Bildübertragung

In den meisten Fällen der Bildübertragung hat sich heute das Video-System durchgesetzt, weil es auch große Entfernungen überbrücken kann, und die geometrische Form des Übertragungsweges dabei praktisch keine Rolle spielt.

Ein Video-System besteht immer mindestens aus einer Videokamera, einem Koaxialkabel, und einem Bildschirm. In manchen Fällen wird das Bildsignal auch über eine Fernseh-Frequenz oder über ein Glasfaserkabel übertragen.

In den meisten Fällen arbeiten Video-Systeme mit 50 bis 100 Bildern pro Sekunde, und übertragen ungefähr 500.000 bis 4.000.000 Pixel pro Bild. Die Übertragungsgeschwindigkeit der Fernseh-Frequenzen ist nahezu so groß wie die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum, aber in Koaxialkabeln und Glasfaserkabeln breiten sich die Signale nur mit etwa 2/3 der Vakuum-Lichtgeschwindigkeit aus.

Inhalt

1 Sonderfälle der Bildübertragung 2 Siehe auch 3 Zwei Beispiele der Bildübertragung mit Spiegeln

Sonderfälle der Bildübertragung

Für Richtungsänderungen der Sichtlinie, oder um das Bild umzukehren, kann man Spiegel oder Prismen verwenden.

Wenn man das Prinzip des Fernrohres mit dem Prinzip der Richtungsänderung kombiniert, dann erhält man Geräte wie das Fernglas oder das Periskop, das auch in U-Booten verwendet wird.

Bei kleinen Entfernungen, und auch bei krummen Lichtwegen, kann man ein Glasfaser-Endoskop verwenden. Dieses besteht aus einer großen Anzahl von parallel angeordneten Glasfasern, und ist daher biegsam. Dabei überträgt jede Glasfaser ein Pixel.

Bei Entfernungen von einigen Metern, und einer nicht allzu großen Anzahl von Richtungswechseln, kann man Spiegel-Systeme verwenden. Bei dieser Anwendung ist es günstig, wenn die Spiegel, ähnlich wie jene von Overhead-Projektoren auf der Vorderseite verspiegelt sind. Dadurch vermeidet man störende Mehrfach-Reflexionen an der Glas-Oberfläche. Für eine seitenrichtige Darstellung des Bildes ist immer eine gerade Anzahl von Spiegeln erforderlich (diese Regel gilt nur für Plan-Spiegel).

Unter den vorhin erwähnten Einschränkungen, sind Spiegel-Systeme den Video-Systemen weit überlegen, was die Informations-Übertragungs-Leistung betrifft. Bei der mittleren Wellenlänge von sichtbarem Licht von 600 nm werden 5×10¹⁴ Bilder pro Sekunde übertragen, das sind 500 THz, (Tera-Hertz). Licht von 600 nm hat ein Auflösungsvermögen von 300 nm, also der halben Wellenlänge. Ein Spiegel von 30 cm mal 30 cm Größe besteht daher aus 10¹² Pixeln von 300 nm mal 300 nm Größe. Deshalb kann ein Spiegel dieser Größe 5×10²⁶ Pixel pro Sekunde übertragen, während gute Video-Systeme nach den weiter oben erwähnten Zahlen nur etwa 4×10⁸ Pixel pro Sekunde übertragen können. Die Übertragungsgeschwindigkeit der Bildsignale ist nahezu so groß wie die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum.

Außerdem besitzen Spiegel gegenüber den Video-Systemen noch weitere günstige Eigenschaften. Diese sind: kein Energieverbrauch, höhere Zuverlässigkeit, höhere Lebensdauer, geringeres Gewicht, einfacherer Aufbau, niedrigere Kosten, höhere Leuchtdichten sind möglich, keine Kontrastverminderung, keine Farbverfälschung (das Spektrum des Lichtes bleibt erhalten), auch einzelne Spiegel-Bilder sind ohne jeden weiteren Aufwand bereits stereoskopisch.

Siehe auch

Zwei Beispiele der Bildübertragung mit Spiegeln