Три отца иконоскопа. Кто придумал телевизор

Факсимильный аппарат

В середине XIX века физики и инженеры уже умели преобразовывать неподвижные картинки в цепочку электрических сигналов и воспроизводить их на расстоянии. Работало это так: специальное устройство сканировало изображение как бы «построчно», слева направо и сверху вниз, генерировало электрические импульсы и затем передавало через телеграфные провода получателю. Там с помощью аналогичного устройства эти импульсы преобразовывались в изображение на бумаге. Получалась точная копия оригинала. Тогда такое устройство называли факсимильным аппаратом, сегодня мы говорим просто «‎факс».

Казалось бы, дело за малым: научиться так же сканировать и передавать движущееся изображение. Но нестатичные картинки сильно усложняли задачу: объем данных намного больше, сканировать дольше, при передаче то и дело возникали ошибки. Проблема была в ограниченных технических возможностях, в первую очередь — в низкой пропускной способности телеграфных линий. А еще в способе сканирования: хотя картинка и превращалась в электрические сигналы, сам сканер перемещался с помощью механического привода. Электронное сканирование могло бы ускорить процесс. 

Розинг и электрический телескоп

В 1907 году российский физик Борис Розинг изобрел главный элемент электронного телевизора — электронно-лучевую трубку (кинескоп).

Электронно-лучевая трубка играет важную роль в формировании изображения на экране телевизор. Работает она следующим образом: электронный луч направляется на экран, покрытый специальным веществом. Оно начинает светиться под воздействием электронов, и быстрое движение пятна с изменяемой яркостью создает изображение на экране. Для управления движением электронного луча в трубке используются магнитные катушки. Они создают магнитное поле, которое направляет луч и обеспечивает точность сканирования.

В начале XX века изобретение Розинга было прорывным. Свое устройство он назвал «‎электрическим телескопом»‎. В современных телевизорах используют другие технологии сканирования и вывода изображения на экран, но принципы работы те же.

Грабовский и телефот

Другой ученый — советский физик Борис Грабовский — продолжил дело Розинга. Его «телескоп» был наполовину механическим. Грабовскому же удалось сконструировать полностью электронный прибор и передать на расстоянии сначала изображение своего помощника — Ивана Белянского, а потом и своей супруги — Лидии Грабовской. Качество картинки было плохое, со множеством помех, но человека на экране можно было разглядеть и узнать.

По основным принципам передачи данных, придуманных Грабовским, телефот близок к современным телевизорам. Но тогда, в 1930-х, идеи физика не получили достаточной поддержки в научных кругах. Ему пришлось прекратить работу над своим детищем.

Загадочная история приключилась с дневниками Грабовского, куда он записывал результаты своих экспериментов. Сначала дневники неведомым образом пропали, а потом, спустя много лет, их пересказ обнаружили в романе «Брат мой, враг мой» американского писателя Митчела Уилсона. «Напрасно думают, что эта книга — художественный роман. Это голая правда об изобретении телевидения: ни в описании прибора, ни в опытах с ним нет ни одного процента фантазии. Абсолютно точны и даты. Ложь лишь в месте действия и в именах. США — СССР. Кен — Грабовский. Дэвид — Попов-Пискунов‎»‎, — рассказывал сам Грабовский. Он отправил в Америку недовольное письмо, на что издательство ответило ему, что предъявлять претензии автору художественного произведения нецелесообразно. Сам Митчел Уилсон советскому ученому ничего не ответил. 

Несмотря на откровенно неудачную историю с телефотом, Грабовский продолжил работать над созданием новых устройств. Ему принадлежало 50 заявочных свидетельств и 12 патентов. За научные достижения в развитии телевидения Грабовскому присвоили звание заслуженного изобретателя Узбекской ССР.

Зворыкин и иконоскоп

Но вернемся в 1930-е годы. Тогда люди уже пользовались механическими телевизорами. Изображения, которые удавалось проецировать на экраны, были не больше почтовой марки, и поэтому приходилось увеличивать их при помощи лупы. С другой стороны, благодаря низкому разрешению, передавать данные можно было на средних частотах на расстояние сотен километров.

Работало это так. К радиоприемнику подключался ящик, в верхней части которого была установлена лупа с маленьким экраном под ней. Если хотелось получить еще и звук, нужно было подключать другой радиоприемник, ловивший на соседней волне звуковую передачу. 

Механические телевизоры появились намного раньше цифровых, но будущее было за электронной схемой и прорывным изобретением другого русского ученого, ученика Розинга, — Владимира Зворыкина.

Еще в 1911 году Зворыкин искал способы записи движущейся картинки в лаборатории Розинга, но его прервала сначала Первая мировая, а после гражданская война. Зворыкин бежал в Сибирь, дважды ездил в США и Европу по заданию белого правительства, а после падения Колчака вынужден был остаться в Америке. Там он продолжал свои опыты и еще в 1923 году подал патент на изобретение принимающей электронной трубки — иконоскопа. Однако фирма, где работал Зворыкин, не поддержала ученого. Его патент продолжал пылиться на полке, пока ученый в свободное время проводил опыты. К счастью, физик познакомился с другим эмигрантом из Российской империи, Давидом Сарновым, который разглядел потенциал изобретений и пригласил Владимира в свою компанию Radio Corporation of America.

В 1931 году Зворыкин завершил создание первой в мире передающей электронной трубки иконоскопа. Советский Союз пытался оспорить первенство, ссылаясь на то, что за 51 день до того советский ученый Сергей Китаев подал патент на аналогичный прибор, но, во-первых, патент Зворыкина существовал уже 15 лет, а во-вторых, реально работающий прибор Китаев создал лишь в 1932 году. А Зворыкин продолжал сыпать изобретениями: собрал первый электронный микроскоп, работал над созданием приборов ночного видения, а также сумел разбить световой луч на синий, красный и зеленый цвета и в результате добился цветного изображения на телеэкране. Всего на счету Зворыкина более 120 патентов на различные изобретения.

К тому времени, когда Зворыкин уже работал над новыми проектами, в СССР по договору с Radio Corporation of America ввели в действие первую передающую станцию электронного ТВ в Москве и освоили производство телевизоров «ТК-1» с кинескопом Зворыкина. Так, несмотря на «‎белый шум»‎ в бэкграунде ученого, Советский Союз все же воспользовался изобретением Зворыкина и телевидение в стране продолжило развиваться.

Экранам телевизоров удалось преодолеть помехи истории.

Автор: Ольга Обыденская

В иллюстрациях использованны фото: H. Armstrong Roberts / ClassicStock / Getty Images; George Marks / Retrofile / Getty Images; Harold M. Lambert / Lambert / Getty Images; ullstein bild / ullstein bild via Getty Images; NBCU Photo Bank / NBCUniversal via Getty Images via Getty Images; Wikipedia / CC0

Проект создан при поддержке АНО «Институт развития интернета»