В период становления домашних видеосистем компания RCA предложила технологическое решение, основанное на принципах механической записи. Разработка получила название Capacitance Electronic Disc (CED), коммерчески известная как SelectaVision. В отличие от магнитной ленты или оптического носителя, этот формат использовал физический контакт иглы с проводящей поверхностью диска для считывания видеосигнала. Технология представляла собой попытку адаптировать принципы грампластинки для передачи движущегося изображения, что потребовало создания принципиально новой конструкции как носителя, так и устройства воспроизведения.
Исследования начались еще в 1964 году. Инженеры RCA столкнулись с фундаментальной проблемой — для передачи видеосигнала требовалась полоса пропускания в несколько мегагерц, тогда как звукозапись ограничивалась диапазоном до 20 кГц. Стандартные электромагнитные звукосниматели не могли работать на таких частотах. Прямое механическое копирование колебаний канавки в электрический сигнал оказалось невозможным.
Разработчики предложили иной подход. Игла не должна была механически колебаться в ответ на неровности канавки. Вместо этого система использовала измерение электрической емкости между иглой и поверхностью диска. Этот принцип лег в основу названия формата — Capacitance Electronic Disc. Технология позволяла считывать высокочастотный сигнал без прямого механического преобразования.
К моменту выхода на рынок в 1981 году компания RCA инвестировала в разработку более 650 миллионов долларов. Первый проигрыватель SFT100W и диски в защитных пластиковых контейнерах появились в продаже с задержкой почти в два десятилетия относительно начала проекта. Техническое решение было завершено, но рыночные условия к этому моменту существенно изменились.
Диск CED имел диаметр 12 дюймов, аналогичный большой грампластинке. Ширина канавки составляла 0,00254 мм, что в 40 раз меньше, чем у аудиодиска. Такая плотность записи достигалась за счет использования высокоточного оборудования для формовки дисков. Один диск вмещал до 60 минут видеоматериала на сторону.
Материалом служил поливинилхлорид с добавлением углеродного наполнителя. Углерод придавал диску электропроводящие свойства, необходимые для работы емкостной системы считывания. Диск выступал в роли одной обкладки конденсатора. Вторая обкладка располагалась на игле звукоснимателя.
Игла имела специальную форму, напоминающую киль судна. На нее наносилось титановое покрытие, выполнявшее функцию электрода. Прижимная сила составляла 65 миллиграммов, что значительно ниже показателей для звуковых тонармов. Усилие подбиралось для минимизации износа при сохранении стабильного зазора между иглой и дном канавки.
Запись информации производилась не на стенках канавки, а на ее дне. Вертикальные волнистости дна имели амплитуду в несколько сотен ангстрем. Частота вращения диска составляла 450 оборотов в минуту для системы NTSC с частотой кадров 60 Гц. Игла скользила по гребням этих микроскопических неровностей, фиксируя изменения расстояния до поверхности.
При воспроизведении видеосигнал формировался за счет изменения емкости в зазоре между иглой и диском. Расстояние между титановым электродом иглы и проводящим углеродсодержащим винилом непрерывно изменялось вследствие рельефа дна канавки. Поскольку длина иглы значительно превышала длину волны записанного сигнала, игла сохраняла вертикальное положение, а изменения зазора определялись исключительно формой канавки.
Изменения емкости преобразовывались в электрический сигнал с помощью высокочастотного генератора, встроенного в проигрыватель. Генератор работал на частоте около 900 МГц. Колебательный контур, содержащий емкость зазора «игла-диск», модулировался по частоте в соответствии с рельефом канавки.
Полученный сигнал представлял собой частотную модуляцию несущей частоты. Видеосигнал с исходной полосой около 5 МГц передавался в составе высокочастотного радиосигнала. Конкретные частоты модуляции были стандартизированы — уровень черного кодировался частотой 5 МГц, белый уровень — 6.3 МГц, синхроимпульсы — 4.3 МГц. После демодуляции в проигрывателе сигнал подавался на телевизионный вход.
Такая схема обеспечивала устойчивость к помехам и механическим дефектам носителя. Система емкостного считывания не требовала механического резонанса иглы, что позволяло работать на частотах, недостижимых для обычных звукоснимателей.
Основным недостатком системы оставался физический контакт иглы с поверхностью диска. В отличие от лазерных проигрывателей, использующих бесконтактное считывание CED подвергал носитель механическому износу. Заявленный ресурс диска составлял 500 циклов воспроизведения.
Загрязнения поверхности, такие как пыль или частицы от износа самого диска, нарушали зазор между иглой и канавкой. Это приводило к потере сигнала и появлению артефактов на экране. Частицы пыли действовали как абразивы, ускоряя разрушение микроскопического рельефа дна канавки. Износ был необратим.
Для защиты носителя была разработана целая система. Диск поставлялся в герметичном пластиковом контейнере. При загрузке в проигрыватель контейнер открывался автоматически, и устройство извлекало диск, не позволяя пользователю касаться его поверхности. Такое решение усложняло конструкцию проигрывателя и увеличивало стоимость устройства.
Коммерческий провал формата объяснялся несколькими причинами. К моменту выхода CED в 1981 году стандарты VHS и Betamax уже занимали значительную долю рынка домашнего видео. Видеомагнитофоны позволяли записывать телепередачи, тогда как CED поддерживал только воспроизведение готовых фильмов. Оптический диск, несмотря на более высокую цену, обеспечивал лучшее качество изображения и мгновенный произвольный доступ без износа носителя.
В апреле 1984 года RCA прекратила производство проигрывателей CED. Общее количество проданных устройств составило около 550 тысяч штук. Выпуск дисков продолжался до 1986 года под управлением General Electric, которая приобрела RCA и закрыла проект окончательно. Суммарные убытки компании от разработки и производства системы оценивались в сотни миллионов долларов.
Capacitance Electronic Disc стал примером технологического решения, которое было инженерно проработано, но оказалось неконкурентоспособным на рынке. Технология продемонстрировала принципиальную возможность механического считывания видеосигнала, но физический износ и отсутствие функции записи сделали формат не привлекательным для массового потребителя.
Поставим лайк диску? Кто-то работал с таким?