26 января 1926 года гости лаборатории в центре Лондона стали первыми в мире телезрителями. Инженер Джон Лоуги Бэрд передал на расстояние движущееся изображение: кукла чревовещателя на одном конце установки, экран — на другом. Это еще не было похоже на привычное нам телевидение: за передачу и прием сигнала отвечали механика, диски и свет. «Медуза» показывает, как выглядело рождение телевизионной эры, а научный журналист и автор телеграм-канала «Лайфлонг муки» Илья Кабанов объясняет, почему Бэрд начал с куклы, что именно увидели первые зрители и почему мы перестали смотреть «механические» передачи.
Идея шотландского инженера Джона Лоуги Бэрда (1888-1946 гг.) заключалась в том, чтобы разложить отраженный от предмета свет на последовательность отдельных сигналов с помощью вращающихся дисков с линзами. На фото — Бэрд работает над своим изобретением в марте 1923 года
Кукла чревовещателя, которую Бэрд использовал в своей исторической трансляции 1926 года, теперь хранится в королевском патентном бюро в Лондоне; этот кадр был сделан в 1955 году.
Для зрителя результат выглядел как довольно узнаваемые, хотя и размытые черты лица на экране — сохранилась вот такая фотография одного из опытов Бэрда в 1920-х, так что мы можем увидеть «скриншот» первой телетрансляции. Судя по отзывам журналистов, собравшиеся были «глубоко впечатлены» даже такими нечеткими изображениями.
Бэрд не был «изобретателем телевидения» — по сути, он собрал рабочий прототип из идей предшественников. Еще в 1885 году Пауль Нипков запатентовал «электрический телескоп»: вращающийся диск с отверстиями по спирали «снимал» изображение по полоскам, строка за строкой. Каждая полоска превращалась в электрический сигнал, а на приемнике сигнал снова становился светом, и картинка складывалась заново. Нипков быстро потерял интерес к передаче изображений, и его патент истек к началу XX века. В середине 1930-х правительство нацистской Германии назвало в его честь первую в мире телестанцию с регулярным вещанием.
Были у Бэрда и другие предшественники. Еще в 1880-х французский инженер Морис Лебланк описал основные принципы передачи изображения, а в 1925 году американец Чарльз Дженкинс впервые синхронизировал трансляцию картинки и звука — правда, его система показывала лишь неподвижные изображения.
В своей установке (она называлась просто — Televisor) Бэрд использовал два диска Нипкова — в передатчике и в приемнике — по 30 отверстий на каждом, что давало 30 строк развертки. Скорость вращения диска была около 12,5 оборота в секунду (то есть порядка 12,5 кадра в секунду). Для сравнения, у современного Full HD — 1080 строк, у 4K — 2160, а частота видео обычно достигает 60 кадров в секунду.
Передающий диск по очереди «считывал» изображение: в каждый момент времени через линзу проходил свет только от небольшой его части. Этот свет попадал на фотоэлемент, который превращал изменения яркости в электрический сигнал. Дальше сигнал передавали на расстояние — по проводам или воздуху, как радио. На приемнике сигнал усиливали и управляли им неоновой лампой; ее свет проходил через щель и попадал на принимающий диск, вращавшийся синхронно с передающим. Изображение появлялось на матовом стекле и складывалось из точек шаг за шагом — почти как из пикселей.
Чтобы картинку было видно, требовалось много ламп накаливания для освещения объекта. Рядом становилось слишком жарко (и ярко) — именно поэтому в ранних экспериментах Бэрд использовал куклу.
Чтобы понять, как выглядели телепередачи Бэрда, достаточно открыть YouTube: там есть запись реконструкции телеспектакля «Человек с цветком во рту», который в июле 1930 года транслировали на телеприемники системы Бэрда. В 1963 году продюсер той постановки воссоздал показ на восстановленном Televisor и снял результат на современную камеру.Поразительно, но до сих пор никто не смог собрать копию ранней установки Бэрда так, чтобы она работала без полупроводниковых датчиков (хотя работающую модель можно напечатать на 3D-принтере — правда, для этого понадобятся светодиодные лампы и платы Arduino).
Сам изобретатель держал в тайне детали своего метода, опасаясь конкурентов. Исследователи считают, что он использовал селеновый фотоэлемент, хотя есть версия, что Бэрд применял сульфид таллия.
В отличие от Нипкова, который так и не коммерциализировал свое изобретение, Бэрд прекрасно понимал рыночный потенциал телевидения. Строго говоря, первая публичная демонстрация его установки прошла не в январе 1926 года перед учеными и журналистами, а годом ранее совсем для другой аудитории: в марте 1925-го Бэрд показал «телевизор» покупателям универмага Selfridges. Правда, в дисках того устройства было 16 отверстий вместо 30, вместо более-менее четкого изображения зрители видели лишь смутно различимые силуэты. Поэтому появление «настоящего телевидения» принято отсчитывать именно с 1926 года.
В 1927-м Бэрд основал компанию Baird Television Development, а через год провел первую трансатлантическую телепередачу. С 1929 по 1937 год систему механического телевидения, как было сказано выше, использовала BBC.
Почему же сегодня мы не смотрим механические телепередачи? Одним из «виновников» стал эмигрант из Российской империи Владимир Зворыкин, который в 1923 году запатентовал систему электронного телевидения. Ее ключевой деталью стала электронная передающая телевизионная трубка, которую Зворыкин назвал иконоскопом. Первым версиям не хватало чувствительности и четкости. Перелом произошел в 1929 году, когда Зворыкин познакомился с Дэвидом Сарноффом из корпорации RCA. Сарнофф дал ему команду, лабораторию и деньги: в итоге Зворыкин довел иконоскоп до рабочего состояния, а параллельно сделал «электронный экран» — кинескоп. Вместе эти два устройства сделали электронное телевидение реальностью.
В иконоскопе изображение, формируемое объективами телекамеры, падало на пластину из множества крошечных светочувствительных точек, капелек серебр. Падающий свет выбивал из них электроны и создавал таким образом «карту» зарядов: где ярче, там заряд больше, где темнее — меньше. Затем электронный луч пробегал по пластине и считывал эту карту, превращая ее в видеосигнал. В кинескопе другой электронный луч пробегал по экрану, покрытому веществом, которое светится от электронов; сигнал управлял яркостью луча, и на экране снова появлялась картинка. Это было перспективнее механических систем: четкость выше, мерцания меньше, устройства компактнее и надежнее.
Похожую на «зворыкинскую» систему примерно в то же время разрабатывал американец Фило Фарнсворт. Позже между ним и Зворыкиным развернулась судебная тяжба, и в итоге RCA начала выплачивать Фарнсворту роялти. Компания Бэрда тоже искала выход из ограничений механики: она работала с Фарнсвортом над гибридной механико-электронной схемой. Параллельно компания EMI заключила партнерство с Marconi, чтобы разработать собственную технологию передачи изображения.
В конце 1936 года лабораторию Бэрда уничтожил пожар, а уже в 1937-м BBC отказалась от его системы и перешла на Marconi-EMI. Сам Бэрд продолжил эксперименты с электронным цветным телевидением в 1940-е (первые опыты с передачей цветного изображения он провел еще в 1928 году), но телевизионная индустрия к этому моменту уже выбрала другой путь: ставка была сделана на полностью электронные стандарты, а механическое телевидение осталось важным, но промежуточным этапом.
Джон Лоуги Бэрд рассказывает о своем изобретении 1926 года
Илья Кабанов
meduza
