Спасибо, что вы с нами!

Движущиеся картинки Владимира Зворыкина

Как русский инженер помог родиться на свет системе, которая изменила мир

Зворыкин не был единственным человеком на свете, пытавшимся создать телевидение, и не везде он был первым, кому удавалось собрать или запатентовать то или иное устройство, необходимое для телевещания. Но, несмотря на переменный успех, именно его устройства стали основой первой системы электронного телевидения в мире.
Добавить в закладки
Комментарии
...

Владимир Козьмич Зворыкин родился в 1888 году в Муроме, в семье купца первой гильдии Козьмы Алексеевича Зворыкина. Отец будущего изобретателя торговал зерном, заседал в городской думе, был главой Муромского общественного банка и владел пароходством на Оке.

Еще во время учебы в реальном училище Владимир проявлял любовь к физике и помогал учителю проводить опыты перед классом. А помогая отцу с делами, он совершал поездки на пароходах, ходивших между Муромом и Нижним Новгородом. Там еще раз проявилась тяга Зворыкина к технике: он сам чинил неисправности, которые возникали в электросети судов.

Владимир Зворыкин, 1906 год

После окончания училища Зворыкин поступил в Петербургский технологический институт, в котором его заметил профессор Розинг, проводивший опыты по «электронной телескопии», как тогда называли передачу изображения на расстояние. Розинг предложил Зворыкину поучаствовать в работе над новой технологией в качестве ассистента, и тот согласился.

Первые идеи передачи изображения с помощью электричества появились в 70-х годах XIX века, а к моменту, когда Зворыкин поступил в институт, самые разные технологии электронной телескопии разрабатывало множество ученых разных стран. Самые передовые на тот момент системы были оптико-механические, при которых развертка изображения происходила с помощью двух дисков с отверстиями, пропускавшими свет. Отверстия были расположены по спирали, закрученной вокруг центра. Диск крутился, свет проходил через отверстия и попадал на фотоэлемент, а от фотоэлемента сигнал по проводам или радио шел на лампу, яркость которой менялась в соответствии с тем, сколько света проходило через первый диск. Между лампой и зрителем находился еще один диск, точная копия первого, который вращался с той же скоростью и глядя на который можно было увидеть ровно то, что было перед первым диском. Только в низком качестве.

Изображение, передаваемое при помощи диска Нипкова. Источник: M Barnes / youtube

Технология была примитивной (сейчас такую систему можно собрать дома, на коленке) и бесперспективной. Для работы оптико-механической системы нужен был яркий источник света, «телекамеру» нельзя было передвигать, а размер диска и количество отверстий на нем были ограничены.

Розинг предлагал совсем другой подход — электронное телевидение, в котором картинка считывалась и передавалось с помощью вакуумных ламп и пучка электронов как на входе, так и на выходе. Такая система гораздо сложнее, чем два крутящихся диска с дырками, зато имела большой задел для развития.

Борис Розинг

В 1911 году группе Розинга, в которую входил и Зворыкин, впервые удалось передать картинку на расстояние в 200 метров. Это были просто четыре черные полоски на белом фоне, которые по радио перелетели с одного факультета Технологического института на другой. Маленький шаг для телевидения, но важный этап в жизни Зворыкина — после работы с Розингом он загорелся идеей электронного телевидения.

На пути у зворыкинских намерений работать над электронным телевидением встали Первая мировая, революция и Гражданская война в России. В таких условиях заниматься вакуумными лампами и катодными пучками было невозможно, и Зворыкин решил уехать подальше от исторических потрясений и социальных экспериментов. В США.

Зворыкинский путь в Америку пролегал через Омск. Там он поступил на службу правительству Колчака и в качестве торгового агента совершил две поездки в США, где должен был договориться о поставках машин и оборудования, причем, чтобы достичь цели, ему пришлось сначала добираться до Европы по Иртышу, Оби и Северному Ледовитому океану.

Во время второй командировки правительство Колчака пало, и Зворыкин так и остался в Америке, без официального статуса, денег и знания английского, на котором в тот момент он знал только одно слово — название компании Westinghouse, которая занималась разработками в сфере радиоэлектроники.

В Westinghouse его взяли, несмотря на то что соискатель почти не знал языка. С работой над телевидением не ладилось — начальство до поры не видело перспектив в технических идеях Зворыкина. «Судя по всему, парень толковый, а занимается ерундой. Найдите ему более полезное для фирмы применение», — так сказал про работу Зворыкина над телеприемником вице-президент Westinghouse.

Все двадцатые годы Зворыкин работал над делами, более полезными для фирмы (фотоэлементы и звукозапись), но не забывал о своей главной цели — электронном телевидении. В 1923 году он подал заявку на патент полностью электрической системы телевидения, а в 1925-м — технологии передачи цветного изображения.

Патент Зворыкина на электрическую телевизионную систему 1923 года. Источник: wikimedia commons

В 1928 Зворыкин познакомился с Дэвидом Сарновым, вице-президентом компании RCA — тоже эмигрантом, который родился под Минском в 1891 году и переехал в Америку с семьей в девять лет. Сарнов планировал создание сети телевещания, которая должна была бы охватить всю страну, и предложил Зворыкину создать для RCA устройство, которое позволило бы план осуществить.

В 20-х годах минусы оптико-механической технологии были всем очевидны и шла гонка по созданию полностью электронного телевидения. Электронные кинескопы к тому времени существовали и использовались в первых телевизионных эфирах вместе с механическим передатчиком. Дело было за передачей сигнала без помощи диска Нипкова и других механических крутящихся деталей. Лучшим кандидатом на роль передатчика была электронно-лучевая трубка. Над конструкцией такой трубки и бились разработчики, в том числе Зворыкин.

В 1931 году Зворыкин создал иконоскоп — электронно-лучевую трубку для превращения картинки в электрический сигнал и его передачи с накоплением заряда. Внутри трубки находится светочувствительная мозаичная мишень, покрытая миллионами микроскопических капель серебра, электронная пушка и катод, принимающий электроны. Работала трубка так: на мишень попадает свет, который выбивает из капелек серебра электроны. Из-за того, что картинка, которую «видит» иконоскоп, скорее всего, не равномерно освещена, из разных капель серебра на мишени вылетает разное количество электронов. Затем электронная пушка сканирует поверхность мишени построчно, сверху вниз, и считывает заряд с капелек мишени, который зависит от того, сколько света попало на капельку. От мишени идет ток, который меняется по мере прохождения луча в зависимости от того, как была освещена та капля, которую облучила электронная пушка. Между прохождением луча по капелькам они накапливали заряд, поэтому сигнал от иконоскопа был достаточно сильным.

Схема иконоскопа

У Зворыкина и RCA были и конкуренты, самые опасные — Фило Фарнсворт (профессор Хьюберт Фарнсворт из «Футурамы» назван в его честь) и венгр Кальман Тиханьи.

Фарнсворт, по сути, создал первое электронное передающее устройство, которое он назвал «диссектором». Диссектор представлял собой электронно-лучевую трубку, но без электронной пушки. Фотоэлектроны выбивались из катода просто под действием падающего на него света и попадали на детектор.

Тиханьи придумал конструкцию, в которой тоже использовалось накопление заряда и мозаичная мишень, и имел все шансы потеснить Зворыкина с его иконоскопом.

Тем не менее RCA всех обошла. Устройство Фарнсворта было недостаточно чувствительным и подходило разве что для демонстрации кинофильмов. Натурные съемки с ним было вести сложно.

С Тиханьи получилось иначе: он попытался запатентовать свое изобретение, но не мог — из-за спора о первенстве со Зворыкиным. Патентное ведомство США в итоге не выдало патент ни тому ни другому. Но Тиханьи не мог реализовать потенциал своего устройства в Венгрии, и 1938 году RCA купила его технологию.

Иконоскоп Зворыкина, поставленный на поток, стал самым прогрессивным передатчиком на тот момент: он объединил в себе лучшие идеи того времени и стал основой для первых полностью электронных систем телевидения. С 1932 года началось вещание с передатчика, установленного на Эмпайр-стейт-билдинг.

Иконоскоп в экспозиции Чешского национального музея техники. Фото: Runner 1616 / wikimedia commons / CC BY-SA 3.0

С начала 30-х иконоскоп стал мейнстримом в телевизионных системах — в 1932 году RCA по соглашению с британской компанией EMI передала ей документацию на иконоскоп, и вскоре англичане создали свой аналог, эмитрон. В 1934 году свой иконоскоп появился в Германии, также по соглашению с RCA. Немецкая компания Telefunken использовала его в передачах с берлинской Олимпиады 1936 года.

В 1937 году компания RCA фактически построила первый телецентр в СССР, который начал вещать с антенн на Шуховской башне. СССР наладил производство телевизоров ТК-1 по схемам, предоставленным RCA.

Во время войны Зворыкин занимался военными технологиями. Он получил звание полковника американской армии и разрабатывал системы теле- и радионаведения ракет, приборов ночного видения, инфракрасных прицелов и инфракрасной подсветки для машин, которая позволяла ехать ночью без фар.

В то же время и после он много работал над медицинскими технологиями. Так, он создал первый сканирующий электронный микроскоп, с помощью которого можно было рассматривать объект не только на просвет, но и узнать, что у него на поверхности. В 50-х годах он создал систему эндорадиозондирования: пациент глотает радиопилюлю, а врач может узнать, что происходит в его пищеварительном тракте.

Зворыкин не был единственным человеком на свете, пытавшимся создать телевидение, и не везде он был первым, кому удавалось собрать или запатентовать то или иное устройство, необходимое для телевещания. Но, несмотря на переменный успех, именно его устройства стали основой первой системы электронного телевидения в мире. Он был невероятно упорным: загорелся идеей передачи изображения при помощи электричества и достиг цели, несмотря на то что для этого ему пришлось преодолеть войну, тайгу, государственные и языковые границы.

С 60-х годов Зворыкину приходилось в основном принимать медали, премии и награды. Самое главное он уже сделал — помог родиться системе, которая изменила мир. На старости лет инженер проводил выходные на своей dacha (так он и называл свой загородный дом), иногда выступал с лекциями и ругал телевидение за «секс, ужасы, драки и убийства», заполнившие эфир.

В 1982 году Зворыкин умер. Будучи атеистом, он завещал кремировать его тело. Пепел Зворыкина рассеяли над озером, на берегу которого он проводил свои дачные выходные.

Добавить в закладки
Комментарии
...
Вам понравилась публикация?
Расскажите что вы думаете и мы подберем подходящие материалы