電視縱橫
電視的發明
電視是一種傳播圖像的電子技術,它在100多年的發展過程中,大致經曆了設想階段、機械掃描階段、電子掃描階段和第二次大戰後的發展階段。
1850年,英國的巴克韋爾建造了一個能夠傳輸手跡和線條圖的電傳係統。他用不導電墨水在金屬板上書寫,然後用幾組金屬針進行掃描,每根針與一條電路相連,在接收端,每一個金屬針線路的電流都在一個旋轉的鼓上留下一個印記,原來的手跡或圖表就會在接收端再現出來。
1873年,英國的史密斯發現了硒的光敏性。利用這種材料,出現了許多電視設計方案。其中以德國發明家尼普科1884年發明的掃描圖盤,對以後的發展影響最大。這個設計第一次提出了能以足夠快的速度傳輸圖像的實際方法。
1897年,布勞恩發明了一種帶熒光屏的陰極射線管,電子束撞出時,熒光屏上會發出亮光。1906年迪克曼和格拉吉利用布勞恩管進行圖像重現。但這種裝置隻能算是傳真係統,而不是電視係統。
1908年蘇格蘭工程師坎貝爾·斯溫頓提出了一種設計,將陰極射線管不僅用於接收,而且用於發射。1911年他進一步提出,對發射器應有特殊的陰極射線管,它的屏由互相絕緣的光敏元件鑲嵌而成。需要傳輸的圖像投影到這個屏上,用陰極射線束對存貯在這個元件上的電荷進行掃描放電,這實際就是現在所謂的“攝像管”。這個相當精彩的設計思想,正是現代電視的基本原理。
1920年,發射和接收電視圖像所必需的技術條件都已具備,開始進入實際建造電視係統的階段。
英國發明家貝爾德從1923年起從事電視係統研製工作。到1925年,他完成了一種電視係統。他使用一個孔徑上帶有透鏡的尼普科盤來掃描景象,每秒5幅圖像,各個圖像80條掃描線。貝爾德這個裝置中盡量應用電子管放大器,盡管圖像很小,暗淡而且搖晃不定,但確實能看出人的麵貌。
1929年,英國廣播公司允許貝爾德公司開始公共電視廣播,每秒12.5幀圖像,每幀30行。美國貝爾實驗室的艾夫斯和他的助手主要研究擴展電話通信中使用的電視設備。他於1927年在華盛頓與紐約之間播送了每秒17.5幀、每幀50行的圖像。到1932年,美國無線電公司發射的圖像達每秒24幀,每幀120行。從1930年起,電視機進入市場。
1933年,茲沃裏發明了電子攝像裝置,這在電視的發展中起著劃時代的作用。後來他又成功地研製了更加靈敏的正析攝像管。幾年後,英國的麥格裏等人也研製出一種更加先進的攝像管。這就為提高電視圖像分辨率創造了條件。
第二次世界大戰之後,曾在戰爭中起了重要作用的電子工業開始大規模生產民用產品,電視工業蓬勃發展。在30至40年代所取得成就的基礎上,戰後英國和美國都出現了電視“爆炸”性增長。英國1948年生產了10萬台電視機。美國在1946年僅生產6500台電視機,1949年猛增到300萬台,1950年又增到746萬台。那時顯像管外殼是吹製成的,直徑為9英寸或12英寸,不可能再大。後來,玻璃工作著手壓製矩形“麵板”和“錐體”,並把它們焊在一起。用這種方法製造的外殼,尺寸相繼達到14英寸、17英寸、21英寸和25英寸。
一旦黑白電視機的可靠性、圖像質量和價格問題得到解決,電視工業的興趣就轉向了彩色電視。不過,彩色電視的第一次實驗演示是在1928年。當時貝爾德改進了尼普科盤,使盤上孔徑組成三條螺旋線,每條上有30個孔徑。三條線分別對應紅、藍、綠三種顏色,在接收端的光源有兩個氣體放電管,一個是水銀蒸汽管和氮氣管,對應綠色和藍色,氖管對應紅色。1929年貝爾實驗室的艾夫斯在紐約和華盛頓之間播送50行的彩色電視圖像,采用的就是機械掃描方法,所不同的是,分別通過三條線路,同時發射三種主要的彩色信號。
30年代後期,美國和英國都開展了關於彩色電視的研究。英國的貝爾德和美國的戈德馬克都在探索用高分辨率標準順序發射的方法。二次大戰前,美國采用這個方法進行實驗廣播,1951年正式廣播,但由於觀眾不感興趣,幾個月後就停止了。
美國國家電視委員會(NTSC)致力於研究與黑白兼容的彩色電視係統,1953年獲得成功,從而為全世界的彩色電視係統奠定了基礎。這一係統的基本原理是將彩色圖像信息分解成兩部分發送,一部分是圖像的亮度信息,另一部分是圖像的彩色信息。彩色接收機可將這兩種信息組合起來形成彩色圖像。
美國從1964年開始普及彩色電視,到70年代初期,全世界已有4千萬台彩色電視機。
電視不僅用於娛樂,也用於工業和科研。在人不能到達的地方,利用它協助助人們監督控製和管理。所以除了廣播電視外,還有工業電視、紅外電視、高分辨率的空間電視以及能夠貯存圖像以便隨時取用的錄像電視。
電視走進家庭
機械電視誕生後,立即受到人們的喜愛,在美國的發展尤其迅速。但是,由於當時的技術還不夠先進,電視生產的成本高,價格十分昂貴,除了少數富翁有能力購買外,普通老百姓是很少有人敢於問津的。在當時,電視機成了財產和地位的代表,如果誰有一台電視接收機,不用問就知道,那一定是豪富之家了。
機械電視還有一個明顯的缺點,就是形狀大,又笨重,這也是它不易普及的一個原因。
比如在美國紐約州,1928年5月10日,美國第一套電視節目將在斯克內克塔迪試播,為了收看這次播出,美國通用電氣公司根據E·F·亞曆山德森的設計,生產了12部電視接收機。這是美國生產的第一批電視機,均供公司的大享們試用。電視機的外型象一架古色古香的五鬥櫥,而上麵的屏幕卻隻有3英寸。5月10日上午10時,電視節目準時開播。一個名叫科勒·黑格的年輕人出現在屏幕上,圖像清晰可見,黑白分明。他用低沉柔美的聲調,報導了阿林頓農產品的市場價格和海軍觀測站的氣象預報,同時插播了自己寫的解說。黑格當時身兼數職,既是電視台的總經理、節目監製人,又是道具員、技師和播音員。節目播出後,黑格頓時成了紐約州的新聞人物,電視熱也最先在紐約州興起來。人們以有一台電視接收機為榮耀。但是,這個像五鬥櫥一樣的電視機確實又大又笨重,普通家庭既不適用,也沒有足夠的財力買得起。人們急切地盼望小型輕便、價格便宜的電視機早日出現。
1932年前後,新的電子光電析像管研製成功了,使電視機體積的縮小成為可能。隨著電視發射機,電視攝像管的相繼誕生,電子電視開始蓬蓬勃勃地發展起來。
第二次世界大戰爆發後,電視工業的研究幾乎瀕於停頓,電視機的生產亦受到大的限製。大戰結束後,1946年9月17日,第一批經過改革、款式新穎、價格便宜、屏幕8英寸的電視機在美國研製出來了,上市後很快搶購一空,從此,電視機開始進入家庭。1948年6月8日,電視台播放了電影喜劇演員密爾頓·貝利主演的第一部電視劇《德克薩斯明星舞台》,這是一出粗野而又喧鬧的滑稽劇,但播出後卻產生了意想不到的效果,轟動了全國。僅幾個月內,人們為了收看貝利的表演,一下子爭購了10萬多台電視機。
爾後,喜劇明星西奈、西譯和伊莫金·科卡合演的《百老彙諷刺劇大師》又引起了轟動。接著,女明星德伊·埃默絲穿著華麗的超短裙出現在電視裏,演出了《弟兄警告者》。這是第一部沒有旁白和解說的有聲電視劇。
電視劇的誕生和發展,將電視工業推向了一個新階段,電視開始走上了它的全盛時期,擁有電視機的家庭也越來越多了。
那麼,是誰開創了電子電視的新領域呢?
是美籍俄國人弗拉基米爾·科斯馬·佐利金和英籍俄國人休恩伯格。
佐利金小時候就喜歡動腦子想問題。一次偶然的機會,促使他對電子儀器產生了濃厚的興趣。那是1894年他五歲時,在父親工作的渡船上發現了一個按鈕,便大著膽子按了一下,哪知一陣鈴聲響過,馬上有一個水手跑過來了。小佐利金感到又新奇又好玩,回到家,他就拆下家裏的電鈴,要看個究竟。後來,他上彼得格勒工藝學院念書,特別關心電子管研究的新動向。到美國後,繼續醉心於電子管的研究。1923年他在美國西屋公司實驗室用電子管製成了最初的電視攝像管和顯像管。以後,又裝配出一具可以重新放映活動物體圖片的新裝置。可惜老板目光短淺,看不到這種新發明的遠大前景,不但對他的新裝置無動於衷,反而把他的上司叫去訓了一頓,罵他不務正業。佐利金一氣之下,換了一個工作崗位,仍然醉心於發明創造。在以後的十多年裏,他所在的公司耗資5000萬美元,讓他研究和發明電視,終於研製出了電子電視傳真機。
與此同時,英國電子樂器公司也在英籍俄國人休恩伯格的主持下,積極進行電子傳真技術的研究。1932年,休恩伯格領導的小組製成了一個電子電視攝像管。由於技術不完善,拍攝的圖像不夠清晰。又經過幾年的努力,到1935年,休恩伯格已經研製出了圖像清晰度較好的電視攝像管了。但他仍不滿足,又進一步著手研究難度更大的具有405條交叉掃描線的電視攝像管。這一次他冒著極大危險,如果失敗,他將被迫宣告破產。他夜以繼日地工作,嘔盡心血,終於在次年,即1936年獲得了成功。新的電視攝像管一下子將圖像掃描線由幾十行提高到幾百行,使圖像清晰度大大增加,從而奠定了現代電視的基礎。英國政府頒布法令,將405條交叉掃描線規定為電視製作的標準,一直沿用至今。今天各國電視使用的525/625條交叉掃描線,大體仍是沿用的這個標準。1937年3月,英國廣播公司正式采用休恩伯格研製的電子電視係統,貝爾德的機械電視遂被淘汰。
以後,科學家又陸續研製出超光電析像管,正析像管、超正析像管等靈敏度很高的攝像管,使電視機的質量獲得了穩步的提高。繼英國開辦電視廣播之後,法國於1938年,美國和前蘇聯於1939年接踵開播。第二次世界大戰後,前西德和日本也分別於1952年和1953年相繼開辦了電視廣播。此後,世界140多個國家陸續興辦了電視事業。今天,全世界電視機的總數已達五億多台,大約每八個人就有一台。正是由於佐利金和休恩伯格在發明電子電視傳真機上的傑出貢獻,才使電視熒屏出現在千家萬戶成為現實,才導致了電視業在全世界的高度發展。
彩色電視
電視誕生之初,隻有黑白兩色,雖然奇妙可愛,卻不漂亮,像個未經打扮的“灰姑娘”。赤橙黃綠青藍紫,世界的顏色本來是五彩繽紛、絢麗多姿的,蔚藍的天空,火紅的雲霞,金黃的菜花,綠茵茵的草木……但一到電視裏,便變得灰濛濛一片了,多麼可惜啊!
於是,科學家們便想給這個可愛的“灰姑娘”穿上一件漂亮的五彩衣裳。
早在電視誕生之前,奧地利物理學家勞伯蘭克就研究過彩色圖像傳送的原理。他根據色彩可以分解為三原色的道理,於1902年提出了一個設想:通過傳送三原色來傳送彩色圖像。1928年,英國的電視工程師貝爾德,依照勞伯蘭克的設想,用紅、綠、藍三原色的尼柯板,做成一個發射圖像的機器,在試驗時,盡管傳送的圖像隻有30條橫線,得到的卻是彩色的圖像。這個結果大大鼓舞了科學家們的熱情。從那以後,歐美科學家研製彩色電視機的興趣越來越濃。但當時采用的是機械的方式,效果不甚理想。
1940年,美國開始用電子技術作試驗。這一年,美籍匈牙利人彼得·戈得馬在前人研究的基礎上,製成了世界上第一部彩色電視機。他將拍攝物體的色彩分解成紅、綠、藍三種顏色,然後用編碼器把它們組合成一種信號束,發射出去。接收時,電視機裏安有解碼器,能將信號分解還原成三種顏色的光束。當這些光束同時照射到屏幕上時,奇跡出現了:玫瑰變成了紅色,樹葉變成了綠色,天空是藍的,雲朵是白的……“灰姑娘”一下子變得豔麗動人了。
但是,由於第二次世界大戰爆發,彩色電視的研究中斷了。直到13年以後——1953年才最後試驗成功。1954年,美國正式開辦了彩色電視節目,成為世界上第一個開辦彩色電視節目的國家。6年後,日本開辦,又過了7年,前蘇聯、法國和前聯邦德國開辦了彩色電視節目。以後,世界各國也陸續開辦了彩色電視節目。
目前,世界上通行三種彩色電視製式:一是美國製,二是法國製,簡稱“塞康”製,三是西德製,簡稱“帕爾”製。三種彩色製式的設備基本相同,差別在於信號編碼和解碼的方法不同。
由於美國的彩色製式有一個明顯的缺點:容易受建築物的反射乃至惡劣氣候的影響,使圖像的顏色發生變化,因此,科學家們力圖改善它。1958年,法國現代電子公司總經理亨利·戴弗朗斯發明了“調頻”製,即“塞康”製,除了美國製的一些缺點,降低了幹擾對色彩的影響。1963年,前聯邦德國漢諾威工科大學教授、德律風根公司研究部主任瓦爾特·布魯茲博士,吸收了美國製的優點,創造了性能更好的“帕爾”製。現在,三種彩色電視製式都在使用,它們通行的地區大致如下:北美和拉美主要采用美國製;法國、前蘇聯、非洲及東歐國家采用法國製;西北歐多采用西德製。亞洲國家中,有的采用美國製,有的采用法國製,但以采用西德製的為多。我國彩色電視采用的是西德製。目前,全世界開辦彩色電視廣播的100多個國家中,有近一半的國家采用西德製。
聲畫並茂
1976年,英國廣播公司研製出一項新技術——文字多路電視廣播,並馬上用於21屆奧運會實況轉播。當觀眾正在觀看足球比賽的實況轉播時,熒屏下方增加了一路文字節目,公布田徑比賽的結果。有時,電視台正在播送故事片,奧運會上決出了某個項目的冠、亞軍,也用這種辦法及時告訴觀眾,使觀眾大開眼界。1978年,日本的東京和大阪首次出現了伴音多路電視廣播,開播那天,電視台轉播了一場歌劇,熒屏前的觀眾正在屏聲靜氣地觀看時,忽然聽到觀眾席上的鼓掌聲、喝彩聲,猶如坐在劇場裏,親自觀看了演出一樣,驚歎不已。從那以後,多路電視廣播逐漸推廣,很快普及到全世界。今天,世界大多數國家,都進入了電視多路廣播階段。如果以40年代的黑白電視為第一代,50年代的彩色電視為第二代的話,那麼,多路電視廣播就應算是第三代了。
多路電視廣播能在一個頻道內傳送多路節目,所以它不需要中斷原來的節目,就能增加一路文字節目或伴音節目,大大增加了熒屏的信息容量,擴大了表現力。
由於多路電視廣播能同時播送兩種以上的伴音,因而具有特別的音響效果。特別是轉播體育比賽時,如排球比賽,裁判的笛聲,扣球著地的聲音,隊員的呼喚,以及觀眾的呐喊助威聲,此起彼伏,加強了緊張比賽場麵的實際感受,使比賽更富有魅力,更能牽動賽場外千百萬觀眾的心。
1981年4月,前聯邦德國電視二台開始用多路電視廣播發送雙聲道立體聲伴音,成為歐洲第一家使用立體聲伴音的電視台。多路電視廣播有兩個聲道,播放外國影片時,觀眾可以通過一個聲道收聽原版對話,通過另一個聲道收聽譯製配音。如果你感興趣的話,還可以在播放譯製片時,讓別的人聽譯文對話,而自己戴上耳機,收聽原版配音。繼前聯邦德國之後,法國、奧地利、荷蘭、英國、美國、日本等國家的一部分電視台,也陸續開辦了雙聲道立體聲伴音,有的還開辦了有三個聲道的立體聲伴音,從此,電視的聲音更加豐富多彩、悅耳動聽,真正變成了聲畫並茂的藝術。
此外,電視台播送節目時顯示文字說明,也有利於聽覺不靈的觀眾欣賞節目。而利用文字介紹新聞、氣象、交通情況、比賽結果,則能使觀眾在欣賞精彩節目的同時,又得到各種有價值的信息,這就顯著提高了電視廣播的質量。
電視多路廣播是一種新的電視技術,它成功地保持了原來的電視信號頻帶寬度,巧妙地利用了原有電視信號的間隙時間。普通電視伴音頻帶為15千赫,卻占用了100千赫以上的帶寬,使85千赫左右的帶隙浪費掉了。多路電視的多音,就是利用這些帶隙,將增加的聲音迭印在帶隙之中。普通電視圖像在電子束一行行掃描過程中,第一幀與第二幀圖像間有1.3毫秒的時間間隔,多路電視就利用這可貴的一刹那發送文、圖訊號,實現文字、圖片的多路傳送。因此,多路電視不需要增設新頻道,就能播送電視伴音、圖像以外的聲音、文字和圖片,使廣播電視的效率大為提高。
微波傳送
無線電波中,有一位十分能幹的小兄弟,叫微波。微波猶如電視的“翅膀”,五彩繽紛的電視節目,就是靠了它,才得以跨山越水,飛過重洋,走進千千萬萬百姓家。
微波與電視同出現於20年代,但直到第二次世界大戰結束,電視與微波卻一直沒有緣分。沒有微波,電視也就不能實現遠距離傳輸。第二次世界大戰時,由於戰爭的需要,微波技術得到了迅速發展。當時,德國的潛艇部隊十分猖狂,常在英吉利海峽、地中海、大西洋廣闊的水域,襲擊英、美的運輸船隊和軍艦。戰爭之初,英、美的運輸船隊,每100艘中幾乎有90艘是被潛艇擊沉的。邱吉爾和羅斯福為此感到異常頭痛。1904年5月,英國科學家試製出了世界上第一部微波雷達,於是奇跡出現了,深藏在海底的德國潛艇在微波雷達上顯現出來,再不是來無跡,去無蹤的幽靈了。英、美政府高度重視這項新技術,大力製造微波雷達,到1943年5月,僅僅三年時間,英國海軍便大量裝備了這種雷達。從此,海上戰爭的形勢大大改觀。微波雷達成了潛艇的克星。德國潛艇部隊1174艘潛艇中,被微波發現後炸沉的就有785艘。微波為盟軍的勝利立了赫赫戰功。
戰後,科學家開始將高度發達的微波技術用於電視廣播。微波再一次大顯身手。科學家們發現,頻帶很寬的電視節目信號,隻有調製到微波波段,才能做到遠距離、高質量地傳輸。於是改用微波傳送電視節目。電視從此插上了飛翔的翅膀,一天天興旺發達起來。
由於微波具有直線傳播的性質,保證能在視距內進行,而地球表麵兩個看得見的物體的距離約50公裏,所以,遠距離傳送電視節目,需要每隔50公裏設置一個微波中繼站。中繼站將前一站傳來的信號接收下來,加以放大,再向下一站發射。如此一站一站傳下去,直到終端。這種方式如同接力賽跑一樣,我們把它叫做微波接力通信。今天,世界上所有開辦電視廣播的國家,特別是一些幅員遼闊的國家,如前蘇聯、美國、中國,都建立了由千百個微波中繼站與電視台共同組成的廣播電視網。
但是,在地麵建立微波幹線和中繼站,常常受地理和氣候條件的限製,特別是沙漠地帶和大洋上,根本不能設置微波中繼站,電視節目的傳送仍然受到很大限製。
為了擴展傳送距離,美國早在1957年就開始試驗用衛星傳送電視節目。1962年,前蘇聯發射了。東方3號”和“東方4號”宇宙飛船,並利用飛船進行電視新聞實況報道,獲得成功。1963年,前蘇聯又通過“閃電1號”衛星,在莫斯科和海參威之間交流電視節目。1964年,美國發射地球“同步靜止通訊衛星”成功,揭開了電視發展史上嶄新的一頁。
利用同步通訊衛星傳送電視節目,相當於在空中設置了一個微波中繼站。衛星裏麵裝有微波轉發放大設備,它能接收地麵衛星站發射出的電視微波信號,經放大處理後,再轉發給另一個地麵衛星站。用這種方式傳輸電視節目,能將電視節目高質量地傳播到一大片地區,收到地麵發射台不可比擬的效果。這種站得高、傳得遠的新技術,使電視節目實現了跨洋過海——洲際傳播的目的。
目前,地球上空有幾十顆通訊衛星,由國際通信衛星組織管理。國際通信衛星組織是最近十幾年發展起來的全球通信衛星係統,總部設在美國的華盛頓,有130多個成員國。國際通信衛星組織有六顆衛星為亞洲服務,兩顆在太平洋上空,四顆在印度洋上空。1987年在日本舉行的奧運會足球預選賽,中國對日本一戰,就是通過太平洋衛星轉播的。英國維斯新聞社向亞洲地區傳送的國際新聞,則先要通過大西洋衛星,用微波傳給太平洋或印度洋衛星,再由太平洋或印度洋衛星向亞洲地區轉播。中國以前每天播放的國際新聞,是通過國際航班郵送維斯新聞社提供的新聞錄像帶,運到後經過編輯處理,在電視台播放,一般要晚三、四天,甚至一個星期。所以,觀眾收看到的新聞,實際上已經成了舊聞。1980年,中央電視台分別與英國維斯新聞社和美國合眾獨立電視新聞社簽訂了通過衛星收錄國際新聞的合同,並於當年4月1日開始,每天播出兩社通過衛星傳來的國際新聞,約10分鍾。從此,國際上當天發生的事件,我們當天晚上就能收看到了。
80年代是“廣泛利用衛星”的10年。世界上一些發達國家,如美、日、英、法、前蘇聯,都相繼發射了用於本國的廣播通信衛星。這些衛星與地麵微波幹線、微波中繼站組成了立體電視廣播網,大大提高了電視廣播的質量和速度。1984年4月8日,中國成功地發射了第一顆試驗通訊衛星,從此,結束了新疆、西藏地區不能及時收看中央電視台節目的曆史。
電纜電視
1948年歲末,聖誕節就要到了。但在美國洛杉磯市郊的居民,卻因高山遮擋,收看不到電視節目,大家都為此而十分著急。為了解決這個問題,當地一個企業家做了一副非常精致的天線,他抱著試一試的心理,將天線架到山頂上,然後用電纜將天線與電視機連接起來,晚上他打開電視機,屏幕上出現了非常清晰的圖像。他的這一創新,立刻在當地居民中引起了轟動,大家都願意出一點錢,把自己的電視機連接到他的天線上,於是,最簡單的電纜電視就這樣問世了。