Зубарев Ю.Б. Телевизионная техника (1994) (1143038), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Однако из-за сложности и синтетического характера ее реализация задержалась до создания достаточно мощной научно-исследовательской и промышленной базы. Все это не позволяет назвать имя бесспорного изобретателя телевидения и точную дату его изобретения аналогично телеграфу (П. Л. Шиллинг, 1832 г.), теде- фону (А. Г. Бел, 1876 г.), радио (А. С.
Попов, 1895 г,), однако дает возможность судить о влиянии отдельных деятелей и коллективов на развитие данной научно-технической отрасли. Первая попытка систематизации предложений по электрической передаче изображений относится к 1911 г. [1), когда вышел в свет документированный обзор патентов и трудов, посвященных в основном факсимильной связи. Часть этого капитального исследования посвящена описанию ранних ТВ проектов. Последующие, более продуктивные, периоды развития ТВ техники не нашли такого же систематизированного отражения в печати. Поэтому в основу настоящей краткой хронологии положено несколько работ [2 — 7], снабженных ссылками иа первоисточники.
Спорные даты и факты уточнялись по первым публикациям. По набору используемых технических средств и достигнутым результатам в хронологии развития телевидения можно выделить следующие периоды: 1) начальный (до 1920 г.) (период размышления); 2) механического ТВ (1921 †19 гг.); 3) электронного ТВ (1936 †19 гг.); 4) цветного и спутникового ТВ (с 1967 г.). Первый проект передачи по проводам заранее подготовленных изображений выдвинут английским механиком А. Беном в 1843 г. [1[. Вслед за ним несколько изобретателей предложили ряд автографических систем, но до уровня коммерческого использования был доведен лишь пантографический телеграф итальянца Д.
Казелли. В России аппараты его системы действовали на линии Москва — Петербург в 1866 — 1868 гг. Для передачи с помощью пантографа требовалось предварительно нарисовать изображение диэлектрическими чернилами на металлической фольге, укрепляемой в передающем аппарате. В аналогично устроенном приемном аппарате вместо фольги помещали чистый лист бумаги, пропитанной раствором, приобретавшим окраску под действием электрического тока. Для развертки изображения использовались маятники.
При синхронном движении маятников, одновременно приводимых в действие особым сигналом, по фольге в передающем и по бумаге в приемном аппаратах перемещаются контакты, осуществляя построчную развертку изображения. Эти контакты, включенные в телеграфную линию вместе с батареей питания, составляют общую цепь. Строка Развертывалась за одно колебание маятника, а все изображение, поделенное на 120 строк, передавалось за 2 мин.
Тариф на подьзование пантографом был высок'. Поэтому пантограф не пользовался популяр' За перелазу телеграммы полного размера !бек!ЗО мм етпраантапь платан !б руб. (даухпадааьное жалааапна мелкого чнноаннка!. постыл и не оправдывал расходов на эксплуатацию. От автографических систем ТВ унаследовало хорошо осознанную и экспериментально доказанную необходимосттч во-первых, поэлементной развертки, вовторых, построчной коммутации элементов изображения, з-третьях, синхронного сканирования.
Для передачи натурных объектов в движении, кроме значительного увеличения скорости развертки, требовалось прибегнуть к оптической проекции, преобразовать отраженный объектом свет в электрические сигналы, передать их по линии связи, а затем осуществить обратное преобразование электрических сигналов в световое излучение. Средства для этого уже были в распоряжении исследователей. В средние века для забав и развлечений служила камера-обскура — полый ящик с маленьким отверстием, дававший перевернутое изображение предметов и людей. Научное ее значение, как отметил акад.
С. И. Вавилов, заключалось в том, что она впервые позволила получить оптическое изображение вне человеческого глаза [8[. В ХУ1 в. появились камеры, вооруженные простой линзой. В 1839 г. Э. Беккерель обнаружил фотоэлектрический эффект †преобразован солнечного света в электричество с помощью пластинки окисленной меди, помещенной в электролит [9[. Эффект Беккереля вначале не повлиял на развитие ТВ, хотя впоследствии его использовали в ряде ТВ проектов.
Открытие фотопроводимости селена в 1873 г. У. Смитом, наоборот, вызвало вспышку изобретательской активности. Оно почти совпало по времени с изобретением телефона, в котором многие увидели электрическую модель человеческого слуха. Поиск электрической аналогии другого органа чувств †зрен — привел к проектам первых ТВ систем (ТВС). Селеновые фотоэлементы имели недостаток — медленный фотоэффект. В начале ХХ н.
они были вытеснены безынерционными вакуумными фотоэлементами ла основе внешнего фотоэффекта, обнаруженного в 1886 г. как побочное явление в известных опытах Г. Герца с электромагнитными волнами. Большой вклад в изученче этого фундаментального явления и формулирование основных законов внешнего фотоэффекта (1888 г.) внес А. Г. Столетов [9[. Технические средства для обратного преобразования электрических сигналов в изображение на первых порах были весьма несовершенны, хотя удачные опыты состоялись намного раньше, чем открытие фотоэффекта. Если не считать кратковременного искрения электростатичеоких машин и разрядов лейденских банок (конденсаторов), вследствие лх невысоких энергетических характеристик, то пальма первенства, несомненно, принадлежит петербургскому ученому В, В. Петрову, который в 1802 г. получил устойчивый свет от вольтова столба, указав три вида открытых им «светоносных явлений»: электрическую дугу, газовый разряд, люминесценцию [1О[.
Авторы первых проектов ТВС использовали также свет от накалнваемых тел, поскольку электровакуумная осветительная лампа, изобретенная А. Н. Лодыгиным в 1871 г. и усовершенствованная Т. Эдисонам в 1880 г., не сразу получила широкую известность. Яр- кость элементов воспроизводимого изображения предлагалось модулировать электрическим сигналом от фотоэлемента как непосредственно, так я с помощью реле нли модуляционных устройств, основанных на эффектах магнито- или электрооптнческога вращения плоско.сти поляризации света, открытых соответственно в 1845 и 1875 г. М. Фарадеем и Д.
Керром. С момента зарождения ТВ развивалось международными усилиями. В период с 1878 г. до конца Х1Х в. представителями разных сословий в 11-ти странах бы.ло вынесено на суд общественности 25 проектов ТВС [3[, часть которых получила широкую известность. 1878 г. Профессор физики А.
де Пайва (Португа.лия) выступает с проектом ТВС, где в качестве передатчика использует камеру-обокуру с селеновой фоточувствительной поверхностью, «различные области которой получают разное воздействие>, и подвижным контактом, а в качестве приемника — накальный элемент за матовым стеклом [1, 6). 1879 г. Изобретатель Д. Редмонд (Ирландия), чтобы избежать трудностей сканирования и синхронизации (опущенных в описании де Пайвы), предложил в качестве передатчика мозаичную селеновую панель, каждый элемент которой соединен с соответствующим накальным элементом приемной панели многопроводиой линией связи [3[.
1860 г. Государственный служащий Д. Кери (США) публикует описание аналогичного многопроводного устройства. Приводимая в ряде источников более ранняя дата этого изобретения (1875 г.) не имеет документального подтверждения [1, 3[. Профессора-электротехники У. Эйртон и Д. Перри (Англия) в подобной же системе предлагают конструкзгию приемного устройства на основе эффекта Керри [3[, Инженер М. Леблан (Франция) предложил развертывать изображение с помощью качающихся зеркал и впервые выдвинул идею передачи цветных изображений, используя цветовыделение трехгранной призмой [1, 2].
1881 г. Адвокат К. М. Сенлек (Франция) комбинирует для передачи изображения мозаичную селеновую панель, а для приема — мозаику из накаливаемых прояолок с двумя механическими коммутаторами и вводит передачу отдельного синхройизирующего сигнала [2[. 1884 г. Студент П. Нипков (Германия) патентует проект «электрического телескопа> — ТВС на основе сканирующего диска со спирально расположенными отяерстнями. Для модуляции яркости в приемнике иопользует эффект Фарадея [1, 6[. 1885 г.
Студент П. И. Бахметьев (Россия) описывает проект, в котором спиральная развертка изображения осуществляется лннеякой из 12 селеновых фотоэлементов, а воспроизведение — тем же числом регулируемых газовых горелок. В [1!) сообщается, что доклад об этой системе автор сделал в 1880 г. !889 г. Изобретатель Л. Вейлер (Франция) предлагает зеркальный сканирующий барабан [2). !897 г. Учитель Я. Щепаник (Польша) патентует я Англии ТВС, основанную на идеях М.
Леблана, в которой предусматривает передачу звукового сопровождения [1[. 1898 г. Гимназист из г. Ченстохова (Польша) М. Вольфке запрашивает патент в России на ТВС с передачей сигналов по радио и воспроизведением изображения с помощью диска Нипкова и газосветной трубки [12]. 1899 г. Инженер-технолог А.
А. Полумордвинов (Россия) патентует цветную ТВС с последовательной передачей цветоделенных сигналов. Основываясь на трехкомпонентной теории зрения Ломоносова †Юнг Гельмгольца, оа вводит понятие «триада цветов> [7, 13). 1890 г. Военный инженер К. Д. Перокий (Россия) я докладе на Международном конгрессе в Париже впервые вводит в международное обращение термин (е!еч!зюп [!4). Разнообразие предложенных оптико-механических средств и методов опережало практические успехи, состоявшие в передачах одного или нескольких элементов иэображения, которые смогли продемонстрировать Редмонд, Сенлек, Эйртон и Перри [3).
В Х1Х в. сложились предпосылки для зарождения электронного ТВ. В 1858 г. Ю. Плюккер (Германия) открыл катодные луча [10,[, в 1871 г. У. Крукс (Англия) изготовил трубки для исследования свечения различных веществ, облучаемых широким катодиым пучком в разряженной среде, в 1897 г. К. Ф. Браун (Германия) применил катодную трубку для индикации быстропротекающих электрических процессов и для етого установил в ней диафрагму с отверстием, ограничивающим поперечное сечение катодного пучка.
Он воспользовался свойством катодных лучей отклоняться под воздействием магнитного поля. Исследуемый ток подводил к внешнему электромагниту, и на флюоресцирующем экране высвечивалась линия между двумя точками, соответствующими положительному и отрицательному пикам. Для наблюдения формы процесса эту линию требовалось спроецировать на внешний экран и развернуть по оси времени с помощью качающегося зеркала, укрепленного иа подвижном якоре другого электромагнита. В последующие годы трубка Брауна претерпевает ряд существенных изменений: Д. Д. Томсон (Англия) прн определении отношения масса/заряд электрона применил отклоняющие пластины внутри колбы (1899 г.), А.
Венельт (Германия) ввел фокусирующий электрод и накальный катод (1903 г.), М. Дикмав (Германия) запатентовал устройство с ручным управлением перемещения светящегося пятна по экрану катодной трубки (1906 г.) [6[, Л. И. Мандельштам (Россия) предложил схему получения токов пилообразной формы (1907 г.), усовершенствованную Д. А. Рожанским [15[. Нахонец, появляются предложения по применению (ЭЛТ) электронно-лучевой трубки в ТВ. 1907 г. Преподаватель физики и электротехники Б. Л.