Historisch
Mechanische systemen: Nipkov schijf
Televisie
Servers » TechTalk » Historisch perspectief » Beeld » Televisie » Mechanische aftasting
Er waren al televisieuitzendingen voor de tweede wereldoorlog. De keuze tussen een mechanisch systeem (Nipkow schijf) en een volledig electronisch systeem (iconoscoop en beeldbuis) was al gemaakt voor het begin van de oorlog. Op deze pagina bespreken we de mechanische systemen.
-

-

Het is ongelofelijk hoe ingrijpend de evolutie van de televisie is geweest. Tegenwoordig kan men in real time beelden uit Amerika of Australie op zijn smartphone bekijken, en zelfs opnames doorsturen naar zijn familie die op vakantie is in Spanje.

We onderscheiden drie grote periodes:

  • De eerste proeven en uitzendingen tot aan de tweede wereldoorlog.

  • De staatsmonopolies (en later de commercieele zenders) en éénrichtingsverkeer

  • Internet, smartphones en 4G: iedereen kan televisie maken.

Bij deze driedeling toch een kleine opmerking: de duitsers bleven gedurende de oorlog televisieprogramma's uitzenden en de fransen namen de installaties over na de oorlog, en gebruikten dezelfde apparaten en televisienorm voor hun eigen uitzendingen.


Nipkow schijf


"Televisor" 1928


Televisor bouwkit
(klik op de afbeelding voor een pagina uit een tijdschrift)

De eerste proefnemingen over televisie werden gedaan in het interbellum. Er bestonden twee systemen: de mechanische Nipkow-schijf, het electronisch systeem en een tussenvorm (flying spot/intermediate film).


Nipkow-schijf

Het mechanisch systeem met Nipkow-schijf was gemakkelijk te implementeren, maar met een zeer beperkte resolutie en een gebogen scherm. Een toestel bestond uit een draaiende schijf met gaatjes. Dankzij de draaiende schijf werd altijd maar één deel van het beeld doorgelaten. In de camera gebruikte men een fotocel, in de televisie een neon-lamp. De schijf in de ontvanger werd gesynchroniseerd met de schijf in de zender.

De resolutie was beperkt tot een 100-tal lijnen maximum. Hoe meer lijnen er gewenst waren, hoe minder lichtgevoelig de camera was, en hoe minder licht van het neon lamp te zien was, want om een hogere resolutie te halen moest de opening kleiner zijn en de tijd dat een beelelement aktief was werd ook kleiner. De lichtgevoeligheid daalde kwadratisch met de resolutie. Ook bleef er minder en minder licht over van de neonbuis. In de praktijk bedroeg de resolutie 30 à 60 lijnen.

De eerste televisiebeelden konden via een gewone telefoonlijn verstuurd worden vanwege de lage bandbreedte. Er bestaan zelfs bandopnames van deze eerste "uitzendingen"!

Het ontvangstgedeelte was technisch eenvoudig en gebruikte het audiosignaal van een gewone radio-ontvanger (afgetapt aan de luidsprekeringang). Bepaalde dagen van de week zond de BBC "televisieprogramma's" uit in plaats van radioprogramma's. Dezelfde zenders en radio-ontvangers werden gebruikt.

De "televisor" bestond uit een een neon-lamp waarvan de helderheid gemoduleerd werd door het audiosignaal van de radio. De motor draaide aan 750 omwentelingen per minuut (12.5 beelden per seconde) en er was geen echte synchronisatie. Men moest manueel de motorsnelheid instellen met een regelbare weerstand zodat men een stabiel beeld bekwam. Eenmaal de motorsnelheid aangepast zorgde een kleine electromagneet die hetzelfde signaal kreeg als de lamp voor de synchronisatie (principe van de motor met variabele reluctantie).


Baird Kit

Het televisiesysteem van Baird werd te koop aangeboden als kit en was bijzonder eenvoudig. Het bestond uit een schijf (waarvan enkel de buitenste gedeelte gebruikt werd), een regelbare weerstand om de rotatiesnelheid aan te passen (links) en een optisch systeem (rechts). Op de as is er een tandwiel gemonteerd en twee kleine electromagneten die met het videosignaal gevoed worden. Dit rudimentair systeem kon de rotatiesnelheid van de schijf synchroniseren met de beeldinhoud eenmaal dat de motor op de juiste snelheid draaide.

John Logie Baird zal later ook experimentele kleurentelevisies ontwerpen, maar de ontwikkeling werd onderbroken door de oorlog.


De neon-lamp (afbeelding links) had een afmeting van één duim op twee duimen (ongeveer 2.5 op 5cm). Het beeld dat waargenomen werd was niet groter. De televisiekits werden voorzien van een lenzenstelsel om het beeld wat te vergroten, maar daarbij werd het beeld nog minder helder. Er werden testen uitgevoerd met neon-buizen met kwikdamp; deze gaven licht dat meer wit was, maar de lineariteit ging daarbij verloren: grijstinten konden bijna niet weergegeven worden.

De neon lamp dateert van 1935. Rond dezelfde periode hadden de duitsers reeds televisietoestellen met een echte beeldbuis. De duitsers waren gereed voor de tweede wereldoorlog.



Voorstelling van een televisiestudio (1931)


Principe van de televisie (systeem van Baird)



Flying spot scanner
(beeldaftasting door bewegende lichtstraal)

Bij het systeem met de Nipkov schijf die een deel van het beeld doorliet naar een fotocel was er een sterke lichtbron nodig: er was ongeveer 40kW nodig om de studio te belichten. Een geforceerde koeling moest voorzien worden.

Om de lage gevoeligheid van de opnamecel te compenseren ging men omgekeerd te werk: een zeer sterke projector belichte de presentator die in het donker opgesteld stond. De lichtstraal belichtte niet het volledig beeld, maar tastte het beeld af (flying spot scanner).

Het gereflekteerd licht dat in intensiteit gemoduleerd was door de helderheid van het deel dat belicht werd, werd opgevangen door een aantal fotocellen. De zaal was verder volledig donker en de muren waren zwart geschilderd om reflekties tegen te gaan. Rechts zie je een voorstelling van een dergelijk studio (jaren 1930).

Het systeem werkte omgekeerd: de "camera" was eigenlijk een sterke projector en de uitsnede werd bepaald door de projector anders te richten of te zoomen. Het systeem was enorm storend voor de presentator en het systeem werd niet in de praktijk gebruikt. Buiten was het systeem trouwens volkomen waardeloos. Het systeem werd enkel gebruikt voor testdoeleinden voor de tweede wereldoorlog. Uiteindelijk zag iedereen in dat het systeem van John Baird een doodlopende straat was.

Om het probleem van de televisiecamera op te lossen, is men een intermediate film system gaan gebruiken waarbij men film belichtte, ontwikkelde en scande.

Publicités - Reklame

-