputer menggunakan teknik progressive scanning karena teknik ini sangat signifikan mengurangi kedipan.

Karena berkas elektron menggambarkan keseluruhan 525 garis selama 30 kali per sekon, maka berkas tersebut menggambarkan 15750 garis per sekon. Pada saat sebuah stasiun televisi ingin memancarkan sebuah siaran ke televisi Anda, atau ketika VCR ingin menampilkan video yang terekam pada pita video di TV, sinyal perlu mengacaukan rangkaian elektronika pengontrolan berkas sehingga TV dapat secara akurat menggambarkan citra yang dikirimkan oleh stasiun TV atau VCR. Oleh karena itu stasiun TV atau VCR harus mengirimkan sebuah sinyal yang telah dikenal dengan baik oleh rangkaian ke TV. Sinyal ini terdiri atas tiga bagian:

  • Informasi intensitas untuk berkas pada saat menggambarkan tiap-tiap garis
  • Sinyal retrace horizontal untuk memberi tahu TV kapan menggerakkan berkas kembali pada akhir tiap-tiap garis
  • Sinyal retrace vertikal 60 kali per sekon untuk menggerakkan berkas dari kanan bawah ke kiri atas.


Sinyal video komposit


Sebuah sinyal yang mengandung ketiga informasi di atas, yaitu informasi tentang intensitas, informasi retrace horizontal, dan informasi retrace vertikal, disebut sinyal video komposit. Saluran untuk input video komposit pada sebuah VCR biasanya melalui colokan RCA warna kuning.

Sinyal retrace horizontal merupakan pulsa 5 mikrodetik pada tegangan 0 volt. Rangkaian elektronika dalam televisi dapat mendeteksi pulsa-pulsa ini dan menggunakannya untuk memicu berkas retrace horizontal. Sinyal untuk jalur ini sebenarnya sebuah gelombang yang berubah-ubah antara 0,5 volt dan 2,0 volt, dimana 0,5 volt menyatakan hitam dan 2,0 volt menyatakan putih. Sinyal ini mengendalikan rangkaian intensitas untuk berkas elektron. Pada TV hitam putih, sinyal ini dapat mengonsumsi sekitar 3,5 megahertz (Mhz) lebar pita (bandwidth), sedangkan pada TV warna batas konsumsi lebar pitanya adalah sekitar 3,0 Mhz.

Pulsa retrace vertikal sama dengan pulsa retrace horizontal hanya saja durasi pulsa ini antara 400 sampai 500 mikrodetik. Pulsa retrace vertikal dipadukan dengan pulsa retrace horizontal untuk menjaga agar rangkaian retrace horizontal pada TV berjalan sinkron.

Layar TV warna


Antara layar TV hitam putih dan layar TV warna memiliki perbedaan dalam hal-hal berikut.

  • Pada layar TV warna terdapat tiga berkas elektron yang bergerak secara simultan melintasi layar. Berkas-berkas ini masing-masing disebut berkas merah, hijau, dan biru.
  • Layar TV warna tidak dilapisi dengan lapisan fosfor tunggal seperti pada layar TV hitam putih tetapi dilapisi dengan fosfor merah, hijau, dan biru yang disusun dalam konfigurasi titik-titik atau garis-garis strip. Jika Anda menyalakan TV atau monitor komputer Anda, dan melihat dengan saksama layarnya dengan bantuan kaca pembesar, Anda akan melihat titik-titik atau strip fosfor ini.
  • Di dalam tabung, dekat ke lapisan fosfor, terdapat sebuah layar logam tipis yang disebut pelindung bayangan (shadow mask). Pelindung ini dipenuhi dengan lubang-lubang yang sangat kecil yang disejajarkan dengan titik-titik atau strip fosfor pada layar.

Jika sebuah TV warna perlu membentuk titik merah, maka TV akan menembakkan berkas merah ke fosfor merah. Demikian halnya untuk titik hijau dan biru. Untuk menghasilkan titik putih, maka berkas merah, biru, dan hijau ditembakkan secara serentak –penggabungan ketiga titik warna ini akan menghasilkan kesan putih. Untuk menghasilkan titik hitam, ketiga berkas ini dimatikan dengan cepat saat mereka memindai titik. Semua warna-warna lain pada TV dihasilkan dari kombinasi merah, hijau, dan biru.

Sinyal TV Warna


Sinyal TV warna mula-mula sama dengan sinyal TV hitam putih. Tetapi kemudian ditambahkan sinyal krominasi dengan cara menumpangkan sebuah gelombang sinus berfrekuensi 3,579545 Mhz di atas sinyal TV hitam putih standar tersebut. Tepat setelah pulsa horizontal sinkron, delapan siklus gelombang sinus berfrekuensi 3,579545 Mhz kemudian ditambahkan sebagai pemecah warna. Dengan mengikuti kedelapan siklus ini, sebuah perubahan fase pada sinyal krominasi menunjukkan warna yang akan ditampilkan. Amplitudo sinyal tersebut menentukan saturasinya. Berikut ini hubungan antara warna dan fase:

  • Burst (warna dipecah) : 0 derajat
  • Kuning : 15 derajat
  • Merah : 75 derajat
  • Magenta : 135 derajat
  • Biru : 195 derajat
  • Cyan : 255 derajat
  • Hijau : 315 derajat

Sebuah TV hitam putih menyaring dan mengabaikan sinyal krominasi ini. Untuk TV warna, sinyal ini diambil dan didekode, bersama dengan sinyal intensitas yang normal, untuk menentukan bagaimana demodulasi ketiga berkas warna yang diperlukan.

Siaran TV


Sekarang Anda telah mengetahui sinyal video komposit yang standar. Perhatikan bahwa kita belum menyatakan adanya sinyal suara pada sinyal video komposit tersebut. Jika VCR Anda memiliki colokan video komposit warna kuning, Anda mungkin akan melihat bahwa ada colokan audio secara khusus di dekatnya. Jalur antara gambar dan suara pasti terpisahkan dalam sebuah TV analog.

Mungkin Anda telah mengetahui lima cara yang berbeda untuk memasukkan sinyal ke dalam TV Anda, yaitu:

  • Program siaran yang diterima melalui antena
  • VCR atau DVD Player yang dihubungkan ke terminal antena
  • TV kabel yang berasal dari sebuah set kotak yang dihubungkan ke terminal antena
  • Antena satelit besar (6 sampai 12 kaki) yang berasal dari sebuah set kotak yang dihubungkan ke terminal antena
  • Antena satelit kecil (1 sampai 2 kaki) yang berasal dari sebuah set kotak yang dihubungkan ke terminal antena

Empat sinyal yang pertama menggunakan bentuk gelombang analog NTSC standar seperti yang telah diuraikan pada bagian sebelumnya. Sebagai titik awal, mari kita lihat bagaimana sinyal siaran yang normal sampai ke rumah kita.

Sinyal TV yang dijelaskan di atas membutuhkan lebar pita 4 Mhz. Saat kita menambahkan suara, sesuatu yang disebut vestigial sideband dan sedikit ruang frekuensi untuk buffer, dibutuhkan sehingga sebuah sinyal TV secara keseluruhan mengonsumsi lebar pita sebesar 6 Mhz. Oleh karena itu, FCC mengalokasikan tiga pita frekuensi dalam spektrum radio, yang dibagi menjadi irisan 6 Mhz, untuk mengakomodasi saluran TV:

  • 54 sampai 88 Mhz untuk saluran 2 dan 6
  • 174 sampai 216 Mhz untuk saluran 7 sampai 13
  • 470 sampai 890 Mhz untuk saluran UHF 14 sampai 83
Sinyal TV komposit yang dijelaskan pada bagian sebelumnya dapat memancar ke rumah Anda pada sebarang saluran yang ada. Sinyal video komposit termodulasi amplitudo ke dalam frekuensi yang sesuai, kemudian suaranya dimodulasi frekuensi (+/- 25 Khz) sebagai sebuah sinyal yang terpisah.

Di sebelah kiri pembawa video adalah pita rendah vestigial (0,75 Mhz) dan di sebelah kanannya adalah pita atas penuh (4 Mhz). Sinyal suara dipusatkan di 5,75 Mhz. Sebagai contoh, sebuah program siaran yang dipancarkan pada saluran 2 memiliki pembawa video pada frekuensi 55,25 Mhz dan pembawa suara pada frekuensi 59,75 Mhz. Penala dalam TV Anda, saat ditala ke saluran 2, akan memisahkan sinyal video komposit dan sinyal suara dari gelombang radio yang dipancarkan ke antena.

VCR dan Sinyal TV Kabel


VCR pada dasarnya merupakan stasiun TV kecil. hampir semua VCR memiliki saklar di bagian belakang yang memungkinkan Anda memilih saluran 3 atau 4. Pita video mengandung sebuah sinyal video komposit dan sebuah sinyal suara yang terpisah. VCR memiliki sebuah rangkaian di bagian dalam yang mengambil video dan sinyal suara dari pita dan mengubahnya menjadi sebuah sinyal, yang bagi TV seolah-olah sebuah sinyal siaran dari saluran 3 atau 4.

Kabel pada TV kabel mengandung banyak saluran yang ditransmisikan pada kabel. Penyedia TV kabel Anda dapat demodulasi program TV kabel yang berbeda-beda ke dalam semua frekuensi normal dan menyalurkannya ke rumah Anda melalui kabel, kemudian rangkaian penala di TV Anda akan menerima sinyal tersebut tanpa membutuhkan sebuah kotak kabel.

Sinyal TV satelit


Antena satelit besar mencuplik sinyal-sinyal baik yang tak terkode maupun yang terkode yang dipancarkan ke bumi oleh satelit. Pertama, Anda harus mengarahkan antena Anda pada satelit tertentu, kemudian memilih saluran tertentu yang sedang dipancarkan. Kotak antena akan menerima sinyal tersebut, mendekodenya jika diperlukan, kemudian mengirimkannya ke saluran 3 atau 4.

Antena satelit kecil merupakan antena yang bersifat digital. Siaran TV didekode ke dalam format MPEG-2 dan dipancarkan ke bumi. Kotak antena melakukan banyak tugas untuk mendekode MPEG-2 kemudian mengonversinya menjadi sinyal TV analog standar dan mengirimnya ke TV Anda pada saluran 3 atau 4.

Nah, demikianlah kita telah membincang tentang cara kerja televisi di rumah-rumah kita. Televisi yang ada di rumah kita pada umumnya merupakan televisi analog. Selain televisi analog ada juga televisi digital. Kita akan mengulas pada artikel tersendiri tentang cara kerja televisi digital ini. Tetaplah berkunjung ke blog ini.

Sumber: HowStuffWorks
Oleh : Marshall Brain
Bagaimana Cara Kerja Televisi? Bagaimana Cara Kerja Televisi? Reviewed by Momang Yusuf on 6/14/2015 11:47:00 PM Rating: 5

1 komentar:

Diberdayakan oleh Blogger.