Кто и когда изобрел первый телевизор в мире? Сложный путь от механических ретро-моделей до прогрессивных ЖК-панелей
Что такое телевизор и каковы были предпосылки его появления
С точки зрения науки телевизор – это приёмник определённых электрических сигналов, оснащённый экраном и динамиками для отображения быстро сменяющих друг друга изображений и воспроизведения звука.
Содержание:
О внешнем виде и составных частях устройства мы не будем рассказывать подробно, ведь только самые ортодоксальные противники развития науки не знают, как выглядит телевизор. Как и всё электронное оборудование, подобные аппараты возникли не сразу: им предшествовала целая плеяда открытий.
Ещё при первобытно-общинном строе наши далёкие предки пытались изобразить движения в наскальных рисунках. Самыми важными изобретениями, способствовавшими развитию прибора, являются:
| Объект | Год открытия | Внешний вид |
| Фотография | 1822 |  |
| Динамик | 1877 |  |
| Кинокамера | 1885 |  |
| Радио | 1895 |  |
Кто изобрёл телевизор –рассматриваем процесс шаг за шагом
Итак, прогресс постепенно привёл нас к первой половине XX века, когда все имеющиеся на тот момент наработки стали постепенно преобразовываться в нечто совершенно новое – стали появляться самые первые в мире телевизоры. А было это так…
Когда был изобретён и из чего сделан первый механический телевизор
Начальной точкой отсчёта истории телевидения можно смело считать 1884 год. Именно тогда инженер из Германии Пауль Нипков изобрел особый прибор, получивший название «Диск Нипкова». Суть изобретения заключалась в следующем: на пластину круглой формы наносились в определённом порядке отверстия. Свет, проходя через отверстия, передавал информацию через приёмник, и на экране возникало изображение.
Механическая обработка данных занимала немало времени и ресурсов. Эту разработку решил развить шотландский предприниматель Джон Бэрд, основатель компании Baird. В середине 1920-х годов он смог оптимизировать систему отображения картинки таким образом, чтобы все детали отображались максимально чётко, и движения выглядели плавными. Благодаря своим стараниям именно Бэрд стал считаться тем, кто изобрёл механическое телевидение.
Вплоть до середины 1930-х годов продукция корпорации Baird была практически монополистом на рынке телевизоров. Образцы устройства, изготавливаемые компанией Бэрда, представляли собой конструкцию, по форме напоминающую шкаф или трюмо. Внутри располагался набор дисков Нипкова и световой проектор, а в передней части виднелся маленький экран.
Когда и как появился первый электронный телевизор: эффективное улучшение
Шло время, и очередной виток эволюции смог ещё больше повысить все параметры телеоборудования. Параллельно с изобретением механических моделей телевизоров, учёные пытались «приручить» электричество для повышения скорости обработки сигнала и качества итоговой картинки. Этому способствовало открытие Генрихом Герцом так называемого фотоэффекта, а также появление люминофор – особых веществ, испускающих свет под воздействием электрического тока.
Люминофоры используются не только в телевизорах – сфера рекламы и дизайна активно пользуется ярко светящимися частицами. Соединив эти изобретения в своих экспериментах, талантливый немецкий физик Карл Браун изобрёл в 1897 году первый кинескоп (электронно-лучевую трубку). Следом эстафету развития подхватил русский учёный Борис Розинг, установивший в 1907 году вышеупомянутую ЭЛТ в закрытый корпус. Увы, даже столь революционные для того времени эксперименты не нашли заинтересованности и широкого распространения.
Если в школе по физике у вас была твёрдая пятёрка, то с принципом работы ЭЛТ разобраться не составит труда. Знаете, в каком году в итоге появился первый полноценный электронный телевизор? Лишь в 1936! Именно тогда русским эмигрантом Владимиром Зворыкиным (учеником того самого Бориса Розинга) в США под эгидой компании Radio Corporation of America (RCA) состоялся выпуск первого опытного образца продукции для частного использования.
А массовый характер производство приобрело только 1939 году с появлением модели RCS TT-5. Этот чёрно-белый телевизор был очень громоздким, а диагональ экрана у приёмника была всего лишь 5 дюймов.
Сложно представить, но многие современные смартфоны обладают куда большей диагональю и разрешением, чем это творение научного гения
Когда появился первый цветной телевизор
К началу 1950-х годов эпоха механических телевизоров подошла к логическому концу, полностью уступив дорогу перспективным электронным аппаратам. Инженеры постоянно изобретали улучшения, уменьшая вес изделия и повышая качество изображения. Одним из существенных недостатков телевидения того времени было отсутствие цветов (помимо чёрного и белого, а также их оттенков). Несмотря на разработки упоминаемых нами Бэрда и Зворыкина (1928), первые попытки сделать картинку цветной были предприняты только в 1940 году – в виде американской телевизионной системы «Тринископ». Увы, история не сохранила точные имена тех, кто придумал и реализовал цветное телевидение в то время… Полноценный и доступный всем вариант увидел свет лишь в 1954 году – стараниями прославленной RCA.
Первый прибор от Radio Corporation of America носил название RCA CT-100
Кто изобрёл плоский телевизор: вперёд к прогрессу!
Следующим шагом в совершенствовании телевизионных приёмников стало уменьшение кинескопа и, как следствие, сокращение толщины изделий. Здесь можно выделить два направления – плазменные панели и жидкокристаллические экраны. Первые телевизоры на основе «плазмы» были разработаны ещё в 1964 году американцами Дональдом Битцером и Гином Слоттоу, но их физическое воплощение мир увидел только в 80-х. Несмотря на потрясающее качество картинки, получаемой в результате воздействия электричества на ионизированный газ (плазму), высокая стоимость и конкуренция вынудила производителей по всей планете к 2014 году прекратить изготовление подобных панелей.
Одни из первых массовых образцов использовались компьютерными компаниями, например, IBM. Пальма первенства среди создателей жидкокристаллических телевизоров принадлежит японской фирме Casio – их творения сошли с конвейера в 1983 году. С тех пор утекло немало воды, технология TFT уступила место более экономичной и яркой IPS. Тем не менее, оба стандарта на сегодняшний день являются наиболее популярными и востребованными.
В самых современных аппаратах используются OLED и AMOLED – люминесцентные светодиоды.
Кто создал первый телевизор на территории СССР
В Советском Союзе не могли спокойно смотреть на разработки западных стран, оставаясь без столь мощного источника развития науки и пропаганды. Но как происходил процесс создания телевидения в Стране Советов? Когда в СССР появилось цветное телевидение? Редакция готова ответить и на эти непростые вопросы.
В каком году в Советском Союзе изобрели первый чёрно-белый телевизор
Полноценное производство стандартных бытовых телевизоров механической модификации было начато в нашей стране только в 1932 году силами петербургского завода «Коминтерн». К 1938 это же предприятие наладило выпуск модели ТК-1, более прогрессивной и мощной. Весной 1939 года на территории союзных республик началось постоянное телевещание.
КВН-49 стал первым электронным телевизором в СССР. В некоторых семьях подобный антиквариат работает до сих пор – умели же делать!
Когда в СССР появился первый цветной телевизор
Советским гражданам тоже хотелось наблюдать за происходящим на экране во всех красках. Но путь цветного телевидения на территории нынешней России и стран СНГ был тернист и сложен. Первый советский цветной телевизор появился только в 1954 году стараниями всё того же «Коминтерна», модель называлась «Радуга». В дальнейшем такие изделия как «Рубин-401» и «Рекорд-101» смогли стать наиболее доступными и популярными представителями класса.
Резюме: теперь вы знаете, кто придумал телевизор!
Итак, вот нами и пройдена вся цепочка прогресса в создании телевидения. Вы смогли понаблюдать за великими изобретениями XIX века, сложными исследованиями начала XX века, изменениями технологии обработки информации от механики к электрике, узнали, когда появились цветные телевизоры в СССР. На сегодняшний день миссия нашей редакции выполнена – мы от всей души желаем вам приятного просмотра любимых фильмов и передач.
История изобретения — Телевизор.
В начале радиолампы были вытеснены полупроводниками – первый телевизор на основе полупроводников был разработан в 1960 году фирмой «Sony». В дальнейшем появились модели на основе микросхем. Теперь же существуют системы, когда вся электронная начинка телевизора заключена в одну единственную микросхему.
С давних времен человечество мечтало о передаче изображений на расстояния. Все мы слышали сказки и легенды про волшебные зеркала, тарелочки с яблочками и тому подобное. Но прошло не одно тысячелетие, прежде чем эта мечта осуществилась.
Первые телевизоры, пригодные для массового производства появились в конце 30-х годов прошлого столетия. Однако этому предшествовало несколько десятилетий упорных исследований и множество гениальных открытий.
С чего все начиналось.
Эпоха телевидения началась после открытия явления фотоэффекта. Прежде всего, получил применение внутренний фотоэффект, суть которого состояла в том, что некоторые полупроводники при их освещении значительно меняли свое электрическое сопротивление.
Первым эту интересную способность полупроводников отметил англичанин Смит. В 1873 году он сообщил о произведенных им опытах с кристаллическим селеном. В этих опытах полоски из селена были разложены в стеклянные запаянные трубки с платиновыми вводами. Трубки помещали в светонепроницаемый ящик с крышкой. В темноте сопротивление полосок селена было довольно высоким и оставалось весьма стабильным, но как только крышка ящика отодвигалась, проводимость возрастала на 15-100%.
Вскоре открытие Смита стало широко применяться в телевизионных системах. Известно, что каждый предмет становится видимым только в том случае, если он освещаем или если является источником света. Светлые или темные участки наблюдаемого предмета или его изображения отличаются друг от друга различной интенсивностью отраженного или излучаемого ими света. Телевидение как раз и базируется на том, что каждый предмет (если не учитывать его цветность) можно рассматривать как комбинацию большого числа более или менее светлых и темных точек.
В 1878 году португальский профессор физики Адриано де Пайва в одном из научных журналов изложил идею нового устройства для передачи изображений по проводам. Передающее устройство де Пайва представляло собой камеру-обскуру, на задней стенке которой была установлена большая селеновая пластина. Различные участки этой пластины должны были по разному изменять свое сопротивление в зависимости от освещения. Впрочем, де Пайва признавал, что не знает, как произвести обратное действие — зас-тавить светиться экран на приемной станции.
В феврале 1888 г., русский ученый Александр Столетов провел опыт, наглядно демонстрирующий влияние света на электричество. Столетову удалось выявить несколько закономерностей этого явления. Им же был и разработан прообраз современных фотоэлементов, так называемый «электрический глаз». Позднее подобными исследованиями занималось и множество других великих ученых, в том числе Ф. Ленард, Дж. Томпсон, О. Ричардсон, П. Лукирский и С. Прилежаев. Но полностью объяснить природу фотоэффекта смог лишь Альберт Эйнштейн в 1905 году.
Параллельно этим исследованиям происходило и множество других, сыгравших в итоге не менее важную роль в истории создания телевизоров. К примеру, в 1879 году английским физиком Уильямом Круксом были открыты вещества, способные светится при воздействии на них катодными лучами – люминофоры. Позднее было установлено, что яркость свечения люминофоров напрямую зависит от силы их облучения. В 1887 году первую версию катодо-лучевой трубки (кинес-копа) представляет немецкий физик Карл Браун.
К концу 19-века сама идея телевидения не кажется уже чем-то абсурдным и фантастическим. Никто из ученых уже не сомневается в возможности передачи изображений на расстояния. Один за другим выдвигаются проекты телевизионных систем, по большей части неосуществимые с точки зрения физики. Главные же принципы работы телевидения были созданы французским ученым Морисом Лебланом. Независимо от него, подобные труды создает и американский ученый Е. Сойер. Они описали принцип, согласно которому для передачи изображения требуется его быстрое покадровое сканирование, с дальнейшим превращением его в электрический сигнал. Ну а так как радио тогда уже существовало и успешно использовалось, то вопрос с передачей электрического сигнала решился сам собой.
В 1907 году Борису Розингу удалось теоретически обосновать возможность получения изображения посредством электронно-лучевой трубки, разработанной ранее немецким физиком К. Брауном. Розингу так же удалось осуществить это на практике. И хотя удалось получить изображение в виде одной единственной неподвижной точки, это был огромный шаг вперед. В целом, в деле развития электронных телевизионных систем Розинг сыграл огромную роль.
В 1933 году в США русский эмигрант Владимир Зворыкин продемонстрировал иконоскоп – передающую электронную трубку. Принято считать, что именно В. Зворыкин является отцом электронного телевидения.
Первое устройство механического сканирования разработал в 1884 году немецкий инженер Пауль Нипков. Это устройство лишний раз подтвердило справедливость высказывания относительно простоты всего гениального. Его устройство являло собой вращающийся непрозрачный диск, диаметром до 50 см, с нанесенными по спирали Архимеда отверстиями – так называемый диск Нипкова (иногда в литературе приспособление Нипкова называют «электрическим телескопом»).
Таким образом происходило сканирование изображения световым лучом, с последующей передачей сигнала на специальный преобразователь. Для сканирования же хватало одного фотоэлемента. Количество же отверстий иногда доходило до 200. В телевизоре процесс повторялся в обратном порядке — для получения изображения опять таки использовался вращающийся диск с отверстиями, за которым находилась неоновая лампа. При помощи столь нехитрой системы и проецировалось изображение. Так же построчно, но с достаточной скоростью, для того чтобы человеческий глаз видел уже целую картинку. Таким образом, первыми начали создаваться именно проекционные телевизоры. Качество картинки оставляло желать лучшего – лишь силуэты, да игра теней, но тем не менее, различить что именно показывают было возможно. Диск Нипкова был основным компонентом практически всех механических систем телевизоров до их полного вымирания как вида.
Телевидение уходит в массы.
В 1925 году шведскому инженеру Джону Бэрду удалось впервые добиться передачи распознаваемых человеческих лиц. Опять таки с использованием диска Нипкова. Несколько позже им же была разработана и первая телесистема, способная передавать движущиеся изображения.
Первый же электронный телевизор, пригодный для практического применения был разработан в американской научно-исследовательской лаборатории RCA, возглавляемой Зворыкиным, в конце 1936 года. Несколько позже, в 1939 году, RCA представила и первый телевизор, разработанный специально для массового производства. Эта модель получила название RCS TT-5. Она представляла собой массивный деревянный ящик, оснащенный экраном с диагональю в 5 дюймов.
Первое время развитие телевидения шло в двух направлениях – электронном и механическом (иногда механическое телевидение называют еще и «малострочным телевидением»). Причем развитие механических систем происходило практически до конца 40-х годов 20-го века, прежде чем было полностью вытеснено электронными устройствами. На территории СССР механические телесистемы продержались несколько дольше.
Параллельно разработка телевизоров происходила и на территории Советского Союза. Первый опытный сеанс телевещания состоялся 29 апреля 1931 года. С 1 октября того же года телепередачи стали регулярными. Так как телевизоров еще не у кого не было, проводились коллективные просмотры, в специально отведенных для этого местах. Многие советские радиолюбители начинают собирать механические модели телевизоров своими руками. В 1932 году при разработке плана на вторую пятилетку телевидению было уделено много внимания. 15 ноября 1934 года впервые состоялась трансляция телевизионной передачи со звуком. Довольно длительное время существовал лишь один канал – Первый. На время Великой Отечественной Войны транслирование было прервано, и восстановлено лишь после ее окончания. А в 1960 году появился и Второй канал.
Первый советский телевизор, поставленный на поток, назывался Б-2. Эта механическая модель появилась в апреле 1932 года.
Первый же электронный телевизор был создан гораздо позже — в 1949 году. Это был легендарный КВН 49. Телевизор был оснащен столь маленьким экраном, что для более-менее комфортного просмотра перед ним устанавливалась специальная линза, которую нужно было наполнять дистиллированной водой. В дальнейшем появилось и множество других, более совершенных моделей. Впрочем, качество сборки и надежность советских телевизоров (даже самых поздних моделей) были настолько низкими, что стали притчей во языцех. Производство же цветных телевизоров в СССР началось лишь в средине 1967 года.
Хотя систему цветного телевидения разработал еще Зворыкин в 1928 году, лишь к 1950 году стало возможна ее реализация. Да и то лишь в качестве эксперементальных разработок. Прошло много лет, прежде чем эта технология стала общедоступной.
Первый, пригодный к продаже цветной телевизор создала в 1954 году все та же RCA. Эта модель была оснащена 15 дюймовым экраном. Несколько позже были разработаны модели с диагоналями 19 и 21 дюймов. Стоили такие системы дороже тысячи долларов США, а следовательно, были доступны далеко не всем. Впрочем, при желании была возможность приобрести эту технику в кредит. Из-за сложностей с повсеместной организацией цветного телевещания цветные модели телевизоров не могли быстро вытеснить черно-белые, и долгое время оба типа производились параллельно. Единые стандарты (PAL и SECAM) появились и начали внедрятся в 1967 году.
Стремительное развитие телевидения во второй половине 20-го века привело к тому, что уже выросло несколько поколений, не представляющих себе жизни без телевизора. Качество вещания значительно возросло и стало цифровым. Сами телевизоры уже перестали восприниматься как «ящики», ибо появились плоские LCD и плазменные модели. Размеры экрана перестали измеряться парой десятков сантиметров. Телевидение стало нормой.
История телевизора. Создание, эволюция и наши дни.
Эта статья про историю телевизора. От создания первого механического телевизора до наших дней. Написана в рамках большой серии о истории телевидения и радиовещания.
Современный человек под телевизором понимает устройство, на котором происходит отображение динамических картинок с определенным качеством. И обязательно наличие синхронизированного с видеорядом акустического сигнала. А еще он может принимать сигналы от телевизионных антенн или видеовоспроизводящей техники и переводить их в звуко-визуальный формат. Существует еще множество опций, которые могут быть реализованы в современном телевизоре, но в ранних моделях их было минимальное количество – именно они и перечислены в начале статьи.
Эволюция телевизора
Причина, по которой телевизионную технику начали интенсивно развивать, заключается в возможности передачи информации в крайне удобном для восприятия формате – в виде динамично сменяющихся статичных кадров, образующих непрерывный видеоряд. Выгоду от этого имели, в том числе, и государства, например, для трансляции на широкую аудиторию лиц разыскиваемых преступников. Видели перспективу в телевизорах и военные, а потому на исследования в этой сфере выделялись огромные деньги и к ним привлекались специалисты.
Поэтому почти все высказываемые идеи обязательно проверялись на реализуемость на практике. Например, в конце 19-го века Порфирий Иванович Бахметьев выступил с предложением раскладывать картинки на некоторые элементы, которые затем передаются по линии связи и после приема преобразуются в исходную картинку. И вскоре люди догадались, что такими картинками могут быть кинокадры – после этого и стартовала эра развития телевизоров.
Порфирий Иванович Бахметьев
Предлагаем ознакомиться с моделями, открывающими каждый значимый этап прогресса телевизоров, приводящий к качественному улучшению имеющегося или расширению существующего функционала. Итак, самый первый…
Механический телевизор
Таким можно считать устройство, изготовленное П. Нипковым в 84-ом году 19-го века и состоящее из плоского круга, на который были нанесены в некоем порядке отверстия. Они служили для пропускания светового потока, импульсы которого выполняли функцию информационного потока, управляющего после преобразования приемником изображением на экране.
Диск Нипкова
Развитие этой технологии реализовалось в оптимизировании системы визуализации, благодаря чему удалось существенно повысить четкость границ и плавность движений. Решение заключалось в использовании нескольких «дисков Нипкова» и одного или нескольких проекторов. Автором этой технологии стал Дж. Бэрд, основавший бренд Baird, который занимал монопольное положение на рынке телевизоров до конца первой трети 20-го века.
Джон Лоуги Бэрд
Электронный телевизор
Устройство, которое с уверенностью можно назвать телевизором (т. е. выполняющим все положенные ему базовые функции) электронного типа, появилось в 36-ом году 20-го века – оно сконструировано В. Зворыкиным при поддержке RCA. Основным его компонентом можно назвать кинескоп, который был создан в самом конце 19-го века немцем К. Брауном.
Карл Фердинанд Браун
Созданный Зворыкиным телевизор был опытным экземпляром, после которого был налажен серийный выпуск продукции для бытового использования. Наладить производственный процесс удалось к 39-му году на модели RCS TT-5. При диагонали экрана 12-13 см линейные размеры корпуса были в разы больше.
Телевизор RCA-TT5
Электронными такие телевизоры считались по двум причинам:
1. в них использовались электронные, электрические и электротехнические компоненты (т. е. требующие для своей работы электричества) – электронные лампы, трансформаторы, транзисторы, микросхемы и т. д.;
2. формирование изображения на экране осуществлялось пучком электронов, испускаемым электронной пушкой кинескопа, который являлся характерной особенностью таких телевизионных приемников (о нем подробнее ниже).
Эволюция кинескопа
Эта деталь долгое время оставалась незаменимой для телевизоров, но не смогла конкурировать с микроэлектронной техникой. Именно с ее изобретения и стало возможным создание телевидения. Она представляет собой стеклянную герметичную пустотелую колбу с прямоугольным основанием, в горлышко которой вставлена электронно-лучевая пушка. ЭЛП способна испускать пучок электронов определенной мощности в заданном направлении.
Эволюция кинесктопа
Попадая на дно колбы кинескопа (оно является экраном), электроны вызывают свечение люминофора. Это вещество, которым покрыта внутренняя поверхность экрана, испускающее свет при бомбардировке электронами. Важным свойством электронного пучка является изменение его траектории при воздействии магнитного поля. Благодаря этому, реализация кадровой развертки стала очень простой – при помощи нескольких катушек, в которых ток изменяется пилообразно и ступенчато.
Первый действующий кинескоп был создан в начале 10-х годов 20 века Б. Розингом. На нем он смог получить устойчивое изображение картинки, которая предварительно была разложена построчно, а затем правильно собрана системой построчной развертки. А вот полноценный кинескопный телевизор создал Зворыкин, как уже писалось выше.
Советский черно-белый телевизор
Первая серийная бытовая механическая модель была изготовлена на заводе ленинградском «Коминтерн» в начале 30-х годов 20-го века. По ходу выпуска постоянно проводилось улучшение технических параметров продукции и уже в конце 30-х годов предприятие выпускало черно-белый телевизор ТК-1, считавшийся на то время прогрессивным и мощным. В результате массового приобретения населением телевизионных приемников, уже к началу 40-х годов режим постоянного телевещания был организован во всех союзных республиках.
Черно-белый телевизор ТК-1
А вот электронный советский телевизор появился только в самом конце 40-х годов и назывался он КВН. До сих пор встречаются такие КВН-49 первых выпусков еще работающие.
Советский телевизор КВН-49
Цветной телевизор
Первые действующие прототипы цветных телевизоров появились в начале 40-х годов 20-го века. Для них была создана специальная система цветного телевизионного вещания – «Тринископ». Для появления полноценно функционирующей серийной модели (CT-100) потребовалось более 10 лет – произошло это в середине 50-х гг. И произошло это при поддержке RCA.
RCA Model CT-100 Color Television (1954)
Советский цветной телевизор
Он был представлен общественности СССР в середине 50-х годов и назывался «Радуга». Произведен он был заводом «Коминтерн», который впоследствии разработал и организовал выпуск следующих советских брендов телевизоров – «Рубин» и «Рекорд». Некоторые из модели были доступны практически каждому гражданину.
Телевизор «Радуга»
Плоский телевизор
Если под плоским понимать наружную форму экрана, то к таким телевизорам можно отнести и электронные с кинескопами «уплощенного» формата. Выпускаться они стали в конце 20-го века. Но обычно под плоским телевизором понимают такой, у которого глубина на порядок меньше, чем остальные линейные размеры.
Недостаток кинескопа – значительная глубина – устраним только до определенного предела. Поэтому для создания плоских телевизионных приемников он не подходит. А подходящим вариантом для этого стали плазменные и жидкокристаллические панели. Разработка первых началась еще в середине 60-х годов 20-го века, однако практически реализовать их выпуск в формате телевизора удалось лишь 2 десятилетия спустя, как и ЖК-телевизоры.
Телевизор с плоским экраном и возможностью записи передач для просмотра в отложенном режиме. США, выставка в Чикаго (1961)
На настоящий момент плазменные телевизоры не могут составлять конкуренцию жидкокристаллическим, в особенности после существенной модернизации технологии получения и свойств жидких кристаллов. В первых моделях применялись TFT-ЖК-панели, а затем появилась более перспективная IPS.
3D-телевизор
Такие разработки начали вестись в середине 70-х годов 20-го века и базировались они на способности жидких кристаллов формировать эффект объемности создаваемого изображения. Впервые же организовать трехмерное телевизионное вещание удалось лишь в нулевых годах 21-го века.
Отдельная ветвь развития телевизоров – голографические. В них для создания трехмерного изображения используются волновые свойства когерентных световых пусков – дифракция и интерференция. С этой целью используется система из лазеров и кристаллов с изменяемыми оптическими (преломлением, прозрачностью и др.) параметрами.
3D-телевизоры пока находятся лишь в стадии разработок, а потому на бытовом уровне практически недоступны.
Устройство телевизора
Несмотря на произошедшую эволюцию и существенное изменение внешнего вида, телевизионные приемники не перестали выполнять свои базовые функции.
А они заключаются в:
- преобразовании радиосигналов, принятых антенной, в синхронизированный аудио-видео ряд с последующим воспроизведением звука и изображения;
- регулировании параметров видео (контрастность, яркость и т. д.) и аудио (громкость, тембр и т. д.).
Таким образом, все устройство телевизора можно разделить на три части – радио, видео и аудио:
- радиочасть преобразует выбранную радиочастоту в две промежуточные частоты – одна для видеосигнала, другая для аудиосигнала;
- видеочасть преобразует промежуточную частоту видеосигнала на компоненты, которыми управляется схема построения изображения на экране;
- аудиочасть преобразует промежуточную частоту аудиосигнала в акустический частотный диапазон, который после усиления воспроизводится динамиками.
Несложно понять, что телевизор делает телевизором видеочасть, поскольку без нее получается обычный радиоприемник. Принципов ее построения существовало огромное множество, поскольку для кодирования телевизионного сигнала применялись несколько абсолютно различных систем (PAL, NTSC, СЕКАМ и др.), а элементная база постоянно обновлялась, а периодически и полностью замещалась.
Электронные телевизоры поначалу собирались полностью из электронных ламп. Создание транзисторов и прочих нелинейных полупроводниковых приборов привело сначала к постепенному замещению ими ламп, а затем и к полному их вытеснению по соображения минимизации энергопотребления и массогабаритных параметров телевизоров.
Схема устройства электронного телевизора
Развитие микроэлектроники привело к изобретению микросхем, которые сначала были способны заменять единицы и десятки транзисторов, а затем миллионы различных электронных микрокомпонентов. Одновременно упростился процесс сборки телевизоров до такой степени, что ее стало возможным практически полностью автоматизировать. В результате конвейерной сборки роботами-автоматами, цена телевизоров стала очень маленькой и они стали неотъемлемой частью любой квартиры и дома.
В настоящее время телевизоры собираются в основном из микросхем, транзисторов и законченных функциональных модулей. К последним можно отнести радиочастотный и питающий узлы, в составе которых имеются микросхемы, транзисторы и пассивные компоненты (дроссели, конденсаторы, резисторы и др.).
Миниатюризация элементной базы и создание ЖК и LED панелей позволили создавать телевизоры, толщина и линейный размер экрана которых могут различаться на несколько порядков.
Из чего состоит матрица LED-телевизора
Как работает телевизор
Включение кнопки питания приводит к подаче питающего напряжения на все электронные компоненты устройства. Радиочастотный блок начинает преобразование входных частот в промежуточную путем расчета их разности с частотой опорного генератора (называется гетеродином). Далее избирательный фильтр выделяет промежуточную частоту, из которой затем микросхема (или микросборка) детектора извлекает видеосигнала и аудиосигнал, модулированные каждый на своей промежуточной частоте.
Видеосигнал на промежуточной частоте попадает в видеодетектор, который извлекает из него всю закодированную информацию:
- относительная интенсивность красного, синего, зеленого;
- яркость;
- сигнал конца строки и др.
В результате, для каждой точки экрана становятся определены цвет и яркость. В кинескопных телевизорах для позиционирования электронного луча использовалась система отклонения из двух групп соосных катушек, оси которых были взаимно перпендикулярны. В панелях же позиционирование происходит путем дешифровки номеров строки и столбца, для пикселя на пересечениях которых заданы цвет и яркость.
Аудиосигнал на промежуточной частоте попадает в частотный демодулятор, который преобразует его в звуковой диапазон. Затем он поступает в усилитель звуковой частоты, выход которой нагружен динамиками.
Можно выделить еще один функциональный блок, который состоит из элементов других блоков – настроечный. В него входят кнопки и регуляторы, нажатие или вращение которых приводит к изменению рабочих параметров видео- или аудиоузла – громкости, цветности, яркости и т. д.
В современном телевизоре имеется еще целый ряд дополнительных опций, для реализации которых используются программные или аппаратные средства. Например, пульт дистанционного управления – его приемный блок имеет несколько выходов, которые соединяются параллельно с дублируемыми органами управления в настроечном блоке. Команды передаются по радиоканалу или через пару «светодиод-фотоэлемент».
Пульт от телевизора
А если встроить микропроцессорный (или микрокомпьютерный) модуль, то тогда телевизор станет многофункциональным мультимедийным устройством, которое позволяет:
- открывать веб-сайты;
- смотреть видео в онлайн-режиме (например, в YouTube);
- играть в игры;
- просматривать файлы со съемных носителей и делать еще много чего полезного.
Современные перспективные направления развития телевизора
Перспективными электронными светоизлучающими компонентами для плоских телевизоров, являются люминесцентные светодиоды. Экраны на их основе называются LED и OLED.
Отличие OLED от LED телевизора
Телевизоры с матрицей с обратной подсветкой
В них светодиоды дополняют жидкокристаллическую панель, формируя световой поток через (из-за) нее в сторону зрителя. Ограничение, связанное с такой технологией заключается в выборе компромисса между толщиной и максимальной яркостью – т. е., начиная с определенной толщины панели (порядка сантиметров), потенциально получаемая яркость и четкость изображения будет ограничена довольно низкими значениями.
Телевизоры с матрицей без обратной подсветки
Это OLED-технология (т. е. Organic LED – органический светодиод), в которой мощность светодиодных компонентов позволяет им самим проецировать на экран собственный световой поток. Поэтому применение жидких кристаллов перестает быть необходимым. Результатом этого является утончение экранной панели, а вместе с ней и корпуса телевизоров (а также неизбежное облегчение) – имеются модели с глубиной в несколько сантиметров.
Очевидным достоинством OLED-телевизоров является несущественное снижение интенсивности цветового потока с экрана даже под острым углом его распространения. Поэтому боковые зрители будут видеть так же четко и с такой же цветопередачей, как и фронтальные.
OLED-телевизор
К особенности OLED-панели следует отнести дополнение стандартной RGB-палитры еще одним цветом – белым. Такое решение привело к увеличению ресурса телевизоров и сокращению поломок, связанных с экранными панелями. В настоящее время проводятся улучшения OLED-технологии по различным направлениям с целью:
- расширения палитры визуализируемых цветов;
- увеличения четкости границ;
- повышения яркости;
- улучшения различимости деталей на темных и светлых участках;
- уменьшения времени отклика, от которого обратно напрямую зависит степень «подергивания» (т. е. отсутствия плавности) быстро движущихся границ при смене кадров.
На конец 2020-го года OLED-телевизоры были способны воспроизводить видеоряд в разрешении 8K. А теоретически они способны справиться и с HDR-видео, но проверить это сложно, поскольку контента в подобном формате еще очень мало и весит многие гигабайты.
Расширение функциональности телевизоров
Помимо базовых функций, в телевизоры постоянно пытаются внедрить вспомогательные опции, направленные на решение какой-либо цели. Самым известным дополнительным и неотъемлемой теперь модулем является система дистанционного управления, позволяющая переключать каналы, регулировать звук и производить прочие действия, не взаимодействуя физически с телевизором. Среди других опций телевизионных приемников можно отметить:
- входы для теле- и видеосигнала в разных форматах;
- модем для соединения и полноценной работы с интернетом;
- программное обеспечение (операционная система), позволяющее взаимодействовать с другими цифровыми устройствами – камерами, планшетами, смартфонами, DATA-накопителями и т. д.
Современный телевизор
Удивляет, почему еще телевизор не скомбинировали с домашним телефоном? Просто взяли имеющийся телефонный разъем, воткнули его в соответствующее гнездо на телевизоре и все. А трубки можно покупать различные, но с одинаковым протоколом соединения.