Телехром

Telechrome был первой полностью электронной одноламповой системой цветного телевидения . Его изобрел известный шотландский телевизионный инженер Джон Логи Бэрд , который ранее осуществил первую общественную телевизионную передачу, а также первое цветное вещание с использованием системы, существовавшей до Телехрома.

Телехром использовал две электронные пушки, направленные на обе стороны тонкого полупрозрачного листа слюды . Одна из сторон была покрыта голубым люминофором, а другая — красно-оранжевым, что обеспечивало ограниченную цветовую гамму , но хорошо подходило для отображения телесных оттенков. С небольшими изменениями систему можно также использовать для создания 3D-изображений. Telechrome был выбран комитетом в качестве основы для общебританского телевизионного стандарта в 1944 году, но трудная задача преобразования двухцветной системы в трехцветную RGB все еще продолжалась, когда Бэрд умер в 1946 году.

Введение теневой маски конструкции RCA позволило создать работоспособное решение для цветного телевидения, хотя и со значительно меньшей яркостью изображения. Интерес к альтернативным системам, таким как Telechrome или трубка Гира, угас к концу 1950-х годов. Единственными альтернативами, получившими широкое распространение, были слот-маска General Electric и Sony от Trinitron , оба были модификациями концепции RCA. С тех пор все методы на основе ЭЛТ были почти полностью заменены ЖК-телевизорами , начиная с 1990-х годов.

Фон

Механический и гибридный цвет

Бэрд провел одну из первых публичных демонстраций системы цветного телевидения 3 июля 1928 года, используя полностью механическую систему с тремя дисковыми сканерами Нипкова , синхронизированными с одним диском на приемной стороне, и тремя цветными огнями, которые включались и выключались синхронно с телеведущий. Та же самая базовая система была использована 4 февраля 1938 года для создания первых передач цветного вещания из Хрустального дворца в театр Доминион в Лондоне . Бэрд был не единственным, кто экспериментировал с механическим цветным телевидением, и за этот период было продемонстрировано несколько подобных устройств, но Бэрд считается первым, кто продемонстрировал настоящую эфирную передачу на публичной демонстрации.

В 1940 году он представил гораздо лучшее решение, используя систему, известную сегодня как гибридный цвет. При этом использовалась традиционная черно-белая ЭЛТ с вращающимся цветным фильтром спереди. Три кадра, отправленные один за другим в системе, известной как последовательное сканирование , отображались на ЭЛТ, в то время как цветное колесо вращалось синхронно. Эта конструкция была физически очень длинной, что привело к созданию глубокого шасси приемника, но в более поздних версиях оптический путь складывался с использованием зеркал, чтобы создать несколько более практичную систему. Опять же, Бэрд был не единственным, кто создал такую ​​систему: CBS почти в то же время продемонстрировала очень похожую систему. Однако Бэрду не понравился дизайн, позже он заявил, что полностью электронное устройство было бы лучше.

Полностью электронные системы

Это живое изображение Пэдди Нейсмита было использовано для демонстрации первой полностью электронной системы цветного телевидения Бэрда, в которой использовались две проекционные ЭЛТ. Двухцветное изображение будет похоже на базовую телехромную систему. Обратите внимание, что зеленый цвет блузки Пэдди очень плохо воспроизводится как темно-серовато-голубой. Двухцветный метод Бэрда не может воспроизвести настоящий зеленый или синий цвет.

Основная проблема, с которой столкнулись разработчики цветных телевизоров, заключалась в следующем: отправка каждого кадра движущегося изображения означала отправку трех полных изображений, по одному для красного, зеленого и синего цветов. Последовательные системы, как и предыдущие попытки Бэрда, отправляли три изображения одно за другим. Чтобы движение выглядело плавным, изображения должны меняться не менее 16 раз в секунду. Чтобы уменьшить мерцание, необходима частота более 40 кадров в секунду (fps). По этой причине были необходимы очень высокие частоты обновления (полей). Система CBS обновлялась со скоростью 144 кадра в секунду, по 48 кадров в секунду для каждого отдельного цвета. ( Команда CBS Питера Карла Голдмарка опробовала несколько полевых скоростей. В пределах допустимой полосы пропускания канала 6 МГц наиболее приемлемой скоростью было 144 кадра в секунду. Эта скорость делала изображения несовместимыми с существующими системами, работающими с частотой 50 или 60 Гц.

Система, отправляющая все три сигнала одновременно с обычной частотой обновления, была бы гораздо предпочтительнее. Передачу такого сигнала можно было бы осуществить с помощью трех фотокамер, каждая из которых имела перед собой цветной фильтр, а также зеркал или призм, чтобы нацелить одну и ту же сцену через один объектив. Затем каждый сигнал будет транслироваться отдельно с использованием трех обычных телевизионных каналов, и, используя концепцию яркости , один из них можно будет принимать на обычном черно-белом телевизоре. Для этого потребуется значительная часть полосы пропускания , но это были небольшие затраты в эпоху существования всего лишь нескольких телевизионных каналов.

Проблема, однако, заключалась в том, как объединить три отдельных сигнала обратно в один дисплей. Система, используемая в камерах, с тремя отдельными трубками, объединенными вместе оптически, была непрактичной из-за стоимости приемника с тремя ЭЛТ, а также из-за громоздкого шасси, необходимого для их размещения. Одним из таких примеров был RCA Triniscope , который давал полезные изображения, но был чрезвычайно сложным, требовал постоянной настройки и был размером с современный холодильник для создания дисплея с диагональю 10 дюймов (250 мм). Ряд экспериментов был проведен с использованием более традиционных трубок и их последующей фильтрацией, но низкая мощность ЭЛТ давала очень тусклые изображения, которые были отклонены как непрактичные.

Бэрд ранее работал над ЭЛТ-системой высокой интенсивности, известной как «чайная трубка», которая использовалась в Великобритании и США в качестве проекционной системы в кинотеатрах. Обычно они строились с двумя такими ЭЛТ, расположенными рядом, причем один из них выступал в качестве горячего резерва на случай выхода из строя основной трубки. В 1941 году Бэрд преобразовал проектор в чайнике для получения двухцветного изображения, поместив фильтры перед двумя трубками и проецируя их на экран меньшего размера, чтобы улучшить эффективную интенсивность. Впервые он продемонстрировал это в 1941 году, а в 1942 году BBC описала полученное цветное изображение как «совершенно естественное». Изображение Пэдди Нейсмита — первое известное опубликованное изображение цветного телевидения.

Проекционная система с двумя ЭЛТ была лучше, чем с тремя, но все же непрактична для домашнего приемника. Бэрд продолжал рассматривать другие решения. Один использовал один обычный ЭЛТ, в котором два изображения отображались в одном кадре, при этом верхняя половина изображения содержала изображение одного цвета, а нижняя — другого. Системы линз, сфокусированные на дисплее, были расположены так, чтобы видеть только верхнее или нижнее изображение, пропускали их через фильтры, а затем повторно объединяли на экране. Были чертежи, показывающие подобную систему с тремя шпангоутами. Как и многие другие экспериментаторы, Бэрд отказался от этого подхода.

Телехром с двумя пистолетами

Все еще ища одноламповое решение, которое было бы достаточно ярким для прямого просмотра, в 1942 году Бэрд натолкнулся на концепцию телехрома. Его решение заключалось в том, чтобы объединить две трубки в один большой сферический корпус. В центре корпуса находился полупрозрачный лист слюды , образующий дисплей, покрытый с одной стороны голубым люминофором , а с другой — оранжево-красным, что давало ограниченную, но полезную цветовую гамму . Две электронные пушки , расположенные по обе стороны экрана, стреляли по нему, создавая два цвета. Изображение рассматривалось с одной стороны, при этом один из цветов был виден напрямую, а другой транслировался через экран с другой стороны. Это была первая одноламповая система цветного телевидения.

В самых ранних тестовых моделях использовались экраны диаметром всего в несколько дюймов, а пушки располагались почти под прямым углом к ​​ним, образуя очень большую трубу. Более поздние модели были построены внутри очень больших электронных ламп Hackbridge-Hewittic (HH), которые компания изначально разрабатывала для использования в качестве мощных выпрямителей в источниках питания . Новые модели произвел Артур Джонсон, стеклодув, ранее работавший как в Baird, так и в HH. У них были экраны диаметром десять дюймов, сравнимо с монохромными экранами той эпохи. Орудия стреляли вверх под углом примерно 45 градусов, что позволяло им располагаться под дисплеем на шасси. Как и в случае с трубкой чайника, горлышки были очень длинными.

Бэрд также продемонстрировал использование двухтрубной трубки в качестве основы для стереоскопического 3D-телевидения. Датчик изображения Бэрда представлял собой сканер летающих пятен. Этот сканер излучал чередующиеся сине-зеленые и оранжево-красные сканирующие лучи. Разделение лучей обеспечивало необходимый параллакс для анаглифных стереоизображений. Зрители носили цветные очки. Очки управляли изображением: один глаз видел только оранжево-красное изображение. Другой глаз видел только сине-зеленое изображение. Этот метод стереоскопического просмотра идентичен процессу в анаглифных 3D- фильмах.

Телехром с тремя пистолетами

Цветовая гамма системы с двумя пушками была ограничена и не позволяла воспроизводить насыщенные зеленые или синие оттенки. Для создания более широкой гаммы потребуется система, использующая три основных цвета. Для двух цветов можно целиться в любую сторону экрана, но для трех нельзя использовать «третью сторону». В решении Бэрда использовалась вариация его двухцветной системы: одна сторона экрана использовалась как есть, а другая сторона покрывалась серией горизонтальных треугольных выступов. Одно ружье, которое на большинстве диаграмм обычно отображается красным, стреляло по плоской стороне экрана, как и в двухцветной модели. Два других орудия были расположены над и под выступающей стороной экрана, так что они вели огонь по одной или другой стороне выступов. Они были окрашены в зеленый и синий цвета. Когда все три орудия выстрелили, изображение объединилось в один дисплей.

Проблема с этим подходом заключалась в том, что было очень сложно сфокусировать электронные пушки на гребнях без того, чтобы сигнал не передавался на гребни с обеих сторон. Эта проблема усугублялась изменением угла между пушкой и выступами по мере прохождения сигнала по экрану. Подобные конструкции пытались реализовать ряд исследователей, наиболее известной из которых была трубка Гира , в которой использовались пирамидальные конструкции с тремя пистолетами, расположенными вокруг задней части. Ни одну из этих систем невозможно было заставить работать надежно, поскольку фокусировка и выравнивание представляли собой постоянные проблемы.

Нет никаких документальных свидетельств того, что когда-либо была построена успешная версия трехствольной трубки Telechrome, хотя изображения Бэрда, держащего в руках то, что, как утверждается, является прототипом, широко дублируются. На изображении показана трубка с тремя горловинами, но третья горловина представляет собой оригинальный порт Hewittic, который теперь используется для крепления внутреннего экрана. Бернс опубликовал типичное фото двухствольного трехгорлого ствола.

Бэрд также описал 3D-систему, использующую ребристую трубку, которая устраняет необходимость в очках. В этом случае трубку повернули так, чтобы пики располагались вертикально, а не горизонтально, и красный пистолет был удален. Пистолеты, которые раньше использовались для зеленого и синего цветов, теперь использовались для левого и правого изображений. Основная концепция идентична системе лентикулярной печати, используемой в журналах и других печатных материалах для создания 3D-изображений. Однако нет никаких доказательств того, что такая система когда-либо была опробована.

Публичные демонстрации

Бэрд провел ряд демонстраций двухцветной системы на протяжении всей войны, а 12 августа 1944 года провел полноценную демонстрацию для прессы. Об этом обычно сообщалось в восторженных тонах, в частности, в октябрьском отчете журнала Electronics за 1944 год , в котором изображения описывались как яркие и 3D эффект «отлично».

Не все отчеты были столь позитивными. Один из них пришел к выводу, что Бэрд «оказывал настоящую услугу, продемонстрировав ценность цветного телевидения», но предположил, что в конечном итоге двухцветную систему придется заменить трехцветной системой. Далее они отметили:

Мы не думаем, что, за исключением слюдяного экрана с покрытием, было продемонстрировано какое-либо новое изобретение, и мы считаем, что для успешных результатов необходимы разработки в масштабах, далеко превосходящих возможности нынешней организации г-на Бэрда.

Они также назвали 3D-работу, которую Бэрд, очевидно, к этому моменту завершил, «трюком».

Telechrome и комитет Хэнки

В 1943 году, когда война явно развернулась в пользу союзников, Уинстон Черчилль сформировал ряд комитетов для рассмотрения послевоенной реконструкции. Среди них были планы вновь открыть телекомпанию Alexandra Palace и, в более широком смысле, общенациональное телевидение. Чтобы принять это во внимание, в сентябре 1943 года Черчилль сформировал Телевизионный комитет, более известный в истории как Комитет Хэнки.

Комитет собирался много раз в течение следующего года и просил Бэрда подготовить ряд документов на тему послевоенного радиовещания. Среди своих предложений он заявил, что следует положить конец монополии BBC и получить лицензии независимых вещателей, что было сделано вместе с просьбой о запуске такой службы. Комитет согласился с этой позицией. Он также рассказал о системе Telechrome, и это, похоже, оказало большое влияние на Комитет.

В своих комментариях Телевизионному комитету Хэнки Бэрд предложил двухцветные изображения длиной в 1000 строк. Такие изображения потребовали бы значительной пропускной способности радиоканала. Изображения были несовместимы с довоенной 405-строчной системой EMI/BBC. Перед комитетом Хэнки Бэрд также рассматривал возможность использования совместимых цветовых систем. В декабре 1944 года комитет представил свой предварительный отчет. В отчете содержится призыв к созданию системы с разрешением «порядка 1000 строк». Опционально система будет иметь цветной и 3D-дисплеи. Система также сможет работать вместе с довоенной 405-строчной системой Marconi и EMI.

Бэрда вызвали на собрание компании Cable and Wireless (C&W) 29 февраля 1944 года, чтобы обсудить создание студии цветного телевидения. После некоторого обсуждения председатель C&W Эдвард Уилшоу отметил, что существует соглашение, запрещающее Marconi выходить на рынок до 1949 года, что поставит их в невыгодное положение по сравнению с другими компаниями. Он предложил отложить этот вопрос, поскольку любые немедленные изменения вызовут трения между C&W, Главпочтамтом и BBC. Вопрос был закрыт, и только после принятия Закона о телевидении 1954 года такая возможность снова рассматривалась.

Телехром заканчивается

С 1944 года здоровье Бэрда ухудшалось, а в конце того же года у него случился приступ лихорадки, из-за которого он стал почти инвалидом. Тем не менее, он основал новую компанию John Logie Baird Ltd. с офисами и лабораториями в доме в центре Лондона. Со временем Бэрд посещал лабораторию все реже и реже, и его жена заметила почему во время визита в ноябре 1945 года, когда было замечено, что ему приходилось останавливаться и тяжело дышать после подъема на каждую ступеньку четырех этажей здания. На Рождество 1945 года он простудился, а в феврале 1946 года у него случился инсульт. Его приковали к постели, но он отказался оставаться там, и его состояние продолжало ухудшаться до самой его смерти 14 июня.

Telechrome умерла вместе с Бэрдом, но компания к этому времени представила свой первый по-настоящему успешный продукт. черно-белый телевизор с диагональю 27 дюймов (690 мм), радиоприемник и проигрыватель пластинок . Он объединил в одном большом шкафу Компания была куплена в 1948 году и несколько раз переходила из рук в руки, в конечном итоге она использовалась в качестве торговой марки Thorn Electrical Industries . какое-то время

Телехром и Тринитрон

Много лет спустя бывший сотрудник Baird Эдвард Андерсон сказал, что у них «на чертежной доске был эквивалент лампы Sony Trinitron». Это использовалось рядом нетехнических авторов, чтобы предположить, что Тринитрон каким-то образом технически связан с Телехромом, несмотря на то, что эти две системы не имеют ничего общего.

Патенты

• Великобритания 562168 , Джон Логи Бэрд, «Усовершенствования в цветном телевидении», выпущено 21 июня 1944 г.  

Ссылки

Библиография

• Абрамсон, Альберт (1974). Электронные кинофильмы . Арно. ISBN  9780405060311 .
• Бернс, Р.В. (2000). Джон Логи Бэрд, пионер телевидения . ИЭПП. ISBN  9780852967973 .
• Герберт, Рэй (1996). Видение по беспроводной связи: история телевидения Бэрда (PDF) . Герберт.
• «Цветное телевидение» . Журнал Телевизионного общества . Сентябрь 1941 года.
• «Бэрд «Телехром» » . Беспроводной мир . Октябрь 1944 года.
• «Телехромная трубка» . Коллекция группы Музея науки . Группа музеев науки . Проверено 4 мая 2020 г.
• «Цветное телевидение с двусторонним экраном» . Популярная механика . Март 1945 года.

Внешние ссылки

• Телехромная трубка , единственный сохранившийся Телехром, оригинальная 4-дюймовая модель.