П. І. Бахметьев (1860-1913) запропонував спосіб опису двовимірного зображення лінійною функцією.
П. Ніпков (1860-1940) - винахідник механічного пристрою для телевізійної розгортки.
Схема розгортки з використанням диска Нипкова. Проходячи одне за іншим область екрану, отвори формують рядки і за оборот диска передають графічну інформацію, укладену в одному кадрі.
А. Г. Столетов (1839-1896) відкрив явище фотоефекту - емісії електронів під дією фотонів, яка лежить в основі перетворювачів світлової енергії в електричну.
Д. Берд (1888-1946) - винахідник телебачення з електромеханічної рядків.
Телевізор, сконструйований Д. Бердом в 1930 році. Кожух в задній частині корпусу зроблений для захисту диска Нипкова.
Перший в світі відеоплеєр конструкції Д. Берда. Інформація записувалася на алюмінієві диски і зчитувалася голкою, як у грамофона.
Елементи електромеханічної телевізійної камери, виготовленої в СРСР в 1930 році. Експонат Політехнічного музею.
Звичайний радіоприймач (внизу) з репродуктором-
Б. Л. Розінг (1869-1933) - винахідник кінескопа.
В. К. Зворикін (1889-1982) - російський інженер, батько електронного телебачення.
Перший радянський телевізор ТК-1 з електронно-променевою трубкою. Через велику довжину трубку доводилося встановлювати вертикально, і глядачі бачили зображення відбитим від дзеркала у верхній частині корпусу.
Перший масовий вітчизняний телевізор КВН-49 (вгорі) з екраном діагоналлю 18 см. Для збільшення зображення перед екраном поміщали лінзу, наповнену дистильованою водою (внизу).
<
>
ПРЕДКИ
Вперше принцип передачі зображення на відстань виклав в 1880 році російський фізик і біолог П. І. Бахметьев в доповіді, прочитане в Цюріху (Швейцарія) і пізніше надрукованому в російському науково-технічному журналі "Електрика". Він запропонував розбити (зараз би сказали "розгорнути") двомірну картинку на окремі елементи, після чого задати для кожного свій електричний сигнал і послідовно передати сигнали по лінії зв'язку. Ця основоположна концепція досі збереглася в телебаченні. Подібні проекти поелементного сканування зображення пропонували португалець А. Пайва, американці Ж. Кері та В. Сойєр, француз К. Сенлек.
Але щоб реалізувати ідею передачі зображень, необхідні були два пристрої: перетворювач світлової енергії в електричну і механізм розгортки.
Такий механізм запропонував німецький залізничник П. Ніпков (зустрічається інше написання: Ніпкоу). У 1884 році він запатентував диск з рівномірно розташованими по спіралі маленькими отворами. Якщо помістити диск в площину фокуса фотооб'єктива і обертати його, то в кожен момент часу ми зможемо спостерігати за ним на екрані одну точку зображення. Протягом одного обороту перед нами послідовно пройдуть всі елементи картинки. Оскільки людське око володіє інерційністю (приблизно 0,1 с), то при швидкому обертанні диска зображення здасться злитим.
Світлочутливий датчик з'явився завдяки роботам російського вченого А. Г. Столєтова, який відкрив явище фотоефекту - емісії електронів під дією світла.
Необхідні для народження телебачення засоби виявилися в руках вчених і інженерів. Це мала бути лише невеликий поштовх, який розбудив би їх творчу активність. Цим поштовхом стали винаходу радіо і кіно в 1895 році. Їх швидке поширення на початку 1900-х років послужило стимулом для розробки апаратури, здатної передавати зображення рухомих об'єктів на великі відстані.
Сам термін "телебачення", що склався з двох слів: грецького tele (далеко) і латинського visio (бачення), ввів в практику викладач Артилерійській академії з Санкт-Петербурга К. Д. Перський, який виступив 24 серпня 1900 року в Парижі на IV Всесвітньому електротехнічному конгресі з доповіддю "Телебачення як електричне кіно", присвяченим ідеям П. І. Бахметьєва, П. Нипкова та інших винахідників передачі графічних образів.
ЕЛЕКТРОМЕХАНІЧНЕ ТЕЛЕБАЧЕННЯ
З 1900 по 1920 рік у Англії, Німеччині, Росії, США, Франції були проведені численний ні роботи по вдосконаленню механічного сканування рухомих зображень.
Переломною для телебачення стала перша половина 1920-х років. У 1922 році створенням телевізійного електромеханічного обладнання зайнявся шотландський інженер Д. Берд. Уже в березні 1925 року в одному з найбільших універмагів в Лондоні він показав дію приймально-передавальної станції. Зупинені перед камерою відвідувачі універмагу могли бачити на екрані приймача свої силуети. До осені 1925 він удосконалив апаратуру, поліпшивши передачу півтонів зображень при зйомках в студії, на відкритому повітрі і при демонстрації кінофільмів. 26 січня 1926 року в лондонській лабораторії Д. Берда відбулася перша публічна презентація телевізійної системи.
В електромеханічному телепередавач (так в той час називали телевізійну камеру) за об'єктивом розміщувався плоский диск Нипкова. На периферії диска по спіралі розташовані 30 квадратних отворів площею 1 мм2, а крок по колу становив 40 мм. Диск обертався з частотою 12,5 об / с (750 об / хв). Ті, що йдуть від об'єкта світлові промені різної яскравості через отвори потрапляли на фотоелемент. Таким чином, за один оборот диска на фотоелемент проектувався растр з 30 рядків по 40 точок. Смуга частот сигналу виходила рівною 30х40х12,5 = 15 000 Гц. Передавати такий не дуже широкий спектр вдавалося на несучої частоті средневолнового діапазону, а для прийому сигналу годився звичайний радіоприймач, до виходу якого і підключався відеопристрій. Зображення на екрані виникало завдяки безинерціонной неонової лампочки, що міняла яскравість синхронно з сигналом. Її світло прямував в сторону диска Нипкова, який працював в такт з диском телепередавача, за диском містився екран. Перші телевізійні передачі, як і кіно того часу, були німими.
У 1928 році Д. Берд вперше "перекинув" телевізійний сигнал з Лондона на корабель, що знаходиться в центрі Атлантичного океану, а звідти він ретранслювався в Нью-Йорк. Трохи пізніше Берд демонстрував телевізійну систему кольорового зображення, в якій стояв диск Нипкова з трьома рядами отворів, закритих світлофільтрами червоного, зеленого і синього кольорів.
Але Берд не став піонером кольорового телебачення. Ще 5 серпня 1900 року викладач механічних наук і креслення Казанського з'єднаного промислового училища А. А. Полумордвінов виступив з доповіддю, що має назву "Светораспределітель для апарату, службовця для передачі зображень на відстань з усіма кольорами і їх відтінками і всіма тінями", і провів демонстрацію трикомпонентної фотомеханічної трансляції кольорових картин.
У 1929 році британська мовна корпорація Бі-бі-сі провела випробування апаратури 30-сатиричного телевізійного формату, після чого почала щодня транслювати півгодинні програми, в тому числі зі звуковим супроводом. Система працювала до 1936 року.
У червні 1931 року Д. Берду вдалося організувати пряму трансляцію репортажу кінно-спортивних змагань - знаменитого дербі в Епсомі. Заслуговують на увагу і його досліди зі створення на екрані рухаються стереоскопічних образів, а також розробка технології запису відеопрограм на алюмінієві диски - прообрази нинішніх DVD. Деякі з раритетів збереглися в музеях і приватних колекціях.
Малострочного телебачення займалися і в інших технічно розвинених країнах. Наприклад, в США інженер Ч. Дженкінс в червні 1925 року в власної лабораторії в Вашингтоні ухвалила по радіо з військового корабля, що йде по Атлантичному океану, зображення іграшкової млини, розташованої в приміщенні корабельної радіостанції. Екран налічував 48 рядків, а частота кадрів становила 16 Гц.
Великі заслуги в розвитку телебачення належать фахівцям Лабораторії Белла. Так, 23 травня 1927 роки там зібралися співробітник і Американського інституту інженерів-електриків та Інституту радіоінженерів (загальним числом 600 чоловік), щоб порівняти якість зображень, переданих в Нью-Йорк по дротах з Вашингтона і по радіо на відстань 50 км (з містечка Віппені , штат Нью-Джерсі). Експерти не вловили різниці між тим і іншим варіантами.
Американська компанія "Дженерал Електрик" з 11 травня 1928 року почала регулярні передачі в Нью-Йорку, використовуючи 24-рядковий формат, і до кінця року телевізійна мережа складалася вже з 15 станцій. З червня 1931 року до неї приєдналася компанія Сі-бі-ес з щотижневими 28 годинами розважальних програм. Приступила до роботи приблизно в цей же час телекомпанія Ен-бі-сі, щоб розширити зону впевненого прийому, розмістила свої антени на верхньому майданчику найвищого в Нью-Йорку будівлі Емпайр-стейт -білдінг.
У Радянській Росії перші згадки у пресі про телебачення з'явилися в 1921 році. Йшлося про роботу Нижегородської радіолабораторії під керівництвом М. А. Бонч-Бруєвича. У 1923 році надійшли повідомлення з Всесоюзного електротехнічного інституту (ВЕІ) в Москві про успішні експерименти по передачі відеосигналу на великі відстані.
У 1924 році директор Фізико-технічного інституту професор А. Ф. Іоффе запропонував відомому російському інженеру Л. С. Термена зайнятися розробкою техніки для бездротового "дальнобачення". Винахідник створив кілька варіантів приймально-передавальних систем, в тому числі для Наркомату оборони. Приймальна апаратура розміщувалася в кабінеті К. Є. Ворошилова, а камера - у дворі біля входу в наркомат. На екрані цілком вдавалося розрізняти чоловіків і жінок і навіть впізнавати людей по особам.
У 1929 році в ВЕІ приступили до проектування промислових прийомних і передавальних пристроїв для мовлення на базі електромеханічних пристроїв (з диском Ніпкова) з розгорткою на 30 рядків по 40 точок. В системі передбачалися два окремих приймача, налаштованих на різні частоти: по одній йшов відеосигнал, за іншою - звуковий супровід. Телевізійна частина з екраном могла бути сконструйована в вигляді приставки, яка підключається до виходу звичайного радіоприймача. Першу демонстрацію обладнання влаштували 1 травня 1931 року в приміщенні інституту. Передача йшла без звуку, а для передачі відеосигналу використовувалася частота 5,3 МГц (56,6 м).
Регулярні передачі велися зі студії Московського радіотехнічного вузла, розташованого на Нікольській вулиці в Москві. Перший вихід в ефір відбувся 1 жовтня 1931 року. Передавачі перебували на території радіостанції Московської міської ради профспілок і працювали на частотах 791,5 кГц (379 м) для зображення і 416,7 кГц (720 м) для звуку. Завдяки особливості поширення електромагнітних коливань средневолнового діапазону в вечірній час передачі з Москви можна було приймати в Ленінграді, Нижньому Новгороді, Ростові, Смоленську, Томську і за кордоном. Вартові телепрограми йшли по три рази в тиждень після півночі, після закінчення радіомовлення. Показ кадрів, як і в німому кіно, супроводжувався субтитрами для телеглядачів, які не мали можливості придбати другий радиоприем нік. У березні 1932 заробила студія малострочного телебачення в Ленінграді.
У той час телеприймачі і приставки промислово не випускалися, і їх окремі екземпляри побачили світ завдяки радіоаматорам. Пізніше з'явилася можливість купувати необхідні деталі з рекомендаціями щодо їх монтажу в магазинах або замовляти по пошті через Посилторг. Це привернуло до технічної творчості тисячі ентузіастів.
У 1932 році на ленінградському заводі "Комунар" під керівництвом А. Я. Брейтбарта випустили промислову партію з 20 перших вітчизняних телеприставок Б-2 з механічною розгорткою і розміром екрану 3х4 см. Всього заводом було виготовлено близько 3000 приставок. Неонова лампа приставки включалася в анодний ланцюг вихідного каскаду приймача замість первинної обмотки звукового трансформатора. Щоб повернути приймача стандартну конфігурацію, були потрібні кілька хвилин і елементарні навички електричного монтажу. У світі фахівцями і телеглядачами приставка Б-2 була визнана однією з найбільш простих і вдалих конструкцій за всю епоху електромеханічного телебачення.
Трохи пізніше, в 1934 році, в Москві на заводі "Фізелектропрібор" налагодили серійне виробництво телевізорів з екраном більшого розміру (6х9 см). Їх припускали використовувати для колективних переглядів в клубах, червоних куточках, зонах відпочинку робітників.
Регулярне мовлення програм, розрахованих на системи з механічною розгорткою, тривало до 1940 року. Проте вже до середини 1930-х років багато вчених і інженери розуміли, що малорядкового електромеханічне телебачення не має перспектив, оскільки не дозволяє істотно поліпшити дозвіл і яскравість зображення і відповідно збільшити розміри екрану. Але успіх навіть недостатньо досконалої техніки підтвердив актуальність самої ідеї телебачення, необхідність теоретичних розробок у цій галузі і широкого впровадження їх в практику. З технічної точки зору механічне телебачення виявилося фальстартом і тим не менше стало як би попередньою заявкою на появу нового електронного засобу масової інформації і розваг.
ЕЛЕКТРОННИЙ ТЕЛЕБАЧЕННЯ
Багато істориків вважають 1879 рік початком ери електронного телебачення. Саме тоді англійський фізик У. Крукс виявив, що нагрітий катод газорозрядної лампи випускає невидимі промені, названі ним "катодними". Приблизно в той же час Крукс досліджував люмінофори - неорганічні речовини, які світилися під дією катодних променів. (Пізніше було показано, що катодні промені являють собою не що інше, як потік електронів.) У 1895 році німецький фізик К. Браун на базі трубки У. Крукса розробив катодний трубку, в якій за допомогою напруги, що подається на металеві пластини, можна було відхиляти електронний промінь. Принципи роботи трубки Брауна, що стала прототипом електронно-променевих трубок (ЕПТ), до сих пір використовуються в індикаторах осцилографів для досліджень швидкоплинних процесів.
У 1907 році професор санкт-петербурзького Технологічного інституту Б. Л. Розінг розробив зразок електронно-променевої трубки з магнітною рядків з двох пар взаємно-перпендикулярних котушок, укріплених на горловині балона. У травні 1911 року Б. Л. Розінг продемонстрував свій винахід перед науковою аудиторією.
Роботи Б. Л. Розинга продовжив його учень В. К. Зворикін, який емігрував в 1919 році в США. Там в 1929 році його запросили в дослідницький підрозділ корпорації Ар-Сі-Ей. Віце-президентом компанії був в той час його співвітчизник Д. А. Сарнов, який в 1930 році став її президентом. У 1931 році В. К. Зворикін розробив модель високочутливої передавальної ЕПТ з накопиченням зарядів сверхмалимі (точковими) фотоелементами, названої "іконоскопом".
Після завершення випробувань іконоскопа в 1934 році В. К. Зворикін запропонував електронну телевізійну систему з роздільною здатністю 240 рядків, а в наступному році збільшив дозвіл до 343 рядків. У 1936 році в США почалося регулярне телемовлення в ультракороткохвильовому діапазоні. Вибір діапазону був продиктований тим, що смуга частот електронного телебачення зросла в порівнянні з електромеханічним на кілька порядків. Але тепер на одній частоті передавався відеосигнал із звуковим супроводом високої якості.
У тому ж році в Німеччині телевізійні камери Зворикіна використовувалися під час прямих трансляцій Олімпійських ігор в Берліні. На запрошення керівників радянської радіопромисловості В. К. Зворикін двічі, в 1933 і 1934 роках, приїжджав в СРСР, відвідував лабораторії, обмінювався досвідом роботи, виступав з лекціями перед фахівцями.
Регулярні передачі електронного телебачення в УКХ-діапазоні в 1936 році почалися в Англії (405 рядків), в 1938 році - в Німеччині (441 рядок), Італії (441 рядок) і Франції (455 рядків).
В России підготовка до електронного телевізійного мовлення Почаїв в середіні 1930-х років почти одночасно в Москві та Ленінграді. У столице телецентр вірішено Було побудуваті поруч з зведеної ще в 1922 году Шуховской вежею, а на ее верхівці розмістіті передавальні антени. Устаткування для телецентру закупили в США у корпорації Ар-Сі-Ей. Д. А. Сарнов і В. К. Зворикін активно сприяли постачання в СРСР найсучаснішою і якісної апаратури. Ленінградський телецентр (ЛТЦ) був оснащений вітчизняною технікою, розрахованої на дозвіл в 240 рядків. пробні передачі
ЛТЦ пройшли в кінці 1937 року. У Москві перший вихід в ефір відбувся в березні 1938 року. До регулярних трансляцій телевізійних програм зі стандартом дозволу в 343 рядки МТЦ приступив 10 березня 1939 року. В обох містах впевнений прийом сигналів спостерігався в радіусі декількох десятків кілометрів.
У перші місяці передачі брали не більше 100 телевізійних приймачів. Серійне виробництво першого телеприймача ТК-1 з ЕПТ, який виготовляли за американською ліцензією і з використанням їх документації, велося з середини 1938 року в Ленінграді на заводі ім. Козицького. До кінця року було випущено близько 200 телевізорів. Перед початком Великої Вітчизняної війни їх парк становив до 2000 шт. Приблизно стільки ж було виготовлено телевізорів моделі ВРК (Всесоюзний радіокомітет).
Друга світова війна призупинила роботи з удосконалення телебачення. А по її закінченні електромеханічне телемовлення вже ніде не відновилося. Електронне ж телебачення до початку 1950-х років у всіх розвинених країнах стало, по суті, основним засобом масової інформації і розваг.