Телевидение?.. Это очень просто!

Беседа девятнадцатая и последняя КОГДА СМОТРЯТ БОЛЬШОЕ ИЗОБРАЖЕНИЕ

Незнайкин. — Оставим на время вопрос техники. Меня волнует слишком малый размер изображения.

Любознайкин. — Это возникает от невольного сравнения размеров экрана телевизора и киноэкрана.

Н. — Совершенно очевидно, что экран телевизора кажется крошечным по сравнению с киноэкраном.

Л. — И, однако, в действительности имеет значение лишь угол, под которым рассматривают изображение. В обоих случаях он может быть одинаковым или даже быть больше в телевидении, если соответственно приблизиться к экрану. Но тогда оказываешься слишком близко и строки развертки становятся слишком различимыми, чего нужно избегать… Я признаю все же, что увеличение размеров изображений желательно со многих точек зрения.

Н. — Почему же не производят больших кинескопов?

Л. — А ты уже забыл, что мы говорили как-то об атмосферном давлении на стенки электронно-лучевой трубки?

Н. — Мы даже высчитали, что давление на кинескоп с экраном диаметром 40 см будет равно трем тоннам!

Л. — Правда удается изготавливать кинескопы, достигающие 75 см в диаметре, у которых коническая часть колбы делается преимущественно стальной, причем нужно, конечно, обеспечить герметическое соединение ее со стеклянным экраном.

Н. — Если я не ошибаюсь, давление, которому подвергается такой кинескоп, должно быть порядка десяти тонн.

Л. — Можно построить кинескоп, выдерживающий и большие давления. Но подумал ли ты о том, что ширина обычных дверей равна в среднем около 75 см и что оказалось бы невозможным перенести из одной комнаты в другую и даже вообще внести в дом кинескоп большого размера?

Н. — Признаюсь, я об этом не подумал. Что же делать для получения достаточно большого изображения, которое можно было бы смотреть в зрительном зале?

Л. — Нужно делать то же, что и в фотография, где размер негативов имеет тенденцию ко все большему сокращению, тогда как размеры позитивов почти не знают границ.

Н. — Увеличение?

Л. — Именно это.

Н. — Ей ей! Я должен был бы подумать об этом. Действительно, ничего нет легче. Фотографический увеличитель — это всего-навсего добрый старый волшебный фонарь наших дедов. Значит, стоит поместить перед экраном кинескопа проекционный объектив, чтобы получить проекцию изображения на экране любых размеров (рис. 142). Это и в самом деле просто!

Рис. 142. Система проекции на большой экран с помощью объектива.

_{1 — экран; 2 — объектив; 3 — проекционный кинескоп.}

Л. — Даже слишком! Ведь твое изображение получится недопустимо бледным. При увеличении изображения, например, в 8 раз нужно будет распределить то же количество света на поверхности, площадь которой вырастет в 64 раза.

Н. — Клянусь кенотроном, действительно получится довольно темное изображение.

Л. — Темнее, чем ты думаешь. Ведь объектив пропускает только небольшую часть светового потока. Его коэффициент передачи порядка 1/16. Значит, в действительности яркость проецируемого изображения будет приблизительно в 1 000 раз меньше яркости изображения на экране кинескопа.

Н. — Нет ли средства усилить эту яркость?

Л. — Именно это и делают в специальных кинескопах, предназначенных для проекции. Там добиваются высокой яркости путем значительного увеличения скорости электронов, применяя высокие анодные напряжения в несколько десятков тысяч вольт. Но долговечность таких кинескопов ограничена. Тем не менее благодаря таким кинескопам удается создать телевизионные изображения размером с киноэкран.

Н. — Может быть, я скажу глупость. Но если система проекции с объективом может быть уподоблена подзорной трубе, то нельзя ли предусмотреть что-нибудь подобное телескопу, т. е. использовать отражение в одном или нескольких зеркалах.

Л. — Существуют отражательные проекционные системы, обладающие значительными преимуществами по сравнению с системами с объективами (рис. 143). Коэффициент передачи так называемой оптики Шмидта, состоящей из сферического зеркала и корректирующей линзы, примерно в 4 раза выше коэффициента передачи объектива. Применение зеркала с наклоном 45° дает возможность удлинить световой луч и уменьшить, таким образом, размеры всей установки.

Рис. 143. Система проекции с помощью сферического зеркала. Слева — линейная система, в которой теряется некоторое количество света, так как кинескоп частично заслоняет экран; справа — использование зеркала, наклоненного под углом 45°, позволяет в известной мере избежать этого неудобства.

_{1 — экран; 2 — сферическое зеркало; 3 — корректирующая линза; 4 — плоское зеркало, расположенное под углом 45°.}

Н. — В общем, будущее за проекцией при помощи отражательной оптики?

Л. — В этой области, где технике нужно еще многое сделать, трудно ответить определенно. Разве не возник вопрос о применении для этих целей скиатрона…

Н. — Что это еще за прибор с греческим корнем?

Л. — На языке Гомера «ски» означает «тень». Скиатрон — это электронно-лучевая трубка, экран которой выполнен из вещества с очень интересным свойством: в том месте, куда попал электронный пучок, экран поглощает направленный на него световой луч с тем большей силой, чем интенсивнее этот пучок.

Н. — Я вспомнил, что такие трубки используются в некоторых радиолокационных станциях для проекции изображения.

Л. — Эти трубки и были созданы в целях использования их в радиолокации. На экран проецируется пучок света желаемой интенсивности (рис. 144).

Рис. 144. Система проекции на большой экран со скиатроном.

_{1 — экран; 2 — объектив; 3 — источник света; 4 — скиатрон.}

Свет поглощается теми частями экрана, где электронное пятно имеет большую интенсивность, и отражается другими. Таким путем получается изображение, яркость которого зависит только от яркости внешнего источника света, тогда как роль электронного пучка сводится к изменению степени поглощения светового потока. Такое изображение можно спроецировать на большой экран при помощи объектива или сферического зеркала. Существует ряд других систем, в которых так или иначе использован этот же принцип.

Н. — Я чувствую, что мы затронули бурно развивающиеся области техники.

Л. — Совершенно верно, техника телевидения далеко еще не стабилизовалась и находится в стадии поисков окончательных форм. Телевидение достигло степени совершенства кино. Как и кино, телевидение наделено звуком и цветом. Как и в кино, нетрудно будет овладеть третьим измерением, ибо решения проблемы объемности, применяемые в кино, пригодны и в области телевидения. Но многое еще нужно сделать.

Н. — Полагаешь ли ты мои знания достаточными для того, чтобы немедленно приступить к плодотворной исследовательской работе?

Л. — Моей главной целью было дать тебе возможность понять роль и принцип работы различных схемных элементов. Теперь никакая схема, какой бы сложной она ни казалась с первого взгляда, тебя не испугает.

Н. — Я знаю, что ты сейчас скажешь. Ты советуешь всегда делить такую схему на некоторое количество элементарных устройств, которые мы с тобой рассмотрели.

Л. — Совершенно верно. И если ты привыкнешь поступать таким образом, если будешь продолжать следить за успехами телевидения, то, читая книги и специальные журналы, ты убедишься, что телевидение…

Н. — Телевидение?.. Это очень просто!

* * *