Кто изобрёл телевизор

Телевизор не имеет единственного изобретателя. Идею передавать картинку построчно предложил немецкий студент Пауль Нипков в 1884 году, русский учёный Борис Розинг в 1907 году первым подал заявку на патент на приём изображения на электронно-лучевой трубке, шотландец Джон Бэрд в 1925-1926 годах показал работающую механическую систему, а американцы Фило Фарнсворт и Владимир Зворыкин в конце 1920-х построили электронное телевидение, на котором основаны все привычные нам экраны. Ниже разбираем, кто чем отличился, откуда взялась борьба за патенты и как из лабораторных опытов получился бытовой прибор.

Ответ коротко: имён несколько

Если нужна одна строчка, то она звучит так. Механическое телевидение придумал Пауль Нипков, а довёл до работающей демонстрации Джон Бэрд. Электронное телевидение, которое пришло ему на смену, создавали Борис Розинг, Владимир Зворыкин и Фило Фарнсворт.

В разных странах акценты расставляются по-разному. В Великобритании чаще всего называют Бэрда, в США - Фарнсворта и Зворыкина, в России и СССР традиционно подчёркивали роль Розинга и Зворыкина, а также советских инженеров. Эти различия связаны не с ошибками, а с разным пониманием слова «изобрёл».

Телевидение сложно приписать одному человеку, потому что оно состоит из нескольких независимых изобретений: способа разложить изображение на точки, способа передать их по каналу связи, способа собрать картинку обратно и электронного прибора, который всё это выполняет без движущихся деталей. Каждое решение придумывал свой автор, часто не зная о других.

Пауль Нипков и диск с отверстиями

Самый ранний шаг - патент немецкого инженера Пауля Нипкова. В 1884 году, будучи студентом, он получил германский патент на «электрический телескоп». Идея была в том, чтобы разложить изображение на отдельные точки и передавать их по очереди, одну за другой.

Для этого он придумал вращающийся диск с отверстиями, расположенными по спирали. Когда диск крутится, отверстия по очереди «просматривают» картинку строка за строкой. Свет от каждой точки попадает на светочувствительный элемент, например селен, и превращается в электрический ток разной силы. На приёмном конце такой же синхронно вращающийся диск пропускает свет лампы, яркость которой повторяет ток, и глаз за счёт инерции зрения складывает точки в картинку.

Нипков никогда не построил рабочего прибора: селеновые элементы того времени были слишком медленными, а усилителей сигнала ещё не существовало. Его идея ждала более чем сорок лет. Диск Нипкова стал основой всей механической телевизионной техники и дожил в разных вариантах до 1930-х годов.

Тем не менее, принцип развёртки изображения по строкам остался с нами. Современные экраны тоже показывают картинку построчно, пусть и по-другому. Диск Нипкова - это концептуальный предок всех экранов.

Борис Розинг и электронно-лучевая трубка

Следующий важный шаг сделал российский учёный Борис Львович Розинг, преподаватель Санкт-Петербургского технологического института. Он понял, что механический диск слишком медлителен и ограничивает качество, и обратился к электронно-лучевой трубке, которую в 1897 году создал немецкий физик Карл Фердинанд Браун.

В 1907 году Розинг подал заявку на «способ электрической передачи изображений на расстояние» и в 1910 году получил российскую привилегию, то есть патент. В его схеме передающая часть ещё оставалась механической: вращающиеся зеркала и фотоэлемент. Зато приёмник был электронным: в нём луч электронов отклонялся магнитными катушками и рисовал картинку на люминесцентном экране.

В мае 1911 года Розинг продемонстрировал изображение простых геометрических фигур, принятых на экране электронно-лучевой трубки. Результат был скромным, но принципиальным: электронный приёмник заработал.

Розинг занимался и вопросами цвета, и звука, и общей теорией телевидения, но революция 1917 года, а затем и арест в 1931 году прервали его работу. Он умер в 1933 году в ссылке в Архангельске. Важно, что среди его учеников был Владимир Зворыкин, о котором речь пойдёт ниже.

Джон Бэрд: механический телевизор в Англии

Шотландский инженер Джон Логи Бэрд пошёл другим путём. Он не имел поддержки больших компаний и строил приборы буквально из подручных материалов: картонных дисков, швейных игл, коробок из-под шляп и велосипедных деталей. Работая в английском городе Гастингс, а затем в Лондоне, он усовершенствовал систему с диском Нипкова.

2 октября 1925 года Бэрд впервые получил на экране изображение с градациями светлого и тёмного. Объектом стала кукла чревовещателя, которую он называл «Стуки Билл». Говорят, он тут же привёл мальчика-посыльного, чтобы проверить, получится ли передать живое лицо; лицо передалось. Публично он показал телевидение членам Королевского института 26 января 1926 года. Разрешение картинки составляло 30 строк, что очень мало, но человеческие черты узнавались.

В следующие годы Бэрд передал изображение по телефонной линии из Лондона в Глазго, а в 1928 году через Атлантику в Нью-Йорк. Он занимался цветным и стереоскопическим телевидением. Компания Бэрда вела испытательные передачи совместно с Би-би-си с 1929 года, а в 1936 году, когда Би-би-си запустила регулярное вещание из лондонского Александра-Палас, обе системы работали параллельно: механическая Бэрда на 240 строк и электронная компании «Маркони-ЭМАЙ» на 405 строк. Через несколько месяцев, в начале 1937 года, механику отменили в пользу электроники.

Вклад Бэрда нельзя недооценивать. Он первым показал, что телевидение возможно, и вывел его на уровень публичных демонстраций, хотя с технической точки зрения его система оказалась тупиком.

Владимир Зворыкин и иконоскоп

Владимир Козьмич Зворыкин родился в 1888 году в Муроме, учился у Розинга в Петербургском технологическом институте и помогал ему в опытах. После революции эмигрировал в США, где с 1920 года работал в корпорации «Вестингауз», а затем в Радиокорпорации Америки, RCA.

Заявку на патент «Телевизионная система» Зворыкин подал в 1923 году. В ней описывалась передающая электронная трубка, которая позднее получила название иконоскоп. Первые образцы работали плохо, а полноценная версия с мозаичным экраном появилась в начале 1930-х годов. Приёмную трубку он назвал кинескопом (патент 1929 года). Это слово пережило десятилетия и остаётся в русском языке названием электронно-лучевого экрана.

Зворыкин имел сильную командную и финансовую поддержку. Благодаря RCA, возглавляемой Дэвидом Сарновым, электронное телевидение стало выходить за пределы лабораторий. В 1939 году на Всемирной выставке в Нью-Йорке RCA публично показала телевизоры, и это считается началом регулярного американского вещания.

Многие считают Зворыкина «отцом телевидения». Однако, как и в других историях, у него были соперники, а некоторые узлы его конструкции вызывали споры об авторстве.

Фило Фарнсворт и спор о патентах

Американский изобретатель Фило Тэйлор Фарнсворт вырос на ферме в штате Юта. Рассказывают, что идею электронной развёртки он придумал в четырнадцать лет, когда боронил поле и заметил параллельные борозды: изображение можно прочесть линиями, как поле. Позже он описал эту идею учителю физики.

В 1926 году, имея поддержку инвесторов в Сан-Франциско, он создал лабораторию. 7 сентября 1927 года впервые передал электронное изображение: простую горизонтальную линию на стеклянной пластинке. Его передающая трубка получила название диссектор изображения. Заявку на патент он подал в январе 1927 года, а выдали патент в 1930 году.

Затем начался конфликт с RCA. Сарнов не хотел платить роялти и оспаривал приоритет Фарнсворта, ссылаясь на более раннюю заявку Зворыкина 1923 года. Патентное ведомство США в 1934 году вынесло решение в пользу Фарнсворта: оказалось, что Зворыкин не мог показать работающую систему на тот момент. В 1939 году RCA заключила с компанией Фарнсворта лицензионное соглашение, став первой, кто заплатил роялти по телевизионным патентам.

Фарнсворт при этом остался менее известным, чем Зворыкин. Его компании не хватило денег, а здоровье ухудшилось. Позднее он занялся ядерным синтезом. Историки техники сходятся в том, что без идей Фарнсворта электронное телевидение развивалось бы медленнее.

Другие участники: Тихани, Шмаков и советская школа

Венгерский инженер Коломан Тихани в 1920-х годах разрабатывал собственные электронные системы, в том числе идею накопления заряда в передающей трубке, которая помогла сделать иконоскоп чувствительным. Его патенты часто оказывались в центре споров.

В СССР первую опытную передачу по механической системе осуществили в 1931 году: в Москве 29 апреля 1931 года вышла передача на 30 строк, без звука, а регулярные малострочные передачи начались 1 октября 1931 года. Работа велась в московском институте под руководством Павла Шмакова и в других лабораториях. Электронное телевидение пришло в страну в конце 1930-х: в Ленинграде и Москве в 1938 году начались пробные передачи, а регулярный электронный центр вещал на 343 строки.

Массовый советский телевизор «КВН-49» выпускали с 1949 года в Ленинграде. У него был маленький экран, а перед ним ставили линзу, наполненную дистиллированной водой или глицерином, которая увеличивала изображение. Модель получила название по фамилиям создателей: Кенигсон, Варшавский, Николаевский. Телевизор был дорогим и редким, смотреть его собирались целыми дворами.

Как телевизор устроен и что менялось дальше

Чёрно-белое телевидение довольно быстро сменилось цветным. В США стандарт NTSC принят в 1953 году, во Франции Анри де Франс разработал систему SECAM, в Германии Вальтер Бруч - систему PAL, которая вошла в употребление в 1960-х годах. Советский Союз принял SECAM. Эти стандарты определяют, как кодируется цвет в сигнале.

Электронно-лучевые телевизоры с большим стеклянным кинескопом господствовали до начала 2000-х годов. Затем пришли плазменные панели и жидкокристаллические экраны, а позднее светодиодная подсветка и органические светодиоды. Современный телевизор - это матрица из миллионов крошечных ячеек, каждая из которых меняет свет.

Многое в идеях телевидения родственно фотографии: изображение разлагается на элементы, которые затем собираются. Принцип светочувствительной матрицы описан в статье Как работает фотоаппарат. Когда картинку нужно показать на большой стене, используется отдельное устройство: Как работает проектор. А сенсорные панели, которые встроили в современные экраны, разбирает материал Как работает сенсорный экран.

Почему спор не утихает

Почему же так сложно назвать одного изобретателя? Причин несколько. Во-первых, телевидение по природе системное: нужны передатчик, канал и приёмник, и всё это придумывали разные люди. Во-вторых, патентные войны 1920-1930-х годов были связаны с огромными деньгами, и каждая сторона стремилась закрепить собственное авторство. В-третьих, национальная гордость часто заставляла историю подстраивать под свои интересы.

Оценивая спорные случаи, стоит различать три уровня. Первый - идея: тут вне конкуренции Нипков и Розинг. Второй - работающий прототип: Бэрд, Фарнсворт, Зворыкин. Третий - массовая система: компании RCA, Би-би-си и советские заводы. Для вопроса «кто изобрёл» ответ зависит от того, какой уровень имеется в виду.

Частые вопросы

Кто изобрёл первый телевизор в мире? Если брать работающий аппарат, который показывали публике, то это механическая система Бэрда 1926 года. Первый полностью электронный приём-передачу показал Фарнсворт в 1927 году.

Почему Зворыкина называют отцом телевидения? Он создал передающую и приёмную трубки, которые лежали в основе электронного вещания, а компания RCA вывела их на массовый рынок. При этом приоритет по некоторым узлам оспаривался Фарнсвортом.

Что такое кинескоп? Это приёмная электронно-лучевая трубка телевизора. Пучок электронов бежит по экрану, покрытому люминофором, и заставляет точки светиться.

Когда в России появилось телевидение? Первая экспериментальная передача состоялась в 1931 году, регулярное вещание началось в 1930-х, а массовым оно стало после войны, с конца 1940-х.

Телевидение стало результатом совместной, пусть и конфликтной, работы десятков изобретателей. Нипков придумал развёртку, Розинг - электронный приёмник, Бэрд показал, что картинка летит по эфиру, Фарнсворт и Зворыкин сделали её электронной, а инженеры телецентров превратили лабораторный опыт в окно в мир.