Термин «телевидение» ( видение на расстоянии или дальновидение) возник в 1890 Г.

Его впервые употребил русский военный инженер-электрик Перский в докладе «Электрическое ТВ» на Международном конгрессе в Париже.

В настоящее время телевидением называется область современной радиоэлектроники, которая занимается передачей и приемом движущихся и неподвижных изображений предметов, расположенных в пространстве, электрическими средствами связи в реальном и измененном масштабе времени.

Задачей ТВ является получение на приемном устройстве изображения, как можно более полно соответствующего объекту передачи. Эта задача решается сложным комплексом аппаратуры преобразования, кодирования, передачи, декодирования, отображения и другими операциями по обработке визуальной информации.

В основе ТВ лежат 3 физических процесса:

1. Преобразование световой энергии в электрические сигналы;

2. Передача и прием электрических сигналов по каналу связи;

3. Преобразование электрических сигналов в оптическое изображение.

Первые ТВ системы имели электромеханический принцип передачи и приема изображений и назывались ДИСКОВИЗОРЫ

Дисковизоры

Изображение, которое нам демонстрирует телевизор, — иллюзия, возникающая благодаря инерционности нашего зрения. На самом деле в каждый момент времени на экране присутствует одна единственная точка. Но благодаря развертке — процессу быстрого перемещения светящейся точки по экрану — телевизор умеет показывать мультики, кино и рекламу

В таких системах развертка изображения осуществлялась с помощью особого диска, изобретенного в 1884 г. немецким студентом Паулем Нипковым названным "диском Нипкова". Он представляет собой непрозрачный диск большого диаметра По внешнему краю диска спирально сверлились отверстия (от 18 до 240 — по числу строк развертки) со строго заданным расстоянием между собой и определенным шагом спирали Архимеда. (рис.1.1-б),около внешнего края которого расположены отверстия по спирали Архимеда, диаметр которых определяет размеры элемента изображения, причем, каждое отверстие имеет смещение по радиусу к центру на величину его диаметра. Перед диском расположена ограничительная рамка, определяющая размер изображения. Высота соответствует расстоянию по вертикали между началом и концом спирали, а ширина – расстоянию между отверстиями. При вращении диска внутри рамки оказывается только одно отверстие, которое прочерчивает строку, число которых соответствует числу отверстий, а за один оборот передаются все элементы изображения. Перед диском Нипкова размещался объектив, а позади — фотоэлемент, преобразовывавший разворачиваемую картинку в электросигнал. Таковой была механическая телекамера.

В механическом телевизоре позади диска Нипкова размещалась неоновая лампа, яркость свечения которой изменялась синхронно с выходным напряжением фотоэлемента телекамеры. Скорость и фаза вращения дисков на передающей и приемной стороне синхронизировались вручную или специальной схемой рис.1.1. На рис. 1.2. представлено устройство передающей камеры и дискового телевизора.

 

Рис. 1.1. Оптико-механическая ТВ система с диском Нипкова

 

Простота конструкции Нипкова позволила в последствии создать целый ряд действующих оптико-механических систем ТВ. Так в Москве в апреле 1931 г. коллектив электротехнического института под руководством Шмакова П.В. осуществил экспериментальную радиопередачу сигналов изображения в Ленинград, а с четкостью 30 строк и частотой кадров 12,5 Гц. (1200 элементов изображения) на волнах 379 и 720 м. Начиная с осени 1934 г., эти передачи стали регулярными. Электромеханическое телевещание работало в Киеве, Ленинграде, Москве, Нижнем Новгороде, Одессе, Смоленске, Томске и Харькове. Годом позже Ленинградский завод им. Козицкого выпустил первую партию советских телевизоров (модель Б-2).

Рис.1.2 Дисковая ТВ камера Бэрда и устройство электромеханического телевизора

Рис.1.3.Первый советский механический телевизор В-2

 

 

Рис.1.4. Второй советский механический телевизор «Пионер» (1934)

Рис.1.5 Дизайн ТВ-приемников делали на любой вкус (1928)

 

К 1934-35 г. были разработаны оптико-механические системы с использованием зеркальных барабанов с разверткой на 180 и даже 375 строк, но при увеличении числа строк разложения уменьшалось время считывания каждого элемента, что приводило к падению чувствительности, т.к. сигнал генерировался только во время прохождения светового потока через отверстие, а все остальное время не использовался. Такие системы являются системами мгновенного действия. Кроме того, для увеличения размеров изображения нужно было увеличивать размеры вращаемого диска, однако, никакие дальнейшие усовершенствования не могут заметно улучшить качество изображения, в силу органических недостатков оптико-механических систем.

Для решением проблемы улучшения качества изображений был необходим переход к электронному телевидению. Основоположником его считается русский ученый Борис Розинг Б.Л., запатентовавший первую приемную электронно-лучевую трубку – прообраз КИНЕСКОПА в 1907 г. и создавший работающую систему, где на передающем конце еще использовал оптико-механическую систему.

 

Электронное ТВ

В конце 20-х гг. прошлого века одновременно в нескольких странах были проведены успешные эксперименты по электронному телевидению. Экспериментальные передачи движущегося изображения осуществлялись в Германии, Великобритании, СССР, США, Франции и Японии.

В 1927 г. профессор Такаянаги — отец японского ТВ и основатель компании Victor, более известной как JVC, — провел серию успешных опытов с катодной трубкой Брауна и добился устойчивой передачи неподвижного изображения электронным методом. Его телевизионная система имела интересную особенность. Рассудив, что габариты студийной передающей камеры менее критичны, чем размер телевизора, Такаянаги использовал электромеханическую телекамеру и приемник с трубкой Брауна, создав прообраз «нормального» кинескопного телевизора (как у Розинга) рис.1.6. Это оказалось революционным для своего времени решением. Кстати, японцам принадлежит еще одно важное изобретение, соприкасающееся с телевидением. В 1924 г. профессор Токийского инженерного колледжа при Императорском университете Хидецугу Яга создал направленную антенну с пассивными элементами, которую в СССР именовали волновым каналом, а в остальном мире — антенной Яги. Долгое время волновой канал Яги служил основной телевизионной антенной во всем мире.

Рис.1.6. Электронный телевизор Такаянаги (1937)

Первый проект полностью электронной системы ТВ был реализован в Ташкенте в 1925 г. под руководством Грабовского, где и на приемной и передающей стороне использовались специальные электронно-лучевые трубки, однако большую известность получил ученик Розинга В.К.Зворыкин, считающийся отцом электронного телевидения. Трудовую деятельность в Штатах русский эмигрант начинал в компании Westinghouse. Но его первые работодатели электронное ТВ проспали. Зато Radio Corporation of America (RCA) щедро спонсировала работы Зворыкина, да еще хорошо заплатила Владимиру Кузьмичу за его изобретения. К середине 30-х гг. RCA стала монопольным держателем телевизионных патентов и одной из первых в мире начала электронное ТВ-вещание. А в начале 50-х гг. прошлого века специалисты этой корпорации придумали первую электронную систему цветного телевещания NTSC. А основателем RCA был — российский эмигрант Давид Сарнов, который 14 апреля 1912 г. оказался единственным человеком в мире, услышавшим сигнал бедствия с тонущего «Титаника». Узнав об этом, президент США распорядился приостановить работу всех американских радиостанций, не причастных к спасательной экспедиции. А Сарнов, просидевший трое суток за пультом приемной станции Маркони, покинул свой пост в ранге национального героя.

Рис.1.7. Первый серийный цветной телевизор RCA CT-100 (NTSC)

 

Видеомагнитофон был создан в США компанией Ampex, Причем, эта фирма была основана Александром Потаповичем Понятовым, бывшим полковником царской армии, военным связистом. Он эмигрировал из России в 1917 году. Именно фирма Понятова в 1948 г. создала первый американский катушечный магнитофон Ampex-200, а в 1956 г. — первый в мире видеомагнитофон Ampex VRX-1000 (другие названия — Model-IV, Mark-IV). Одним из учеников А.П.Понятова был Рэй Долби: изобретатель шумоподавителей Dolby A, B, C, S; системы повышения качества магнитной звукозаписи Dolby-HX (совместно со специалистами датской фирмы Bang & Olufsen); систем многоканального звучания Dolby Surround, Dolby Pro Logic, AC-3 и пр.

 

1.2. РАЗВЕРТКА