قصه قاب جادو

ماجرای اختراع تلویزیون
 

تلویزیون بدون شک یکی از مهم ترین و تاثیرگذار ترین ابزار قرن ماست. از طریق دستگاه تلویزیون شما می توانید دریچه ای جدید به دنیا داشته باشید. اخبار، سرگرمی ها، تبلیغات و دیگر چیزهایی را که هر روز در سراسر دنیا مخابره می شوند از طریق تصویر تلویزیون قابل دسترس و آسان در منزل دریافت می کنید. راه های طولانی مخابره تصویر و پیشرفت تکنولوژی آن را افرادی رفتند که با داستان تلاش آنان در اختراع قاب جادویی آشنا خواهید شد؛ تلاشی که برای پدر تلویزیون از 15 سالگی آغاز شد.

تولد فیلو فارنس ورث، پدر تلویزیون الکترونیکی
 

19 آگوست (28 مرداد) 1906
 

اولین تلاش ها برای تولید تلویزیون به عنوان دستگاهی که بتواند تصاویر را به صورت الکتریکی انتقال دهد در ماشین های فاکس منعکس شد. دستگاه های فاکس اولیه برای اولین بار در اواخر قرن نوزدهم تولید شده و به کار رفتند. در سال 1878 دستگاهی به نام «تلفن اوسکوپ» طراحی شد، این دستگاه در واقع ادامه طرح «تلفن» بود که فرضیه انتقال تصاویر از طریق سیم ها مثل تلفن که صدا را از طریق سیم انتقال می دهد، مطرح کرد. ایده جست وجوی یک سیگنال برای انتقال تصاویر به صورت عملی و کاربردی در سال 1881 در دستگاهی به نام پنتلگراف که همان نمونه اولیه دستگاه فاکس امروزی است به کار رفت. در این نوع دستگاه یک تصویر از طریق سیگنال های الکتریکی انتقال پیدا می کند. در سال 1884، یک دانشجوی جوان 23 ساله در آلمان نخستین تلویزیون الکترومکانیکی را اختراع کرد؛ هرچند دستگاه او هیچ وقت نتوانست به صورت کاربردی اجرا شود. چون یک سری لوله های تقویت کننده سیگنال الکترونیکی نیاز داشت که فناوری آن در آن زمان کشف نشده بود. در سال 1925 در لندن، یک مخترع انگلیسی به نام «جان بیرد» توانست تصاویری را با دستگاهش بفرستد ولی کیفیت این تصاویر زیاد جالب نبود و خطوط زیادی روی آن دیده می شد. البته این تلاش بیرد در واقع مهم ترین گام در تولید تلویزیون های امروزی بودند. در سال 1927، یبرد دوربین را هم اختراع کرد. در خلال سال های 1929-1928 تلاش های افراد زیادی در راه پیشرفت این تکنولوژی جدید ادامه پیدا کرد تا اینکه در سال 1927 فیلو فارنس توانست نخستین تلویزیون درست و حسابی دنیا را اختراع کند.

تحول قاب جادو در 15 سالگی
 

فارنس ورث در ایالت یوتای آمریکا متولد شده بود. او در نوجوانی به مطالعه مجله های علمی مانند پاپیولار ساینس و کتب علمی علاقه فراوانی داشت. او در ابتدا به طراحی موتور و دستگاه هایی مثل تلفن و گرامافون علاقه نشان می داد. اما کم کم به تلاش هایی که در زمینه تولید تلویزیون صورت می گرفت، توجه کرد و شروع به ارائه طرح هایی برای پیشرفت آن کرد. او در سال 1922 زمانی که تنها 15 سال داشت طرحی از یک «لوله پرتو کاتدی» برای معلم شیمی خود کشید که صنعت طراحی تلویزیون را به شدت متحول کرد. در آن زمان هیچ یک از افراد و معلم هایی که دورو بر فارنس ورث بودند، اسم تلویزیون هم به گوششان نخورده بود مشکلی که فارنس ورث با اختراع خود موفق به حل آن شده بود، این بود که تلویزیون های قدیمی یک صفحه چرخان دیسک داشتند که یک سری تصاویر را که کیفیت پایین و نامطلوبی داشت روی صفحه تصویر حرکت می دادند. ایده «لوله پرتو کاتدی» که فارنس ورث مطرح کرد و با استفاده از حرکت دادن یک دسته الکترون روی صفحه حساس به نور کار می کرد، مشکلات تصویری این تلویزیون ها را رفع کرد؛ هرچند که فارنس ورث به دلیل مرگ پدر و سپس سرپرستی خانواده اش تا چهار سال تمام به کار در یک شهر دور افتاده مشغول بود ولی هرگز رویای تلویزیون را فراموش نکرد. بالاخره در سال 1962 او موفق شد تعدادی از دوستانش را قلع کند که پولی برای راه اندازی و تکمیل اختراعش به او قرض بدهند. فارنس ورث اختراعش را در 1927 ثبت کرد. اما در 1930 با فرد دیگری به نام ولادیمیر زورکین بر سر اینکه چه کسی زودتر ایده پرتوهای کاتدی را مطرح کرد به نزاع پرداخت و سرانجام فارنس ورث موفق شد یک میلیون دلار غرامت از زورکین بگیرد.

قاب جادو دنیا را تسخیر می کند
 

از 1930 به بعد دنیا شروع به استفاده از اختراع پر سرو صدای فارنس ورث کرد. کمپانی BBC برای نخستین بار توانست در 1936 برنامه های تلویزیونی و خبری درست و حسابی ای روی آنتن بفرستد و در زمان جنگ جهانی اخبار و تصاویر دست اول از طریق تلویزیون در سراسر اروپا مخابره می شد. اما خود فارنس ورث با اینکه اختراعات دیگری چون رادار، دستگاه دید در شب و تلسکوپ مادون قرمز را هم اختراع کرد، نتوانست کمپانی خود را نجات دهد و در سال 1949 آن را فروخت با این همه جالب است بدانید که فارنس ورث فقط یک بار در قاب تلویزیونی ای که خودش اختراع کرده بود حضور کوتاهی داشت و بعد از آن هرگز در تلویزیون دیده نشد.
آمریکایی ها از سال 1940 به بعد شروع به استفاده از تلویزیون برای تبلیغات و بازاریابی و فروش محصولات خود کردند، بعد از آمریکا، انگلیس هم شروع به استفاده های تجاری از تلویزیون کرد؛ هرچند شبکه BBC هیچ گاه زیر بار نشان دادن تبلیغات از کانال های متعدد خود نرفته است و همچنان برنامه های تلویزیونی غیر تبلیغاتی پخش می کند. به جز شبکه BBC، کانال های ABC، PBS,STV,NHK از پخش تبلیغات تلویزیونی امتناع می کنند.

تصویر رنگی یا سیاه و سفید
 

فسفر که از آن به عنوان ماده حساس به نور یاد کردیم، با تابش پرتوی الکترونی شروع به تابش نور مرئی از خود می کند. بسته به طول موج پرتوهای تابیده شده و تنوع فسفر، رنگ نور تفاوت می کند. اگر فقط یک نوع فسفر سفید داشته باشیم، فقط نور سفید می گیریم و اگر فسفرهای رنگی دیگر مثل سبز و قرمز و آبی داشته باشیم رنگ های متنوع تری در صفحه داریم. برای اینکه حجم تصویر در تمام صفحه باشد میدان مغناطیسی مدام مسیر پرتوهای الکترونی را روی صفحه تغییر می دهد تا پرتوها به اصطلاح همه جای صفحه را نقاشی کنند. تصویر زیر نشان دهنده حرکت پرتوهای الکترونیکی است. خطوط آبی از چپ به راست و خطوط قرمز از راست به چپ حرکت الکترون ها را نشان می دهند. خط سبز هم حرکت قطری و بالا و پایین الکترون ها را نشان می دهد. بنابراین خطوط افقی مربوط به حرکات رفت و برگشت و خطوط عمودی مربوط به حرکات بالا و پایین هستند. چون خطوط خیلی به هم چسبیده و نزدیک هستند مغز انسان تصویر آنها را یک سیگنال تشخیص می دهد. یک صفحه تلویزیون معمولی 480 خط مرئی از بالا به پایین دارد.

اجزای اصلی
 

همه تلویزیون ها دارای یک دستگاه به نام «لوله پرتو کاتدی» یا CRT هستند که در واقع عامل اصلی پخش تصاویر از طریق تلویزیون است. واژه های کاتد و آند که به مفهوم قطب های مثبت و منفی دستگاه است در لوله پرتوی کاتدی نقش کلیدی دارند. در یک لوله پرتوی کاتدی، کاتد یک رشته سیم حرارتی است که در خلأ و درون لوله شیشه ای قرار گرفته است. «پرتو» یک منبع الکترونی است که درون رشته سیم کاتدی را پر از جریان می کند. الکترون دارای بار منفی و آند هم قطب مثبت است. پس جریان الکترونی از کاتد به سمت آند در لوله پرتو کاتدی جریان می یابد. در تلویزیون ها درون لوله پرتو کاتدی، جریان الکترون به صورت یک پرتو قوی و فشرده توسط آند شتاب داده می شود و به صفحه پخش کننده تصویر که در انتهای لوله است برخورد می کند. صفحه پخش کننده با ماده ای حساس به نور به نام «فسفر» پوشیده شده است که با رسیدن پرتو الکترونی از خود نور تابش می کند. یک سیم پیچ دارای هسته مغناطیسی هم درون دستگاه های تلویزیون وجود دارد که با ایجاد میدان مغناطیسی باعث تحرک الکترون ها و حرکات عمودی و افقی آنها روی صفحه پخش کننده تصاویر می شود.

منبع: نشریه همشهری دانستنیها شماره 35