Od Nipkowa k druhé světové válce, aneb počátky televize
Položme si nejprve otázku, co bylo dříve? Rozhlas, nebo televize? Mnoho lidí se mylně domnívá, že je to rozhlas, ale není tomu tak. Vznik televize se datuje k 6 .lednu roku 1884. V tento datum získal Paul Gottlieb Nipkow (1860-1940), německý badatel, patent č. 30 105 na elektrický teleskop. Jedná se o mechanicko-optický přenos obrazu, tj.první princip rozkladu obrazu.
Před Nipkowem bylo mnoho pokusů o přenos obrazu. Nejprve se vynálezci snažili přenést celý obraz včetně všech detailů. Bádáním se ale ukázalo, že nejschůdnější bude obraz takzvaně rozložit. První záznamy o pokusech přenést obraz elektronickou cestou je datován na rok 1878. Šlo o pokusy s telegrafickým přenosem obrazu. Tj. rozdělení na velké množství bodů s různým jasem a tyto plošky posléze přenášet. Tento princip je založen na tzv. nedokonalosti lidského oka. A to rozlišovací schopnosti, což je schopnost oka zhodnotit jasnost odlišovaných detailů. Kritický detail je detail stejné barvy na stejném barevném pozadí. Druhým podstatným nedostatkem je rychlost vnímání, což je setrvačnost lidského oka. Je to vlastnost, která umožnila vznik kinematografie a také televizní techniky. Rychlost vnímání je závislá na celkovém jasu a na kontrastu jasu detailu s pozadím.
V Nipkowově přístroji byl za kotoučem na místě našeho oka instalován fotočlánek. Nebo-li součástka, ve které vzniká elektrický proud, v případě, že na ni dopadá světlo. Elektrický proud je přímo závislý na osvětlení. Nebo-li čím silnější světlo, tím vzniká silnější elektrický proud. Tento proud vyrobený fotočlánkem v Nipkowově televizi kolísá podle toho, zda-li jednotlivé body přenášeného obrazu jsou světlé nebo tmavé. Proud v sobě nese informaci od jasu jednotlivých bodů. Tento signál lze tedy přenášet po vedení nebo i bezdrátově, modulací, na velké vzdálenosti. Na druhém konci vedení nebo za přijímačem modulovaných rádiových vln je přijímač. Tento Nipkowův televizor byl velmi jednoduché konstrukce. Jednalo se o matnou skleněnou desku, za kterou byl umístěn kotouč, stejný jako ve studiu, ve kterém se vysílal pořad. Za tímto kotoučem už byla pouze obyčejná žárovka. Podle velikosti procházejícího proudu ve vedení žárovka svítila silněji nebo slaběji. Když se kotouč točil stejnou rychlostí jako ve studiu, světlo ze žárovky procházelo tímto kotoučem a vykreslovalo obrázek na skleněné desce. Světlé body na desce odpovídaly světlým bodům z původního obrázku a stejně tak i tmavé body. takto vzniklý obrázek nebyl nijak ostrý a taky trochu poskakoval. Ale i přesto to byla první televize, první pohyblivé obrázky, jenž byly přenášeny elektrickou cestou.
Parametry Nipkowova televizoru: tento přístroj měl pouze šestnáct řádek a obrázek byl velký 4 x 4 cm. Za nedlouho tyto parametry dosáhly až 600 řádek o rozměru obrazu 75 x 75 cm obrazu. To je více než mají běžné dnešní televizory. Nelze však opomenout to, že použitý kotouč v takovémto televizním přijímači byl opravdu obrovský. Jeho průměr musel být 4,6 m.
Jelikož bylo zapotřebí zmenšit víření vzduchu, musel kotouč běžet ve vakuu. Tento přístroj byl využíván pouze poštou a to k přenosu obrazových telegramů. Za zmínku také stojí, že k podobnému principu se v dnešní době vrátili výrobci projekčních televizních zařízení. Zdrojem světla je světlo laserů, které se ohýbá a jeho intenzita se mění mechanickými principy a to zmíněnou lomivostí světla v kapalném prostředí. Tento přístroj vytváří obraz veliký jako promítací plátno v kině.
Elektromechanický Nipkowův princip televize se používal ještě ve 30. letech 20. století.
V roce 1900 se konala mezinárodní výstava Expo v Paříži. Zde byl poprvé použit termín televize.
Jako skutečný vynálezce televize se však považuje John Logie Baird. Žil v letech 1888 až 1946. využil Nipkowova kotouče tak, že na jeho otvory se přivádělo světlo ze silně osvětlené scény na fotonku, v níž se měnila intenzita procházejícího proudu důsledkem dopadu světla. Ten pak moduloval nosnou vysokofrekvenční vlnu, jenž byla vyzařována anténou. Obsahem přijímače byla neonová doutnavka, jejíž jas se měnil podle modulační obálky vysokofrekvenční nosné vlny. Svit této doutnavky pozoroval divák skrz otvory Nipkowova kotouče, jenž se otáčel synchronně s kotoučem rozkladovým v místě vysílače. Takovýto obraz v Bairdově televizi nebyl příliš ostrý a byl zkreslený. Jeho rozměr byl 5 na 5 cm a z počátku měl pouze 30 řádků. Dalším vylepšováním byly řádky zvýšeny na 240 a tím pádem se zvýšila i kvalita obrazu.
Baird při svých pokusech narážel na naprostý nedostatek finančních prostředků potřebných k jeho bádání. Bohužel také zprvu na nezájmem veřejnosti nejen odborné. Musel se proto spokojit s velmi těžkými podmínkami. Bydlel ve městě Hastings v Británii. Jako pracovní stůl využíval mycí stůl, kde sestrojoval svůj televizní aparát. Ve skutečnosti to vlastně byla spousta nicotných věcí a primitivního příslušenství. Základem byla stará bedna od čaje, kterou Biard za pár pencí sehnal. V této bedně byl připevněn motor, jenž zajišťoval pohon pro Nipkowův kotouč. Další části, které se otáčely byly zhotoveny ze staré lepenky. Ostatní části byly ze staniolu, či toho, co takzvaně domov dal. Potřebné čočky si opatřil za babku v obchodě s bicykly. Elektromotory musel použít takové, které sehnal a původně sloužily k úplně jinému účelu. Všude kolem bylo spousta dalších vyřazených armádních přístrojů a zařízení, které se daly obstarat za pakatel. Baird byl ve shánění opravdový borec. Takto se tedy rodily počátky televize. Po stížnostech spoluobčanů na to, že z jeho bytu se ozývají hrozné rány a záblesky byl donucen se přestěhovat s veškerou aparaturou do Londýna. Bylo to v srpnu roku 1924.
Záhy si uvědomil, že bez finanční podpory a bez publicity svých pokusů nebude moci dále v bádání pokračovat. Proto uspořádal veřejnou demonstraci pro novináře, která proběhla ještě v Hastingsu. V Londýně pak Baird umístil svoji aparaturu v obchodním domě Selfridge ve Westendu. Silná propagace a zprávy o experimentování s televizí z okolního světa zapříčinily to, že se o Bairdovu činnost v tomto oboru začínají zajímat podnikatelské kruhy. Za nedlouho a to přesně v dubnu roku 1927 je založena společnost se základním kapitálem 125 000 liber, nesoucí název Baird Television Development Copany. Za rok pak další firma (červen 1928) Baird International Television Ltd. Jejíž kapitál byl 700 000 liber. Tímto způsobem Baird dokázal vyvést televizi z laboratoří do povědomí ostatních občanů a vyvíjel tak nátlak na kompetentní činitele, aby uznali televizi médiem, se kterým je třeba do budoucna počítat a proto pomáhat s jejím vývojem.
Nejen problémy s vývojem zařízení na straně vysílače a přijímače bylo nutno řešit. Bylo nutno odstranit problém s přenosem signálu. Nutno také podotknout, že rozhlas v tomto období se těší veliké oblibě u posluchačů. Vznikají nové rozhlasové stanice, rozšiřuje se program a rozvoj bezdrátové komunikace podléhá regulacím, jak uvnitř jednotlivých států tak i v mezinárodním rámci. Proto Baird podal v lednu 1926 žádost Ministerstvu pošt o udělení vysílací licence pro pokusné vysílání. V tomto okamžiku se naplno projevuje střet dvou tendencí, který je charakteristický pro každou zemi, ve které probíhají experimenty s televizí. Na jedné straně Baird subjektivně přesvědčený, že jeho televize je již zralá pro veřejný a každodenní provoz a na straně druhé experti z ministerstva pošt a BBC domnívající se, že předčasné a ne zcela dokonalé veřejné vysílání by mohlo televizi spíš ublížit než pomoci.
Po váhání však ministerstvo přece jenom uděluje v srpnu 1926 licenci Bairdově společnosti. Označení 2TV. V roce 1929, přesně pak 30. září, poskytuje pak BBC Bairdovi požadované kapacity a takzvané místo v éteru. Baier mohl dle licence vysílat každý všední den od 23:00 do 23:30. Ale podle smlouvy nemohl vysílat žádné reklamy. Se zahájením vysílání se objevuje na trhu první televizor Bairdovy výroby v ceně 30 liber. Byl to i první Britský televizor. Baird nebyl ale však jediný, který se televizní technikou ve Velké Británii zabýval. Jednalo se o britské společnosti Electric and Musical Industries Ltd.(E.M.I.), Marconi a americkou Radio Corporation of Amerika(RCA). V roce 1934 se první dvě firmy spojily a vytvořily tak novou společnost Marconi - E.M.I. Television Company. Tato společnost se stala velkým Bairdovým konkurentem. Tato firma se zabývala především elektronickým systémem. Experimenty ukázaly, že tato cesta je výhodnější. Baird se však nechtěl vzdát svého sytému a svými demonstracemi předváděl a poukazoval na netušené možnosti televizního vysílání. Ku příkladu roku 1931 přenášel svým systémem koňské dostihy, uskutečnil přenos z nemocnice v Novém Yorku. Při této demonstraci studenti sledovali přímý přenos operace. Dále pak uskutečnil přenos z vlaku jedoucího rychlostí 70 mil za hodinu, v roce 1933 vysílá televizní přenos ze ZOO.
Souboj obou systémů vyvrcholil v roce 1935. Tehdy doporučila komise sestavená ministerstvem pošt co nejrychleji zavést pravidelné televizní vysílání. Oběma systémům byla dána stejná možnost a byly poskytnuty stejné podmínky pro praktické využití. Obě společnosti byly vyzvány, aby vybudovaly v Londýně vysílače a příslušná studia. V březnu 1936 bylo stavebně vše připraveno, v srpnu se zahájily zkoušky a 2. listopadu 1936 v 15, 30 hod. zahájila BBC jako první na světě pravidelné televizní vysílání. Příjem prvního vysílání byl umožněn zhruba 300 osobními televizory dále pak 20 přijímači umístěnými na veřejných místech, jako např. na nádraží, v muzeu a v obchodních domech. Cena televizního přijímače se pohybovala od 120 do 140 liber a obraz byl o rozměrech 17 x 22,5 cm. Vysílání probíhalo každý den od 15 do 16 hodin a večer od 21,30 do 23 hodin. Signál z londýnského vysílače byl přijímán úspěšně až na vzdálenost 150 km. Obě společnosti se po týdnu střídaly. Marconi-E.M.I. vysílala obraz tvořený 405 řádky při frekvenci 25 obrázků za sekundu, Baird pracoval s 240 řádky se stejnou frekvencí. Již 6. února 1936 však poradní výbor pro televizi po důkladném zvážení kladů a záporů obou systémů doporučil BBC, aby se s konečnou platností rozhodla pro systém elektronický.
Historický význam J.L.Bairda je třeba vidět především v tom, že dokázal přesvědčit veřejnost a oficiální místa o reálnosti a důležitosti televizního vysílání. Bez Bairda by zcela určitě nezačala Velká Británie vysílat již v roce 1936.
Britská televize přestala vysílat v předvečer 2. světové války 1. září 1939 a znovu se ozvala až 7. června 1946.
Jak se začínalo v českých zemích. Na začátku 30. let 20. století začínali amatérští nadšenci u nás s prvními pokusy s přijímáním obrazu na dálku. Vedly je k tomu především dříve uveřejněné zprávy o tzv. elektrickém vidění na dálku. Tyto pokusy prováděl maďarský fyzik Denes von Mihály v Berlíně. Přenášel stínové pohybující se obrázky pomocí rozkladu dvou zrcadel na paprsek, který byl snímám selenovou baňkou. Přijímaný signál byl zesílen a moduloval svit obloukové lampy. Toto světlo vrhalo paprsek přes obdobnou soustavu zrcadel na projekční plátno. Nevýhodou bylo, že obraz byl značně neostrý, ale i přesto velmi jasný. Mihály předvedl 11. května 1928 jiný rozkladový systém s pomocí Nipkowova kotouče a to v Berlíně. V Anglii však již v dubnu 1925 demonstroval již výše zmíněný Baird přenos siluetových obrázků rádiem. Také v SSSR se 26. 3. 1927 uskutečnil první televizní přenos s užitím Nipkowova kotouče.
U nás o těchto pokusech pravidelně informoval časopis Radioamatér. V tomto časopise vyšel návod na stavbu amatérského televizoru. Stavba byla jednodušší než stavba radiopřijímače. Základem mechanické části byl elektromotor s regulací otáček a Nipkowův kotouč, jenž měl poloměr 112,5 mm a se 30-ti čtvercovými otvory o průřezu 1 mm. Jako světelný zdroj sloužila neonová lampa, která byla připojena na zesilovač a ten pak k nf výstupu klasického radiopřijímače. Článek obsahoval i podrobný popis, jak televizor uvést k úspěšnému provozu. Řada radioamatérů si v této době přijímač zhotovila. Jeden z prvních si postavili v radioklubu v Českých Budějovicích. Zařízení umožňovalo příjem nejen dvou již zmíněných stanic, ale i řady dalších. Kupříkladu Budapešť – 550 m, Poznaň – 335 m, Königswusterhausen – 1625 m, Vídeň – 516 m – v systému Fulton, popřípadě i stanici RCZ, která zahájila pokusné vysílání v dubnu 1931 z Moskvy.
Počátek 30. let byl ve znamení zvyšování počtu řádek a zlepšování rozlišovací schopnosti. Televizní stanice London National, která vysílala na vlně 261,1 m v úterý ve 22. hodina a v pátek v 11. hodin, začala pokusně přecházet na systém s vyšším počtem řádků. Bylo to 60, poté 90, 120. Definitivní přechod na nynější systém 180 řádek byl v roce 1934. Toto je hranice, u níž mohou být reprodukované scény kvalitou srovnávány s filmem. Úhlopříčka obrazu se zvětšila na někdy i více jak 20 cm. Ale průměr kotouče dosahoval téměř jednoho metru. V ČSR bylo volání po zahájení televizního vysílání u nás. Byla zde však otázka, kdo bude takovéto vysílání přijímat. Pro amatéry byla cesta uzavřena především obrovskými cenami nutných přístrojů a zařízení. Pracovníci odpovědní za rozvoj televize se hodně dlouho stavěli k televizi pasivně.
Převrat – ikonoskop. Vynález doktora Vladimíra Zworykina znamenal převrat ve vysílací technice. Vynález – zvaný ikonoskop si nechal patentovat již v roce 1924. Zworikyn se narodil v Muromi v Rusku, vystudoval Technologický institut v Petrohradě a Sorbonnu v Paříži, v r. 1920 byl pozván do Ameriky. Trvalo však řadu let, než bylo možno užít ikonoskop v televizi. Ikonoskop funguje na principu takovém, že snímaná scéna je zaostřená optikou a je promítnuta na slídovou destičku, která je pokryta fotocitlivými vodivě oddělenými částicemi, na nichž se vytvoří po osvětlení elektrické náboje, které jsou úměrné intenzitě světla. Elektromagneticky vychylovaný elektronový paprsek tyto náboje snímá a dále je mění v kolísající elektrický proud, jenž je zesílen a modulován vysílačem. Pohybem elektronového paprsku je dán řádkový rozklad snímku. Tento způsob je používán dodnes. Takto lze dosáhnout značně velkého počtu řádek. Velkou předností ikonoskopu je, že má určitou elektrickou paměť . Jelikož v době mezi dvěma doteky elektronového paprsku má každý element dostatek času, aby se mohl nabít. U Nipkowova kotouče však připadá na každý bod obrazu nesmírně krátké osvětlení. Díky tomuto je citlivost u ikonoskopu mnohokráte (1000) větší. Tudíž je možné přenášení scén při denním světle. Tím pádem je možný i přenos z přírody, což je velký pokrok. Tak se i na straně vysílací mohlo přejít od mechanického systému rozkladu k elektronickému bezhlučnému a taktéž spolehlivějšímu způsobu.
V roce 1935 neúnavný amatérský televizní nadšenec doc. J. Štěpánek sestrojil na pražské univerzitě první fungující televizní vysílací a zároveň přijímací zařízení. Mělo 30-ti řádkový rozklad.
Scény jsou nejprve snímány mechanickým systémem s kotoučem, ale ještě v témže roce se přechází na elektronický systém. Koncem roku 1936 uvedla americká firma RCA do provozu systém 343 řádků se 30-ti snímky za sekundu. Pravidelné vysílání v Moskvě, které začalo v roce 1938, pracovalo také v 343 řádkovém systému. V téže době předvedl Baird v Londýně mechanickooptický systém pro barevnou televizi s projekcí obrazu na velkou plochu. Německo zavádí soustavu, která má 441 řádků a 50 půl snímků. V roce 1940 konstruují sovětští odborníci v Moskvě a Leningradě novou soustavu, jenž se po válce stává základem pro většinu televizních systémů ve světě. Tj. soustava 625 řádků a 50 půl snímků. Válka však veškeré další práce zastavila.
U nás začínají po roce 1937 pozvolna tát ledy a nepřístupnost k televizi pomalu upadá. Ministerstvo pošt a telegrafů dokonce uvolňuje v roce 1938 místnost v Praze na Žižkově, kde je postaven první čs. televizní vysílač, sestavený ze zahraničních součástek Vysílání mělo být zahájeno ještě v roce 1938 a přijímač měl stát 15 tisíc Kčs. Vlivem válečnické hysterie Německa se vývoj evropské televize téměř zastavil. Masivní rozvoj opět vypukl po skončení druhé světové války.
Václav Jacyszyn, 2007
Literatura
· A-radio, XXXII – 5, Ing. Jan Klabal
· http://www.televize.wz.cz/
· E. Kottek, Československé rozhlasové a televizní přijímače I., SNTL1965
· S. Křeček, Příručka zabezpečovací techniky, Blatná 2003
· E. Eis, Celý svět na dosah, SNTL 1978
Reklama...