五彩缤纷的电视窗口激动人心的发明

早在 100 多年前,几乎就在电报发明的同时,电视,作为传播图像的一

种电子技术,发明家们就已开始认真考虑了。电视技术在 100 多年的发展过程中,大致经历了四个阶段,分别是:设想阶段、机械扫描阶段、电子扫描阶段和第二次世界大战后的发展阶段。

1884 年,有一个名叫巴维尔·尼普科夫的俄裔德国发明家,用机械扫描图像并使之再现了。质量当然是十分粗糙的。他制造的扫描盘是一个多孔的快速旋转的轮子,先把景物放在轮子的后面,并用灯光把景物照亮。当轮子飞快的转动时,轮上的小孔就把景物分解成许许多多的亮点和暗点。然后把这些亮点和暗点对应转换成大小不同的电信号,输进具有同步扫描盘的接收机中去,这些电信号经过还原处理后就出现了原景物图像。尽管尼普科夫的装置不太精密,扫描的速度也不够,重现的图像并不清晰。但他还是获得了这一项目的专利权,人们称之为机械式扫描装置。

1923 年,居住在美国的俄国移民弗拉基米尔·佐尔金研制成了电子扫描装置。他的光电摄像管内有一块镀着感光金属的小板。当摄像机对着景物时, 感光金属便按景物反光强弱的比例带上了电荷;电子枪连续不断地对感光板进行扫描,从而摄取感光板上的电荷;于是,电子枪也获得了强弱不同的电信号。把扫描获取的信息作为电码发射给接收机,接收机里装有解码电路, 并由另一支电子枪把图像再现在荧光屏上。图像的录制、发射和接收工作就这样完成了。大家都认为,佐尔金研制的非常出色的装置比机械扫描装置进了一大步,它奠定了现代电视摄像和接收的基础。

另外还值得一提的是一种名叫“布劳恩管”的阴极射线管,它是实现电光转换(把电信号转换成图像)的关键器件。1897 年,布劳恩发明了这种带荧光屏的阴极射线管,当电子束撞击荧光屏时,涂在荧光屏上的荧光粉就会发出亮光。安装在布劳恩管外面的线圈可使电子束在互相垂直的两个方向上偏转,其偏转角度可由该线圈内电流的大小去控制。若在线圈内供以随时间变化的电流,使电子束在荧光屏上描绘出来回的扫描线,电子束的强度按图形每个点的亮度变化,那么,阴极射线管的屏幕上便再现出由线条组成的黑白影像。

电子成像技术发展到这里,差不多可以说比较成熟了。由于在电子成像技术方面不断有新的成果出现,使得美国在本世纪二十年代末期就能用全电子电视装置进行电视节目试播了。1939 年 4 月 30 日,一个名字叫“明天的世界”的博览会在美国纽约市的弗拉辛草坪上开幕,架设在草坪上的电视摄像机记录了开幕式的实况。中午 12 时 30 分,电视机的荧光屏开始闪闪发亮, 它向美国人民宣告,电视已开始进入美国的现实生活。

那一天,成千上万的美国观众,像着了迷似的,纷纷来到博览会草坪, 观看电视转播。夜间,更多的人观看了长达几个小时的各类节目。人们在大饱眼福以后又奔走相告,一连数日,又有更多的人来到曼哈顿百货商店,排队观看这新鲜玩意儿。

美国第一家正式接收节目的全电子黑白电视机,屏幕大小仅 9 英寸,但它却吸引了千千万万兴高采烈的人们。空前的盛况,使它载入了电子发展的

史册。

第二次世界大战结束后,电视工业开始蓬勃发展。在 30 至 40 年代所取

得成就的基础上,英国和美国都出现了电视“爆炸”现象。英国 1948 年生产

了 100,000 台电视接收机。美国 1946 年仅生产 6, 500 台电视机, 1948

年为 97, 500 台, 1949 年猛增到 300 万台, 1950 年又升为 746 万台。

同时显像管外壳直径也由 9 英寸,不断加大到 21 英寸甚至 25 英寸。(显像管的大小是以荧光屏对角线的长度衡量的)到七十年代,全世界拥有近三亿台电视机,这就促使电视机价格下跌,从而又导致了电视的进一步普及。

一旦黑白电视机的可靠性、图像质量和价格问题得到解决,电视工业的兴趣就转向了彩色电视。不过,彩色电视的第一次实验演示是在 1928 年。英国发明家贝尔德改进了尼普科盘,使盘上孔径组成三条螺旋线,每条线上有30 个孔径。三条分别对应红、蓝、绿三种颜色,在接收端的光源有两个气体放电管,一个是水银蒸气管和氢气管,对应绿色和蓝色;另一个是氖管,对应红色。这一装置使他在 1941 年 12 月首次传送彩色图像获得成功。但是现

代彩色电视采用的方法和这一装置并不一样。它是在 1929 年贝尔实验室的格雷提出的用单个通道发射二个或更多信号的方法上发展起来的。

30 年代后期,英国的贝尔德和美国的戈德马克都在探索用高分辨率标准顺序发射的方法。第二次世界大战前,美国采用这个方法进行实验广播,1951 年批准正式广播。但由于观众不感兴趣,几个月后就停止了。后来美国国家电视委员会 NTSC 致力于研究与黑白兼容的彩色电视系统。于 1953 年获得成功,从而为全世界彩色电视系统奠定了基础。1954 年美国电视广播开始采用NTSC 制(电视信号传送的一种标准),1960 年这个体制又为日本所接受。其他一些国家喜欢 NTSC 体制的改进型。一种是改进不大的 PAL 体制,另一种是较大的 SECAM 体制。1967 年,英国和德国开始彩色电视广播,采用 PAL 制, 我国现在用的也是 PAL 制。后来,法国和苏联也开始彩色电视广播,采用SE-CAM 制。到 70 年代,所有国家都从这三种体制中选其一作为自己国家的体制。

我国的电视工业起步较晚,但发展很快,而且在某些方面已取得较大的成就。例如我国陕西咸阳彩色显像管总厂于 1981 年首批正式生产的“彩虹” 牌彩色显像管,质量优良,连续试验 12, 000 小时仍能保持原有的亮度, 分辨率和对比度。这种管子,色纯性能好,启动迅速,真实感强。有关专家认为,“彩虹”牌可与世界名牌“飞利普”相媲美,美国无线电公司权威人士称赞它比日本和美国的管子还略胜一筹。

电视技术发展到今天,并没有就此止步,而是仍在向高品质、高清晰度、大屏幕方向发展,并且由于电视应用广泛,它不仅用于娱乐,还用于工业和科研方面。因此它也正向着多样化发展。