RASTER GAMBAR PADA TV CRT

B. RASTER GAMBAR PADA SISTEM TELEVISI

Gambar Raster/Bitmap merupakan gambar yang terbentuk dari titik - titik atau piksel. Grafis ini tergantung oleh banyaknya piksel sehingga apabila dilakukan zooming/pembesaran, akan terlihat kotak - kotak piksel dari gambar tersebut.

1. Analisis Raster Gambar Sistem Televisi

Gambar pada pesawat televisi dibentuk oleh sebuah pola kumpulan titik-titik yang bersatu untuk membentuk sebuah gambar yang lengkap. Titik-titik tersebut muncul pada layar televisi satu demi satu dalam selang waktu yang sangat singkat (frekuensi yang sangat tinggi). Pemecahan gambar menjadi deretan titik-titik kecil ini dilaksanakan melalui sebuah teknik yaitu “scanning” (penyapuan). Mata dari scanner menyapu sebuah gambar secara keseluruhan dalam cara yang sama seperti mata seorang pembaca melihat halaman buku, kata demi kata, baris demi baris. Scanner tersebut membangkitkan sinyal listrik yang sebanding dengan kecerahan titik-titik yang di “scan”. Bermacam-macam jenis teknik Scanning (baik secara mekanik maupun elektronik) telah banyak dicoba dan diterapkan dalam pengembangan teknologi televisi ini. Hampir semua pesawat televisi modern menggunakan berkas elektron sebagai scanner Kelebihan scanning dengan berkas elektron ini adalah bahwa berkas elektron tersebut dapat digerakkan dengan kecepatan (frekuensi) yang sangat tinggi dan dapat menyapu (men-"scan") sebuah gambar secara keseluruhan dalam waktu yang sangat singkat. Gambar di atasmenunjukkan bentuk yang disederhanakan dari lintasan berkas elektron dalam menyapu gambar secara keseluruhan. Garis lurus yang utuh menyatakan lintasan berkas elektron di atas permukaan gambar dan garis putus-putus menyatakan periode "fly back” atau “retrace". Selama periode ini berkas elektron dihapus.

Ilustrasi yang ditunjukkan pada Gambar di atas menunjukkan sebuah pola “scanning" sederhana yang disusun hanya oleh beberapa garis mendatar (horizontal) dan sebuah pengulangan sederhana dari bawah ke atas. Proses scanning sebenarnya yang terjadi dalam pesawat televisi melibatkan sejumlah besar garis-garis horizontal. Sebuah scanning yang lengkap seperti yang ditunjukkan pada Gambar di atas menghasilkan sebuah pola gambar diam yang mirip dengan sebuah frame gambar film bergerak. Jika sebuah pola gambar diulang ratusan kali per detik maka pola gambar itu akan tampak bergerak secara halus (tidak terpotongpotong). Makin banyak jumlah garis horizontal yang digunakan dalam sebuah pesawat televisi makin baik tampilan gambar yang ditunjukkan oleh pesawat televisi itu.

Dalam sebuah pesawat televisi, frekuensi pengulangan sebuah gambar dan jumlah garis scanning yang digunakan harus distandardisasi untuk setiap sistem yang digunakan di suatu negara untuk pemancar dan penerima. Sebagai contoh, di Amerika serikat, pemancar dan penerima menggunakan standar jumlah garis sebanyak 525 garis horizontal per frame dan dengan frekuensi 30 frame per detik. Dengan cara yang sama, jumlah elemen gambar dalam setiap garis horizontal dibatasi oleh frekuensi gelombang ("channel") sampai 330 elemen per garis. Hasilnya adalah sebuah gambar (bayangan) yang terdiri atas 173.000 elemen untuk sebuah "frame". Elemen-elemen ini diulang 30 kali per detik (dengan frekuensi 30 Hz) untuk menghasilkan 7 juta elemen gambar yang terpancar per detik.

Mengeksplorasi

Carilah informasi mengenai frame pada televisi. Elemen apa sajakah yang terjadi dalam pembentukan frame pada televisi.

2. Memahami Raster TV Melengkung Pada Bagian Kiri Kanan 

a. Raster melengkung pada bagian kiri-kanan

Cacat yang tampak seperti gambar di bawah dapat terjadi pada CRT dengan sudut defleksi 110 derajat, CRT square-flat, CRT slim atau CRT Sony Trinitron 20 inch keatas. Cacat semacam ini dinamakan cacat Pin-cushion atau cacat bantal karena bentuk dimensi raster yang menyerupai gambar bantal. Orang kadang juga menamakan cacat EW (atau East-West) karena seperti pada gambar peta bagian yang cacat menunjukkan arah timur-barat.

Problem disebabkan karena "ketidakseragaman" jarak antara penembak elektron ke arah permukaan layar. Layar pada bagian pojok-pojok gambar mempunyai jarak yang paling jauh, sehingga mengakibatkan defleksi horisontal jatuhnya pada layar menjadi “paling lebar” jika dibanding dengan gambar pada bagian tengah. 

Untuk memperbaiki cacat EW ini digunakan sirkit seperti nampak pada gambar blok diagram dibawah. Sirkit ini dinamakan sistim “Diode Modulator”. Tujuan dari sirkit ini adalah “mengurangi lebar tarikan” defleksi-horisontal pada bagian pojok-pojoknya yang menyimpang lebih jauh dibanding pada bagian tengah agar dihasilkan gambar yang lurus pada kiri-kanan layar.

Karena cacat merupakan lengkungan yang tidak merata – maka untuk mengurangi tarikan defeleksi horisontal perlu diberi sinyal yang bentuknya berupa pulsa-pulsa “parabol” 

Dasar-dasar sirkit EW

Contoh.

1 (gambar dibawah) merupakan sirkit paling dasar – dimana masih menggunakan all-transistor dan 2 buah VR trimer untuk adjustment secara manual. Sirkit terdiri dari bagian-bagian :

1. Pembentuk sinyal parabola (V952) – sirkit ini mendapat sinyal masukan yang berbentuk gigi gergaji dari vertikal-out dan merubahnya menjadi sinyal yang berbentuk parabol.

2. Penguat sinyal EW drive (V956), besarnya faktor penguatan bagian ini dapat diajust dengan RP952 untuk mengatur bentuk lengkungan parabol agar cacat lengkungan dapat diubah menjadi lurus.

3. EW amplifier –merupakan sebuah transistor (atau kadang FET) jenis power untuk mendrive Diode Modulator. RP951 dipakai untuk mengatur tegangan bias dc untuk basis V956 dan digunakan untuk mengatur H.size

4. Filter - yang terdiri dari sebuah R956, C958, dan L902.

5. Dari L902 selanjutnya dihubungkan ke Diode Modulator - yang terdiri dari serial 2 buah Diode pada sirkit kolektor horisontal-out.

Contoh:

2 (gambar dibawah) adalah sirkit EW yang menggunakan ic TDA8145.

a. Masih menggunakan VR trimer

b. Pin-2 mendapat pulsa dari vertikal out

c. R5 mendapat pulsa dari flyback

d. IC TDA8145 merupakan pembentuk parabola, penguat parabola dan juga sekaligus sebagai EW driver.

e. Adjustment menggunakan VR trimmer.

Contoh.

3 (gambar dibawah) merupakan sirkit EW dengan kontrol lewat I2Cbus yang menggunakan ic vertikal-out TDA8350Q.

a. Pembentuk sinyal parabol ada di bagian ic pada ic vertikal

b. Kontrol EW dari ic jungel masuk dahulu ke pin-12 ic vertikal

c. Keluaran dari pin-12 kemudian digunakan untuk men-drive transistor EW amplifier Q301

d. Adjustment dilakukan melalui kontrol data I2Cbus (dengan service menu) dari ic jungel

e. Data adjustment disimpan pada memori (eeprom)

Contoh.

4 (gambar dibawah) merupakan  sirkit EW yang yang menggunakan ic jungel TDA8844

a. Pembentuk parabol ada dibagian ic jungel seperti contoh gambar dibawah.

b. Dengan teknologi ini, maka adjustment Vertikal dan Horisontal geometri dapat dilakukan lewat service - menu menggunakan remote kontrol

c. Sirkit pembentuk parabol ada didalam ic jungel

d. Kontrol adjustment EW di-outputkan lewat pin EW Out (contoh gambar pin-3)

e. EW selanjutnya diinputkan ke EW drive dan EW amplifier seperti contoh gambar dibawah.

f. Data adjusment disimpan pada eeprom (memori)

Kerusakan sirkit pin-cushion  yang dapat terjadi adalah :

1. Transistor Q801atau FET EW Amplifier short - Raster melengkung dan H.size makin melebar

2. Transistor Q801 atau FET power open (putus) - Raster melengkung dan H.size makin mengecil

3. Resistor R8098 dari diode modulator ke EW amplifier putus - Raster melengkung dan H.size menyempit

4. Elko filter C414 pada kolektor transistor EW amplifier kering - EW tidak mau diadjust

5. Diode modulator D404 (atas) short - B+ short, transistor EW amplifier rusak

6. Diode Modulator D408 (bawah) short - Raster melengkung dan H.size menyempit

7. Kapasitor milar bagian atas nilai mengecil (CR402S) - Transistor HOT rusak

8. Kapasitor milar bagian bawah nilai mengecil (CR408S),Kapasitor milar bagian bawah short (CR408S) - Transistor HOT rusak, Raster melengkung dan H.size melebar

9. Sirkit pembentuk parabola rusak - Pin-cushion (kelengkungan) tidak mau diadjust

10. Eeprom rusak atau data korup - Raster melengkung, blank

11. Raster kembang-kempis - Kapasitor milar CR402S mau rusak

Adjustment EW.

1. Sirkit EW yang masih menggunakan VR trimer hanya mempunyai 2 macam adjustment, sehingga kadang hasilnya kurang optimal. Bagian pojok atas bawah kadang dijumpai masih cacat (sedikit agak bengkok).

2. Sirkit EW lewat I2Cbus (SDA/SCL) mempunyai beberapa macam adjustment dan hasilnya lebih sempurna dibanding dengan EW manual dengan VR trimer.

Berikut adalah contoh macam-macam adjustment EW lewat I2Cbus. 

C. SINYAL WARNA PADA TELEVISI

Sinyal adalah suatu besaran fisis yang berubah terhadap waktu, ruang, ataupun dapat berubah terhadap variabel bebas lainnya, yang dimaksud dengan variabel bebas di sini adalah sinyal dapat dikatakan sebagai sinyal kontinyu (dinyatakan dengan x(n)), sinyal diskrit (dinyatakan dengan x(t)), dan lain-lain.

Sinyal Analog adalah sinyal kontinyu yang mempunyai puncak positif dan puncak negatif dimana karakteristik dari sinyal tersebut akan berubah ubah sesuai dengan informasi yang dibawanya. Karakteristik yang akan berubah-ubah adalah amplitudo dan frekuensi. Pada umumnya sinyal analog digambarkan dalam bentuk gelombang sinus yang mempunyai tiga variabel, yaitu:

1) Amplitudo: Menggambarkan tinggi gelombang 

2) Frekuensi: Jumlah gelombang yang dihasilkan perdetik 

3) Fasa: Besarnya sudut yang terbentuk pada gelombang

Gelombang sinus memiliki frekuensi tunggal, dimana gelombang sinus dapat dideskripsikan memiliki frekuensi awal nol dan amplitudo awal nol. Kemudian amplitudo tersebut akan berubah-ubah sehingga berpindah ke amplitudo maksimum positif.

Sinyal digital adalah sinyal tak kontinyu yang memiliki dua kemungkinan keadaan yaitu logika 0 dan logika 1. Inilah alasan mengapa disebut sinyal tak kontinyu. Selain itu sinyal digital juga mempunyai istilah tepi naik dan tepi turun. Tepi naik merupakan transisi dari negatif ke positif, sedangkan tepi turun merupakan transisi dari positif ke negatif.

Dalam prakteknya sinyal digital lebih mempunyai kelebihan dibandingkan dengan sinyal analog. Salah satunya adalah sinyal digital lebih tahan terhadap noise.

Mengasosiasikan dan Mengomunikasikan

Analisislah mengenai logika 0 dan logika 1 pada sinyal digital. Seberapa besar pengaruh logika 0 dan logika 1 tersebut! Sampaikanlah hasil mengasosiasikan Anda di depan kelas!

1. Sinyal TV Warna Standard

Bagaimanapun juga untuk pemancar televisi warna harus memenuhi syarat ‘kompatibilitas'. Dengan sifat seperti ini sinyal yang dipancarkan oleh pemancar televisi warna akan dapat ditangkap dengan baik oleh penerima televisi warna. Begitu juga untuk penerima televisi warna harus mampu menerima sinyal (khususnya sinyal gambar) yang dipancarkan oleh pemancar televisi warna dan mampu menampilkan gambar sebagaimana mestinya.

a. Sistem PAL Standard

PAL Standard merupakan sistem yang digunakan di Indonesia. Sistem ini memenuhi sifat kompatibilitas, dan ia merupakan perbaikan dari sistem NTSC. Pada PAL standard reproduksi dari warna gambar asli dapat dilakukan dengan baik pada penerima televisi warna. Bahkan sinyal itupun dapat diterima serta direproduksi dengan baik pula oleh penerima televisi monokrom, sehingga dapat menghasilkan gambar hitam-putih yang sesuai. Begitu pula untuk programhitamputih dapat diterima dengan baik oleh penerima televisi warna serta mampu mereproduksi gambar hitam-putih sebagaimana mestinya.

Hal itu semua dikarenakan adanya sinyal luminan yang mengatur terangnya gambar (sinyal luminan ini sifatnya sama dengan sinyal gambar untuk televisi hitam-putih) serta sinyal krominan yang mengatur nada warna primer yang ada.

Bentuk dasar dari sistem kamera TV warna ditunjukkan pada gambar 1. Disini sinyal warna primer MHB diproses dalam rangkaian Matriks. Dari rangkaian Matriks inilah kemudian dipancarkan sinyal luminan dan sinyal krominan. Dengan demikian bila program yang dipancarkan oleh pemancar TV warna diterima oleh penerima TV monokrom, maka yang berguna hanyalah sinyal luminan, sedangkan bila program tersebut diterima oleh penerima TV warna maka kedua sinyal itu digunakan (sinyal luminan dan krominan).

Pada penerima TV warna, sinyal luminan dan sinyal krominan digabungkan menjadi satu untuk memperoleh sinyal MHB. Sinyal luminandinyatakan dengan Y. Untuk memperoleh warna primer MHB dari tiga komponen sinyal (M-Y), (H-Y) dan (B-Y), maka dapat dibentuk dengan menggunakan Y sebagai berikut:

(M-Y) + Y = M 

(H-Y) +  Y = H

(B-Y) + Y = B

Sinyal-sinyal (M-Y), (H-Y), (B-Y) disebut sebagai 'Color difference signal (sinyal selisih warna a).

b. Sinyal Luminansi

Bahwa untuk memproduksi gambar hitam-putih pada penerima TV monokrom apabila ia menerima isyarat warna, maka pemancar TV warna perlu memancarkan sinyal luminansi (sinyal kecerlangan gambar) atau sinyal Y.

Untuk membuat sinyal Y adalah dengan jalan mencampur 3 sinyal warna primer MHB (yang dilakukan oleh tabung kamera) dengan perbandingan tertentu dilakukan dengan menggunakan rangkaian matriks.

Pencampuran dari ketiga isyarat warna primer untuk memperoleh sinyal luminansi menggunakan perbandingan yang disesuaikan dengan tingkat kepekaan indera mata dalam menangkap kuat cahaya. Karena mata memiliki kepekaan yang paling tinggi terhadap kuat warna hijau maka menggunakan 59%. Kemudian untuk merah 30% dan biru 11% (karena mata paling kurang peka terhadap warna biru). Jadi untuk memperoleh sinyal luminan adalah dengan memperhatikan sifat kepekaan mata terhadap kuat cahaya warna dan mencampurnya menjadi satu. Dengan demikian perbandingan itu ditulis sebagai berikut:

Y = 0,3M + 0,59H + 0,11B

Jika misalnya objek yang diambil berwarna putih terang, maka ketiga tabung gambar akan memiliki keluaran yang sama. Hal ini dikarenakan pada televisi sudah dikonstruksi sedemikian rupa sehingga bila objek yang diambil putih terang, masing-masing output tabung gambar akan memiliki level sama dan berharga 1 Volt. Jadi bila tegangan Merah Hijau