Сообщение на тему телевизор. История развития телевизора: от механического ящика до ультратонкой панели
Девяносто лет назад телевидение из лабораторных экспериментов превратилось в общественную забаву: начали устраивать публичные просмотры, появляются первые промышленные телевизоры. За неполный век телевизоры прошли огромный путь от простых ящиков с вращающимися дисками до сложнейших электронных систем с плазмой, жидкими кристаллами и лазерами.
Как развивался телевизор и кто приложил руку к созданию «убийцы кинематографа»? В новом цикле статей 42.TUT.BY вспоминает яркую историю телевидения.
Фото: 24smi.org
«Пантелеграф» и «диск Нипкова»
Первые работы в области передачи изображения на расстоянии появились эдак полтораста лет назад: в 1862 году итальянец Джованни Казелли разработал «Пантелеграф», который позволял передавать изображения по проводам. Правда, картинка была статичной, а оригинал при этом должен был находиться на медной пластине.
До тех пор, пока не открыли фотопроводимость селена и внешний фотоэффект, изображение без специальной подготовки передавать не получалось. А в 1884 году немец Пауль Нипков делает важное изобретение: диск с отверстиями, расположенными по спирали. Диск так и называется: «диск Нипкова».
Если за диском поместить какой-нибудь хорошо освещенный объект и этот самый диск раскрутить, то из-за быстрого вращения дырочек на его поверхности мы будем хорошо видеть объект. Можно построить такую аналогию: если быстро бежать вдоль забора с множеством щелей, то на большой скорости щели сольются и мы увидим то, что находится за забором.
А если вместо человека за диском будет наблюдать фотоэлемент, - то вот мы уже получили систему, сканирующую изображение. Теперь соединяем ее с таким же устройством с диском Нипкова, только вместо фотоэлемента используем источник света (лампу), - и тогда, находясь с другой стороны диска, мы будем видеть, как то же самое изображение восстанавливается.
Изображение из книги «Самодельный телевизор» (1937)
Чтобы изображение было четким, а путь дырочек диска не напоминал дугу, сам диск нужно было делать как можно большего размера и покрывать его большим числом крохотных отверстий, а размер кадра - как можно меньшим.
Тогда уже и сам кадр выглядит не как сегмент круга, а как прямоугольник, а траектория отверстий - почти прямая. Одно отверстия - одна строка «развертки». Известны системы, в которых было более чем по 400 отверстий. Но чаще всего использовался стандарт в 30 строк, а размер изображения едва превышал почтовую марку.
Интересно, что Пауль Нипков практически не интересовался внедрением своего изобретения и телевидением вообще, а выданный патент был отозван через 15 лет из-за отсутствия интереса к новинке.
На рубеже 19 и 20 веков начинают появляться первые телеприемники. Творческий поиск изобретателей шел по непроторенным тропинкам, и их системы разительно отличались одна от другой. Еще в 1900 году русский изобретатель Александр Полумордвинов разрабатывает «телефот» - первую в мире систему цветного телевидения с диском Нипкова. С цветом работает в Германии и русский эмигрант Ованес Адамян.
В 1923 году американец Чарльз Дженкинс передает движущееся силуэтное изображение, почти одновременно с ним шотландец Джон Бэрд также транслирует силуэты, а два года спустя, в 1925-м, впервые демонстрирует телепередачу полутоновых движущихся объектов.
Джон Бэрд с куклами для чревовещания Джеймсом и Стуки Биллом перед своей телевизионной установкой, 1926 год. Фото: Wikipedia
Забавно, что когда Бэрд пришел в редакцию газеты «Daily Express», редактор отправил сотрудников вниз избавиться от лунатика, который утверждает, что умеет видеть по радио, и что тот лунатик может быть вооружен.
В своей конструкции Бэрд использует диск Нипкова. В течение нескольких лет он разрабатывает цветной телевизор, устраивает трансляцию между городами и даже через океан, проводит прямую телетрансляцию скачек. Число строк вырастает с 5 до 30, а впоследствии Бэрд разработает даже 1000-строчное телевидение (которое, впрочем, останется экспериментом).
Так выглядело изображение на первом телевизоре Бэрда. Фото с сайта BairdTelevision.com
Самые первые в мире серийные телевизоры
Начинается яркая, но короткая эпоха механического телевидения. Появляются телевизионные компании во Франции, США, Германии.
В 1929-м американская компания Western Television выпускает первый в мире серийный телевизор - Visionette с диском Нипкова диаметром 17 дюймов (43 см). Всего было выпущено около 300 телевизоров этой модели.
Само устройство стоило 88,25 долларов, отдельно надо было покупать корпус (еще 20 долларов), приемник для звукового сопровождения (85 долларов) и неоновую лампу.
В пересчете на теперешние деньги (с учетом инфляции) такой комплект стоил бы около 3000 долларов. Да, поначалу телевидение было развлечением для богатых.
Телевизор Visionette. Фото с сайта EarlyTelevision.org
Телевизор Бэрда (он так и назывался - Televisor) - выпускался в Великобритании в 1930-1933 годах, всего изготовили около тысячи штук.
Фото с сайта TVHistory.tv
Первые телевизоры в СССР
В Советском Союзе первые экспериментальные телепередачи состоялись в 1931 году, а регулярные - лишь в конце 1934-го. Применялся немецкий телевизионный стандарт: 30 строк, частота 12,5 кадра в секунду (диск Нипкова должен при этом вращаться со скоростью 750 оборотов в минуту), соотношение сторон кадра 4:3. Передачи велись по полчаса в ночь с четного на нечетное число.
Расписание из журнала «Радиофронт»
Поначалу в нашей стране телелюбительство тоже было дорогим удовольствием: телеприемник марки «Б-2» (1933−1936) стоил 235 рублей. При этом телевизор надо было подключать к одному радиоприемнику, чтобы просто смотреть передачи, и еще к одному - чтобы попутно слушать звук.
Телевизор «Б-2». Фото: Википедия
Журнал «Радиофронт» популяризировал теледвижение в стране и публиковал схемы телевизоров для самостоятельной сборки; редколлегия журнала разработала несколько моделей простых телеприемников. Набор деталей для сборки телевизора модели «ТРФ-1» стоил всего 13 рублей, - за эту сумму можно было подписаться на журнал на год.
Телевидение настолько тесно вошло в нашу жизнь, что это получило отражение даже в анекдотах: "а до изобретения электричества телевизоры так и смотрели в полной темноте!" Уже трудно себе представить, что телевизоры были не всегда или выглядели как-то иначе, чем сегодня. Вспомним, как появились телевизоры и как они выглядели на заре эры телевидения.
Предыстория
Сам принцип телевидения (передача изображения на расстоянии) был сформулирован в далеком 1880
году независимо двумя учеными сразу: американцем В. Е. Сойером и французом Морисом Лебланом. Это всем известный сегодня принцип формирования изображения его последовательным сканированием: строка за строкой, кадр за кадром. Сделать это в те годы можно было только механическим способом.
Механический телевизор
Строго говоря, это были электромеханические телевизоры. Но то, что телевизоры не всегда были электронными известно сегодня далеко не каждому. А ведь их надежность и эффективность были доказаны тем, что подобные системы использовались даже при высадке первых автоматических станций на Луну!
В 1884 году немецкий инженер Пауль Готлиб Нипков запатентовал метод механического сканирования изображения. Метод был прост и эффективен: между объективом и фоточувствительным элементом располагался диск (Диск Нипкова) с небольшими отверстиями. Отверстия были размещены по спирали, от края диска к центру. Каждое следующее отверстие смещено от предыдущего: по радиусу - на величину своего диаметра, а по углу - на триста шестьдесят градусов, деленных на количество отверстий. Обычно отверстий было 30, что давало развертку в 30 телевизионных строк. Вращение дисков Нипкова в телевизионной камере и в телевизоре было синхронизировано. Каждое отверстие сканировало одну строку, освещенность фотоэлемента зависела от яркости передаваемой картинки в сканируемой точке. В телевизоре, позади диска Нипкова располагалась лампа, которая изменениями яркости свечения и формировала изображение: точка за точкой, строка за строкой, кадр за кадром.
Уже в 20-е годы двадцатого века (1920-1922 ) начитаются первые, пока - нерегулярные, телевизионные трансляции. На современные телевизоры те первые аппараты были похожи меньше всего. Скорее это напоминало огромный радиоприемник, с крошечным, иногда больше смахивающим на дверной глазок, экраном. Тридцать строк развертки не позволяли значительно увеличивать размер изображения - иначе оно бы выглядело крупной мозаикой, а не цельной картинкой. В то же время, полезный размер передаваемого изображения был значительно меньше диска, что вкупе с громоздкостью радиоламп приводило к такому несоответствию размеров телевизоров размерам экранов.
История
Данные различных источников в дальнейшем не совсем совпадают - приоритет такого важного открытия как телевидение стал вопросом политического престижа страны, приведшего к спорам более рьяным, чем приоритет в радио между Поповым и Маркони. В 1931 году инженеры Семен Исидорович Катаев в СССР и Владимир Кузьмич Зворыкин в США с разницей в полтора месяца подали заявки на "передающую телевизионную трубку (иконоскоп) с накоплением электрических зарядов на мозаичном фотокатоде". В том же 1931 году в Москве начались регулярные телепередачи с четкостью 30 строк на волнах 379 и 720 м. А возглавляемая Зворыкиным американская научно-исследовательская лаборатория RCA в следующем, 1932 году, продемонстрировала первый электронный телевизор.
Электронный телевизор
Первые электронные телевизоры внешне мало отличались от телевизоров оптико-механической системы - как внешне, так и по параметрам (они тоже поначалу имели всего лишь 30 строк сканирования). "Высвободившееся" от диска Нипкова пространство было занято усложнившейся электронной схемой. Чтобы как-то увеличить изображение, применялись лупы и тому подобная оптика (такая как заполняемая водой или глицерином линза перед экраном советского телевизора КВН). Технологии совершенствовались, и изображение начало расти - как физические его размеры, так и разрешение (60 строк, 120 и, наконец, 625 для систем PAL и SECAM и 525 для системы NTSC).
Основой телевизоров были электронные лампы, миниатюризировать которые было довольно проблематично. В 1960 -м году фирма Сони представила первый полупроводниковый телевизор. Это как улучшило потребительские характеристики, так и придало новый толчок потребления - появились переносные мобильные модели. Габариты телевизоров стали определяться размерами самой электроннолучевой трубки.
В начале 90 -х годов, фирма Сони выпускает модели телевизоров, экраны которых являлись частью не сферы, как у всех прочих производителей, а цилиндра. Телевизионный экран стал плоским по вертикали. Постепенно производители стали "выравнивать" плоскость экрана, появились внешне полностью плоские модели (внутренняя поверхность с люминофором и теневая маска были все еще сферическими или цилиндрическими). Но к концу 90-х фирма LG первой представила на рынок полностью плоский экран, считая внешнюю поверхность, внутреннюю и теневую маску. В те же годы телевизоры дополняются системами телетекста, стереофонического звука.
Не трубкой единой…
В последние годы, сильно потеснили ряды ЭЛТ и телевизоры на основе "плазмы" и "жидких кристаллов". Плоскими стали не только экраны, но и сами телевизоры. При очень больших размерах диагоналей, они имели на порядок меньшую глубину. Крайне высокие цены на эти телевизоры и уступающая электронным трубкам качеством картинка - были, скорее всего, "детской болезнью" технологий. Сегодня уже есть модели, сопоставимые с ЭЛТ как по ценам, так и по качеству картинки. Справедливости ради стоит отметить - пока это не одни и те же модели (дешевые модели уступают в качестве изображения, а сопоставимые по качеству картинки все еще очень дороги), но хорошего качества модели "плазмы" и ЖК стоят сегодня также, как и топовые модели ЭЛТ в недавнем прошлом.
Что ждет телевизоры в будущем? Будут как совершенствоваться характеристики ЖК и плазменных телевизоров, так и выводиться на рынок новые технологии. Это и OLED, и FED, и лазерные телевизоры. Будет увеличиваться разрешение (Full HD станет, наконец, нормой) и цветовой охват (в идеале - равный цветовому охвату зрения человека). Возможно, в недрах исследовательских лабораторий уже разрабатываются совершенно новые принципы формирования изображений. Например, есть предварительная информация о работах над дисплеями - контактными линзами.
Телевизор присутствует практически в каждом доме. Используете вы его для просмотра передач, интернет контента либо для различных игр - так или иначе, большой телевизор в доме вещь комфортная. В данном обзоре мы взглянем на основные стадии, которые прошло это изобретение по мере своего развития.
На данный момент трудно для себя предположить телевизор, в котором не использовалась бы электроника. Однако началось всё с применения достаточно обычных механических приспособлений.
1-ое принципиальное изобретение в истории телевизоров было создано, когда германский студент Пауль Готлиб Нипков обучался в Нойштадте. Он тосковал по маме и сильно мечтал видеть её на новогодний вечер. Чтобы воплотить собственное стремление он принял решение сделать устройство по типу телефонного аппарата либо телеграфа, благо тогда они уже были. Такие рассуждения подсказали ему идею нового прибора - сканирующего диска, кот-ый в дальнейшем получил его имя.
Его открытие состояло из крутящегося диска с отверстиями размещёнными по принципу спирали. Когда диск вращался каждое такое отверстие сканировало собственную строчку. Число строчек было пропорционально числу отверстий сделанных на диске.
Де факта каждая строчка была составляющей окружности, но учитывая большой радиус диска в соотношении с размером экрана они в полной мере сближались до ровных линий. После установки фоточувствительной панели за диском стало возможным извлекать изображение в котором разрешение строчек было равнозначным числу отверстий на диске.
Патент на изобретение Пауль Нипке получил в 1884 году. Данный факт справедливо можно считать становлением эпохи TV. Тем не менее, чтобы применять его не только лишь к распознавания, но и для трансляции картинки, понадобилось ждать более 30 лет.
Первый механический телевизор
Шотландский экспериментатор Джон Лоуги Берд в 20-е годы XX столетия проводил опыты с 2 дисками Нипкова надеясь найти способ не только сканировки, но и трансляции картинки. Концепция его опыта содержалось в том, чтобы провести синхронизацию вращения 2 дисков - 1-го сканирующего, 2-го - воссоздающего. Сзади 1-го диска был должен размещаться фотоэлемент, а сзади 2 - радиолампа. Их, так же, нужно было синхронизировать. При регистрации фотоэлементом более насыщенного света, лампа обязана была светить более ярко, при менее интенсивном - тускнее.
Потерпев несколько неудач Джон Бэрд все таки смог синхронизировать диски Нипкова. Изначальной картинкой, которую ему удалось воссоздать при помощи этого устройства, стал мальтийский крест, его контур без сомнений вырисовывался на воспроизведённом изображении.
Джон Бэрд в 1923 году оформил патент на своё ноу-хау, однако на тот момент ни один человек не смог разглядеть колоссальных возможностей. Тщетно пытаясь найти финансирование и поддержку своего изобретения, ему оставалось собственными силами продвигать проект.
В 1928 году обществу было продемонстрировано 1-ый прибор с именем The Televisor. Он представлял из себя приличных размеров ящик с внушительным экраном и диском. Он скорее был похож на слуховую телефонную трубку тех времен, с одним отличием, к ней надо было прикладываться не ухом, а глазом.
The Televisor (модель 1930 г.)
С течением времени качество изображения улучшалось: первоначальные 30 линий увеличились до 38, потом до 90, в последствии до 120. Такой подход требовал постоянно добавлять диски и их вращение нужно было увеличивать. И к тому моменту такие устройства быстро достигли предела своего развития.
Электронные телевизоры
В тоже время параллельно с механическим аналогом телевизора разрабатывался и электрический вариант. Идея основывалось на изобретении Карла Фердинанда Брауна, физика из германии лауреата Нобелевской премии. Во 1897 г. он разработал лучевую-катодную трубку. В её состав входила стеклянная колба с вертикальными и горизонтальными отводящими катушками. Генерируя усилия тока на катушки, формировалось магнитное поле и оно искожало магнитный фон, отклоняя проходивший через них поток электронов. Более сильный ток приводил к более сильному отклонению. Распределяя ток между катушками по силе подачи возможно стало довольно точно направлять поток электронов на заданное место.
Два физика в 1923 г., Владимир Зворыкин и Фило Тейлор практически в одно и тоже время продемонстрировали общественности изменённую лучевую-электрическую трубку, в последствии она и применялась в обычных телевизорах. Кто был родоначальником современного телевизора мы оставим на усмотрение экспертов. Существуют разные мнения.
Кинескопные телевизоры
Модели телевизоров с кинескопом господствовали в мире до 21 столетия. Весь этот период они интенсивно формировались. У них появился цветной экран.
Потом эти телевизоры становились более плоскими, а лучевая-электронная трубка стала очень маленькой и более эффективнее. Теперь на данный момент времени и такие технологии стали пределом совершенства. С увеличением экранов телевизоров, они стали тяжелее и больше, что приводило к увеличению потребления энергии и качество изображения не улучшалось значительно.
Современные телевизоры
На ряду с образцами с электронно-лучевыми трубками в продаже стали фигурировать модели с плоским экраном. С момента создания ЭЛТ, были применены несколько технологий, которые в свой отрезок времени предоставляли определённый спектр возможностей.
Технология плазменного телевидения основывается на том что определённое вещество содержится в капсуле в изменённом состоянии. Основа функционала подобной технологии была представлена в 1930-х, а основные экземпляры возникли только в 1960 годах. Но массового продаваться они стали лишь в с начала 2000 года.
Сам экран подразумевал отдельные ячейки для изображения находящиеся в середине двух слоев стекла. В ячейке содержится плазма, это газ подверженный ионизации, в котором без препятственно перемещаются ионы и электроны. В момент когда, через плазму пропускают ток, она начинает производить свет, но это был свет ультрафиолета. Однозначно его глаз человека не мог увидеть. С помощью специального флуоресцентного напыления свет преобразовывался в спектр видимый человеческому глазу и в нужном цвете.
Панели плазма довольно долго держали пальму первенства на рынке, но вскоре с течением времени их начали выражаться всё больше. Во-1-х, плазменные мониторы стали проигрывать в яркости технологиям конкурентов, при просмотре в хорошо освещённых помещениях оно стало не комфортным. Помимо этого, размеры стали фактором лимита. Плазменные экраны невозможно было сделать довольно внушительными по диагонали экрана ни довольно плоскими. Это и другие причины в общем заставили производителей в начале 2010-х начать отказываться от данной технологии в пользу OLED и LED.
LCD - LED Телевизоры со обратной подсветкой
Телевизионные панели с обратной подсветкой на данный момент более востребованы в следствие сравнительной легкости изготовления и как результат, стоимости технологического процесса. Основополагающие понимание работы таковых панелей состоит в том, что за слоем вязких кристаллов (LCD) размещается источник подсветки. Обычно, модель ТВ обусловлена механизмом такой подсветки. LCD-ТВ именуют панелями с флуоресцентной, а LED-ТВ - со светодиодной. Однако, на самом деле, их можно считать LCD.
Такие, жидкие кристаллы- это молекулы, которые способствуют поляризации света. Вместе с тем, зависимо от проходящего через них электрического потока, у них есть возможность поворачиваться на месте. От градуса угла поворота зависит, какое количество света они пропустят.
Обычный пиксель в LED форме содержит ещё 3-х под-пикслей: зеленого, красного, голубого (RGB). Различные цвета достигаются напылением подходящих фильтров сверху пикселей. Сила тока, направленная на отдельно взятый суб-пиксель означает, как «закрывается створка» отдельно взятого кристалла, как результат, какое количество каждого изо оттенков проникает в единицу отображения.
Внедрение этой технологической особенности в конвейерном производстве ТВ разрешило существенно удешевить панели, чтобы сделать их тоньше и больше. Сейчас большая часть телевизоров, которые возможно приобрести, созданы конкретно по типу жидких кристаллов с оборотной подсветкой.
OLED ТВ без обратной подсветки
Закономерным развитием технологии LCD считается OLED. В этой технологии отказались от подсветки, потому что светодиоды, применяемые в OLED-экранах могут проецировать свой свет. Данное свойство разрешает производить панели более тонкими. К примеру, наиболее тонкие ТВ-панели компании LG в толщину меньше 4 см. В том числе и 64-дюймовая модель довольно легкая и чтобы её установить традиционные крепления не требуются. ТВ прикрепляется на магнитах к металлическому листу на стене.
Характерная специфика OLED-ТВ – это самый максимальный угол обзора. В том числе и во время просмотра с дольно острого угла интенсивность и яркость отображения не понижаются, а цветовая гамма сохраняет свою четкость и яркость.
Платформа WRGB не считая 3-х базовых цветов содержит а также белый дополнительный пиксель, что дает возможность продлить срок эксплуатации приборов. Очередное явное превосходство, нет задней подсветки – отменные характеристики контрастности, которые невозможны в LCD-панелях.
С продвижением OLED-ТВ непрерывно увеличивается палитра цветов отображений, растет чёткость и концентрация оттенков, а наибольшая яркость возможна . Кроме того необходимо заметить усовершенствованную трансляцию деталей в более темных участках и улучшенную размеренность свечения.
Важная характеристика в особенностях изображения -это время отклика – выше скорость отклика, четче картинка, исчезает действие. Основной недостаток OLED-ТВ сейчас считается цена. Они на порядок дороже других телевизоров и когда цена упадет неизвестно.
Заключение
Телевизоры прошли долгую дорогу. Менее чем, за век, технология сделала огромный скачок от механического устройства до ТВ панелей при толщине в несколько сантиметров, большой диагональю и форматом изображениям 4K.
Возникают всё более продвинутые технологии при которых улучшается качество картинки. И неизвестно, какими будут телевизоры через несколько десятков лет.
Ответить на вопрос о том, кто изобрёл телевизор, с первого взгляда достаточно сложно, так как история телевизора, как технологии, имела две ветви развития, имеющих в основе себя разные принципы – электромеханический телевизор (механический) и электронный. Зачастую в ответ на подобные вопросы всегда втискиваются экономические, политические и идеологические интересы, от чего всё становится ещё более запутанным. Но всё-таки попробуем более детально разобраться в личностях и персоналиях, которые внесли вклад в развитие телевидения и изобретения телевизора.
Как правило, вы можете встретить следующие фамилии, которым приписывают изобретение телевизора: Бэрд, Розинг, Зворыкин, Катаев, Перский, Нипков, Такаянаги, Фарнсворт. Попробуем разобраться в этих фамилиях и какой вклад каждый из них внёс в изобретение телевизора.
Нипков Пауль Юлиус Готлиб
Техник и изобретатель из Германии. Известен прежде всего тем, что 1884 году изобрёл диск, получивший название «диск Нипкова». Диск позволял механически сканировать объекты, чтобы информацию о них можно было в дальнейшем передать на приёмник. Диск представлял из себя обычный вращающийся круг с отверстиями по спирали. Вращаясь, он позволял считывать объект построчно. Нипков не изобрёл телевизора, но изобрёл важную составляющую для механического телевидения.
Схематическое изображение диска Нипкова
Перский Константин Дмитриевич
Был преподавателем в кадетском корпусе Санкт-Петербурга, имел звание гвардейского капитана артиллерии. В 1900 году выступил на IV Международном электротехническом конгрессе с докладом «Телевидение посредством электричества», где впервые употребил термин «телевидение» («television»). Так как доклад читался на французском, то многие даже не задумываются над тем, что термин по сути придуман русским. Но Перский не имеет никакого отношения непосредственно к разработке телевизора.
Бэрд Джон Лоуги
К 1920-м годам, когда усиление сигнала сделало телевидение более практичным, шотландский изобретатель Джон Лоуги Бэрд использовал диск Нипкова в своих прототипных видеосистемах. 25 марта 1925 года Бэрд дал первую публичную демонстрацию телевизионных изображений силуэта в движении в универмаге Selfridge в Лондоне. Поскольку человеческие лица не имели достаточного контраста, чтобы проявить себя в его примитивной системе, он транслировал изображение головы говорящей куклы чревовещателя, названного «Stooky Bill», чьё окрашенное лицо было более контрастным. К 26 января 1926 года он впервые презентовал передачу изображения человеческого лица в движении, посредством радио, что считается первой телевизионный передачей в мире. В 1927 году осуществляет первую широковещательную передачу в мире, передавая сигнал между Лондоном и Глазго на расстояние 705 км.
Розинг Борис Львович
Розинг был русским учёным-физиком, педагогом и изобретателем. Он понял тупиковость пути развития механического телевидения, поэтому начал свои исследования с того, что ввёл в систему телевидения безынерционный электронный луч, тем самым открыв альтернативный путь для развития телевизионной связи. Его главная заслуга состояла даже не в том, что он предложил новый способ передачи изображений на расстоянии, который был ещё очень несовершенный, а в том, что этот способ передачи задал вектор развития для всех телевизионных систем будущего, в том числе современных. В системе Розинга не было механических частей. Именно из-за этого факта Розинга следует считать главным изобретателем электронного телевизора. Этот приоритет также закреплён патентом в 1907 году, которые были признаны в ряде ведущих европейских держав, таких как Германия, США, Англия. А в 1911 году Розинг создал прототип кинескопа, который принимал простейшие изображения, что стало первой в мире телевизионной передачей электронного телевидения.
Схема телевизионной системы Б. Л. Розинга, разработанной в 1907 г. Вверху — передающее устройство, внизу — приемная электронно-лучевая трубка.
Кэмпбелл-Суинтон Алан Арчибальд
Алан Кэмпбелл-Суинтон был шотландским инженером-электриком, который являлся основным конкурентом Розинга в области разработки теоретических основ для электрического телевидения. Кэмпбелл-Суинтон, как и Розинг, понимал, что механическое телевидение ограничено в своём развитии из-за ограниченного количества линий сканирования, приводящее к плохому качеству изображения и мерцанию картинки. В 1908 году он написал статью для журнала «Nature», где изложил своё взгляд на «электрическое видение». В том же году он пишет ещё одну статью «Дистанционное электрическое зрение», где излагает принципы, по которым предлагает создавать электрическое телевидение. В 1911 году он выступает со речью в Лондоне, где теоретически описывает систему дистанционного электрического зрения при помощи электронно-лучевых трубок, как на приёмном, так и на передающих концах, которая принципиально ничем не отличалась от схемы Розинга. Правда ему так и не удалось провести успешные эксперименты по созданию такой системы в дальнейшем. В 1914 году он провёл ряд не очень успешных экспериментов в сотрудничестве с Г.М. Минчиным и Дж. К. М. Стэнтоном.
Такаянаги Кэндзиро
25 декабря 1925 года японец Кенджиро Такаянаги продемонстрировал телевизионную систему с разрешением в 40 строк, в которой использовался дисковый сканер Нипкова и электронно-лучевая трубка. Этот прототип все ещё демонстрируется в Мемориальном музее Такаянаги в Университете Сидзуока, в кампусе Хамамацу в Японии. К 1927 году Такаянаги улучшил разрешение до 100 линий, что было непревзойдённым до 1931 года. К 1928 году он первым передал человеческие лица в полутонах. Его работа оказала влияние на более позднюю работу Зворыкина Владимира Кузьмича.
Фарнсуорт Фило Тэйлор
Фарнсуорт является американским изобретателем в области телевидения. Его вклад в заключается в том, что он изобрёл специальное передающее устройство под названием «диссектор изображения», которое делало то же, что и диск Нипкова в механической системе, оно позволяло разбивать изображение на электрические сигналы. Также ему удалось впервые в мире построить полностью электронную телевизионную систему, которую он продемонстрировал в 1928 году в прессе, а в 1934 году он продемонстрировал эту систему общественности.
Диссектор изображения Фарнсуорта
Катаев Семён Исидорович
Катаев был советским изобретателем и учёным, который занимался развитием идей Розинга в практической части. Он был конкурентом другому изобретателю русского происхождения, о котором будет сказано ниже, Зворыкину. Оба изобретателя старались развить идею Розинга о применении ЭЛТ в телевидении. Но трубки бывают разные. Немцы в это время усиленно пытались развивать ЭЛТ с газовой фокусировкой, то есть использовали газ в трубке, чтобы фокусировать катодные лучи. Катаев же пошёл по другому пути и стал разрабатывать ЭЛТ с магнитной фокусировкой. Результатом его работы стал т. н. «радиоглаз» – аналог иконоскопа Зворыкина. Своё изобретение Катаев С.И. протестировал в 1931 году, а в 1933 году получил на него патент в СССР. Позже, когда Зворыкин и Катаев показывали друг другу свои изобретения, Зворыкин отмечал, что радиоглаз по некоторым параметрам превосходит его иконоскоп.
Зворыкин Владимир Козьмич
Зворыкин также был русским изобретателем и учеником Бориса Розинга, правда после революции у него не заладились отношения с новой советской властью, и он эмигрировал в США, где продолжил развивать идеи своего учителя. Зворыкина на Западе считают изобретателем телевизора, но так, конечно, считать нельзя по тем многим причинам, которые мы уже отметили выше, хотя его вклад в развитие телевидения также сложно переоценить. В отличие от Катаева Зворыкин пошёл по пути создания ЭЛТ с электростатической фокусировкой. Мышление Катаева и Зворыкина было диаметрально противоположным, что и породило такое различие в подходах и изобретениях. Если Катаев, как настоящий теоретик, сначала решил изобрести передающую трубку, а только потом приёмную, то Зворыкин сделал всё наоборот, так как вместо передающей можно было использовать передатчик, построенный по типу диска Нипкова. В 1935 году В.К. Зворыкин получил патент в США на своё изобретение, хотя демонстрации своего изобретения он устраивал ещё в 1926 году. Телевизоры с магнитной фокусировкой до 70-х годов 20-го века были больше распространены, так как долго не удавалось получить не уступающую по качеству ЭЛТ с электростатической фокусировкой. Но именно с появлением иконоскопа электронное телевидение в полной мере стало реальностью.
ИТОГИ
Как уже писалось выше, следует различать электромеханический и электронный телевизоры. Механический телевизор появился параллельно электронному, поэтому его нельзя считать предшественником, скорее тупиковой ветвью развития. Он был сильно ограничен в увеличении качества и разрешения картинки, в отличие от телевизора с электронно-лучевой трубкой. Поэтому все фамилии, связанные с механическим телевизором, можно исключить из претендентов на изобретение телевизора в том виде, в котором мы его знаем. Таким образом Нипков, Бэрд и остальные не изобретали электронный телевизор.
В интернете часто можно встретить тезис о том, что Катаев подал свою заявку на патент раньше Зворыкина и формально его правильнее считать изобретателем телевизора, однако фактически Зворыкин изобрёл свой иконоскоп раньше, но из-за бюрократической волокиты его патент долго рассматривался. На самом деле это в общем-то неважно, так как оба они были учениками Розинга, а Зворыкин не раз подтверждал приоритет Розинга в изобретении телевидения, поэтому именно Розинг Борис Львович, очевидно, и должен быть назван изобретателем телевизора. Он задолго до всех предвидел будущее электронного телевидения, был активным популяризатором этой идеи.
Сегодня сложно представить, что еще каких-то сто с лишним лет назад человечество могло обходиться без телевидения. Такая техника стала привычным членом семьи, развлекая, обучая и информируя остальных домочадцев. В связи с этим интересно будет узнать, кто изобрел первый телевизор.
Предпосылки к появлению телевидения
Очень важно отметить то, что перед появлением самого первого телевизора, было изобретено радио. Здесь мнения по поводу его «отцов-основателей» разнятся: отечественная точка зрения называет имя изобретателя радио №1 А.С. Попова, а за рубежом эту же проблему исследовали Маркони, Тесла, Бранли.
На вопрос, кто же именно изобрел телевизор, нельзя дать однозначный ответ. Далее можно назвать имя Пауля Нипкова. Именно он стал тем, кто придумал специальный прибор - диск, названный его именем. Изобретение произошло в 1884 году. Именно радиосигнал и механическая развертка стали причиной появления телевидения.
Немногие знают, что именно с помощью диска Нипкова получалось построчно считывать изображение и передавать далее на экран. Предприимчивый Джон Берд из Шотландии в конце двадцатых годов прошлого века и разработал первый телевизор, основывавшийся на этом принципе. Созданный проект он стал успешно реализовывать.
John Logie Baird
Лидерство механических телеприемников от одноименной корпорации Baird закрепилось за такими аппаратами вплоть до 30-х годов. Картинка была четкой, но без звука. Однако будущее было предопределено: оно принадлежало электронно-лучевой трубке.
Изобретение и использование ЭЛТ
Мировая тенденция технического превосходства заставляла лучшие умы работать на благо прогресса: работа над изобретением электронно-лучевой трубки (ЭЛТ) велась во многих странах. Опять же стоит выделить вклад российских ученых - в 1907 году патент на подобную разработку получает Борис Розинг. Но пришел он к этому, основываясь на предыдущих открытиях.
И здесь можно привести краткий экскурс в историю. Можно вспомнить, что еще немец Генрих Герц в 1887 году открыл влияние света на электричество: так появился фотоэффект. Тогда он не смог объяснить, в каком качестве и для чего нужен фотоэффект. Это за него сделал год спустя Александр Столетов, который попытался сконструировать прообраз современных фотоэлементов, когда был изобретен прибор «электрический глаз». После него многие ученые пытались объяснить природу этого явления. К их числу можно отнести и Альберта Эйнштейна.
Важны и иные открытия, повлиявшие на будущее возникновение телевидения. К примеру, в 1879 году англичанин-физик Уильям Крукс создает вещества (люминофоры), способные светиться под воздействием катодного луча. А Карлом Брауном даже была сделана попытка создать будущий кинескоп. Как раз благодаря этому брауновскому кинескопу и смог обосновать теорию получения таким образом изображения уже упомянутый нами Борис Розинг. А в 1933 году его ученик Владимир Зворыкин создал первый телевизор с иконоскопом - так он назвал электронную трубку.
Именно Зворыкина и считают «отцом» современного тв. Даже первый в мире телевизор создавался в его одноименной американской лаборатории (он был эмигрантом, покинувшим страну после Октябрьской революции). А в 1939 году появились первые модели для массового производства.
Это привело к тому, что в дальнейшие годы первые телевизоры активно завоевывало страны Европы - сначала в Великобритании, Германии и так далее. Сначала все изображение передавалось в оптико-механической развертке, но потом, с повышением качества изображения, состоялся переход на развертку луча в электронно-лучевой трубке .
Первые телевизоры в СССР появились уже в 1939 году - их стал выпускать ленинградский завод «Коминтерн». Принцип работы заключался в действии диска Нипкова, а потому такую приставку, имеющую экран 3 на 4 см, надо было подключать к радиоприемнику . Затем требовалось переключить радио на другие частоты - в результате можно было смотреть те передачи, которые транслировались в европейских странах.
Интересно было и то, что такие первые телевизоры могли изготовить все желающие. Специально для этого в журнале «Радиофронт» была размещена соответствующая инструкция.
Регулярная телетрансляция была начата в 1938 году Опытным Ленинградским центром. А в столице телепрограммы стали выходить в эфир примерно через полгода. Интересно, что в каждом из телецентров этих городов использовались разные стандарты разложения, что требовало использования определенных моделей техники.
- Для приема передач Ленинградского телерадиоцентра использовалось телеустройство «ВРК» (в расшифровке - Всесоюзный радиокомитет). Это был прибор с экраном 130×175 мм, работу кинескопа в котором обеспечивали 24 лампы. Принцип работы - разложение на 240 строчек . Интересно, что в тридцатых годах прошлого века было выпущено 20 экземпляров подобного устройства. Такая техника устанавливалась в домах пионеров и дворцах культуры с целью коллективного просмотра.
- Московский телецентр вел вещание с разложением на 343 строки - это воспринималось приборами «ТК-1». Здесь уже подразумевалось более сложное устройство с 33 лампами. Только за 1938 год их было выпущено 200 штук, а к началу Великой Отечественной войны - 2 тыс. экземпляров.
На этом изыскания инженерной мысли человека не останавливались - должны же были рано или поздно появиться и упрощенные модели. Например, на ленинградском заводе «Радист» в 1940 году был предложен серийный вариант «17ТН-1», который мог воспроизводить программы как телевидения Ленинграда, так и Москвы. Производство было запущено, но до начала военных действий успело выйти всего 2 тыс. штук.
Также можно привести пример упрощенной модели под названием «АТП-1» (Абонентский телевизионный приёмник №1) - он являлся прообразом современного кабельного абонентского телевидения. Его выпускал Александровский завод перед войной.
Когда телевидение стало цветным
Все вышеописанное рассказывает о передаче черно-белого изображения. Ученые же продолжали работать над тем, чтобы оно стало цветным.
Когда же появились цветные телевизоры? Впервые об этом начали задумываться еще во время механических телеприемников. Одни из первых разработок представляет Ованес Адамян, который еще в 1908 году получает патент на умеющий передавать сигналы двуцветный прибор . Нельзя не упомянуть Джона Лоуги Брэда, того самого изобретателя механического приемника. Именно им в 1928 году было собран цветной телевизор, который последовательно передавал три изображения при помощи синего, красного и зеленого светофильтра.
Но это были только попытки. Настоящий скачок в области развития цветного телевидения произошел уже после окончания Второй мировой войны. Раз все силы были брошены на гражданское производство, то это неминуемо привело к прогрессу в этой области. Так и случилось в США. Дополнительной подоплекой стало использование дециметровых волн для передачи изображения.
Это привело к тому, что уже в 1940 году американскими учеными была презентована система «Тринископ». Она была примечательна тем, что в ней были использованы три кинескопа с различными цветами от люминофорного свечения, каждый из которых воспроизводил свой цвет изображения.
Что касается отечественных просторов, то в СССР аналогичные технические разработки стали появляться только в 1951 году. Но уже год спустя и простые телезрители могли увидеть пробную цветную трансляцию.
В 70-е года телевизор стал привычным техническим прибором во многих домах мира. Советское пространство не стало исключением, единственное, что стоит отметить: цветные телеприемники оставались в нашей стране дефицитными практически до конца восьмидесятых годов прошлого столетия.
Прогресс не стоит на месте
Изобретатели пытались улучшить полученный результат - так в 1956 году появился пульт дистанционного управления. Кто создал подобное полезное устройство? Он был разработан Робертом Адлером в 1956 году. Принцип его работы заключался в передаче ультразвуковых сигналов , которые были промодулированы соответствующими командами. Самый первый пульт мог только управлять громкостью и переключать каналы, но и на тот момент это было довольно весомым заявлением.
Что касается инфракрасной версии пульта , то она появилась в 1974 году в результате разработок Grundig и Magnavox. Его рождение было продиктовано появлением телетекста, который требовал более точного управления, а, значит, тогда появились и кнопки. А уже в восьмидесятых годах пульт дополнительно используют как аналог геймпада, ведь тогда и телевизоры стали дополнительным монитором к первым бытовым компьютерам и игровым приставкам.
С появлением видеомагнитофонов появилась необходимость в дополнительном внедрении компонентного видеовхода (кроме уже имеющегося аналогового антенного).
С началом двадцать первого столетия эра кинескопов подошла к концу - начали появляться плазменные панели и жидкокристаллические телевизоры . А уже к 2010-м годам кинескопные модели были практически вытеснены с рынка плоскими устройствами в формате LCD и PDP. Многие из них могут подключаться к интернету и даже демонстрировать возможности просмотра 3D-контента.
Сегодняшний телеприемник мало похож на своего прародителя - он имеет функции домашнего медиацентра , сохраняя при этом функции просмотра эфирного и кабельного телевидения. И это уже не говоря о самом качестве изображения, передаваемого в стандарте высокой (а в топовых моделях и сверхвысокой) четкости.
