Сегодня, сидя в кресле перед внушительных размеров плазменной панелью или ЖК-телевизором и смотря прямую трансляцию с чемпионата мира по футболу в 3D-формате, мало кто вспомнит, как все это начиналось. Все ЭТО Телевидение. А начиналось оно очень и очень давно. Сейчас трудно поверить, но первые опыты по передаче изображения на расстояние состоялись еще в начале 1920-х годов прошлого века.
Пытливым умам американских и английских инженеров не давала спокойно жить идея передать изображение Чего-либо или Кого-либо на расстояние. Причем желательно – на значительное расстояние. И не важно, каким способом, только бы передать! Передать и принять.
В начале 20-х годов прошлого столетия жизнь на планете бурлила. Технический прогресс, подстегнутый мировой войной, выплескивал все новые и новые изобретения, которые тут же реализовывались и внедрялись. Уже третье десятилетие жители Старого и Нового света наслаждались кинофильмами, слушали музыкальные концерты и новости по радио. Мир уже не мог существовать без радио. С очень даже неплохим качеством в любой дом, где стоял ящик из ценных пород дерева с хромированными обводами, поставлялась самая разная информация из очень даже далеких городов и стран.
Жизнь становилась все веселее и качественнее. Был телефон, был телеграф, был синематограф, было, наконец, радио. Идея передавать киноизображение (или хотя бы фотографию) на расстояние витала в воздухе. И ее дружно принялись воплощать в реальные конструкции в США, Англии, Германии и чуть позже в примкнувших к ним Франции и России. Остальные страны с этим чуть отстали. Итак, передать было ЧТО и было ЧЕМ. Оставался вопрос: КАК?
Диск Нипкова
И первопроходцы телеэфира воспользовались одним полузабытым изобретением немецкого студента Пауля Нипкова, придумавшего в 1884 году способ разложить изображение на отдельные элементы с помощью вращающегося диска с отверстиями, пробитыми по спирали Архимеда. Как-то смотрел юный Пауль на огонь масляной лампы, и пришла ему в голову мысль: если диск с пробитыми в нем отверстиями заставить вращаться, то в каждый момент времени можно наблюдать одну точку изображения. В течение одного оборота пройдут все элементы картинки. А инерционность глаза сделает изображение слитным. На всякий случай (случаи, они всякие бывают) Нипков идею запатентовал. Пятнадцать лет она (идея) никому не требовалась, и патент был аннулирован за ненадобностью! А еще через двадцать лет вспомнили, и диск с дырками стали называть диском Нипкова, и стал он важнейшей частью нового изобретения, о чем сам Нипков с удивлением узнал тридцать лет спустя!
Другой важной предпосылкой возникновения телевидения было открытое А. Столетовым явление фотоэффекта – преобразование световой энергии в электрическую. Уже к середине 20-х годов прошлого века англичане в лице Джона Байрда (вообще-то он был шотландцем) и американцы, коих в истории изобретения ТВ представляли Чарльз Джекинкс и Фило Фaрнсуорт, додумались (с «маленькой помощью своих друзей») до следующего: диск Нипкова заставили вращаться со скоростью 750 об/мин, перед диском поставили объектив, сзади расположили фотоэлемент, а в качестве источника света использовали кинолампу. Частота кадров при этих параметрах получалась 12,5 кадров в секунду.
Первая передающая камера
Итак, диск вращался, изображение успешно «развертывалось», фотоны сталкивались с электронами, лампа добросовестно модулировала колебания, их усиливали и... И «запускали» в обычный радиоприемник. Вот оно! Полоса частот всего-то 15 000 герц! Передавать такой спектр можно на несущей частоте средневолнового диапазона! Все это сооружение и стало первой передающей камерой. А где-то стоял радиоприемник, который (после небольшого рестайлинга) принимал определенную частоту. Так же вращался диск Нипкова (синхронно с диском передатчика), мигала с нужной частотой лампа, и возникало искомое изображение! На пространстве 3х4 см (сегмент диска), состоящем из 30 строк и 1200 точек, появлялись то чайник, то лицо посыльного. И предмет, и парня с трудом, но узнать было можно. А камера-то стояла черт-те где, за многие мили! Вот оно, первое ТВ! Оптико-механическое или электромеханическое, но – ТВ! Это потом оно станет электронным, цветным, высокой четкости, с объемным звуком и стереоскопией.
Но вернемся в середину 20-х годов ХХ века, в Англию. Д. Байрд проводит пробные передачи телевизионной картинки. Байрд был талантливым, целеустремленным человеком, и успешно внедрил телевещание в Англии. Он непрерывно совершенствовал свое детище, и его конструкции середины 30-х годов имели значительно большее разрешение.
В 1929
году в Англии начались регулярные передачи, которые продолжались до 1935 года,
когда электронное ТВ вытеснило механическое. С 1926 по 1932 год в Англии было
продано около 5 тысяч телеприемников с диском Нипкова.
Система механического телевидения
А за океаном, в США, народ также жаждал Что-нибудь увидеть через реки и прерии. Там разработали свою систему механического ТВ. Принцип был тот же, что и в Англии (от диска Нипкова было никуда не деться!). Только вот американцам с ТВ повезло больше. Несколько крупных радиосетей увидели в первом телевидении нечто большее, чем новый аттракцион, и, предвидя «очень будущие» миллиардные прибыли, стали финансировать его развитие.
Первые регулярные программы механического ТВ начались в США в 1927 году и продолжались до 1936-го. Американцы торжественно, с шампанским и звездами Голливуда, несколько раз открывали ТВ. Передающие антенны стояли на самых высоких небоскребах американских городов. В стране было несколько тысяч промышленных телевизоров. Но каждый раз спустя некоторое время телевещание тихо угасало из-за несовершенства и технических трудностей. Да и смотреть первое ТВ было тяжело по сравнению с суперизображением в кинотеатре.
Не отставали в эти годы и немцы. Они тоже наладили это чудо прогресса – телевидение. Через пару лет подтянулись французы. В общем, к началу 30-х годов века прошлого оптико-механическое ТВ работало вовсю. И не просто работало, но непрерывно совершенствовалось. Были у него уже свои художественные и журналистские достижения. Правда, видно их было еще не очень отчетливо.
Первыми телекартинками были кадры неподвижных объектов при полном отсутствии звука. Затем перешли к движущимся изображениям, и возник звук. Правда, для трансляции звука требовался второй радиоприемник. Первый принимал сигнал, в коем было «спрятано» изображение, второй – звук. Дальность приема была довольно высока, в отличие, кстати, от наступающего электронного ТВ с его «безмерным» спектром сигнала. Но электронное ТВ – это совсем другая история.
А тем временем в Советском Союзе...
У нас тоже не дремали. Ну не спалось нашим людям. Грезились им ТВ-шоу... Время еще было относительно тихое. В стране бушевал энтузиазм. Строили планеры и самокаты, собирали радиоприемники, растения скрещивали. И тут ТВ! Границы еще открыты, обмен информацией идет. Узнали наши про ТВ, осознали узнанное и стали сами изобретать и строить. Где-то в 1923-1924 годах провели первые серьезные эксперименты. В 1924-м Лев Термен создал опытную телесистему для наркомата обороны. А в 1929 году приступили к проектированию промышленных приемопередающих устройств. Как-то в те годы приняли сигнал аж из самой Германии! Завидно нашим инженерам стало – чем мы хуже буржуинов? И появился лозунг: «Даешь телевидение!» И дали! Дали ТВ. А ведь и само слово «телевидение» (видение на расстояние) впервые произнес русский инженер К. Перский в 1900 году в своем докладе «Телевидение как Электрическое кино».
На бескрайних просторах нашей страны возможность что-то увидеть за сотни километров была чем-то сродни волшебству. И жаль, конечно, что у этого первого ТВ были жесткие ограничивающие факторы, а то сидели бы сейчас с пультиком в руках и настраивались то на Лондон, то на Берлин безо всякого спутника. Но не случилось... У истоков отечественного механического ТВ стояли П. Шмаков, С. Катаев, В. Архангельский и другие ученые и инженеры.
Первый выход в эфир передач отечественного ТВ состоялся 1 октября 1931 года на средних волнах из Москвы. Передачи можно было принимать в Ленинграде, Нижнем Новгороде, Ростове, Смоленске и даже за границей. Опытные программы шли три раза в неделю после полуночи. Показ программ дополнялся субтитрами, как в немом кино. В марте 1932 года начала вещать студия ТВ в Ленинграде. У первых отечественных разработок диск Нипкова диаметром около 300 мм был сделан из металла. Модулятором была та же неоновая лампа, что и у западных коллег. Первые отечественные съемки всяких-разных объектов велись методом «бегущего светового луча», что требовало затемненной студии и мощного сканирующего света. Проще говоря, если объект съемки был живым существом, то чувствовал он себя в качестве телезвезды весьма некомфортно. Первыми изображениями, переданными с тех первых камер и принятыми первыми телеприемниками, были, как правило, фотографии, затем – нечетко просматриваемые лица и, наконец, движущиеся объекты.
По студиям бродили Фантомасы и Шреки
Все первые программы шли без звука. Но уже с 1932 года в эфир стали выходить передачи со звуком. С 1934 года уже все эфирные программы были снабжены звуковым рядом. К 1935 году объем московского вещания достиг двухсот передач в год. Не очень отставал и Ленинград. Несовершенные первые передатчики вскоре доработали, и теперь требовалась хорошая освещенность всей студии и мощный заполняющий свет. Недостатки систем яркости и контраста устраняли, гримируя «телезвезд» зеленым тоном. Кстати, сам экранчик светился оранжевым светом (специфика ламп того времени), такое черно-оранжевое ТВ. По студиям бродили, стирая пот и слезы, Фантомасы и Шреки. Температурка-то была около 45 градусов, и не по Фаренгейту.
Естественно, что первые камеры были неподвижными. Мало того – люди в кадре почти не должны были двигаться. Чтобы хоть как-то увеличить расстояние до объекта, первые телеоператоры придумали снимать не сами объекты, но их отражения! И началось освоение телеконтента всеми возможными способами. Стали показывать фрагменты спектаклей, музыкальные номера, читали отрывки из литературных произведений. До ток-шоу и телемостов оставались считанные шаги.
Вскоре телевещание появилось в Одессе, Нижнем Новгороде, Новосибирске, Томске и других городах. Теле- (а вернее радиотеле-) эфир забурлил и запузырился самыми разными частотами. Редких промышленных телеприемников на всех не хватало, никак! Да и стоили эти «телетумбочки первого поколения» о-го-го сколько! Так что встал вопрос о переводе предмета роскоши в предмет доступный гражданам. В 1932 году завод им. Коминтерна выпустил партию относительно дешевых телевизоров Б-2. Собственно, это были не телевизоры, а телеприставки к радиоприемникам. Они включались в анодную цепь обычного радиоприемника.
Эксклюзивные телевизоры глубинки
Но самое интересное было то, что собрать этот прибор мог любой радиолюбитель или электромонтер. Схема приставки была достаточно проста и удачна. В продаже, как в городах, так и в сельской местности, появились наборы «Сделай сам», а журналы стали печатать подробные инструкции по сборке этих телеприставок. Диск Нипкова, входящий в такой комплект, стоил 1 руб. 50 коп.! Правда, возникали трудности с синхронными двигателями вообще и с синхронизацией в частности. Но кого могли остановить эти мелочи, когда где-нибудь в Вышнем Волочке был шанс поймать сигнал из Белокаменной и из Питера?! Никого! За неимением двигателей использовали маховик и приводную ручку от швейной машинки. Крутили эту самую ручку, вращали маховик, передавая движение на диск Нипкова, удерживали на какое-то время синхронизацию и принимали картинку! И чувствовали себя Архимедами, в крайнем случае – Эдисонами. Часто в сельском варианте «эксклюзивных» телевизоров диск Нипкова с помощью вязальных спиц и велосипедных ниппелей крепили к патефону! Обыкновенному патефону. Благо скорость вращения последнего была постоянной. Иногда перед экранчиком ставили увеличительное стекло, но с увеличением изображения увеличивалась структура малострочной развертки, и все тайное становилось явным и некрасивым... Короче говоря, такого телеэнтузиазма не знала ни одна страна мира.
Конечно, оптико-механическое телевидение – тупиковая ветвь развития ТВ. Но главная его заслуга, как ни странно, в главном недостатке – малострочности. Именно узкая полоса сигнала позволила передавать его на огромные расстояния, и многие жители нашей страны смогли увидеть те первые телепередачи. И разработчикам первых телесистем, безусловно, есть чем гордиться. В 1938 году в СССР начались регулярные передачи высокострочного электронного телевидения, но смотреть их тогда могли только жители двух столиц – ведь выходили они в диапазоне УКВ. Так что еще более двух лет обе системы мирно сосуществовали и закладывали основы прямых трансляций в 3D.
Текст: Валерий Обогрелов
Это новость от журнала ММ «Машины и механизмы». Не знаете такого? Приглашаем прямо сейчас познакомиться с этим удивительным журналом.
