П. Нипков

П. Нипков предложил использовать для развертки изображения диск с расположенными на нем отверстиями небольшого размера. Отражаясь от предмета и достигая названного диска, поток света через отверстия на нем дробился на множество отдельных лучиков, подобно тому как, проходя через решето или сито, поток воды разделяется на множество мелких струек.

Причем отверстия были расположены в виде спирали таким образом, что при вращении диска прочерчивали на фотопластине 30 строк.

Если взять кинопленку, можно заметить, что она состоит из отдельных немного отличающихся друг от друга кадров. Чтобы человеческий глаз мог воспринять изображение в движении, на экране за одну секунду должно смениться не менее десятка мгновенных снимков. Иначе говоря, передача изображения должна иметь пульсирующий характер и время, в течение которого со всех ячеек передающего устройства снимается один сигнал, не должно превышать 0,1 сек.

Для того, чтобы обеспечить необходимую пульсацию сигналов, П. Нипков предложил вращать диск со скоростью 12,5 оборотов в секунду.

«Диск Нипкова, – писал С.В. Новаковский, - оказался гениально простым и легко осуществимым устройством, с помощью которого во многих странах, начиная с 20-х годов нашего столетия, производилось вещание на 30 строк. Этот тонкий стальной диск диаметром 20…30 см. вращался со скоростью 750 оборотов/ мин. При скорости развертки 12,5 кадр/с (12,5х60=750). На плоскости диска имелось 30 отверстий, расположенных по спирали. В передатчике на диск через рамку с отношением сторон 7:4 с помощью объектива проектировалось оптическое изображение передаваемой сцены. Отверстия в диске двигались поочередно по оптическому изображению, описывая строки (всего 30 строк) и пропускало свет от этих строк на фотоэлемент, создающий сигнал изображения».

К тому времени, когда перед учеными возник этот вопрос, уже была проделана определенная работа по изучению влияния света на отдельные объекты окружающего мира. Первоначально эта работа была связана с созданием и развитием техники фотографирования. Поэтому ученых прежде всего интересовало воздействие света на химические процессы, происходившие в отдельных веществах. Особое значение в данном случае имело открытие, которое в 1839 г.

сделал французский ученый Александр Эдмон Беккерель (1820-1891). Он обнаружил влияние света на течение тока в некоторых веществах и тем самым открыл явление, которое позднее получило название фотоэффекта.

Фотоэффект – электрические процессы, происходящие при поглощении в веществе светового излучения, приводящие к полному или частичному освобождению заряженных частиц. Понятие «фотоэлектрический эффект» предложил итальянский физик А. Риги.

А. Э. Беккерель

(1820-1891)

По существу, А. Э. Беккерель обнаружил возможность преобразования световых сигналов в электрические. Результаты этих опытов сразу же были доведены до сведения Французской академии наук. В 1866-1868 гг. Э. Беккерель опубликовал двухтомное исследование «Свет, его причины и действия».

Предлагая использовать фотоэффект для преобразования световых сигналов в электрические, Д. Керри первоначально собирался использовать фотопластину, покрытую эмульсией с содержанием соли серебра. Однако ее реакция на свет была необратимой. Иначе говоря, отреагировав на один световой импульс, она не могла вернуться в прежнее состояние и подобным же образом реагировать на другие световые импульсы.

Ситуация изменилась после того, как в 1873 г. английский ученый У. Смит (1828-1891) обратил внимание на такой химический элемент, как селен, и установил, что селен в зависимости от света может быть и диэлектриком и проводником, т.е. что он является полупроводником.

Селен (Selenium) – Se – химический элемент VI группы периодической системы Д.И. Менделеева, имеющий порядковый номер 34. Был обнаружен шведским химиком И. Берцелиусом (Berzelius) (1779-1848) в 1817 г.

В 1876 г. американский ученый В Адамс и его студент Р. Дей (Day) обнаружили, что в селене под влиянием света возникает фотоЭДС. Это означало, что селен способен не только реагировать на свет, но и преобразовывать световые сигналы в электрические. Уже в 70-е годы на это обратили внимание Д. Кери, А.ди Пайва, М. Сенлек, П. Бахметьев.

Первым, кому удалось с помощью селена передать изображение по телеграфу, стал английский изобретатель Ш. Бидвэлл (Бидуэлл). О своем изобретении он поведал 10 февраля 1881 г. на страницах журнала «Nature».

Аппарат Ш. Бидвэлла точно также, как и аппарат Ф. К. Бэкуэла, состоял из двух цилиндров. На первом из них, изготовленном из прозрачного стекла, тоже было закреплено передаваемое изображение. Но вместе ползунка с иглой использовался направленный луч света от электрической лампы, который скользил по изображению справа налево и слева направо. В такт этому цилиндр медленно поворачивался, в результате чего луч света постепенно пронизывал все изображение. Проходя через стекло, он попадал на селеновую пластинку, включенную в электрическую цепь, световые колебания, соответствовавшие контурам рисунка, преобразовывались в электрические и подавались на вторую лампу. Она таким же образом перемещалась вдоль второго цилиндра, на котором был закреплен лист бумаги, пропитанный фотосоставом. В результате меняющий яркость луч, исходящий от этой лампы, строка за строкой проявлял на листе бумаги передаваемое изображение: белый ромб на черном фоне.

Таким образом, Ш. Бидвелл был первым, кто с помощью фотоэлемента сумел передать изображение на расстояние. Правда, если сам ромб действительно получился белым, то черный фон выглядел как совокупность темных штриховых линий. Получить более качественное изображение изобретателю не удалось. Поэтому через некоторое время он оставил свои опыты.

Между тем у него нашлись последователи. И через 20 лет немецкий ученый профессор Мюнхенского университета Артур Корн (Corn) (1870-1945) смог добиться успеха. Сам он видел свою заслугу главным образом в том, что разработал и применил «компенсационный метод для уменьшения влияния инерции селеновых элементов» в передающем устройстве и создал «очень чувствительный приемочный аппарат (фотографический приемник)».