Найти в Дзене
Интересности²

Телевидение. История создания и способы проведения. Физика

История телевидения берёт своё начало раньше, чем многие могли бы подумать. Так, Пауль Нипков, ещё будучи студентом, в 1885 году изобрёл специальный диск с отверстиями, благодаря которому был создан первый механический телевизор. Правда, сначала он не был популярен, и уже к 1930-м годам механика была полностью вытеснена электроникой. В 1929 — 1931 годах Владимир Зворыкин, работая в RCA, изобрёл и запатентовал первую электронную передающую трубку, иконоскоп. Он состоял из вакуумной стеклянной колбы со светочувствительной мишенью, на которую объективом проецируется изображение. Далее шла электронная пушка, электроны из которой попадали на фокусировочные устройства. Светочувствительная мишень состояла из тонкой пластины слюды, покрытой с двух сторон по-разному серебром. При освещении мишени под действием фотоэффекта капельки серебра приобретают положительный заряд, пропорциональный освещённости. Выбитые из мишени электроны оседают на втором аноде. Затем при сканировании мишени электрон
Пауль Нипков
Пауль Нипков

История телевидения берёт своё начало раньше, чем многие могли бы подумать. Так, Пауль Нипков, ещё будучи студентом, в 1885 году изобрёл специальный диск с отверстиями, благодаря которому был создан первый механический телевизор. Правда, сначала он не был популярен, и уже к 1930-м годам механика была полностью вытеснена электроникой.

Аппарат Нипкова. Практически первый телевизор
Аппарат Нипкова. Практически первый телевизор

В 1929 — 1931 годах Владимир Зворыкин, работая в RCA, изобрёл и запатентовал первую электронную передающую трубку, иконоскоп.

Владимир Зворыкин
Владимир Зворыкин

Он состоял из вакуумной стеклянной колбы со светочувствительной мишенью, на которую объективом проецируется изображение. Далее шла электронная пушка, электроны из которой попадали на фокусировочные устройства. Светочувствительная мишень состояла из тонкой пластины слюды, покрытой с двух сторон по-разному серебром.

При освещении мишени под действием фотоэффекта капельки серебра приобретают положительный заряд, пропорциональный освещённости. Выбитые из мишени электроны оседают на втором аноде. Затем при сканировании мишени электронным лучом происходит заряд всех капелек до одного потенциала, не зависящего от освещённости. Таким образом, перезарядка этого конденсатора электронным лучом порождает ток, величина которого зависит от заряда, обусловленного фотоэффектом, тех капелек, которые в данный момент сканируются. Время накопления заряда между проходами электронного луча примерно в полмиллиона раз превышает время считывания.

Иконоскоп был прибором, который впервые позволил реализовать чисто электронное телевидение без механических развёртывающих элементов. Он позволил в сотни раз (с 30×40 до 300×400, а позднее и 1000×1000 элементов) увеличить количество элементов в телевизионном изображении.

Иконоскоп
Иконоскоп

С развитием устройств всё больше людей могли позволить себе телевизоры и считали их нужными. На спрос ответили телевизионные станции.

Первая телевизионная станция WCFL, основанная на механической развёртке, вышла в эфир в Чикаго 12 июня 1928 года. Её создателем был Улисс Санабриа. 19 мая 1929 года он впервые использовал для передачи изображения и звука один диапазон радиоволн, начав трансляцию звукового сопровождения радиостанцией WIBO, а видеосигнала — станцией WCFL. Это событие можно считать началом современного телевидения.

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. Для сужения полосы передаваемых частот и уменьшения заметности мерцания экрана телевизора применяют чересстрочную развёртку. Также она позволяет увеличить плавность передачи движения.

Но передавать телевизионный сигнал можно по-разному, и в каждом из способов есть свои минусы и плюсы, что порождает их множество, хотя основными остаются три способа.

Схема эфирного телевидения
Схема эфирного телевидения

Наземное (или эфирное) телевидение основано на передаче телевизионного сигнала к потребителю по радиоканалу при помощи телевизионных вышек и радиорелейной инфраструктуры в выделенных диапазонах частот от 48,5 до 790 МГц. Для приёма сигнала используется внутрикомнатная или внешняя антенна. В многоквартирных домах часто устанавливается коллективная антенна с предусилителем и разводкой коаксиального кабеля по отдельным квартирам.

Приёмник кабельного телевидения
Приёмник кабельного телевидения

В отличие от эфирного телевидения, кабельное распространяется по коаксиальным или волоконно-оптическим сетям непосредственно до конечных потребителей. Благодаря отсутствию эфирного промежутка, обеспечивается высокое качество сигнала и хорошая помехозащищённость. Кроме того, кабельная технология даёт широкие возможности создания платных каналов. Недостаток кабельного ТВ заключается в высокой удельной стоимости доставки контента из-за необходимости прокладки сетей. По этой же причине невозможен охват широкой аудитории, доступной для эфирного телевидения.

Схема спутникового телевидения
Схема спутникового телевидения

Спутниковое телевидение — система передачи телевизионного сигнала от передающего центра к потребителю, использующая в качестве ретранслятора искусственные спутники Земли, расположенные в космосе на геостационарной околоземной орбите над экватором и оснащённые приёмопередающим оборудованием. Обеспечивает покрытие качественным телевизионным сигналом больших территорий, труднодоступных для ретрансляции обычным способом. Аналоговое телевидение распространяется через спутник, как правило, закодированным или зашифрованным в NTSC-, PAL- или SECAM-стандарте телевизионного вещания. Цифровой телевизионный сигнал или мультиплексированный сигнал обычно модулируется по стандартам QPSK или 8SPK. В целом, цифровое телевидение, в том числе передаваемое через спутники, как правило, основано на общемировых стандартах, таких как MPEG, DVB-S и DVB-S2.

Хотя сейчас телевидение постепенно и уходит в прошлое, оно имеет огромную популярность и постоянно развивается.

#history #physics #физика #история #телевидение #TV