Сегодня годовщина создания одного из первых электронных телевизионных устройств

95WGLxgDlb81

7 сентября 1927 дозворыкинское телевидение достигло технологического пика.

На фото: Копия первого «диссектора изображения» Фило Фарнсворта. Изображение: philotfarnsworth.com

История телевидения — это область, в которой невозможно выделить одного-единственного автора и творца. Разные люди в разное время создавали устройства, которые в конце концов смогли вместе синтезировать систему для быстрой передачи изображения из одной точки земного шара в другую.

Для функционирования телевидения необходимо 3 принципиальных компонента: видеокамера, то есть устройство, которое преобразует изображение (свет) в электрический сигнал; передатчик; телевизор — устройство, преобразующее электрический сигнал в изображение.

В основе передатчика должна лежать технология, которая преобразует свет, попавший на растровую матрицу, в набор сигналов от каждой ее ячейки. Очевидно, что использование фотопластин в данном случае невозможно, так как им требуется время на проявку. Поэтому о создании телекамеры речь не шла до того момента, как появилась бы возможность связать интенсивность падающего света с каким-либо электрическим явлением.

QBtiYImEpl41

Первые советские электронные лампы

Такая возможность появилась в 1873 году с открытием фотопроводимости селена. При попадании света на ячейку, выполненную из простого вещества селена, изменялось ее электрическое сопротивление. Сигнал был очень слабым, его было недостаточно для полноценной передачи данных. Однако в начале 1900-х годов сразу несколько человек (среди них больше всего известны Ли де Фрост и Артур Корн) доложили об изобретении вакуумных электронных ламп, которые могли усиливать электрический сигнал до той степени, что передающие устройства стали возможны на практике.

Еще одним необходимым компонентом для работы телекамеры было устройство, которое бы создавало дискретное изображение. Использование полноценных матриц, аналогичных тем, что применяются сейчас, было невозможным по ряду причин, из них главная: элементы и схемы были очень громоздки. Но еще в 1884 году немецкий изобретатель Пауль Нипков запатентовал перфорированный диск, который приводился в движение электромотором, и который позволял сканировать изображение или наоборот — воссоздавать его из электрического сигнала, — за счет того, что в каждый момент времени лишь один фрагмент изображения оказывался в поле зрения диска.

c2Ig5PteHwY1

Копия одной из первых видеокамер на основе диска Нипкова

В 1900 году русский ученый Константин Перский в своем выступлении в Париже упомянул и собрал воедино необходимые технологии и синтезировал их в термин «телевидение». С появлением электронных ламп начались и первые эксперименты по претворению в жизнь идея Перского. Первый патент на систему для мгновенной передачи изображений был выдан в 1907 году Борису Розингу, однако первая публичная демонстрация такого эксперимента была осуществлена в 1909 году во Франции Жоржем Рино и А. Фурнье.

2Yp-DI-cexA1

Принцип передачи изображения при использовании диска Нипкова

В 1911 году тот же Розинг, но уже при участии Владимир Зворыкина, тогда еще студента, создали систему, где в качестве телевизора уже выступала катодно-лучевая трубка. Однако совершенства отдельных элементов, в частности — селеновой матрицы — не хватало для передачи серии изображений. Первым же, кому это удалось, был шотландец Джон Бэрд, который в 1925 году продемонстрировал передачу со скоростью 5 кадров в секунду, а в 1926 году улучшил этот показатель до 12,5 кадров в секунду. В последующие годы он успешно осуществил передачу телесигнала на большие расстояния, в частности, в 1928 году его компания впервые передала телевизионный сигнал через Атлантический океан.

ICdBO4VsVRY1

Изображение, переданное при помощи диска Нипкова

Во всех вышеупомянутых технологиях был использован диск Нипкова в качестве механизма дискретизации картинки. Он был в ходу вплоть до начла 1930-х годов, на его основе выпускались коммерческие телевизоры, размер изображения в которых достигал 1,5 квадратных дюйма (примерно 3×3 сантиметра). Однако параллельно с развитием механо-электрического телевидения с 1911 годов велись эксперименты по создания телесистем, в которых и камера и телевизор были бы целиком электронными.

Первые успехи на этом поприще были достигнуты немецками Максом Дикманном и Рудольфом Хеллом в 1925 году, а в 1927 им был выдан патент. Они создали «диссектор изображения» — катодную трубку, в которой пучок электронов проходит через узкуюю диафрагму и попадает на анод, служащий экраном. Они провели несколько публичных демонстраций, однако им так и не удалось передать достаточно четкую и сфокусированную картинку.

Более успешным оказался Фило Фарнсворт, которому 7 сентября 1927 года также удалось создать «диссектор», но более совершенной конструкции. В последующие года он добавил к нему фотоумножитель, а также фокусирующий элемент, что позволило передавать достаточно четкие изображения при помощи полностью электронной системы, не используя диск Нипкова.

73GVdgInMew1

Владимир Зворыкин и его кинескоп

Настоящим прорывом стало изобретение кинескопа и иконоскопа Владимиром Зворыкиным в 1932 году. Принципиальным отличием кинескопа и иконоскопа от «диссектора» было использование вогнутого светочувствительного экрана, а также боле совершенных механизмов усиления, фокусировки и управления пучком. Именно с изобретения Зворыкина началась эра мирового телевидения, так как кинескопы очень быстро пришли на смену ранним механическим телевизорам. Но это уже совсем другая история.