第28章 巡天遙看新奇事——電視(1 / 2)

電視的發明是20世紀人類最偉大的發明,它的出現,使人類的物質文化生活發生了一次質的飛躍。

電視出現於20世紀20年代,它是沿著兩個不同的方向——機械掃描係統和電子掃描係統發展起來的。

機械電視的先驅者是德國人保羅·尼普科。早在1883年,這位23歲的年輕人就發明了一種分解圖像的機械掃描盤——“尼普科圓盤”。它有兩個相同的圓盤,由馬達來驅動,兩個圓盤的旋轉速度相同。一個裝在“攝像機”上,另一個裝在電視接收機裏。每個圓盤上鑽有24個孔,孔的排列呈螺旋形。在放射機上,景物外圍部分的光線穿過圓盤周邊的一些孔,而其它部分的光線則穿過靠近圓盤中心的一些孔。這些光線投射到光電管上,光電管把光轉換成不斷變化的電流。再用電線把電流送到電視接收機中,接收機有線圈纏繞在玻璃上,玻璃的一端放有光源,不斷變化的電流流過玻璃外麵的線圈。這時,隨著電流的大小,磁場不斷變化,使得通過玻璃的光線多少不一,光線的強弱和來自“攝像機”前景物的光線的強弱一致。然後再通過同步旋轉的圓盤,把這些光線投射到一個區域,收看人通過一種目鏡就可以看到景象了。

用尼普科圓盤來實現圖像傳送,所得到的圖像是非常粗糙和模糊的,這還算不上真正意義上的電視。但尼普科圓盤卻為機械電視的發明奠定了基礎,40年後,世界上第一台機械電視在英國誕生了。

1924年,英國人貝爾德最先研製成功機械掃描黑白電視機,並於1925年10月30日首次發射了人的麵部圖像,接受實驗者是15歲的威廉·泰頓,他事先得到2先令6便士的報酬。1929年9月30日,貝爾德通過英國廣播公司發射機開始了他的首次電視服務。1930年5月,貝爾德研製的電視機首批上市。

機械電視存在兩大缺陷:一是圖像太粗糙,細微末節根本看不出來;二是拍攝景物時需要很強的照明,因為照在景物上的光線中隻有極少的一部分穿過圓盤上的小孔。如果把孔做得更小些,數量增加一些,以提高圖像的清晰度,那麼穿過小孔的光線就更少了。

問題在於投射到景物上的光線大部分被浪費了。如果通過某種方法把光線用電的形式貯存起來,電視機的靈敏度就會成千上萬倍地提高。於是,在機械電視研製的同時,一些科學家沿著另一個方向研製電子掃描電視。

早在1911年,英國電機工程師坎貝爾·斯溫頓就提出了設計電子電視的設想,依據他的設計方案,將所要拍攝的景物聚集到用雲母等絕緣材料製成的一塊光電靶上,光電靶裝在陰極射線管內。陰極射線管是英國物理學家威廉·克羅克斯在19世紀中葉發明的。在光電靶的背麵要塗上一層金屬,而在正麵分布許多光電金屬的“小島”,這種光電金屬受到光照射時就會放射出電子。當被拍攝景物的光線聚焦到光電靶的正麵時,每個小島放射出的電子數目就會同投射光強弱成正比。這樣在光電靶上就構成了一幅正“電荷圖像”,而且隨著光線不斷投射到小島上,電荷也不斷地增加。

貯存的電荷圖像由掃過小島的電子束進行掃描。光電靶的金屬正背兩麵的那些小島形成了一個個小型電容器,每個都帶有一定的電荷。當掃描電子束取代了失去的電子時,每個小島就會連續向金屬背麵反射它自己的電荷。在金屬板上產生的電壓變化的順序代表圖像的視頻信號,這些信號再通過電線傳遞到電視機上。