Самый первый телевизор

Предпосылки к появлению телевидения

Очень важно отметить то, что перед появлением самого первого телевизора, было изобретено радио. Здесь мнения по поводу его «отцов-основателей» разнятся: отечественная точка зрения называет имя изобретателя радио №1 А.С. Попова, а за рубежом эту же проблему исследовали Маркони, Тесла, Бранли.

На вопрос, кто же именно изобрел телевизор, нельзя дать однозначный ответ. Далее можно назвать имя Пауля Нипкова. Именно он стал тем, кто придумал специальный прибор — диск, названный его именем. Изобретение произошло в 1884 году. Именно радиосигнал и механическая развертка стали причиной появления телевидения.

Немногие знают, что именно с помощью диска Нипкова получалось построчно считывать изображение и передавать далее на экран. Предприимчивый Джон Берд из Шотландии в конце двадцатых годов прошлого века и разработал первый телевизор, основывавшийся на этом принципе. Созданный проект он стал успешно реализовывать.

John Logie Baird

Лидерство механических телеприемников от одноименной корпорации Baird закрепилось за такими аппаратами вплоть до 30-х годов. Картинка была четкой, но без звука. Однако будущее было предопределено: оно принадлежало электронно-лучевой трубке.

Изобретение и использование ЭЛТ

Мировая тенденция технического превосходства заставляла лучшие умы работать на благо прогресса: работа над изобретением электронно-лучевой трубки (ЭЛТ) велась во многих странах. Опять же стоит выделить вклад российских ученых — в 1907 году патент на подобную разработку получает Борис Розинг. Но пришел он к этому, основываясь на предыдущих открытиях.

И здесь можно привести краткий экскурс в историю. Можно вспомнить, что еще немец Генрих Герц в 1887 году открыл влияние света на электричество: так появился фотоэффект. Тогда он не смог объяснить, в каком качестве и для чего нужен фотоэффект. Это за него сделал год спустя Александр Столетов, который попытался сконструировать прообраз современных фотоэлементов, когда был изобретен прибор «электрический глаз». После него многие ученые пытались объяснить природу этого явления. К их числу можно отнести и Альберта Эйнштейна.

Важны и иные открытия, повлиявшие на будущее возникновение телевидения. К примеру, в 1879 году англичанин-физик Уильям Крукс создает вещества (люминофоры), способные светиться под воздействием катодного луча. А Карлом Брауном даже была сделана попытка создать будущий кинескоп. Как раз благодаря этому брауновскому кинескопу и смог обосновать теорию получения таким образом изображения уже упомянутый нами Борис Розинг. А в 1933 году его ученик Владимир Зворыкин создал первый телевизор с иконоскопом — так он назвал электронную трубку.

Именно Зворыкина и считают «отцом» современного тв. Даже первый в мире телевизор создавался в его одноименной американской лаборатории (он был эмигрантом, покинувшим страну после Октябрьской революции). А в 1939 году появились первые модели для массового производства.

Это привело к тому, что в дальнейшие годы первые телевизоры активно завоевывало страны Европы — сначала в Великобритании, Германии и так далее. Сначала все изображение передавалось в оптико-механической развертке, но потом, с повышением качества изображения, состоялся переход на развертку луча в электронно-лучевой трубке.

Как обстояло дело в Советском Союзе

Первые телевизоры в СССР появились уже в 1939 году — их стал выпускать ленинградский завод «Коминтерн». Принцип работы заключался в действии диска Нипкова, а потому такую приставку, имеющую экран 3 на 4 см, надо было подключать к радиоприемнику. Затем требовалось переключить радио на другие частоты — в результате можно было смотреть те передачи, которые транслировались в европейских странах.

Интересно было и то, что такие первые телевизоры могли изготовить все желающие. Специально для этого в журнале «Радиофронт» была размещена соответствующая инструкция.

Регулярная телетрансляция была начата в 1938 году Опытным Ленинградским центром. А в столице телепрограммы стали выходить в эфир примерно через полгода. Интересно, что в каждом из телецентров этих городов использовались разные стандарты разложения, что требовало использования определенных моделей техники.

  1. Для приема передач Ленинградского телерадиоцентра использовалось телеустройство «ВРК» (в расшифровке — Всесоюзный радиокомитет). Это был прибор с экраном 130×175 мм, работу кинескопа в котором обеспечивали 24 лампы. Принцип работы — разложение на 240 строчек. Интересно, что в тридцатых годах прошлого века было выпущено 20 экземпляров подобного устройства. Такая техника устанавливалась в домах пионеров и дворцах культуры с целью коллективного просмотра.
  2. Московский телецентр вел вещание с разложением на 343 строки — это воспринималось приборами «ТК-1». Здесь уже подразумевалось более сложное устройство с 33 лампами. Только за 1938 год их было выпущено 200 штук, а к началу Великой Отечественной войны — 2 тыс. экземпляров.

На этом изыскания инженерной мысли человека не останавливались — должны же были рано или поздно появиться и упрощенные модели. Например, на ленинградском заводе «Радист» в 1940 году был предложен серийный вариант «17ТН—1», который мог воспроизводить программы как телевидения Ленинграда, так и Москвы. Производство было запущено, но до начала военных действий успело выйти всего 2 тыс. штук.

Также можно привести пример упрощенной модели под названием «АТП-1» (Абонентский телевизионный приёмник №1) — он являлся прообразом современного кабельного абонентского телевидения. Его выпускал Александровский завод перед войной.

Когда телевидение стало цветным

Все вышеописанное рассказывает о передаче черно-белого изображения. Ученые же продолжали работать над тем, чтобы оно стало цветным.

Когда же появились цветные телевизоры? Впервые об этом начали задумываться еще во время механических телеприемников. Одни из первых разработок представляет Ованес Адамян, который еще в 1908 году получает патент на умеющий передавать сигналы двуцветный прибор. Нельзя не упомянуть Джона Лоуги Брэда, того самого изобретателя механического приемника. Именно им в 1928 году было собран цветной телевизор, который последовательно передавал три изображения при помощи синего, красного и зеленого светофильтра.

Но это были только попытки. Настоящий скачок в области развития цветного телевидения произошел уже после окончания Второй мировой войны. Раз все силы были брошены на гражданское производство, то это неминуемо привело к прогрессу в этой области. Так и случилось в США. Дополнительной подоплекой стало использование дециметровых волн для передачи изображения.

Это привело к тому, что уже в 1940 году американскими учеными была презентована система «Тринископ». Она была примечательна тем, что в ней были использованы три кинескопа с различными цветами от люминофорного свечения, каждый из которых воспроизводил свой цвет изображения.

Что касается отечественных просторов, то в СССР аналогичные технические разработки стали появляться только в 1951 году. Но уже год спустя и простые телезрители могли увидеть пробную цветную трансляцию.

В 70-е года телевизор стал привычным техническим прибором во многих домах мира. Советское пространство не стало исключением, единственное, что стоит отметить: цветные телеприемники оставались в нашей стране дефицитными практически до конца восьмидесятых годов прошлого столетия.

Прогресс не стоит на месте

Изобретатели пытались улучшить полученный результат — так в 1956 году появился пульт дистанционного управления. Кто создал подобное полезное устройство? Он был разработан Робертом Адлером в 1956 году. Принцип его работы заключался в передаче ультразвуковых сигналов, которые были промодулированы соответствующими командами. Самый первый пульт мог только управлять громкостью и переключать каналы, но и на тот момент это было довольно весомым заявлением.

Что касается инфракрасной версии пульта, то она появилась в 1974 году в результате разработок Grundig и Magnavox. Его рождение было продиктовано появлением телетекста, который требовал более точного управления, а, значит, тогда появились и кнопки. А уже в восьмидесятых годах пульт дополнительно используют как аналог геймпада, ведь тогда и телевизоры стали дополнительным монитором к первым бытовым компьютерам и игровым приставкам.

С появлением видеомагнитофонов появилась необходимость в дополнительном внедрении компонентного видеовхода (кроме уже имеющегося аналогового антенного).

С началом двадцать первого столетия эра кинескопов подошла к концу — начали появляться плазменные панели и жидкокристаллические телевизоры. А уже к 2010-м годам кинескопные модели были практически вытеснены с рынка плоскими устройствами в формате LCD и PDP. Многие из них могут подключаться к интернету и даже демонстрировать возможности просмотра 3D-контента.

Сегодняшний телеприемник мало похож на своего прародителя — он имеет функции домашнего медиацентра, сохраняя при этом функции просмотра эфирного и кабельного телевидения. И это уже не говоря о самом качестве изображения, передаваемого в стандарте высокой (а в топовых моделях и сверхвысокой) четкости.

Первые фильмы в истории кинематографа

Первое в мире кино «Сцены в саду Раундхэй» было снято в Англии в 1888 году, режиссером был француз Луи ле Принц, а для съемок использовалась новая технология записи на специальную пленку, изготовленную из бумаги. Первый фильм шел порядка 1,66 секунд.
Первой кинолентой, получившей известность, стало «Прибытие поезда на вокзал Ла-Сиоты» братьев Люмьер. Документальную короткометражную картину сняли в 1895 году. По сохранившимся данным, эффект от просмотра первого в мире фильма был действительно ошеломительным. Зрители подскакивали со своих сидений, не ожидая увидеть на экране изображение движущегося поезда и людей на перронах. Примечательно, что поезд движется в перспективе, а при съемке людей уже использовался общий, крупный и средний план. Вскоре после появления фильма «Прибытие поезда на вокзал Ла-Сиоты» другие режиссеры поспешили снять аналогичные фильмы на вокзалах по всему миру.
Первые тенденции, свидетельствующие о скором появлении игрового кино, проявляются в другой картине братьев Люмьер «Политый поливальщик». Короткая длительность первых кинолент обусловлена техническим несовершенством аппаратуры для создания кино, однако уже к началу 1900-х годов длина картин постепенно выросла до 20 минут.
Первым фильмом со звуком стал «Певец джаза» 1927 года, во время работы над которым озвучивали синхронные реплики. Кинокартина ознаменовала собой конец легендарного немого кино. Главную роль в звуковой киноленте получил Эла Джолсон, исполнивший для фильма 6 музыкальных номеров.

Первые цветные фильмы

Результаты первых попыток режиссеров 19 века придать цвет черно-белому фильму разительным образом отличались от сегодняшнего кино. В самом начале использовалось не более 4 цветов, которые делали фильмы крайне размытыми и затрудняли восприятие.
Первый короткометражный фильм в цвете – «Танец Лоу Фуллер», появившийся в 1894 году, изначально картину сняли в привычном черно-белом варианте, а уже затем раскрасили вручную. Главную роль в фильме «Танец Лоу Фуллер» получила бродвейская танцовщица Аннабела Мур, исполнившая во время съемок танец серпантин.
Первым полнометражным фильмом с использованием цвета признана картина «Бекки Шарп» Рубена Мамуляна, вышедшая на экраны в 1935 году.
Первым цветным фильмом СССР считают знаменитую картину «Броненосец Потемкин» 1925 года, где красным цветом был обозначен советский флаг. Год спустя Американская Киноакадемия признала этот фильм лучшим.

Сейчас телевизор есть в каждом доме, но попытки передать изображение и звук на расстояние увенчались успехом не так давно. Передача звука стала возможной после открытия радиоволн и изобретения радио, а вот электромагнитные излучения, которые позволяют транслировать изображения, были укрощены позже, давайте узнаем, кто изобрел телевизор.

Суть телевизионной трансляции заключается в преобразовании световых волн в электрические сигналы с последующей передачей электросигналов по каналу связи и декодированием информации в обратном порядке – из электрических импульсов в картинки.

Кто изобрёл первый телевизор

Изобретатель камеры-обскуры ещё в средневековье смог превратить свет в оптический рисунок. А превращение света в электричество стало возможным с открытием химического элемента селена в 1817 году. Практически использовать свойства «лунного» минерала удалось в 1839 г. Первый шаг на пути к телевидению был сделан. Идея обратного преобразования электрического сигнала в световой была реализована в 1856 году, когда И. Г. Гейслер изобрёл безынерционную трубку, которая конвертировала электроэнергию в оптическое изображение с использованием газа-проводника.

В 1875 году бостонец Джордж Кэри представил первый прототип телевизора – мозаичную структуру, состоящую из газоразрядных трубок. Практически одновременно, в период с 1877 по 1880 года, сразу трое учёных из разных стран обнародовали схему, предполагающую поочерёдную передачу сигналов. В их числе был и наш соотечественник – Порфирий Иванович Бахметьев, изобретатель «телефотографа». Русский учёный представил вполне достижимый замысел, согласно которому перед передачей изображение разбивалось на отдельные части, а после получения восстанавливалось в единую картинку. В 1889 году профессор Столетов изобрёл фотоэлемент, после чего, в 1907 году Б. Л. Розинг создал запатентованный принцип обратного преобразования электрических сигналов в изображение с помощью катодной электронно-лучевой трубки. С тех пор это изобретение стало активно использоваться в конструкции телевизионного аппарата. Без Бориса Розинга, который смог получить картинку, состоящую из точек и фигур, появление первого электронного телевизионного аппарата было бы невозможным.

Владимир Зворыкин

После подведения теоретической основы, дающей понимание сути явлений и возможности управления сигналами разной природы, а также появления ряда изобретений мир подошёл к появлению специальных устройств, предназначенных для телевизионной трансляции.

Однозначного ответа на вопрос о том, кто же считается изобретателем телевизора, не существует. Попытки реализации процесса преобразования световых волн в электрические с последующим восстановлением оптического изображения предпринимались разными учёными и изобретателями.

В 1884 году немецкий учёный Пауль Нипков создал первое устройство для оптико-механической развёртки луча – так называемый «Диск Нипкова». Фактически прибор представлял собой электронный телескоп, построчно считывающий изображение.

Воспользовавшись идеей талантливого немецкого студента, Джон Лоджи Бэрд смог получить картинку на экране приёмного устройства. 26 января 1926 года члены Королевского Института Великобритании наблюдали за первой телетрансляцией. Несмотря на то, что изображение было весьма обобщённым и нечётким, а звук отсутствовал, всё же это было уже телевидение. Учёный не был лишён коммерческой жилки: компания Бэрда приступила к выпуску телевизоров.

Первый кинескоп изобрёл Карл Браун. Впоследствии стеклянная «Трубка Брауна» стала частью телеприёмника.

Последователь и ученик Бориса Розинга Владимир Зворыкин в 1932 году изобрёл и запатентовал систему электронного телевидения. В определённой степени учёного можно назвать изобретателем первого телевизора.

Как работал первый телевизор

Первый телевизор, предложенный Джоном Бэрдом, работал на основе диска Нипкова. Устройство представляло собой крупный вращающийся диск с отверстиями, расположенными от внешней окружности к центру (по спирали Архимеда). Размер транслируемой картинки был прямо пропорционален размеру диска в ограничительной рамке. Число отверстий соответствовало количеству строк на экране телеприёмника. Диск Нипкова вращался, перемещая перфорацию, вследствие чего единое изображение разделялось на строчки. Конструкция имела технические ограничения, которые не позволяли увеличить экран транслятора. Увеличивать количество отверстий бесконечно не представлялось возможным: чем больше диск покрыт перфорацией, тем меньше размер отверстий, которые должны пропускать свет на фотоэлемент. В итоге, экраны первых телеприёмников были крохотными – всего 3 х 4 см.

Малострочное телевидение позволяло транслировать телевизионный сигнал на длинных и средних волнах, благодаря чему «ловить» сигнал из Москвы могли даже в Европе. Но использование Диска Нипкова не позволяло увеличить экран даже до размера стандартного фотоснимка – в этом случае транслятор нужно было снабдить огромным двухметровым диском. А вот принцип электронного телевидения, предложенный Владимиром Зворыкиным, был ограничен частотно, поскольку картинка разбивалась на огромное количество элементов, передача которых заняла бы собой все мощности. Было принято решение транслировать телевизионные сигналы на ультракоротких волнах с диапазоном менее 10 метров. Ультракороткие волны распространяются по прямой, как и световые импульсы.

Телевизор Зворыкина работал по другой системе. В основу аппарата легли запатентованные учёным изобретения – иконоскоп (передающая электронно-лучевая трубка) и кинескоп (приёмная трубка, воспроизводящая изображение). В конце 1920-х годов идея электронного телевидения получила распространение во всём мире.

Первый телевизор в СССР

Первая телетрансляция на просторах Советского Союза состоялась в апреле 1931 года. На тот момент отечественных телевизоров ещё не выпускали. Первый телевизор в СССР появился позже, так как власти делали ставку на радиовещание, поскольку считали, что такой способ передачи информации эффективнее с точки зрения пропаганды. Тем не менее, в СССР на тот момент выпускались бумажные диски Нипкова. Телевизионные сигналы транслировались на длинных и средних частотах. Отдельно передавался звук, отдельно – картинка.

Отечественные умельцы быстро освоили премудрости сборки телевизионных приёмников. Картонный перфорированный диск дополнялся неоновой лампой, обеспечивая приём сигнала и формирование изображения на миниатюрном экране. Для приёма звукового сигнала приобретался радиоприёмник. Схемы сборки самодельных телевизоров публиковались в журнале «Радиофронт».

Позже ленинградское предприятие «Коминтерн» начало выпуск отечественных телевизоров, действующих по системе Нипкова. Устройство напоминало приставку с экраном 3 х 4 см, предназначенную для подключения к радиоприёмнику. Телевещание стало регулярным. В течение долгого времени на территории СССР вещал всего один канал – Первый, работа которого была прервана в годы Великой Отечественной Войны. В послевоенное время стал использоваться принцип электронного телевидения, был выпущен первый кинескопный телевизионный приёмник. Начал вещание второй отечественный телевизионный канал.

Первый цветной телевизор

Идеи первого цветного телевизора и передача цветного изображения разрабатывались параллельно с реализацией замысла чёрно-белого телевещания. Тот же Джон Бэрд в 1928 году догадался встроить трёхцветный фильтр в свой телевизионный аппарат. Изображения передавались через световой фильтр поочерёдно. Вполне вероятно, что использованный Бэрдом принцип был основан на предложении Александра Полумордвинова, который в 1900 году подал заявку на получение патента на первую цветную трёхкомпонентную телесистему «Телефот». Изобретатель также предложил совместить перфорированный диск Нипкова с разноцветными светофильтрами.

В 1907 году Ованес Адамян запатентовал систему двухцветного телевидения с одновременной передачей цвета. Позже учёный придумал схему последовательной передачи трёх цветовых сигналов. Развёртывающий аппарат Адамяна был оборудован тремя сериями отверстий, закрытых красным, синим и зелёным фильтрами. Именно эту идею позже реализовал Джон Бэрд. Недостаток схемы заключался в несовместимости с чёрно-белым телевидением.

Первый настоящий цветной телевизор выпустили в Америке в 20-х годах прошлого века. Аппараты компании RCA можно было свободно купить в кредит.

Позже выяснилось, что разработчики опередили потребности публики: телезрителям на тот момент вполне хватало чёрно-белой картинки. К идее цветного телевидения вернулись уже после окончания Второй Мировой Войны.

Первый цветной телевизор в СССР

Исследования, посвящённые цветному телевидению, в СССР продолжились в 1947 году. 7 ноября 1952 года Ленинградское телевидение успешно провело экспериментальную трансляцию телевизионной передачи с цветным изображением.

В 1954 году советские учёные разработали стандарт телевещания ОСКМ, и уже в 1956 году тот же Ленинградский телецентр выпустил в эфир первую киноленту с цветным изображением. Качество приёма сигнала проверялось на отечественных чёрно-белых аппаратах.

С 1 октября 1967 года цветное телевещание в СССР ведётся с использованием стандарта SECAM. В 1977 году отечественное телевещание транслируется полностью в цвете.

В Советском Союзе собственный цветной телевизионный аппарат выпустили позже, хотя к разработкам приступили ещё во времена Зворыкина. В 1953 году отечественные предприятия выпускали телевизоры «Радуга», основанные на дисках Нипкова с цветофильтрами. После перехода к принципу электронного телевидения была выпущена обновлённая «Радуга» и модель «Темп-22».

Первый отечественный массовый телевизор с цветным изображением назвали «Рубин».

История создания

Ованес Адамян во время опыта по механической передаче цвета

Попытки передачи цветного изображения начались одновременно с появлением механического телевидения. Первыми начали работы в этом направлении Ян Щепаник, запатентовавший механическое разложение при помощи качающейся призмы в 1897 году, и Ованес Адамян, работавший над двухцветной системой телевидения. В 1899 году Александр Полумордвинов запатентовал принцип последовательной передачи цвета при помощи механического сканирующего устройства. Однако действующих образцов ни одному из этих исследователей создать не удалось. Первая в мире цветная телепередача состоялась 3 июля 1928 года в Глазго, и была осуществлена одним из основателей механического телевещания Джоном Бэйрдом. При этом был использован принцип последовательной передачи трёх цветоделённых изображений основных цветов. Передача осуществлялась диском Нипкова с тремя спиральными группами отверстий, закрытых красным, зелёным и синим светофильтрами. На приёмном конце системы для синтеза изображения использовался такой же диск и три источника света основных цветов. 4 февраля 1938 года Бэйрд продемонстрировал новую «театральную» систему, передав из своей студии в Хрустальном дворце изображение с разрешением в 120 строк на экран размером 3×4 метра в лондонском театре Доминион. Однако несовершенство механического телевидения не позволило сделать полученную систему массовой. Кроме того, она страдала теми же недостатками, что и система цветного кинематографа «Кинемаколор» с последовательными съёмкой и проекцией цветоделённых кадров: заметным мерцанием и цветной каймой быстродвижущихся предметов из-за низкой кадровой частоты.

Гибридные системы

Прорыв в развитии цветного телевидения произошёл после окончания Второй мировой войны. Радиоэлектронная промышленность США, лишившаяся оборонных заказов, занялась развитием гражданских технологий, в том числе телевизионных. При этом использовались новейшие достижения, до этого применявшиеся только в военных разработках. Кроме того, стали доступны не использовавшиеся ранее дециметровые радиодиапазоны, пригодные для широкополосного вещания. Нерешёнными оставались две главные проблемы электронного цветного телевидения: совместимость с существующими чёрно-белыми приёмниками и синтез цветного изображения при помощи электронно-лучевых трубок.

Первая в мире цветная передающая камера «RCA TK-41», созданная для вещания в системе NTSC. США, 1954 год

Для цветоделения проще всего было использовать три передающие трубки, каждая из которых формирует сигналы трёх основных цветов за светофильтрами. При этом информация о каждом цвете может передаваться одновременно по отдельным каналам. Проблема была в получении цветного изображения на стороне приёмника, поскольку кинескопы тех лет давали только монохромное изображение. Самым очевидным решением было использовать систему, аналогичную применяемой в телекамере: оптическое совмещение изображений трёх кинескопов с разным цветом свечения люминофора. Первая закрытая демонстрация подобной системы «Тринископ» была проведена компанией RCA 5 февраля 1940 года для членов Федерального агентства по связи США (FCC). При стоимости трёхтрубочного телевизора, втрое превышавшей обычный чёрно-белый приёмник, изображение получалось тёмным, а сигнал занимал слишком широкую полосу частот, поскольку каждое из цветоделённых изображений передавалось на отдельной несущей частоте. Существующие чёрно-белые телевизоры можно было приспособить для приёма любого из цветоделённых каналов такой системы, но передача полутонов при этом неизбежно искажалась.

Альтернативой одновременной раздельной передаче цветоделённых изображений была последовательная передача информации о цвете. Однако, полоса частот, требуемая при таком принципе, оставалась слишком широкой при сохранении приемлемой чёткости. Ширину канала, сопоставимую с чёрно-белым вещанием, удалось сохранить в системе, разработанной компанией RCA в 1949 году, и названной «Последовательной передачей цветных точек» (англ. Dot Sequential Color System). Сигналы, соответствующие красному, зелёному и синему частичным изображениям, мультиплексировались с частотой 3,8 МГц в один общий. В приёмнике они разделялись электронным коммутатором и воспроизводились на трёхкинескопном мониторе. Один из таких телевизоров с диагональю экрана 25 сантиметров содержал 108 радиоламп и занимал 2 метра в высоту и длину. Мультиплексирование и его синхронизация оказались слишком сложны для того времени и система была признана непригодной, несмотря на хорошую совместимость с чёрно-белыми приёмниками. Через несколько лет некоторые её принципы легли в основу стандарта NTSC с раздельной передачей яркости и цветности. Два других решения заключались в последовательной передаче цветоделённых строк или кадров. Первый способ реализован в системе Джорджа Слипера «Sleeper Color System» американского консорциума «CTI» (англ. Color Television Incorporated), специально созданного в 1947 году для разработки цветного телевидения. При втором способе последовательно передаются цветоделённые полукадры при помощи вращающихся дисков со светофильтрами за объективом однотрубочной камеры и перед единственным чёрно-белым кинескопом приёмника. Этот принцип, запатентованный ещё Полумордвиновым, ранее был использован Бэйрдом в механической версии.

В электронном варианте подобная система впервые продемонстрирована публике компанией CBS 4 сентября 1940 года и названа «Системой с последовательной передачей цветных полей» (англ. Field-sequential color system). Её главное достоинство заключалось в возможности построения приёмника на основе одного чёрно-белого кинескопа: цветные трубки с мозаичным люминофором всё ещё оставались лабораторной экзотикой. Даже, несмотря на громоздкость диска со светофильтрами, габариты и стоимость таких приёмников не шли ни в какое сравнение с трёхкинескопными телевизорами RCA, занимавшими половину комнаты. Однако, покадровая передача цвета обладала существенным недостатком: совместимость с чёрно-белыми телевизорами, возможная для большинства других технологий, превращалась в неразрешимую проблему из-за неизбежного увеличения частоты кадровой развёртки. Во время слушаний FCC о цветном телевидении, начавшихся 26 сентября 1949 года, перед комиссией стоял выбор из трёх систем: RCA с высокочастотным мультиплексированием, CTI с построчной передачей цвета и CBS с покадровым цветоделением. В итоге, несмотря на полную несовместимость, система CBS была признана более пригодной, чем две другие, и 11 октября 1950 года формально одобрена в качестве национального стандарта США. 25 июня 1951 года в 16:35 по восточному времени пять телестанций сети CBS на восточном побережье начали регулярное цветное вещание.

Изображение с разложением на 405 строк передавалось с частотой 144 цветных поля (48 полукадров) в секунду, и десять миллионов телевизоров, уже находившихся в эксплуатации и рассчитанных на чёрно-белый стандарт 525/60 1941 года, не показывали вообще никакого изображения CBS. Самодельные «конвертеры», позволявшие приспособить телевизор для приёма цветных программ, оказались слишком сложны для рядовых пользователей. Перспектива эскалации Корейской войны и многочисленные жалобы телезрителей вынудили Министерство обороны США запретить производство цветных приёмников с октября 1951 года «в целях экономии стратегического сырья». Решение было принято под давлением производителей чёрно-белых телевизоров и направлено на поддержку радиоэлектронной промышленности и рынка телеприёмников. Запрет был снят только в 1953 году и до этого момента производство любых цветных телевизоров для свободной продажи на территории США считалось незаконным. Позднее Конгресс США постановил, что все новые системы цветного телевидения должны быть совместимы с уже существующими. Последней передачей в стандарте CBS стала трансляция футбольного матча между командами Северной Каролины и Мэриленда 20 октября 1951 года.

В СССР на тот момент чёрно-белых телеприёмников были единицы, и проблема совместимости не стояла так остро, как в США. Поэтому в том же году под руководством Виктора Крейцера была начата разработка аналогичного стандарта с последовательной кадровой передачей цвета, а 7 ноября 1952 года Ленинградский телецентр провёл пробную трансляцию. 5 ноября 1953 года по такой же системе начала регулярное вещание опытная студия МОСЦТ из московского телецентра на Шаболовке. Среди американских специалистов, узнавших об этом, ходила шутка: «Русские воскресили американского покойника», хотя аналогичные системы одновременно тестировались в Великобритании и Франции. При стандарте разложения в 525 строк, за секунду передавались 150 цветоделённых полукадров, по 3 на каждое поле. Для приёма сигнала выпускались телевизоры «Радуга» с кинескопом диаметром 18 сантиметров, перед которым с частотой 1500 оборотов в минуту вращался диск с тремя парами светофильтров. Вращение синхронизировалось с диском передающей камеры за счёт общей с телецентром электросети переменного тока: за пределами Москвы синхронизация была затруднена. Телевизоры устанавливались в специально созданных ателье для публичного просмотра экспериментальных передач, транслировавшихся несколько раз в неделю. В конце концов система была признана бесперспективной и в Советском Союзе, а вещание прекращено 5 декабря 1955 года показом фильма «Аттестат зрелости». Позднее последовательная передача цветоделённых полей использовалась в некоторых замкнутых телесетях, в том числе в советской системе космической видеосвязи «Арктур».

Полностью электронные системы

Увеличенный участок экрана кинескопа «Тринитрон» с апертурной решёткой

Наиболее перспективным оказался путь, который предусматривал использование кинескопа с тремя электронными прожекторами и мозаичного люминофора с разным цветом свечения. В середине 1940-х годов Бэйрд начал разработку первой такой системы, названной «Телехром». Принцип действия был основан на особой конструкции кинескопа с двумя электронными прожекторами, расположенными под углом с разных сторон полупрозрачного экрана. При этом пучки электронов каждой из пушек попадали на «свой» слой люминофора с разным цветом свечения. Использование голубого и пурпурного цветов позволяло получить упрощённую цветопередачу, напоминающую двухцветные технологии цветного кинематографа, такие как «Синеколор» и ранний «Техниколор». Полная аналогия с кинематографом дополнялась использованием двухцветного телевидения также для воспроизведения 3D-изображения в технике анаглифа. Дальнейшее совершенствование системы привело к появлению третьей электронной пушки в трёхцветном кинескопе с двухсторонним полупрозрачным растровым экраном. Первая демонстрация состоялась 16 августа 1944 года и доказала перспективность направления, однако внезапная смерть Бэйрда прервала опыты. Похожий принцип использован в трубке «Трихромоскоп» (англ. Trichromoscope) компании «Дюмон»: электронные прожекторы располагались с трёх сторон под большими углами к мозаичному экрану, состоящему из трёхгранных пирамид с разноцветным люминофором разных граней.

Дальнейшие исследования шли в этом же направлении. «Пенетрон», как и «Телехром» Бэйрда, использовал только два цвета, но основывался на двухслойном люминофоре. Такая технология нашла применение в радиолокационных системах опознавания «свой-чужой». Ближе всего к цели оказался «Хроматрон», разработанный физиком Эрнстом Лоуренсом. Кинескоп, также известный как «трубка Лоуренса», использовал электрод в виде решётки для фокусировки электронных пучков на соответствующих полосках люминофора трёх цветов. Однако, наиболее перспективными и технологичными оказались трубки с теневой маской, благодаря которой пучки попадали на пятна люминофора с соответствующим цветом свечения. Изобретателем такого кинескопа считается Вернер Флехиг (нем. Werner Flechsig), впервые продемонстрировавший опытный образец в 1939 году на Международной выставке IFA в Берлине. Массовое производство трубок было начато только в середине 1950-х годов компанией RCA, вложившей в разработку технологии её производства огромные суммы. Недостатком этого технического решения была пониженная яркость экрана за счёт затенения электронных пучков маской. В этом отношении выигрывал «Хроматрон» и трубки типа «Appletube» компании «Philco» с временно́й коммутацией цвета единственного прожектора, но они оказались слишком сложны для своего времени. В результате, самыми популярными стали технология RCA с точечными триадами, и её вариация с вертикальной апертурной решёткой, позднее разработанная Sony под названием «Тринитрон».

Одновременно с проблемой синтеза цвета в телеприёмнике решался вопрос обеспечения совместимости с существующими системами чёрно-белого телевидения. В конце концов, большинство разработчиков остановили свой выбор на принципе, предложенном в 1938 году французским инженером Жоржем Валенси (фр. Georges Valensi). Его технология предусматривала раздельную передачу информации о яркости и цвете вместо исходных цветоделённых компонент. Первой удачей в этом направлении стало завершение разработки компанией RCA новой системы, которая 17 декабря 1953 года в результате доработки была принята Национальным Комитетом по Телевизионным Стандартам США в качестве единого вещательного стандарта под наименованием NTSC. Первая экспериментальная передача в этой системе проведена национальной телесетью NBC 30 августа 1953 года, а уже 1 января 1954 состоялась первая трансконтинентальная телетрансляция цветной программы по радиорелейной связи. Новая технология предусматривала передачу сигнала яркости, ничем не отличающегося от чёрно-белого видеосигнала, и двух цветоразностных, преобразованных при помощи квадратурной модуляции в отдельный сигнал цветности, передаваемый вместе с яркостным. Полученный полный цветной телевизионный сигнал годился для приёма уже существующими чёрно-белыми телевизорами, использующими только сигнал яркости. Цветные приёмники декодировали сигнал цветности и показывали цветное изображение. Первым серийным цветным телевизором, рассчитанным на стандарт NTSC стал «RCA CT-100», продававшийся по цене 1000 долларов. Уже в 1955 году было выпущено 40 тысяч цветных телевизоров этого стандарта.

14 января 1960 года в СССР из студии МОСЦТ началось экспериментальное вещание по советскому аналогу NTSC, получившему название «ОСКМ» — Одновременная совместимая система с квадратурной модуляцией. Были выпущены крупные партии телевизоров «Радуга» (новой конструкции) и «Темп-22» с масочным кинескопом 53ЛК4Ц советской разработки. Система, разработанная кафедрой телевидения ЛЭИС, была копией американской, но адаптирована для советских стандартов: увеличена до 8 МГц ширина частотного канала и использован европейский стандарт разложения. Для частоты поднесущей выбрано значение 4,43 МГц. Вещание велось несколько раз в неделю, но просмотр передач в цвете был доступен, главным образом в телеателье и на выставках, поскольку цветные приёмники в свободную продажу не поступали. В середине 1960-х годов были разработаны две европейские системы цветного телевидения: западногерманский PAL и французский SECAM, которые также начали тестироваться в СССР. Обе отразили попытки дальнейшего совершенствования NTSC, недостатком которой была низкая устойчивость к фазовым искажениям. В итоге, по результатам опыта вещания в системе «ОСКМ» и тестирования двух иностранных стандартов совместно с системой «ЦТ НИИР», разработанной под руководством Владимира Теслера, в СССР в 1967 году в качестве вещательного принят стандарт SECAM, как наиболее пригодный для передачи на расстояние существующими радиорелейными линиями.

Первая широковещательная передача по системе SECAM в СССР была приурочена к 50-летней годовщине Октябрьской революции, отмечавшейся 7 ноября 1967 года. В этот день состоялась первая внестудийная цветная передача с Красной площади при помощи трёхтрубочных передающих камер «Спектр-7» отечественной разработки. Для приёма цветного изображения в том же году начат выпуск телевизоров «Рубин-401», «Радуга-403» и «Рекорд-101» на основе советских масочных кинескопов. С 1 января 1977 года все передачи Центрального телевидения СССР стали передаваться в цвете, а к 1987 году цветное оборудование получили все периферийные телецентры.

Стандарты цветного телевещания

Распространение стандартов цветного телевидения по странам Основная статья: Стандарты телевизионного вещания

На сегодняшний день существуют три основных стандарта цветного телевидения, использующиеся для аналогового вещания.

Основные статьи: PAL, SECAM, NTSC

Первым в мире стандартом, получившим массовое распространение, стал NTSC. Второй после США страной, утвердившей его в качестве вещательного, в 1958 году стала Куба, но после революции с 1959 года вплоть до 1975 цветное вещание было прекращено. Следующими территориями действия NTSC стали Япония (в 1960 году), Мексика (1963) и Канада (1966). Постепенно система распространилась почти на весь американский континент, в том числе, на часть Южной Америки. В процессе эксплуатации выявился главный недостаток NTSC, обусловленный особенностями квадратурной модуляции: неустойчивость цветового тона изображения, который нужно было постоянно подстраивать регулятором «NTSC Tint». В США появился даже шутливый бэкроним названия системы: «Никогда дважды тот же цвет» (англ. Never Twice the Same Color), отражающий её особенности. Попытки решить проблему зависимости цвета от фазовых искажений поднесущей привели к созданию двух других систем, появившихся в Европе.

Здесь внедрение цветного телевидения происходило гораздо медленнее из-за послевоенной разрухи. Американский стандарт с нестабильной цветопередачей не находил поддержки у местных специалистов. Попытки модифицировать NTSC для вещания в Европе предпринимали французская компания RTF, английские EMI и BBC, а также голландский Philips, но в большинстве случаев результаты оказывались неудовлетворительными. Разработка собственных систем затянулась до конца 1960-х годов, и регулярное цветное вещание не велось. Но к моменту принятия стандартов основные технологические проблемы производства приёмников и студийного оборудования уже были решены за океаном, поэтому распространение цветного телевидения в Европе происходило гораздо быстрее, хотя и позже. Большинство стран Западной Европы в 1966 году в качестве стандарта выбрали PAL, а Франция и страны СЭВ годом позже — SECAM. Позднее система PAL начала использоваться в Азии, Австралии и ряде стран Африки, а SECAM — на Ближнем Востоке. К середине 1970-х чёрно-белое вещание было практически прекращено во всём мире. Дальнейшее развитие технологий выявило недостатки стандарта SECAM, от которого отказались в большинстве стран бывшего советского блока. В то же время, PAL получил наиболее широкое распространение: в конце 1990-х годов передачи по этому стандарту смотрели в 62 странах 67,8 % телезрителей всего мира.

Стандарты аналогового цветного телевещания

NTSC M PAL B,G,H PAL I PAL N PAL M SECAM B,G,H SECAM D,K,K’,L
Стандарт разложения 525/60 625/50 625/50 625/50 525/60 625/50 625/50
Строчная частота 15.734 кГц 15.625 кГц 15.625 кГц 15.625 кГц 15.750 кГц 15.625 кГц 15.625 кГц
Частота полукадров 60 Гц 50 Гц 50 Гц 50 Гц 60 Гц 50 Гц 50 Гц
Частота поднесущей 3.579545 МГц 4.43361875 МГц 4.43361875 МГц 3.582056 МГц 3.575611 МГц
Полоса частот видео 4.2 МГц 5.0 МГц 5.5 МГц 4.2 МГц 4.2 МГц 5.0 МГц 6.0 МГц
Несущая звука 4.5 МГц 5.5 МГц 5.9996 МГц 4.5 МГц 4.5 МГц 5.5 МГц 6.5 МГц

Современные стандарты аналогового цветного телевидения предусматривают передачу сигнала яркости и двух цветоразностных, до сих пор поддерживая совместимость с чёрно-белыми приёмниками. При этом, цветоразностные сигналы несут информацию о соотношении синего и красного сигналов с яркостным, а зелёный сигнал получается путём их вычитания непосредственно в декодере приёмника. Соотношение сигналов подбирается, исходя из спектральной чувствительности человеческого глаза, и стандартизировано для основных систем. При этом, полоса частот, занимаемая цветоразностными сигналами, может быть ограничена благодаря пониженной чувствительности человеческого зрения к чёткости цветного изображения.

С распространением цифрового телевидения несовместимые друг с другом аналоговые системы PAL, SECAM и NTSC были заменены общемировым цифровым, основанным на рекомендации BT.601, принятой в 1982 году Международным консультативным комитетом по радио. Универсальность цифрового стандарта обеспечивается единым цветовым пространством, в котором кодируются данные о цвете. Развитие новых типов устройств отображения, таких как плазменные панели и жидкокристаллические дисплеи, не привнесло принципиальных изменений в способ синтеза цвета. Такие экраны используют ту же технологию пространственного аддитивного цветосмешения, ставшую основой цветных кинескопов с мозаичным люминофором трёх основных цветов.

> См. также

  • Телевидение
  • Цветной кинематограф

Примечания

  1. В дальнейшем, частота дискретизации была последовательно снижена до значений 3,6 и затем 3,58 МГц для её маскировки на экранах чёрно-белых телевизоров. В следующей системе, разработанной компанией RCA, частота поднесущей цветоразностных сигналов выбрана аналогичной по тем же соображениям
  1. Телевидение, 2002, с. 242.
  2. 1 2 3 Телевидение, 2002, с. 244.
  3. 1 2 3 4 5 6 В. Маковеев. От чёрно-белого телевидения к киберпространству. Музей телевидения и радио в Интернете. Проверено 30 августа 2012. Архивировано 16 октября 2012 года.
  4. Юлия СМИРНОВА. Телевидение изобрел муромец, а армяне сделали его цветным (рус.) // «Комсомольская правда» : газета. — 2001. — ISSN 0233-433X.
  5. Broadcasting №7, 2013.
  6. А.Л. Рашковский. Вятский изобретатель А.А. Полумордвинов. Герценка: Вятские записки. Проверено 3 сентября 2012. Архивировано 18 октября 2012 года.
  7. Trichromatic Reproduction in Television, 1934, p. 842.
  8. Ray Herbert. Crystal Palace Television Studios (англ.). John Logie Baird and British Television. BAIRD TELEVISION. Проверено 2 февраля 2014.
  9. Электронная оптика и электронно-лучевые приборы, 1972.
  10. 1 2 Телевидение, 2002, с. 227.
  11. 1 2 3 4 RCA-NBC Firsts in Color Television (англ.). History of early color television. Проверено 14 февраля 2014.
  12. RCA 3 Channel Color System (англ.). Early Color TV. Early Television Museum. Проверено 14 февраля 2014.
  13. George Lemaster. Описание системы с последовательной передачей цветных точек (англ.). Документация для слушаний FCC. RCA (26 September 1949). Проверено 14 февраля 2014.
  14. 1 2 3 Ed Reitan. RCA Dot Sequential Color System (англ.). History of early color television. Проверено 14 февраля 2014.
  15. 1 2 Progress of the National Television System Committee (англ.). History of early color television (1 December 1997). Проверено 14 февраля 2014.
  16. CTI/Sleeper Color System (англ.). Early Color TV. Early Television Museum. Проверено 16 февраля 2014.
  17. 1 2 3 4 5 6 CBS COLOR TELEVISION SYSTEM CHRONOLOGY (англ.). History of early color television. Проверено 14 февраля 2014.
  18. Full Color Tubes for TV (англ.) // «Popular Mechanics» : журнал. — 1950. — No. 8. — P. 211. — ISSN 0032-4558.
  19. John F. Loosbrock. You’ll get color TV sooner then you think (англ.) // «Popular Science» : журнал. — 1950. — No. 6. — P. 108—111. — ISSN 0161-7370.
  20. Цветное телевидение в США, Франции, Англии и Голландии, 1956, с. 10.
  21. 1 2 3 Ed Reitan. CBS Field Sequential Color System (англ.). Сайт о системах цветного телевидения (24 August 1997). Проверено 2 февраля 2014.
  22. 1 2 CBS Field Sequential System (англ.). Early Color TV. Early Television Museum. Проверено 10 февраля 2014.
  23. Home Made Color Converters (англ.). Early Color TV. Early Television Museum. Проверено 10 февраля 2014.
  24. 1 2 Лев Лейтес. Вклад супружеской пары И.А. Авербух — В.Е. Теслер в развитие цветного телевидения. Машина времени. Журнал «Broadcasting» (июль 2010). Проверено 9 октября 2014.
  25. Остановись, мгновенье! Ты прекрасно!. Что есть что. Stereo&Video. Проверено 16 августа 2014.
  26. 1 2 Цветное телевидение в США, Франции, Англии и Голландии, 1956, с. 11.
  27. British Experimental Field Sequential Color System (англ.). Early Color TV. Early Television Museum. Проверено 10 февраля 2014.
  28. Thomson CSF Field Sequential System (англ.). Early Color TV. Early Television Museum. Проверено 10 февраля 2014.
  29. Телевизор Радуга. Пром. аппаратура. «Радиолампа». Проверено 3 февраля 2014.
  30. Russian Raduga (Rainbow) Field Sequential Color Set (англ.). Early Color TV. Early Television Museum. Проверено 10 февраля 2014.
  31. Радио, 1954, с. 36.
  32. Дмитрий Гурьянов. Опытный цветной телевизор «Радуга». Виртуальный музей отечественной радиотехники XX века. Проверено 3 февраля 2014.
  33. Владимир Иванов. Этапные работы ВНИИТа (рус.) // «625» : журнал. — 2007. — № 7. — ISSN 0869-7914.
  34. Baird Electronic Color System (англ.). Early Color TV. Early Television Museum. Проверено 13 февраля 2014.
  35. The World’s First High Definition Colour Television System (англ.). BAIRD TELEVISION. Проверено 2 февраля 2014.
  36. DuMont Trichromoscope (англ.). Color Picture Tubes. Early Television Museum. Проверено 5 июля 2014.
  37. Koller Lewis, Williams Ferd. Production of colored images (англ.). Патент US2590018. Бюро по патентам и товарным знакам США (18 March 1952). Проверено 15 февраля 2014.
  38. 1 2 Дмитрий СТЕПАННИКОВ. Две революции в телевидении (англ.). Салон Audio Video (March 1999). Проверено 13 февраля 2014.
  39. E. O. Lawrence. CATHODE RAY FOCUSING APPARATUS (англ.). Патент US2692532. Бюро по патентам и товарным знакам США (4 April 1951). Проверено 28 января 2014.
  40. H. R. Colgate. How the Apple tube works (англ.) // Radio-Electronics : журнал. — 1957. — No. 1. — P. 40, 41.
  41. Ronald M. Benrey. Uniray — amazing one gun (англ.) // «Popular Science» : журнал. — 1972. — No. 2. — P. 64—66. — ISSN 0161-7370.
  42. Valensi Georges. System of television in colors (англ.). Патент US2375966. Бюро по патентам и товарным знакам США (17 January 1938). Проверено 15 февраля 2014.
  43. 1 2 Цветное телевидение в США, Франции, Англии и Голландии, 1956, с. 20.
  44. Pete Deksnis. Restoring a Vintage Color Television Set (англ.). Making it work. Pete Deksnis’s Site about the CT-100. Проверено 17 февраля 2014.
  45. Опытный цветной телевизор «Темп-22». Первое радио. «Домашнее радио». Проверено 3 февраля 2014.
  46. 1 2 Broadcasting №6, 2007.
  47. Цветное телевидение, 1957, с. 3.
  48. Цветное телевидение в США, Франции, Англии и Голландии, 1956, с. 14.
  49. 1 2 Телевидение, 2002, с. 265.
  50. 1 2 И. К. Ануфриев. Московский Научно-исследовательский Телевизионный Институт — развитию телевизионного вещания в стране. История развития электросвязи. Виртуальный компьютерный музей (2001). Проверено 14 февраля 2014.
  51. Начало регулярного цветного телевизионного вещания в CCCР. Справки. РИА Новости (1 ноября 2012). Проверено 15 мая 2015.
  52. Roberto Diaz-Martin. Selection of a Color Television Standard (англ.). The Recent History of Satellite Communications in Cuba. NASA. Проверено 11 февраля 2014.
  53. Цветное телевидение в США, Франции, Англии и Голландии, 1956, с. 13.
  54. Телевидение, 2002, с. 294.
  55. В. Чулков. И вновь о PAL (рус.) // «625» : журнал. — 1997. — № 5. — ISSN 0869-7914.
  56. Мировое вещательное телевидение. Стандарты и системы, 2004.
  57. Кривошеев, 2008, с. 25.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *