Розповідаємо, як телевізор вплинув на науково-технічний прогрес і змінив людське життя
«Зомбоящик», «блакитний екран» та «шарманка» – як тільки не називали телевізори. Вони були інструментами пропаганди і виконували просвітянську функцію. Попри те, що зараз модно зневажливо ставитися до цього пристрою, він прикрашає стіни та столи мільйонів українських сімей. Розповідаємо, як еволюціонували телевізор та телебачення – одні з найтехнологічніших досягнень людства.
Від механіки до електроніки
Перший аналоговий телевізор створив німецький студент Пауль Готліб Ніпков. Він сумував за матір’ю та хотів її побачити на Різдво. Реалізувати бажання він зміг завдяки створенню пристрою – сканувальному диску, який згодом назвали його ім’ям.
Що таке диск Ніпкова? Це диск, створений зі щільного матеріалу, наприклад, шматка сталі. На ньому за спіраллю розташовуються отвори. Коли диск обертається, кожен отвір сканує рядок. Помістивши фоточутливий матеріал за диском, можна було отримувати картинку з роздільною здатністю рядків, еквівалентним кількості отворів на диску.
Грубо кажучи, диск Ніпкова за допомогою отворів та світла залишав на фотоелементі декілька зображень людини у русі, робив таку собі gif-анімацію.
У 1884-му Паулю Ніпкову видали патент на його винахід. Але лише у 20-ті роки XX століття шотландський винахідник Джон Лоугі Берд вирішив не просто записувати анімацію, але і відтворювати її. Він вирішив синхронізувати сканувальний диск з диском для відтворення. Позаду першого диска розташовувався фотоелемент, а позаду другого – радіолампа. Синхронізовували їх спочатку вручну, а потім за допомогою моторчиків.
Перше зображення, яке зміг продемонструвати Берд, синхронізувавши диски, був мальтійський хрест. Спочатку ідею Берда ніхто не підтримав, тому він залишився сам по собі. Власними зусиллями у 1928 році був випущений комерційний пристрій The Televisor – ящик з величезним диском і екраном, який знаходився в приладі, що нагадував трубку телефону.
Роздільна здатність зображення зростала: початкові 30 ліній перетворилися на 38, а потім на 90 і навіть 120. Але це вимагало все більших дисків, які повинні були обертатися все швидше. Механічні телевізори досить швидко використали свій потенціал. Але їх не забували ще довго. Наприклад, в 1962 році відбувся політ на Венеру станції «Маринер-2», яка зробила перші відеозаписи планети саме завдяки диску Ніпкова.
Сучасна історія розвитку телебачення починається з виникнення ЕПТ (електронно-променевої трубки). ЕПТ за своєю сутністю є спеціальним прожектором, який концентрує і скеровує електрони на приймальний пристрій. Для створення катоду – електроду, який проводить електроенергію в електронно-променевих трубках, – використовуються спеціальні чутливі до світла речовини, які відрізняються високими струмопровідними властивостями.
Вперше катодні промені були відкриті в п’ятдесятих роках минулого століття. Саме тоді почали широко використовуватися люмінофори – особливі хімічні сполуки, які здатні не тільки поглинати, а й віддавати світло. Технологія взаємодії катодних променів і люмінофорів стали основою для створення електронно-променевих приладів. Люмінофори наносяться на прозору трубку, на яку подається енергію від катодного випромінювача і змушує її світитися.
Ця технологія багато років використовувалася для розробки телевізійних трубок. Взагалі ЕПТ використовувалися для створення телевізорів, моніторів та проекторів до 90-х років ХХ століття. Першим приладом, де застосували ЕПТ, був кінескоп. Він здатний перетворювати одержаний електричний сигнал на світловий промінь, який взаємодіє з люмінофоровим екраном та створюває зображення, збільшене за допомогою скла.
Винайшов кінескоп на «папері» Борис Розінг в 1911 року. Він обґрунтував з наукової точки зору принципи роботи електронно-променевої трубки. Втілив його ідею Володимир Зворикін, який cвого часу емігрував в США, де і запатентував пристрій. У 1929 році він запустив виробництво вакуумних трубок, які отримали назву «кінескоп конструкції Зворикіна». Цікавий факт, що в 1940-х роках вченому вдалося розділити світловий промінь на сині, червоні та зелені кольори. Це дало змогу наблизитися до створення кольорового телебачення.
Телевізори в СРСР
В СРСР перші серійні телевізори з’являються в 1939 році. Їх виробництвом займався ленінградський завод «Комінтерн». Ці телевізори використовували не ЕПТ, а саме диск Ніпкова. Приставка з екраном 3 * 4 сантиметри під’єднувалася до радіоприймача. Саме його частота відповідала за обраний «телеканал». Такий принцип передачі зображення за допомогою радіохвиль в СРСР реалізували радіоаматори Н. Байкузов, В. Востряков і Л. Кубаркін у квітні 1931 р. На саморобний телевізор з диском Ніпкова вони передали мультфільм про Міккі Мауса, прийнятий з Німеччини. За основу вони взяли принцип роботи радіотелескопу Бонч-Бруєвича, який працював наступним чином: конденсатори накопичували електронний заряд, отриманий за допомогою радіосигналу, і потім у певний проміжок часу передавали електронний імпульс на фотоелементи (мініатюрні лампочки). Матриця з таких фотоелементів і утворювала зображення.
Потім за допомогою передатчика Павла Шмакова свої портрети у вигляді радіосигналу передали в Ленінград працівники московської радіолабораторії. Вже с першого жовтня 1931 року починається регулярна трансляція телеефіра з Москви на весь світ. Зображення було за розміром менше коробки сірників, а його якість дуже і дуже поганою.
У різних регіонах була в наявності різна телетехніка. В Ленінграді використовували апарат з монітором 130 * 175 мм з 24-ламповим кінескопом, в Москві прилад «ТК-1» мав 33 лампи. У 1940 році був створений серійний телеприймач «17ТН-1», який зміг приймати сигнал, що передається як Ленінградським, так і Московським телецентрами.
Чорно-білий телевізор спонукав дослідників рухатися далі. Звичайно, що наступним кроком мав стати кольоровий телевізор. Ще в 1908 році Ованес Адамян запатентував технологію передачі двоколірного відеоряду. А ось у 1928 році згаданий нами Джон Бред зібрав телеприймач, який міг передавати кольорове зображення за допомогою 3-кольорового фільтру. В 1940-х року Володимиру Зворикіну вдалося розділити світловий промінь на сині, червоні та зелені кольори.
Лише в 1950-му році інженери США, скориставшись попередніми напрацюваннями, розробили «Трініскоп», який приймав дециметрові хвилі, а три кінескопи мали лінзи синього, зеленого та червоного кольорів, що дозволяло отримувати нові кольори та відтінки під час змішування кольорів.
В СРСР цю технологію почали використовувати в 1951 році. Водночас придбати кольорові телевізори громадяни Союзу змогли лише в 70-80-х роках ХХ століття. Телевізор був предметом розкоші.
Вражаюча сучасність
Справжній прорив відбувся у кінці 90-х роках, коли на ринку почали з’являтися рідкокристалічні та плазмові телевізори. Кінескопічні телевізори були технологічно застарілими, хоча на ринку їх можна було зустріти до 2010 року. Деякі виробники кінескопічних телевізорів намагалися конкурувати з більш просунутими колегами, створюючи тонкі моделі своїх пристроїв. У більшості випадків цей ефект досягався завдяки оптичній ілюзії. Сам екран був тонкий, але позаду нього ховався масивний корпус кінескопу. Нижче ви можете побачити рекламу одного з перших плазмових телевізорів Philips ціною 15 000$.
В середині нульових можна було придбати телевізор, який мав змогу записувати ефір на VHS-касети або компактні носії інформації. В деяких з них була доступна функція 3D-перегляду, коли зображення на екрані розділялося на червоне та синє. Деякі мали вбудовані стереосистеми та вбудовані браузери для користування інтернетом.
Вважається, що винахідником плазмового телевізора став Дональд Бітцер, який використовував у своєму пристрої інноваційні технології, запатентовані Гіном Слоттоу і Робертом Вілсоном. Ідея створити плазмові телевізори виникла ще в 60-х роках минулого сторіччя, але реалізувати її змогли завдяки поширенню цифрових технологій.
Плазмові телевізори є популярними серед покупців, хоча і попит на них поступово згасає. Вони чудово передають яскраве та насичене зображення. Крім того, вони мають високу роздільну здатність та можуть додавати об’єму картинці.
Рідкокристалічні або LCD-телевізори коштують дешево та вважаються дещо застарілими. Вони є енергоефективними та чудово передають статичні зображення, водночас спотворюють картинку під час перегляду під кутом.
Зараз найбільш популярними є LED- та OLED-телевізори. Вони працюють завдяки рідким кристалам та спеціальним світлодіодам. В залежності від типу підсвічування світлодіодами використовується Direct- і Edge-технології. Direct-телевізори мають більш яскраву і чітку картинку, а Edgе-телевізори – тонкий корпус (до 3 см).
OLED-телевізори, екрани яких представляють собою сукупність тисяч світлодіодів, є найдорожчими і накращими моделями в питаннях енергоефективності та якості зображення. Сучасні телевізори, попри ретрансляторську функцію, є також повноцінними мультимедійними системами. Функція Smart-TV дозволяє використовувати браузер та популярні інтернет-сервіси без підключення додаткових пристроїв. Якщо ви встановите операційну систему Android TV, зможете грати в відеоігри на телевізорі або займатися офісною роботою.
Зараз нікого не здивуєш суперреалістичним зображенням з роздільною здатністю 4К. А як вам телевізори з можливістю відтворювати 8К та 16К зображення? Звичайно, є один неприємний момент – поки що немає камер, які можуть фіксувати зображення такої чіткості. Це той випадок, коли майбутнє вже настало, але повноцінно скористатися його можливостями ми не можемо.
Індустрія розваг нікуди не зникне, а тому телевізори ставатимуть тільки кращими та дешевшими. Можливо, зовсім скоро ми побачимо головізори (телевізори, які здатні демонструвати голограми). Можливо, телебачення й помре (хоча, це дуже спірне твердження), але інтернет житиме, як і відеосервіси, що наразі пропонують все більше цікавого контенту.
