Механическое телевидение

Принцип оптико-механической развертки луча был настолько прост, что 2 октября 1925 г. Англичанин Джон Лоджи Берд получил изображение на экране приемника, а 26 января 1926 г. Публично продемонстрировал "движущуюся картинку" членам Королевского института Великобритании. Разумеется, это не была современная "телевизионная картинка", на ней присутствовали лишь силуэты, но начало было положено. Спустя год Дж. Берд увеличивает количество отверстий на диске до 30-ти.

Надо отметить, что существенное увеличение разрешающей способности экрана было непреодолимо из-за конструктивных особенностей диска Нипкова: чем больше отверстий на нем располагалось, тем меньше становился их размер и, соответственно, меньше света попадало на селеновый фотоэлемент. Рано или поздно должен был наступить предел, когда количество света стало бы недостаточным для его преобразования в электрический сигнал. Диск располагался в телевизионной камере, размеры которой были внушительными, экран принимающего телевизионного приемника был 3x4 см. Чтобы увеличить экран до размера средней фотографии (9x12 см), диск в телекамере должен был быть более двух метров в диаметре.

В Советском Союзе экспериментами в области "электрического дальновидения" занимался Лев Сергеевич Термен (1896-1993) - виолончелист по основному образованию. Увлеченный радиотехникой молодой человек посещал лекции в Петроградском политехническом институте и в 1926 г. В своем дипломном проекте представил действующий образец телеустановки с механической разверткой на 64 строки. Дальновидение заинтересовало командование Красной Армии, и установка была продемонстрирована в 1927 г. Наркому по военным и морским делам и председателю РВС СССР Клименту Ефремовичу Ворошилову. "Картинка" обладала высоким, по тем временам, качеством и заслужила положительной оценки "высокого лица". Телекамеру установили на Арбатской площади перед входом в РККА, и нарком демонстрировал коллегам возможность видеть рядом с входом людей, не выглядывая из окна.

К сожалению, довести до конца работу Л.С. Термену не довелось: он был послан разведчиком в США, а по возвращении осужден как "участник" покушения на С.М. Кирова. Далее - сталинские тюрьмы и лагерная работа в спецлабораториях ("шарашках") вместе с будущим конструктором ракетно-космических систем Сергеем Павловичем Королевым и с авиаконструктором Андреем Николаевичем Туполевым. Выйдя на свободу, Лев Сергеевич работал в лаборатории акустики и звукозаписи Московской консерватории, преподавал в МГУ на физическом факультете, дожил до глубокой старости.

В Англии Джон Лоджи Берд создает телевизионный приемник и в конце 20-х - начале 30-х гг. налаживает промышленное производство малострочных телевизоров.

В СССР работы по телевизионному вещанию проводились под руководством Павла Васильевича Шмакова (1885-1982) на базе Всесоюзного электротехнического института. Долго не удавалось наладить синхронизацию дисков в передающей камере и приемнике, поэтому в 1930 г. В лаборатории Шмакова оба диска смонтировали на одном валу, при таком способе синхронизации, разумеется, невозможно было разнести приемник и передатчик на значительное расстояние - оно составляло чуть больше метра.

В 1930 оптико-механическая развертка луча достигала 30 строк с 12,5 кадрами в секунду. Промышленность Советского Союза не выпускала телевизоров (радиовещание, с пропагандистской точки зрения, считалось наиболее перспективным средством массовой информации), но освоила выпуск бумажных дисков Нипкова. Вещание осуществлялось на средних и длинных волнах, звук и изображение передавались раздельно. Радиолюбители самостоятельно изготавливали телеприемники: для этого надо было приобрести картонный перфорированный диск Нипкова, а за ним поставить неоновую лампу. Диск вращался синхронно диску в передающей телевизионной камере, электрические сигналы обеспечивали большее или меньшее свечение красной неоновой лампы, и, таким образом, на крохотном экране каждая геометрическая точка приобретала необходимую яркость1. Звук принимали на дополнительный радиоприемник. Учитывая, что длинные волны имеют большую территорию распространения, телевизионный сигнал можно было принимать на расстоянии до 2 тыс. км от Москвы. С 1 октября 1931 г. По июль 1940 г. Телевещание в СССР было регулярным.

В Нью-Йорке компания "Дженерал электрик" в 1928 году начала экспериментальное телевещание, а к 1931 году телевизионный сигнал передавали более двух десятков станций. Наблюдался настоящий телевизионный бум, компании вкладывали миллионы долларов в усовершенствование механического телевидения.

В Германии первую механическую систему продемонстрировал Денеш фон Михайи на Берлинской радиовыставке в 1928 г., правда, разработчик передавал изображение без звука. Аналогичное телевидение предлагал Август Каролус (концерн "Телефункен"). В технологическую гонку вступила вся Европа, в 1929 г. Рене Бартелеми во Франции осуществил передачу изображения с разверткой в 10 строк. С 1935 г. Французские телепередачи стали регулярными, работы ученых активно поддерживались правительством. Разрешающая способность механического ТВ постоянно росла и вскоре достигла 180 строк.

Первую внестудийную съемку во Франции осуществили в 1934 г. Представим телепередачу тех лет. В студии от ламп накаливания температура доходит до 35°С (без огромного количества освещения невозможно осуществить преобразование "свет - сигнал"). Гигантский неподвижный телепередатчик (камера) направлен на большое зеркало, за которым стоит ассистент режиссера и "ловит" отражение актера. Если объектив камеры направить непосредственно на объект съемки, актер, даже чуть шелохнувшись, выйдет за кадр.

Диск Нипкова вращается в камере со скоростью 750 оборотов в минуту, свет проходит сквозь отверстия, ограниченные рамкой, попадает на фотоэлемент, вызывает в его цепи сигналы (видео - или электросигналы), которые попадают в ламповый усилитель и отправляются по эфирному или кабельному каналу связи. Поверхностные волны благодаря рефракции распространяются на значительное расстояние, в некоторых направлениях пересекая границы СССР. Видеосигнал с приемной антенной подводится к неоновой лампе, в которой яркость свечения зависит от интенсивности электрического сигнала. За неоновой лампой располагается перфорированный диск, который вращается точно с такой же скоростью, как диск в передающей камере, и зритель видит точки различной яркости. Инерционность зрения отражает в сознании телезрителя полную картинку изображения, несмотря на то, что светящиеся точки погасли. Все дело в том, что мозг хранит световое раздражение в течение 0,1 сек, и человек как бы видит все точки одновременно. Разумеется, изображение не несет в себе мелких деталей, оно достаточно грубое.

Впоследствии ученые всех стран пытались повысить разрешающую способность экрана, то есть разместить на диске возможно большее количество отверстий. Но для того, чтобы добиться качества картинки, сравнимого с современным, то есть получить число строк равное шестистам, диаметр диска надо было увеличить до 28 метров, при этом центробежные силы, из-за огромной скорости вращения диска, разрушили бы почти любой материал. Дальнейшее развитие механического телевидения вело конструкторов в тупик, использования света в данных системах был ничтожно мал, то есть при сокращении диаметра отверстий на фотоэлемент попадало настолько мало света, что образующийся электрический сигнал было невозможно выделить из помех, возникающих в ламповых усилителях.

телевидение интернет цифровое спутниковое

И все же оптико-механическая развертка продолжала совершенствоваться, на смену непрозрачному диску пришли системы с линзами и зеркалами ("зеркальный диск" и "зеркальное колесо"), но существенно повысить качество телевизионного изображения на этом пути не удалось. Постепенно термин "телевидение" в кругах скептиков превратился в "елевидение".