Начальная

Windows Commander

Far
WinNavigator
Frigate
Norton Commander
WinNC
Dos Navigator
Servant Salamander
Turbo Browser

Winamp, Skins, Plugins
Необходимые Утилиты
Текстовые редакторы
Юмор

File managers and best utilites

Курсовая работа: История создания и перспективы развития телевидения. Реферат на тему по физике телевидение


Курсовая работа - История создания и перспективы развития телевидения

РЕФЕРАТ

По физике

На тему:

История создания и перспективы развития телевидения

Содержание

Введение

Открытие Столетова. Фотоэффект и фотоэлемент

Принцип отображения изображения

Механическая развертка

Изобретение электронной развертки

В.К. Зворыкин

Кинескоп и Иконоскоп

Изобретение «анализатора изображения». Файло Фарнсуорт

Радиовизионный передатчик

Передачи BBS

Разработка телевидения в СССР

Перспективы развития телевидения

Список литературы

Введение

В настоящее время телевидение стало очень важным средством информации населения о событиях в стране и за рубежом, могучим средством воздействия на духовную жизнь общества.

Телевидением называется обширная область современной радиоэлектроники, занимающаяся вопросами передачи и приема изображений различных предметов на расстояние по электрическим каналам связи.

Первое время после своего появления телевидение использовалось в основном для телевизионного вещания, то есть для передачи населению известий о последних событиях в стране и мире. Подобная визуальная информация настолько привлекательна, интересна и пользуется всеобщим вниманием, что началось бурное распространение телевизионного вещания.

Телевизионное вещание стало неотъемлемым спутником нашей жизни. Для междугородной передачи телевизионных программ страна охвачена сетью радиорелейных, спутников и кабельных линей связи. В космическом пространстве работают спутники-ретрансляторы телевизионных программ позволяющие передавать программы телевидения в отдаленные районы страны, где установлены наземные приемные станции.

В современном телевидении можно выделить два в известной степени самостоятельных, направления: телевизионное вещание и прикладное телевидение.

Освоение космического пространства, начатое запуском в Советском Союзе 4 октября 1957 года искусственного спутника Земли, привело к возникновению и быстрому развитию особой области телевизионной техники – космического телевидения. Назначение телевизионной аппаратуры, используемой в космосе весьма, многообразно, однако оно быть сведено к следующим основным направлениям:

1. Передача изображения с космических кораблей и спутников для получения визуальной информации о поведении экипажа или аппаратуры, о ходе процесса стыковки космических кораблей и т.п.

2. Наблюдение с космических объектов за различными участками земной поверхности с целью осуществления научных исследований, метеорологии, картографии и т.п.

3. Получение изображения поверхности Луны, Марса, Венеры и других планет.

4. Ретрансляция телевизионных программ на большие расстояния помощью искусственных спутников Земли для охвата телевизионным вещанием больших территорий.

Телевидение, несомненно, следует отнести к одному из самых значительных достижений человеческого разума. Наука о телевидении и телевизионная техника представляет собой сложный комплекс сведений и технических решений из самых различных областей знаний – светотехника, световой (геометрической) и электронной оптики, учения о фотоэлектричестве, электровакуумной и импульсной техники, техники радио и проводной связи и других областей знаний.

В основе телевизионной передачи лежат три важнейших физических процесса:

1. Преобразование световой энергии оптического изображения в электрические сигналы. Для этого преобразования используют явление фотоэффекта открытого Г. Герцем в 1887 году и фундаментально исследованного в 1888 – 1890 годах профессором Московского университета А. Г. Столетовым.

2. Передача полученных электрических сигналов по каналам связи.

3. Обратное преобразование принятых электрических сигналов в оптическое изображение. Это преобразование впервые осуществил с помощью электронно-лучевой трубки преподаватель Петербургского технологического института Б. Л. Розинг (1907 – 1911 годах).

Таким образом, в изобретении и создании важнейших узлов телевизионных систем весьма большой вклад внесли русские ученые П. И. Бахметьев, Б. Л. Розинг, П. В. Шмаков, С. И. Катаев, а также американцы Ч. Дженкинс и В. К. Зворыкин, англичанин Дж. Л. Берд, немец Ф. Шретер, француз Р. Бартлеми, поляк П. Нипков и многие другие.

В октябре 1967 года телевизионное вещание перешло к новому этапу своего развития – начались регулярные передачи цветного телевидения.

Цветное изображение содержит значительно больше полезной информации, чем черно-белое. Цвет повышает художественную ценность изображения, уменьшает его отличие от оригинала, помогает зрителю полнее и быстрее воспринимать содержание изображения, повышает эмоциональность восприятия.

Цветное телевидение появилось, и начало развиваться, когда черно-белое телевидение уже получило широкое распространение – в эксплуатации у населения находились десятки миллионов черно-белых телевизоров. Поэтому перед разработчиками системы цветного телевидения была поставлена задача – создать такую систему, которая была бы совместимой с существующей системой черно-белого телевидения. То есть, чтобы имелась возможность приема передаваемых цветных передач в черно-белом виде существующими черно-белыми телевизорами и наоборот черно-белые программы принимать цветными телевизорами естественно в черно-белом виде.

В процессе решения поставленной задачи было предложено около трех десятков различных систем цветного телевидения. Однако были стандартизованы и получили практическое применение только три системы:

1. NTSC (NationalTelevisionSystemCommittee – национальный комитет телевизионной системы).

2. PAL (Phase Alternation Line – построчная перемена фазы).

3. CEKAM (от французского слова Secam-SequencedeCouleursAvecMemoire – последовательная передача цветов с запоминанием).

Преобразование оптического сигнала в электрический основывается на явлении фотоэффекта. Впервые прямое влияние света на электричество было обнаружено немецким физиком Г. Герцем во время его опытов с электроискровыми вибраторами. Герц установил, что заряженный проводник, будучи освещен ультрафиолетовыми лучами, быстро теряет свой заряд, а электрическая искра возникает в искровом промежутке при меньшей разности потенциалов. Замеченное явление было описано Герцем в его статьях 1887-1888 годов, но оставлено им без объяснения, так как физическую природу его он не знал. Не сумели правильно объяснить действие света на заряды и немецкий физик Гальвакс, и итальянский физик Риги, и английский физик Лодж, который, демонстрируя в 1894 году опыты Герца в своей знаменитой лекции «Творение Герца», лишь предположил химическую природу явления. И это неудивительно: электрон будет открыт Джозефом Джоном Томсоном лишь в 1897 году, а без упоминания об электроне объяснить фотоэффект невозможно.

Однако 26 февраля 1888 года заслужено считается одним из замечательнейших дней в истории науки и техники и, в частности, телевидения. В этот день великий русский ученый Александр Григорьевич Столетов (1839-1896) блестяще осуществил опыт, наглядно продемонстрировавший внешний фотоэффект и показавший истинную природу и характер влияния света на электричество.

Первые опыты со светом А.Г. Столетов проводил с обычным электроскопом. Освещая электрической дугой Петрова цинковую пластину, заряженную отрицательно и соединенную с электроскопом, он обнаружил, что заряд быстро исчезал. Положительный же заряд не уничтожался, вопреки имевшемуся утверждению Риги.

Для постановки точных опытов Столетов создал экспериментальный прибор, ставший прообразом современных фотоэлементов.

Экспериментальный прибор Столетова

Прибор состоял из двух плоскопараллельных дисков, один из которых был сетчатый и пропускал световые лучи. К дискам подводилось напряжение от 0 до 250В, причем к сплошному диску подключался отрицательный полюс батареи. При освещении сплошного диска ультрафиолетовым светом включенный в цепь чувствительный гальванометр отмечал протекание тока, несмотря на наличие воздуха между дисками. Продолжая опыты, А. Г. Столетов установил зависимость фототока от величины напряжения батареи и интенсивности светового пучка. Дальнейшие работы привели к созданию первого в мире фотоэлемента, представлявшего собой стеклянный баллон с кварцевым окном для пропускания ультрафиолетовых лучей. Внутрь баллона помещались электроды, один из которых был чувствителен к свету, газ откачивался. Современные фотоэлементы отличаются от первого лишь конструкцией электродов и их структурой.

Фотоэффект — явление вырывания электронов с поверхности вещества под действием света — был назван А.Г. Столетовым актиноэлектрическим разрядом. Электронная природа фотоэффекта была показана в 1899 году Дж. Дж. Томсоном и в 1900 году Ленардом, а полное объяснение было дано лишь в 1905 году А. Эйнштейном на основе квантовой теории. Сам же чувствительный к свету фотоэлемент был назван современниками «электрическим глазом».

Как развитие фотоэлемента в 1934 году советским инженером Кубецким и, независимо, американцем Фарнсвортом был сконструирован фотоэлектронный умножитель (ФЭУ), работа которого основана на использовании вторичных электронов, выбиваемых с анодов прибора вначале светом, а затем падающими на аноды первичными электронами. Таким образом, ФЭУ сочетает в себе фотоэлемент и усилитель с коэффициентом усиления в несколько миллионов единиц.

От «электрического глаза» до современного телевизора огромный путь, на котором нужно было решить три задачи: преобразовать изображение в последовательность электрических сигналов, передать их на большое расстояние и сделать обратное преобразование в приемном устройстве. Для передачи сигналов на большие расстояния идеально подошло радио, достигшее в 20 веке высокого уровня развития, а вот по созданию преобразовательных систем путь был пройден длинный и сложный.

Принцип отображения изображения

Шведскому химику Йёнсу Якобу Берцелиусу, открывшему в 1817 году элемент селен, и в голову не могло прийти, что его открытие станет первой вехой на пути к телевидению. Между тем, это именно так: спустя 50 лет было замечено особое свойство селена и некоторых других материалов изменять свое электрическое сопротивление при освещении. Чем ярче свет, падающий на селеновую пластинку, тем легче она проводит ток.

Если из маленьких кусочков селена сделать мозаику, соединить проводами каждый кусочек с маленькой лампочкой, спроецировать на мозаику изображение и пустить по проводам ток, то лампочки, соединенные с более освещенными кусочками мозаики, будут гореть ярче, а соединенные с затемненными участками — тусклее. Получим изображение, удаленное от оригинала на длину проводов. Впервые такое решение предложил американец Джордж Кэрри в 1880 году, но оно никогда не было осуществлено: уж больно громоздким было бы сооружение при более или менее значительном количестве элементов мозаики. Нужно было искать какой-то другой путь.

Еще в 1833 году бельгийский физик Жозеф Плато наклеил на периферию диска рисунки, запечатлевшие последовательные позы танцующей балерины, и стал вращать диск перед окошком, в котором помещалось лишь одно изображение. Когда диск вращался с какой-то определенной скоростью, зритель видел в окошке балерину, плавно исполнявшую свой танец. Так была открыта важная особенность человеческого зрения — его инерционность, то есть свойство «видеть» какое-то короткое время изображение, когда его уже на самом деле не существовало: предыдущее изображение балерины «сцеплялось» с последующим без зазора, глаз не успевал заметить промежутка между ними.

Инерционность зрения использовали создатели кинематографа: сидя в кинотеатре, мы не замечаем, что на экране каждую секунду сменяют друг друга 24 неподвижных изображений, а напряженно следим за погоней или сочувствуем страданиям любимой актрисы. А для того, чтобы на экране все было так, как в жизни, нужно, чтобы съемка происходила с той же скоростью 24 кадра в секунду.

Механическая развертка

Схема построчной развертки

Чтобы выйти из тупика, изобретатели, работавшие над созданием «дальновидения», тоже воспользовались инерционностью зрения, но пошли еще дальше, применив принцип «развертывания» изображения.

Представьте себе, что вы сидите перед экраном в том же зале, но на экран падает не тот широкий пучок света, который несет изображение кадра целиком, а тонкий луч, который с огромной скоростью пробегает по экрану так же, как взгляд наших глаз пробегает страницу книги, строчку за строчкой. Луч все время меняет свою яркость: в одних местах экрана светлеет, в других темнеет, и из-за инерционности зрения мы увидим то же, что и в кино: изображение во весь экран. А если скорость пробегания луча по экрану намного больше, чем скорость смены кадров, эффект движения тоже сохранится.

Вырисовывалась такая схема телепередачи: изображение оптически проецируется на селеновую пластинку, но не все сразу, а лучом построчно; через пластинку проходит ток, который пульсирует в соответствии с изменением освещенности пластинки; пульсирующий ток передается на источник света, яркость которого меняется при пульсации тока; луч от этого источника «бегает» по экрану с той же скоростью и по такому же шаблону, что и луч, «развертывающий» изображение-оригинал.

Преимущества такой схемы были очевидны, остановка была за малым: перейти от идеи к ее реальному воплощению. В 1884 году немецкий инженер (вернее, будущий инженер — тогда он был еще студентом) Пауль Нипков запатентовал устройство «электрический телескоп», в котором для «развертывания» изображения были применены диски с отверстиями, расположенными по спирали. При вращении диска отверстие у периферии пробегало верхнюю «строчку» изображения, следующее отверстие, расположенное чуть ближе к центру, — вторую строчку и т. д. За один оборот диска «разворачивалось» все изображение.

Когда Пауль Нипков сделал свое открытие, он был студентом, совсем молодым человеком. Патент на изобретение ему удалось получить не сразу. По окончании университета он начал работать в управлении железных дорог, где занимался конструированием сигнальных систем. И многие из его изобретений в этой области также были запатентованы, прежде всего — системы аварийной сигнализации. Но главным его открытием, безусловно, оказалось, как потом называли, механическое телевидение.

Принцип сканирования с помощью диска Нипкова стал основой для телевизионной системы шотландского ученого Джона Бэрда, который в 1926 году впервые продемонстрировал публике передачу изображения и воспроизведения его на экране. Телевизионная система шотландского ученого Джона Бэрда очень отличалась от современного телевидения. Она была основана на механической системе сканирования с использованием металлического диска с отверстиями — изобретения Пауля Нипкова. Достоинство системы Бэрда заключалось в том, что из-за очень малой разрешающей способности экрана можно было передавать телевизионное изображение, используя обычную средневолновую радиосистему. Бэрд мог передавать изображение, используя радиосистему компании BBS. И все это происходило в середине 20-х годов.

Бэрд первым в мире продемонстрировал телевизионное изображение, которое, однако, было размером примерно с почтовую марку. Оно было очень слабым и мерцающим, с очень невысокой разрешающей способностью. Многие ученые, знакомые с системой Бэрда, отмечали, что ее нельзя было усовершенствовать в рамках самой этой системы без изменения фундаментальных технологических принципов работы телевидения.

Любопытно, что Бэйрд назвал свой прибор «телевизором», и это воистину был телевизор (в смысле — передатчик изображения), а не современный «телеприемник». Бэйрд продемонстрировал свой прибор в одном из лондонских универмагов в Сохо. Но изобретателю не удалось добиться передачи полутонов, и на экране были видны лишь силуэты вместо лиц. В 1926 году неутомимый шотландец сделал повторную попытку — на сей раз публика, присутствовавшая на первом публичном телесеансе в истории, была потрясена. Спустя еще два года Бэйрд впервые создал действующую модель цветного телевизора — за 30 лет до его широкого практического использования (в 1929 году экспериментальная телевизионная передача в цвете была проведена и сотрудниками американской компании Bell).

Диски Нипкова оказались удивительно живучими: они использовались в ранних телевизионных передачах вплоть до начала 30-х годов. В дисках было 30 отверстий, что соответствовало 30 строкам развертки, а для того, чтобы получить четкое изображение, необходимо иметь в 20 раз больше строк. Поскольку при этом диск увеличивался до совершенно неприемлемых размеров, все отчетливей проявлялась тупиковасть направления, базировавшегося на механической развертке изображения.

Изобретение электронной развертки

Между тем еще в 1907 году российский ученый Борис Львович Розинг предложил использовать для развертки катодно-лучевую трубку, изобретенную за 10 лет до этого немецким физиком Карлом Брауном и применявшуюся в осциллографах. Невесомый электронный луч в этой трубке можно было заставить «пробегать» по «строчкам» изображения с огромной скоростью. Будучи преподавателем Петербургского Технологического института, Борис Львович Розинг запатентовал систему «катодной телескопии», предложив для преобразования электрических сигналов в видимое изображение электронно-лучевую трубку. 9 мая 1911 года Розинг продемонстрировал свое изобретение коллегам и вскоре был удостоен Золотой медали Российского технического общества. Историки телевидения, в том числе и американские, единодушно утверждают, что патент Розинга сыграл основополагающую роль в создании современного телевидения, а его приоритет признан во всем мире.

Принцип работы катодной трубки Розинга стал основой для изобретения более совершенных устройств передачи изображений. В этой трубке вместо механического диска, который, как предвидел Розинг, не мог позволить увеличить качество изображения, то есть разрешение или количество строк на экране, использовался электронный луч (или электронный пучок), который направлялся системой электродов – катодов, отклоняющих электронный пучок на нужное расстояние. Что позволяло засветить лучом мишень с большей точностью и за меньший промежуток времени.

Выдающийся ученый, профессор Розинг разделил участь многих замечательных российских интеллигентов: в 1931 году во время очередной сталинской «чистки» он был арестован и выслан на 3 года в Архангельск, но не дожил до окончания срока и умер в 1933 году от кровоизлияния в мозг. Ему не удалось довести до конца задуманное. Это сделал в Соединенных Штатах его ученик Владимир Зворыкин.

Схема трубки Розинга В.К. Зворыкин

Идея создания телевизора, в котором изображение будет «рисоваться» электронным лучом, возникла у Зворыкина уже во время учебы в Петербургском технологическим институте. Окончил его Владимир Зворыкин в 1912 году, а спустя два года началась Первая мировая война, и молодому радиоспециалисту пришлось надеть военную форму. После Октябрьской революции Зворыкину тоже было не до научных опытов: ему, как бывшему белому офицеру, грозил арест. В 1918 году В. К. Зворыкин уехал из страны, а в 1919 году поселился в США.

Только спустя год после приезда в Америку Зворыкин был принят на работу в фирму WestinghouseElectric. В 1923 году новый сотрудник собрал, весьма далекий от совершенства образец системы электронного телевидения. Однако убедить русского инженера в бесперспективности электронного телевидения оказалось невозможно. Каждый день до позднего вечера он упорно трудился в лаборатории над совершенствованием своего изобретения.

В 1929 году Зворыкин перешел в «Радио корпорацию Америки» и здесь его идеи нашли понимание и необходимую финансовую поддержку. С помощью сотрудников талантливый ученый изготовил катод со сложной фотомозаичной структурой, нашел способ усиления малых токов, возникающих миниатюрных фотоэлементах, решил множество других технических проблем. В результате кропотливых экспериментов в 1931 году была создана работоспособная приемная телевизионная трубка – иконоскоп . Вскоре компания наладила серийное производство аппаратуры, и в 1936 году в США начались первые телевизионные передачи.

Кинескоп и Иконоскоп

Америка до сих пор спорит о том, кого считать «отцом телевидения», и многие полагают, что это звание вполне заслужил Дэвид Сарнов. Он предложил Зворыкину перейти в RCA и, когда тот согласился, создал ему прекрасные условия для работы, назначив его руководителем исследовательской лаборатории. Генеральный менеджер, а через год — президент RCA, Сарнов регулярно наведывался в лабораторию Зворыкина в Нью-Джерси, и не как босс, а как человек, способный работать рядом с исследователями.

Кинескоп Зворыкина

Зворыкинская приемная трубка – кинескоп – работала удовлетворительно, а вот с передающей трубкой были проблемы. Трудность состояла в том, что при развертке передаваемого изображения свет воздействует на светочувствительный слой очень кратковременно — миллионные доли секунды. Возбуждаемый при этом заряд оказывается ничтожно малым, усилить его до величины, необходимой для передачи, было чрезвычайно трудно. Зворыкин задался целью создать трубку с накоплением заряда, и в 1931 году такая трубка была создана.

В этом Зворыкину помог еще один эмигрант, Григорий Оглоблинский, работавший над той же проблемой в Париже. Зворыкин пригласил его в Америку, и они вместе довели до ума идею передающего электронно-лучевого прибора с накоплением электрического заряда на мозаичных светочувствительных мишенях. Изобретатель назвал ее «иконоскопом», от греческих слов «икон» – «образ» и «скоп» – «видеть». Иконоскоп и кинескоп стали основными узлами работоспособной электронной системы телевидения.

Изобретение «анализатора изображения». Файло Фарнсуорт

В это же время в Сан-Франциско над электронным телевидением работал другой американский изобретатель, которого звали Файло Тэйлор Фарнсуорт. Он родился в 1906 году в Юте в семье мормонов и еще в детстве решил стать изобретателем. Он мечтал о том, чтобы так же, как звук, передавать по радио изображение. Судьба была неблагосклонна к нему, он не смог получить основательного образования, но имел хорошие руки и светлую голову. Перебравшись из родного штата в Калифорнию, он уговорил нескольких банкиров ссудить ему денег на создание телевизионной системы. В 1927 году молодой изобретатель разработал передающую электронно-лучевую трубку «анализатор изображения» (imagedissector), которую он присоединил к уже существовавшему приемному устройству и пригласил банкиров посмотреть чудо телевидения. Все, что они увидели, было слабое изображение треугольника на светлом фоне. Банкиры не пришли в восторг: они вложили в дело большие деньги и хотели знать, когда они смогут продавать систему и получать прибыль. «Мы когда-нибудь увидим на экране хотя бы доллар?» — спросил один из них. Через несколько месяцев Фарнсуорт показал им четкое изображение доллара, а еще позже — кинематографическую версию шекспировской пьесы «Укрощение строптивой».

В 1930 году к Фарнсуорту приехал Зворыкин. Хозяин продемонстрировал гостю свой анализатор, и тот, к большому удовольствию автора, признал его превосходным. Однако впоследствии, когда Фарнсуорт ознакомился с иконоскопом, он нашел в себе мужество признать, что разработка Зворыкина была лучше, чем его собственная: анализатор не накапливал заряд, при очень хорошей освещенности изображение было прекрасным, но по чувствительности анализатор значительно уступал иконоскопу. Тем не менее, корпорация RCA, видя в Фарнсуорте конкурента, предложила ему продать ей его патентные права. Фарнсуорт был зажат в долговых тисках и пошел на продажу лицензии. Обе передающие трубки применялись в телевизионных системах еще долго, до создания более совершенных устройств: иконоскоп – в передачах кинофильмов, анализатор –в промышленном телевидении.

Радиовизионный передатчик. Передачи BBS

В 1928 году продемонстрировала “радиовизионный” передатчик W3XK и фирма JenkinsLaboratories, основанная переехавшим из Англии Дженкинсом: 2 июля начались первые регулярные передачи “радиофильмов” на города Восточного побережья США. В том же году в Германии Нипков осуществил первую передачу изображения по проводам, а еще через два года на выставке в Берлине изобретатель обошелся без них.

Однако жители Великобритании еще долго хранили верность Бэйрду. В 1928 году он провел первую трансатлантическую телевизионную передачу, в сентябре следующего начала регулярные телепередачи, вещательная корпорация ВВС, используя, передатчики Бэйрда. Телевидение признали быстро.

Разработка телевидения в СССР

Еще одна страна с самого начала очень серьезно отнеслась к новому СМИ — СССР. Почему, объяснять не нужно. И если говорить только о технической стороне дела, то советское телевидение долгое время шло вровень с наиболее передовым западным. Начать с того, что менее чем за два месяца до получения Зворыкиным патента на иконоскоп аналогичную заявку (“на трубку с трехслойной мишенью и накоплением зарядов”) в СССР подал инженер С.И. Катаев, впоследствии — один из ведущих советских специалистов в этой области. И хотя приоритет остался за Зворыкиным, чьи заслуги перед телевидением не подвергали сомнению и у него на родине, этот факт доказывает, что мысль ученых разных стран двигалась параллельно. Кстати, до середины 1930-х годов Зворыкин поддерживал тесные контакты с коллегами на родине — с тем же С. Катаевым, С. Векшинским, Л. Кубецким, А. Шориным и другими. Удивительно другое: авторы некоторых публикаций утверждают, что «отец телевидения» даже сам побывал в Москве в 1933 году, читал лекции и лично общался, в частности с Катаевым. Но затем такое сотрудничество было по понятным причинам свернуто. Вначале советское телевидение было «малострочным» (имеется в виду количество строк развертки), а, кроме того, механическим, с использованием тех же дисков Нипкова. Кроме того, даже после того, как в конце 1931 года началось опытное вещание из Москвы, поступавшая из студии картинка не всегда сопровождалась звуком. Затем начался период так называемого малокадрового электронного телевидения, заметно улучшившего качество изображения. Впервые идею предложил в 1936 году тот же Катаев, и много позже, в 1959-м, с помощью его метода удалось добиться сенсационного успеха: получить снимки обратной стороны Луны.

Пока же, в конце 30-х, Москва обзавелась первым телецентром — его построили на Шаболовке, рядом со знаменитой радиобашней Шухова. На ее вершине советские специалисты установили передающую антенну УКВ-передатчиков изображения и звука, а основное оборудование было закуплено заграницей. Поначалу Московский телецентр обладал единственной студией площадью 300 кв. м и единственной же камерой (фильмы передавали с помощью двух телекинокамер). В марте 1938 года состоялась первая пробная передача, и в новогоднюю ночь все работники центра могли разливать шампанское дважды: МТЦ был торжественно сдан в эксплуатацию. А уже в марте следующего года начались регулярные передачи.

Работы по усовершенствованию телевизионной техники не прекращались даже во время войны. Так, в 1940 году был разработан телевизионный стандарт на 441 строку, годом позже достигнут американский (525 строк), а в 1944 — рекордный 625-строчный. В октябре следующего года правительство приняло постановление перевести на него МТЦ. Реконструкцию осуществляло закрытое КБ во Фрязине, а помогали ему немецкие специалисты, недостатка в которых СССР в 1945 году не испытывал. 3 сентября 1948 года состоялась первая передача в новом стандарте, и впоследствии его приняли все страны с частотой питания в сети 50 герц.

Примерно в то же время был выпущен первый советский массовый телевизор – КВН-49 (первый опытный телевизионный приемник ТК-1 создали на Ленинградском заводе имени Козицкого еще в 1934-м), который народ тут же расшифровал как “купил, включил, не работает”. Объемам продаж КВНа в послевоенные годы могли бы позавидовать многие западные производители.

До появления спутников связи передача сигнала из Москвы в другие населенные пункты осуществлялась по кабельным или радиорелейным линиям связи. Однако использовали и более хитроумные средства, например, установку ретрансляторов на самолетах: именно так, в частности, передавали репортажи с фестиваля 1957 года в Ленинград, Смоленск, Киев и Минск.

Перспективы развития телевидения

В мире используют три системы цветного телевидения. Однако в Бразилии, например, наряду со стандартом М (525 строк) применяют видоизмененную систему PAL, отличающуюся от европейской значением цветовой под несущей. В Люксембурге и Монако телецентры работают по стандартам SECAM и PAL, во Вьетнаме — по системам NTSC и SECAM. В Бельгии, Голландии и других западноевропейских странах принята система PAL, но на территориях, где дислоцируются войска США, используется и система NTSC-M.

Применение стандартов разложения и систем цветного телевидения в регионах Земли показано в таблице. Следует иметь в виду, что в Китае и Индии, использующих систему PAL, проживает около 40 % всего населения планеты. Поэтому можно считать, что все три системы цветного телевидения примерно равнозначно применяются всеми странами мира.

Таблица 3
Регион Число стран/людей (млн.), использующих/принимающих в них
Стандарт разложения Систему цветного телевидения
625 525 SECAM PAL NTSC
Европа 40/730 16/370 25/360
Африка 50/610 24/205 26/405
Ближний и Средний Восток 19/200 9/120 10/80
Азия 24/2350 8/340 7/65 17/2474 8/340
Тихий океан 8/25 8/5 2/0,5 6/24 8/5
Северная Америка 2/0,2 4/280 1/0,1 1/0,1 4/280
Центральная Америка 2/1 26/149 2/1 26/150
Южная Америка 6/60 8/240 2/0,2 4/190 8/100
Итого 151/4156 54/1014 63/762 89/3533 54/875

Хотя в новых телевизорах качество изображения сейчас оценивается весьма высоко, спрос на них (основного источника доходов производителей телевизионного оборудования), случалось, не рос, а в отдельные периоды даже снижался. Надежды, что это положение изменится в связи с ростом числа принимаемых программ при внедрении кабельных и спутниковых распределительных сетей, к сожалению, не оправдались. Отчасти это объясняется увеличением платы за многопрограммность.

В свое время преобладало мнение, кстати, сохранившееся до наших дней, что привлечь телезрителей может только наибольшее подобие изображения передаваемым объектам съемки, повышение физиологического и эмоционального его воздействия. Одним из таких направлений, пока нереализованных, можно считать объемность (стереоскопичность). Наиболее удачной для ее реализации оказалась идея использования известных особенностей зрительного восприятия изображения. Основное его содержание воспринимается в пределах телесного угла 15x10° («изображение наблюдения»). Ему соответствует формат экрана 4:3, применяемый в телевидении, кино, живописи. Реальное же поле зрения существенно больше — 200x125°. Причем при наблюдении основного события в пределах узкого угла наличие изображения в большем угле создает впечатление стереоскопичности. Практически оно сохраняется при уменьшении его до значения 30x20°.

Другой особенностью восприятия изображения считается необходимое расстояние до экрана, которое должно быть не менее двух метров. При меньших расстояниях могут возникать головные боли, особенно от движущихся объектов.

Учитывая сказанное, минимальный размер телевизионного изображения должен быть 1x0,7 м. В результате в новых стандартах предусматривается увеличение числа строк разложения примерно вдвое (при формате изображения 16:9). Они получили название телевидения высокой четкости (ТВЧ или ТВВЧ). При этом в странах, где используется частота сети 50 Гц (Европа и др.), уже рекомендовано разложение на 1250 строк и 50 полей, а в странах, где частота сети равна 60 Гц (Америка, Япония и др.), — 1125 строк и 60 полей.

Разработка, испытание и частичное использование таких систем вещания, способов передачи и распределения их сигналов ведутся очень интенсивно. Причем в последнее время заметно стремление перейти на цифровые сигналы, позволяющие передавать в одном стандартном канале сигналы нескольких телевизионных программ и другой различной информации. Это будет способствовать также внедрению интерактивных систем, обеспечивающих потребителю получение по запросу интересующих его программ и другой информации.

Об интенсивности работ в этом направлении свидетельствует то, что в отдельные периоды последних лет в международных организациях изучалось до 40 предлагаемых новых стандартов телевидения: варианты систем телевидения повышенного качества, МАС, PAL-плюс и др. Следует сказать, что до начала их практического использования осталось совсем немного времени. Однако поиски новых идей, конечно, продолжаются.

Список литературы

1. В. Д. Крыжановский, Ю. В. Костыков: Телевидение цветное и черно-белое

2. www. referat. Ru

www.ronl.ru

Реферат телевидение физика

Принцип передачи изображений на расстояние состоит в следующем .На передающей станции производится преобразова- ние изображения в последовательность электрических сигналов. Этими сигналами модулируют затем колебания, вырабатыва- емые генератором высокой частоты .

Модулированная электро- магнитная волна переносит информацию на большие расстояния.В СССР с 1931 года использовался «немецкий» стандарт механического телевидения с разложением на 30 строк и частотой 12,5 кадров в секунду. Первоначально передача звука не предусматривалась. Сначала при помощи системы велись экспериментальные передачи кинофильмов и событийные трансляции, а с 15 ноября 1934 года началось регулярное вещание по 1 часу 12 раз в месяц. Среди радиолюбителей получило широкое распространение конструирование самодельных механических телевизоров, поскольку используемые тогда радиодиапазоны позволяли принимать телепередачи на больших расстояниях. В 1937 году в Ленинграде была издана брошюра «Самодельный телевизор».В приёмнике производится обратное преобразование. Высокочас- тотные модулированные колебания детектируются,а полученный сигнал преобразуется в видимое изображение. Для передачи дви- жения используют принцип кино: немного отличающиеся друг от друга изображения движущегося объекта (кадры) передают десят-ки раз в секунду (в нашем телевидении 50 раз).

Чтобы передать движение используют всем известный принцип кино. За секунду передают множество разных изображений, отличающихся друг от друга. Человеческий глаз не успевает заметить смену кадров и кажется что изображение движется.

Изображение кадра преобразуется с помощью передающей вакуумной электронной трубки - иконоскопа в серию электричес-

ких сигналов. Кроме иконоскопа, существуют и другие передающие устройства. Внутри иконоскопа расположен мозаичный экран, на который с помощью оптической системы проецируется изображе-

ние объекта. Каждая ячейка мозаики заряжается, причем её зар-

ряд зависит от интенсивности падающегося на ячейку света. Этот заряд меняется при попадании на ячеку электронного пучка

создаваемого электронной пушкой. Электронный пучок последова-

тельно попадает на все элементы сначала одной строчки мозаи-

ки, затем другой строчки и т.д. (всего 625 строк). От того, на-

сколько сильно меняется заряд ячейки, зависит сила тока в рези-

сторе R . Поэтому напряжение на резисторе изменяется пропор-

ционально изменению освещенности вдоль строк кадра.

Такой же сигнал получается в телевизионном приемнике после детектирования.

Это видеосигнал. Он преобразуется в ви-

димое изображение на экране приемной вакуумной электронной трубки - кинескопа. Электронная пушка такой трубки снабжена электродом, управляющим числом электронов в пучке и , следова-

тельно, свечением экрана в месте попадания луча. Системы катушек горизонтального и вертикального отклонения заставля- ют электронный луч обегать весь экран точно таким же образом как электронный луч обегал мозаичный экран в передающей труб- ке. Синхронность движения лучей в передающей и приемной труб- ках достигается посылкой специальных синхронизирующих сигна- лов.

Когда пучок электронов попадает на ячейку, в ней изменяется заряд. В зависимости от того, насколько изменился заряд в ячейке, будет изменяться сила тока на резисторе. Колебания напряжения на резисторе и создают электрический сигнал. В приемнике сигнала, стоит, например, электроннолучевая трубка, в которой и происходит преобразование сигнала в изображение.

Телевизиооные радиосигналы могут быть переданы только в диапазоне ультракороких (метровых) волн. Такие волны распрос-

тряняются обычно лишь в пределах прямой видимости антенны. Поэтому для охвата телевизиооным вещанием большой терри- тории необходимо размещать телепередатчики чаще и подни- мать их антенны выше.

Телевизионные радиосигналы могут быть переданы только в диапазоне ультракоротких (метровых) волн. Такие волны распространяются обычно лишь в пределах прямой видимости антенны. Поэтому для охвата телевизионным вещанием большой территории необходимо размещать телепередатчики как можно ближе друг к другу и поднимать их антенны как можно выше.

Башня Останкинского телецентра в Москве высотой 540 м. обеспечивает уверенный прием телепе- редач в радиусе 120 км. В настоящее время телевизионная сеть в нашей стране насчитывает несколько тысяч вещательных стан-ций; их передачи принимают около 100 млн.Первые системы механического и электронного телевидения, в том числе цветные, были аналоговыми. Цифровое телевидение отличается от аналогового тем, что в эфир передаётся не аналоговый сигнал, а цифровой, представляющий из себя поток данных, описывающих исходные аналоговые сигналы изображения и звука. Главное преимущество цифрового телевидения перед аналоговым — более высокая устойчивость к накоплению искажений на всех этапах производства программ и их доставки до конечного потребителя. Ещё одно важное достоинство — меньший объём данных, передаваемых по каналам связи, а также широкие возможности для получения дополнительного сервиса. В полосе частот одного аналогового телевизионного канала передаются несколько каналов цифрового телевещания стандартной чёткости, что значительно снижает себестоимость распространения сигнала одного телеканала. За счёт освобождения диапазонов, ранее занятых аналоговым вещанием, получается так называемый «частотный дивиденд», который может использоваться, например, для некоторых систем мобильной связи (UMTS).телевизоров.

Зона уверенного приема телевидения непрерывно увеличива-

ется, особенно благодаря использованию ретрансляционных спут- ников.

Для получения цветного изображения осуществляется пере- дача трех видеосигналов, несущих компоненты изображения, соот ветствующие основным цветам (красный, зеленый, синий).

unit.photogdz.ru

История создания и перспективы развития телевидения

РЕФЕРАТ

По физике

На тему:

История создания и перспективы развития телевидения

Содержание

Введение

Открытие Столетова. Фотоэффект и фотоэлемент

Принцип отображения изображения

Механическая развертка

Изобретение электронной развертки

В.К. Зворыкин

Кинескоп и Иконоскоп

Изобретение «анализатора изображения». Файло Фарнсуорт

Радиовизионный передатчик

Передачи BBS

Разработка телевидения в СССР

Перспективы развития телевидения

Список литературы

Введение

В настоящее время телевидение стало очень важным средством информации населения о событиях в стране и за рубежом, могучим средством воздействия на духовную жизнь общества.

Телевидением называется обширная область современной радиоэлектроники, занимающаяся вопросами передачи и приема изображений различных предметов на расстояние по электрическим каналам связи.

Первое время после своего появления телевидение использовалось в основном для телевизионного вещания, то есть для передачи населению известий о последних событиях в стране и мире. Подобная визуальная информация настолько привлекательна, интересна и пользуется всеобщим вниманием, что началось бурное распространение телевизионного вещания.

Телевизионное вещание стало неотъемлемым спутником нашей жизни. Для междугородной передачи телевизионных программ страна охвачена сетью радиорелейных, спутников и кабельных линей связи. В космическом пространстве работают спутники-ретрансляторы телевизионных программ позволяющие передавать программы телевидения в отдаленные районы страны, где установлены наземные приемные станции.

В современном телевидении можно выделить два в известной степени самостоятельных, направления: телевизионное вещание и прикладное телевидение.

Освоение космического пространства, начатое запуском в Советском Союзе 4 октября 1957 года искусственного спутника Земли, привело к возникновению и быстрому развитию особой области телевизионной техники – космического телевидения. Назначение телевизионной аппаратуры, используемой в космосе весьма, многообразно, однако оно быть сведено к следующим основным направлениям:

  1. Передача изображения с космических кораблей и спутников для получения визуальной информации о поведении экипажа или аппаратуры, о ходе процесса стыковки космических кораблей и т.п.

  2. Наблюдение с космических объектов за различными участками земной поверхности с целью осуществления научных исследований, метеорологии, картографии и т.п.

  3. Получение изображения поверхности Луны, Марса, Венеры и других планет.

  4. Ретрансляция телевизионных программ на большие расстояния помощью искусственных спутников Земли для охвата телевизионным вещанием больших территорий.

Телевидение, несомненно, следует отнести к одному из самых значительных достижений человеческого разума. Наука о телевидении и телевизионная техника представляет собой сложный комплекс сведений и технических решений из самых различных областей знаний – светотехника, световой (геометрической) и электронной оптики, учения о фотоэлектричестве, электровакуумной и импульсной техники, техники радио и проводной связи и других областей знаний.

В основе телевизионной передачи лежат три важнейших физических процесса:

  1. Преобразование световой энергии оптического изображения в электрические сигналы. Для этого преобразования используют явление фотоэффекта открытого Г. Герцем в 1887 году и фундаментально исследованного в 1888 – 1890 годах профессором Московского университета А. Г. Столетовым.

  2. Передача полученных электрических сигналов по каналам связи.

  3. Обратное преобразование принятых электрических сигналов в оптическое изображение. Это преобразование впервые осуществил с помощью электронно-лучевой трубки преподаватель Петербургского технологического института Б. Л. Розинг (1907 – 1911 годах).

Таким образом, в изобретении и создании важнейших узлов телевизионных систем весьма большой вклад внесли русские ученые П. И. Бахметьев, Б. Л. Розинг, П. В. Шмаков, С. И. Катаев, а также американцы Ч. Дженкинс и В. К. Зворыкин, англичанин Дж. Л. Берд, немец Ф. Шретер, француз Р. Бартлеми, поляк П. Нипков и многие другие.

В октябре 1967 года телевизионное вещание перешло к новому этапу своего развития – начались регулярные передачи цветного телевидения.

Цветное изображение содержит значительно больше полезной информации, чем черно-белое. Цвет повышает художественную ценность изображения, уменьшает его отличие от оригинала, помогает зрителю полнее и быстрее воспринимать содержание изображения, повышает эмоциональность восприятия.

Цветное телевидение появилось, и начало развиваться, когда черно-белое телевидение уже получило широкое распространение – в эксплуатации у населения находились десятки миллионов черно-белых телевизоров. Поэтому перед разработчиками системы цветного телевидения была поставлена задача – создать такую систему, которая была бы совместимой с существующей системой черно-белого телевидения. То есть, чтобы имелась возможность приема передаваемых цветных передач в черно-белом виде существующими черно-белыми телевизорами и наоборот черно-белые программы принимать цветными телевизорами естественно в черно-белом виде.

В процессе решения поставленной задачи было предложено около трех десятков различных систем цветного телевидения. Однако были стандартизованы и получили практическое применение только три системы:

  1. NTSC (National Television System Committee – национальный комитет телевизионной системы).

  2. PAL (Phase Alternation Line – построчная перемена фазы).

  3. CEKAM (от французского слова Secam-Sequence de Couleurs Avec Memoire – последовательная передача цветов с запоминанием).

Открытие Столетова. Фотоэффект и фотоэлемент

Преобразование оптического сигнала в электрический основывается на явлении фотоэффекта. Впервые прямое влияние света на электричество было обнаружено немецким физиком Г. Герцем во время его опытов с электроискровыми вибраторами. Герц установил, что заряженный проводник, будучи освещен ультрафиолетовыми лучами, быстро теряет свой заряд, а электрическая искра возникает в искровом промежутке при меньшей разности потенциалов. Замеченное явление было описано Герцем в его статьях 1887-1888 годов, но оставлено им без объяснения, так как физическую природу его он не знал. Не сумели правильно объяснить действие света на заряды и немецкий физик Гальвакс, и итальянский физик Риги, и английский физик Лодж, который, демонстрируя в 1894 году опыты Герца в своей знаменитой лекции «Творение Герца», лишь предположил химическую природу явления. И это неудивительно: электрон будет открыт Джозефом Джоном Томсоном лишь в 1897 году, а без упоминания об электроне объяснить фотоэффект невозможно.

Однако 26 февраля 1888 года заслужено считается одним из замечательнейших дней в истории науки и техники и, в частности, телевидения. В этот день великий русский ученый Александр Григорьевич Столетов (1839-1896) блестяще осуществил опыт, наглядно продемонстрировавший внешний фотоэффект и показавший истинную природу и характер влияния света на электричество.

Первые опыты со светом А.Г. Столетов проводил с обычным электроскопом. Освещая электрической дугой Петрова цинковую пластину, заряженную отрицательно и соединенную с электроскопом, он обнаружил, что заряд быстро исчезал. Положительный же заряд не уничтожался, вопреки имевшемуся утверждению Риги.

Для постановки точных опытов Столетов создал экспериментальный прибор, ставший прообразом современных фотоэлементов.

Экспериментальный прибор Столетова

Прибор состоял из двух плоскопараллельных дисков, один из которых был сетчатый и пропускал световые лучи. К дискам подводилось напряжение от 0 до 250В, причем к сплошному диску подключался отрицательный полюс батареи. При освещении сплошного диска ультрафиолетовым светом включенный в цепь чувствительный гальванометр отмечал протекание тока, несмотря на наличие воздуха между дисками. Продолжая опыты, А. Г. Столетов установил зависимость фототока от величины напряжения батареи и интенсивности светового пучка. Дальнейшие работы привели к созданию первого в мире фотоэлемента, представлявшего собой стеклянный баллон с кварцевым окном для пропускания ультрафиолетовых лучей. Внутрь баллона помещались электроды, один из которых был чувствителен к свету, газ откачивался. Современные фотоэлементы отличаются от первого лишь конструкцией электродов и их структурой.

Фотоэффект - явление вырывания электронов с поверхности вещества под действием света - был назван А.Г. Столетовым актиноэлектрическим разрядом. Электронная природа фотоэффекта была показана в 1899 году Дж. Дж. Томсоном и в 1900 году Ленардом, а полное объяснение было дано лишь в 1905 году А. Эйнштейном на основе квантовой теории. Сам же чувствительный к свету фотоэлемент был назван современниками «электрическим глазом».

Как развитие фотоэлемента в 1934 году советским инженером Кубецким и, независимо, американцем Фарнсвортом был сконструирован фотоэлектронный умножитель (ФЭУ), работа которого основана на использовании вторичных электронов, выбиваемых с анодов прибора вначале светом, а затем падающими на аноды первичными электронами. Таким образом, ФЭУ сочетает в себе фотоэлемент и усилитель с коэффициентом усиления в несколько миллионов единиц.

От «электрического глаза» до современного телевизора огромный путь, на котором нужно было решить три задачи: преобразовать изображение в последовательность электрических сигналов, передать их на большое расстояние и сделать обратное преобразование в приемном устройстве. Для передачи сигналов на большие расстояния идеально подошло радио, достигшее в 20 веке высокого уровня развития, а вот по созданию преобразовательных систем путь был пройден длинный и сложный.

Принцип отображения изображения

Шведскому химику Йёнсу Якобу Берцелиусу, открывшему в 1817 году элемент селен, и в голову не могло прийти, что его открытие станет первой вехой на пути к телевидению. Между тем, это именно так: спустя 50 лет было замечено особое свойство селена и некоторых других материалов изменять свое электрическое сопротивление при освещении. Чем ярче свет, падающий на селеновую пластинку, тем легче она проводит ток.

Если из маленьких кусочков селена сделать мозаику, соединить проводами каждый кусочек с маленькой лампочкой, спроецировать на мозаику изображение и пустить по проводам ток, то лампочки, соединенные с более освещенными кусочками мозаики, будут гореть ярче, а соединенные с затемненными участками - тусклее. Получим изображение, удаленное от оригинала на длину проводов. Впервые такое решение предложил американец Джордж Кэрри в 1880 году, но оно никогда не было осуществлено: уж больно громоздким было бы сооружение при более или менее значительном количестве элементов мозаики. Нужно было искать какой-то другой путь.

Еще в 1833 году бельгийский физик Жозеф Плато наклеил на периферию диска рисунки, запечатлевшие последовательные позы танцующей балерины, и стал вращать диск перед окошком, в котором помещалось лишь одно изображение. Когда диск вращался с какой-то определенной скоростью, зритель видел в окошке балерину, плавно исполнявшую свой танец. Так была открыта важная особенность человеческого зрения - его инерционность, то есть свойство "видеть" какое-то короткое время изображение, когда его уже на самом деле не существовало: предыдущее изображение балерины "сцеплялось" с последующим без зазора, глаз не успевал заметить промежутка между ними.

www.coolreferat.com

Сочинение - История создания и перспективы развития телевидения

РЕФЕРАТ

По физике

На тему:

История создания и перспективы развития телевидения

Содержание

Введение

Открытие Столетова. Фотоэффект и фотоэлемент

Принцип отображения изображения

Механическая развертка

Изобретение электронной развертки

В.К. Зворыкин

Кинескоп и Иконоскоп

Изобретение «анализатора изображения». Файло Фарнсуорт

Радиовизионный передатчик

Передачи BBS

Разработка телевидения в СССР

Перспективы развития телевидения

Список литературы

Введение

В настоящее время телевидение стало очень важным средством информации населения о событиях в стране и за рубежом, могучим средством воздействия на духовную жизнь общества.

Телевидением называется обширная область современной радиоэлектроники, занимающаяся вопросами передачи и приема изображений различных предметов на расстояние по электрическим каналам связи.

Первое время после своего появления телевидение использовалось в основном для телевизионного вещания, то есть для передачи населению известий о последних событиях в стране и мире. Подобная визуальная информация настолько привлекательна, интересна и пользуется всеобщим вниманием, что началось бурное распространение телевизионного вещания.

Телевизионное вещание стало неотъемлемым спутником нашей жизни. Для междугородной передачи телевизионных программ страна охвачена сетью радиорелейных, спутников и кабельных линей связи. В космическом пространстве работают спутники-ретрансляторы телевизионных программ позволяющие передавать программы телевидения в отдаленные районы страны, где установлены наземные приемные станции.

В современном телевидении можно выделить два в известной степени самостоятельных, направления: телевизионное вещание и прикладное телевидение.

Освоение космического пространства, начатое запуском в Советском Союзе 4 октября 1957 года искусственного спутника Земли, привело к возникновению и быстрому развитию особой области телевизионной техники – космического телевидения. Назначение телевизионной аппаратуры, используемой в космосе весьма, многообразно, однако оно быть сведено к следующим основным направлениям:

1. Передача изображения с космических кораблей и спутников для получения визуальной информации о поведении экипажа или аппаратуры, о ходе процесса стыковки космических кораблей и т.п.

2. Наблюдение с космических объектов за различными участками земной поверхности с целью осуществления научных исследований, метеорологии, картографии и т.п.

3. Получение изображения поверхности Луны, Марса, Венеры и других планет.

4. Ретрансляция телевизионных программ на большие расстояния помощью искусственных спутников Земли для охвата телевизионным вещанием больших территорий.

Телевидение, несомненно, следует отнести к одному из самых значительных достижений человеческого разума. Наука о телевидении и телевизионная техника представляет собой сложный комплекс сведений и технических решений из самых различных областей знаний – светотехника, световой (геометрической) и электронной оптики, учения о фотоэлектричестве, электровакуумной и импульсной техники, техники радио и проводной связи и других областей знаний.

В основе телевизионной передачи лежат три важнейших физических процесса:

1. Преобразование световой энергии оптического изображения в электрические сигналы. Для этого преобразования используют явление фотоэффекта открытого Г. Герцем в 1887 году и фундаментально исследованного в 1888 – 1890 годах профессором Московского университета А. Г. Столетовым.

2. Передача полученных электрических сигналов по каналам связи.

3. Обратное преобразование принятых электрических сигналов в оптическое изображение. Это преобразование впервые осуществил с помощью электронно-лучевой трубки преподаватель Петербургского технологического института Б. Л. Розинг (1907 – 1911 годах).

Таким образом, в изобретении и создании важнейших узлов телевизионных систем весьма большой вклад внесли русские ученые П. И. Бахметьев, Б. Л. Розинг, П. В. Шмаков, С. И. Катаев, а также американцы Ч. Дженкинс и В. К. Зворыкин, англичанин Дж. Л. Берд, немец Ф. Шретер, француз Р. Бартлеми, поляк П. Нипков и многие другие.

В октябре 1967 года телевизионное вещание перешло к новому этапу своего развития – начались регулярные передачи цветного телевидения.

Цветное изображение содержит значительно больше полезной информации, чем черно-белое. Цвет повышает художественную ценность изображения, уменьшает его отличие от оригинала, помогает зрителю полнее и быстрее воспринимать содержание изображения, повышает эмоциональность восприятия.

Цветное телевидение появилось, и начало развиваться, когда черно-белое телевидение уже получило широкое распространение – в эксплуатации у населения находились десятки миллионов черно-белых телевизоров. Поэтому перед разработчиками системы цветного телевидения была поставлена задача – создать такую систему, которая была бы совместимой с существующей системой черно-белого телевидения. То есть, чтобы имелась возможность приема передаваемых цветных передач в черно-белом виде существующими черно-белыми телевизорами и наоборот черно-белые программы принимать цветными телевизорами естественно в черно-белом виде.

В процессе решения поставленной задачи было предложено около трех десятков различных систем цветного телевидения. Однако были стандартизованы и получили практическое применение только три системы:

1. NTSC (NationalTelevisionSystemCommittee – национальный комитет телевизионной системы).

2. PAL (Phase Alternation Line – построчная перемена фазы).

3. CEKAM (от французского слова Secam-SequencedeCouleursAvecMemoire – последовательная передача цветов с запоминанием).

Преобразование оптического сигнала в электрический основывается на явлении фотоэффекта. Впервые прямое влияние света на электричество было обнаружено немецким физиком Г. Герцем во время его опытов с электроискровыми вибраторами. Герц установил, что заряженный проводник, будучи освещен ультрафиолетовыми лучами, быстро теряет свой заряд, а электрическая искра возникает в искровом промежутке при меньшей разности потенциалов. Замеченное явление было описано Герцем в его статьях 1887-1888 годов, но оставлено им без объяснения, так как физическую природу его он не знал. Не сумели правильно объяснить действие света на заряды и немецкий физик Гальвакс, и итальянский физик Риги, и английский физик Лодж, который, демонстрируя в 1894 году опыты Герца в своей знаменитой лекции «Творение Герца», лишь предположил химическую природу явления. И это неудивительно: электрон будет открыт Джозефом Джоном Томсоном лишь в 1897 году, а без упоминания об электроне объяснить фотоэффект невозможно.

Однако 26 февраля 1888 года заслужено считается одним из замечательнейших дней в истории науки и техники и, в частности, телевидения. В этот день великий русский ученый Александр Григорьевич Столетов (1839-1896) блестяще осуществил опыт, наглядно продемонстрировавший внешний фотоэффект и показавший истинную природу и характер влияния света на электричество.

Первые опыты со светом А.Г. Столетов проводил с обычным электроскопом. Освещая электрической дугой Петрова цинковую пластину, заряженную отрицательно и соединенную с электроскопом, он обнаружил, что заряд быстро исчезал. Положительный же заряд не уничтожался, вопреки имевшемуся утверждению Риги.

Для постановки точных опытов Столетов создал экспериментальный прибор, ставший прообразом современных фотоэлементов.

Экспериментальный прибор Столетова

Прибор состоял из двух плоскопараллельных дисков, один из которых был сетчатый и пропускал световые лучи. К дискам подводилось напряжение от 0 до 250В, причем к сплошному диску подключался отрицательный полюс батареи. При освещении сплошного диска ультрафиолетовым светом включенный в цепь чувствительный гальванометр отмечал протекание тока, несмотря на наличие воздуха между дисками. Продолжая опыты, А. Г. Столетов установил зависимость фототока от величины напряжения батареи и интенсивности светового пучка. Дальнейшие работы привели к созданию первого в мире фотоэлемента, представлявшего собой стеклянный баллон с кварцевым окном для пропускания ультрафиолетовых лучей. Внутрь баллона помещались электроды, один из которых был чувствителен к свету, газ откачивался. Современные фотоэлементы отличаются от первого лишь конструкцией электродов и их структурой.

Фотоэффект — явление вырывания электронов с поверхности вещества под действием света — был назван А.Г. Столетовым актиноэлектрическим разрядом. Электронная природа фотоэффекта была показана в 1899 году Дж. Дж. Томсоном и в 1900 году Ленардом, а полное объяснение было дано лишь в 1905 году А. Эйнштейном на основе квантовой теории. Сам же чувствительный к свету фотоэлемент был назван современниками «электрическим глазом».

Как развитие фотоэлемента в 1934 году советским инженером Кубецким и, независимо, американцем Фарнсвортом был сконструирован фотоэлектронный умножитель (ФЭУ), работа которого основана на использовании вторичных электронов, выбиваемых с анодов прибора вначале светом, а затем падающими на аноды первичными электронами. Таким образом, ФЭУ сочетает в себе фотоэлемент и усилитель с коэффициентом усиления в несколько миллионов единиц.

От «электрического глаза» до современного телевизора огромный путь, на котором нужно было решить три задачи: преобразовать изображение в последовательность электрических сигналов, передать их на большое расстояние и сделать обратное преобразование в приемном устройстве. Для передачи сигналов на большие расстояния идеально подошло радио, достигшее в 20 веке высокого уровня развития, а вот по созданию преобразовательных систем путь был пройден длинный и сложный.

Принцип отображения изображения

Шведскому химику Йёнсу Якобу Берцелиусу, открывшему в 1817 году элемент селен, и в голову не могло прийти, что его открытие станет первой вехой на пути к телевидению. Между тем, это именно так: спустя 50 лет было замечено особое свойство селена и некоторых других материалов изменять свое электрическое сопротивление при освещении. Чем ярче свет, падающий на селеновую пластинку, тем легче она проводит ток.

Если из маленьких кусочков селена сделать мозаику, соединить проводами каждый кусочек с маленькой лампочкой, спроецировать на мозаику изображение и пустить по проводам ток, то лампочки, соединенные с более освещенными кусочками мозаики, будут гореть ярче, а соединенные с затемненными участками — тусклее. Получим изображение, удаленное от оригинала на длину проводов. Впервые такое решение предложил американец Джордж Кэрри в 1880 году, но оно никогда не было осуществлено: уж больно громоздким было бы сооружение при более или менее значительном количестве элементов мозаики. Нужно было искать какой-то другой путь.

Еще в 1833 году бельгийский физик Жозеф Плато наклеил на периферию диска рисунки, запечатлевшие последовательные позы танцующей балерины, и стал вращать диск перед окошком, в котором помещалось лишь одно изображение. Когда диск вращался с какой-то определенной скоростью, зритель видел в окошке балерину, плавно исполнявшую свой танец. Так была открыта важная особенность человеческого зрения — его инерционность, то есть свойство «видеть» какое-то короткое время изображение, когда его уже на самом деле не существовало: предыдущее изображение балерины «сцеплялось» с последующим без зазора, глаз не успевал заметить промежутка между ними.

Инерционность зрения использовали создатели кинематографа: сидя в кинотеатре, мы не замечаем, что на экране каждую секунду сменяют друг друга 24 неподвижных изображений, а напряженно следим за погоней или сочувствуем страданиям любимой актрисы. А для того, чтобы на экране все было так, как в жизни, нужно, чтобы съемка происходила с той же скоростью 24 кадра в секунду.

Механическая развертка

Схема построчной развертки

Чтобы выйти из тупика, изобретатели, работавшие над созданием «дальновидения», тоже воспользовались инерционностью зрения, но пошли еще дальше, применив принцип «развертывания» изображения.

Представьте себе, что вы сидите перед экраном в том же зале, но на экран падает не тот широкий пучок света, который несет изображение кадра целиком, а тонкий луч, который с огромной скоростью пробегает по экрану так же, как взгляд наших глаз пробегает страницу книги, строчку за строчкой. Луч все время меняет свою яркость: в одних местах экрана светлеет, в других темнеет, и из-за инерционности зрения мы увидим то же, что и в кино: изображение во весь экран. А если скорость пробегания луча по экрану намного больше, чем скорость смены кадров, эффект движения тоже сохранится.

Вырисовывалась такая схема телепередачи: изображение оптически проецируется на селеновую пластинку, но не все сразу, а лучом построчно; через пластинку проходит ток, который пульсирует в соответствии с изменением освещенности пластинки; пульсирующий ток передается на источник света, яркость которого меняется при пульсации тока; луч от этого источника «бегает» по экрану с той же скоростью и по такому же шаблону, что и луч, «развертывающий» изображение-оригинал.

Преимущества такой схемы были очевидны, остановка была за малым: перейти от идеи к ее реальному воплощению. В 1884 году немецкий инженер (вернее, будущий инженер — тогда он был еще студентом) Пауль Нипков запатентовал устройство «электрический телескоп», в котором для «развертывания» изображения были применены диски с отверстиями, расположенными по спирали. При вращении диска отверстие у периферии пробегало верхнюю «строчку» изображения, следующее отверстие, расположенное чуть ближе к центру, — вторую строчку и т. д. За один оборот диска «разворачивалось» все изображение.

Когда Пауль Нипков сделал свое открытие, он был студентом, совсем молодым человеком. Патент на изобретение ему удалось получить не сразу. По окончании университета он начал работать в управлении железных дорог, где занимался конструированием сигнальных систем. И многие из его изобретений в этой области также были запатентованы, прежде всего — системы аварийной сигнализации. Но главным его открытием, безусловно, оказалось, как потом называли, механическое телевидение.

Принцип сканирования с помощью диска Нипкова стал основой для телевизионной системы шотландского ученого Джона Бэрда, который в 1926 году впервые продемонстрировал публике передачу изображения и воспроизведения его на экране. Телевизионная система шотландского ученого Джона Бэрда очень отличалась от современного телевидения. Она была основана на механической системе сканирования с использованием металлического диска с отверстиями — изобретения Пауля Нипкова. Достоинство системы Бэрда заключалось в том, что из-за очень малой разрешающей способности экрана можно было передавать телевизионное изображение, используя обычную средневолновую радиосистему. Бэрд мог передавать изображение, используя радиосистему компании BBS. И все это происходило в середине 20-х годов.

Бэрд первым в мире продемонстрировал телевизионное изображение, которое, однако, было размером примерно с почтовую марку. Оно было очень слабым и мерцающим, с очень невысокой разрешающей способностью. Многие ученые, знакомые с системой Бэрда, отмечали, что ее нельзя было усовершенствовать в рамках самой этой системы без изменения фундаментальных технологических принципов работы телевидения.

Любопытно, что Бэйрд назвал свой прибор «телевизором», и это воистину был телевизор (в смысле — передатчик изображения), а не современный «телеприемник». Бэйрд продемонстрировал свой прибор в одном из лондонских универмагов в Сохо. Но изобретателю не удалось добиться передачи полутонов, и на экране были видны лишь силуэты вместо лиц. В 1926 году неутомимый шотландец сделал повторную попытку — на сей раз публика, присутствовавшая на первом публичном телесеансе в истории, была потрясена. Спустя еще два года Бэйрд впервые создал действующую модель цветного телевизора — за 30 лет до его широкого практического использования (в 1929 году экспериментальная телевизионная передача в цвете была проведена и сотрудниками американской компании Bell).

Диски Нипкова оказались удивительно живучими: они использовались в ранних телевизионных передачах вплоть до начала 30-х годов. В дисках было 30 отверстий, что соответствовало 30 строкам развертки, а для того, чтобы получить четкое изображение, необходимо иметь в 20 раз больше строк. Поскольку при этом диск увеличивался до совершенно неприемлемых размеров, все отчетливей проявлялась тупиковасть направления, базировавшегося на механической развертке изображения.

Изобретение электронной развертки

Между тем еще в 1907 году российский ученый Борис Львович Розинг предложил использовать для развертки катодно-лучевую трубку, изобретенную за 10 лет до этого немецким физиком Карлом Брауном и применявшуюся в осциллографах. Невесомый электронный луч в этой трубке можно было заставить «пробегать» по «строчкам» изображения с огромной скоростью. Будучи преподавателем Петербургского Технологического института, Борис Львович Розинг запатентовал систему «катодной телескопии», предложив для преобразования электрических сигналов в видимое изображение электронно-лучевую трубку. 9 мая 1911 года Розинг продемонстрировал свое изобретение коллегам и вскоре был удостоен Золотой медали Российского технического общества. Историки телевидения, в том числе и американские, единодушно утверждают, что патент Розинга сыграл основополагающую роль в создании современного телевидения, а его приоритет признан во всем мире.

Принцип работы катодной трубки Розинга стал основой для изобретения более совершенных устройств передачи изображений. В этой трубке вместо механического диска, который, как предвидел Розинг, не мог позволить увеличить качество изображения, то есть разрешение или количество строк на экране, использовался электронный луч (или электронный пучок), который направлялся системой электродов – катодов, отклоняющих электронный пучок на нужное расстояние. Что позволяло засветить лучом мишень с большей точностью и за меньший промежуток времени.

Выдающийся ученый, профессор Розинг разделил участь многих замечательных российских интеллигентов: в 1931 году во время очередной сталинской «чистки» он был арестован и выслан на 3 года в Архангельск, но не дожил до окончания срока и умер в 1933 году от кровоизлияния в мозг. Ему не удалось довести до конца задуманное. Это сделал в Соединенных Штатах его ученик Владимир Зворыкин.

Схема трубки Розинга В.К. Зворыкин

Идея создания телевизора, в котором изображение будет «рисоваться» электронным лучом, возникла у Зворыкина уже во время учебы в Петербургском технологическим институте. Окончил его Владимир Зворыкин в 1912 году, а спустя два года началась Первая мировая война, и молодому радиоспециалисту пришлось надеть военную форму. После Октябрьской революции Зворыкину тоже было не до научных опытов: ему, как бывшему белому офицеру, грозил арест. В 1918 году В. К. Зворыкин уехал из страны, а в 1919 году поселился в США.

Только спустя год после приезда в Америку Зворыкин был принят на работу в фирму WestinghouseElectric. В 1923 году новый сотрудник собрал, весьма далекий от совершенства образец системы электронного телевидения. Однако убедить русского инженера в бесперспективности электронного телевидения оказалось невозможно. Каждый день до позднего вечера он упорно трудился в лаборатории над совершенствованием своего изобретения.

В 1929 году Зворыкин перешел в «Радио корпорацию Америки» и здесь его идеи нашли понимание и необходимую финансовую поддержку. С помощью сотрудников талантливый ученый изготовил катод со сложной фотомозаичной структурой, нашел способ усиления малых токов, возникающих миниатюрных фотоэлементах, решил множество других технических проблем. В результате кропотливых экспериментов в 1931 году была создана работоспособная приемная телевизионная трубка – иконоскоп . Вскоре компания наладила серийное производство аппаратуры, и в 1936 году в США начались первые телевизионные передачи.

Кинескоп и Иконоскоп

Америка до сих пор спорит о том, кого считать «отцом телевидения», и многие полагают, что это звание вполне заслужил Дэвид Сарнов. Он предложил Зворыкину перейти в RCA и, когда тот согласился, создал ему прекрасные условия для работы, назначив его руководителем исследовательской лаборатории. Генеральный менеджер, а через год — президент RCA, Сарнов регулярно наведывался в лабораторию Зворыкина в Нью-Джерси, и не как босс, а как человек, способный работать рядом с исследователями.

Кинескоп Зворыкина

Зворыкинская приемная трубка – кинескоп – работала удовлетворительно, а вот с передающей трубкой были проблемы. Трудность состояла в том, что при развертке передаваемого изображения свет воздействует на светочувствительный слой очень кратковременно — миллионные доли секунды. Возбуждаемый при этом заряд оказывается ничтожно малым, усилить его до величины, необходимой для передачи, было чрезвычайно трудно. Зворыкин задался целью создать трубку с накоплением заряда, и в 1931 году такая трубка была создана.

В этом Зворыкину помог еще один эмигрант, Григорий Оглоблинский, работавший над той же проблемой в Париже. Зворыкин пригласил его в Америку, и они вместе довели до ума идею передающего электронно-лучевого прибора с накоплением электрического заряда на мозаичных светочувствительных мишенях. Изобретатель назвал ее «иконоскопом», от греческих слов «икон» – «образ» и «скоп» – «видеть». Иконоскоп и кинескоп стали основными узлами работоспособной электронной системы телевидения.

Изобретение «анализатора изображения». Файло Фарнсуорт

В это же время в Сан-Франциско над электронным телевидением работал другой американский изобретатель, которого звали Файло Тэйлор Фарнсуорт. Он родился в 1906 году в Юте в семье мормонов и еще в детстве решил стать изобретателем. Он мечтал о том, чтобы так же, как звук, передавать по радио изображение. Судьба была неблагосклонна к нему, он не смог получить основательного образования, но имел хорошие руки и светлую голову. Перебравшись из родного штата в Калифорнию, он уговорил нескольких банкиров ссудить ему денег на создание телевизионной системы. В 1927 году молодой изобретатель разработал передающую электронно-лучевую трубку «анализатор изображения» (imagedissector), которую он присоединил к уже существовавшему приемному устройству и пригласил банкиров посмотреть чудо телевидения. Все, что они увидели, было слабое изображение треугольника на светлом фоне. Банкиры не пришли в восторг: они вложили в дело большие деньги и хотели знать, когда они смогут продавать систему и получать прибыль. «Мы когда-нибудь увидим на экране хотя бы доллар?» — спросил один из них. Через несколько месяцев Фарнсуорт показал им четкое изображение доллара, а еще позже — кинематографическую версию шекспировской пьесы «Укрощение строптивой».

В 1930 году к Фарнсуорту приехал Зворыкин. Хозяин продемонстрировал гостю свой анализатор, и тот, к большому удовольствию автора, признал его превосходным. Однако впоследствии, когда Фарнсуорт ознакомился с иконоскопом, он нашел в себе мужество признать, что разработка Зворыкина была лучше, чем его собственная: анализатор не накапливал заряд, при очень хорошей освещенности изображение было прекрасным, но по чувствительности анализатор значительно уступал иконоскопу. Тем не менее, корпорация RCA, видя в Фарнсуорте конкурента, предложила ему продать ей его патентные права. Фарнсуорт был зажат в долговых тисках и пошел на продажу лицензии. Обе передающие трубки применялись в телевизионных системах еще долго, до создания более совершенных устройств: иконоскоп – в передачах кинофильмов, анализатор –в промышленном телевидении.

Радиовизионный передатчик. Передачи BBS

В 1928 году продемонстрировала “радиовизионный” передатчик W3XK и фирма JenkinsLaboratories, основанная переехавшим из Англии Дженкинсом: 2 июля начались первые регулярные передачи “радиофильмов” на города Восточного побережья США. В том же году в Германии Нипков осуществил первую передачу изображения по проводам, а еще через два года на выставке в Берлине изобретатель обошелся без них.

Однако жители Великобритании еще долго хранили верность Бэйрду. В 1928 году он провел первую трансатлантическую телевизионную передачу, в сентябре следующего начала регулярные телепередачи, вещательная корпорация ВВС, используя, передатчики Бэйрда. Телевидение признали быстро.

Разработка телевидения в СССР

Еще одна страна с самого начала очень серьезно отнеслась к новому СМИ — СССР. Почему, объяснять не нужно. И если говорить только о технической стороне дела, то советское телевидение долгое время шло вровень с наиболее передовым западным. Начать с того, что менее чем за два месяца до получения Зворыкиным патента на иконоскоп аналогичную заявку (“на трубку с трехслойной мишенью и накоплением зарядов”) в СССР подал инженер С.И. Катаев, впоследствии — один из ведущих советских специалистов в этой области. И хотя приоритет остался за Зворыкиным, чьи заслуги перед телевидением не подвергали сомнению и у него на родине, этот факт доказывает, что мысль ученых разных стран двигалась параллельно. Кстати, до середины 1930-х годов Зворыкин поддерживал тесные контакты с коллегами на родине — с тем же С. Катаевым, С. Векшинским, Л. Кубецким, А. Шориным и другими. Удивительно другое: авторы некоторых публикаций утверждают, что «отец телевидения» даже сам побывал в Москве в 1933 году, читал лекции и лично общался, в частности с Катаевым. Но затем такое сотрудничество было по понятным причинам свернуто. Вначале советское телевидение было «малострочным» (имеется в виду количество строк развертки), а, кроме того, механическим, с использованием тех же дисков Нипкова. Кроме того, даже после того, как в конце 1931 года началось опытное вещание из Москвы, поступавшая из студии картинка не всегда сопровождалась звуком. Затем начался период так называемого малокадрового электронного телевидения, заметно улучшившего качество изображения. Впервые идею предложил в 1936 году тот же Катаев, и много позже, в 1959-м, с помощью его метода удалось добиться сенсационного успеха: получить снимки обратной стороны Луны.

Пока же, в конце 30-х, Москва обзавелась первым телецентром — его построили на Шаболовке, рядом со знаменитой радиобашней Шухова. На ее вершине советские специалисты установили передающую антенну УКВ-передатчиков изображения и звука, а основное оборудование было закуплено заграницей. Поначалу Московский телецентр обладал единственной студией площадью 300 кв. м и единственной же камерой (фильмы передавали с помощью двух телекинокамер). В марте 1938 года состоялась первая пробная передача, и в новогоднюю ночь все работники центра могли разливать шампанское дважды: МТЦ был торжественно сдан в эксплуатацию. А уже в марте следующего года начались регулярные передачи.

Работы по усовершенствованию телевизионной техники не прекращались даже во время войны. Так, в 1940 году был разработан телевизионный стандарт на 441 строку, годом позже достигнут американский (525 строк), а в 1944 — рекордный 625-строчный. В октябре следующего года правительство приняло постановление перевести на него МТЦ. Реконструкцию осуществляло закрытое КБ во Фрязине, а помогали ему немецкие специалисты, недостатка в которых СССР в 1945 году не испытывал. 3 сентября 1948 года состоялась первая передача в новом стандарте, и впоследствии его приняли все страны с частотой питания в сети 50 герц.

Примерно в то же время был выпущен первый советский массовый телевизор – КВН-49 (первый опытный телевизионный приемник ТК-1 создали на Ленинградском заводе имени Козицкого еще в 1934-м), который народ тут же расшифровал как “купил, включил, не работает”. Объемам продаж КВНа в послевоенные годы могли бы позавидовать многие западные производители.

До появления спутников связи передача сигнала из Москвы в другие населенные пункты осуществлялась по кабельным или радиорелейным линиям связи. Однако использовали и более хитроумные средства, например, установку ретрансляторов на самолетах: именно так, в частности, передавали репортажи с фестиваля 1957 года в Ленинград, Смоленск, Киев и Минск.

Перспективы развития телевидения

В мире используют три системы цветного телевидения. Однако в Бразилии, например, наряду со стандартом М (525 строк) применяют видоизмененную систему PAL, отличающуюся от европейской значением цветовой под несущей. В Люксембурге и Монако телецентры работают по стандартам SECAM и PAL, во Вьетнаме — по системам NTSC и SECAM. В Бельгии, Голландии и других западноевропейских странах принята система PAL, но на территориях, где дислоцируются войска США, используется и система NTSC-M.

Применение стандартов разложения и систем цветного телевидения в регионах Земли показано в таблице. Следует иметь в виду, что в Китае и Индии, использующих систему PAL, проживает около 40 % всего населения планеты. Поэтому можно считать, что все три системы цветного телевидения примерно равнозначно применяются всеми странами мира.

Таблица 3
Регион Число стран/людей (млн.), использующих/принимающих в них
Стандарт разложения Систему цветного телевидения
625 525 SECAM PAL NTSC
Европа 40/730 16/370 25/360
Африка 50/610 24/205 26/405
Ближний и Средний Восток 19/200 9/120 10/80
Азия 24/2350 8/340 7/65 17/2474 8/340
Тихий океан 8/25 8/5 2/0,5 6/24 8/5
Северная Америка 2/0,2 4/280 1/0,1 1/0,1 4/280
Центральная Америка 2/1 26/149 2/1 26/150
Южная Америка 6/60 8/240 2/0,2 4/190 8/100
Итого 151/4156 54/1014 63/762 89/3533 54/875

Хотя в новых телевизорах качество изображения сейчас оценивается весьма высоко, спрос на них (основного источника доходов производителей телевизионного оборудования), случалось, не рос, а в отдельные периоды даже снижался. Надежды, что это положение изменится в связи с ростом числа принимаемых программ при внедрении кабельных и спутниковых распределительных сетей, к сожалению, не оправдались. Отчасти это объясняется увеличением платы за многопрограммность.

В свое время преобладало мнение, кстати, сохранившееся до наших дней, что привлечь телезрителей может только наибольшее подобие изображения передаваемым объектам съемки, повышение физиологического и эмоционального его воздействия. Одним из таких направлений, пока нереализованных, можно считать объемность (стереоскопичность). Наиболее удачной для ее реализации оказалась идея использования известных особенностей зрительного восприятия изображения. Основное его содержание воспринимается в пределах телесного угла 15x10° («изображение наблюдения»). Ему соответствует формат экрана 4:3, применяемый в телевидении, кино, живописи. Реальное же поле зрения существенно больше — 200x125°. Причем при наблюдении основного события в пределах узкого угла наличие изображения в большем угле создает впечатление стереоскопичности. Практически оно сохраняется при уменьшении его до значения 30x20°.

Другой особенностью восприятия изображения считается необходимое расстояние до экрана, которое должно быть не менее двух метров. При меньших расстояниях могут возникать головные боли, особенно от движущихся объектов.

Учитывая сказанное, минимальный размер телевизионного изображения должен быть 1x0,7 м. В результате в новых стандартах предусматривается увеличение числа строк разложения примерно вдвое (при формате изображения 16:9). Они получили название телевидения высокой четкости (ТВЧ или ТВВЧ). При этом в странах, где используется частота сети 50 Гц (Европа и др.), уже рекомендовано разложение на 1250 строк и 50 полей, а в странах, где частота сети равна 60 Гц (Америка, Япония и др.), — 1125 строк и 60 полей.

Разработка, испытание и частичное использование таких систем вещания, способов передачи и распределения их сигналов ведутся очень интенсивно. Причем в последнее время заметно стремление перейти на цифровые сигналы, позволяющие передавать в одном стандартном канале сигналы нескольких телевизионных программ и другой различной информации. Это будет способствовать также внедрению интерактивных систем, обеспечивающих потребителю получение по запросу интересующих его программ и другой информации.

Об интенсивности работ в этом направлении свидетельствует то, что в отдельные периоды последних лет в международных организациях изучалось до 40 предлагаемых новых стандартов телевидения: варианты систем телевидения повышенного качества, МАС, PAL-плюс и др. Следует сказать, что до начала их практического использования осталось совсем немного времени. Однако поиски новых идей, конечно, продолжаются.

Список литературы

1. В. Д. Крыжановский, Ю. В. Костыков: Телевидение цветное и черно-белое

2. www. referat. Ru

www.ronl.ru

Развитие техники телевидения, Физика - Реферат

Реферат по предмету: Физика (Пример)

Содержание

ВВЕДЕНИЕ. С чего все начиналось. Исследования Уильяма Крукса, Генриха Герца, Александра Столетова, Карла Брауна, Мориса Леблана, Бориса Розинга… 4

1.Механические телевизоры. Диск Нипкова.1884 г…6

2.Борис Львович Розинг. 1911 г…7

3.Первый механический советский телевизор Б-2. 1932 г…8

4.Владимир Зворыкин, (изобретатель кинескопа, 1929 г.;

  • создатель передающей трубки иконоскоп, 1933 г., и первой

полностью электронной многострочной вещательной системы

ТВ, 1933 г.)…10

5.Статотрон («трубка Брауде»).

1934 г… 12

6.Телевизор RCS TT-5, 1939 г… 13

7."Т 1 Ленинград".1946 г…14

8.Модель КВН-49, 1949 г. Изобретатели В. К. Кенигсон, Н. М. Варшавский и И. А. Николаевский…16

9. Цветной ТВ «Радуга». 1956 г…18

10. Стандарты вещания. — PAL, SECAM, NTSC. 1940−1967 гг…19

11. 1965−1975 г. Аппаратура второго поколения…26

12. 1974 г. Аппаратура третьего поколения…27

13. 1985 г. Аппаратура четвертого поколения…28

14. Стандарты DVB, HDTV 1998 г…29

15. Телевизоры сегодня:… 34

•Кинескопный

•Жидкокристаллический

•Плазменный

•Лазерный

•Проекционный

•Интернет

Выводы…38

Список использованных источников …39

Выдержка из текста

ВВЕДЕНИЕ.

С чего все начиналось. Исследования Уильяма Крукса, Генриха Герца, Александра Столетова, Карла Брауна, Мориса Леблана, Бориса Розинга

Впервые влияние света на электричество обнаружил немецкий физик Генрих Герц в 1887 году (это явление называется фотоэффект — вырывание электронов из вещества, при воздействии на него светом).

Не смотря на то, что я вление было подробно описано, объяснить сие явление, у него так и не получилось. Однако русский ученый Александр Столетов, провел опыт в феврале 1888, в котором четко было прослеживалось, влияние света на электричество. При проведении опыта Столетову удалось выявить несколько закономерностей. Он так же разработал так называемый «электрический глаз», прообраз современных фотоэлементов. Позднее, подобными исследованиями занималось и множество других великих ученых, в том числе Ф. Ленард, Дж. Томпсон, О. Ричардсон, К. Комптон, Р. Милликен, Ф. Иоффе, П. Лукирский и С. Прилежаев. Но только в 1905 году Альберт Эйнштейн смог полностью объяснить природу фотоэффекта.

Параллельно этим исследованиям происходило и множество других, сыгравших в итоге не менее важную роль в истории создания телевизоров. В 1879 году английский физик Уильямом Круксом открыл вещества, которые светились при воздействии на них катодными лучами — это были люминофоры. Немного позже была установлена связь между яркостью свечения люминофоров и силы их облучения. В 1887 году немецкий физик Карл Браун предоставляет первую версию катодо-лучевой трубки (кинескопа).

Цель работы — проследить историю развития техники телевидения, выделить основные моменты и изобретения, проанализировать телевизионную технику на сегодняшнее время.

Для достижения поставленной цели необходимо пройтись по основным пунктам:

  • •Механические телевизоры. Диск Нипкова.1884 г.

•Борис Львович Розинг. 1911 г.

•Первый механический советский телевизор Б-2. 1932 г.

•Владимир Зворыкин, (изобретатель кинескопа, 1929 г.; создатель передающей трубки иконоскоп, 1933 г., и первой полностью электронной многострочной вещательной системы ТВ, 1933 г.)

•Статотрон («трубка Брауде»).

1934 г.

•Телевизор RCS TT-5, 1939 г

•"Т 1 Ленинград".1946 г.

•Модель КВН-49, 1949 г. Изобретатели В. К. Кенигсон, Н. М. Варшавский и И. А. Николаевский.

•Цветной ТВ «Радуга». 1956 г

•Стандарты вещания. — PAL, SECAM, NTSC. 1940−1967 гг.

• 1965−1975 г. Аппаратура второго поколения.

• 1974 г. Аппаратура третьего поколения

• 1985 г. Аппаратура четвертого поколения.

•Стандарты DVB, HDTV 1998 г.

•Телевизоры сегодня:

2.Жидкокристаллический

3.Плазменный

4.Лазерный

5.Проекционный

6.Интернет

В соответствии с целью работы и поставленными задачами структура работы состоит из введения, пятнадцати глав, вывода и списка литературы.

Список использованной литературы

1.Механическое телевидение /Под ред. П. В. Шмакова. M. -Л., 1933; Урвалов В. А. Очерки истории телевидения. М, 1990, 211 с.; Television — an International History / Ed. A. Smith, R. Paterson. N.Y., 1995.

2.Новаковский С. В. К истории механического и электронного телевидения: имена и даты // Электросвязь. 1992. № 7. С. 39−42; ЛейтесЛ. С. Очерки истории московского малострочного механического телевидения. Ч. 1 // Техника кино и телевидения. 1995. № 12. С. 47−54.

3.Новаковский С.В. Становление телевидения // Формирование радиоэлектроники / Под ред. В.М.Родионова. М: Наука, 1988. С. 185−217.

4.Телевизор для индивидуального пользования // Радио Фронт. 1932. № 4. С. 28−32.

5.Сергеев Д. Простейший любительский телевизор // Радио Фронт. 1935. № 2. С. 39−42.

6.Брейтбарт А. Я. Новый любительский телевизор // Радио Фронт. 1935. № 7. С. 32−39; № 11. С. 36−41.

7.Борисов В.П. Владимир Козьмич Зворыкин. М.: Наука, 2004. С. 70−71.

8.Товбин М. Н. Первые отечественные приемники электронного телевидения // Техника средств связи. Серия «Техника телевидения». 1981. Вып. 5. С. 88−93.

9.Лейтес Л.С. От «television» к телевидению // ТКТ. 2009. N3.C. 92−93.

referatbooks.ru

Реферат: Телевидение

смотреть на рефераты похожие на "Телевидение"

ИССЛЕДОВАНИЯ в области телевидения заняли более чем 30 лет в жизни ученого и привели к открытию, принесшему ему мировую известность и послужившему основой для развития современного телевидения. Зарождение телевидения относится к 70-м годам прошлого столетия. Оно неразрывно связано с развитием электротехники и ее практическими применениями, в частности для связи на большие расстояния. Возможность бы строй передачи сообщений на большие расстояния в виде электрических сигналов наводила на мысль об использовании аналогичных принципов для передачи изображение на расстояние. Первые проекты систем для электрической передачи изображений были предложены вскоре после изобретения телеграфа и относились еще не к телевидению в современном понимании этого слова, а к фототелеграфии. т. е. передаче единичных неподвижных изображений (чертежей, рисунков и т. п.).Они основывались на использовании химического действия тока и применении различных механических устройств в передающем и приемном аппаратах.Передача сигналов осуществлялась по про водам, принимаемые изображения фиксировать на бумаге. Начало развития фототелеграфии связано с проектамиА. Бейна (1842 г.), Ф. Бэйкуелла (1847 г.) и Дж. Казел- ли (1862г.).Фототелеграфия не давала возможности наблюдать удаленные объекты в движении в момент передачи независимо от расстояния и оптических препятствий. т. е. не решала в полной мере задачу видения на расстоянии. Различие между фототелеграфией и телевидением пример но такое же, как между фотографией и кино. Первые успехи в передаче неподвижных изображений по линиям связи привлекли внимание ученых и изобретателей к проблеме телевидения. Но для перехода от фототелеграфии к телевидению, т. е. к непосредственной пере даче движущихся изображений, требовались новые методы и технические средства, необходимо было преодолеть огромные технические трудности.Телевидение, или видение на расстоянии за пределами непосредственного зрительного восприятия объектов человеком, могло быть осуществлено на основе преобразования света в электрические сигналы. Принципиальная возможность осуществления телевидения появилась после того, как в 1873 г. английские ученые Дж. Мей и У. Смит открыли светочувствительность химического элемента селена, т. е. изменение его сопротивления под действием света. В результате изучения этого явления вскоре в различных странах были предложены многочисленные проекты «видения на расстоянии при по мощи электричества», в которых использовались свойства селена для светоэлектрического преобразования. В большинстве случаев эти проекты основывались не на каких-либо теоретических исследованиях и практических опытах, а на догадках и зачастую на неверных исходных положениях и поэтому не могли быть практически осуществлены. В некоторых проектах и предложениях со держалось рациональное зерно, но необходимые для их реализации элементы и приборы были еще несовершенны или вообще отсутствовали. Отдельные изобретатели пошли по известному в истории техники пути простого копирования явлений природы и пытались построить телевизионную систему по аналогии с устройством зрительного аппарата человека. Такая система была предложена в 1875 г. американцем Дж. Керн. Светочувствительной сетчатке глаза в ней соответствовала панель с большим количеством миниатюрных селеновых фотосопротивлений, составлявшая основу передающего устройства.Центры коры головного мозга, где создаются зри тельные восприятия, представлялись источниками света (например, лампочками накаливания) , расположенными на второй панели в месте приема. Каждое фотосопротивление па панели передатчика было связано с соответствующим источником света на панели приемника парой электрических проводов, выполнявших роль зрительных нервов. Преобразование оптического изображения в электрические сигналы в системе Кери должно было осуществляться одновременно и непрерывно всеми фотосопротивлениями. Все изменения передаваемого изображения отражались бы в изменении яркости свечения источников света в приемном устройстве, что позволяло в принципе производить передачу движущихся изображений. Эта система, получившая название многоканальной, не могла быть осуществлена практически вследствие ее сложности даже при не большом числе элементов изображения. Для практического решения проблемы телевидения нужно было найти такой способ передачи изображений, который позволял бы заменить большое количество линий связи между передающим и приемным устройствами од ной линией, т. е. перейти от сложной многоканальной системы к более простой, одноканальной. Этот переход означал замену одновременной передачи всех элементов изображения поочередной. Такая замена оказалась возможной на основе применения развертки изображения и использования инерционности зрительного восприятия. Первые одноканальные системы передачи, основанные на этих принципах, были предложены в 1877-1878 гг. независимо французским инженером М. Санлеком, португальским физиком А. де Пайва и русским студентом, впоследствии известным физиком и биологом П. И. Бахметьевым.Переход от многоканальной системы передачи изображений к одноканальной был связан с введением в телевизионную систему механических элементов. В отличие от чисто электрической статической системы Кери, не содержавшей никаких механических движущихся частей, в системы Санлека, де Пайва иБахметьева требовалось применение более или менее сложных механизмов для развертки или разложения изображения на элементы. В последующие годы было предложено еще много проектов телевизионных систем, основанных на использовании светочувствительности селена и применении различных механических устройств. Передающее устройство в большинстве этих систем представляло собой сочетание теленового светоэлектрического преобразователя и механизма для развертки изображения. Такое направление в построении телевизионных систем не случайно. Оно было обусловлено общей тенденцией промышленно-технического развития во второй половине прошлого века, характеризующегося изобретением остроумных механизмов и совершенствованием машин, и опиралось на хорошо развитые отрасли науки, техники и промышленности. Известно более ста проектов систем передачи изображений, появившихся в разных странах в период с 1880 по 1900 г. Однако лишь немногие из этих проектов имели практическое значение для развития телевидения. Важным шагом в деле практического решения проблемы телевидения явилось изобретение в 1884 г. П. Нипковым (Германия) простого оптико- механического устройства для построчной развертки и воспроизведения телевизионных изображений. Основным элементом в передатчике и приемнике его системы был развертывающий диск, получивший название диска Нипкова. Он представлял собой непрозрачный круг большого диаметра, у внешнего края которого расположены по спирали небольшие круглые отверстия на одинаковом угловом расстоянии одно от другого. Каждое последующее отверстие смещено на величину своего диаметра к центру диска. В передатчике диск находился между передаваемым объектом и селеновым фотосопротивлением. Изображение передаваемого объекта фокусировалось объективом на плоскость диска. При вращении диска сквозь его отверстия свет проходил на фотосопротивление поочередно от отдельных элементов изображения. Таким образом осуществлялось разложение светового потока изображения на элементарные световые потоки.Каждое отверстие давало одну строку изображения. За один оборот диска на фотосопротивление последовательно воздействовал свет от всех элементов изображения, что соответствовало передаче одного кадра. Число строк в кадре равнялось числу отверстий в диске. В приемке такой же диск располагался между глазом наблюдателя и источником света, модулируемым фототоком передатчика; этот диск вращался синхронно и синфазно с диском передатчика.При наблюдении источника света через отверстия вращающегося диска наблюдатель мог видеть передаваемое изображение в плоскости диска. Для модуляции источника света Нипков предполагал использовать открытое Фарадеем вращение плоскости поляризации света в магнитном поле, а также колебания мембраны телефона. Телевизионная система с дисками Нипкова содержит в себе основные элементы оптико-механических телевизионных систем. Проект Нинкова относится к немногим проектам начального периода истории телевидения, в которых имелись оригинальные идеи, приблизившие решение задачи видения на расстоянии, но он был неосуществим в то время из- за несовершенства отдельных элементов системы. Основная трудность состояла в невозможности получить достаточно сильный сигнал изображения вследствие невысокой чувствительности селенового фотосопротивления. В таком состоянии находилось телевидение, когда эта проблема привлекла внимание Б. Л. Розинга. Начало его практических исследований в области передачи изображений, которую он называл электрической телескопией, от носится к 1897 г. В Константиновском училище Борис Львович познакомился с преподавателем электротехники, капитаном артиллерии Константином Дмитриевичем Перским. Это был широко эрудированный человек, принадлежавший к числу передовых русских офицеров.Так же как и Борис Львович он интересовался вопросами передачи изображении на расстояние и следил за всеми новыми достижениями в этой области. К. Д.Перскому принадлежит приоритет на термин «телевидение», который он впервые употребил в докладе «Современное состояние вопроса об электровидении на расстоянии (телевизирование)», прочитанном им на 1-м Всероссийском электротехническом съезде в 1900 г., а за тем на Международном электротехническом конгрессе в Париже. Не достигнув положительных результатов с различными вариантами электрохимических систем передачи изображений и убедившись в их бесперспективности, Б. Л. Розинг настойчиво ищет новые пути и средства решения задачи. Быстрое развитие естествознания и физики и ряд важных научных открытий и изобретений, сделанных в конце ХIХ и начале XX а., подготовили необходимую научно- техническую базу для разработки новых методов телевидения. Открытие внешнего фотоэффекта, изобретение электронно-лучевой трубки, изобретение радио оказали решающее влияние на развитие телевидения. Работая в лабораториях с осциллографическими трубками Брауна и наблюдая, как электронный луч вычерчивает на экране трубки сложные светящиеся фигуры, Б. Л. Розинг пришел к мысли использовать электронный луч для воспроизведения изображений в системе электрической телескопии. В 1902 г. Б. Л. Розинг применил электроннолучевую трубку в приемном устройстве системы с электрохимическими элементами на передающей стороне. Трубка имела две пары отклоняющих электромагнитов, расположенных взаимно, перпендикулярно и соединенных со стержнями электролитической ванны. Луч света был заменен металлическим штифтом. При движении штифта по слою медно го купороса пятно на экране трубки перемещалось в со ответствующую точку. Электронный луч чертил вензеля и буквы, выводимые металлическим штифтом на отправительной станции.Затем отклоняющие электромагниты трубки соединялись на передающей стороне с реостатами, движки которых перемещались по кругу. Одновременным изменением положений движков можно было получать такой же эффект, как и при перемещении штифта в электролитической ванне. Но таким способом можно было передавать не оптическое изображение, а только простые рисунки, буквы, цифры, тогда как целью изобретателя было осуществление передачи на расстояние живых сцен. Впоследствии стало известно, что аналогичный способ передачи рисунков и письменного текста с воспроизведением их на экране электроннолучевой трубки разрабатывался в то же время в .Германии М.Дикманом и Г. Глаге и был запатентован ими в 1906 г. Так шаг за шагомБорис Львович создавал свою систему электрической передачи изображений, настойчиво экспериментируя и проверяя практически каждое ее звено. И только после того как вся схема и все ее элементы были тщательно продуманы, он подал заявку на выдачу ему привилегии на изобретение «Способа электрической передачи изображений». Это было 25 июля 1907 г., т. е. спустя 10 лет после начала первых опытов. В том же 1907 г. Б. Л. Розинг подал патентные заявки на свое изобретение в Германии и в Англии. Интересно отметить, что патенты в этих странах он получил раньше, чем в России (в Англии - 25 июня 1908 г., в Германии - 24 апреля 1909 г., в России - 30 октября 1910 г.) Таким образом, приоритет Б. Л. Розинга на открытие нового способа приема изображений в телевидении был неоспоримо закреплен в полученных им русском и иностранных патентах. Новая схема телевизионной системы Розинга с использованием модуляции скорости движения электронного луча в приемной трубке была запатентована им в 1911 г. в России, а затем в Англии, Германии и США. Отмечая заслуги Б. Л. Розинга в области электрической телескопии.Русское техническое общество присудило ему в 1912 г. золотую медаль и премию имени почетного члена общества К. Ф. Сименса. Эта премия присуждалась один раз в два года за выдающееся изобретение, усовершенствование или исследование в области электротехники. Но несмотря на все это, работой Розинга не заинтересовались ни правительственные учреждения, ни военное ведомство, очевидно потому, что она не могла сразу дать конкретно ощутимые результаты. Поэтому ученому пришлось проводить свои эксперименты, не получая никакой поддержки. После первых успешных опытов передачи изображений Борис Львович продолжает кропотливую работу по усовершенствованию своей системы. Полученные результаты не удовлетворяли его. Он ясно отдавал себе отчет в том, что они только подтверждали правильность принципов построения системы, но не могли считаться приемлемыми с практической точки зрения. Однако эти результаты оказались настолько грубыми, -писал он,- что я решил вновь подвергнуть переработке на этот раз все части прибора: оптическую систему, фотоэлектрическую цепь, синхронные приспособления и брауновскую трубку» . Большое внимание было обращено на совершенствование оптической системы передающего устройства.Нужно было добиться того, чтобы на зеркальную грань падал световой луч минимального сечения, а переход его с одной строки на другую совершался практически мгновенно. Оказалось, что эту задачу можно решить, направляя свет от передаваемого предмета на зеркало через оптическую трубу Кеплера с большой светосилой. Важным шагом в усовершенствовании приемного устройства, имевшим большое значение для дальнейшего раз вития электронного телевидения, был переход от газона полненной трубки с холодным катодом к вакуумной трубке с накаливаемым катодом и магнитной фокусировкой электронного пучка. В 1924 Б. Л. Розинг воссоздал свою систему и внес ряд усовершенствований в передающее и приемное устройства. Была разработана новая оптическая система для «по лучения неискаженного в отношении яркости, отчетливо сти и увеличения изображения». Для повышения четкости изображения число граней барабана, вращающегося вокруг горизонтальной оси, было увеличено до 48, а второй барабан замешан одним зеркалом. Это зеркало при помощи эксцентриков совершало колебательное движение, двигаясь равномерно в одну сторону в течение 0,1 сек., затем быстро возвращалось в исходное положение и снова начинало движение в прежнем на правлении. Такая система развертки обеспечивала правильное чередование строк без всяких перерывов.Изображение разлагалось на 2400 элементов. Была также изменена схема получения отклоняющего напряжения для электроннолучевой трубки. Оно снималось с конденсатора, соединенного через большое сопротивление с источником тока. Конденсатор заряжался за время поворота барабана на одну грань и разряжался практически мгновенно. Благодаря этому к трубке подводилось отклоняющее напряжение пилообразной формы. В другом варианте пилообразное отклоняющее напряжение получалось от схемы с катушкой индуктивности. Подверглась изменению и электроннолучевая трубка приемного устройства. Основное внимание Б. Л. Розинг сосредоточил на получении тонкого электронного пучка, уменьшении аберраций и устранении взаимодействия фокусирующего и отклоняющего полей. Опыты, проведенные С. Л.Розингом в ЛЭЭЛ в 1924- 1928 гг., показали полную работоспособность его телевизионной системы и правильность принципов, на которых она строилась. В лабораторных условиях можно было передавать простые изображения с четкостью48 строк. Изображения на экране трубки получались вполне точные и настолько яркие, что их можно было фотографировать. В 1928 г. Б. Л. Розинг предложил новую телевизионную систему, интересную во многих отношениях. В середине 20- х годов телевидение сделало свои первые практические шаги. Некоторые изобретатели в США, Англии и СССР осуществили передачу на небольшие расстояния силуэтных движущихся изображений при помощи оптико-механических телевизионных систем. Сопоставляя два шути развития телевидения, Б. Л.Розинг выступает как убежденный сторонник и пропаган-дист электронного телевидения. В ряде статей, опубликованных в различных журналах, он доказывает, что задача телевидения может быть решена только при помощи электронных средств. «В отношении катодной телескопии предсказания являются несравненно более благоприятны- и, чем в отношении механической,- писал он в 1928 г.,- поэтому решение задачи электрической телескопии в смысле получения легкого и простого прибора для широкого пользования нужно ожидать скорей всего на этом пути» Развитие электронного телевидения в эти годы проходило в борьбе с противодействием сторонников механического телевидения, пессимистически оценивавших перспективы электронных систем из- за больших технических трудностей, связанных с их созданием. Но идея электронного телевидения, как самая прогрессивная, оказалась наиболее жизненной. В 20-х годах в ряде стран были предложены системы телевидения, являвшиеся вариантами системы Б. Л. Розин- га. Для передачи изображения в них применялось то или иное оптико-механическое устройство, а для приема - электроннолучевые трубки, аналогичные трубкам Розинга. Такие системы были запатентованы Никольсоном и Сэбба в США, Довийе и .Валенси во Франции,Дикманом в Германии и др. Некоторые из этих изобретателей построили свои системы и добились определенных практических результатов. Работавший в области телевидения французский ученый Фурнье, оценивая влияние Б. Л.Розинга на развитие телевидения, писал в 1926 г.: -Систему русского профессора Бориса Розинга можно рассматривать как прототип современных приборов телевидения. Передающая телевизионная трубка, в которой оказалось возможным практически использовать эффект накопления электрических зарядов, была изобретена в 1931 г. в СССР С. И. Катаевым. Несколько позже, в том же1931 г. аналогичная трубка, названная иконоскопом, была разработана независимо от Катаева американским специалистом В. К. Зворыкиным бывшим учеником Б. Л. Розинга по Технологическому институту. Работы в области телевидения Зворыкин начал под влиянием Б. Л. Розинга. Сам он так говорит об этом: «Когда я был студентом, я учился у профессора физики Б. Розинга, который, как известно, первым применил электроннолучевую трубку для приема телевизионных изображений. Я очень, интересовался его работами и просил разрешения помочь ему. Много времени уходило у нас на беседы и обсуждение возможностей телевидения. В это время я полностью понял недостатки механического телевидения и необходимость применения электронных систем» .Иконоскоп Зворыкина не имел каких-либо принципиальных отличий или технических преимуществ по сравнению с трубкой Катаева. В дальнейшем название иконоскоп стало применяться как к трубке Зворыкина, так и к трубкеКатаева, и широко вошло в специальную литературу, как сама трубка вошла в технику телевидения. Изобретение иконоскопа явилось поворотным пунктом в истории телевидения, определившим направление его дальнейшего развития.Стало совершенно ясно, что никакая из существовавших в то время оптико- механических систем, несмотря на все усовершенствования, не может конкурировать с электронной телевизионной системой. Иконоскоп обеспечивал телевизионные передачи с большим числом строк. С появлением иконоскопа завершился период искания путей практического осуществления передачи изображений на расстояние и становления электронных телевизионных систем.Переход от смешанных телевизионных систем (оптико-механические передающие и электронные приемные устройства) к полностью электронным системам начался практически с 1934 г. и был завершен в разных странах в течение 3-4 лет.

В дальнейшем были разработаны другие, более чувствительные, чем иконоскоп, и более совершенные пере дающие телевизионные трубки. Важная роль в создании этих трубок принадлежит советским ученым П. В. Шмакову. П.В. Тимофееву, Г. В. Брауде, Л. А. Кубецкому, Б. В. Круссеру и др. На всех этапах развития телевидения ученые нашей страны находили самостоятельные, принципиально новые и правильные решения сложных задач, во многих случаях значительно опережавшие со ответствующие достижения зарубежных специалистов. В результате работ советских и иностранных специалистов, внесших свой вклад в решение отдельных задач телевидения, и благодаря быстрому развитию радиоэлектроники телевизионная техника достигла такого уровня раз вития, когда стало возможным создание систем цветного и объемного телевидения и широкое применение телевизионных установок в различных отраслях народного хозяйства, для научных исследований и т. д.

Мечта человека о возможности видеть на любые расстояния отражена в легендах и сказках многих на родов. Осуществить эту мечту удалось в наш век, когда общее развитие науки и техники подготовило основу для передачи изображения на любое расстояние. Первые передачи телевизионных изображений по радио в СССР произведены 29 апреля и 2 мая 1931 г. Они были осуществлены с разложением изображения на 30 строк. За несколько дней до передачи радиостанция Всесоюзного электротехнического института "ВЭИ" сообщила следующее: 29 апреля впервые в СССР будет произведена передача телевидения(дальновидения) по радио. Через коротковолновый передатчик РВЭИ-1Всесоюзного электротехнического института (Москва) на волне 56,6 метра будут передаваться изображения живого лица и фотографии. Телевидение проводилось тогда по механической системе, т. е. развертка изображения на элементы (1200 элементов при 12,5 кадра в секунду) проводилась с по мощью вращающегося диска. По простоте устройства телевизор с диском Цинкова был доступен многим радиолюбителям. Прием телевизионных передач осуществлялся во многих отдаленных пунктах нашей страны. Однако механическое телевидение не обеспечивало удовлетворительного качества передачи изображения.Различные усовершенствования механической системы телевидения привели к созданию сложных конструкций с применением вращающегося зеркального винта и др. На смену механическим системам пришли электронно" лучевые системы телевидения, сделавшие возможным его подлинный расцвет. Первое предложение по электронному телевидению было сделано русским ученым Б. Л. Розингом, который 25 июля 1907 г. получил «Привилегию за № 18076» на приемную трубку для «электрической телескопии». Трубки, предназначенные для приема изображений, по лучили в дальнейшем название кинескопов. Создание электронно-лучевого телевидения стало возможным после разработки конструкции передающей электронно-лучевой трубки. В начале ЗО-х годов передающая телевизионная электронно-лучевая трубка с накоплением заряда была предложена в СССР С. И. Катаевым. Использование трубки с накоплением заряда открыло богатые перспективы для развития электронного телевидения. В1936 г. П. В. Тимофееву и П. В. Шмакову было выдано авторское свидетельство на электронно-лучевую трубку с переносом изображения. Эта трубка была следующим важным шагом в развитии электронно го телевидения. Исследования в области передающих и приемных электронно-лучевых трубок, схем развертывающих устройств, широкополосных усилителей, телевизионных передатчиков и приемников, достижения в области радиоэлектроники подготовили переход к электронным системам телевидения, позволившим по лучить высокое качество изображения. В 1938 г. в СССР были пущены в эксплуатацию первые опытные телевизионные центры в Москве и Ленинграде.Разложение передаваемого изображения в Москве было 343 строки, а вЛенинграде - 240 строк при 25 кадрах в секунду. 25 июля 1940 г. был утвержден стандарт разложения на 441 строку. Первые успехи телевизионного вещания дали возможность приступить к разработке промышленных образцов телевизионных приемников. В 1938 г. начался серийный выпуск консольных приемников на 343 строки типа ТК-1 с размером экрана 14Х18 см. И хотя в период Великой Отечественной войны телевизионное вещание было прекращено, но научно-исследовательские работы в области создания более совершенной телевизионной аппаратуры не прекращалась. Большой вклад в развитие телевидения внесли советские ученые и изобретатели -С. И. Катаев, П. В.Шмаков, П. В. Тимофеев, Г. В. Брауде, Л. А. Кубецкий А. А. Чернышев и др.Во второй половине 40-х годов разложение изображения передаваемогоМосковским и Ленинградским центрами было увеличено до 625 строк, что существенно повысило качество телевизионных передач. Бурный рост передающей и приемной телевизионной сети начался в середине 50-х годов. Если в 1953 г. работали только три телевизионных центра, то в 1960 уже действовали 100 мощных телевизионных станций и 170 ретрансляционных станций малой мощности, а к концу 1970 г.- до 300 мощных и около 1000. телевизионных станций малой мощности. Накануне 50-летня Великой Октябрьской социалистической революции,4 ноября 1967 г. вступила в строй Общесоюзная радиотелевизионная передающая станция министерства связи СССР, которая постановлением Совета МинистровСССР названа имени «50-летия Октября». Основным сооружением Общесоюзной радио- телевизионной передающей станции в Останкино является свободно стоящая башня, имеющая общую высоту 540 м. Она превышает высоту знаменитойЭйфеле- вой башни в Париже на 240 м. Конструктивно она со стоит из фундамента, железобетонной части высотой 385 м и стальной трубчатой опоры для антенны высотой 155 м. Ввод в действие телевизионной башни в Останкине обеспечил: увеличение одновременно действующих телевизионных программ до четырех; увеличение радиуса меренного приема всех телевизионных программ от50 до 120 км и обеспечивает уверенный прием всех про грамм на территории с населением более 13 млн. чело век; значительное улучшение качества приема изображения; резкое увеличение напряженности электромагнитного поля телевизионного сигнала, что позволило устранить влияние различного рода помех при приеме телевизионных программ; дальнейшее развитие междугородного и международного обменов телевизионными программами по радиорелейным, кабельным магистралям и каналам космической связи; значительное увеличение объема внестудийных передач путем одновременного приема сигнала от десяти передвижных телевизионных станций и стационарных трансляционных пунктов: обеспечение передачи радиовещательных программ через УКВ радиостанций для населения и на радиотрансляционные узлы Московской области, а так же автоматическое включение и выключение радиоузлов путем подачи в эфир кодированных сигналов. Общесоюзная радиотелевизионная передающая станция вОстанкино располагает мощным современным техническим оборудованием, позволяющим транслировать телевизионные передачи в черно-белом и цветном изображении в эфир и по кабельной, радиорелейной и космической сетям СССР.Одновременно с началом работы Общесоюзной радиотелевизионной передающей станции в Москве в Останкине начал работать Общесоюзный телевизионный центр, оснащенный совершенным телевизионным оборудованием. Общая площадь помещения телевизионно го центра составляет 155 тыс.кв. м. Он имеет в своем составе 21 студию: две студии площадью по 1 тыс.кв. м, семь студий по 700 кв. м, пять студий по 150 кв.м. и др. Все телевизионное оборудование рассчитано на создание передач, идущих как непосредственно на передатчики, так и для записи на магнитную ленту. Телевизионный центр в Останкино насыщен комплексом совершенной аппаратуры, позволяющей художественно оформлять передачи любых программ. Технический комплекс обеспечивает видеозапись цветных и черно-белых программ, производство телевизионных художественных фильмов и выпуск хроникально-документальных программ на кинопленке и в видео записи. Телецентр оснащен техническими средствами записи монтажа, озвучивания и тиражирования видеомагнитофильмов. Ведется строительство новых высотных телевизионных башен в Вильнюсе и Таллине.Каждая из этих башен имеет свою оригинальную архитектуру. Еще в 1925 г. наш соотечественник И. А. Адамяр предложил систему цветного телевидения с последова тельной передачей трех цветов: красного, синего и желтого. В 1954 г. Московским телевизионным центром на Шаболовке были осуществлены первые опытные передачи с поочередной передачей цветных составляющих. Турникетная антенна, предназначенная для пере дача сигналов цветного изображения и звукового сопровождения, была установлена на металлической башке, сооруженной рядом с Шуховской башней. Прием цветного телевидения производился на телевизоры «Радуга» с вращающимся светофильтром. Однако такая система требовала значительного расширения спектра видеочастот и была не совместима с существовав шей системой черно-белого телевидения. В 1956 г. в лаборатории Ленинградского электротехнического института связи им. М.А. Бонч-Бруевича разработали и изготовили под руководством П. В. Шмакова установку цветного телевидения с одновременной передачей цветов. В январе1960 г. состоялась первая передача цветного телевидения в Ленинграде с опытной станции Ленинградского электротехнического института связи. В это же время для приема передач цветного телевидения были изготовлены опытные телевизоры. В течение- ряда лет в Советском Союзе и в других странах проводились испытания различных систем цветного телевидения. В марте 1965 г. было подписано соглашение между СССР и Францией о сотрудничестве в области цветного телевидения на основе системы СЕКАМ. 26 июня 1966 г. было принято решение избрать для внедрения в Советском Союзе совместную советско- французскую систему цветного телевидения СЕКАМ-111. Первые передачи по совместно советско-французской системе начались в Москве с 1 октября 1967 г., к этому же времени был приурочен выпуск первой партии цветных телевизоров. В день 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции(7 ноября 1967 г.) состоялась первая цветная телевизионная передача сКрасной площади парада и демонстрации трудящихся. Внедрение цветного телевидения открыло широкую возможность для повышения качества передач и позволило значительно повысить эмоциональность восприятия телевизионных передач и увидеть изображения в естественных красках.

Литература

1. Резников М.Р. Радио и телевидение вчера, сегодня, завтра.-М.:Связь,1977.-95с.2. Джигит И.С. История развития и достижения советского телевидения.//Радиотехника.- 1947.- №9.- С.39-43.3. Шамшин В.А. Телевидение.// Электросвязь.- 1975. - №9.- С.1.4. Талызин Н.В. Связь, телевидение, радиовещание.// Радио.- 1976.- №3.-С.1-3.5. Горохов П.К. Б.Л.Розинг - основоположник электронного телевидения.-М.:Наука,1964.- 120с.6. Бурлянд В.А., Володарская В.Е., Яроцкий А.В. Советская радиотехника и электросвязь в датах.- М.:Связь, 1975.- 191с.7. Добровольский Е.Е. Основные направления научно-технического прогресса радиосвязи, радиовещания и телевидения.- М.:Связь, 1974.- 56с.

-----------------------[pic]

www.neuch.ru

Презентация по физике на тему: "История развития современного телевидения"

Слайд 1

История развития современного телевидения Работу выполнила ученица 11 класса ГБОУ СОШ № 1465 и мени адмирала Н.Г. Кузнецова Третьякова Анастасия Учитель физики: Л.Ю. Круглова

Слайд 2

Телевидение— комплекс устройств для передачи движущегося изображения и звука на расстояние.

Слайд 3

Основные принципы Телевидение основано на принципе последовательной передачи элементов изображения с помощью радиосигнала или по проводам. Разложение изображения на элементы происходит при помощи диска Нипкова, электронно-лучевой трубки или полупроводниковой матрицы. Количество элементов изображения выбирается в соответствии с полосой пропускания радиоканала и физиологическими критериями.

Слайд 4

Телевизионный тракт в общем виде включает в себя следующие устройства: Телевизионная передающая камера. Служит для преобразования изображения, получаемого при помощи объектива на мишени передающей трубки или полупроводниковой матрице, в телевизионный видеосигнал. Телекинопроектор. Преобразует изображение и звук на киноплёнке в телевизионный сигнал, и позволяет демонстрировать кинофильмы по телевидению. Видеомагнитофон. Записывает и в нужный момент воспроизводит видеосигнал, сформированный передающей камерой или телекинопроектором .

Слайд 5

Видеомикшер. Позволяет переключаться между несколькими источниками изображения: камерами, видеомагнитофонами и другими. Передатчик. Несущий сигнал высокой частоты модулируется телевизионным сигналом и передается по радио или по проводам. Приёмник — телевизор. С помощью синхроимпульсов, содержащихся в видеосигнале, телевизионное изображение воспроизводится на экране приемника (кинескоп, ЖК-дисплей, плазменная панель).

Слайд 6

Кроме того, для создания телевизионной передачи используется звуковой тракт, аналогичный тракту радиопередачи. Звук передаётся на отдельной частоте обычно при помощи частотной модуляции по технологии, аналогичной FM-радиостанциям . В цифровом телевидении звуковое сопровождение, часто многоканальное, передаётся в общем потоке с данным изображением .

Слайд 7

Предшественники телевидения

Слайд 8

Копирующий телеграф Год появления Создатель 1843 Александр Бен Значение В качестве устройства, отправляющего и принимающего изображения, здесь были использованы сургучно-металлические пластины, изготовленные из небольших кусков изолированной проволоки, которую Бен набивал на прямоугольную раму, и залитые жидким сургучом. Это изобретение уже содержало в себе некоторые существенные признаки телевизионных систем: в конструкции копирующего телеграфа впервые осуществлялась задача электрической передачи изображения на большое расстояние. Но из-за своей сложности и высокой цены устройство не получило практического применения.

Слайд 9

Ф отоэффект Год появления Создатель 1873 Уиллоуби Смит Значение Его суть заключалась в том, что при освещении некоторые полупроводники меняли электрическое сопротивление. В 1873 г. англичанин Смит сообщил о проведённых им опытах с кристаллическим селеном, в результате которых выяснилось, что при освещении из атомов селена выделилась часть электронов, и полупроводник селен приобрёл свойства проводника. Открытие, сделанное Смитом, стало использоваться в телевизионных системах.

Слайд 10

Год появления Создатель Значение 1887 Генрих Герц Обнаружил влияние света на электричество. Он подробно описал свои наблюдения, но объяснить это явление так и не сумел . 1888 Александр Столетов Провел опыт наглядно демонстрирующий влияние света на электричество. Выявил несколько закономерностей этого явления. Разработал прообраз современных фотоэлементов, так называемый «электрический глаз»

Слайд 11

Диск Нипкова Год появления Создатель 1884 Пауль Нипков Значение Устройство являло собой вращающийся непрозрачный диск, диаметром до 50 см, с нанесенными по спирали Архимеда отверстиями. Таким образом происходило сканирование изображения световым лучом, с последующей передачей сигнала на специальный преобразователь. Для сканирования же хватало фотоэлемента. Количество отверстий иногда доходило до 200. В телевизоре процесс повторялся в обратном порядке - для получения изображения опять-таки использовался вращающийся диск с отверстиями, за которым находилась неоновая лампа. При помощи столь нехитрой системы и проецировалось изображение.

Слайд 12

Телевидение уходит в массы

Слайд 13

Первый электронный телевизор, пригодный для практического применения был разработан в американской научно-исследовательской лаборатории RCA, возглавляемой Зворыкиным, в конце 1936 года. Несколько позже, в 1939 году, RCA представила и первый телевизор, разработанный специально для массового производства. Эта модель получила название RCS TT-5. Она представляла из себя массивный деревянный ящик, оснащенный экраном с диагональю в 5 дюймов.

Слайд 14

Телевидение в СССР и России В Советском Союзе первый телевизор, выпущенный в апреле 1932 года, назывался Б-2. Эта была механическая модель. Первый же электронный телевизор - легендарный КВН-49 был создан в 1949 году. Он был оснащен маленьким экраном и перед ним устанавливалась специальная линза, которую нужно было наполнять дистиллированной водой. В дальнейшем появилось и множество других, более совершенных моделей. В середине 1967 года в СССР началось производство цветных телевизоров.

Слайд 15

Цветное телевидение Цветное телевещание по системе NTSC было запущено 18 декабря 1953 г. в США. Первый пригодный к продаже цветной телевизор создала в 1954 году все та же RCA. Эта модель была оснащена 15- дюймовым экраном. Несколько позже были разработаны модели с диагоналями 19 и 21 дюйм. Стоили такие системы дороже тысячи долларов США, а, следовательно, были доступны далеко не всем. Из-за сложностей с повсеместной организацией цветного телевещания, цветные модели телевизоров не могли быстро вытеснить черно-белые, и долгое время оба типа производились параллельно. Единые стандарты (PAL и SECAM) появились и начали внедрятся в 1967 году.

Слайд 16

Развитие телевидения

Слайд 17

Первые регулярные телепередачи начались в 1936 году в Великобритании и Германии, в 1941 году в США. Однако массовое распространение в Европе телевещание получило лишь в 1950-е. В Советском Союзе первый опытный сеанс телевещания состоялся 29 апреля 1931 года. 1 октября 1931 г. в СССР началось регулярное телевизионное вещание . В 1937 году был организован первый телецентр на улице Шаболовке, с 1938 года осуществлявший экспериментальное телевещание на основе электронных систем, а с 1939 года - регулярное телевещание (первой передачей стала демонстрация фильма об открытии 18-го съезда ВКП(б)).

Слайд 18

В первой половине 1990-х годов началась реорганизация телевещания, появились первые автономные формы - общественное вещание и коммерческое вещание (существующее за счёт рекламы). В 1990 году образована Всероссийская государственная телевизионная и радиовещательная компания (ВГТРК). ВГТРК организовала телеканалы «Россия» (1991) и «Российские университеты» (1992-1996 ). Генеральная Ассамблея ООН в марте 1998 г. в ознаменование даты проведения I Всемирного телевизионного форума объявила 21 ноября Всемирным днём телевидения . Сегодня традиционное аналоговое телевидение практически исчерпало свои возможности. К 2015 году телевидение в России полностью перейдет на цифровой формат вещания, что позволит увеличить количество каналов в несколько раз. Специалисты отмечают, что Россия хорошо подготовлена к «цифровой революции».

nsportal.ru


Смотрите также

 

..:::Новинки:::..

Windows Commander 5.11 Свежая версия.

Новая версия
IrfanView 3.75 (рус)

Обновление текстового редактора TextEd, уже 1.75a

System mechanic 3.7f
Новая версия

Обновление плагинов для WC, смотрим :-)

Весь Winamp
Посетите новый сайт.

WinRaR 3.00
Релиз уже здесь

PowerDesk 4.0 free
Просто - напросто сильный upgrade проводника.

..:::Счетчики:::..

 

     

 

 

.