Nyitólap
>
Videoiskola
>
A mozgókép technikája V.
Az elektromechanikus televízió
[2012. 1. 19.] - [Videoiskola]A legutóbbi részben – miután előzőleg három folytatásban megbeszéltük a filmes képalkotás alapelveit, és némi betekintést nyújtottunk a filmtechnika kezdeteibe – figyelmünket a televízió, az egyidejű mozgókép-átvitel felé fordítottuk.
Maga a "televízió" elnevezés, egy görög és egy latin szó összeforrasztása is tükrözi annak a sokféle nemzetiségű és kultúrájú, egymástól függetlenül kutató, és mégis egymásra támaszkodó „csapatnak” az erőfeszítéseit, amelynek nyomán végre a múlt század húszas éveiben a gyakorlatban is valóra válhatott a „távolbalátás” vagy „távolbanézés” oly régen dédelgetett álma, és elindult a feltartóztathatatlan fejlődés útján, először az (elektro)mechanikus, majd az elektronikus televízió formájában. Az első nagy korszakot, amelyre a mechanikus képalkotó eszközök (Nipkow-tárcsa és más mechanikus megoldások) használata a jellemző, neveztük a „korai televízió” időszakának. Ezt váltotta fel több mint egy évtizeddel később a teljesen elektronikus televízió korszaka. Ebben a részben azonban még egy kicsit elidőzünk a mechanikus televíziónál, mielőtt rátérnénk az elektronikus megoldás sajátosságaira.
Ki találta fel a televíziót?
A mai napig vita folyik a nagyvilágban arról, hogy kit tekinthetünk a televízió ”feltalálójának”. E hasábokon mi már leszögeztük, hogy lehetetlen egyetlen ember nevéhez, ill. egyetlen időponthoz kötni a televízió megszületését, hiszen nem egyik napról a másikra született, hanem maga a ”megszületés” is kb. negyvenéves történet, ha Paul Nipkow elvi vázlatától mondjuk a John Logie Baird 1925-ben bemutatott berendezéséig (televisor) számítjuk, bár valójában ez még nem élőkép átvitele volt. Másfelől már Nipkow előtt is született javaslat mechanikus képbontó, illetve képösszeállító alkalmazására, éspedig oszcilláló tükörrel (Le Blanc, 1880). Mihály Dénes első Telehor megoldása is ezt az oszcilláló tükrös képbontást alkalmazta.
Mindazonáltal a televízió megalkotásában résztvevő kimagasló kutatókat az adott ország többnyire a televízió ”feltalálójának” nyilvánította, mint pl. az angolok túlnyomó többsége John Logie Baird-ot tartja annak.
John Logie Baird az 1925-ben bemutatott kísérleti kamerája előtt. A képen jól látható a 2×8 lyukkal ellátott Nipkow-tárcsa, amely így egy körülfordulás alatt kétszer tapogatta le a képet
Baird „Televisor”-nak nevezett TV-vevőkészülékének képe elölnézetben
Az amerikaiak Charles Francis Jenkinst, a franciák René Barthélemyt, a magyarok (és részben, sajátságos módon) a németek is Mihály Dénest (Denes von Mihaly) és August Karolust.
Jenkins híres W3XK televíziós adóállomása Silver Spring-ben (kb. 1930)
René Barthélemy francia mérnök Semivisor fantázianevű Nipkow-tárcsás készüléke
Mihály Dénes már 1920 előtt Magyarországon kezdte el a távolbalátással kapcsolatos kísérleteit, de a háború befejezése után, a lehetőségek beszűkülése miatt Németországban folytatta munkásságát, és itt aratta nagy sikereit, amikor Telehornak elnevezett berendezésével 1928 novemberében már mozgókép átvitelére volt képes. 1929 márciusában pedig először került sor mozgókép sugárzására a Berlin-Witzleben-i rádióállomásról Mihály Dénes eljárásával. A valóban rendszeres TV-adás a világon először Németországban indult 1935-ben, és a Berlini Olimpiáról (1936) már helyszíni TV-közvetítés volt, amihez Mihály Dénes munkássága is hozzájárult.
Mihály Dénes – kísérleti adás Németországban, 1929-ben
Mihály Dénes a Telehor vevőkészülékével
Mint látható, nehéz ellenállni a kísértésnek, hogy mi magyarok kinevezzük Mihály Dénest a televízió feltalálójának, és ezzel ugyanígy van több más ország is – csak a feltaláló neve nem ugyanaz.
Azonban arra, hogy a magyar Mihály Dénes munkásságát nemcsak a magyarok és a németek értékelték, tudunk egy meggyőző bizonyítékot bemutatni. A The Wireless World című angol szakfolyóirat 1929. július 3-i számában három oldalas leírás és értékelés jelent meg ”Television by the Mihaly System” címmel, amely lényegében a Telehor vevőkészülék működését ismerteti részletesen. Idézet a cikkből: „1924 márciusában jelent meg a The Wireless Worldben egy részletes leírás arról a kutatómunkáról, amelyet Mihály Dénes végzett a televíziózás gyakorlati megvalósítása terén. Kísérletei 1913-ig nyúlnak vissza, első sikereit 1919 júniusában érte el. Az utóbbi hónapokban sokat hallunk Németországból a televíziózásról, mely az állítások szerint kereskedelmi jelentőséget is hordoz. A feltaláló előzékenységének köszönhető, hogy a cikk írója kivételesen betekintést nyerhetett a rendszer vevőjének működésébe, és Mihály úr részletesen elmagyarázta neki annak működését. A Német Postahivatal alapos megfontolás után támogatásáról biztosította a Mihály-féle találmányokat, és felhasználásukkal televíziós adásokat sugároznak a 4 kW-os adóállomásról Witzlebenben.”
Amit fentebb elmondtunk a prioritással kapcsolatban, a mechanikus televízióra vonatkozik, de valamivel később hasonló kérdések merültek fel a tisztán elektronikus televízióval kapcsolatban is. Itt Vladimir Zworikint, Philo Farnsworthot és a magyar Tihanyi Kálmánt szokás gyakran emlegetni. Ez utóbbi természetesen különösen fontos számunkra, annál is inkább, mert a neve csaknem feledésbe merült, pedig az RCA, és maga Zworikin is az Egyesült Államokban a mai elektronikus televízió alapjainak kidolgozásakor az ő konkrét szabadalmaira támaszkodott. Nem kisebb dologgal, mint a töltéstárolás elvének alkalmazásával járult hozzá a gyakorlatban is használható képfelvevő vákuumcső kifejlesztéséhez. Sajnos az RCA támogatását maga mögött tudó Zworikin lényegében saját találmányaként tüntette fel a teljes mértékben Tihanyi Kálmán elgondolásai alapján kifejlesztett, és a televíziós gyakorlatban sokáig használt első „életképes” képfelvevő csövet, az ikonoszkópot. De ez egy hosszú történet…
A televízió úttörőiről szóló fenti eszmefuttatást hadd zárjam azzal, hogy csak a legnagyobbakat említve nagyjából időrendben felsorolom azoknak a magyaroknak a neveit, akik mindörökre beírták a nevüket a televíziós technika történetébe: Mihály Dénes, Okolicsányi Ferenc, Tihanyi Kálmán, Goldmark Péter és Nemes Tihamér.
Visszakanyarodva a mechanikus televízióhoz, ennek fénykora kb. az 1925 és 1935 közötti időszakra esik, amikor is a fentebb említett feltalálók hónapról-hónapra, évről évre tökéletesítették rendszereiket, és Európa-szerte, és az Egyesült Államokban is elindultak az első kísérleti, majd többé-kevésbé állandó televíziós közvetítések, adások.
A mechanikus televízió felbontása
Tudnunk kell, hogy a televíziós jelátvitel sokáig a középhullámú vagy a hosszúhullámú rádiósávban, rádiócsatornákon keresztül történt, ahol a sávszélességet az akkori (és egyébként ezekben a sávokban ma is érvényes) szabványok határozták meg. Ez a sávszélesség 9 kHz, és a televíziós/videós technikában kicsit is járatos olvasóink ebből meg tudják ítélni, hogy milyen óriási korlátot jelentett ez az elérhető felbontás tekintetében. 10 kép/s-os képfrekvenciát feltételezve, képenként maximum 1800 képelem átvitelére volt lehetőség, ami egy 30 lyukú Nipkow-tárcsával soronként 60 képpontot jelent. Sokan a mechanikus képletapogatást, illetve annak korlátait kárhoztatják a korai korszak gyenge képminősége miatt, pedig a lyukszám növelésének, illetve a tárcsa nagyobb forgási sebességének a ’30-as évek elején már nem igazán lett volna technikai akadálya (egyébként az utolsó stádiumban születtek is ilyen megoldások), a szinkronizálási problémákat is nagyjából megoldották az adó- és a vevőoldal között, viszont a rádiócsatorna sávszélességét mindenki adottságnak fogta fel, amelybe bele kellett férnie az átvinni kívánt információnak. Ez a tény is hozzájárult ahhoz, hogy az elektromechanikus televíziót túlhaladottnak nyilvánították, ami persze más szempontból igaz is volt. A tisztán elektronikus televízió jelének átvitelére később a magasabb frekvenciatartományokban jelöltek ki sávokat, amelyekben már összehasonlíthatatlanul több információ fért el, így megnyílt az út a minőség javítása előtt.
A mechanikus televízióátvitel elvi vázlata
Ha közelebbről megnézzük akár Jenkins, akár Baird, akár Mihály Dénes mechanikus televíziós rendszereit, lényegében nagyon hasonló megoldásokkal találkozunk. Noha pl. Mihály Dénes kezdetben képbontó eszközként nem is a Nipkow-tárcsát, hanem húros oszcillográfot (elcsavarodó és elforduló tükröt) alkalmazott.
Ezen kívül később különféle más, tükrös és tükörcsavaros eszközöket is használtak a kép soronkénti felbontására. Ezek vagy a Nipkow-tárcsa valamiféle továbbfejlesztési voltak, vagy legalábbis ugyanazt a mechanikus felbontási elvet követték más kivitelben. Különösen a vevőoldalon volt problematikus a Nipkow-tárcsa alkalmazása a méretei miatt, ezért a vevőkészülékekhez más, pl. forgótükrös konstrukciók születtek.
A legfontosabb azonban valóban az alapelv volt, amelyet már az előzőekben bemutattunk: látásunk sajátosságaiból következően az időben egymás után továbbított képpontokból – amelyeket a kép soronkénti ”letapogatásával” kapunk, és persze a vételi oldalon ugyanilyen sorrendben megjelenítünk – szemünk és agyunk képes összerakni a képet anélkül, hogy észlelné a teljes egyidejűség hiányát, továbbá, ha az ilyen módon felbontott és visszaállított képek megfelelő sebességgel követik egymást, akkor szemünk a mozgást is folyamatosnak, természetesnek érzékeli (ezt a filmtechnikából már ismerték).
A mechanikus (helyesen: elektromechanikus) televíziós képátvitel vázlata (amerikai változat). Az ábra nemcsak a kép, hanem a kísérőhang és szinkronjel átvitelének módját is bemutatja
Magát a képinformációt egy fényelektromos átalakítás után elektromos jel formájában, rádióhullámokra ültetve továbbítják, majd a vételi oldalon visszaalakítják fénnyé, a fénysugár pedig kirajzolja a képet, soronként és pontról pontra, teljesen szinkronban az adóoldali letapogató fénysugárral.
Mivel az elv ennyire univerzális, elegendőnek találtam egyetlen vázlat bemutatását a mechanikus televíziós átvitelre, amely egyformán érvényes mindegyik változatra, a konkrét kivitelezéstől függetlenül.
A mechanikus televízió végnapjai
Bár a ’30-as évek közepén, már a teljesen elektronikus televízió előtérbe kerülése (főleg az Egyesült Államokban) még adott egy utolsó lökést az elektromechanikus rendszerű televízió továbbfejlesztésének, lényegében sejteni lehetett a végleges kiszorulását, mindenekelőtt azért, mert viszonylag egyszerű elektronikus eszközökkel jóval nagyobb felbontású, azaz sokkal jobb minőségű képet lehetett előállítani. Németországban az elektronika ”nyomására” 1933-ban bevezették a 180 soros TV-szabványt, ám ezt hamarosan meg kellett kétszerezni, 1937-ben pedig bevezették a 441 soros, 25 kép/s-os szabványt – de ez már az elektronikus képátvitelre vonatkozott. Eközben Amerikában a 340 soros, majd az 525 soros, 30 kép/s-os szabvány vette át az „uralmat”, és azóta is ez volt érvényben, egészen a közelmúltig. Csak a legutóbbi években szorult ki a használatból az Egyesült Államokban, a mai nagyfelbontású televízió (HDTV) térhódításával. A világ sok más országában azonban még mindig ilyen rendszerben (is) történik a televíziós adás/vétel.
Anglia és Németország egészen 1936-ig kitartott a mechanikus letapogatás mellett, a berlini olimpia közvetítése még részben mechanikus eszközökkel történt, de az elektronika fölényének – ami azóta is, annyi más területen megnyilvánult – már nem lehetett sokáig ellenállni. A mechanikus rendszerű képbontók fejlesztését csakhamar megszüntették, és áttértek a korszerűbb elektronikus televízió használatára. Ez azonban már a következő rész témája lesz.
