Телевизоры — история появления и эволюции от первых ТВ до современных Smart TV

ТВ

Как менялись телевизоры

Когда не было телевидения, люди слушали радио и читали газеты. Но некоторые – особо любопытные – пытались придумать способ передачи изображения на расстоянии. К чему это привело, вы уже знаете: теперь у нас есть тонкие, умные и мультимедийные телевизоры с изображением не хуже, чем в кинозале.
И здесь все началось.

Первые телевизоры — на дисках

В 1924 году шотландский инженер Джон Бэрд впервые продемонстрировал механическую телевизионную систему, способную передавать и воспроизводить движущиеся изображения.
Система состояла из двух блоков – отправляющего и принимающего. Суть была в дисках с отверстиями, которые изобрел немецкий инженер Пауль Нипков в конце 19 века.
Вот как это работало:

  1. 1. Проектор транслирует изображение на первый диск. Оно благодаря отверстиям раскладывало изображение по частям — линиям, попадавшим на фотоэлемент.
  2. 2. Фотоэлемент посылал сигнал источнику света посредством радиоволн.
  3. 3. Источник светил на второй диск, который вращался с той же скоростью, что и первый. Свет проходил через отверстия и попадал на экран, где изображение собиралось построчно.

Джон Логи Бэрд был шотландским изобретателем первого телевизора, который он подарил Музею науки в 1926 году.

Удалось передать только небольшие изображения в безумно низком качестве. Но это сработало!
Два года спустя появился первый серийный механический телевизор Visionette. На самом деле это была странная приставка к радиоприемнику, принимающему сигнал (для звука нужен был второй приемник). Выглядело это не очень впечатляюще: изображение почтовой марки, никаких деталей, почти никакого содержания.

Но технология развивалась медленно. Джон Бэрд даже придумал, как передавать цветное изображение: 3 пластины Нипкова в передатчике и приемнике, цветные фильтры — и все. Этот момент можно считать появлением цветного телевидения. А в 1966 году с помощью механического телевидения удалось передать панорамные изображения поверхности на спутник Земли. Один кадр, состоящий из 1500 строк, передавался советской космической станцией «Луна» в течение 1,5 часов. И сейчас бы мы увидели тот телевизор с дисками, если бы однажды не появилась электронно-лучевая трубка.

Отечественный телевизор

История российского телевидения также началась с механического сканирования. В начале 1930-х годов XX века Ленинградский завод имени Коминтерна построил первую серийную бытовую модель. Технические характеристики продукции постоянно совершенствовались в процессе производства, и к концу 1930-х годов компания уже выпустила серийный черно-белый телевизор ТК-1. В начале 1940-х годов по всей стране было развернуто постоянное телевещание, граждане начали приобретать первые телевизионные приемники.

Однако электронный КВН, появившийся после войны, действительно стал массовой моделью. Это была примитивная, но очень прочная модель — некоторые КВН-49 до сих пор можно увидеть в рабочем состоянии.

Пришествие цвета

Цветное телевидение стало поворотным моментом в развитии технологий. Возможность цветового кодирования изображения (метод передачи цветного телевидения Triniscope) появилась еще в сороковых годах, но первые серийные модели телевизоров появились в середине 1950-х годов, когда при поддержке RCA была выпущена полнофункциональная серийная модель CT- было введено 100.

На экран кинескопа с цветным изображением изнутри наносится дискретный слой люминофора (в виде кругов или линий), светящийся красным, зеленым и синим цветом. Этот слой освещается тремя электронными лучами, генерируемыми тремя отдельными ЭПС. Цветоразделительная теневая маска гарантирует, что каждый из трех электронных лучей точно попадает на «собственный» люминофор и одновременно проходит через ряд отверстий в маске.

Три компонента цветного изображения или «собственный» видеопоток используются для индивидуальной модификации каждого электронного луча. Видеосигналы, поступающие в кинескоп, регулируют интенсивность электронных лучей, которые, в свою очередь, влияют на яркость света люминофоров (красного, зеленого и синего). В результате на цветном экране кинескопа одновременно выводятся три монохромных изображения, которые объединяются в цветное изображение.

В СССР не отставали – в середине 1950-х годов в нашей стране дебютировал собственный телевизор под названием «Радуга». Его производил завод «Коминтерн», разработавший и наладивший производство советских телевизионных марок «Рубин» и «Рекорд». Цветной телевизор стоил дорого, а черно-белый просуществовал до 80-х годов.

Перспективы телевизоров

Несмотря на триумфы Интернета, телевидение остается наиболее широко используемым медиа-устройством. Интернет лишь расширил свои возможности, позволив смотреть весь контент удобным способом, а не на усмотрение вещательных сетей.

Пока зрение людей является основным каналом восприятия, телевизор будет занимать свою нишу на рынке и свое место в интерьере.

Пришествие электроники

В 36-м году ХХ века В. Зворыкин с помощью RCA создал устройство, которое можно назвать телевизором (то есть устройство, выполняющее все основные возложенные на него функции). В его основу лег кинескоп, изобретенный немцем К. Брауном в самом конце XIX века.

Телевизор Зворыкина стал прототипом, положившим начало массовому производству для домашнего использования. К 39-му году удалось наладить технологию производства РСУ модели ТТ-5. Огромный деревянный ящик имел диагональ экрана всего 12-13 см, но на него уже можно было смотреть.

Формирование изображения на экране осуществлялось электронным лучом, испускаемым из электронной пушки кинескопа, что до недавнего времени было отличительной особенностью всех телевизионных приемников. Передовым для того времени решением было то, что в них использовались самые современные электронные компоненты – электронные лампы, трансформаторы, транзисторы и так далее.

Кстати, электронно-лучевые кинескопы актуальны до сих пор, хотя микроэлектронные технологии уже давно предложили новые принципы формирования изображения.

Дело — трубка

В 1879 году англичанин Уильям Крукс создал прототип электронно-лучевой трубки, которая впоследствии стала основой кинескопного телевидения. Он узнал, что некоторые вещества начинают светиться при попадании на них катодных лучей. А еще, что этими лучами можно управлять с помощью магнитного поля. И сфотографируйте! Еще в 1911 году русский физик Борис Розинг продемонстрировал передачу и прием изображений геометрических фигур. В 1926 году британец Джон Логи Бэрд проделал это с помощью движущихся изображений. До «Телепузиков» было около 71 года.

Как работает кинескоп

Кинескоп состоит из трех элементов: электронная пушка излучает электроны, система отклонения направляет луч в определенное место экрана, а экран внутри, покрытый светящимся веществом с люминофором, передает изображение.
А дальше: на пистолет подается ТВ-сигнал, он посылает луч, который попадает в нужную область на экране и заставляет ее светиться. Из светлых и темных участков получается изображение, которое видит зритель.

Пионером в области электронно-лучевого телевидения стала Германия – в 1934 году там началось массовое производство черно-белых аппаратов, которое организовала компания Telefunken. Постепенно стали подключаться и другие страны, и первый советский телевизор появился ближе к 1940 году. Также делали свои телевизоры для Москвы, а другие для Ленинграда, потому что телецентры в этих городах использовали разные системы ухудшения изображения.

Но в 1940 году было запущено серийное производство телевизора 17ТН-1, который легко мог принять и Ленинград, и Москва.
В 1950 году в США появился первый цветной телевизор. Но главный скачок в развитии ЭЛТ-телевизоров случился несколько позже.

Кинескоп — теплый и ламповый

Кинескоп представляет собой закрытую полую стеклянную колбу с прямоугольным дном, в горлышке которой размещена электронно-лучевая пушка. Электронный луч любой длины волны может быть испущен ЭЛП с определенной силой в заданном направлении.

Когда электроны достигают передней части лампы кинескопа (которая является экраном), они заставляют светиться люминофор — материал, покрывающий внутреннюю часть экрана. Он излучает свет, который формирует изображение. Изменение траектории электронного луча при наличии магнитного поля позволяет реализовать вертикальную развертку с помощью серии катушек с пилообразным и ступенчатым изменением тока.

В первом десятилетии 20 в. Б. Розинг изобрел первый оперативный кинескоп. Ему удалось получить на нем стабильное изображение с помощью технологии прогрессивного сканирования – когда изображение формируется лучом, идущим построчно. На основе этого Зворыкин разработал полноценный ЭЛТ-телевизор.

Пульт дистанционного управления

Дональд Конрад, менеджер по продажам подразделения RCA Victor компании Ward Terry & Co., демонстрирует электронный переключатель дистанционного управления для настенного телевизора.

В начале 1950-х пульты были связаны с телевизором кабелем. В 1956 году на американском рынке появился телевизор с беспроводным пультом управления. Им можно было переключать каналы и менять громкость — сигналы передавались с помощью ультразвука. А современные инфракрасные пульты появились в 1974 году.

Немножко шире

В 1980-е годы телевидение вышло за рамки, установленные его собственным названием. Их стали использовать в качестве мониторов — для домашних компьютеров, первых игровых консолей и позднее видеоплееров. Телевидение стало больше, чем просто телевидение.

Развитие электронных телевизоров

Со временем начался новый этап в развитии телевизионной техники, значительно повысивший ее характеристики. Наряду с разработкой механических моделей исследователи пытались использовать электричество для повышения скорости обработки сигналов и качества изображения. Это произошло благодаря открытию Генрихом Герцем фотоэффекта и появлению люминофоров — особых веществ, излучающих свет при воздействии электрического тока.

Первое электронное телевидение
Первое электронное телевидение: YouTube/Теория всего

Фосфор нашел применение не только в телевизорах, но и в рекламе и дизайне, где активно используются ярко люминесцентные частицы. В 1897 году немецкий физик Карл Браун объединил эти изобретения и создал первый кинескоп — электронно-лучевую трубку. Русский учёный Борис Розинг продолжил эту работу, установив в 1907 году электронно-лучевую трубку в закрытом ящике. Но даже такие революционные эксперименты в то время не получили широкого распространения и интереса.

Первое полноценное электронное телевидение появилось в 1936 году. Первый экспериментальный экземпляр для частного использования в США изготовил русский эмигрант Владимир Зворыкин (ученик Бориса Розинга) под эгидой Радиокорпорации Америки (RCA). Массовое производство началось в 1939 году с выпуском РСУ ТТ-5.

Этот черно-белый телевизор был громоздким, а диагональ экрана составляла всего 5 дюймов. Трудно себе представить, но современные смартфоны имеют гораздо большую диагональ и разрешение экрана по сравнению с этим творением гения науки.

RCA держала разработку Зворыкина в секрете, и только в 1933 году инженер смог объявить о существовании иконоскопа. В 1939 году RCA представила регулярное электронное телевещание на Всемирной выставке в Нью-Йорке.

Другие разработки Зворыкина в области электроники включали инновации в электронном микроскопе. Его электронная трубка, чувствительная к инфракрасному свету, послужила основой для снайперских и шпионских прицелов — устройств, впервые использованных во время Второй мировой войны для наблюдения в темноте.

Телевидение

Читайте также: История первого телевизора: кто и в каком году изобрел телевидение

Возвращение глубины

Телевизоры просто стали плоскими, и теперь этого недостаточно. Дайте мне большую картину!

Разработка 3D-телевидения началась в середине 20-го века и была основана на способности жидких кристаллов придавать создаваемому изображению трехмерный вид. Лишь в первом десятилетии двадцать первого века впервые стало возможным планировать трехмерное телевещание. Поскольку 3D-телевизоры все еще находятся в стадии разработки, для домашнего использования они практически недоступны.

Еще одна перспективная разработка – голографическое телевидение. Для создания трехмерного изображения используются волновые характеристики излучателей когерентного света, дифракция и интерференция. Для этого создается система лазеров и кристаллов с регулируемыми оптическими (преломление, прозрачность и т.д.) свойствами.

Отказ от глубины

Первые телевизоры имели выпуклый маленький экран, современные – большой и вогнутый, и все это «самолет».

Первые плоские экраны приобрели также электронно-лучевые модели — с кинескопами «сплющенного» формата. Они появились в начале XXI века. Сейчас под «плоским» понимают телевизор, глубина которого значительно меньше других линейных размеров, но тогда просто отсутствие сферического экрана было большим достижением.

Для настоящего самолета от кинескопа пришлось отказаться (электронно-лучевая трубка не может иметь глубину в силу принципа действия). Первые плазменные и жидкокристаллические дисплеи начали разрабатываться в середине 1960-х годов, но коммерческие модели были выпущены только два десятилетия спустя, в результате чего термин «ЖК-телевизор» вошел в нашу жизнь. Первые модели имели экраны TFT-LCD, но позже был представлен более перспективный тип IPS.

В ЖК-телевизорах (Liquid Crystal Display) изображение создается системой жидких кристаллов и поляризационных фильтров. Источник света равномерно освещает обратную сторону жидкокристаллической панели, а ряд электродов, на которые подается управляющее напряжение, управляет жидкокристаллическими ячейками (пикселями). Под действием напряжения жидкие кристаллы разворачиваются и образуют активный поляризатор. Яркость светового потока меняется в зависимости от степени поляризации.

Любой цвет можно воспроизвести, комбинируя серию цветных фильтров, которые изолируют три основных цвета от источника белого для создания цветного изображения. ЖК-телевизоры компактны, легки по весу и имеют малое энергопотребление, не имеют геометрических искажений, не имеют опасного электромагнитного излучения, но имеют узкий угол обзора.

Плазменные телевизоры стали еще одной технологической отраслью. Они работают, контролируя выброс инертного газа в ионизированном состоянии между двумя близко расположенными плоскопараллельными сотовыми каналами. Набор из трёх пикселей, выступающих в качестве рабочего элемента (пикселя), образующего единую точку изображения, каждый из которых отвечает за один из трёх основных цветов. Каждый пиксель представляет собой микрокамеру с флюоресцентным материалом одного из основных цветов на стенках, расположенную в местах пересечения прозрачных управляющих электродов, которые вместе образуют прямоугольную сетку. УФ-излучение возбуждается разрядом в толще инертного газа и при взаимодействии с люминофорами основных цветов дает вторичные цвета.

Яркость каждого компонента изображения на экране зависит от того, как долго он светится. Если каждое люминофорное пятно на обычном экране кинескопа непрерывно пульсирует с частотой 25 раз в секунду, то самые яркие элементы на плазменных панелях светятся равномерно и непрерывно, не мерцая. Плазменные панели надежнее обычных кинескопов, но по потребительским качествам все же уступают ЖК.

Смотрите, он же плоский!

Иметь дома телевизор с большим экраном – такое же естественное желание для человека, как никогда не мыть посуду. А производители телевизоров старались произвести впечатление на публику, постепенно увеличивая диагональ экранов. Но было сильное ограничение – как ни крути, телевизор должен был иметь электронно-лучевую трубку конической формы. И довольно большой. Когда телевидение стало приближаться по размерам к слонам, стало ясно, что необходим принципиально новый способ передачи изображения.

И они его нашли – в 1997 году появился первый плазменный телевизор с диагональю аж 42″ (107 см).

Как работают плазменные телевизоры

Плазменный экран состоит из большого количества микробаллонов, наполненных газом – неоном или ксеноном. Подаем на колбу электричество – газ переходит в плазменно-агрегационное состояние и излучает ультрафиолет. Ультрафиолет падает на люминофор, нанесенный на внутреннюю поверхность колбы. Люминофор начинает светиться одним из трех цветов: красным, зеленым или синим. Оказывается, каждый конус создает точку одного из трех цветов. Так формируется имидж.

По сравнению с ЭЛТ-телевизорами плазменные телевизоры дают очень яркое и контрастное изображение. Но были и минусы: плазма заметно нагревалась, конусы перегорали, энергопотребление было совсем не экономичным. К счастью, к этому времени технология производства ЖК-телевизоров уже созрела.
Жидкие кристаллы — вязкие жидкости, состоящие из молекул удлиненной или дискообразной формы. Именно они размываются, если сильно нажать на экран пальцем. И именно эти кристаллы могут менять свое положение, если к ним подать ток. Это свойство открыл австрийский ботаник Фридрих Райницер еще в 1888 году. Но тогда ему не очень поверили, потому что как же так – кристаллы и вдруг жидкость. Ерунда!

Как работают ЖК-телевизоры

(и все подобные экраны в принципе)

Теперь о работе всего экрана. Он состоит из нескольких слоев:

  • — лампы или светодиоды. Они сияют;
  • — жидкие кристаллы между двумя стеклянными пластинами. Под воздействием тока кристаллы перемещаются и регулируют количество света, проходящего от ламп вперед;
  • — цветные фильтры пикселей, состоящие из сегментов красного, зеленого и синего цветов.

Жидкие кристаллы регулируют яркость сегментов пикселей. Например: много света на красном, много света на синем, нет света на зеленом — и смотрите, пиксель светится фиолетовым. Что ж, более точная доза света позволяет создать множество оттенков.

ЖК-телевизоры были дешевле плазменных. А по качеству изображения они их сильно превзошли — ярче, контрастнее, с невероятным количеством цветов и оттенков. Но был еще недостаток – даже самые тонкие ЖК-телевизоры были довольно громоздкими.

Затем появилась технология OLED – когда изображение создается светодиодами без дополнительной подсветки. Здесь каждый пиксель представляет собой отдельный светодиод. Это дало еще больше потрясающей детализации, контрастности и цветопередачи. Затем появились телевизоры QLED с крошечными светодиодами и даже Neo QLED, где светодиоды в 40 раз меньше стандартных. А еще разрешение 8K, мощные процессоры и технологии улучшения изображения.

Телевизор не для телевидения

Сначала телевизоры могли показывать только телепрограммы. Потом к ним добавились функции медиаплееров (см фото и видео), появились приставки для доступа в Интернет, а сегодня телевизоры стали «умными», для них написаны отдельные операционные системы. Smart TV — это самостоятельное устройство, позволяющее воспроизводить весь контент, играть в игры, заказывать пиццу и многое-многое другое.

Интерьерные ТВ

Помимо технологических прорывов, существуют и смысловые прорывы, предопределяющие роль телевидения в доме.

С моделями The Frame от Samsung вы можете менять оправы в зависимости от ситуации и настроения. The Serif со съемной напольной подставкой сам по себе является произведением современного искусства. Sero меняет положение экрана с горизонтального на вертикальное для просмотра мобильного контента. И все это фантастические телевизоры, играющие особую роль. Роль самого нарядного и красивого предмета мебели.

Оцените статью
Блог о посылках