Текст уведомления здесь

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

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

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

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

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

Американская мечта о космосе

60 лет назад, после проигрыша на старте космической гонки, в США было создано агентство NASA

29 июля 1958 года президент США Дуайт Эйзенхауэр подписал закон о создании Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства — NASA. Именно эту дату можно считать началом развития американской космонавтики. До этого развитие космоса было исключительной прерогативой военных. Собственно, их проигрыш Советскому Союзу и стал основной причиной создания NASA. Впрочем, обо всем по порядку, как принято на «Чердаке».
Добавить в закладки
Комментарии

До NASA

В США, как и в СССР, разработка и создание ракет, сначала баллистических, а затем и космических, начались задолго до Второй мировой. Обе страны постарались усилить свои позиции при помощи немецких разработок. Американцам повезло больше.

Когда Красная армия уже подходила к Пенемюнде, Вернер фон Браун, руководитель проекта по созданию немецкого «оружия возмездия» — баллистических ракет Фау-2, собрал команду разработчиков и совместно с ними выбрал, кому сдаться. Как офицер СС, он считал, что лучше оказаться в руках американцев, справедливо опасаясь гнева советских солдат.

Американцы, со своей стороны, также жаждали этой встречи: фон Браун находился на верхней строчке «черного списка» (списка немецких ученых и конструкторов, интересовавших американское правительство). Так в начале мая 1945 года Америка получила своего будущего «отца космонавтики» вместе с документацией по созданию ракет Фау-2. [ ... ]

Читать полностью

«Наука опирается только на факты, и мы апеллируем только к этому, а перед фактами все равны»

Производители гомеопатии для животных проиграли первый суд с Комиссией РАН по борьбе со лженаукой

24 июля состоялось очередное заседание суда по поводу иска производителя гомеопатии для животных, компании «Хелвет», к Российской академии наук и председателю Комиссии РАН по борьбе со лженаукой и фальсификацией научных исследований Евгению Александрову. Гомеопаты пытались доказать, что меморандум «О гомеопатии» порочит их деловую репутацию и снижает продажи, но это им не удалось — суд встал на сторону РАН. Корреспондент «Чердака» побывала на заседаниях суда и послушала прения сторон, чтобы разобраться, что лженаучный бизнес может противопоставить научной экспертизе.
Добавить в закладки
Комментарии

Полтора года назад Национальный совет по гомеопатии проиграл дело журналу «Вокруг света» — тогда поводом для подачи в суд стала статья «Растворенная магия», в которой рассказывалось о том, что эффективность гомеопатии неотличима от плацебо.

В ноябре прошлого года претензии возникли у производителей гомеопатии для животных — компаний «АлексАнн» и «Хелвет», на этот раз — к Комиссии РАН по борьбе с лженаукой и фальсификацией научных исследований, а именно к ее Меморандуму № 2 о лженаучности гомеопатии. Обе подали одинаковые иски о защите деловой репутации к РАН и председателю комиссии Евгению Александрову.

Заседания суда неоднократно переносились, так как стороны никак не могли собрать необходимые документы, но в июле этого года судебные прения в суде все-таки состоялись. Хотя объем объективных доказательств неэффективности и антинаучности гомеопатии огромен, производители подобных средств продолжают попытки доказывать, что их не хотят «услышать и понять».

История разведений [ ... ]

Читать полностью

Зачем смотреть на звездное небо в эту пятницу

В ночь на 28 июля — кровавая Луна и великое противостояние Марса

Запасайтесь биноклями и телескопами заранее — ночь на 28 июля вы просто обязаны посвятить астрономии. Такого сочетания событий на вашем веку уже не будет: в один день — великое противостояние Марса и самое продолжительное полное лунное затмение в XXI веке.
Добавить в закладки
Комментарии

Хотя сами по себе лунные затмения и противостояния Марса случаются регулярно, совпадение этих астрономических явлений в один день — случай редкий, а тут еще и оба события будут по-своему исключительными. Стоит того, чтобы лечь спать попозже.

Центральное лунное затмение

Лунные затмения сами по себе не очень редки и происходят всякий раз, когда Луна в своем орбитальном движении попадает в тень, которую отбрасывает Земля. Каталог затмений XXI века насчитывает 229 записей, но только 85 затмений из них — полные, когда Луна целиком погружается в земную тень и приобретает характерный красный цвет. Полные затмения идут обычно сериями: раз в четыре года по три-четыре затмения с полугодовым интервалом. На 27 июля как раз приходится среднее из трех затмений текущей серии (первое было в 31 января, последнее состоится 21 января 2019 года).

Однако и полные затмения не одинаковы: Луна может проходить по краю земной тени или через ее центр. В последнем случае затмение называется центральным, и, конечно, его продолжительность больше, а Луна в максимальной фазе темнеет сильнее. Из 85 полных затмений XXI века центральных лишь 24. Прошлое такое было в 2011 году, а следующее в Европе увидят лишь в 2040 году. Причем нынешнее затмение не только центральное, но в апогее лунной орбиты, где скорость движения Луны минимальна, и потому длительность полной фазы будет рекордной для всего XXI века — 103,5 минуты. [ ... ]

Читать полностью