Первые телевизионные устройства основывались на механическом сканировании изображения с помощью вращающихся дисков с отверстиями – дисков Нипкова. В передающем устройстве сцена просвечивалась узким лучом света (т. н. «летящий луч», flying spot), который последовательно построчно сканировал объект в тёмной студии. Отражённый свет улавливали фотоэлементы, преобразуя его в видеосигнал.
В приемнике такой же диск, синхронно вращаясь, «рисовал» изображение на маленьком экране, модулируя по яркости подсвечивающую лампу (чаще всего неоновую). Из-за низкой чувствительности фотоэлементов приходилось использовать очень яркие источники света и тёмные студии. Типичный механический телевизор тех лет – телевизор Бэрда – имел всего 30 строк разрешения и частоту кадров около 12,5 кадра/сек. Отверстия на диске располагались по спирали; за один оборот формировалось последовательность из 30 строк, немного изогнутых (дугообразных) из-за круговой траектории отверстий. Такие параметры были выбраны не случайно: при 30 строках верхняя граничная частота видеосигнала (~10 кГц) укладывалась в диапазон радиовещания на средних волнах. Формат изображения у самых ранних систем мог отличаться от современного: например, у Бэрда кадр имел соотношение сторон 3:7 и был ориентирован вертикально («портретный» формат) для передачи крупного плана одного человека. По мере увеличения числа строк (до 60 и более) формат сменился на горизонтальный («ландшафтный»), пригодный для сцены с несколькими людьми.
Следующий этап – электронное телевидение на базе электронно-лучевых трубок (ЭЛТ). В таких системах развертка изображения осуществлялась пучком электронов в вакуумной трубке (кинескопе) с электромагнитным или электростатическим отклонением луча. Пионерами здесь стали Фило Фарнсуорт (США) и Владимир Зворыкин (Россия/США), которые в конце 1920-х независимо разработали первые электронные камеры и кинескопы.
Уже к середине 1930-х электронные приемники обеспечивали гораздо более высокое разрешение – сотни строк вместо десятков. Например, британская система EMI 1936 года имела 405 строк при 25 кадрах/сек (межстрочная развертка 2×25=50 полукадров для устранения мерцания), немецкая и американские системы конца 30-х – 441 строку (25 кадр/сек в Германии и ~30 кадр/сек в США). В первых моделях применялись относительно малые экраны (5–12 дюймов), часто устанавливаемые вертикально с проекцией изображения на зеркальную крышку (для компактности конструкции). Цветового телевидения тогда еще не было, но имели место эксперименты – так, Бэрд в 1928 г. демонстрировал механическую систему с последовательной передачей трех цветов. В основном же изображение было черно-белым (монохромным); при этом механические системы давали характерный оранжево-красный оттенок (из-за неоновой лампы подсветки), а электронные ЭЛТ – зеленоватое или белесое свечение экрана.
Качество изображения первых телеприемников было крайне низким. Механические телеприставки обеспечивали разрешение порядка 30–60 линий – едва достаточно, чтобы различать лицо на экране. Изображение было очень маленьким и тусклым: размер порядка нескольких сантиметров (1–2 дюйма), разглядеть картинку можно было только в полной темноте и через смотровое окошко или увеличительную линзу.
Яркости неоновой лампы едва хватало, контрастность и детализация – низкие. Частота обновления (12–15 кадров/с без межстрочной развёртки) приводила к заметному мерцанию и «дребезгу» картинки. Объекты в движении передавались нечетко, могли возникать искажения из-за инерционности фотоэлементов. Кроме того, из-за нестабильности синхронизации нередко случались рыбки (плавающее изображение) и разрывы по строкам. Шумы и помехи также сильно влияли на восприятие: механическое ТВ вещало на средних волнах, поэтому сигнал был подвержен замираниям и многолучевым искажениям (двойное изображение-призрак и периодические фадинг-эффекты).
Электронное телевидение 1930-х существенно повысило четкость – стандарт 405 строк тогда даже назвали «высокой четкостью» – и уменьшило мерцание благодаря межстрочной развертке. Тем не менее и электронные системы имели артефакты: шума в передаваемом сигнале было больше, чем в современном ТВ, из-за несовершенства электронных камер (например, первые иконоскопы давали зернистое изображение при недостаточном освещении). Для камер требовался мощный свет, поэтому в телестудиях стояли очень яркие прожекторы – лица актеров выглядели перенасвеченными, с глубокими резкими тенями. Экраны ранних ЭЛТ были небольшими и зачастую круглыми по форме, что ограничивало поле зрения. Например, на фото ниже показан немецкий Telefunken E1 (1939) с прямоугольной трубкой около 7–8 дюймов по диагонали – один из самых совершенных довоенных телевизоров.
Телевизор Telefunken E1 (Германия, 1939) – «народный» электронный приемник с ЭЛТ 441 строк. Выпускался ограниченной серией перед войной (планировалось 10 000 шт по цене 650 рейхсмарок, успели собрать около 50). Экран располагался справа, слева – динамик; для маскировки экран мог закрываться раздвижной шторкой. Этот аппарат был технологически сложнее британских и американских аналогов – в нем применена прямоугольная ЭЛТ и передовая схемотехника (например, развёртка с обратным ходом луча).
Переход от механики к электронике (1920–1930-е)
Конец 1920-х – рождение электронного телевидения. Параллельно с «механиками» шли исследования электронных методов разложения. Фило Фарнсуорт, американский изобретатель из Айдахо, еще школьником задумал способ развертки электронным лучом. В 1927 г. ему удалось передать первое электронное изображение – линию, а к 1929 г. его система уже показывала простые сцены без механических частей. Фарнсуорт изобрел передающую трубку «диссектор изображения», хотя она страдала низкой чувствительностью. Решение проблемы накопления заряда нашел венгерский инженер Кальман Тиханьи (патент принципа хранения заряда, 1928), воплощенный затем в иконоскопе. Владимир Зворыкин, уроженец России, работавший в США (RCA), сконструировал электронную камеру и к 1933 г. создал иконоскоп – первую пригодную передающую трубку. В 1931 г. на Берлинской радиовыставке немецкий инженер Манфред фон Арденне впервые публично показал полностью электронную передачу – с электронно-лучевой камерами и приёмом на ЭЛТ. Эти открытия ознаменовали начало конца эпохи механического телевидения.
К середине 1930-х стало ясно, что механические системы исчерпали себя – даже с усовершенствованиями (линзовые диски, зеркальные барабаны) их максимум ~180–240 строк, и то с огромными вращающимися дисками. Электронные же системы быстро наращивали разрешение и стабильность. В 1935 г. германское телевидение начало регулярное вещание на 180 строк (с участием фирмы Telefunken и при поддержке почтового ведомства). Эти передачи использовали как электронные камеры, так и оригинальную промежуточную систему: изображение снималось на кинопленку, быстро проявлялось и сразу сканировалось (что позволяло организовать замедленные повторы во время прямого эфира спортивных событий). В Великобритании Би-би-си запустила регулярное телевещание в ноябре 1936 г. с двумя конкурирующими системами: механической 240-строчной Бэрда и электронной 405-строчной Marconi-EMI. Через несколько месяцев по результатам тестов выбрали электронную 405-линию, ставшую первым официальным стандартом «высокой четкости». Механические передатчики BBC были отключены в 1937 году, а Джон Бэрд переключился на разработки цветного и стереоскопического ТВ уже на электронной основе. В США регулярное электронное вещание несколько запоздало – сказывалась Великая депрессия и патентные споры (RCA против Фарнсуорта и др.). Тем не менее уже с 1932–1933 гг. велись эксперименты RCA в Нью-Йорке (Эмпайр-стейт билдинг, передатчик 2,5 кВт на 240 строк), а после утверждения единых стандартов Национальным комитетом (NTSC) телевидение стартовало коммерчески накануне Второй мировой войны.
Роль радиоиндустрии. Развитие телевидения шло рука об руку с радио. Многие изобретатели (Бэрд, Дженкинс, Термен) были радиолюбителями. Радиокомпании увидели в новом медиа как угрозу, так и продолжение радиовещания. В 1920–30-х телевизионные сигналы передавались по тем же диапазонам, что и радиопередачи (поначалу на средних волнах, затем выделены специальные участки в диапазоне ~2–3 МГц, и наконец ультракороткие волны >40 МГц для высокочетких стандартов). Радиотехники и инженеры сыграли ключевую роль в телевидении: например, знаменитый RCA-инженер Эллен Дюмон (DuMont) усовершенствовал электронные лампы и выпустил одни из первых ЭЛТ-просмотр, а британский инженер Айзек Шенберг возглавил создание системы Marconi-EMI 405 строк. Влияние радиоиндустрии проявилось и в том, что первые телестанции часто принадлежали радиоэфирным компаниям (BBC, NBC и др.), а телевизоры продавались через сети радиотоваров. Таким образом, радио подготовило кадровую, техническую и коммерческую базу для рождения телевидения.
Конкретные модели и их характеристики
Ниже приведены некоторые знаковые модели телевизионных устройств 1920–30-х годов – как механические, так и электронные – с их основными характеристиками:
| Модель (год) | Страна | Тип системы | Разрешение и кадры | Дисплей | Примечания |
| Baird Televisor (1929) | Великобритания | Механическая (диск, 30 строк) | 30 линий, ~12,5 кадр/с (без межстрочной) | Окно ~3,8×3,8 см; неоновая лампа | Первый коммерческий телевизор. Комплект приставки для радиоприемника, продавался в виде набора деталей. Очень низкое качество изображения (силуэты, 1 зритель). |
| Western Television “Visionette” (1929) | США | Механическая (диск, 45 строк) | 45 линий, ~15 кадр/с | Экран 1,5–2 дюйма (около 5 см) | Одна из первых серийных моделей в США. Продавалась по цене ~$100 как приставка к радио. Использовала линзовый диск для увеличения яркости. |
| Телеприставка Б-2 (1933) | СССР | Механическая (диск, 30 строк) | 30 строк, 12,5 кадр/с | Матовый диск с окном ~4×5 см | Первая советская серийная телевизионная установка. Выпущено >3000 шт. в 1933–36 гг. в виде приставок к радиоприемнику. Звук принимался отдельным радиоканалом. |
| Marconi-EMI 405-line (HMV 900, 1936) | Великобритания | Электронная (ЭЛТ, 405 строк) | 405 линий, 25 кадр/с, межстрочная 2×25 | ЭЛТ 12″ (30 см), зеркальный кинескоп | Первая система «высокой четкости». Телевизоры HMV 900 и Marconi 702 поступили в продажу в 1936–37 гг. по цене ~£60–£85 (60–80 гиней). К 1939 г. продано ~20 тыс. таких ТВ в Британии. |
| RCA TRK-12 (1939) | США | Электронная (ЭЛТ, 441 строк) | 441 линий, ~30 кадр/с, межстрочная 2×30 | ЭЛТ 12″, проекция на зеркало | Флагманский американский TV, показанный на Нью-Йоркской ярмарке 1939 г. Имеет вертикально установленную трубку с отражающим зеркалом в крышке. Стоимость ~$600, что превышало полуговой доход среднего американца. Оснащен радио и опционально проигрывателем (мультимедийный центр). |
| Telefunken E1 (1939) | Германия | Электронная (ЭЛТ, 441 строк) | 441 линий, 25 кадр/с, межстрочная 2×25 | ЭЛТ ~8″ (20 см) прямоугольная | «Единый телевизор» (Volksfernseher) нацистской Германии. Планировался как массовый (650 рейхсмарок). В августе 1939 г. презентован на выставке, но из-за войны выпущено лишь ~50 шт.. Технически превосходил зарубежные аналоги (меньше ламп, меньше энергопотребление). |
| ВРК (всесоюзный радиокомитет) (1938) | СССР | Электронная (ЭЛТ, 240 строк) | 240 строк, 25 кадр/с (без межстрочной) | ЭЛТ ~5″ (13×17 см экран) | Опытный советский электронный телевизор, изготовленный малой серией (20 экз.) для Ленинградского телецентра ОЛТЦ. Использовался для коллективных просмотров в клубах. |
| ТК-1 (1939) | СССР | Электронная (ЭЛТ, 343 строки) | 343 строки, 25 кадр/с (амер. стандарт) | ЭЛТ ~7″ (14×18 см экран) | Первая советская модель для Москвы (телецентр на Шаболовке). Сконструирована по документации RCA, выпущено ~100 шт. к весне 1939. Предназначалась для точек коллективного просмотра. |
| NHK 441-ライン (1939) | Япония | Электронная (ЭЛТ, 441 строк) | 441 линий, 25 кадр/с | ЭЛТ ~12″ (опытный образец) | Японская экспериментальная система, запущена 13 мая 1939 г. – одна из первых вне Европы. Передачи велись в Токио; из-за войны развитие остановилось. Пионер японского ТВ профессор Кэндзиро Такаянagi ранее, в 1926 г., демонстрировал 40-строчное изображение на ЭЛТ. |
Примечание: помимо указанных, в 1930-е существовали и другие модели – например, американские Dumont 180 и Andrea (1939), французские приемники на 180 и 455 линий (CMP, Thomson), экспериментальные установки в Италии (Рим, Милан на 441 линии, 1938) и др. Однако их выпуск был ограниченным, либо они остались в стадии прототипов.
Продажи, стоимость и рынок телевизоров (1920–1939)
конце 1920-х – начале 30-х годов телевизоры были в основном достоянием инженеров-энтузиастов и радиолюбителей. Первые устройства продавались как киты (наборы для сборки) или приставки к радиоприемникам. Например, механический «Televisor» Бэрда распространялся через журнал Wireless World и магазины радиотоваров в Британии около 1929–1930 гг. (по некоторым данным, было реализовано до нескольких тысяч комплектов). В США фирма Jenkins Television и Western Television в 1928–1931 гг. предлагали наборы на 48-60 линий – они продавались через рассылки и в специализированных магазинах примерно по $50–$150. Однако широкой публике эти устройства были малоинтересны из-за скудного вещания и низкого качества изображения. С развитием электронного ТВ во второй половине 30-х ситуация стала меняться. Компании начали выпускать готовые телевизоры мебельного типа, совмещенные с радио и громкоговорителем.
Ценовой диапазон. Телевизоры конца 30-х оставались дорогим товаром. В США RCA на Всемирной ярмарке 1939 г. представила линейку из 5 моделей: от небольшого настольного TT-5 с экраном 5″ за ~$199 до топового TRK-12 с экраном 12″ за $600. Для сравнения, средняя годовая зарплата американца тогда составляла ~$1368, а новый автомобиль стоил ~$700. Таким образом, даже самый дешевый «народный» телевизор (за ~$200) обходился в 15% годового дохода семьи, а флагманский консольный TRK-12 – почти в половину годового дохода. В Великобритании цены были сопоставимы: модель HMV 900 в 1936 г. продавалась за £85, что соизмеримо с ценой небольшого автомобиля того времени. После удешевления электронных компонентов к 1939 г. Marconi выпустила упрощенный модель 702 за £60. В Германии телевизор E1 планировали продавать за 650 рейхсмарок – примерно 3 среднемесячные зарплаты рабочего; это существенно ниже прежних моделей за 1500–1800 RM, но все еще дорого для массового покупателя. СССР и Япония до войны не наладили свободную продажу ТВ-приемников – изготовленные малые партии распределялись по организациям и не поступали в открытую торговлю.
Каналы распространения. Первые телеприемники продавались через те же сети, что и радиоприемники. В США это были крупные универмаги Macy’s, Bloomingdale’s и салоны RCA в Нью-Йорке. В Британии – магазины компании EMI, а также престижные ярмарки (радиовыставка Radiolympia). Показательно, что на Радиолимпии 1936 г. демонстрационные залы были оформлены как обычные гостиные, чтобы убедить посетителей приобрести «домашний кинотеатр». Германия сделала ставку на государственные каналы: модель E1 предполагалось распространять через почтовые отделения и в рассрочку (по аналогии с народным радиоприемником Volksempfänger). Однако начавшаяся война сорвала эти планы – фактически только избранные специалисты и нацистская элита получили доступ к единичным экземплярам E1. В СССР немногочисленные телевизоры (Б-2, ТК-1) распределялись через ведомства связи, научные институты и клубы ДОСААФ; частным лицам они практически не продавались.
Динамика спроса. До конца 1930-х телевидение оставалось нишевым рынком. Например, в Великобритании, несмотря на успех BBC, к сентябрю 1939 г. насчитывалось порядка 20 000 телевизоров на всю страну (из ~47 млн населения). В США на момент запуска вещания NBC (1939) было всего от 5000 до 8000 зрителей телевизора, а число приемников к 1941 г. оценивалось примерно в 7–8 тысяч. Великая депрессия и ограниченный контент сдерживали продажи: многие состоятельные покупатели откладывали приобретение, ожидая улучшения стандартов. Отмечались случаи, когда непроданные партии ТВ-приемников убирали на склады до лучших времен. С началом Второй мировой войны в сентябре 1939 г. европейский рынок рухнул – производство телевизоров практически остановилось, да и само вещание прекратилось (британский канал BBC закрылся на весь период войны). В США после вступления в войну (1941) гражданское производство техники было свернуто, и вплоть до 1945 г. новых телевизоров не выпускали. Таким образом, телевидение как массовый потребительский рынок сформировалось лишь в послевоенные годы (в 1950-х).
Области использования телевидения (1920–1930-е)
Бытовое использование. В рассматриваемую эпоху телевидение не было еще повседневным бытовым устройством. Лишь очень обеспеченные или технически подкованные люди могли позволить себе телевизор дома. В Великобритании к 1939 г. несколько десятков тысяч семей (в основном в Лондоне) имели телевизоры – они считались признаком роскоши, как граммофон или автомобиль. Эти зрители смотрели регулярные программы BBC по вечерам – драматические спектакли, новости, мультипликацию. В США до 1941 г. число домашних телезрителей исчислялось несколькими тысячами; в Нью-Йорке некоторые бары и отели устанавливали телевизоры для привлечения публики. В Германии частных владельцев ТВ-приемников до войны было крайне мало (буквально десятки – в основном члены правительства и крупные промышленники). В СССР бытовых телевизоров практически не было – существующие единицы стояли в приемных государственных учреждений или клубах. В целом, домашнее телевидение 30-х годов было редкостью, и общественное значение имело скорее демонстрационное, чем практическое.
Экспериментальное и научное применение. Значительная часть телеприемников 20–30-х использовалась в лабораториях, университетах, на выставках для исследования и популяризации технологии. Например, фирмы Bell Labs и General Electric в США имели собственные установки для опытов с телевизионной связью (передача изображения между городами по радиоканалу и телефонным линиям). Ученые изучали физиологию восприятия – например, допустимый уровень мерцания, необходимое число строк для узнавания лица и т.п.. Многие эксперименты проводились радиолюбителями: возникали клубы любителей узкополосного ТВ (NBTV) для обмена изображениями на расстоянии. В СССР кружки “Телевидение” работали при радиофакультетах вузов – студенты собирали телеприставки и предлагали усовершенствования. Таким образом, до войны телевидение было во многом полигоном для технического творчества.
Правительственное и пропагандистское использование. Авторитарные режимы Европы первыми распознали потенциал телевидения как инструмента влияния. В Германии телевидение финансировалось государством – транслировались парады, выступления, пропагандистские фильмы. Поскольку прямого эфира смотрели немногие, делалась ставка на коллективный просмотр: в упомянутых Fernsehstuben собирались десятки рабочих, солдат, партийных функционеров, которым по расписанию показывали одобренные программы. В 1939–1940 гг., во время войны, немецкое ТВ подчинялось Главному управлению имперского вещания: приоритет отдавался военной хронике и пропагандистским передачам для раненых в госпиталях. В СССР телевидение также находилось под полным контролем государства. Передачи Московского и Ленинградского телецентров открывались гимном, содержали много официальных материалов (например, фильм об открытии XVIII съезда ВКП(б) стал первой программой московского электронного ТВ). Телевизоры устанавливались в Дворцах культуры, Красноармейских клубах – то есть власть рассматривала ТВ как продолжение радиоагитации, но с визуальным элементом. В демократических странах (Британия, США) до войны прямой политической пропаганды по телевидению почти не было – скорее, оно выполняло представительскую функцию (показы новинок техники, развлечения для публики).
Научно-техническое и военное применение. Интересно, что некоторые технологии телевидения нашли нишевое применение уже во время Второй мировой войны. Так, в Германии на полигонах Пенемюнде в 1942–43 гг. использовались телевизионные камеры для дистанционного наблюдения за пусками ракет «Фау-2» – это была по сути первая система видеонаблюдения (CCTV), разработанная инженером Вальтером Брухом из Fernseh A.G. Специальные телекамеры в бронированных корпусах передавали изображение старта ракеты на монитор в бункере, позволяя операторам следить за процессом на расстоянии. Также в 1944 г. немцы испытали управляемую по телевизионному каналу авиационную бомбу («телемиссиль» — проект Fernseh-Bombe): на борту снаряда была передающая мини-камера, а оператор на самолёте-наводчике корректировал полёт бомбы по экрану. Эти идеи опередили время и прямо опирались на довоенные наработки телевидения. В более мирных целях ТВ-технологии использовались в астрономии (передача изображений Луны автоматическими станциями – советская Луна-3 в 1959 передала первые снимки обратной стороны с помощью ТВ-развертки), в медицине (первые эксперименты телемедицины через телевизионную связь) и т.д. В 1920–30-е же основная «научная» роль телевидения была демонстрационной: показать возможности техники широкой публике, завоевать интерес и инвестиции для дальнейшего развития.Телевидение в 1920–1930-х прошло путь от кустарных механических устройств с крошечным мерцающим изображением до полноценных электронных систем с сотнями строк, способных транслировать важнейшие события в прямом эфире. Несмотря на все технические ограничения – низкую четкость, шумы, искажения – уже тогда телевидение завоевало умы изобретателей и внимание общества. Современному творцу, желающему воссоздать эстетику того времени, стоит учитывать характерные черты: дрожащую картинку с разреженными линиями, мягкий фоновый шум, периодические помехи и призрачные контуры, мерцающий свет неонового экрана или зеленоватый отблеск раннего кинескопа, округлую маску кадра и узкую полоску изображения. Все это передаст неповторимый «ретро»-стиль телевещания эпохи 20–30-х годов – времени, когда зарождалось новое медиумы, призванное соединить мир в единый поток движущихся образов. О том как воссоздать эффект мы поговорим в следующей статье.
