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文 | 彭乙彬
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作为现代家庭中最普及的电子产品之一,电视几乎成为每家每户不可或缺的生活伴侣。在中国,电视机更是家喻户晓、随处可见。然而,令人惊叹的是,100年前的人类还未曾拥有这种能够传递图像的神奇设备。电视从最初的黑白图像发展到彩色显示,恰恰见证了科技的飞速进步与人类文明的跨越。
那么,世界上第一台真正意义上的电视机究竟是如何诞生的呢?
1925年,英国发明家约翰·洛吉·贝尔德成功发明了第一台具有实用价值的电视机。与此同时,美国也在同步进行机械电视机的研发工作。事实上,在这些发明问世之前,许多先驱者们已经为电视的诞生默默付出,电视机的发明绝非一人之功,而是无数科研人员共同努力的结晶。
早在1908年,英国工程师贝尔提出了电子扫描的理论,同年,俄罗斯科学家罗申科夫也独立提出了类似的电子扫描概念,这些理论为后来现代电视技术的发展奠定了坚实的基础。到了20世纪20年代,美国科学家沃兹里金研发出了关键的显像管和摄像管,这两项技术成为电子电视系统的核心部件。
显像管和摄像管的重要性不可忽视,它们是电子电视成像的关键设备。许多怀揣梦想的年轻发明家都希望能够制造出电子图像的电视机,其中就包括出生于1888年的贝尔德。大学毕业后,贝尔德进入一家电器公司工作,这段经历为他后续发明电视机埋下了伏笔。
工作期间,贝尔德严谨细致,凭借出色的技术能力,很快修复了公司几乎报废的设备,赢得了同事和上司的认可。然而,贝尔德体弱多病,曾多次面临生命威胁,健康状况的恶化最终迫使他辞职休养。
即便辞职养病,贝尔德对电子技术的热情从未减退。1923年,他的一位好友提起了马可尼发现的无线电波技术——无线电波能够实现远距离的信号传输,由此激发了贝尔德用无线电波传输图像的灵感。
深受启发的贝尔德决定投身图像传输的研发,他变卖家产,将全部积蓄投入到电视机的研究中。为了实验成功,他购买了大量相关资料,废寝忘食地投入到日夜不息的研发之中,几乎倾注了全部时间和精力。
硒材料因其特殊的光电阻性质,在光照时导电,而在黑暗时不导电,这一特性被贝尔德巧妙利用来传递信号,实现图像传输的基本原理。他最初设计了一套方案,采用硒板结合静止图片进行显示,但最终呈现的图像始终是静态的,未能实现动态画面。
为了解决图像动态化的问题,贝尔德进行了大量实验,这些尝试耗费了他大量金钱。无奈之下,他开始向亲朋好友借款,然而资金依旧捉襟见肘。如果此时选择放弃,或许一切还有转机。
但贝尔德意志坚定,不因资金短缺而动摇,甚至在借尽所有能借的资金后,依然坚信自己能完成发明。有新闻报道后,有赞助者愿意支持他,但由于发明尚处于雏形阶段,难以获得持续资助。
图像模糊不清的问题一直困扰着贝尔德,直到他发现了“扫描圆盘”这一关键装置——尼普科夫圆盘。该圆盘通过旋转时的小孔,将影像分割成无数小点,转化为电信号,接收端再将信号重组,最终还原出完整影像。
为了完善扫描圆盘,贝尔德亲手制作了各种简陋的试验装置。他用一个脸盆作为框架,从废弃茶叶箱中找来材料,安装了一个旧电动机,甚至用马粪纸做成投影灯,放置于旧饼干盒内。
许多零部件都是拆解旧军用设备回收而来,贝尔德用胶水、细绳、电线将这些零件拼接在一起,打造出原始的电视试验机。
然而,要实现图像显示,还需要丰富的辅助材料。贝尔德穷尽家财买不起昂贵器材,只能到处淘换零件,收集霓虹灯管、扫描盘、电热棒等各种能够间断供电的设备。经过数年的反复试验,终于在1925年10月2日清晨,他看到了突破性的成果。
他在隔壁房间通过特制的接收设备,看到玩偶的脸庞,虽然画面模糊不清,却让贝尔德无比激动和振奋。此后,他积极向社会各界展示自己的发明,努力让公众了解电视技术的潜力。
1926年,贝尔德在英国举办了首次电视图像传输演示,令观众震惊不已。1928年,他利用无线电波技术成功将英国传送的图像跨越大西洋传至美国,这项成就被视为现代卫星电视的前身,在美国引发轰动。
1929年,贝尔德获得了英国广播公司的授权,开始正式开展公共电视广播业务,同时他的C型电视机实现量产。贝尔德集前人技术之大成,站在巨人肩膀上,做出了改变世界的壮举,因而被誉为“电视之父”。
然而,好景不长,1936年美国科学家研发出全电子电视系统,贝尔德面临技术挑战。为了迎战新局面,他转向彩色电视系统的研究,但最终未能实现突破,1946年早逝,留下一段传奇。
与此同时,大洋彼岸的美国科学家也在奋力探索。兹沃里金发明摄像管和显像管,实现了摄像与显示的电子化。美国无线电公司投入巨资改进,使电视真正走入千家万户。
1951年,美国科学家洛发明了三枪荫罩式彩色显像管,能够呈现彩色画面。1954年,美国推出全球首台全晶体管电视接收器。1966年,美国实现集成电路电视机的研制。
随着等离子电视、液晶电视、二极管电视等新型技术的出现,电视成为现代家庭中最常见的电器。回首贝尔德时代,电视甚至还未被正式命名,但他所经历的艰辛与付出,永远铭刻在历史的篇章中。
参考资料:
百度百科·约翰·洛吉·贝尔德[OL]
百度百科·电视机[OL]
热点科技·电视机发展史:百年发展历程都经历了什么?[OL] 2023.02.15
西安电子科技大学官网·电视的发明者—贝尔德[OL]
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