Борис Львович Розинг - основоположник электронного телевидения

Для практического решения проблемы телевидения нужно было найти такой способ передачи изображений, который позволял бы заменить большое количество линий связи между передающим и приемным устройствами одной линией, т. е. перейти от сложной многоканальной системы к более простой, одноканальной. Этот переход означал замену одновременной передачи всех элементов изображения поочередной. Такая замена оказалась возможной на основе применения развертки изображения и использования Инерционности зрительного восприятия.

Первые одноканальные системы передачи, основанные на этих принципах, были предложены в 1877—1878 гг. независимо французским инженером М. Санлеком, португальским физиком А. де Пайва и русским студентом, впоследствии известным физиком и биологом П. И. Бахметьевым.

Переход от многоканальной системы передачи изображений к одноканальной был связан с введением в телевизионную систему механических элементов. В отличие от чисто электрической статической системы Кери, не содержавшей никаких механических движущихся частей, в системах Санлека, де Пайва и Бахметьева требовалось применение более или менее сложных механизмов для развертки или разложения изображения на элементы.

В последующие годы было предложено еще много проектов телевизионных систем, основанных на использовании светочувствительности селена и применении различных оптико-механических устройств. Передающее устройство в большинстве этих систем представляло собой сочетание селенового светоэлектрического преобразователя и механизма для развертки изображения.

Такое направление в построении телевизионных систем не случайно. Оно было обусловлено общей тенденцией промышленно-технического развития во второй половине прошлого века, характеризующегося изобретением остроумных механизмов и совершенствованием машин, и опиралось на хорошо развитые отрасли науки, техники и промышленности.

Схема телевизионной системы с дисками Нипкова

1 — линза; 2 — диск передающего устройства; < 3 — отверстия диска; 4 —фотоэлемент; 5 — модулятор света; 6 — источник света; 7 — диск приемного устройства

Известно более ста проектов систем передачи изображений, появившихся в разных странах в период с 1880 по 1900 г. Однако лишь немногие из этих проектов имели практическое значение для развития телевидения.

Важным шагом в деле практического решения проблемы телевидения явилось изобретение в 1884 г. П. Нипковым (Германия) простого оптико-механического устройства для построчной развертки и воспроизведения телевизионных изображений[¹ Р. N i р к о w. Германский патент № 30106, заявлен 6 января 1884 г.]. Основным элементом в передатчике и приемнике его системы (рис. 1) был развертывающий диск, получивший название диска Нипкова. Он представлял собой непрозрачный круг большого диаметра, у внешнего края которого расположены по спирали небольшие круглые отверстия на одинаковом угловом расстоянии одно от другого. Каждое последующее отверстие смещено на величину своего диаметра к центру диска.

В передатчике диск находился между передаваемым объектом и селеновым фотосопротивлением. Изображение передаваемого объекта фокусировалось объективом на плоскость диска. При вращении диска сквозь его отверстия свет проходил на фотосопротивление поочередно от отдельных элементов изображения. Таким образом осуществлялось разложение светового потока изображения на элементарные световые потоки. Каждое отверстие давало одну строку изображения. За один оборот диска на фотосопротивление последовательно воздействовал свет от всех элементов изображения, что соответствовало передаче одного кадра. Число строк в кадре равнялось числу отверстий в диске.

В приемнике такой же диск располагался между глазом наблюдателя и источником света, модулируемым фототоком передатчика; этот диск вращался синхронно и сиифазно с диском передатчика. При наблюдении источника света через отверстия вращающегося диска наблюдатель мог видеть передаваемое изображение в плоскости диска. Для модуляции источника света Нипков предполагал использовать открытое Фарадеем вращение плоскости поляризации света в магнитном поле, а также колебания мембраны телефона.

Телевизионная система с дисками Пинкова содержит в себе основные элементы оптико-механических телевизионных систем.

Проект Нипкова относится к немногим проектам начального периода истории телевидения, в которых имелись оригинальные идеи, приблизившие решение задачи видения на расстоянии, но он был неосуществим в то время из- за несовершенства отдельных элементов системы. Основная трудность состояла в невозможности получить достаточно сильный сигнал изображения вследствие невысокой чувствительности селенового фотосопротивления.