電視的發明

電視是一種傳播圖像信號的電子技術,在電視100多年的發展過程中,大致經曆了設想階段、機械掃描階段、電子掃描階段和第二次世界大戰後的發展階段。

1850年,英國科學家巴克韋爾建造了一個能夠傳輸手跡和線條圖的電傳係統。他用不導電墨水在金屬板上書寫,然後用幾組金屬針進行掃描,每根針與一條電路相連,在接收端,每一個金屬針線路的電流都在一個旋轉的鼓上留下一個印記,原來的手跡或圖表就會在接收端再現出來。

1873年,英國科學家史密斯發現了硒的光敏性。利用這種材料,出現了許多電視設計方案。其中以德國發明家尼普科1884年發明的掃描圖盤,對以後的發展影響最大。這個設計第一次提出了能以足夠快的速度傳輸圖像的實際方法。

1897年,布勞恩發明了一種帶熒光屏的陰極射線管,電子束撞出時,熒光屏上會發出亮光。1906年迪克曼和格拉吉利用布勞恩管進行圖像重現。但這種裝置隻能算是傳真係統,而不是電視係統。

1908年蘇格蘭工程師坎貝爾·斯溫頓提出了一種設計,將陰極射線管不僅用於接收,而且用於發射。1911年他進一步提出,對發射器應有特殊的陰極射線管,它的屏由互相絕緣的光敏元件鑲嵌而成。需要傳輸的圖像投影到這個屏上,用陰極射線束對存貯在這個元件上的電荷進行掃描放電,這實際就是現在所謂的“攝像管”。這個相當精彩的設計思想,正是現代電視的基本原理。

1920年,發射和接收電視圖像所必需的技術條件都已具備,開始進入實際建造電視係統的階段。

從1932年起,英國發明家貝爾德就開始從事電視係統研製工作。到1925年,他完成了一種電視係統。他使用一個孔徑上帶有透鏡的尼普科盤來掃描景象,每秒5幅圖像,各個圖像80條掃描線。貝爾德這個裝置中盡量應用電子管放大器,盡管圖像很小,暗淡而且搖晃不定,但確實能看出人的麵貌。

1929年,英國廣播公司允許貝爾德公司開始公共電視廣播,每秒12.5幀圖像,每幀30行。美國貝爾實驗室的艾夫斯和他的助手主要研究擴展電話通信中使用的電視設備。他於1927年在華盛頓與紐約之間播送了每秒17.5幀、每幀50行的圖像。到1932年,美國無線電公司發射的圖像達每秒24幀,每幀120行。從1930年起,電視機進入市場。

1933年,茲沃裏發明了電子攝像裝置,這在電視的發展中起著劃時代的作用。後來他又成功地研製了更加靈敏的正析攝像管。幾年後,英國的麥格裏等人也研製出一種更加先進的攝像管。這就為提高電視圖像分辨率創造了條件。

第二次世界大戰之後,曾在戰爭中起了重要作用的電子工業開始大規模生產民用產品,電視工業蓬勃發展。在20世紀30至40年代所取得成就的基礎上,戰後英國和美國都出現了電視“爆炸”性增長。英國1948年生產了10萬台電視機。美國在1946年僅生產6500台電視機,1949年猛增到300萬台,1950年又增到746萬台。那時顯像管外殼是吹製成的,直徑為9英寸或12英寸,不可能再大。後來,玻璃工作著手壓製矩形“麵板”和“錐體”,並把它們焊在一起。用這種方法製造的外殼,尺寸相繼達到14英寸、17英寸、21英寸和25英寸。

一旦黑白電視機的可靠性、圖像質量和價格問題得到解決,電視工業的興趣就轉向了彩色電視。不過,彩色電視的第一次實驗演示是在1928年。當時貝爾德改進了尼普科盤,使盤上孔徑組成三條螺旋線,每條上有30個孔徑。三條線分別對應紅、藍、綠三種顏色,在接收端的光源有兩個氣體放電管,一個是水銀蒸汽管和氮氣管,對應綠色和藍色,氖管對應紅色。1929年貝爾實驗室的艾夫斯在紐約和華盛頓之間播送50行的彩色電視圖像,采用的就是機械掃描方法,所不同的是,分別通過三條線路,同時發射三種主要的彩色信號。

英國和美國在20世紀30年代後期都開展了關於彩色電視的研究。英國的貝爾德和美國的戈德馬克都在探索用高分辨率標準順序發射的方法。二次大戰前,美國采用這個方法進行實驗廣播,1951年正式廣播,但由於觀眾不感興趣,幾個月後就停止了。

美國國家電視委員會(NTSC)致力於研究與黑白兼容的彩色電視係統,1953年獲得成功,從而為全世界的彩色電視係統奠定了基礎。這一係統的基本原理是將彩色圖像信息分解成兩部分發送,一部分是圖像的亮度信息,另一部分是圖像的彩色信息。彩色接收機可將這兩種信息組合起來形成彩色圖像。

1964年,美國開始普及彩色電視,到70年代初期,全世界已有4千萬台彩色電視機。