ADVERTISEMENT
艾莉森·馬許是南卡羅來納大學教授，也是該大學 Ann Johnson 科學、技術與社會研究所的聯合主任。
蘇格蘭發明家約翰·洛吉·貝爾德（John Logie Baird）有很多很有創意的想法，但並非所有想法都能實現。 他的「音像」（phonovision）是一種早期錄影的嘗試，訊號保存在留聲機唱片上。他的 「夜視儀」（noctovision）使用紅外線來觀察黑暗中的物體，一些專家認為這是雷達的前身。
但貝爾德憑藉「電視機」（televisor）在歷史上贏得了一席之地。 1926 年 1 月 26 日，皇家學會的部分成員聚集在貝爾德位於倫敦蘇活區的實驗室，見證了從電視機的機電發射器到其接收器傳送的一個小而清晰的腹語人偶圖像的廣播。 他還用真人展示了電視機，觀察者可以看到螢幕上的人在說話和移動。 為此，貝爾德常被認為是電視的首次公開演示。
尼普科夫圓盤如何導致貝爾德電視機的誕生
需要說清楚的是，貝爾德並沒有發明電視。 電視是受益於許多貢獻者、合作者和競爭者的發明之一。 貝爾德的出發點是德國工程師保羅·尼普科夫 （Paul Nipkow） 於 1885 年獲得專利的「電子望遠鏡」的想法。
尼普科夫的裝置通過將圖像分割成一系列垂直線來捕捉圖像，使用一個邊緣有穿孔的旋轉圓盤。這些穿孔以螺旋形偏移排列，使每個孔依次捕捉圖像的一個切片——現在稱為掃描線。每條線都被編碼為電訊號。接收裝置將訊號轉換成光，以重建圖像。然而，尼普科夫從未將他的電子望遠鏡商業化，15年後專利過期。
貝爾德在 1926 年展示的系統使用了兩個尼普科夫圓盤，一個在發射裝置中，另一個在接收裝置中。 每個圓盤有 30 個孔。 他在圓盤上安裝了玻璃透鏡，將反射光聚焦到光電管上。 當發射盤旋轉時，光電管檢測到通過各個透鏡的亮度變化，並將光轉換為電訊號。
然後該訊號被發送到接收系統。（接收裝置的一部分，現在存放在倫敦科學博物館）在那裡，過程被逆轉，電訊號首先被放大，然後調製氖氣放電燈。 光通過一個矩形槽聚焦到接收尼普科夫圓盤上，該圓盤以與發射器相同的速度旋轉。 圖像可以在毛玻璃板上看到。
早期實驗使用人偶，是因為提供足夠照明所需的大量白熾燈，而人無法忍受熾燈的熱度和亮度。 圓盤上的每個孔僅捕獲整體圖像的一小部分，但只要圓盤旋轉得足夠快，大腦就可以將完整的圖像拼湊在一起，這種現象稱為視覺暫留。 （在 2022 年的 Hands On 專欄中，Markus Mierse 解釋瞭如何使用 3D 印表機、LED 模組和 Arduino Mega 微控制器構建現代尼普科夫圓盤機電電視。）
約翰·洛吉·貝爾德和「真正的電視」
本專欄的忠實讀者都知道記錄歷史「第一」的挑戰——第一台收音機、第一台電報、第一台高科技義肢。 貝爾德對電視首次公開廣播的主張也不例外。 更複雜的是，他的電視機的第一次實際演示並不是 1926 年 1 月 26 日在皇家學會的那些受人尊敬的成員面前進行的。 相反，它發生在 1925 年 3 月，在塞爾福里奇（Selfridges）百貨公司好奇的購物者面前。
正如唐納德·F·麥克萊恩 （Donald F. McLean） 在他 2022 年 6 月的出色的文章《「真正的電視」之前：調查約翰·洛吉·貝爾德 （John Logie Baird） 1925 年的原始電視設備》中所述，貝爾德在塞爾福里奇百貨公司示範中使用了類似的設備，但它只有 16 個孔，分為兩組，每組8個，因此它的綽號為「雙8」（Double-8）。 解析度與高清晰電視相差甚遠，顯示的是運動中的陰影輪廓。 正如麥克萊恩在他的 IEEE 會刊文章中指出的那樣，貝爾德並不認為這是「真正的電視」。
貝爾德在 1926 年 12 月的《實驗無線電與無線電工程師》雜誌上撰文時，將真正的電視定義為「傳輸具有所有光線、陰影和細節層次的物體圖像，以便在接收螢幕上看到它就像一個實際觀察者眼中的樣子一樣。」 將塞爾福里奇百貨公司的示範視為 Beta 測試，將皇家學會的展示視為正式亮相。 （2017年，IEEE選擇將後者而非前者作為里程碑。）
1926 年的展示活動是貝爾德職業生涯的轉折點。 1927 年，他成立了貝爾德電視開發公司，一年後，他完成了第一次跨大西洋電視傳輸，從倫敦到紐約哈茨代爾。 1929 年，英國廣播公司決定試用貝爾德的系統，在正常時間之外進行了一些實驗性廣播。 之後，機械電視在英國和其他一些歐洲國家開始流行。
英國廣播公司從 1929 年到 1937 年使用了貝爾德機械系統的各種版本，從 30 線系統開始，升級到 240 線系統。 但最終英國廣播公司轉向了由 Marconi-EMI 開發的全電子系統。 貝爾德隨後轉向研究最早的電子彩色電視系統之一，稱為 Telechrome。 （貝爾德早在 1928 年就已經展示了一個成功的機械彩色電視系統，但它從未流行起來。）與此同時，在美國，哥倫比亞廣播系統 （CBS） 試圖開發基於貝爾德原始色彩理念的機械彩色電視系統車輪，但最終在 1953 年讓位於電子標準。
貝爾德還嘗試了立體或3D電視以及 1,000 線顯示器，類似於今天的高清晰度電視。 不幸的是，他於 1946 年去世，未能說服任何人接受這項技術。
在 1969 年接受《電視時報》採訪時，約翰的遺孀瑪格麗特·貝爾德 （Margaret Baird） 回顧了電視的一些發展，這些發展會讓她的丈夫感到高興。 她說，他會喜歡大量的體育報導。 （貝爾德在 1931 年首次直播了 Epsom Derby。）他會對時事節目感到興奮。 而且，我最喜歡的是，她認為他會喜歡一年一度的歐洲電視歌唱大賽。
其他電視發明家：Philo Farnsworth、Vladimir Zworykin
但正如我所說，電視是一項有很多貢獻者的發明。 在大西洋彼岸， 菲洛·法恩斯沃斯（Philo Farnsworth）正在試驗一種全電氣系統，他早在 1922 年就讀高中時就已經設想過這種系統。到 1926 年，法恩斯沃斯已經獲得了足夠的資金支持來全職工作他的想法。
他的主要發明之一是圖像分解器，也稱為分解管。 該影像攝影管創建一個臨時電子圖像，可以將其轉換為電訊號。 1927 年 9 月 7 日，法恩斯沃斯和他的團隊成功地傳輸了一條單一的黑色線條，隨後是其他簡單形狀的圖像。 但該系統只能處理輪廓，不能處理3D物體。
同時，弗拉基米爾·佐里金也在試驗電子電視。 1923 年，他為一種稱為光電攝影管的影像管申請了專利。 但直到 1931 年，在他加入 RCA 之後，他的團隊才開發出了一個工作版本，這是在佐里金參觀了法恩斯沃斯位於加利福尼亞的實驗室之後可疑地出現的。 光電攝影管克服了分解管的一些缺陷，特別是儲存容量。 它也更靈敏且更容易製造。 但圖像分解器和光電攝影管的一個主要缺點是，與貝爾德的原始電視機一樣，它們需要非常明亮的燈光。
每個人都在努力開發更好的電子管，但法恩斯沃斯聲稱他發明了電子圖像在真空管中移動的概念以及存儲型攝影管的想法。 光電攝影管和任何未來的改進都依賴於這些祖先專利。 RCA 知道這一點，並提出購買法恩斯沃斯的專利，但法恩斯沃斯拒絕出售。 隨後發生了多年的專利干擾案件，最終在 1935 年判決法恩斯沃斯勝訴。
在案件訴訟期間，法恩斯沃斯於 1934 年 8 月 25 日在費城的富蘭克林研究所首次公開展示了全電子電視系統。 1939 年，RCA 終於同意向法恩斯沃斯支付專利使用費以使用他的專利技術。 但法恩斯沃斯從來沒有能夠與 RCA 及其全電子電視系統在商業上競爭，後者繼續主導美國電視市場。
最終，哈羅德·勞（Harold Law）、保羅·魏默（Paul Weimer）和拉塞爾·勞（Russell Law） 在他們位於普林斯頓的實驗室開發出了一種更好的電子管，即光電正析像管。 它專為美國軍方的電視制導導彈而設計，其靈敏度是光電攝影管的 100 至 1,000 倍。 第二次世界大戰後，RCA 迅速採用該電子管作為其電視攝像機。 到 1947 年，光電正析像管成為行業標準，並一直保持到 1968 年彩色電視的出現。
電視之路並不明顯
我的希臘語老師討厭「電視」（television）這個詞。 他認為這是將希臘語前綴 telos（遠距）與拉丁語詞根 videre（看見）結合在一起的 畸形詞。 但早期的電視有點畸形——沒有人真正知道它會變成什麼樣子。 正如克里斯·霍洛克斯 （Chris Horrocks） 在他那本標題令人愉快的書《電視機之樂》（The Joy of Sets）（2017） 中所述，電視是在與之前的媒體——電報、電話、廣播和電影——的關係中發展起來的。
電視會像電報一樣，在兩點之間進行通訊，然後慢慢地重新組裝圖像嗎？ 它會像電話一樣，兩端直接、即時地對話嗎？ 它會像電影一樣，將預先錄製的影像播放給廣大觀眾嗎？ 還是會更像廣播，當時主要是現場直播？ 一開始，人們甚至不知道他們想要一台電視；製造商必須說服他們。
從技術上講，也有許多相互競爭的願景——貝爾德、法恩斯沃斯、佐里金和其他人的願景。 難怪電視花了這麼多年，經歷了許多錯誤的開端和死胡同，才最終站穩腳跟。
請注意！留言要自負法律責任，相關案例層出不窮，請慎重發文！