Mechanikus televízió , elektromechanikus televízió – olyan típusú televízió , amely elektromechanikus eszközöket használ a kép elemekre bontására , majd ezt követő inverz szintézisére katódsugárcsövek vagy félvezető eszközök helyett .
A legelső televíziós rendszerek mechanikusak voltak, és legtöbbször nem biztosítottak hangkíséretet . A modern, teljesen elektronikus televízióval ellentétben a mechanikus televíziózás magában foglalja a mozgó mechanizmus jelenlétét az adó- és vevőkészülékekben a kép letapogatására és reprodukálására. Általában ez egy Nipkow lemez vagy egy tükörcsavar. Az első ilyen típusú működőképes rendszert John Baird hozta létre az 1920 - as években [ 1] . A továbbított képelemek kis száma miatt néha használják a kisvonalas televízió kifejezést .
Az első kísérleteket a képek távolról történő továbbítására már a 19. században végezték . 1862-ben Giovanni Caselli olasz feltaláló megalkotott egy eszközt, amely lehetővé teszi a képek vezetékeken történő továbbítását, és ezt "pantelegráfnak" nevezte [2] . A technológia azonban csak vezetőképes rézlemezre nyomtatott minták átvitelére volt alkalmas . A kép előzetes előkészítés nélküli továbbításának valódi lehetősége csak azután jelent meg, hogy Willoughby Smith 1873-ban felfedezte a szelén fényvezető képességét , valamint 1887-ben Heinrich Hertz külső fotoelektromos hatását [3] . Nem kevésbé fontos volt Adrian de Paiva 1878-ban és Porfiry Bakhmetiev 1880 -ban kifejezett elemenkénti módszerének ötlete a kép szekvenciális továbbítására [4] .
Az Alekszandr Stoletov által a Hertz-féle elmélet alapján kifejlesztett fotocella már 1902-ben lehetővé tette Arthur Korn számára az állóképek távoli átvitelét. Ezt a technológiát, amelyet később továbbfejlesztettek és " fototelegráfiának " neveztek, gyorsan felhasználták a bűnügyi nyomozásban és a fotóriporterekben , de a szelén fotocellák tehetetlensége miatt nem volt alkalmazható mozgókép továbbítására. Egy újságnyomtatásra alkalmas minőségű fénykép beolvasása 10-15 percet vett igénybe. A papíron létrehozott projektek csak az 1920-as években váltak működőképessé, köszönhetően az első rádiócsövekre épülő elektronikus erősítők megjelenésének [4] .
1898-ban Jan Szczepanik lengyel feltaláló 5031-es számú angol szabadalmat kapott egy színes mozgókép távoli továbbítására tervezett "teleszkóp"-ra [5] . A kifejezést Louis Figuer francia író alkotta meg, és Szczepanik mellett más európai feltalálók is használták, többek között George Carey, Adriano de Pava és Mieczysław Wolfke [6] . Azonban nem sikerült egyetlen működőképes eszközt létrehozniuk.
1900. január 4- én ( 1899. december 23-án) Alekszandr Polumordvinov, a kazanyi egyetem laboratóriumi asszisztense 10739. számú szabadalmi bejelentést nyújtott be egy „telefotó” tervezésére, amelynek kulcseleme egy mechanikus „fényelosztó” volt . 1] [7] . Ugyanebben a hónapban a találmányt nagyra értékelték a szentpétervári első elektrotechnikai kongresszuson , de a "telefotó" nem kapott gyakorlati megvalósítást. Később a szabadalmat John Baird - nek adták el , aki Polumordvinov ötleteit használta az angol mechanikus színes televíziós rendszer kifejlesztésében [8] [9] [10] .
A világ első "azonnali képátvitelének demonstrációját" 1909-ben a francia Georges Rignoux ( fr. Georges Rignoux ) hajtotta végre, rögzített betűket sugárzott szelén fotocellákból álló mozaik segítségével [9] . 8 × 8 elemes felbontású képeiket egy elektromechanikus kapcsolóval ellátott vevőkészüléken másodpercenként 1 alkalommal frissítették [11] . A technikai hiányosságok miatt Rinu "teleobjektíve" laboratóriumi érdekesség maradt. 1922 - ben a Nyizsnyij Novgorodi rádiólaboratóriumban Mikhail Bonch-Bruevich kidolgozta egy "rádióteleszkóp" tervét, amely szintén nem kapott gyakorlati megvalósítást [4] . Egy évvel később az amerikai Charles Francis Jenkins először közvetített mozgó sziluettképet , 1925. június 13- án pedig egy féltónusú kép televíziós közvetítésére került sor az Atlanti-óceánon [1] . Ez utóbbi esetben az angol feltaláló, John Byrd fejlesztését használták, amely a világ első mechanikus televíziós operációs rendszere lett [12] .
Baird első adása 1926. január 26-án történt londoni laboratóriumából [1] . A rendszeres adást azonban először a WCFL televízió kezdte meg , amely 1928. június 12-én indult Chicagóban [13] . Alkotója Ulises Sanabria [14] ( eng. Ulises Armand Sanabria ), aki 1929. május 19- én kezdett először hangot közvetíteni, ehhez külön WIBO rádióállomást használt . A videojelet a WCFL állomás külön vivőfrekvencián , a hanggal azonos tartományban továbbította. Az első sorozatgyártású "Vizhnett" ( eng. Visionette ) televíziókészüléket 45 soros mechanikus pásztázással a Western Television kezdte gyártani 1929-ben, 100 dollár alatti áron [15] .
A Szovjetunióban az első kísérletek mechanikus televízió létrehozására 1920–1926-ban történtek (S. N. Kakurin, L. S. Termen, A. A. Chernyshev, V. A. Gurov stb.) [16] . Ebben az esetben a "német" szabványt használták 30 sorra bontással és 12,5 fps képkockasebességgel [17] [18] . A képkocka képaránya a " klasszikus " - 4:3 -hoz közel került, körülbelül 30 × 40 elemes felbontással. 1931-ben a Szovjetunióban létrehozták a Moszkvai Rádió Műsorszórási Műszaki Központot (MRTU) az All-Union Elektrotechnikai Intézet (VEI) televíziós laboratóriumának adó-TV-berendezése alapján , amelynek tagja volt P. V. Shmakov (vezető), V. I. Arhangelszkij. (optikai-mechanikus sweep), S. I. Kataev , P. V. Timofeev (fotocellák), A. M. Shemaev (neonlámpák) [19] .
A rendszer segítségével rendszeres filmeket sugároztak és sugároztak az első moszkvai televíziós központ Nikolskaya utcai stúdiójából, a 7-es házból, hetente kétszer 30-40 percig. Az első kísérleti adásokra 1931. április 29-én és május 2 -án került sor 56,6 méteres hullámon hangkíséret nélkül [4] . A rendszeres mechanikus sugárzás a televízióközpontból 1934. november 15-én kezdődött egy 25 perces varietékoncert közvetítésével [ 20] . A képet 379 méteres hullámhosszon, a hangot a Szakszervezetek Összszövetségi Központi Tanácsának rádióállomása 720 méteres hullámhosszon sugározta éjféltől hajnali egyig havonta 12 alkalommal [1] [21] .
1933 - tól 1936-ig több mint 3000 B-2 márkájú set-top boxot gyártott a hazai ipar [2] . Az akkori mechanikus tévék a hagyományos rádiók előtagjai voltak . A hangkíséret vételéhez, ha volt, még egy rádióvevőre volt szükség [22] . 1935-ben az MRTU-t a Moszkvai Berendezések és Stúdiók Műsorszórási Központjává (MVUAiS) alakították át. 1937 óta a hangkíséretet a moszkvai városi rádióműsor-hálózaton rendszeres rádióműsorként szinkronizálták [23] . A mechanikus televíziózás egyik előnye (a fő hátrányából – az alacsony képtisztaságból fakadóan ) a videojel viszonylag szűk sávszélessége volt, amely lehetővé tette a közepes rádióhullámok tartományának felhasználását az átvitelhez [1] . Ez pedig lehetővé tette a nagy távolságok (több száz és ezer kilométeres) televíziós adások vételét, valamint a hagyományos sugárzást [23] [24] .
Az 1930-as évek elején a szovjet rádióamatőrök körében elterjedt a saját készítésű set-top boxok [25] tervezése televíziós adások, köztük külföldi adások vételére [18] . Külföldi társaik ugyanakkor lehetőséget kaptak amatőr televíziós állomások létrehozására [26] . A moszkvai televíziós központ elindítása után Odesszából és Leningrádból megindult a mechanikus televíziózás [24] . 1933. szeptember 10-én kezdődtek az adások Novoszibirszkből [4] . A mechanikus televíziózás rendszeres adása Moszkvából 1940 áprilisában megszűnt, miután Shabolovkán új , elektronikus elveken alapuló televíziós központot nyitottak [2] .
A lemezes rendszersorok száma korlátozott volt, 30 és 120 között mozgott. 1935 után néhány technikai fejlődésnek köszönhetően megjelentek a mechanikus rendszerek, amelyeket 180 vagy több sorra terveztek. A mechanikus televíziózáshoz használt elektronikus televízió képminősége azonban elérhetetlen maradt. A mechanikus televíziózás legjobb rendszerének a brit „ Scophony ”-t ( angolul Scophony ) tartották, amely 405 sort reprodukált egy 2,8 × 3,7 méteres (9 × 12 láb ) képernyőn [27] . Ennek a rendszernek több eszköze is összeállításra került, köztük otthoni használatra szánt 24×22 hüvelykes (56×61 cm) képernyővel [28] . A Scophony rendszer több, nagy sebességgel forgó dobot használt a kép létrehozásához [28] . Az ilyen típusú televíziók tömeggyártása a világháború közeledte miatt nem valósult meg. Ismert még a 441 pásztázósoros amerikai rendszer, amely több dobot használt, amelyek közül az egyik 39 690 fordulat/perc, a másik percenként több száz fordulattal forgott.
A mechanikus televíziós rendszerek a második világháború kitöréséig léteztek , és a vége után átadták a helyüket a technológiailag fejlettebb és megbízhatóbb elektronikának. A mechanikus televíziózás elveit a fototelevíziós rendszerekben alkalmazták a Holdról és más bolygókról származó képek továbbítására az automatikus bolygóközi állomásokon . 1966. december 25- én a szovjet AMS " Luna-13 " először közvetített panorámát a Hold felszínéről mechanikus pásztázás segítségével. Egy 1500 függőleges vonalból álló keretet másfél órán keresztül továbbítottak [9] . Az alacsony átviteli sebességnek köszönhetően megbízhatóbb rádióhullám-tartományt lehetett használni, és az álló tárgyakról nagy felbontású képet kapni [18] .
Az 1970 -es évek óta néhány rádióamatőr kísérletezett mechanikus televíziós rendszerekkel. A berendezést az új technológiák figyelembevételével újratervezték: a régi neonlámpákat szuperfényes LED -ekre cserélték, stb. Az ilyen rendszereknek megvannak a maga előnyei, amelyek fontosak a keskeny sávú, 40 kilohertznél kisebb sávszélességű televíziózáshoz (modern televízió) rendszerek körülbelül 6 megahertz szélességű, 150-szer szélesebb rádiócsatornát használnak). A gyakorlatban azonban gyakrabban használnak elektronikus, mint mechanikus berendezéseket (például lassú pásztázású televíziót ).
A mechanikus televíziós technológiák alkalmazásra találtak a modern DLP projektorokban . Kisméretű (16 mm²) elektrosztatikusan feltöltött tükröket használnak, amelyek szelektíven visszaverik a fényt a kép létrehozásához. Sok olcsó DLP projektor színkört használ a színes kép létrehozásához. Ugyanezt a technológiát használták a hibrid színes televíziós rendszerekben az 1950-es években, az árnyékmaszkos kineszkópok feltalálása előtt [29] .
Az optomechanikai technológia másik alkalmazási területe a lézernyomtatók , ahol egy kis forgótükör segítségével modulált lézersugarat hajtanak meg az egyik tengelyen, míg a dob mozgását a többi tengely meghajtására. Ennek a sémának a nagy teljesítményű lézereket használó változatát legfeljebb 1024 soros felbontású lézerprojektorokban használják (minden vonalnak több mint 1500 pontja van). Az ilyen rendszereket kiváló képminőség jellemzi, és például planetáriumokban és a legújabb IMAX mozikban használják [30] .
A képleolvasást a mechanikus televízióban leggyakrabban a Nipkow-lemezzel végzik, amelyet először a német feltaláló , Paul Nipkow javasolt 1884-ben [5] . A korongon egy sor lyuk van, amelyek spirálisan vannak elrendezve.
Az adókamrában , a lövőlencse fókuszsíkjában elhelyezkedő korong mögött egy fotocella van elhelyezve, amely érzékeli a ráeső fényt. A fotocella helyett a vevő modulált fényforrást használ, általában neonlámpát , amelynek alacsony a tehetetlensége. Minden egyes lyuk mozgásában egy pásztázási vonalat alkot, amely a téma átvitt területeinek fényerejének megfelelően változtatható fényerővel rendelkezik. Elektromos csatlakozást vagy rádiót használnak a fényerő jelének a fényképezőgépről a vevőre történő továbbítására . A lemezes kamerák átvitelének számos jelentős hátránya volt: különösen mozdulatlanul rögzítették őket, mivel fennáll a veszélye, hogy rázás közben megtörik a sweep. A pásztázást csak az objektív elé szerelt forgótükör segítségével lehetett elvégezni, amely visszaverődő tárgyakat fényképez [31] .
A Nipkow lemezen kívül számos más technológia is létezik. A tárcsa helyett forgódob használható akár furatokkal, akár tükörkészlettel: például az úgynevezett „tükörcsavaros” kialakítás [32] . A függőleges tengelyen egymáshoz képest kis szögben elforgatott csiszolt fémlemezek halmaza található. A lemezek száma megfelel a szkennelési vonalak számának. Ha rés neonlámpával világítjuk meg, a tükörfelületen a tükörfelületen való visszaverődése a csavar forgása miatt elmozdul, és az eredmény a teljes szerkezet méreteivel összevethető kép. Ebből a szempontból a tükörcsavar felülmúlja a Nipkow korongot, ami sokszor körülményesebb, mint a létrehozott keret mérete. A csavar azonban csak vevőkészülékekben alkalmazható.
Egy másik híres "repülőpont" módszer egy hasonló telecine vetítési technológia alkalmazására tett kísérlet, amelyet Manfred von Ardenne fejlesztett ki 1931 -ben . A téma egy elsötétített stúdióban volt, és a Nipkow-korong lyukain áthaladó keskeny fénysugár pásztázta, másodpercenként 16-szor. A tárgyról visszaverődő fény nem egy fotocellára, hanem egy egész ilyen elemtömbre esett, így a jel összegzése lehetővé tette a rendszer fényérzékenységének növelését . A utazósugár módszert a BBC 1935 - ig , Németországban pedig 1938 - ig alkalmazta . Ennek a módszernek a hátrányai közé tartozik a felvételi feltétel - az objektumnak sötétben kell lennie, vagyis a módszer nem alkalmas kültéri sugárzásra. Ennek ellenére az ilyen teleszenzorokat a 30-as években széles körben használták a stúdióból történő sugárzásra. A bemondó ugyanakkor leült egy sötét kabinba, és olvasta a híreket, képét pedig egy utazósugár pásztázta.
Egyes korai mechanikus rendszerekben a sorokat nem vízszintesen rendezték el, mint a modern televízióban, hanem függőlegesen. Példa erre a brit 30 soros Byrd rendszer. Ez a rendszer függőleges téglalap alakú képet hozott létre ("álló" tájolás) a ma megszokott vízszintes ("fekvő" tájolás) helyett. A vonalak iránya a keretmaszk Nipkow lemezhez viszonyított helyétől függ: balra vagy jobbra helyezve a szkennelési vonalak függőlegesek, felülről vagy alulról - vízszintesek. A Baird rendszerben a képek alacsony felbontása miatt, amely csak egy személy többé-kevésbé tiszta képéhez elegendő, a függőleges (portré) tájolást a vízszintes helyett előnyben részesítették. Végül azonban a filmessel egybeeső vízszintes képkocka nyert.
A mechanikus televíziózás kereskedelmi forgalomba hozatalának idejében olyan rendszereket fejlesztettek ki, amelyek hang nélkül rögzítették a képeket egy módosított gramofon felvevővel . A "Phonovision" ( eng. Phonovision ) néven ismert rendszer bonyolultsága, alacsony megbízhatósága és rendkívül lenyűgöző ára miatt nem széles körben használatos. Ennek ellenére ennek az eszköznek köszönhetően az akkori évek adásainak egyedi felvételei jutottak el hozzánk. Ma Donald F. McLean skót mérnök készítette el a berendezést ezeknek a lemezeknek a lejátszásához, és előadásokat és bemutatókat tart az 1925-1933 között készült felvételekről [ 33 ] .
McLean lemezgyűjteménye egy sor tesztfelvételt tartalmaz, amelyeket a televízió úttörője, John Baird készített személyesen. Egy 1928. március 28-i keltezésű, "Miss Pounsford " ( eng. Miss Pounsford ) lemez egy női arc néhány perces felvétele, amely élénk beszélgetést folytat valakivel a képernyőn kívül. 1993- ban a nő személyazonosságát Mabel Pouncefordként azonosították, és a lemezen való rövid megjelenése a legelső emberi videofelvétel [34] .
| Megjelenítési technológiák | |
|---|---|
| Videó jelenik meg |
|
| Nem videó |
|
| 3D kijelzők |
|
| Statikus |
|
| Lásd még |
|
| Videó formátumok sugárzása | |||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| tévé |
| ||||||||||||||||||||||||||
| Technikai kiadás |
| ||||||||||||||||||||||||||