Возникновение телевидения

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 медного купороса пятно на экране трубки перемещалось в со ответствующую точку. Электронный луч чертил вензеля и буквы, выводимые металлическим штифтом на отравительной 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 шагом Борис 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, отчетливости 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 четкостью 48 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 пропагандист 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 же 1931 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 трубке Катаева, 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-1 Всесоюзного 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.