Первая публичная демонстрация телевидения

Долгое время люди мечтали о возможности передачи изображения и звука на расстояние. Важнейшими вехами на пути развития телевидения, или, как его тогда называли, радиовидения, можно считать выделение в 1817 году селена шведским химиком Йенсом Якобом Берцелиусом, открытое в 1873 году американским учёным У. Смитом явление внутреннего фотоэффекта (впоследствии был использован при создании передающей трубки — видикона) и установление в 1888 году русским физиком Александром Григорьевичем Столетовым основных закономерностей внешнего фотоэффекта (впоследствии был использован при создании суперортикона).

Попытки передать изображение на расстояние при помощи электричества относятся к 1876 году, когда Александр Грэхем Белл изобрёл телефон. К этому времени было уже известно, что электрическое сопротивление селена меняется в зависимости от количества падающей на него световой энергии. Поскольку Белл доказал возможность передачи на расстояние сложного сигнала, множество изобретателей начали разрабатывать способы «электрического видения» (как гласил один из заголовков статей того времени).

В одних способах использовалась мозаика селеновых детекторов, в других изображение сканировалось механически одним или несколькими селеновыми датчиками. На практике светочувствительные свойства селена были использованы лишь в 1892 году, когда Элстер и Гейтл изобрели фотоэлемент.

Второй важной вехой в развитии телевидения стало изобретение немецкого экспериментатора Пауля Нипкова, реализованное на практике. «Электрический телескоп» с использованием механической развёртки был создан им в 1882 году и запатентован в 1884 году. Идея Нипкова состояла в том, что на передающем конце линии изображение разлагается на отдельные электрические сигналы, затем осуществляется последовательная передача этих сигналов и восстановление этого полного изображения на приёмном конце.

Такой способ давал возможность передавать телевизионное изображение по одному телефонному или радиоканалу. Основу камеры составлял широко известный сейчас диск Нипкова. Он имел 24 отверстия, расположенных на равном расстоянии по спирали у периферии диска. Передаваемое изображение фокусировалось объективом на небольшом участке периферии диска, а сам диск вращался с частотой 600 об./мин. При вращении диска изображение последовательно сканировалось отверстиями по прямым линиям.

Линза, установленная за проецируемым изображением, собирала прошедший через диск свет и фокусировала его на одном селеновом фотоэлементе. При этом селеновый элемент формировал последовательность токовых сигналов, каждый из которых был пропорционален яркости отдельных элементов изображения. На приёмной стороне для формирования изображения был необходим другой диск, аналогичный диску передатчика и вращающийся строго синхронно с ним. Нипков предложил использовать магнитооптический (основанный на эффекте Фарадея) модулятор света, изменяющий яркость точек восстанавливаемого изображения.

П. Нипков не занимался созданием аппаратуры, что было не столь важно, поскольку технология того времени не позволяла создать подобную систему (только один модулятор света потребовал бы управляющего сигнала мощностью 10 Вт).

Однако его диск послужил моделью для нескольких более поздних телевизионных систем. В начале 1920-х годах Дж. Берд в Англии и Дженкинс в США независимо друг от друга провели целый ряд экспериментов по передаче телевидения с использованием механической развёртки. В целом взятое направление, разумеется, было тупиковым.

Впервые термин «телевидение» («television») прозвучал в 1889 году на электротехническом съезде в докладе К. Д. Перского, преподавателя электротехники в Константиновском артиллерийском училище (Санкт-Петербург). Доклад назывался «Современное состояние вопроса об электровидении на расстоянии (телевизирование)». Затем он повторил его 24 августа 1900 году в Париже на Международном электротехническом конгрессе.

С 30-х годов XX века термин «телевидение» окончательно вытеснил прежние: «электрическая телескопия», «радиотелескопия», «дальновидение».

Механическая система развёртки накладывала вполне определённые ограничения на объем передаваемой информации, качество и размеры воспроизводимого изображения. Поэтому даже в ранних работах некоторых исследователей наблюдалась тенденция к использованию электронной развёртки изображения, свободной от указанных выше недостатков. В 1906 году Дикман и Глейс в Германии, а в 1907 году петербургский электрофизик Борис Львович Розинг (1869–1933) получили патенты на системы телевидения, использующие приёмник с электронно-лучевой трубкой (ЭЛТ).

Первое предложение о телевизионной системе, полностью построенной на основе электронного оборудования, было сделано Аланом Арчибальдом Кемпбеллом-Свинтоном в 1908 году. Как и П. Нипков, Кемпбелл-Свинтон не изготовил аппаратуру, но очень подробно описал свою идею в июньском номере журнала Nature. Его система была основана на ЭЛТ, изобретённой в 1897 году Карлом Фердинандом Брауном в Страсбурге (трубка с множеством фотоэлементов, соединённых параллельно, каждый их которых до развёртки записал определённый заряд и за каждый цикл развёртки мог отдать только один импульс). А. Кемпбелл-Свинтон предложил использовать ЭЛТ как в передатчике, так и в приёмнике. При этом он отмечал, что главной проблемой является «создание эффективного передатчика, который под влиянием светлых и тёмных участков будет в достаточной степени изменять передаваемый электрический ток, чтобы обеспечить необходимую модуляцию электронного луча в приёмном устройстве».

В 1911 году Б. Л. Розинг (1869–1933) продемонстрировал в лабораторных условиях передачу телевизионных изображений простых геометрических фигур и приём их с воспроизведением на экране ЭЛТ. Число строк развёртки было всего 12. Развёртка на передающем конце была ещё механической — с помощью вращающихся зеркал, а вот на приёмном конце уже электронной — с помощью электромагнитных катушек.

В 1923 году С. Катаев в СССР и ученик Розинга Владимир Кузьмич Зворыкин, эмигрировавший в 1917 году в США, зарегистрировали патенты на передающую телевизионную ЭЛТ, названную иконоскопом. Принципиально важным в этой ЭЛТ было то, что фотокатоды из посеребрённой слюды «запоминали» заряды, образуемые фокусируемым на них изображением, а сканирующий фотокатод электронный луч нейтрализовывал заряды и одновременно модулировался.

Следует отметить, что появившиеся примерно в тот же период устройства без «запоминания» зарядов (например, диссектор изображения Фила Фарнсуорта, разновидность фотоумножителя) были менее удачными. Через год после изобретения иконоскопа В. К. Зворыкин изобрёл кинескоп — приёмную (воспроизводящую изображение) телевизионную ЭЛТ с электростатическим отклонением и фокусировкой электронного луча, став тем самым создателем основных передающего и приёмного элементов электронного телевидения. Так сын муромского купца Зворыкин стал «отцом американского телевидения».

Одна из первых публичных демонстраций телевидения была осуществлена Дженкинсом 13 июня 1925 года, когда он передал изображение между авиационной станцией ВМС в Анакосте (штат Мериленд) и своей лабораторией в Вашингтоне (округ Колумбия), то есть на расстоянии в несколько километров. При проведении этого эксперимента использовалась механическая система развёртки.

В начале 1930-х годах усилия учёных и изобретателей были направлены на разработку более совершенных электронных систем развёртки, то есть развитие телевидения вступило в свой следующий этап.

В 1930-х годах начались первые телепередачи — пока ещё с очень низкой разрешающей способностью и соответствующим качеством изображения. Правда, тогда их можно было принимать в коротковолновом диапазоне радиоволн на большом расстоянии от передатчика. Сейчас уверенный приём телевидения возможен только на расстояниях в несколько десятков километров, доступных используемым ультракоротким волнам, а для увеличения дальности приёма используют всевозможные ретрансляторы и линии связи.

Вместо иконоскопа были разработаны более совершенные суперортиконы, в последние годы в теле— и видеокамерах широко используются так называемые полупроводниковые матрицы на приборах с зарядовой связью (ПЗС) — недорогие, компактные и дающие отличное качество изображения.

Кинескопы же стали цветными. Однако и кинескопы отходят в прошлое — уже наступила эра плоских экранов на основе жидкокристаллических и плазменных панелей.

1925 год

Начало эры пассажирской авиации

1927 год

Рождение первого звукового фильма