Технические предпосылки

Подобно тому как воплощенная в мифе об Икаре мысль о полете человека возникла за тысячи лет до появления аэроплана, идея о видении на расстоянии возникла на заре человечества. Об этом свидетельствуют сказки Шахерезады или сказка о спящей царевне и семи богатырях, а позднее – сочинения Ж. Верна, Д. Лондона или А. Куприна, где, глядя в волшебное зеркало или на волшебный камень, видят здесь то, что происходит там, причем сейчас. Но прошли века и века, прежде чем прогресс науки, техники и культуры создал возможности для воплощения в реальность древней как мир мечты – видеть на расстоянии.

Два технических достижения: «великий немой», как называли кино, и «великий невидимка» – радио – должны были соединиться, чтобы возникло телевидение. Путь к нему был долгим и сложным. Современная аппаратура, с помощью которой осуществляется видение на расстоянии, – это плод ума и рук многих и многих ученых, изобретателей, плод работы целых научных коллективов. Одни порождали идеи, другие воплощали эти идеи в приборы, третьи использовали эти приборы для тех или иных целей – в результате появилось телевидение.

Английский физик Д. Максвелл предположил существование в природе электромагнитных колебаний и вывел свое знаменитое уравнение, фигурирующее ныне во всех учебниках физики. Однако стройная теория электричества, магнетизма и света, содержащаяся в формуле Максвелла, оставалась неподтвержденной, пока немецкий физик Г. Герц экспериментально не доказал существование предсказанных Максвеллом электромагнитных колебаний. Герц по праву вошел в число ученых, чье имя стало научным термином и пишется теперь с маленькой буквы, подобно именам Вольта, Ампера, Гаусса и других великих.

Преподаватель минного офицерского класса в Кронштадте А. С. Попов и одновременно с ним итальянский изобретатель Г. Маркони заставили служить человечеству электромагнитные колебания, открытые Герцем: они независимо друг от друга изобрели радио.

История изобретения и развития техники кино широко известна. Скажем только, что авторы этого изобретения – французы Луи и Огюст Люмьеры и что датируется оно 1895 г., как и изобретение радио.

Но еще до того, как были изобретены радио и кино, в разных странах, в том числе и в России, предпринимались попытки передать изображение на расстояние по проводам. Попытки эти не привели к реальным результатам, но идея была высказана. В 1880 г. П. И. Бахметьев предложил схему, теоретически вполне реальную: для передачи на расстояние изображения его следует предварительно разложить на отдельные элементы, передать их, а затем снова собрать эти элементы в цельное изображение.

П. Нипков предложил осуществить разложение («развертку») изображения с помощью вращающегося диска, имеющего ряд отверстий, расположенных по спирали. Запатентованный в 1884 г. диск Нипкова долго не находил практического применения; сам Нипков впервые увидел свой прибор в действии лишь в 20-х годах XX в., успев к тому времени позабыть о своем изобретении, сделанном сорок лет назад.

В 1888–1889 гг. профессор А. Г. Столетов, изучив так называемый «внешний фотоэффект» – способность некоторых металлов под воздействием света испускать электроны, создал фотоэлемент. Достижение Столетова открыло принципиальную возможность непосредственного преобразования световой энергии в электрическую.

Опираясь на это открытие, преподаватель Петербургского технологического института Б. Л. Розинг в 1907 г. предложил (и запатентовал в России и за границей) принцип, который сохранен в действующих и сейчас телевизорах: для преобразования электрических сигналов в светящееся изображение используется катодная электронно-лучевая трубка (созданная англичанином В. Круксом и усовершенствованная немцем Ф. Брауном). Телеэкран сегодня – это не что иное, как дно катодной трубки.

Б. Л. Розинг по справедливости считается во всем мире основоположником электронного телевидения, именно от его работ ведет телевидение свою родословную. Он погиб в ссылке в 1933 г. Говоря о дальнейшей истории телевидения, следует прежде всего назвать ташкентского изобретателя Б. П. Грабовского, в 1925 г. заявившего патент на «аппарат для электрической телескопии», а также С.И. Катаева, П. В. Шмакова и В. К. Зворыкина (Зворыкин в 1919 г. эмигрировал в США, где и осуществил большую часть своих идей, в том числе создание кинескопа и иконоскопа). Об огромном значении работ В. Зворыкина говорит хотя бы тот факт, что первая в Москве станция электронного телевидения была оборудована американской аппаратурой, созданной им вместе с другим выходцем из России Д. Сарновым. Нельзя не вспомнить имена авторов первой в мире системы цветного телевидения русского ученого А. М. Полумордвинова, армянина А. А. Адамяна, американца Ф. Фарнсуорта, англичан К. Свинтона и Л. Бэрда. Каждый из них, как и многие другие, здесь не названные, внес свой вклад в изобретение или совершенствование техники телевидения; усилия этих ученых и инженеров позволили создать материально-техническую базу телевизионного вещания.

Малострочное телевидение (с диском Нипкова) обладало той особенностью, что передачи его велись на длинных и средних радиоволнах, т. е. зона действия телецентра была практически неограниченна – передачи из Москвы принимали и в Петропавловске и в Берлине. Но крохотные размеры экрана должны были такими и оставаться. Если увеличить экран до размера хотя бы 9x12 см, диск должен иметь диаметр в несколько метров. Развитие малострочного телевидения вело в безнадежный тупик. Электронное же телевидение, дающее возможность получить четкое изображение большого размера, имеет другое ограничение – зоны приема. Телевизионное изображение для передачи разлагается на очень большое количество элементов и поэтому требует широкой полосы частот – настолько широкой, что весь длинно – и средневолновый диапазон оказался бы занят телевидением, т. е. стало бы невозможным радиовещание. Поэтому телевизионный сигнал передается на ультракоротких волнах, в диапазоне короче 10 метров; волны этого диапазона распространяются прямолинейно, как световые. Иначе говоря, они не могут огибать выпуклость земного шара, ограничены зоной прямой видимости. При высоте антенны передатчика 120–150 метров зона приема имеет радиус в 40–50 км. Таким образом, покрыть вещанием значительную территорию можно, либо построив большое количество передающих телецентров, либо подняв антенны передатчиков на космическую высоту. На практике используется комбинация того и другого.

Во второй половине 50-х годов в СССР развернулось сооружение телевизионных кабельных линий; первые из них соединили Москву с Калинином и Ленинград с Таллином. 14 апреля 1961 г. Москва встречала Юрия Гагарина, и встреча эта передавалась по линии Москва – Ленинград – Таллин и (через 80-километровую морскую гладь) в Хельсинки. К этому времени Финляндия была связана кабельными линиями трансляции с Европой, где густая кабельная сеть существовала с 50-х годов. Таким образом, вся Европа смогла увидеть прямой репортаж о замечательном событии.

Бурное строительство линий наземной трансляции в 60-е годы привело к тому, что Московское телевидение стало действительно центральным – его передачи принимались в столицах и крупных городах всего Союза. Наряду с кабельными линиями быстро росла сеть линий радиорелейной связи, несравненно более дешевой, так как сигнал здесь передается на расстояние по эфиру – от одной небольшой вышки к другой.

Наряду с наземной в 60-х годах стала развиваться спутниковая трансляция. Искусственный спутник Земли «Молния-1» был выведен на околоземную орбиту, а на Земле отраженный спутником сигнал с Московского телецентра принимался цепью приемных станций, оборудованных аппаратурой, автоматически направлявшей параболические антенны в сторону спутника – по мере его движения в космосе. Со временем стал возможным запуск спутника на геоцентрическую орбиту, т. е. такую, когда спутник, двигаясь с той же скоростью, что вращается Земля, неподвижно «висит» над определенной точкой земной поверхности. Такие спутники («Экран» и «Горизонт») позволили решить проблему преодоления разницы в местном времени между Москвой и территориями к востоку. В 80-е годы с помощью спутников стали передаваться на восток дубли I и II программ Центрального телевидения, со сдвигом во времени. Большинство передач транслируется в записи.

Проблема фиксации на пленке телевизионного изображения возникла еще в 50-е годы. Киносъемка с кинескопа, т.е. с телеэкрана, во-первых, не давала должного качества изображения, а во-вторых, требовала времени для обработки пленки. Выход был найден, когда фирма «Ампекс» (США), называемая так по имени нашего соотечественника Александра Матвеевича Понятова, предложила аппаратуру и технологию записи изображения и звука на ферромагнитную пленку – так называемую видеомагнитную запись (в принципе аналогичную магнитофонной). Видеомагнитофонная запись (ВМЗ) дает возможность воспроизведения на экране предварительно зафиксированного телевизионного изображения. Внедрение этого технического достижения произвело революцию в телевизионном вещании. Широкое использование ВМЗ началось в СССР в 60-е годы.

В заключение несколько слов о телевизионном приемнике (телевизоре). Хотя первые конструкции электронных телевизоров в нашей стране появились еще в конце 30-х годов, реальное, массовое их производство началось в 1950 г. Это был телевизор марки «КВН-49» (по первым буквам фамилий конструкторов – Кенигсон, Варшавский, Николаевский), имевший экран с диагональю в 18 см, при очень четком изображении. На производство первого миллиона советских телевизоров понадобилось восемь лет, на выпуск второго миллиона – полтора года; в 80-е годы миллион телевизоров выпускался за пять-шесть недель. Всего в СССР до 1991 г. было изготовлено примерно 140–160 миллионов телевизоров.

В начало