Телевизор: Эволюция “живых картинок” | Интересные факты про телевизор

 

Всем привет, вы на канале «Вещь», и мы будем говорить об истории возникновения обычных для нас вещей! Много ли мы знаем о вещах, которые нас окружают в жизни? Скорее всего, не очень, и поэтому мы попытаемся разобраться в этих простых вещах.

И наша сегодняшняя история о самом популярном средстве для времяпрепровождения. С помощью этих «живых картинок» человечество изменило историю своей культуры. Как, когда, зачем и почему людям понадобилось оживлять изображения? Давайте разбираться! Поехали…

Итак, телевизор. Он же телевизионный приемник телевизионных сигналов изображения и звука, отображающий их на экране и с помощью динамиков.

Современный же человек или скорее всего ученый физик под телевизором понимает устройство, на котором происходит отображение динамических картинок с определенным качеством. И обязательно наличие синхронизированного с видеорядом акустического сигнала. А еще он может принимать сигналы от телевизионных антенн или видеовоспроизводящей техники и переводить их в звуко-визуальный формат. Немного не понятно, но постепенно мы разберемся.

Причина, по которой телевизионную технику начали интенсивно развивать, заключается в возможности передачи информации в крайне удобном для восприятия формате – в виде динамично сменяющихся статичных кадров, образующих непрерывный видеоряд. Выгоду от этого имели, в том числе, и государства, например, для трансляции на широкую аудиторию лиц разыскиваемых преступников. Видели перспективу в телевизорах и военные, а потому на исследования в этой сфере выделялись огромные деньги и к ним привлекались специалисты. Людей очень сложно изменить в своих заблуждениях. Но изначально телевизор планировался для более интересных задач.
Ведь существует еще множество опций, которые могут быть реализованы в современном телевизоре, но в ранних моделях их было минимальное количество. И начнем мы с истории.

В конце 19-го века Порфирий Бахметьев выступил с предложением раскладывать картинки на некоторые элементы, которые затем передаются по линии связи и после приема преобразуются в исходную картинку. И вскоре люди догадались, что такими картинками могут быть кинокадры – после этого и стартовала эра развития телевизоров.

Самым первым телевизором был механический. Такое  устройство, изготовленное немцем Паулем Нипковым в 84-ом году 19-го века и состоящее из плоского круга, на который были нанесены в некоем порядке отверстия. Они служили для пропускания светового потока, импульсы которого выполняли функцию информационного потока, управляющего после преобразования приемником изображением на экране. Еще будучи студентом, он задумал “электрический телескоп”, известный в основном идеей использования диска со спиральной перфорацией (диск Нипкова) для разделения изображения на линейную последовательность точек. Неизвестно, пытался ли Нипков когда-либо реализовать этот диск на практике, но можно предположить, что он сам никогда его не создавал. Срок действия патента истек через 15 лет из-за отсутствия интереса.

Развитие этой технологии постепенно улучшалось, благодаря чему удалось существенно повысить четкость границ и плавность движений. Решение заключалось в использовании нескольких «дисков Нипкова» и одного или нескольких проекторов. Автором этой технологии стал Джон Бэрд, основавший бренд Baird, который занимал монопольное положение на рынке телевизоров до конца первой трети 20-го века. Шотландский изобретатель, инженер-электрик и новатор, продемонстрировавший 26 января первую в мире работающую телевизионную систему в прямом эфире 1926. Он изобрел первую публично продемонстрированную систему цветного телевидения и первый жизнеспособный чисто электронный цветной телевизионный кинескоп.

 

 

А Первая широковещательная телепередача по телефонным проводам состоялась в 1927-ом году – расстояние, на котором принимался сигнал, превысило 700 км.

Следующим телевизором стал электронный. Устройство, которое с уверенностью можно назвать телевизором (т. е. выполняющим все положенные ему базовые функции) электронного типа, появилось в 36-ом году 20-го века – оно сконструировано В. Зворыкиным при поддержке RCA. Американской радио корпорацией. Radio Corporation of America Основным его компонентом можно назвать кинескоп, который был создан в самом конце 19-го века немцем К. Брауном. В 1937 году Зворыкин создал первый цветной телевизор с трёхцветными линзами — красной, зелёной и синей.

Созданный Зворыкиным телевизор был опытным экземпляром, после которого был налажен серийный выпуск продукции для бытового использования. Наладить производственный процесс удалось к 39-му году на модели RCS TT-5. При диагонали экрана 12-13 см линейные размеры корпуса были в разы больше.

Электронными такие телевизоры считались по двум причинам:
1. в них использовались электронные, электрические и электротехнические компоненты (т. е. требующие для своей работы электричества) – электронные лампы, трансформаторы, транзисторы и микросхемы;
2. формирование изображения на экране осуществлялось пучком электронов, испускаемым электронной пушкой кинескопа, который являлся характерной особенностью таких телевизионных приемников.

В свою очередь кинескоп тоже претерпевал эволюционные изменения. Эта деталь долгое время оставалась незаменимой для телевизоров, но не смогла конкурировать с микроэлектронной техникой. Именно с ее изобретения и стало возможным создание телевидения. Она представляет собой стеклянную герметичную пустотелую колбу с прямоугольным основанием, в горлышко которой вставлена электронно-лучевая пушка. Она способна испускать пучок электронов определенной мощности в заданном направлении.

Попадая на дно колбы кинескопа (оно является экраном), электроны вызывают свечение люминофора. Это вещество, которым покрыта внутренняя поверхность экрана, испускающее свет при бомбардировке электронами. Важным свойством электронного пучка является изменение его траектории при воздействии магнитного поля. Благодаря этому, реализация кадровой развертки стала очень простой – при помощи нескольких катушек, в которых ток изменяется пилообразно и ступенчато.
Первый действующий кинескоп был создан в начале 10-х годов 20 века русским физиком Борисом Розингом. На нем он смог получить устойчивое изображение картинки, которая предварительно была разложена построчно, а затем правильно собрана системой построчной развертки. А вот полноценный кинескопный телевизор создал Зворыкин.

А что же с появлением цвета в телевизорах? Как говорилось первые действующие прототипы цветных телевизоров появились в начале 40-х годов 20-го века. Для них была создана специальная система цветного телевизионного вещания – «Тринископ». Для появления полноценно функционирующей серийной модели (CT-100) потребовалось более 10 лет – произошло это в середине 50-х гг. И произошло это при поддержке все той же Американской радиокорпорацией.

Немалую долю в разработки вложили и советские инженеры. Выпуск первого советского механического телевизора «Б-2» с диском Нипкова для приёма изображения с разложением на 30 строк был начат на ленинградском заводе «Коминтерн»  И в СССР был представлен общественности в середине 50-х годов свой цветной телевизор и назывался он «Радуга». Произведен он был также заводом «Коминтерн», который впоследствии разработал и организовал выпуск следующих советских брендов телевизоров – «Рубин» и «Рекорд». Некоторые модели были доступны практически каждому гражданину было бы желание и терпение получить его в очереди.

И не прошло три десятка лет в истории телевизора настала эра плоских экранов.

Если под плоским понимать наружную форму экрана, то к таким телевизорам можно отнести и электронные с кинескопами «уплощенного» формата. Выпускаться они стали в конце 20-го века. Но обычно под плоским телевизором понимают такой, у которого глубина на порядок меньше, чем остальные линейные размеры.
Недостаток кинескопа – значительная глубина – устраним только до определенного предела. Поэтому для создания плоских телевизионных приемников он не подходит. А подходящим вариантом для этого стали плазменные и жидкокристаллические панели. Разработка первых началась еще в середине 60-х годов 20-го века, однако практически реализовать их выпуск в формате телевизора удалось лишь 2 десятилетия спустя, как и ЖК-телевизоры.

А сам телевизор заключается в преобразовании радиосигналов, принятых антенной, в синхронизированный аудио-видео ряд с последующим воспроизведением звука и изображения;

регулировании параметров видео это контрастность, яркость и аудио это громкость и тембр.

Таким образом, все устройство телевизора можно разделить на три части – радио, видео и аудио:

радиочасть преобразует выбранную радиочастоту в две промежуточные частоты – одна для видеосигнала, другая для аудиосигнала;

видеочасть преобразует промежуточную частоту видеосигнала на компоненты, которыми управляется схема построения изображения на экране;

аудиочасть преобразует промежуточную частоту аудиосигнала в акустический частотный диапазон, который после усиления воспроизводится динамиками.

Электронные телевизоры поначалу собирались полностью из электронных ламп. Создание транзисторов и прочих нелинейных полупроводниковых приборов привело сначала к постепенному замещению ими ламп, а затем и к полному их вытеснению по соображения минимизации энергопотребления и массогабаритных параметров телевизоров.

Развитие микроэлектроники привело к изобретению микросхем, которые сначала были способны заменять единицы и десятки транзисторов, а затем миллионы различных электронных микрокомпонентов. Одновременно упростился процесс сборки телевизоров до такой степени, что ее стало возможным практически полностью автоматизировать. В результате конвейерной сборки роботами-автоматами, цена телевизоров стала не большой, и они стали неотъемлемой частью любой квартиры и дома.

В настоящее время телевизоры собираются в основном из микросхем, транзисторов и законченных функциональных модулей. К последним можно отнести радиочастотный и питающий узлы, в составе которых имеются микросхемы, транзисторы и пассивные компоненты дроссели, конденсаторы, резисторы и прочие электронные детали.

Кстати, корпуса для телевизоров делали преимущественно из дерева, а теперь для этого используется пластик.

Миниатюризация элементной базы и создание ЖК и LED панелей позволили создавать телевизоры, толщина и линейный размер экрана которых могут различаться на несколько порядков.

Многие слышали о плазменной панели. Да что слышали у многих такой телевизор есть дома не говря о более старых моделях.

Плазменная панель была разработана в Университете Иллинойса в процессе создания системы электронного обучения США доктором Дональдом Битцером, Джином Слоттоу  и Робертом Уиллсоном . Патент на изобретение они получили в 1964 году. И Первый плоский дисплей состоял всего из одного пикселя.

В 1971 году компания «Owens-Illinois» приобрела лицензию на производство дисплеев Digivue. В 1983 году Университет Иллинойса продал лицензию на производство плазменных панелей компании IBM.

А Первый в мире 21-дюймовый а это на секундочку уже 53 см полноцветный дисплей представила в 1992 году компания Fujitsu. В 1999 году Matsushita основатель марки Panasonic создала перспективный 60-дюймовый прототип.

И Начиная с 2010 года производство плазменных телевизоров сокращалось из-за невозможности конкурировать с более дешевыми LСD-телевизорами и в 2014 году практически прекратилось, в особенности после существенной модернизации технологии получения и свойств жидких кристаллов. В первых моделях применялись TFT-ЖК-панели, а затем появилась более перспективная IPS матрица.

Дааа перспективными электронными светоизлучающими компонентами для плоских телевизоров, являются люминесцентные светодиоды. Экраны на их основе называются LED и OLED.

Первые это Телевизоры с матрицей с обратной подсветкой. В них светодиоды дополняют жидкокристаллическую панель, формируя световой поток через (из-за) нее в сторону зрителя.

Телевизоры с матрицей без обратной подсветки. Это OLED-технология (т. е. Organic LED – органический светодиод), в которой мощность светодиодных компонентов позволяет им самим проецировать на экран собственный световой поток. Поэтому применение жидких кристаллов перестает быть необходимым. Результатом этого является утончение экранной панели, а вместе с ней и корпуса телевизоров, а также неизбежное облегчение – имеются модели с глубиной в несколько миллиметров. Еще очевидным достоинством OLED-телевизоров является несущественное снижение интенсивности цветового потока с экрана даже под острым углом его распространения. Поэтому боковые зрители будут видеть так же четко и с такой же цветопередачей, как и фронтальные.

На конец 2020-го года OLED-телевизоры были способны воспроизводить видеоряд в разрешении 8K. А теоретически они способны справиться и с HDR-видео, но проверить можно, но сложно, поскольку контента в подобном формате еще очень мало и весит он многие гигабайты, а скорость интернет в многих регионах оставляет желать лучшего.

Помимо базовых функций, в телевизоры постоянно пытаются внедрить вспомогательные опции, направленные на решение какой-либо цели. Самым известным дополнительным и неотъемлемой теперь модулем является система дистанционного управления, позволяющая переключать каналы, регулировать звук и производить прочие действия, не взаимодействуя физически с телевизором. Как всегда лень была двигателем прогресса и в то же время это очень удобно. А Первые пульты дистанционного управления имели физическое соединение с телевизором – это был провод, по которому передавались команды (впоследствии им стал радиоэфир, и соединение превратилось в привычное беспроводное). Сейчас пульт дистанционного управления – это сложный инструмент хотя не скажешь на первый взгляд. Команды передаются по радиоканалу или через пару «светодиод-фотоэлемент» посредством легкого нажатия и исполнения желания пользователя.

А если встроить микропроцессорный (или микрокомпьютерный) модуль в телевизор, то тогда он станет многофункциональным мультимедийным устройством, которое позволяет:

открывать веб-сайты, смотреть видео в онлайн-режиме (например, в YouTube или другой видео сервис), играть в игры, просматривать файлы со съемных носителей и делать еще много чего полезного.

А что мы слышали о 3д телевизоре. Такие разработки начали вестись в середине 70-х годов 20-го века и базировались они на способности жидких кристаллов формировать эффект объемности создаваемого изображения. Впервые же организовать трехмерное телевизионное вещание удалось лишь в нулевых годах 21-го века.
Отдельная ветвь развития телевизоров – голографические. В них для создания трехмерного изображения используются волновые свойства когерентных световых пусков – дифракция и интерференция. С этой целью используется система из лазеров и кристаллов с изменяемыми оптическими (преломлением, прозрачностью и др.) параметрами.

3D-телевизоры пока находятся лишь в стадии разработок, а потому на бытовом уровне практически недоступны если, конечно, вы очень обеспеченный человек то да.

И несмотря на произошедшую эволюцию и существенное изменение внешнего вида, телевизионные приемники не перестали выполнять свои базовые функции и для многих остаются главным получением информации. Но дорогие друзья все должно быть в меру. Ведь долгий просмотр нашего любимого друга даже при сверх качественной картинке может испортить зрение, а при не качественном контенте даже помутить ваше драгоценное сознание.

Смотрим, слушаем, комментируем и подписываемся, чтобы знать о простых вещах ещё больше! С вами был канал «Вещь» …