Принципиальную возможность передачи подвижных картинок на дальнее расстояние обосновали независимо друг от друга португалец А. ди Пайва ученый П. Бахметьев еще в конце XIX века. Предложенный ими принцип предполагал преобразование изображений в электрические сигналы и их по каналам связи. На противоположном конце линии сигнал должен был вновь превращаться в изображение.
Осуществить подобную идею можно было лишь с помощью сравнительно сложных электронных приборов. Это и ученый и изобретатель Борис Розинг, когда изобрел в 1907 году на базе электронно-лучевой трубки.
Первая в мире передача изображения в виде простейших фигур была осуществлена Розингом в России в мае 1911 года.
Широкую известность получили также исследования и труды русского ученого Владимира Зворыкина, бывшего в свое время учеником Розинга. Эмигрировав в годы гражданской войны в Соединенные Штаты, Зворыкин в 1923 году создал, а через десять лет представил американской общественности и всему миру действующую систему телевидения. Многочисленные труды и изобретения Зворыкина в области черно-белого, а также цветного телевидения были отмечены наградами США.
Первый телевизионный приемник, доступный населению, появился в Англии в конце 20-х годов XX столетия.
Дальнейшее развитие телевидения
Таким образом, первая в мире система телевидения, ставшая прообразом нынешних систем телевизионного вещания, появилась лишь в середине тридцатых годов XX века. Передача и прием картинки в ней осуществлялись посредством передающей и приемных трубок. Создание телевидения в итоге стало результатом усилий многих специалистов, каждый из которых внес свой вклад в теорию и практику новой и необычной для своего времени технологии.
С началом широкого распространения телевидения оно стало постоянно совершенствоваться. Усилия инженеров и конструкторов сконцентрированы сегодня на увеличении дальности приема сигнала, улучшении четкости изображения и устойчивости сигнала к помехам. Многие из этих проблем помогло решить создание спутникового и кабельного телевидения.
В 80-е годы минувшего столетия начались активные исследования и разработки в области цифрового телевидения. В таких системах телевизионный сигнал формируется в виде комбинаций последовательных электрических импульсов. Подобный принцип обеспечивает несравненно лучшее качество передачи изображения и гораздо более устойчивое к помехам как природного, так и технического происхождения.
В начале 20 века было придумано как показать изображение, а потом как передать с помощью радиоволн телепередачу. Начали выпускать телевизоры, мы посмотрим как дизайнеры и инженеры усовершенствовали телевизионные приёмники с момента создания телевизора и до наших дней. Посмотрим как произошла эволюция телевизора. А также расскажем историю телевизоров кратко.
Первые телевизоры
В США производство телевизоров началось в 1928 году моделью производства механического телевизора от General Electric с названием "Octagon", этот приёмник не пошёл в большую серию и выступал в качестве прототипа.
В Великобритании также был разработан механический телевизор в 1928 году имел название "Baird Model "C".
Аналогичные телевизоры выпустили в Франции 1929 год и СССР 1934 год.
Когда появились телевизоры
В середине 30 годов 20 го века, были разработаны электронные телевизоры, они имели маленький экран. Такие телевизоры выпускали США, Великобритания, Германия, Франция и СССР.
Телевизоры в 1940-1945 годах
1940-1945 во время Второй Мировой войны, промышленность перешла на разработку военной техники, разработка телевизионных приёмников была приостановлена.
После войны Европа была занята восстановлением, поэтому телевизоры выпускали только США, Великобритания, одну модель выпустила также Франция. Телевизоры стали меньше по своим габаритам.
Телевизоры 1950-1960 годов
1950-1960 телевизоры стали выпускать с экранами диагональю 7-10 дюймов, был разработан принцип передачи цветного телевизионного сигнала, в США начали выпускать цветные телевизоры, телевизоры стали комплектовать дистанционным управлением (телевизор соединялся с пультом кабелем). Выпускать телевизоры стали и другие страны Бразилия, Канада, Чехословакия, Италия, Япония также выпустила свой первый телевизор фирмы Sharp.
Телевизоры 1960-1970 годов
1960-1970 телевизоры усовершенствовались если первоначально телевизоры выпускались на электронных вакуумных лампах, после изобретения полупроводников телевизоры стали выпускать с применением транзисторов. Экраны стали большие 25 дюймов.
Телевизоры 1970-1980 годов
1970-1980 в этот период произошло постепенное сворачивание производства чёрно белых телевизоров, внимание производителей было обращено не только на техническую сторону, а и на дизайн телевизора.
Телевизоры 1980-1990 годов
1980-1990 особо телевизоры не менялись, производители экспериментировали с дизайном, выпускали переносные телевизоры, с технической стороны происходил переход от полупроводников к микросхемам. Корпуса телевизоров начинают делать из пластика.
Телевизоры 1990-2000 годов
1990-2000 сокращается количество производителей телевизоров, на это влияет уменьшение потребительского спроса и насыщение рынка телевизорами. Корпуса телевизоров полностью начинают выпускать из пластика. Полноценное управление только с помощью дистанционного управления, благодаря усовершенствованным технологиям (Slim) электронно лучевые трубки стают укороченными, также разработано плоские кинескопы. Появились первые плоские телевизоры изготовленные по плазменной технологии. В 1992 году японская компания Fujitsu разработала первую цветную плазменную панель диагональю 21 дюйм (53 см). Массовый выпуск плазменных телевизоров начался в 1995 году. Начались разработки LCD телевизоров. Начало производства LCD телевизоров тормозило качество панелей, а именно большое время отклика, что делало их не конкурентноспособными с плазмой.
Телевизоры 2000-2010 годов
2000-2010 в начале 21 века к плоским телевизорам изготовленным по плазменной технологии начали выпускать плоские ЖК телевизоры. К концу десятилетия свёрнуто производство кинескопных телевизоров (CRT). Телевизоры ведущими производителями выпускаются или LCD или плазма.
Телевизоры 2010-2020 годов
2010-2020 практически прекращено производство плазменных телевизоров, Последний значимый производитель Panasonic прекратил производство плазмы в 2014 году. Китайские производители чуть позже. Выпускаются только LCD телевизоры, подсветка экрана производиться не лампами а светодиодами. Телевизоры стали компьютерами имеют возможность выхода в интернет интегрируются в домашнюю компьютерную сеть. В середине десятилетия прекращено производство LCD телевизоров, на замену подсветки лампами пришла подсветка светодиодами. Освоен выпуск телевизоров не требующих внешней подсветки OLED телевизоры. В изготовлении экранов стали применять новые материалы, появились LED телевизоры на квантовых точках.
Разрешение экрана если в 2010 в основном выпускались телевизоры с HD и Full HD экранами тов 2015 более половины телевизоров имеют разрешение UHD, к 2019 году около 90% производимых телевизоров имеют разрешение UHD. Выпускаются телевизоры с изогнутыми огромными экранами до 100 дюймов.
Эксперименты с 3D 2012-2016 года массово производились телевизоры с поддержкой объемного изображения. Но эта технология не была востребована к 2017 году производство 3D телевизоров было прекращено.
Конец десятилетия выпущены телевизоры с разрешением 8K. Продолжается усовершенствование технических возможностей, реализовано поддержка HDR (возможность управлять качеством изображения вплоть до конкретного кадра) но необходим контент с HDR метаданными.
Говорить о том, что телевизор изобрёл, какой-то один человек, наверное, не совсем верно. В это дело вложен ум, знания и опыт десятков учёных и инженеров со всего мира. Это и Топов, Тесла, Маркони и др. инженеры и исследователи, которые изобрели и отработали применение радиоволн на связи. Нельзя не отметить разработки американца Сойера и француза Мориса, разработавших основополагающий принцип телевидения – передача картинки на расстоянии.
Но на рубеже XIX–XX веков, просто не существовало технологий и оборудования, которые можно было использовать для реализации этих идей на практике.
В те давние времёна можно было использовать только механические средства и первенство в решении этого вопроса принадлежит Паулю Нипкову, инженеру из Германии.
Он предложил внимание публике, то, что мы называем – электромеханическим телевизором. Он разработал устройство, которое преобразовывало картинку в набор электрических сигналов. Кстати, они серийно производились до середины тридцатых годов прошлого века.
Следующий шаг внёс его земляк Браун
, он получил патент на стеклянную трубку, которая послужила прообразом электронно-лучевой трубки. М. Дикман, ученик Брауна использовал трубку в практических целях, и показал обществу устройство с довольно небольшим экраном. Промежуточную точку, поставил британец Брэд,
показавший первый в мире телеприемник, который содержал все привычные компоненты, но работавший без звука.
Первые трансляции электромеханического телевидения проводились в 20 – годы XX века.
Как выглядел первый телевизор?
Для показа передач использовался первый телеприемник, который представлял из себя деревянный ящик
. В переднюю панель была встроена лупа, которая позволяла рассмотреть передаваемую картинку
. В количество строк в картинке содержалось от 30 до 120 срок
, разумеется, с точки зрения нашего времени говорить, о каком-то качестве передачи сигнала, невозможно.
Немецкий изобретатель Пауль Нипков изобрёл диск, на котором были нанесены отверстия. Они располагались по спирали. При его вращении появлялась возможность построчного сканирования изображения, и преобразовывать их в сигналы, которые транслировались в приёмник.
Кто создал первый телеприемник в Советском Союзе?
Сигнальный советский аппарат был спроектирован в тогдашнем Ленинграде, ныне Санкт-Петербург, на предприятии, называвшееся «Коминтерн». В основе его действия лежал всё тот же диск Нипкова. По сути, это была приставка, не оснащённая собственным радиоприёмным прибором, приставка требовала подключения к обыкновенному радиоприёмнику. Для приёма звука требовалось использование ещё одного радиоприёмника.
Первый советский телеприемник оснащали экранчиком с габаритами 3*4 см. Для того, что бы можно было рассмотреть происходившее на нём, в комплект телевизора входила мощная лупа. В тридцатые годы ХХ века было выпущено 3 тыс. таких аппарата. Кстати, интересный факт, в то же время получило широкое распространение самодельное проектирование и изготовление телевизионных приёмников, которые позволяли принимать не только отечественные трансляции, но и зарубежные.
Инженерная мысль не стоит на месте и опыты по трансляции цветового решения предпринимались ещё в то время пока шли разработки механического телевидения. Первые изобретения, помогавшие решить эту проблему. В частности, были запатентована технология разложения сигнала с помощью перемещающейся призмы, её автор Ян Щепаник. Немалый вклад внёс и Ованес Адамян, который занимался вопросами создания двухцветного телевидения.
Следует напомнить, что эти работы проводились в самом конце XIX века. В то же время, российский исследователь Полумордвинов оформил патент трансляции цвета при содействии механического сканера. Но не смотря на активность исследователей реально действующих образцов создано не было до конца тридцатых годов. Первая цветная передача состоялась в Глазго.
Её провёл основатель механического телевидения Бейрд.
В основе этой трансляции был использован метод в поочерёдной трансляции трёх основных цветов. Для передачи был использован диск Нипкова, с тремя рядами спиральных отверстий, которые были закрыты светофильтрами красного, зелёного и синего цветов.
На приёмнике был установлен прибор, который синтезировал изображение с использованием таких же дисков. Пробный показ цветного телевидения был проведён в 1938 г.
Надо понимать то, что такая телевизионная система отличалась несовершенством и не получила массового развития.
История и эволюция телевизоров
Несмотря на все старания учёных и инженеров, телевидение не получило массового распространения. Это было обусловлено в первую очередь тем, что аппаратура отличалась сложностью в эксплуатации и высокой стоимостью.
Массовое распространение телевидение получило после изобретения кинескопа. Это изобретение принадлежит А. Зворыкину, который иммигрировал в США из России, после Октябрьского переворота. В 1933 году, он изобрёл электронно-лучевую трубку, он её назвал ионоскоп. Мы её называем киноскоп, он и стал основой современного электронного телевидения.
Во время Второй мировой войны было не до телевидения, но в США, некоторые компании было освоено серийное изготовление приёмников, одновременно с этим шло и развитие телевизионной сети. В массовом порядке возводились антенны, телестанции. О скорости развития телевидения в США можно судить по двум цифрам. В 1946 году из ста семей, проживавших в США в пяти уже были телеприемники, но уже 1962 году, телевизионные приёмники были установлены в 90% семей.
В Европе и СССР, которые были практически разрушены Второй мировой войной, развитие телевидения шло значительно медленнее.
1950-1960 компании производители освоили выпуск моделей с экранами размером 7-10 дюймов . В те годы были определены основы трансляции цветного сигнала. В США освоено производство цветных изделий. Их стали укомплектовывать пультами дистанционного управления, но правда в те времена, он был связан с телевизором с помощью кабеля. Выпуск этих устройств освоили и другие компании, расположенные по всем земному шару. Даже практически полностью уничтоженная войной Япония произвела свой аппарат.
1960–1970 приёмники телевизионных сигналов совершенствовались. Изначально они производились на электролампах, то появление полупроводниковых приборов, привело к тому, что телеприемники стали производить с использования полупроводниковых приборов. Размеры мониторов выросли до 25 .
1970–1980 в этот промежуток времени был свёрнут выпуск изделий с чёрно-белой картинкой,
интересы компаний изготовителей, были направлены и на технологическую часть, но и на внешний вид устройства.
1980–1990 особо телеприёмники не изменялись, разработчики ставили эксперименты с внешним видом, изготавливали носимые приёмники теле сигнала. С технологической стороны происходил переход от полупроводниковых элементов к микросборкам и микросхемам. Корпуса телеприёмников изготавливают из полимерных материалов.
1990-2000 – снижается перечень изготовителей приёмников телевизионного сигнала, на это влияет уменьшение спроса со стороны покупателей и наполнение рынка бытовой техники — телеприёмниками.
Их корпуса стали изготавливать из пластика, это привело к существенному снижению веса изделия
Пользователь получил возможность полноценного управления телеприёмников с использованием пультов, которые работали на принципах ИК-излучения.
2000–2010 Развитие технологий в начале XXI века привело к появлению плоских мониторов, которые изготавливают по плазменной технологии. Появление этих технологий позволило организовать изготовление плоских ЖК телеприёмников. К концу этого отрезка времени прекращено изготовление телеприёмники с кинескопами (CRT). Были ключевыми изготовителями производятся только LCD или плазменные мониторы.
2010–2015 свёрнуто изготовление плазменных телеприёмников, выпускаются только LCD телевизоры, подсветка экрана осуществляется диодами. Телеприёмники трансформировалось в компьютерную технику, обладают возможностью использования ресурсов интернета. Они могут стать частью домашней ЛВС. Освоен выпуск, не требующих наружного подсвечивания OLED телеприёмники и на квантовых точках. Если в 2010 в основном изготавливались телеприёмники с HD и Full HD-мониторами, то в 2015 больше 50% телеприемников обладают разрешением UHD. Ведущие компании приступили к производству телеприемников с выгнутыми мониторами размерами порядка 100“.
В эти же годы были разработаны и запущены в серийное производство 3D телевизоры . Оно позволяло показывать зрителю объемные изображение по примеру 3D кинотеатров. В наши дни, многие компании продолжают проводить исследовательские работы по совершенствованию этой технологии, причем без использования, какого-либо дополнительного оборудования, например без стереоочков.
На практике применяют в технологии, позволяющих обеспечить 3D картинки на мониторах телеприёмников активная и пассивная. Первая разделяет картинку на две, причём совершенно разные. Для просмотра изображения потребуется применение специальных очков. Разложение изображения проводится с использованием поляризации. Каждая строка имеет свою частоту, которая отфильтровывается, используемыми очками. То есть, каждый видит свою картинку, что в результате приводит к образованию трёхмерного изображения.
Активная технология подразумевает наличие ИК-датчика, подающего сигнал на очки, которые имеют такой же датчик. На очки подают всё 1080 строк картинки. Следуя сигналам, преступаемым с телеприёмника, микрокомпьютер закрывает/открывает линзы. Поэтому технология и называется активной. Скорость открывания закрывания настолько высока, что глаз не успевает её заменить. Так как, каждый глаз получает свою картинку, мозг уже создаёт 3D картинку.
По ходу развития телевизионной техники, стало понятно то, что среди причин, которые накладывали определённые ограничения на качество картинки на экране телевизора необходимо назвать слабую защищённость ТВ – сигнала.
Повысить его качество можно только при переходе с аналогов сигнала на цифровой.
Совершенствование телеприёмников направлено на использование методов управления сигналами и контроля над их работой.
Бо́льшая часть государств с развитой экономикой уже давно перешла на цифровые сигналы. Теперь этот процесс затронул и нашу страну. Переход на цифру определён решением правительства и следует отметить, что во многих регионах страны уже оно введено.
Слово «телевидение» произошло от греческого «теле» (далеко) и латинского «визио» (видение). В нашей стране телевидение прошло огромный путь развития – от механического до электронного и цифрового. Можно утверждать, что ни одно другое средство массовой информации не имеет столь насыщенной и стремительно развивающейся истории.
Сегодня трудно представить, что можно было смотреть изображение не на экране привычного кинескопа, а на вращающемся металлическом диске с отверстиями, через которые свет попадал на установленный напротив фотоэлемент, который превращал его в электрические сигналы. Разложение изображения происходило за счет вращения диска. Быстрое вращение диска позволяло зрителю видеть целую картинку. С этого простого оптико-механического устройства для построчной развертки, изобретенного немецким студентом Паулем Нипковым , и начинается рождение телевидения.
Пауль Юлиус Готлиб Нипков (1860-1940)
Изобретатели, которые внесли свой вклад в развитие телевидения
История телевидения – это история исследований, изобретений, технических экспериментов. У телевидения нет одного изобретателя. С самого начала развитие идей электрической передачи изображений было интернациональным. К началу XX в. было выдвинуто не менее двух десятков проектов, в том числе пять в России, под названиями «телефотограф», «электрический телескоп», «телефот» и т. п.
Так, проект первой в мире телевизионной системы передачи изображений на расстояние был предложен в 1880 г. русским ученым, профессором Порфирием Ивановичем Бахметьевым.
Порфирий Иванович Бахметьев (1860-1913)
Схема, предложенная им, позднее легла в основу телевидения. Для передачи изображения на расстояние, как считал ученый, оно должно быть предварительно разложено на отдельные элементы, затем – элементы последовательно переданы и вновь собраны в единое целое. Такую возможную телевизионную систему Бахметьев назвал «телефотографом». Практически реализовать ее в то время не было возможности, отсутствовала материально-техническая база.
В 1900 г. талантливым экспериментатором Александром Аполлоновичем Полумордвиновым была разработана первая оптико-механическая система передачи цветного изображения названная «телефотом». Система стала важнейшим технологическим открытием. Изобретатель получил привилегию, а разработанный им принцип цветопередачи используется до сих пор.
Александр Аполлонович Полумордвинов (1874-1941)
В 1907 г. профессор Петербургского технологического института Борис Львович Розинг , которого весь мир считает основоположником электронного телевидения, после многолетних опытов запатентовал способ «электрической телескопии», то есть передачи изображений на расстояние с помощью электронно-лучевой трубки. Опыты Розинга были продолжением технологии разложения телевизионного изображения на ряд элементов с передачей по каналам связи и вновь их воссозданием принимающей системой. В применении электронных приборов Розинг видел единственно правильный путь реализации телевидения, и задачу эту, считал он, можно решить лишь при помощи электронного пучка. Этот смелый вывод был сделан ученым в то время, когда сама электроника находилась в зачаточном состоянии. Идеи Розинга получили развитие в разработках его ученика Владимира Зворыкина, эмигрировавшего в 1919 г. в Америку и ставшего там «изобретателем американского электронного телевидения».
Борис Львович Розинг (1869-1933)
Однако еще раньше, в конце XIX в., немецкий изобретатель Пауль Нипков придумал основу для механического телевидения. Будучи студентом, он в 1883-1884 гг. создал систему, идея которой заключалась в использовании диска с отверстиями для разделения изображения на отдельные элементы.
Ходят легенды, что первой жертвой его экспериментов стал журнальный столик, в котором Нипков насверлил множество отверстий, размещенных по спирали Архимеда. Следующей жертвой Нипкова стали его скромные сбережения, отданные на покупку патента, который он получил через год, 15 января 1885 г. Этот патент на «электричес кий телескоп» (позже известный как диск Нипкова), который затем будет широко применяться в механическом телевидении, сделал Нипкова знаменитым, а диск – важным элементом так называемого механического телевидения на протяжении нескольких десятилетий (в нашей стране, например, вплоть до начала 1940-х гг.). Но, получив патент на изобретение, молодой исследователь так и не смог разработать свое устройство, и через 15 лет патент отозван из-за отсутствия интереса к изобретению. К этому времени Пауль Нипков работал уже конструктором в институте Берлине и больше не интересовался темой передачи изображений.
Диск Нипкова
Пройдет еще два десятка лет, прежде чем это изобретение будет востребовано. Ученые и изобретатели Англии, Германии, России, Америки интенсивно вели работы по совершенствованию аппаратуры для передачи движущихся изображений. Для реализации идеи передачи изображения необходим был не только механизм развертки, которым стал диск Пауля Нипкова, но и преобразователь световой энергии в электрическую. Светочувствительный прибор-датчик появился в 1888 г. благодаря работам ученого Московского университета Александра Григорьевича Столетова , доказавшего лабораторными опытами возможность преобразования световой энергии в электрическую. Опираясь на это открытие Столетова, в Петербургском технологическом институте Борис Львович Розинг и сделает впоследствии разработки, которые позволят назвать его основоположником электронного телевидения.
Александр Григорьевич Столетов (1839-1896)
Интересно, что Пауль Нипков впервые увидел практическое применение своего изобретения через 40 лет, в 1928 г., на одной из международных выставок достижений радиотехники в Берлине. «Наконец я могу быть спокойным, –поделился он своими впечатлениями от просмотра механического телевизора. Я видел мерцающую поверхность, на которой что-то двигалось, хотя нельзя было различить, что именно».
Постройка передающего устройства и приемника (с диском Нипкова) активно велась во Всесоюзном электротехническом институте в Москве. Созданная система давала изображение, разложенное на 30 строк (1200 элементов). Профессор П. В. Шмаков так вспоминает первые дни работы аппарата: «Экран со спичечный коробок и передача, которую нам удалось “словить”, – танцующая пара. Она в белом, он в черном. На прощанье она помахала платочком, а он закурил. Был виден дым. Вот и все. Незамысловато, ничего фантастического, но передача преодолела тысячекилометровое пространство, это была маленькая победа человека над пространством, и от одного этого распирало грудь» (Узилевский В. Легенда о хрустальном яйце. Л.: Лениздат, 1965).
Первое опытное телевизионное вещание
Опытное телевизионное вещание с механической системой развертки 30 строк стартовало в 1929-1931 гг. в ведущих странах мира практически одновременно. Формат 30 строк, созданный в Германии, стал фактически международным стандартом.
Газета «Правда» 30 апреля 1931 г. напечатала сообщение: «Завтра впервые в СССР будет произведена опытная передача телевидения (дальновидения) по радио. С коротковолнового передатчика РВЭИ-1 Всесоюзного электротехнического института (Москва) на волне 56,6 метра будет передаваться изображение живого лица и фотографии» (Правда. 1931. 30 апр.). В этой первой публичной телепередаче были показаны сотрудники лаборатории (движущиеся изображения!) и фотографические портреты – без звукового сопровождения, «немые».
После целого ряда опытных сеансов телевизионной связи было решено провести пробные передачи телевизионного вещания. Для этой цели в здание Московского радиотрансляционного узла на Никольской, д. 7, откуда была возможность подачи сигнала на вещательные радиопередатчики и где была оборудована небольшая студия, перенесли аппаратуру из лаборатории Всесоюзного электротехнического института. Первая пробная п ередача состоялась в ночь на 1 октября 1931 г. через радиостанцию Московского совета профсоюзов. Не известно сколько телевизоров принимало ее в тот момент, но современники утверждали, что их было не менее десяти. Передачи стали регулярными. Содержательная сторона этих передач специально не готовилась, это была самодеятельность. А выступать приходилось в темной студии, которая освещалась «бегущим лучом», создаваемым светом мощной кинолампы, закрытой вращающимся диском Нипкова.
Первая отечественная телепередача
Сведения о первой вещательной телепередаче 1 октября 1931 г. попали в центральные газеты и эта дата считается официальной датой начала отечественного телевизионного вещания.
Передачи, адресованные радиозрителям, как тогда называли тех, кто принимал телевизионные передачи, велись на основе твердой программы. Правда, телевизоров было очень мало. Размер экрана не превышал размера спичечного коробка. По нынешним понятиям техника телевидения начала 1930-х гг. выглядит крайне скромной, но именно тогда, в 1931 г., телевидение стало практической реальностью и в этом неоценимая заслуга первопроходцев.
Первый в стране комплект телевизионного оборудования, посредством которого из аппаратной Московского радиовещательного узла шли передачи, был создан выдающимся ученым Павлом Васильевичем Шмаковым . Кстати, ему принадлежит идея использования в качестве ретранслятора самолета, летающего между пунктами передачи сигнала и приема. Эта идея ученого получила свое развитие во время Всемирного фестиваля молодежи и студентов в Москве в 1957 г. и при встрече первого космонавта Планеты Юрия Гагарина в 1961 г.
Павел Васильевич Шмаков (1885-1982)
Механическое телевидение в короткое время получило широкое распространение и стало доступно всем. Передачи принимались радиолюбителями в Томске, Нижнем Новгороде, Одессе, Смоленске, Ленинграде, Киеве, Харькове.
Благодаря тому, что телевидение в нашей стране началось как механическое, идею «видения на расстоянии» удалось распространить гораздо быстрее и шире, чем это позволило бы сделать телевидение электронное.
Так как п ередачи механического телевидения ведутся на средних и длинных волнах, их можно принимать всюду, и телецентр в Москве мог охватить практически всю территорию СССР. Передачи же электронного телевидения могут вестись лишь на ультракоротких волнах, которые распространяются только в пределах прямой видимости от антенны передатчика до антенны приемника. Поэтому, если бы советское телевидение начиналось как электронное, интерес к нему могли бы проявлять только жители Москвы и пригородов. Разумеется, такая ограниченность зоны действия телецентра не имела бы возможности широкого распространения идеи телевидения. Интерес к телевидению, разбуженный первыми опытными передачами, стимулировал рост общественной потребности в нем.
Чтобы покрыть огромную территорию страны телевизионным вещанием, нужно было либо построить достаточное количество программных телецентров, либо связать города и села сетью кабельных или радиорелейных линий. Развитие советского телевидения в 1950-е гг. пошло по первому пути.
У механического телевидения был один существенный недостаток – очень низкое качество изображения. На столь маленьком экране другого и быть не могло. Чтобы увеличить экран до размера средней фотографии (9 х 12 см), диск в телекамере должен был быть более двух метров в диаметре. Примерно 20 лет электронное и механическое телевидение конкурировали друг с другом, и только к началу 1940 -х гг. последнее вынуждено было уступить дорогу более совершенной и перспективной системе.
В большинстве развитых стран опытные телевизионные передачи через электронные системы ТВ, которые в итоге отодвинули механическое телевидение в сторону, начались в период с 1936 по 1940 г.
Передачи механического телевидения из Москвы прекратились в декабре 1938 г. с запуском нового телецентра на Шаболовке, основанного уже на электронных принципах.
В знаменитом советском кинофильме "Москва слезам не верит" один из героев страстно убеждал собеседников в том, что уже в ХХ веке телевидение вытеснит и заменит собой театры, радио и кино. К счастью, горе-телевизионщик оказался не прав. Но стоит признать - в конце прошлого столетия телевидение буквально поработило миллионы людей по всей Земле, "приковав" их к пресловутому "голубому экрану". Впрочем, сегодняшний очерк является не гневной отповедью ТВ, а историческим обзором, который расскажет о зарождении, становлении и развитии телевидения. О том времени, когда экран светился не голубым, а совсем другим светом…
От пантотелеграфа к телескопии
Возможно, первую осуществленную на практике передачу на расстояние изображения по проводам осуществил итальянец Джованни Козелли (Giovanni Caselli), трудившийся в Российской империи. Используя принцип "факсимильной телеграммы", обоснованный шотландцем Александром Бейном (Alexander Bain) в 1842 году, Козелли представил двадцать лет спустя "химический телеграф". С помощью телеграфа нового типа можно было осуществлять передачу текста либо рисунка по проводам. Новинка была названа "пантотелеграф Козелли", ее опробовали на телеграфной линии Санкт-Петербург - Москва. Устройство действительно работало, однако все при этом отчетливо увидели, что овчинка не стоит выделки. Оказывается, изображение для передачи по "пантотелеграфу Козелли" сначала нужно было вытравить на медной пластинке, а в пункте приема подобную пластинку подвергнуть химической обработке, отнимающей много времени. Наличие железной дороги, связывающей две российские столицы, позволяло переправить любую картинку примерно в те же сроки, что и посредством "химического телеграфа", причем безо всякой химии.Как видим, во второй половине ХIХ века идея передачи изображения на расстояния не казалась ни крамольной, ни безнадежной. Уже в 1879 году английский физик Уильям Крукс (William Crookes) сконструировал первую в мире катодно-лучевую трубку (позднее, в 1895-м, ее усовершенствовал немецкий физик Карл Браун (Karl Ferdinand Braun), представив электронно-лучевую трубку; он даже получил изображение в виде одной-единственной неподвижной точки). Крукс также открыл люминофоры - вещества, светящиеся от воздействия катодных лучей. Впоследствии было обнаружено, что сила облучения люминофор напрямую влияет на яркость их свечения. А в 1897 году английский физик Джозеф Джон Томсон (Joseph John Thomson) доказал, что катодные лучи представляют собой поток электронов. В 1880 году русский ученый Порфирий Иванович Бахметьев, трудившийся в областях биологии и физики, теоретически обосновал возможность функционирования телевизионной системы, которую ученый назвал "телефотограф". Бахметьев аппарат не построил, но именно он сформулировал один из фундаментальнейших принципов телевидения - разложение картинки на дискретные элементы для их последовательной отправки на расстояние. Стоит заметить, что независимо от Бахметьева подобную мысль озвучил португалец Адриану ди Пайва (в брошюре "Электрическая телескопия"). В 1887 году происходит еще одно знаменательно событие - немецкий физик Генрих Герц (Heinrich Rudolf Hertz) обнаружил явление фотоэффекта, когда из вещества под воздействием света вырываются электроны. Сам Герц объяснить увиденное не сумел, зато русский ученый Александр Столетов в феврале 1888 года осуществил успешную демонстрацию влияния света на электричество. Он же создал "электрический глаз" - "дедушку" современных фотоэлементов. Успехи Столетова открыли путь к преобразования световой энергии в электрическую.
Большой вклад в развитие телевидения внес немецкий изобретатель Пауль Нипков (Paul Julius Gottlieb Nipkow). Именно он в 1884 году запатентовал "электрический телескоп" (позже известный как "диск Нипкова"), который затем будет широко применяться в механическом телевидении. Этот диск имел ряд небольших отверстий, размещенных по спирали Архимеда. Свет, проникавший через отверстия, попадал на установленный напротив фотоэлемент, который превращал свет в электрические сигналы. Разложение изображения происходило за счет вращения диска. Приемное устройство работало в обратном направлении. Принятые (и усиленные) сигналы поступали на неоновую лампу, перед которой размещался "диск Нипкова", точно такой, какой стоял в передаточном устройстве. Быстрое вращение диска позволяло видеть зрителю целую картинку. Любопытно, что Нипков, создав свой диск еще студентом, был сильно удивлен, когда в 1923 году увидел свое изобретение в работе на международной выставке радиоаппаратуры. А двумя годами позже шведский инженер Джон Бэрд (John Logie Baird) впервые смог передать распознаваемые человеческие лица. Он же явился создателем первой телесистемы, передающей движущуюся картинку.
Наибольшее распространение получило механическое ТВ с разложением на 30 строк. Например, в Советском Союзе с 1935 года на заводе им. Козицкого выпускались 30-строчные телевизоры Б-2 системы А. Я. Брейтбарта. В качестве экрана Б-2 использовали неоновую лампу размером 30х40 мм.
Самая первая телепередача
Вышеназванные открытия были в той или иной степени использованы преподавателем Петербургского технологического института Борисом Львовичем Розингом при создании первого телеэкрана. В 1907 году Розинг высказал идею, согласно которой следовало, что для преобразования электрических сигналов в светящиеся точки изображения нужно использовать усовершенствованную электронно-лучевую трубку Брауна. Розинг создал такую трубку, где катодный луч (поток электронов), вызванный фотоэффектом, "бомбардирует" ее торец, изнутри покрытый слоем вещества, обладающего способностью светиться под воздействием катодного луча. Любопытно, что развертка изображения в аппарате Розинга производилась без задействования оптико-механического устройства, что станет привычным для электронных телевизионных систем только в конце 30-х годов ХХ века.В мае 1911 года Розингу удалось показать на стеклянном экране электронно-лучевой трубки настоящее телевизионное изображение. Переданной картинкой было изображение решетки, размещенной перед объективом передатчика. Принимающая трубка Розинга (с магнитным отклонением луча) обладала катодом, анодом, люминесцирующим экраном и диафрагмой, что позволяет назвать ее "отцом" современных кинескопов. Заслуги Розинга были по достоинству оценены ученым миром - русское техническое общество наградило его в 1912 году золотой медалью и премией имени почетного члена общества К. Ф. Сименса. Годом ранее Розинг получил "Привилегию № 18076" на свой электронный телевизор. Своеобразным подведением итогов стала статья Розинга "Электрическая телескопия (видение на расстоянии). Ближайшие задачи и достижения", опубликованная в 1926 году в журнале "Наука и техника" (№1). Вообще, российские, а затем и советские ученые внесли значительный вклад в развитие телевидения, и об этих именах нужно помнить. Так, в середине 20-х годов прошлого века Лев Сергеевич Термен предложил систему "видения на далекое расстояние", которую, правда, засекретили и стали использовать в качестве видеонаблюдения. До пограничных войск (где систему намеревались установить) она не дошла, однако вполне работающий приемник был установлен в кабинете наркомвоенмора К. Е. Ворошилова. Передатчик во дворе наркомата передавал на приемник изображения людей, лица которых легко можно было распознать. А изобретатель из Ташкента Борис Павлович Грабовский создал "телефот", способный передавать изображение на несколько метров (а потом и гораздо дальше). Правда, картинка получалась низкого качества.
Механическое vs Электронное
К началу 30-х советское руководство решило подержать малострочное механическое телевидение, оснащенное "диском Нипкова", которое было бы доступно широким массам. В 1930 году на базе Всесоюзного электротехнического института образовали лабораторию телевидения, которую возглавил Павел Васильевич Шмаков. Здесь началась разработка и создание передающего и принимающего устройств для механического телевидения с "диском Нипкова". Система позволяла получать изображение с разложением на 30 строк (1200 элементов, учитывая соотношение сторон кадра 3х4). Электросигналы, передающие картинку и звук, передавались раздельно, потому прием телепередачи требовал двух радиоприемников (один должен был иметь телевизионную приставку). Преобразование электрических сигналов в световые "возлагалось" на неоновую лампу, отчего экран механического телевизора испускал розовый свет.
30 апреля 1931 года газета "Правда" опубликовала сообщение: "Завтра впервые в СССР будет произведена опытная передача телевидения (дальновидения) по радио. С коротковолнового передатчика РВЭИ-1 Всесоюзного электротехнического института (Москва) на волне 56,6 метра будет передаваться изображение живого лица и фотографии". И действительно, во время телесеанса зрители смогли увидеть сотрудников лаборатории и фотографии. Картинка звуком не сопровождалась. Способный ученик Розинга, Владимир Зворыкин (русский эмигрант, родом из Мурома) показал в 1933 году в США передающую электронную трубку - иконоскоп. Это изобретение на долгие годы предопределило развитие электронного телевидения. Опять же в СССР, почти параллельно со Зворыкиным (в 1931-м), аналогичную передающую трубку, названную "радиоглаз", создал Семен Исидорович Катаев. Трубка Катаева состояла из мельчайших ячеек, в которых под действием света накапливался электрический заряд. Более мощные и совершенные трубки (ортикон, суперортикон, суперэмитрон и др.), созданные позднее, использовали базисные принципы иконоскопа.
Первый электронный телевизор, годящийся для бытового использования, разработали в конце 1936 года в американской научно-исследовательской лаборатории RCA, которой, кстати, руководил Зворыкин. В 1939 году RCA выпустила первый телевизор для широких масс - модель RCS TT-5. Этот ТВ являлся тяжелым деревянным ящиком с 5-дюймовым экраном. Примерно 20 лет электронное и механическое телевидения конкурировали друг с другом, но к началу 40-х годов прошлого века последнее вынуждено было уступить дорогу более совершенной и перспективной системе. Уже к 1933 году в СССР многие посчитали, что век электронного ТВ наступил, и в Москве в декабре 1933-го трансляции механического телевидения прекратились. Однако промышленность страны оказалась не готова к выпуску новых устройств, потому 11 февраля 1934 года возобновились (сначала - опытные), а затем (с 15 ноября того же года) постоянные трансляции механического ТВ. Отказаться от последнего в Москве решили только в апреле 1940 года, а в Киеве - незадолго до начала войны.
Тот самый КВН
Первым народным советским телевизором стал КВН, который производился на протяжении примерно 20 лет. Эту модель создали в 1949 году В. К. Кенигсон, Н. М. Варшавский и И. А. Николаевский. Собственно, первые буквы фамилий этих талантливых людей и составили аббревиатуру КВН. Сегодня ее знают, преимущественно, по популярной телеигре с бессменным ведущим А. Масляковым, начинавшим КВН-ское движение как раз в эпоху электронного тезки.Телевизор КВН являлся трехканальным телеприемником, в котором использовалась схема прямого усиления с шестнадцатью лампами. Простота в эксплуатации и надежность конструкции обеспечили КВН долгую жизнь и любовь со стороны благодарных зрителей. Конечно, у популярной марки были недостатки. Самый главный из них - маленький экран; у КВН использовался кинескоп 18ЛК1Б с круглым экраном диаметром 18 сантиметров. По этой причине удобно смотреть передачи можно было лишь с расстояния менее 1 метра, что сокращало зрительскую аудиторию до 2-3 человек. Учитывая редкость телевизоров в то время, это было очень мало, ведь к обладателям КВН-ов смотреть передачи собирались все соседи. Чтобы увеличить аудиторию, для КВН разработали линзу-приставку, заполняемую дистиллированной водой. Яркость телевизора была высокой, потому данное решение вполне себя оправдывало. Конечно, сегодня подобная конструкция вызывает лишь усмешку, однако в те далекие годы возможность "всем коллективом" смотреть трансляцию футбольных матчей оценивалась очень высоко. Популярность телевидения сказывалась на быстром росте телевизионной сети СССР. Скажем, в 1953 году работало лишь три телевизионных центра, а через семь лет - уже 100 мощных телевизионных станций и 170 ретрансляционных станций мощностью поменьше.
Проблемы стандартизации
Первую советскую электронную систему ТВ (на 180 строк при 25 кадрах в секунду) создали в начале 1935 года в Ленинграде. 16 сентября 1937 года Опытный ленинградский телецентр (ОЛТЦ) стал вещать с использованием системы разложения 240 строк в кадре. А весной 1938-го электронное телевидение Советского Союза начало использовать стандарт 343/50 (где 50 - частота по вертикали). Первый общий стандарт для электронного телевизионного вещания в СССР приняли 27 декабря 1940 года, в нем предусматривалась система разложения 441 строка в кадре. В том же году ленинградский завод "Радист" начал серийный выпуск телевизора индивидуального пользования под названием "17ТН-1". Стандарт 441/50 продержался недолго, как, впрочем, и стандарт разложения на 343 строки (его вновь использовал московский телецентр, когда возобновил работу 7 мая 1945 г.)Генератор, создающий гасящие и синхронизирующие импульсы стандарта 625/50, заработал летом 1946 года. Однако студийного оборудования, как и бытовых телевизоров, поддерживающих новый стандарт, было крайне мало, потому-то в августе 1948 года ОЛТЦ был вынужден начать вещание по стандарту 441/50. 17 сентября того же года московский телецентр прекращает трансляции по стандарту 343/50, а 4 ноября - начинает вещание с использованием стандарта 625/50. Одним из первых советских телевизоров, поддерживающих стандарт 625/50, стал "Т1 Ленинград". Эти телеприемники собирали на завод им. Козицкого, впоследствии появились новые модели: "Т-2 Ленинград", "Т-3 Ленинград" и "Т-6 Ленинград". Модель "Т-3 Ленинград" выпускалась вместе с радиоприемником (размер телеэкрана составлял 12 дюймов). В те послевоенные годы разнобой в мировых стандартах поражал воображение. Британцы, например, долгое время держались системы разложения на 405 строк. Автором этого стандарта, между прочим, выступил уроженец Пинска Исаак Шоэнберг, который служил главным инженером русской компании "Маркони" в Санкт-Петербурге, а в 1914-м эмигрировал в Англию. Французы тоже избрали свой путь, оказавшийся, впрочем, тупиковым. Изначально предполагалось, что стандартом французского телевидения станет система разложения на 1000 строк (автор идеи - Рене Бартелеми (Rene Barthelemy)). Однако Анри де Франс (Henri Georges de France, впоследствии - разработчик SECAM) предложил разложение на 819 строк при полосе сигнала 10,5 МГц. Новый стандарт заработал в 1950 г. Через 15 лет французы все же приняли стандарт 625/50, хотя и продолжая еще лет двадцать поддерживать старую систему разложения, пока устаревшие модели телевизоров окончательно не были выброшены в утиль. В США в начале 30-х годов появилась система разложения на 343 строки, созданная Зворыкиным; в 1935 году с ее использованием в Нью-Йорке началось регулярное вещание. В 1937 году Штаты перешли на стандарт 441/50, а в 1941 - на 525/60 (он же стандарт NTSC). Однако победили иные мировые стандарты - 525/60 и 625/50. Оказалось, что даже более высокая четкость (которую, в частности, демонстрировала французская система) не является гарантом успешности стандарта. Добавим лишь, что система разложения на 625 строк легла в основу двух ведущих стандартов - PAL и SECAM.
Единение в цвете
В 50-х также развернулась работа по внедрению цветного телевидения, автором которого еще в 1928 году выступил Зворыкин. Однако реализация идеи запоздала, чему причиной стали и военные годы. Первый коммерческий цветной телевизор удалось в 1954 году представить RCA. Модель обладала 15-дюймовым экраном.Цветной ТВ "Радуга".
В СССР цветные телепередачи принимали телевизоры "Радуга" с вращающимся светофильтром. Но эти приемники требовали расширения спектра видеочастот, а потому были несовместимы с уже работающей системой черно-белого телевидения. По этой причине в 1956 году лаборатория Ленинградского электротехнического института связи имени М. А. Бонч-Бруевича (руководитель - П. В. Шмаков) создала систему цветного телевидения с одновременной передачей цветов. Первая передача нового цветного телевидения была осуществлена в январе 1960-го с опытной станции вышеназванного института. В марте 1965 года СССР и Франция подписали соглашение о сотрудничестве в области цветного телевидения, взяв за единый стандарт систему SECAM (фр. sequentiel couleur avec memoire - "последовательный цвет с памятью"). Совместная система SECAM-III на территории Советского Союза была принята за основу 26 июня 1966 года, а ее дебют состоялся 1 октября 1967 года. К этому знаменательному событию приурочили выпуск первой партии цветных телевизоров. В 1967 году также был принят стандарт PAL (англ. phase-alternating line - "строка с переменной фазой"). Эту систему аналогового цветного телевидения приняли остальные страны Европы, исключая Францию. Она была разработана Вальтером Брухом (Walter Bruch), инженером немецкой компании Telefunken. PAL использует также Китай, Австралия и другие страны. Третьим стандартом, который прижился в США, Канаде и Японии, стал NTSC (англ. national television standards committee - "национальный комитет по телевизионным стандартам"). Данную систему разработали в США; 18 декабря 1953 года началось цветное телевещание в этой системе. Высокая стоимость цветных телевизоров и сложности внедрения цветного телевещания не позволяли вплоть до конца 80-х годов ХХ века сойти с мировой сцены черно-белому телевидению. Ну а сегодня привычное нам цветное аналоговое телевидение теснит более прогрессивное цифровое вещание. В последнем сигнал, превращаемый в последовательность цифровых кодов, передается микроустойчивым образом, поэтому передача осуществляется безо всяких искажений. Цифровая обработка допускает сжатие сигналов, что позволяет в одном частотном телевизионном канале передавать несколько программ.