Телевидение настолько тесно вошло в жизнь, что это получило отражение даже в анекдотах: «а до изобретения электричества телевизоры так и смотрели в полной темноте!» Уже трудно себе представить, что телевизоры были не всегда или выглядели как-то иначе, чем сегодня. Вспомним, как появились телевизоры и как они выглядели на заре эры телевидения.
Предыстория
Сам принцип телевидения (передача изображения на расстоянии) был сформулирован в далеком 1880 году независимо двумя учеными сразу: американцем В.Е. Сойером и французом Морисом Лебланом. Это всем известный сегодня принцип формирования изображения его последовательным сканированием: строка за строкой, кадр за кадром. Сделать это в те годы можно было только механическим способом.
Механический телевизор
Строго говоря, это были электромеханические телевизоры. Но то, что телевизоры не всегда были электронными, известно сегодня далеко не каждому. А ведь их надежность и эффективность были доказаны тем, что подобные системы использовались даже при высадке первых автоматических станций на Луну!
Диск Нипкова. В 1884 году немецкий инженер Пауль Готлиб Нипков запатентовал метод механического сканирования изображения. Метод был прост и эффективен: между объективом и фоточувствительным элементом располагался диск (Диск Нипкова) с небольшими отверстиями.
Отверстия были размещены по спирали, от края диска к центру. Каждое следующее отверстие смещено от предыдущего: по радиусу – на величину своего диаметра, а по углу – на триста шестьдесят градусов, деленных на количество отверстий. Обычно отверстий было 30, что давало развертку в 30 телевизионных строк.
Вращение дисков Нипкова в телевизионной камере и в телевизоре было синхронизировано. Каждое отверстие сканировало одну строку, освещенность фотоэлемента зависела от яркости передаваемой картинки в сканируемой точке. В телевизоре, позади диска Нипкова располагалась лампа, которая изменениями яркости свечения и формировала изображение: точка за точкой, строка за строкой, кадр за кадром.
Уже в 20-е годы двадцатого века (1920-1922) начитаются первые, пока нерегулярные, телевизионные трансляции. На современные телевизоры те первые аппараты были похожи меньше всего. Скорее это напоминало огромный радиоприемник, с крошечным, иногда больше смахивающим на дверной глазок, экраном. Тридцать строк развертки не позволяли значительно увеличивать размер изображения – иначе оно бы выглядело крупной мозаикой, а не цельной картинкой.
В то же время, полезный размер передаваемого изображения был значительно меньше диска, что вкупе с громоздкостью радиоламп приводило к такому несоответствию размеров телевизоров размерам экранов.
Зарождением электронного телевидения можно считать подачу Борисом Львовичем Розингом заявки на изобретение «Способ электрической передачи изображений» в 1907 году. А уже 9 мая 1911 года им был продемонстрирован потрясающий опыт: на крошечном экране электроннолучевой трубки появилось изображение решетки из четырех полос, помещенных перед объективом передатчика.
Данные различных источников в дальнейшем не совсем совпадают – приоритет такого важного открытия как телевидение стал вопросом политического престижа страны, приведшего к спорам более рьяным, чем приоритет в радио между Поповым и Маркони.
В 1931 году инженеры Семен Исидорович Катаев в СССР и Владимир Кузьмич Зворыкин в США с разницей в полтора месяца подали заявки на «передающую телевизионную трубку (иконоскоп) с накоплением электрических зарядов на мозаичном фотокатоде». В том же 1931 году в Москве начались регулярные телепередачи с четкостью 30 строк на волнах 379 и 720 м. А возглавляемая Зворыкиным американская научно-исследовательская лаборатория RCA в следующем, 1932 году, продемонстрировала первый электронный телевизор.
Электронный телевизор
Первые электронные телевизоры внешне мало отличались от телевизоров оптико-механической системы – как внешне, так и по параметрам (они тоже поначалу имели всего лишь 30 строк сканирования. «Высвободившееся» от диска Нипкова пространство было занято усложнившейся электронной схемой.
Чтобы как-то увеличить изображение, применялись лупы и тому подобная оптика (такая как заполняемая водой или глицерином линза перед экраном советского телевизора КВН). Технологии совершенствовались, и изображение начало расти – как физические его размеры, так и разрешение (60 строк, 120 и, наконец, 625 для систем PAL и SECAM и 525 для системы NTSC).
Дальнейшее увеличение размеров диагонали экрана привело и к значительному увеличению длины электроннолучевой трубки. Чтобы приставленный к стене телевизор не выступал до середины комнаты, трубки в них стали размещать вертикально, а для просмотра телепередач использовалось приподнимаемое (на манер крышки рояля) зеркало.
В дальнейшем эту проблему удалось решить более изящно – путем повышения эффективности системы отклонения электронного луча, что позволило сократить длину трубки и установить ее горизонтально. Последовательное уменьшение радиоэлементов и увеличение диагонали экранов постепенно привели телевизоры к привычному сегодня виду.
В таком виде они и стали приобретать все большую популярность у потребителей и в середине 1950-х годов начался массовый спрос на них. Примерно в это же время была разработана система цветности, которую уже можно было воплотить на практике, но прошло еще много лет, пока цветное телевидение стало нормой.
Основой телевизоров были электронные лампы, миниатюризировать которые было довольно проблематично. В 1960-м году фирма Сони представила первый полупроводниковый телевизор. Это как улучшило потребительские характеристики, так и придало новый толчок потребления – появились переносные мобильные модели. Габариты телевизоров стали определяться размерами самой электроннолучевой трубки.
В начале 90-х годов, фирма Сони выпускает модели телевизоров, экраны которых являлись частью не сферы, как у всех прочих производителей, а цилиндра. Телевизионный экран стал плоским по вертикали. Постепенно производители стали «выравнивать» плоскость экрана, появились внешне полностью плоские модели (внутренняя поверхность с люминофором и теневая маска были все еще сферическими или цилиндрическими).
Но к концу 90-х фирма LG первой представила на рынок полностью плоский экран, считая внешнюю поверхность, внутреннюю и теневую маску. В те же годы телевизоры дополняются системами телетекста, стереофонического звука.
Кроме оптико-механических телевизоров и телевизоров на основе электроннолучевой трубки, существуют и другие модели. Наряду с ЭЛТ телевизорами, развивались и телевизоры проекционные. В погоне за большими диагоналями это оказался самый дешевый путь. Были они двух типов: с обратной (продолжают выпускаться и сегодня) и с прямой проекцией (вытеснены системами «видеопроектор + экран»).
В телевизорах обратной проекции (рир-проекционных), изображение на просветный экран передается через систему зеркал внутренним миниатюрным проектором.
Телевизоры с прямой проекцией представляли собой большую коробку, с поднимающейся крышкой, на которую изнутри и проецировалось изображение. Система была слишком громоздкой: при больших размерах экрана, глубина (третий габаритный размер, наряду с высотой и шириной) телевизора равнялась высоте экрана. Легче было просто разнести проектор и экран, что с успехом и было сделано.
В последние годы сильно потеснили ряды ЭЛТ и телевизоры на основе «плазмы» и «жидких кристаллов». Плоскими стали не только экраны, но и сами телевизоры. При очень больших размерах диагоналей, они имели на порядок меньшую глубину. Крайне высокие цены на эти телевизоры и уступающая электронным трубкам качеством картинка – были, скорее всего, «детской болезнью» технологий.
Сегодня уже есть модели, сопоставимые с ЭЛТ как по ценам, так и по качеству картинки. Справедливости ради стоит отметить – пока это не одни и те же модели (дешевые модели уступают в качестве изображения, а сопоставимые по качеству картинки все еще очень дороги), но хорошего качества модели «плазмы» и ЖК стоят сегодня также, как и топовые модели ЭЛТ в недавнем прошлом.
Что ждет телевизоры в будущем? Будут как совершенствоваться характеристики ЖК и плазменных телевизоров, так и выводиться на рынок новые технологии. Это и OLED, и FED, и лазерные телевизоры. Будет увеличиваться разрешение (Full HD станет, наконец, нормой) и цветовой охват (в идеале – равный цветовому охвату зрения человека).
Возможно, в недрах исследовательских лабораторий уже разрабатываются совершенно новые принципы формирования изображений. Например, есть предварительная информация о работах над дисплеями – контактными линзами.
Источники информации:
Дополнительно от Генон:
- – как появилось кино;
- – как появился и развивался кинематограф.