書名: 青少年科學人文藝術通識大全(彩圖精裝)作者名: 魯中石本章字數: 1930字更新時間: 2019-01-02 19:30:17
第一臺電視機的出現
1925年10月2日,蘇格蘭電氣工程師約翰·洛吉·貝爾德在倫敦的工作室中傳送了第一張電視圖像。與美國工程師斯福羅金的后來發展出的電子式系統不同,貝爾德電視機系統的拍攝和接收基本上是機械式的。
約翰·洛吉·貝爾德(1888~1946年),1888年8月13日出生于蘇格蘭西部,并在格拉斯哥接受教育。第一次世界大戰爆發后,貝爾德由于體弱多病而免于兵役,但他也因健康原因而失掉了電氣工程師的工作。在遭受了三次生意失敗的打擊后,1922年貝爾德去了英國南部海岸的海斯汀修養,就是在這里,他開始了關于電視的實驗。所有的電視攝像機都具有掃描圖像功能的某些方法,貝爾德將具有高轉速的尼普科夫盤——波蘭電氣工程師尼普科夫(1860~1940年)發明并獲得專利——用在他的電視系統之中。尼普科夫盤是一個按螺旋形打了一系列孔的圓盤(貝爾德用的是紙板),當圓盤轉動時,觀察者可以通過圓盤上的孔看到物體變成了由許多的曲線或掃描線組成的圖像,圖像中的每一條線都是由圓盤上不同的孔產生的。1925年貝爾德掃描的第一張圖像是一位口技表演者的玩偶圖像——StookeyBill。貝爾德電視掃描的第一個運動的對象是他位于倫敦的研究室的一位行政助理。

貝爾德正在調整早期的接收裝置。在圖中央置就是尼普科夫盤,隨著圓盤轉動,圓盤上螺旋形的一系列孔能有效地掃描圖像。

一臺1936年的英國電視接收機內部裝有一個垂直的陰極射線管和一個水平的屏幕,通過一塊已設置好角度的鏡子將影像反射到觀看者眼中。這樣的電視機價值約90幾尼(約160美元)—相當于當時的一輛家庭轎車的價錢。
起初,貝爾德通過導線來傳輸電視圖像。貝爾德的“紅外線攝像機”利用紅外線來掃描,這樣就可以在黑暗處拍到圖像。1927年,貝爾德通過電話線在倫敦與格拉斯哥之間進行了圖像傳輸,一年后,又通過大西洋海底電報電纜將圖片發往紐約。
大事記
1923年 斯福羅金發明了電視顯像管
1925年 貝爾德掃描出第一張電視圖像
1929年 BBC開始商業電視播出
1938年 斯福羅金發明電視顯像管獲得專利
1941年 CBS開始嘗試彩色電視的播出
1929年9月,英國廣播公司(BBC)開始嘗試用貝爾德機械式電視系統播放電視節目。起初,閃爍模糊的電視圖像由30線組成,后來增加到60線,最后達到了240線。1932年,貝爾德用無線電短波進行了電視圖像信號的傳送,試驗性的播出一直持續到1935年。商業性的電視播出在英國從1937年才真正開始,當時BBC用的是由英國Marconi-EMI公司開發的405線電子式電視系統。但是由于第二次世界大戰的爆發,電視播出不得不暫停。在第二次世界大戰結束前夕,貝爾德制造出了彩色電視機,擁有三維畫面寬屏系統(利用投影)以及立體聲。在他逝世后,電視播放又恢復了,這時的電視所采用的全是電子式的電視系統。

這是一張大約在1926年利用貝爾德機械式電視系統掃描的一個模糊的男孩臉。這張閃動的圖像只由30線(掃描線)組成。
1908年,蘇格蘭電氣工程師阿蘭· 阿奇博爾德· 坎貝爾 - 斯文頓(1863~1930年)提出了電子電視攝影系統的原理,但當時的設備還無法將他的想法變成現實。后來,他設想將陰極射線管用在電視的攝像機和接收裝置中。他認為圖像信號可以借助電線傳送,或借助新發明的無線電技術,只要在電視播放發射的范圍內就可以接收到圖像的信號。
知識鏈接
光電攝像管和陰極射線管
光電攝像管于1923年由斯福羅金發明(于1938年獲得專利),是第一個成功的電視攝像管。從電子槍中發出的電子束掃描圖像,并聚焦在感光底板上。水平和垂直的偏轉板使電子束左右來回對物像進行掃描,并得到一系列的線。外部進入的光能夠激發感光底板釋放出一個正電荷,并且電子不會被正電荷束縛而反射回捕集器電極,這樣就形成了視頻信號。1897年德國物理學家布勞恩(1850~1918年)發明的陰極射線管是電視接收機的核心元件,它也有電子槍、偏轉板和線圈,使電子束聚焦到位于管前端的屏幕上。涂在屏幕內側上的熒光粉受到電子的撞擊時會發光,這樣在屏幕上呈出的就是由一條條線組成的掃描圖像。


在美國,俄裔美國電氣工程師斯福羅金(1889~1982年)從研究一開始就摒棄了貝爾德圓盤技術路線,而轉向了電子式路線,1923年,斯福羅金將陰極射線管發展成了電視映像管,利用電子束來掃描圖像。攝像機透鏡將外部場景的光聚焦在用銫-銀細粒鑲嵌的信號板上,每顆金屬細粒釋放出的電子數量與投射光的量成比例,而電視映像管的電子束在掃描信號板時,會不斷補充電子。于是,從信號板放出的電子流會隨著光的強度的變化而變化,現在我們將這種輸出的信號稱為視頻信號。1927年,美國發明家菲洛·法恩斯沃思(1906~1971年)開發了一臺相似的攝像機(1930年獲得專利)。斯福羅金后來加入到美國無線電公司(RCA),并在隨后幾年里對自己的電視系統做了改進。從1939年起,美國無線電公司卻不得不向法恩斯沃思繳納專利使用費。1941年,哥倫比亞廣播公司(CBS)開始在紐約的WCBW電視臺嘗試彩色電視廣播,但直到1951年,彩色電視信號才開始定期播出。