История человечества содержит целую череду замечательных открытий и изобретений. Телевидение - т. е. передача звука и изображения на огромные расстояния, по праву занесены в этот список.
Какие же физические процессы лежат в основе передачи и воспроизведения телевизионного изображения? Кому мы обязаны рождению телевизора?
Как рождалось телевидение
Над созданием дальновидения трудились ученые разных стран на протяжении многих десятилетий. Но телевизор изобрели российские ученые: Б. Л. Розинг, В. К. Зворыкин и Григорий Оглоблинский.
Первыми шагами, приблизившими мир к передаче изображения на расстояние, было разложение изображения на отдельные элементы с помощью диска немецкого инженера Пауля Нипкова, а также открытие фотоэффекта немецким учёным Генрихом Герцем. Первые телевизоры, работавшие на основе диска Нипкова, были механическими.
В 1895 году человечество обогатилось двумя великими изобретениями - радио и кино. Это послужило толчком для поисков способа передачи изображения на расстояние.
…Эра электронного телевидения началась с 1911 года, когда российский инженер Борис Розинг получает патент на передачу изображения на расстояние с помощью сконструированной им электронно-лучевой трубки.
Переданное изображение представляло собой четыре белых полосы на черном фоне.
В 1925 году ученик Розинга Владимир Зворыкин демонстрирует созданный им полноценный электронный телевизор.
Но на дальнейшие исследования и выпуск телевизионных приёмников нужны были огромные деньги. Известный американский предприниматель российского происхождения Дэвид Сорнов сумел оценить это великое изобретение. Он вложил необходимую сумму для продолжения работ.
В 1929 году совместно с инженером Григорием Оглоблинским Зворыкин создает первую передающую трубку - иконоскоп.
А в 1936 году в лаборатории В. Зворыкина получил путёвку в жизнь первый электронный телевизор на лампах. Это был массивный деревянный ящик с экраном в 5 дюймов (12,7) см. Регулярное телевещание в России началось в 1939 году.
Постепенно ламповые модели вытеснялись полупроводниковыми, а затем всего одна микросхема стала заменять всю электронную начинку телевизора
Очень кратко об основных этапах работы телевидения
В современной телевизионной системе можно выделить 3 этапа, каждый из которых выполняет свою задачу:
- преобразование изображения объекта в серию электрических импульсов, называемых видеосигналом (сигналом изображения);
- передача видеосигнала к месту его приёма;
- преобразование принятых электрических сигналов в оптическое изображение.
Как работает видеокамера
Производство телепрограмм начинается с работы передающей телевизионной камеры. Рассмотрим устройство и принцип работы такого устройства, разработанного Владимиром Зворыкиным еще в 1931 году.
Основной частью камеры (иконоскопа) является светочувствительная, мозаичная мишень. Именно на неё и проецируется изображение создаваемое объективом. Мишень покрыта мозаикой из нескольких миллионов изолированных серебряных крупинок, покрытых цезием.
Принцип работы иконоскопа основан на явлении внешнего фотоэффекта - выбивании электронов из вещества под действием падающего света. Падающий на экран свет, выбивает из этих крупинок электроны, количество которых зависит от яркости светового потока в данной точке экрана. Таким образом, на экране возникает невидимое для глаза электрическое изображение.
Здесь же в трубке имеется электронная пушка. Она создает электронный луч, который 25 раз в 1 секунду успевает «оббежать» мозаичный экран, считывая это изображение и создавая в электрической цепи ток, называемый сигналом изображения.
В современных камерах изображение фиксируется не на светочувствительной плёнке, а на цифровой матрице, состоящей из миллионов светочувствительных ячеек - пикселей. Свет, попадающий на ячейки, вырабатывает электрический сигнал. Причем, его величина пропорциональна интенсивности светового луча.
Для получения цветного изображения пиксели покрываются красным, синим и зеленым светофильтрами. В результате матрица фиксирует три изображения - красное, синее и зелёное. Их наложение и дает нам цветное изображение, фотографируемого объекта.
Как видеосигнал доходит до телевизора
Полученный видеосигнал имеет низкую частоту и не может распространяться на значительные расстояния. Поэтому в качестве несущей частоты используют высокочастотные э-м волны, модулированные (изменённые) видеосигналом. Они распространяются в эфире со скоростью 300 000 км/сек.
Телевидение работает на волнах метрового и дециметрового диапазона, которые могут распространяться только в пределах прямой видимости, т. е. не могут огибать земной шар. Поэтому для расширения зоны телевещания используют высокие телебашни с передающими антеннами, Так, Останкинская телебашня имеет высоту 540 метров.
С развитием спутникового и кабельного телевидения практическая значимость телебашен постепенно снижается.
Спутниковое телевидение осуществляется за счёт целого ряда спутников, расположенных над экватором. Наземная станция передает свои сигналы на спутник, который ретранслирует их на землю, охватывая достаточно обширную зону. Сеть таких спутников позволяет охватить телевещанием всю территорию Земли.
Кабельное телевидение предусматривает одну приёмную антенну, от которой телевизионные сигналы передаются к отдельным потребителям по специальному кабелю.
Как работает телевизор
Итак, в 1936 году в лаборатории В. Зворыкина был создан первый электронный телевизор с электроннолучевой трубкой (кинескопом). Конечно, с тех пор он претерпел много изменений, но все же рассмотрим, как происходит воспроизведение изображения в телевизоре с электроннолучевой трубкой.
Именно в этой стеклянной колбе и происходит превращение невидимого электронного сигнала в видимое изображение. В его узкой части расположена электронная пушка, а с противоположной стороны - экран, внутренняя поверхность которого покрыта люминофором. Пушка обстреливает это покрытие электронами. Количеством электронов управляет поступивший в приёмное устройство видеосигнал. Электроны, попадая на люминофор, вызывают его свечение. Яркость свечения зависит от количества электронов, попавших в данную точку. Совокупность точек разной светимости и создают картинку. Электронный луч обстреливает экран слева направо, строчка за строчкой, постепенно спускаясь вниз, всего 625 строк. Все это происходит с огромной скоростью. За 1 секунду электронный луч успевает нарисовать 25 статических картинок, которые мы воспринимаем как движущееся изображение.
Цветное телевидение появилось в 1954 году. Для создания всей гаммы цветов понадобилось 3 пушки - красная, синяя и зеленая. Экран, соответственно, снабдили тремя слоями люминофора соответствующих цветов. Обстрел красного люминофора из красной пушки создает красное изображение, из синей - синее и т. д. Их наложение создает всё многообразие цветов, соответствующих передаваемой картинке.
Почему телевизоры «похудели»
Описанные телевизионные приёмники с ЭЛ трубкой - это наше недавнее прошлое. На смену им пришли более изящные, плоские жидкокристаллические и плазменные модели. В ЖК телевизорах экраном служит тонкая матрица с огромной плотностью светящихся элементов (пикселей), позволяющих получить изображение хорошей чёткости.
Пиксели плазменного телевизора состоят из микроламп, заполненных газами 3-х видов. Их свечение и создает цветную картинку.
Цифровое и аналоговое телевидение
До недавних пор основным форматом телевидения был аналоговый формат. Однако телевидение всегда быстро реагировало на новые технологии. Поэтому последние годы видеотехника перешла на цифровой формат. Он обеспечивает более устойчивое и качественное изображение, а также чёткий звук. Появилась возможность передавать огромное количество телеканалов одновременно.
Полный переход на новый формат будет осуществлен к 2018 году. А пока можно пользоваться специальными приставками к старым телевизорам, и наслаждаться услугами цифрового телевидения.
Телевизионная аудитория самая многочисленная в мире. Ведь это не только способ развлечь себя, но и возможность обогащения кругозора, не выходя из дома. Особенное значение в этом плане играет интернет-телевидение, позволяющее пользователям выбирать пакет каналов по своим интересам и просматривать прошлые телевизионные программы.
Если это сообщение тебе пригодилось, буда рада видеть тебя
Человечество очень долго шло к реализации заманчивой идеи передавать зрительную информацию на расстояния посредством технических средств. Принципиальная основа воплощения этого замысла была заложена американским учёным Смитом, открывшим явление фотоэффекта (это произошло в 1873 году). В 1888 году А.Г. Столетов продвинул данную теорию и установил закономерности внешнего фотоэффекта.
Долгий путь к фантастической цели
Свою лепту в развитие данного направления вложил А.С. Попов – известный русский изобретатель радиосвязи. Задаваясь вопросом, кто изобрел телевизор, нельзя не упомянуть профессора Б.Л. Розинга, трудившегося в Петербургском технологическом университете. В 1907 году этот учёный разработал систему «катодной телескопии»: она воспроизводила изображение посредством электронно-лучевой трубки. И лишь в 1911 году в лабораторных условиях удалось осуществить самую первую телевизионную передачу, произведённую по вышеназванному принципу. Для того, чтобы изобретение могло выйти из стен лаборатории и применяться на практике, понадобились долгие годы. Итак, создание первого телевизор в мире совершалось, если можно так сказать, по целому ряду этапов.
Немецкий инженер Нипков
Справедливости ради, нужно отметить и успехи Пауля Нипкова, который ещё в 1884 году оформил патент на «электронный телескоп»: этот инженер из Берлина сумел разложить изображение на элементы (принцип работал в момент передачи и приёма световых сигналов, а само устройство со специальным преобразователем именовалось диском Нипкова). Подобный проекционный прибор мог выполнять механическую развёртку, но со временем он вышел из употребления, поскольку началась эпоха электронного телевидения. Исходя из всего вышесказанного, сложно ответить на вопрос, когда был создан первый телевизор.
Развитие технологий
Последователем Розинга был его эмигрировавший в США ученик – В.К. Зворыкин . Считается, что именно этот человек разработал самый первый телевизор – иконоскоп, которым человечество стало пользоваться в массовом порядке.
Модель была продана за 75 долларов – эта сумма равнялась среднему двухмесячному заработку американского рабочего. Год создания данного образца, демонстрировавшего глазу только игру теней и неясные силуэты, – 1928-й. Между тем, в результате интеллектуальных усилий англичан, в свет вышла уже следующая модель, оборудованная кинескопом (произошло это лишь в 1937 году). Пожалуй, такова вся информация на интересную многим из нас тему «создатель телевизора».
Массивный ящик
Отметим, что модель Зворыкина, называвшаяся RCS TT-5, представляла собой габаритное устройство с весьма миниатюрным экраном, величина которого равнялась всего 5 дюймам по диагонали. Говоря про первый отечественный телевизор, констатируем следующий факт: механические телесистемы просуществовали на просторах СССР дольше, чем за рубежом. На западе электронное направление в производстве подобной техники было внедрено несколько раньше. Итак, теперь вы знаете, какой был первый телевизор, разительно отличающийся от современного.
В течение нескольких десятилетий телевизоры — будь то черно-белые или цветные, ламповые или транзисторные, — использовали катодно-лучевую трубку — кинескоп. А если габариты телевизора нужно было уменьшить, то одновременно уменьшался и размер экрана. До тех пор, пока вместо кинескопов не стали применять плазменные и жидкокристаллические панели, которые позволили сделать телевизоры тонкими и плоскими.
Появление таких телевизоров — больших и плоских — предсказывали некоторые писатели-футуристы. Даже Николай Носов в книге 1958 года «Незнайка в Солнечном городе» писал:
«На другой день Клёпка и Кубик заехали за ними пораньше, и все вместе отправились на фабрику телевизоров и радиоприемников. Самое главное, что они здесь увидели, было изготовление больших плоских настенных широкоэкранных телевизоров».
Как развивался телевизор и кто приложил руку к созданию «убийцы кинематографа»? В новом цикле статей « » сайт вспоминает яркую историю устройств, передающих движущуюся картинку.
Читайте также предыдущие материалы цикла:
Плазма для огромных и дорогих телевизоров
Принципиальную возможность создания плазменных телевизоров описал венгерский инженер Калман Тиханьи еще в 1936 году. В плазме — ионизованном газе — под действием электрических разрядов возникают ультрафиолетовые лучи, которые заставляют светиться люминофор экрана. Но понадобилось почти сорок лет, чтобы первые плазменные панели пошли в производство.
Панели были небольшие, стоили дорого (2500 долларов за матрицу разрешением 512×512 пикселей) и показывали информацию оранжевым цветом. В семидесятых их уже устанавливали в компьютеры. В 1983-м компания IBM представила плазменную панель большого размера — 48 сантиметров по диагонали, тоже оранжево-монохромную. Но плазменные панели в компьютерах проиграли конкуренцию LCD-дисплеям.
Компьютер Plato V с монохромным плазменным экраном. Фото: Википедия.
Спустя еще десять лет у «плазмы» наступает второе рождение: в 1992 году японская компания Fujitsu представляет первую цветную плазменную панель диагональю 21 дюйм (53 см).
К гонке за «плазму» подключается Panasonic. Поначалу эта гонка была совместной, японо-американской: Fujitsu сотрудничала с Иллинойсским университетом в Урбане-Шампейне, а Panasonic — с американской фирмой Plasmaco.
В 1995 году Fujitsu, а два года спустя Philips представляют плазменные телевизоры диагональю 42 дюйма (107 см). В США телевизоры поступают в продажу по цене в 14 999 долларов вместе с установкой.
Пожалуй, впервые с далеких пятидесятых годов телевизор должен устанавливать мастер. И, пожалуй, впервые в быту телевизор надо крепить на стену. До этого из электроники на стену вешали разве что колонки, светомузыку да некоторые модели проигрывателей пластинок. Впрочем, в середине двухтысячных телевизоры станут в несколько раз тоньше и на рынок выйдут настольные модели.
Фото с сайта HighlandTitles.comПервые плоские телевизоры в Беларуси
В конце девяностых — начале «нулевых» плазменные телевизоры появляются в России и Беларуси. Они немного подешевели, и для описания такой техники кое-где используют формулу «восемь на восемь»: восемь сантиметров толщины и восемь тысяч долларов цены.
Любопытно, что в пересчете на квадратный сантиметр площади плазменные панели оказывались дешевле жидкокристаллических, которые к тому времени начали набирать ход. Но по экономическим соображениям делать «плазму» малого размера невыгодно, и постепенно начинается гонка диагоналей, которая длилась все «нулевые».
Смерть «плазмы»
Плазменные панели выпускают два десятка производителей по всему миру, в «диагональной войне» все новые завоевания: 71, 76, 80, 103, 145, 150 дюймов… В итоге побеждает Panasonic: в 2010-м на выставке Consumer Electronics Show в Лас-Вегасе фирма представляет модель TH-152UX1. Почти все ее показатели умопомрачительны: диагональ — 152 дюйма (386 см), масса — 580 кг, цена — 500 тысяч долларов. Панель выдает разрешение 4096×2160 пикселей и умеет показывать 3D-контент.
Рекордная модель является одновременно и лебединой песней технологии: несмотря на радужные прогнозы маркетологов, крупнейшие производители начинают сворачивать выпуск плазменных панелей.
В 2013—2014 годах производство прекращают Samsung, Panasonic и LG. Последним изготовителем плазменных телевизоров в мире был китайский концерн Changhong Electric в провинции Сычуань, но и он «перекрыл газ» (ионизованный, конечно же) вскоре после 2014-го.
Одной из причин упадка стали еще и некоторые особенности самой технологии.
Плазменные панели выдавали картинку с искажением в местностях выше 2000 метров над уровнем моря, потребляли несколько сот ватт электроэнергии (по сравнению с примерно 60 Вт у кинескопных), давали наводки на радиоприемники.
Кроме того, среди потребителей бытовала легенда, что если на каком-то участке экрана постоянно демонстрируется одно и то же яркое изображение (например, логотип телеканала), то в этом месте экран выгорает.
На самом деле, запас живучести у плазменных телевизоров был более чем достаточным: яркость снижалась наполовину лишь после 100 тысяч часов работы. Работая по пять часов в сутки, плазменный телевизор достигнет этой половинной яркостной деградации лишь через полсотни лет.
Плазменные телевизоры перестали выпускать почти два года назад, но до сих пор иногда в разговорной речи телевизор большого размера называют словом «плазма», даже если он выполнен совсем по другой технологии.
Жидкие кристаллы для маленьких и больших
Первые разработки жидких кристаллов начал австрийский ученый Фридрих Райницер еще в 1888 году. Но лишь в начале семидесятых годов нашего века жидкие кристаллы воплотились в первых устройствах — экранах для наручных часов и калькуляторов.
Со временем стало возможным использовать ЖК-матрицы и в ноутбуках и телевизорах, но первые такие матрицы были выполнены по «пассивной» технологии, и даже при простой прокрутке текстового документа на экране был виден почти один лишь шум. С 1972 года начали выпускать матрицы по «активной» технологии, и движущееся изображение на экране стало более стабильным.
В июне 1983 года компания Casio представляет первый в мире телевизор на жидких кристаллах — модель TV-10. У него экран диагональю всего 2,7 дюйма (6,8 см), работает аппарат от трех батареек размера АА, а стоит он 299 долларов 95 центов. Обозреватели электроники отмечали низкую яркость и контрастность телевизора.
Изображение: YouTube
А два года спустя та же Casio выпускает и первый цветной телевизор на жидких кристаллах — TV-1000. В 1988 она же выпускает и 14-дюймовый ЖК-телевизор на тонкопленочных транзисторах (TFT). Наконец-то телевизоры можно делать если не совсем плоскими, то хотя бы тонкими, но при этом не жертвовать размером экрана. Появляются и совсем плоские модели: так, Casio TV-70 (1986) имеет толщину всего в 13 мм.
Японские корпорации бросаются в гонку миниатюризации: LCD-телевизоры сначала настольные, потом носимые за ручку или ремешок и, наконец, карманные. Появляется анекдот:
Встречаются два японских инженера. Один другого спрашивает:
— Угадай, в какой руке у меня телевизор.
— В левой.
— Правильно. А сколько их там?
Летом 1982 года компания Seiko, известный производитель часов, выпускает модель TV-Watch — телевизор в корпусе наручных часов. Правда, в наручные часы встроен лишь монитор — а сам приемник заключен в корпус размером с кассетный плейер, который соединен с часами кабелем. Предполагается, что кабель пропущен у вас внутри рукава, приемник лежит в кармане, а звук вы слушаете через наушники.
Фото с сайта guenthoer.de
Экран диагональю 1,2 дюйма (25,2×16,8 мм) отображал 10 оттенков серого, на одном комплекте батарей телевизор мог продержаться до 5 часов. Часовизор стоил 108 тысяч иен, или примерно 450 долларов; в США рекомендованная цена составляла 495 долларов. Модель засветилась в фильмах «Сети зла» с Томом Хэнксом и в серии про Джеймса Бонда «Осьминожка», где ей пририсовали цветной экран.
Фото с сайта TheLegendOfQ.co.uk
А в начале-середине девяностых компании развивают и усовершенствуют технологию плоскостного переключения IPS. Так, Fujitsu представляет систему MVA (мультизональное вертикальное выравнивание), Samsung представляет собственное видение этой же системы — PVA.
Матрицы отображают полную глубину цвета (до 8 бит на канал), у них большие углы обзора (до 178 градусов), — теперь можно делать и полноценные, комнатные телевизоры.
IPS- и PVA-экраны начинают доминировать на рынке ЖК-телевизоров, «жидкие кристаллы» уверенно идут в рост и потихоньку догоняют «плазму». Правда, LCD-телевизоры считаются маленькими, чуть ли не кухонными, а если хочешь в гостиную — то только плазменный.
Плазменные телевизоры привлекают покупателей большим размером экрана, жидкокристаллические телевизоры пока на диагональ свыше 42 дюймов не замахиваются (дорого очень), но к середине «нулевых» начинают перетягивать потребителей большим разрешением. В результате складывается интересная картина: LCD-телевизоры имеют меньшую диагональ, чем плазменные, но цена тех и других сопоставима.
Первый ЖК-телевизор «Горизонта»
ЖК-телевизоры воюют на два фронта: и с плазменными панелями, и с кинескопными моделями. В конце 2007-го кинескопные телевизоры по уровню мировых продаж проигрывают жидкокристаллическим моделям. Корпорации начинают сокращать или вовсе сворачивать производство кинескопных моделей.
Например, Sony в марте 2008-го закрывает последний завод, выпускавший известную линейку телевизоров Trinitron. Минский завод «Горизонт» свой первый ЖК-телевизор выпустил в 2004 году, а от кинескопных моделей решил отказаться только осенью 2012-го.
В ходе войны с «плазмой» телевизоры на жидких кристаллах тоже втягиваются в «гонку диагоналей». В октябре 2004-го Sharp анонсирует 65-дюймовую панель, в марте 2005-го Samsung представляет телевизор диагональю 82 дюйма, в августе 2006-го LG достигает отметки в 100 дюймов, в январе 2007-го Sharp демонстрирует телевизор LB-1085 диагональю в 108 дюймов (2,73 м).
Летом 2008-го этот «ящик» поступил в продажу по цене в 11 миллионов японских иен (на тот момент — примерно 103 тысячи долларов). В том же 2008-м «Горизонт» выпускает самый большой LCD-телевизор в Беларуси — диагональю 42 дюйма; в 2012-м на предприятии собирают 70-дюймовый телевизор ценой в 13 тысяч долларов. Впрочем, сегодня в каталоге «Горизонта» и «Витязя» самый большой ЖК-телевизор имеет диагональ лишь в 50 дюймов.
Фото с сайта TheFutureOfThings.com
Светодиоды для изогнутых телевизоров
Еще одна перспективная технология создания телевизионных экранов — органические светодиоды (OLED). Правда, частенько OLED путают с маркетинговым термином LED TV (или просто LED).
Последний обозначает, что для подсветки экрана используется матрица из светодиодов, а не более привычные люминесцентные лампы, размещенные по краям монитора. Органические же светодиоды — это элементы, которым не нужна подсветка, потому что источником света выступают они сами.
OLED-экраны уже давно используются в сотовых телефонах и фотоаппаратах, но вот телевизионную панель из органических светодиодов долго изготовить не могли. Дело в том, что синие светодиоды имеют намного меньший срок жизни, чем красный и зеленый.
Поэтому срок службы всего экрана зависел фактически от одних лишь синих диодов. Началось их выгорание (а такое могло случиться уже через три года работы) — и дорогой телевизор, считай, испорчен. На преодоление этих сложностей ушло время, и в начале «нулевых» компании начали соревноваться за первенство в выводе OLED-телевизора на рынок и за наибольшую диагональ экрана.
В мае 2003-го на выставке Society for Information Display в Балтиморе компания International Display Technology представила 20-дюймовый OLED-дисплей, а Sony — 24-дюймовый, годом позже Epson показывает 40-дюймовый монитор. В 2005-м Samsung демонстрирует 21- и 40-дюймовую панели, предназначенные специально для телевизоров, но еще почти два года сами телевизоры ни от одной фирмы так и не будут предъявлены общественности.
И лишь в 2007 году на выставке Consumer Electronics Show компания Sony показала первый в мире OLED-телевизор. Он обладал скромной диагональю всего в 11 дюймов (28 см) и разрешением 960×540 пикселей. Зато толщина матрицы составила всего 3 мм, так что в ее рамке негде было разместить разъемы.
Поэтому экран укрепили на подставке, где и находятся органы управления, порты и динамик. Телевизор, получивший индекс XEL-1, поступил в продажу в декабре 2007 года по цене примерно в 1700 долларов.
Фото с сайта Biglobe.ne.jp
Не можем не упомянуть и о «войне диагоналей». Правда, в случае с OLED-телевизорами завоевания были не такими уж громкими, как в случае с плазменными и жидкокристаллическими телевизорами.
Осенью 2008-го Samsung демонстрирует 40-дюймовый телевизор с разрешением 1920×1080 пикселей, в январе 2012-го Samsung и LG практически одновременно интригуют публику 55-дюймовой моделью (аппарат от LG оценен в 7900 долларов, и он объявлен самым большим коммерчески доступным телевизором).
Samsung ES9000. Фото: geeky-gadgets.com
Летом того же года Samsung показывает модель ES9000 с матрицей диагональю в 75 дюймов и стоимостью в 17500 долларов, а осенью 2013-го на выставке IFA в Берлине компания LG отвечает изогнутым телевизором с диагональю экрана в 77 дюймов (196 см). Похоже, что гонка остановилась, но, вероятно, лишь временно.
И пусть итоговый показатель почти в полтора раза меньше максимальной диагонали LCD-телевизора и в два раза меньше рекордной диагонали «плазмы», все же и этот аппарат разрешением 3840×2160 пикселей стоит немалых денег. На сайте LG модель 77EG9700 помечен ярлыком «предполагаемая цена — 24 999 долларов 99 центов».
Другая 77-дюймовая модель — LG 77EC980V — продается и в Минске, магазин выставил ценник в 69 908 рублей и 98 копеек (или примерно 35 760 долларов). Ставшие плоскими телевизоры требуют очень пухлых кошельков.
Новое поколение телевизоров Samsung SUHD передают изображение максимально точно и реалистично. Благодаря передовой технологии квантовых точек даже мельчайшие детали и темные области в изображении различимы при любом освещении.
Помните сказку о серебряном блюдечке и наливных яблоках? Идея передавать динамичные изображения на дальние дистанции владела людьми еще в древние времена, однако только в конце XIX столетия человечеству удалось осуществить свою задумку и изобрести прародителя современного телевизора.
Кто же был его создателем? Ответить на этот вопрос достаточно сложно, поскольку в развитии и эволюции телевидения принимали участие многие ученые мира.
Кто был изобретателем первого механического телевизора?
Начало истории первых телеприемников было положено немецким техником Паулем Нипковым, который в 1884 году придумал специальный прибор – диск Нипкова, способный сканировать изображения построчно. В 1895 году германский физик Карл Браун создал первый кинескоп, более известный под названием «Трубка Брауна».
Ученый посчитал свое творение неудачным и отложил в сторону на долгие 11 лет, однако в 1906 году его ученик Макс Дикманн получил патент на трубку и использовал находку учителя для передачи картинки. Уже спустя год он явил миру телевизионный приемник с маленьким экраном 3 на 3 сантиметра и частотой развертки 10 кадров в секунду.
В середине 1920-х годов неоценимый вклад в развитие современного телевидения сделал британский инженер Джон Лоуги Брэд. Воспользовавшись диском Нипкова, он изобрел механический телеприемник, который работал без звука, но давал достаточно четкую картинку, получаемую посредством ее разложения на элементы.
Тогда же ученый создал корпорацию Baird, которая долгое время являлась единственным мировым изготовителем телевизионных аппаратов.
Кто придумал электронный телевизор?
В основу первого электронного телеприемника легли разработки русского физика Бориса Розинга. В 1907 году он вставил в приемный аппарат электроннолучевую трубку и получил статичную телекартину геометрических фигур. Его работу продолжил другой русский инженер – Владимир Зворыкин. После революционных событий он уехал в Америку, а в 1923 году запатентовал уникальное изобретение – телевидение, полностью функционирующее по электронной технологии.
В дальнейшем Зворыкину удалось придумать так называемый иконоскоп, благодаря которому электронные телевизоры попали в массовое производство. В 1927 году в Соединенных Штатах было начато регулярное телевещание, а в последующие годы телевидение стали подключать Великобритания, Германия и прочие страны Европы. Изначально изображение имело оптико-механическую развертку, но уже к середине 1930-х годов вещание начали вести в диапазоне УКВ по электронному принципу.
Жители Советского Союза получили возможность смотреть телевидение в 1939 году. Создателем первого телеприемника стал завод «Коминтерн» в Ленинграде, выпустивший в 1932 году аппарат, который работал на диске Нипкова. Прибор представлял собой обычную приставку с экраном 3 на 4 сантиметра, которую приходилось подключать к радиоприемнику.
Что интересно, впоследствии подобные телевизоры мог изготовить любой человек своими руками, ориентируясь на инструкцию в журнале «Радиофронт». Устройство требовало переключения радио на другую частоту и позволяло смотреть передачи, которые демонстрировали европейские страны.
Кто придумал цветное телевидение?
Попытки передавать цветное изображение предпринимались еще в эпоху механических телеприемников. Одним из первых свои разработки в этой сфере представил советский инженер Ованес Адамян, который в 1908 году запатентовал двухцветный прибор для передачи сигналов.
Признанным изобретателем цветного телевизора стал Джон Лоуги Брэд – автор механического приемника. В 1928 году он собрал аппарат, который мог последовательно передавать три изображения с использованием светофильтров синего, зеленого и красного цвета.
Настоящий прорыв в развитии цветного телевещания произошел только после Второй мировой войны. Когда Соединенные Штаты лишились возможности зарабатывать на оборонных заказах, они переключились на гражданское производство и стали использовать для передачи изображения дециметровые волны.
В 1940 году американские ученые презентовали систему «Тринископ», в которой изображения трех кинескопов совмещались с различными цветами люминофорного свечения. В Советском Союзе разработки аналогичного характера появились в 1951 году, а спустя год советские телезрители смогли увидеть первую пробную трансляцию в цветном изображении.
С давних времен человечество мечтало о передаче изображений на расстояния. Все мы слышали сказки и легенды про волшебные зеркала, тарелочки с яблочками и тому подобное. Но прошло не одно тысячелетие, прежде чем эта мечта осуществилась.
Первые телевизоры, пригодные для массового производства появились в конце 30-х годов прошлого столетия. Однако этому предшествовало несколько десятилетий упорных исследований и множество гениальных открытий.
С чего все начиналось
Эпоха телевидения началась после открытия явления фотоэффекта. Прежде всего, получил применение внутренний фотоэффект, суть которого состояла в том, что некоторые полупроводники при их освещении значительно меняли свое электрическое сопротивление.
Первым эту интересную способность полупроводников отметил англичанин Смит. В 1873 году он сообщил о произведенных им опытах с кристаллическим селеном. В этих опытах полоски из селена были разложены в стеклянные запаянные трубки с платиновыми вводами. Трубки помещали в светонепроницаемый ящик с крышкой. В темноте сопротивление полосок селена было довольно высоким и оставалось весьма стабильным, но как только крышка ящика отодвигалась, проводимость возрастала на 15-100%.
Вскоре открытие Смита стало широко применяться в телевизионных системах. Известно, что каждый предмет становится видимым только в том случае, если он освещаем или если является источником света. Светлые или темные участки наблюдаемого предмета или его изображения отличаются друг от друга различной интенсивностью отраженного или излучаемого ими света. Телевидение как раз и базируется на том, что каждый предмет (если не учитывать его цветность) можно рассматривать как комбинацию большого числа более или менее светлых и темных точек.
В 1878 году португальский профессор физики Адриано де Пайва в одном из научных журналов изложил идею нового устройства для передачи изображений по проводам. Передающее устройство де Пайва представляло собой камеру-обскуру, на задней стенке которой была установлена большая селеновая пластина. Различные участки этой пластины должны были по разному изменять свое сопротивление в зависимости от освещения. Впрочем, де Пайва признавал, что не знает, как произвести обратное действие - зас-тавить светиться экран на приемной станции.
В феврале 1888 г., русский ученый Александр Столетов провел опыт, наглядно демонстрирующий влияние света на электричество. Столетову удалось выявить несколько закономерностей этого явления. Им же был и разработан прообраз современных фотоэлементов, так называемый «электрический глаз». Позднее подобными исследованиями занималось и множество других великих ученых, в том числе Ф. Ленард, Дж. Томпсон, О. Ричардсон, П. Лукирский и С. Прилежаев. Но полностью объяснить природу фотоэффекта смог лишь Альберт Эйнштейн в 1905 году.
Параллельно этим исследованиям происходило и множество других, сыгравших в итоге не менее важную роль в истории создания телевизоров. К примеру, в 1879 году английским физиком Уильямом Круксом были открыты вещества, способные светится при воздействии на них катодными лучами – люминофоры. Позднее было установлено, что яркость свечения люминофоров напрямую зависит от силы их облучения. В 1887 году первую версию катодо-лучевой трубки (кинес-копа) представляет немецкий физик Карл Браун.
К концу 19-века сама идея телевидения не кажется уже чем-то абсурдным и фантастическим. Никто из ученых уже не сомневается в возможности передачи изображений на расстояния. Один за другим выдвигаются проекты телевизионных систем, по большей части неосуществимые с точки зрения физики. Главные же принципы работы телевидения были созданы французским ученым Морисом Лебланом. Независимо от него, подобные труды создает и американский ученый Е. Сойер. Они описали принцип, согласно которому для передачи изображения требуется его быстрое покадровое сканирование, с дальнейшим превращением его в электрический сигнал. Ну а так как радио тогда уже существовало и успешно использовалось, то вопрос с передачей электрического сигнала решился сам собой.
В 1907 году Борису Розингу удалось теоретически обосновать возможность получения изображения посредством электронно-лучевой трубки, разработанной ранее немецким физиком К. Брауном. Розингу так же удалось осуществить это на практике. И хотя удалось получить изображение в виде одной единственной неподвижной точки, это был огромный шаг вперед. В целом, в деле развития электронных телевизионных систем Розинг сыграл огромную роль.
В 1933 году в США русский эмигрант Владимир Зворыкин продемонстрировал иконоскоп – передающую электронную трубку. Принято считать, что именно В. Зворыкин является отцом электронного телевидения.
Механические телевизоры
Первое устройство механического сканирования разработал в 1884 году немецкий инженер Пауль Нипков. Это устройство лишний раз подтвердило справедливость высказывания относительно простоты всего гениального. Его устройство являло собой вращающийся непрозрачный диск, диаметром до 50 см, с нанесенными по спирали Архимеда отверстиями – так называемый диск Нипкова (иногда в литературе приспособление Нипкова называют «электрическим телескопом»).
Таким образом происходило сканирование изображения световым лучом, с последующей передачей сигнала на специальный преобразователь. Для сканирования же хватало одного фотоэлемента. Количество же отверстий иногда доходило до 200. В телевизоре процесс повторялся в обратном порядке - для получения изображения опять таки использовался вращающийся диск с отверстиями, за которым находилась неоновая лампа. При помощи столь нехитрой системы и проецировалось изображение. Так же построчно, но с достаточной скоростью, для того чтобы человеческий глаз видел уже целую картинку. Таким образом, первыми начали создаваться именно проекционные телевизоры. Качество картинки оставляло желать лучшего – лишь силуэты, да игра теней, но тем не менее, различить что именно показывают было возможно. Диск Нипкова был основным компонентом практически всех механических систем телевизоров до их полного вымирания как вида.
Телевидение уходит в массы
В 1925 году шведскому инженеру Джону Бэрду удалось впервые добиться передачи распознаваемых человеческих лиц. Опять таки с использованием диска Нипкова. Несколько позже им же была разработана и первая телесистема, способная передавать движущиеся изображения.
Первый же электронный телевизор, пригодный для практического применения был разработан в американской научно-исследовательской лаборатории RCA, возглавляемой Зворыкиным, в конце 1936 года. Несколько позже, в 1939 году, RCA представила и первый телевизор, разработанный специально для массового производства. Эта модель получила название RCS TT-5. Она представляла собой массивный деревянный ящик, оснащенный экраном с диагональю в 5 дюймов.
Первое время развитие телевидения шло в двух направлениях – электронном и механическом (иногда механическое телевидение называют еще и «малострочным телевидением»). Причем развитие механических систем происходило практически до конца 40-х годов 20-го века, прежде чем было полностью вытеснено электронными устройствами. На территории СССР механические телесистемы продержались несколько дольше.
СССР
Параллельно разработка телевизоров происходила и на территории Советского Союза. Первый опытный сеанс телевещания состоялся 29 апреля 1931 года. С 1 октября того же года телепередачи стали регулярными. Так как телевизоров еще не у кого не было, проводились коллективные просмотры, в специально отведенных для этого местах. Многие советские радиолюбители начинают собирать механические модели телевизоров своими руками. В 1932 году при разработке плана на вторую пятилетку телевидению было уделено много внимания. 15 ноября 1934 года впервые состоялась трансляция телевизионной передачи со звуком. Довольно длительное время существовал лишь один канал – Первый. На время Великой Отечественной Войны транслирование было прервано, и восстановлено лишь после ее окончания. А в 1960 году появился и Второй канал.
Первый советский телевизор, поставленный на поток, назывался Б-2. Эта механическая модель появилась в апреле 1932 года. Первый же электронный телевизор был создан гораздо позже - в 1949 году. Это был легендарный КВН 49. Телевизор был оснащен столь маленьким экраном, что для более-менее комфортного просмотра перед ним устанавливалась специальная линза, которую нужно было наполнять дистиллированной водой. В дальнейшем появилось и множество других, более совершенных моделей. Впрочем, качество сборки и надежность советских телевизоров (даже самых поздних моделей) были настолько низкими, что стали притчей во языцех. Производство же цветных телевизоров в СССР началось лишь в средине 1967 года.
Цветное телевидение
Хотя систему цветного телевидения разработал еще Зворыкин в 1928 году, лишь к 1950 году стало возможна ее реализация. Да и то лишь в качестве эксперементальных разработок. Прошло много лет, прежде чем эта технология стала общедоступной.
Первый, пригодный к продаже цветной телевизор создала в 1954 году все та же RCA. Эта модель была оснащена 15 дюймовым экраном. Несколько позже были разработаны модели с диагоналями 19 и 21 дюймов. Стоили такие системы дороже тысячи долларов США, а следовательно, были доступны далеко не всем. Впрочем, при желании была возможность приобрести эту технику в кредит. Из-за сложностей с повсеместной организацией цветного телевещания цветные модели телевизоров не могли быстро вытеснить черно-белые, и долгое время оба типа производились параллельно. Единые стандарты (PAL и SECAM) появились и начали внедрятся в 1967 году.
Развитие телевидения
Стремительное развитие телевидения во второй половине 20-го века привело к тому, что уже выросло несколько поколений, не представляющих себе жизни без телевизора. Качество вещания значительно возросло и стало цифровым. Сами телевизоры уже перестали восприниматься как «ящики», ибо появились плоские LCD и плазменные модели. Размеры экрана перестали измеряться парой десятков сантиметров. Телевидение стало нормой.
В начале радиолампы были вытеснены полупроводниками – первый телевизор на основе полупроводников был разработан в 1960 году фирмой «Sony». В дальнейшем появились модели на основе микросхем. Теперь же существуют системы, когда вся электронная начинка телевизора заключена в одну единственную микросхему.
"Эволюция вещей": История телевизора
