Голова профессора Доуэля

Луч, упавший на черную, словно сажей нарисованную бровь, почти целиком поглощается, а бледная щека отразит свет полностью. Но и на этой щеке будет немало отдельных точек, которые неодинаково отразят свет. Каждая точка лица посылает в наш глаз отдельный луч, и лучи эти разной силы. Кое-какие точки и совсем не посылают лучей. Все лучи сходятся в нашем глазном „объективе“ — зрачке, а затем, преломившись, вновь расходятся — точь-в-точь как в объективе фотоаппарата! Но отображение возникает не на „матовой пластинке“, а на глазной сетчатке. Последняя состоит из огромного числа отдельных колбочек, и каждая колбочка имеет свой „провод“ — нерв, передающий изображение в мозг. Посмотрите в микроскоп на глаз мухи. Там это отчетливее видно. Глаз мухи подобен сотам. Это не один, а сотни шестигранных глазков. И на каждый из них попадает лишь один луч — сильный или слабый. Наша сетчатка представляет собой нечто вроде доски для мозаики с готовыми ямочками, в которые можно вставлять камешки первого попавшегося цвета. Совокупность этих „разноцветных“, вернее, разносветных камешков и создает общую картину, будь это лицо или какой-либо иной предмет.

А фотоэлемент не имеет „сетчатки“. Фотоэлемент — это только одна колбочка нашей сетчатки, это только одна ячейка глаза мухи. Если бы муха могла закрыть все ячейки своего глаза, кроме одной, то в эту ячейку попадала бы или одна световая точка, или среднее арифметическое всех лучей. И муха видела бы лишь одно пятно. Вот такое же среднее арифметическое всех лучей получает и фотоэлемент от освещенного лица человека. И отражает он только одно пятно.

Но как же в таком случае передать изображение лица? Человеческий глаз не переделаешь, а фотоэлемент, если на него падают все лучи, отраженные лицом человека, может передавать только световое пятно. Невозможно! Но отдельные точки на лице, резко освещенные, передать можно. Если прикрыть освещенное лицо экраном и в экране сделать небольшую дырочку, которая, скажем, пропускает световой луч только от одной точки лица, то этот луч, не смешиваясь с другими, попадает на фотоэлемент и вызывает соответствующий ток, который можно передать и вновь превратить в точку света. Если мы эту дырочку в экране поместим против ярко освещенной точки на носу, то яркий луч вызовет и ток соответствующей силы, а значит, и на принимающем экране вспыхнет более яркая точка. Если же дырочка окажется против затененной точки лица, то и на экране она отразится более темным пятном.

Таким образом, можно передавать для нашего мозаичного портрета только отдельные „камешки“ разной окраски. При этом на нашей мозаике эти „камешки“ расположатся в том же пространственном соотношении, в каком они находились на лице. Однако как же сделать законченный мозаичный портрет? Ведь мы имеем возможность „пересылать“ за один раз только один „камешек“. Допустим, переслали черный — брови — и надо послать белый „камешек“ — лоб. Но едва мы переместим дырочку экрана с бровей на лоб, черный „камешек“ исчезнет, и мы не получим мозаичного портрета. Так оно и было бы, если бы на помощь не пришла одна особенность нашего зрения. С экрана черный „камешек“ исчезает, но в нашем глазу он еще живет и держится некоторое время. Наше зрение способно сохранять увиденное в течение приблизительно седьмой доли секунды после того, как предмет исчез из поля зрения. Таким образом, мы еще будем видеть черный „камешек“ на экране в то время, когда на нем появился в ином месте белый. И не только эти два. Если за одну седьмую секунды мы успели бы переслать один за другим сотни и даже тысячи „камешков“, то на экране мы видели бы их одновременно все. Само собой разумеется, что чем меньшее количество „камешков“ будет уложено в нашу мозаику, тем „грубее“ будет портрет. Задача, выходит, в том, чтобы за самое краткое время передать возможно больше „камешков“ — точек света. Эта задача была решена диском Нипкова. В этом диске дырочки размещены по спирали. Каждая точка лица посылает луч света через определенную дырочку диска. И все точки одновременно создают полный „портрет“ — изображение лица, которое во время передачи может даже двигаться, смеяться, и все эти движения будут повторены на экране.

Так была решена проблема телевидения.

Однако решение все же было неполным. Я уже говорил, что чем больше „камешков“ в нашей мозаике, тем полнее и выразительнее изображение. Но мы ограничены временем. И если мы за короткое время будем передавать слишком много „камешков“, то каждый из них просуществует очень короткое время. Чем больше „камешков“, тем меньше времени „горит“ на экране точка света, тем слабее работает фотоэлемент, тем меньше света передается на экран, и изображение выходит тусклым. Надо было искать выход в иной конструкции фотоэлемента, а верный путь поисков мог быть лишь один — попробовать создать фотоэлемент, приближающийся своим устройством к человеческому глазу с его „мозаикой“ светочувствительной сетчатки.