Fisika Terapan - Kamera Televisi

MAKALAH

FISIKA TERAPAN

“Kamera Televisi”

Disusun Untuk Memenuhi Tugas Mata Kuliah Fisika Terapan

Dibimbing Oleh Sudirman S,Pd

 

DISUSUN OLEH :

 KHUSILA ZULHADI 

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA SEMESTER IV

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN (FKIP)

UNIVERSITAS SAMAWA (UNSA) SUMBAWA BESAR

2013/2014

KATA PENGANTAR

 Puja dan Puji syukur kami panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa  atas limpahan rahmat dan karunia-Nya , sehingga kami dapat menyelesaikan makalah   yang berjudul “Kamera Televisi”  ini dengan lancar. Penulisan makalah ini bertujuan untuk memenuhi salah satu tugas yang diberikan oleh dosen mata kuliah Fisika Terapan.

Kami  harap dengan membaca makalah ini dapat memberi manfaat bagi kita semua, dalam hal ini dapat menambah wawasan kita mengenai pengaruh kamera televisi terhadap mahasiswa dan  masyarakat, dan juga untuk memotivasi diri untuk penerapan dalam kehidupan sehari-hari, atau mahasiswa maupun masyarakat dapat mengambil sisi positif   dan tidak melakukan hal-hal yang bersifat negatif.

Kami sangat menyadari bahwa makalah ini masih memiliki kekurangan, kami mengharapkan kritik dan saran dari pembaca yang bersifat membangun untuk perbaikan makalah kami. 

                                      Penyusun

 BAB II

PEMBAHASAN

 

A.    Sejarah Perkembangan Pesawat Pemancar dan Penerima TV  

         Televisi adalah sebuah media telekomunikasi terkenal yang berfungsi sebagai penerima siaran gambar bergerak beserta suara, baik itu yang monokrom (hitam-putih) maupun berwarna. Kata "televisi" merupakan gabungan dari kata tele ("jauh") dari bahasa Yunani dan visio ("penglihatan") dari bahasa Latin, sehingga televisi dapat diartikan sebagai “alat komunikasi jarak jauh yang menggunakan media visual/penglihatan.” Penggunaan kata "Televisi" sendiri juga dapat merujuk kepada "kotak televisi", "acara televisi", ataupun "transmisi televisi". Penemuan televisi disejajarkan dengan penemuan roda, karena penemuan ini mampu mengubah peradaban dunia. Di Indonesia 'televisi' secara tidak formal sering disebut dengan TV (dibaca: tivi, teve ataupun tipi.)

         Pada saat industri dan teknologi pesawat radio menjadi mapan, para peneliti dibidang elektronika sibuk mencari temuan-temuan baru dibidang tersebut, yaitu televisi. Gagasan pemancaran dan penerimaan siaran televisi untuk pertama kali muncul dalam cerita fiksi ilmiah dalam tahun 1880-an. Dalam tahun 1884 seorang peneliti Jerman yang bernama Paul Nipkow mengembangkan sebuah teknologi yang disebut teknologi cakram berputar (rotating-disc technology) untuk mengirimkan gambar melalui kabel. Pada tahun 1888, peneliti bernama Freidrich Reinitzeer, ahli botani Austria, menemukan cairan kristal (liquid crystals), yang kelak menjadi bahan baku pembuatan LCD. tapi ini belum diterapkan pada saat itu. Teknologi ini mendominasi tahun-tahun awal penelitian tentang televisi, tetapi kemudian mulai ditinggalkan karena dianggap tidak praktis. Pesawat televisi elektronik pertama muncul setelah tahun 1927, yaitu ketika seorang peneliti berkebangsaan Amerika yang bernama Philo T. Farnsworth mengembangkan tabung “dissector”.

Dalam tahun 1928 drama televisi pertama ditayangkan melalui pemancar eksperimen di Schenectady, New York. Selama kurun waktu tahun 1930-an Sarnoff yang kemudian menjadi presiden perusahaan RCA mengembangkan teknologi televisi. Pada saat itu ia mengangkat seorang ahli fisika Berkebangsaan Amerika keturunan Rusia yang bernama Vladimir Zworykin untuk melanjutkan penelitian dan perbaikan kamera televisi. Pesawat 7 televisi pertama yang berhasil dibuat adalah pesawat TV hitam putih dan berukuran 13 cm (kira-kira 5 inci). Perkembangan teknologi pesawat TV hampir terhenti pada awal tahun 1940-an karena adanya perang dunia kedua.

Sebelum kita mempelajari prinsip kerja penerima TV, ada baiknya mengetahui sedikit tentang perjalanan objek gambar yang biasa kita lihat dilayar TV. Gambar yang kita lihat adalah hasil produksi dari sebuah kamera. Objek gambar yang ditangkap lensa kamera akan dipisahkan menjadi tiga warna primer yaitu merah (Red) , hijau (Green) , dan biru (Blue). Hasil tersebut akan dipancarkan oleh pemancar TV (Transmitter) berupa sinyal krominan, sinyal luminan dan sinkronisasi.

Selain gambar, pemancar televisi juga membawa sinyal suara yang ditransmisikan bernama sinyal gambar. Gambar dipancarkan dengan system amplitudo modulasi (AM), sedangkan suara dengan frekuensi modulasi (FM). Kedua sistem ini digunakan untuk menghindari derau (noise) dan interferensi. Kedua sinyal informasi diatas dimodulasikan dengan RF Carrier dan dipancarkan ke angkasa melalui antena. Setelah perang dunia kedua selesai, teknologi televisi berkembang dengan pesat sampai tahun 1948. Pada saat itu ruang frekuensi untuk pemancar televisi pada gelombang VHF (very high frequency, untuk gelombang 2-13(174 - 230 MHz) ) mulai penuh, sehingga para peneliti harus mencari jalan keluar untuk masalah ini. Kemudian pada tahun 1952 disepakati bahwa tambahan ruang frekuensi untuk pemancar televisi dibuka pada jalur gelombang UHF (Ultra High Frequency, untuk gelombang 14-83(470 - 862 MHz)). Pada tahun 2000-an, masing-masing jenis teknologi layar semakin disempurnakan. Baik LCD, Plasma maupun CRT terus mengeluarkan produk terakhir yang lebih sempurna dari sebelumnya. Pada tahun 2008 dan seterusnya, menyusul perkembangan televisi digital di negara-negara Amerika dan Eropa, Indonesia juga akan menerapkan sistem penyiaran Televisi digital (Digital Television/DTV) adalah jenis TV yang menggunakan Modulasi digital dan sistem kompresi untuk menyebarluaskan video, audio, dan signal data ke pesawat televisi.

Ada tiga sistem pemancar TV di dunia, yaitu :

a). National Television System Committee (NTSC) digunakan di USA.

b). Phases Alternating Line (PAL) digunakan di Inggris.

c). Sequential Couleur a’Memorie (SECAM) digunakan di Prancis.

Indonesia menggunakan sistem PAL B. Hal yang membedakan sistem tersebut adalah format gambar, jarak frekuensi pembawa gambar dan pembawa suara

B.     Perbedaan TV analog dengan digital

            Transisi dari pesawat televisi analog menjadi pesawat televisi digital membutuhkan penggantian perangkat pemancar televisi dan penerima siaran televisi. Agar dapat menerima penyiaran analog, diperlukan pesawat TV digital.
Namun, jika ingin tetap menggunakan pesawat penerima televisi analog, penyiaran digital dapat ditangkap dengan alat tambahan yang disebut rangkaian konverter (Set Top Box). Sinyal siaran digital diubah oleh rangkaian konverter menjadi sinyal analog, dengan demikian pengguna pesawat penerima televisi analog tetap bisa menikmati siaran televisi digital. Dengan cara ini secara perlahan-lahan akan beralih ke teknologi siaran TV digital tanpa terputus layanan siaran yang digunakan selama ini.
Proses transisi yang berjalan secara perlahan dapat meminimalkan risiko kerugian terutama yang dihadapi oleh operator televisi dan masyarakat. Resiko tersebut antara lain berupa informasi mengenai program siaran dan perangkat tambahan yang harus dipasang tersebut. Sebelum masyarakat mampu mengganti televisi analognya menjadi televisi digital, masyarakat menerima siaran analog dari pemancar televisi yang menyiarkan siaran televisi digital.
Bagi operator televisi, risiko kerugian berasal dari biaya membangun infrastruktur televisi digital terestrial yang relatif jauh lebih mahal dibandingkan dengan membangun infrastruktur televisi analog. Operator televisi dapat memanfaatkan infrastruktur penyiaran yang telah dibangunnya selama ini seperti studio, bangunan, sumber daya manusia dan lain sebagainya.
Apabila operator televisi dapat menerapkan pola kerja dengan calon penyelenggara TV digital. Penerapan pola kerja dengan calon penyelenggara digital pada akhirnya menyebabkan operator televisi tidak dihadapkan pada risiko yang berlebihan. Di kemudian hari, penyelenggara penyiaran televisi digital dapat dibedakan ke dalam dua posisi yaitu menjadi penyedia jaringan, serta penyedia isi.

Perbedaan TV Digital dan TV Analog hanyalah perbedaan pada sistim tranmisi pancarannya.
-           TV analog : dengan cara memodulasikannya langsung pada Frekwensi Carrier
-           TV digital : data gambar atau suara dikodekan dalam mode digital (diskret) baru di pancarkan
-           Jika TV analog signalnya lemah (semisal problem pada antena) maka gambar yang diterima akan banyak ‘semut’.

-           Pada TV digital yang terjadi adalah bukan ‘semut’ melainkan gambar yang lengket seperti kalau kita menonton VCD yang rusak.

-           Jika pada TV analog satu pemancar dengan pemancar lainnya harus dengan frekwensi berbeda.
-           Jika dengan mode Digital, satu frekwensi bisa memancarkan banyak siaran TV.

C.     Prinsip Pembentukan Gambar Pada Pesawat Penerima 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). Pemcahan 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 diterapakan 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 digerakan dengan kecepatan (frekuensi) yang sangat tinggi dan dapat menyapu (men-“scan”) sebuah gambar secara keseluruhan dalam waktu yang sangat singkat. 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 menyatatakan perioda “flyback” atau “retrace”. Selama perioda ini berkas elektron dihapus.

         Proses scanning sebenarnya yang terjadi dalam pesawat televisi melibatkan sejumlah besar garis-garis horizontal.Sebuah scanning yang lengkap 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 terpotong-potong). 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 di standarisasi 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 (“chanel”) sampai 330 elemen per garis. Hasilnya adalah sebuah gambar (bayangan) yang 9 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.