ویویدکس/اخبار و مقالات/دوربین تلویزیون

دوربین تلویزیون


در سال 1987 ، J.J.Thomson ( فیزیکدان انگلیسی ) موفق به انکسار اشعۀ کاتدی که از عناصر اصلی لامپ اشعه کاتدی مدرن ( CRT ) می باشد ، شد .

اولین نسخه CRT توسط فیزیکدان آلمانی Karl Ferdinand Braun کشف شد و به نام لامپ Braun نیز شناخته می شود . اختراع او یک دیود-کاتد سرد بود که در واقع اصلاح شده ی لامپ Crookes به همراه صفحۀ پوشیده شده از فسفر بود .

لامپ اشعه کاتدی ، به صورت موفقیت آمیز به عنوان وسیلۀ نمایش توسط پروفسور آلمانی Max Dieckman در سال 1906 ارائه شد . نتایج آزمایشات این پروفسور توسط مجلۀ علمی آمریکایی در سال 1909 انتشار یافت.

درسال 1908 ، Alan Archibald Campbell-Swinton از اعضای جامعۀ علمی سلطنتی انگلستان ، مقاله ای در مجله ی طبیعت منتشر کرد که در آن به شرح چگونگی " دید دوربرد الکتریکی " و طریقۀ دسترسی به آن بوسیلۀ استفاده از لامپ اشعه کاتدی ( لامپ Braun ) ، پرداخت . همچنین لامپ اشعه کاتدی را به عنوان دستگاه منتقل کننده و دریافت کننده در نظر گرفت .

او دیدگاه خود را در طی سخنرانی که در لندن در 1911 داشت ، گسترش داد و گزارش این سخنرانی را در مجلۀ Times و Rontgen منتشر کرد . همچنین ، Campbell Swinton ، در مقاله ای که در مجلۀ طبیعت در سال 1926 منتشر شده بود ، برخی از نتایج نه چندان رضایت بخش آزمایشات را اعلام کرد .

اولین آزمایش ها را با همکاری G.M.Minchin و J.C.M Stanton انجام داده بود . آنها تلاش کردند که سیگنال الکتریکی را توسط انداختن یک عکس روی صفحه ای فلزی با روکش سلنیوم ، تولید کنند . همچنین به طور همزمان این صفحه توسط یک پرتو اشعه کاتدی مورد اسکن قرار می گرفت .

این آزمایش ها قبل از March 1914 که Minchin فوت کرد ، انجام شد . همچنین این آزمایش ها در سال 1937 توسط دو تیم مختلف به نام های H.Miller & J.W.Strange از کمپانی EMI و H.Iams & A.Rose از کمپانی RCA انجام شد . هردوی این تیم ها در انتقال بسیار ضعیف تصویر توسط صفحۀ روکش سلنیومی Campbell-Swinton موفق بودند . گرچه دیگران این آزمایش ها را توسط یک لامپ اشعه کاتدی به عنوان دریافت کننده ، انجام داده بودند ، مفهوم استفاده از لامپ اشعه کاتدی به عنوان منتقل کننده ، مبحثی بدیع و نو بود .

اولین لامپ اشعه کاتدی که از کاتد گرم استفاده کرد توسط John B.Johnson ( که نام خود را به نویز جانسون گذاشت ) و Harry Weiner Weinhart از کارخانۀ Western Electric ، توسعه داده شد و

و Western Electric در سال 1922 به یک برند تجاری تبدیل شد .

مشکل حساسیت پایین به نور و در نتیجۀ آن خروجی ضعیف الکتریکی از انتقال لامپ دوربینی ، ( Camera tubes ) توسط معرفی تکنولوژی ذخیره سازی شارژ ، بوسیلۀ مهندس مجارستانی Kalman Tihanyi در سال 1924 حل شد . Tihanyi سیستم تلویزیونی را طراحی کرد که در آن به صورت کامل از اسکن الکترونیکی و عناصر صفحه نمایش استفاده می شد و همچنین از تکنیک ذخیره سازی شارژ به هنگام اسکن " دوربین " بهره می گرفت .

راه حل یک لامپ دوربینی بود که بار های الکتریکی ( فتو الکترون ) را در داخل لامپ به هنگام هر سیکل اسکن ، جمع آوری و ذخیره می کرد . این دستگاه را به عنوان یک سیستم تلویزیونی به نام رادیوسکوپ معرفی کرد و در مارچ 1926 در مجارستان ثبت اختراع کرد . بعد از انجام مقادیری اصلاح روی اختراع Tihanyi در 1928 ، اختراع او در بریتانیا در 1930 بی اعتبار اعلام گردید و او تقاضای ثبت این اختراع را در ایالات متحده انجام داد .

اگرچه پیشرفت Tihanyi در طراحی آیکونوسکوپ RCA گنجانده شد ، اما تا ماه می سال 1939 اختراع او در ایالات متحده ثبت نشد . در اکتبر قبل از 1939 ، لامپ دریافت کننده Tihanyi ثبت اختراع شده بود . هر دوی این اختراعات قبل از ثبت شدن توسط RCA خریداری شده بودند . ایدۀ ذخیره سازی Tihanyi به عنوان یک الگوی اصلی در طراحی عناصر تلویزیون تا حال حاضر نقش مهمی را در تولیدات ایفا می کند .

در 25 دسامبر 1926 ، kenjiro TakaYanagi یک سیستم تلویزیونی با 40 خط رزولوشن ارائه داد که در آن صفحۀ نمایش CRT را در دبیرستان صنعتی Hamamatsu به کار گرفت . TakaYanagi در جهت ثبت اختراع اقدامی انجام نداد .

در 7 سپتامبر 1927 ، Philo Farnsworth در آزمایشگاه خود در خیابان Green Street ، شمارۀ 202 ، در سان فرانسیسکو ، توسط لامپ دوربینی تقطیع تصویر ( Image dissector camera tube ) اولین تصویر خود که خط سادۀ صاف بود را انتقال داد .

تا 3 سپتامبر 1928 ، Farnsworth به قدری در کارش پیشرفت کرد که جلسۀ پرسش و پاسخ برای مطبوعات برگزار کرد . به طرز قابل توجهی این جلسه به عنوان اولین جلسۀ پرسش و پاسخ تلویزیون الکترونیکی ، در نظر گرفته می شود .

در 1929 ، سیستم توسط حذف ژنراتور موتور اصلاح شد و در نتیجۀ آن سیستم تلویزیونی Farnsworth ، دارای هیچ قسمت مکانیکی نبود .

در همان سال ، Farnsworth توسط سیستمش ، اولین تصویر زندۀ انسانی را که شامل یک درخت و تصویری نیم اینچی از همسر خود Elma (" pem ") با چشمانی بسته ( احتمالا به دلیل نورپردازی ) بود را منتشر کرد.

 

در همین زمان ، Vladimir Zworykin مشغول آزمایش لامپ اشعه کاتدی در جهت تولید و نمایش تصویر بود . او در زمانی که در کارخانۀ WestingHouse Electric در سال 1923 کار می کرد شروع به توسعۀ لامپ دوربینی الکترونیکی کرد . ولی در جلسۀ ارائه در سال 1925 ، تصویر تار ، با کنتراست کم ، بدون حرکت و ضعیف بود . لامپ تصویری Zworykin هیچگاه فراتر از آزمایشگاه او ظاهر نشد .

اما ، RCA که به عنوان یکی از اختراعات Westinghouse ثبت شد ، ثابت کرد که اختراع لامپ تقطیع تصویر Farnsworth در سال 1927 بسیار کلی بود و شامل دیگر دستگاه های تصویر برداری الکترونیکی نمیشد . بنابراین RCA با در نظر داشتن اختراع Zworykin در سال 1923 ، شکایتی به اتهام مداخله علیه Farnsworth مطرح کرد .

بازرس آمریکایی ثبت اختراع با این ادعا مخالفت کرد و معتقد به اولویت داشتن اختراع Farnsworth در برابر Zworykin بود . Farnsworth مدعی شد که سیستم اختراعی Zworykin در سال 1923 قادر به تولید تصویر الکتریکی قابل رقابت با اختراع خودش نمی باشد .

Zworykin حق ثبت اختراع نوع انتقال رنگی اختراع قبلی خود در سال 1923 ، در سال 1928 دریافت کرد و همچنین این دو اختراع را در 1931 از هم جدا ثبت کرد . هرچند Zworykin برای معرفی مدارکی دال بر اثبات کارکرد لامپ اختراعی خود در سال 1923  ، ناتوان یا بی میل بود .

در سپتامبر 1939، بعد از باختن در دادگاه تجدید نظر و مصمم شدن در جهت پیش روی در تولید تجاری تجهیزات تلویزیونی ، RCA با پرداخت یک ملیون دلار در بازه ی 10 ساله به Farnsworth موافقت کرد و همچنین متعهد به پرداخت پول برای لیسانس اختراع Farnsworth شد .

در سال 1933 ، RCA ، لامپ دوربینی اصلاح شده ای را معرفی کرد که ، بر اصل ذخیره سازی شارژ Tihany استوار بود .  حساسیت نوری لامپ جدید در حدود 75,000 lux (  lux = one lumen per square meter ) بود و براین اساس بسیار حساس تر از لامپ تقطیع Farnsworth بود .

 

هرچند ، Farnsworth بر مشکلات برقی دستگاه خود توسط اختراع " multipactor " و پدیدۀ تشدید الکترونی فائق آمده بود و روی این پدیده در سال 1930 شروع به كار کرد و در سال 1931 آن را تشریح کرد . بر اساس گزارش ها این لامپ کوچک می توانست یک سیگنال را به توان 60 یا بیشتر تقویت کند .

همچنین این لامپ کوچک آینده روشنی را در تمامی زمینه های الکترونیک نشان می داد . مشکل multipactor این بود که با نرخ نامطلوبی فرسوده می شد .

در نمایش Berlin در آگوست 1931 ، Manfred von Ardenne توضیحی عمومی دربارۀ یک سیستم تلویزیونی که در آن از یک CRT برای فرستادن و دریافت استفاده می شد ، داد . هرچند Ardenne ، لامپ دوربینی را توسعه نداده بود و به جای آن از CRT به عنوان اسکنر نقطه-پرواز برای اسکن اسلاید ها و فیلم ها استفاده می کرد .

در 25 آگوست 1934 ، philo Farnsworth به مدت 10 روز در موسسۀ Franklin در فیلادلفیا ، اولین توضیحات عمومی در مورد تمامی سیستم های تلویزیونی که با دوربین زنده کار می کنند ، داد .

در بریتانیا ، واحد مهندسی شرکت EMI که توسط Isaac Shoenberg هدایت می شد در سال 1932 ، درخواست ثبت اختراع برای وسیله ای جدید به نام " Emitron " را داد که این وسیله قلب دوربین های طراحی شده برای BBC را تشکیل می داد .

در نوامبر 1936 ، سرویس توزیع 405 خطی که از Emitron استفاده می کرد در استدیو های کاخ Alexandra شروع به کار و انتقال از دکل خاص ساخته شده در بالای یکی از برجهای Victorian ، کرد .

برای مدت کوتاهی ، این سرویس ، با سیستم مکانیکی Baird در استدیوهای مجاور به صورت تناوبی کارکردند ولی این سرویس خیلی قابل اعتمادتر با برتری بیشتر بود . این اولین سرویس تلویزیونی با کیفیت بالا در جهان بود . آیکونوسکوپ آمریکایی اصلی دارای نرخ بالایی از نویز ، تداخل در سیگنال بود و به همین سبب نتایج ناامید کننده ای ارائه می داد . خصوصا در مقایسه با سیستم های اسکن مکانیکی که بعد ها با کیفیت بالاتر عرضه شدند .

واحد مهندسی شرکت EMI تحت سرپرستی Isaac Shoenberg چگونگی تولید سیگنال الکترونیکی را توسط آیکونوسکوپ (  Emitron ) آنالیز کردند و به این نتیجه رسیدند که بازده واقعی آن فقط 5 درصد ماکزیمم تعریف شده در تئوری است . آنها این مشکل را توسط توسعه دادن حل کردند و دو اختراع شامل دو لامپ دوربینی جدید به نام های Super-Emitron و cps در سال 1934 کردند .

Super-Emitron بین 10 تا 15 برابر حساستر از Emitron اولیه و همچنین لامپ های آیکونوسکوپ بود . حتی در بعضی موارد این نرخ بزرگتر نیز می شد . برای نخستین بار ، این سیستم توسط BBC برای نمایش خیابانی در سالگرد آتش بس در سال 1937 استفاده شد که در آن روز مردم توانستند در تلویزیون تماشا کنند که شاه چگونه تاج گل را بر بنای یادبود شهدای گمنام قرار می دهد .

این اولین باری بود که کسی می توانست صحنه ای از خیابان را به صورت زنده از دوربین های نصب شده روی پشت بام همسایگان ، پخش کند چرا که هیچ یک از Farnsworth و یا RCA تا قبل از نمایشگاه نیویورک در سال 1939 نتوانستند این کار را انجام دهند .

در سوی دیگر ، در سال 1934 ، Zworykin ، حق ثبت اختراع را با کمپانی آلمانی Telefunken منتشر کرد . در نتیجۀ این همکاری ، " آیکونوسکوپ تصویر " ( به آلمانی " Superikonoskop " ) تولید شد . در اصل این لامپ شبیه به Super Emitron بود . تولید و ورود به بازار تجاري دو محصول Super Emitron و آیکونوسکوپ در بازار اروپا ، متاثر از دعوای ثبت اختراع Zworykin و Farnsworth نشد چرا که Dieckmann و Hell در آلمان حق الویت در ثبت اختراع لامپ تقطیع تصویر داشتند و در سال 1925 در آلمان 2 سال قبل از اینکه Farnsworth همین کار را در آمریکا انجام دهد ، اختراعی برای لامپ تقطیع تصویر فتوالکتریکی برای تلویزیون ( Lichtelektrische Bildzerlegerrohre fur Fernseher ) انجام دادند .

آیکونوسکوپ تصویر ( Superikonoskop ) بین سالهای 1936 تا 1960 ، تبدیل به استاندارد صنعتی برای پخش عمومی در اروپا شد و بعد از آن این سیستم توسط لامپ plumbicon و vidicon جایگزین شد .

در واقع اینها نمایندۀ سنتی اروپایی در لامپ های الکترونیکی بودند که با نماینده آمریکایی آن که توسط لامپ تصویر orthicon معرفی می شد ، رقابت می کردند . کمپانی Heimann ، سوپر آیکونوسکوپ را برای مسابقات المپیک برلین در سال 1936 تولید کرد .

همچنین بین سالهای 1940 تا 1955 نیز آیکونوسکوپ را تولید و در چرخه تجاری وارد کرد و در نهایت کارخانۀ هلندی Philips ، آیکونوسکوپ تصویر و multicon را در سالهای 1952 تا 1958 تولید و به چرخه ی تجاری وارد کرد .

در آن زمان پخش تلویزیونی آمریکایی از مارکت های متفاوتی در ابعاد مختلف تشکیل شده بود که هرکدام برای برتری بر دیگری از نظر تکنولوژی و برنامه ریزی رقابت می کردند تا زمانی که در سال 1941 قراردادها و استانداردها وضع شد .

مثلا RCA ، تنها آیکونوسکوپ را در نیویورک استفاده می کرد و Farnsworth تکنیک تقطیع تصویر را در فیلادلفیا و سان فرانسیسکو اجرا می کرد . در سپتامبر 1939 ، RCA ، توافق نامه ای در جهت دسترسی به اختراع Farnsworth امضا کرد که به موجب آن تا ده سال آینده می بایستی برای دسترسی به آنها پول پرداخت می کرد .

با این توافق تاریخی ، RCA بهترین های تکنولوژی Farnsworth را در سیستم های خود ادغام کرد . در سال 1941 ، ایالات متحده تلویزیون 525 خطی را به کار گرفت .

اولین تلویزیون استاندارد 625 خطی در اتحاد جماهیر شوروی سابق در سال 1944 طراحی شد و به عنوان یک استاندارد ملی در سال 1946 درآمد . اولین پخش در استاندارد 625 خطی در سال 1948 در Moscow بود .

مفهوم استاندارد 625 خطی متعاقبا در استاندارد CCIR اروپا به کار گرفته شد . در سال 1936 ، Kalman Tihanyi ، اصول صفحه نمایش پلاسما و یا همان  اولین سیستم نمایش صفحه تخت را تشریح کرد .

در سال 1978 ، James Pmitchel ، احتمالا اولین نسخۀ تلویزیون LED با پنل تخت منوکروماتیک که در آن LED به جای CRT قرار می گرفت را تشریح و الگوسازی کرد .

 

تلویزیون رنگی

اولین استفاده از 3 تصویر مونوکروم برای تولید تصویر رنگی تقریبا همزمان با ساختن اولین تلویزیون های سفید و سیاه ، آزمایش شد . تلویزیون های قدیمی تر طرح RGB ( قرمز ، سبز ، آبی ) را دارند درصورتی که تلویزیون های مدرن بر روی LED تمرکز می کنند تا تصویر را تولید کنند .

در میان اولین مقاله های منتشر شده  برای تلویزیون ، یکی از آنها که توسط Maurice le Blanc در سال 1880 نوشته شده در مورد سیستم رنگی است و شامل اولین ادبیات تلویزیونی در مورد خط و فریم و اسکن است و به رغم این اطلاعات  ، هیچ جزئیات کاربردی ارائه نشده است .

مخترع لهستانی Jan Szcze Panik در سال 1897 یک سیستم تلویزیون رنگی را ثبت اختراع عدد که در فرستنده از یک سلول فتوالکتریکی سلنیوم استفاده می کرد و در گیرنده الکترومگنتی به کاربرد که آینۀ نوسانی و منشور متحرک را کنترل می کرد .

اما سیستم او هیچ وسیله ای برای آنالیز طیف رنگها در انتهای فرستنده نداشت و آن طور که او توضیح داد ، کار نکرد .

مخترع دیگری به نام Hovannes Adamian نیز در اوایل سال 1907 آزمایشاتی در مورد تلویزیون رنگی انجام داد . اولین پروژه ی تلویزیون رنگی به نام او ثبت شده است و در مرکز ثبت اختراع در 31 مارچ 1908 در آلمان با شمارۀ 197183 درج شد .

همچنین در بریتانیا در اول آوریل 1908 با شمارۀ 7219 و در فرانسه با شمارۀ 390326 و در روسیه سال 1910 با شمارۀ 17912 ثبت شد .

مخترع اسکاتلندی John Logie Baird در 3 جولای 1928 ، اولین انتقال رنگی را بدین شرح توضیح داد :

استفاده از دیسک های اسکن در انتهای فرستنده و گیرنده توسط سه مارپیچ دیافراگم که هر مارپیچ دارای فیلتر هایی با رنگ های اولیه متفاوت می باشد و همچنین در انتهای گیرنده سه منبع نوری با یک کموتاتور برای تناوب نور های آنها ، وجود دارد . همچنین Baird در 4 فوریه 1938 اولین پخش رنگی دنیا را توسط فرستادن تصویری 120 خطی که به صورت مکانیکی اسکن شده بود ، انجام داد . اولین تصویر را از استودیو های کاخ Bairds crystal به صفحه نمایش در تئاتر لندن فرستاد .

همچنین در جون 1929 ، تلویزیون رنگی اسکن شده مکانیکی توسط آزمایشگاه های Bell تشریح شد . این آزمایشگاه از سه سیستم کامل متشکل از سلول فتوالکتریک ، تقویت کننده ، لامپ درخشان و فیلتر رنگ و سری هایی از آینه برای اضافه کردن اثر قرمز ، سبز و آبی تصاویر و تبدیل آن به یک عکس کامل رنگی استفاده کرد .

همچنین اولین سیستم کاربردی هیبریدی توسط John Logie Baird پایه گذاری شد . در سال 1940، تلویزیون رنگی متشکل از صفحه نمایش سنتی سیاه و سفید به همراه دیسک رنگی چرخشی را برای عموم تشریح کرد .

این دستگاه بسیار گود و عمیق بود اما توسط آینه ای که مسیر نور را خم می کرد اصلاح و تبدیل به یک دستگاه کاربردی با یک کنسول معمولی شد . هرچند ، Baird از طراحی راضی نبود و در اوایل سال 1944 به مجلس مشاورۀ دولت انگلستان اعلام کرد که از نظر او دستگاه کاملا الکترونیک بهتر است .

مخترع مکزیکی به نام Guillermo Gonzalez Camarena نیز نقش مهمی را در اختراع تلویزیون های اولیه ایفا کرد . آزمایشهای او که در ابتدا به نام telectroescopia شناخته شده بود ، در سال 1931 شروع شد و منجر به ثبت اختراع trichromatic field sequemtial system در تلویزیون های رنگی در سال 1940 شد .

در سال 1939 ، مهندس مجارستانی peter carl Goldmark ، در CBS سیستم الکترومکانیکی را معرفی کرد که شامل سنسور آیکونوسکوپ بود . سیستم رنگی-توالی-میدانی CBS مقداری مکانیکی محسوب می شد و شامل یک دیسک بود که از فیلتر های قرمز و آبی و سبز تشکیل شده بود . این دیسک در داخل دوربین تلویزیون با سرعت 1200 rpm می چرخید و یک دیسک مشابه نیز در مقابل لامپ اشعه کاتدی داخل تنظیمات گیرنده به طور همزمان می چرخید .

این سیستم برای اولین بار در 29 آگوست 1940 برای کمیسیون ارتباطات فدرال ( FCC ) تشریح شد و در 4 سپتامبر به مطبوعات نشان داده شد .

در 28 آگوست 1940 ، CBS شروع به تست میدان رنگی با استفاده از فیلم کردونیز در 12 نوامبر دوربین های زنده را آزمایش کرد . در 20 فوریه 1941 ، NBC ( تحت پوشش RCA ) اولین تست میدان تلویزیون های رنگی را انجام داد .

CBS ، تست های روزانه میدان را در 1 جون 1941 آغاز کرد . این سیستم های رنگی قابل مقایسه با تلویزیون های سیاه و سفید آن دوران نبود و از آنجایی که در آن زمان هیچ کس دسترسی به تلویزیون رنگی نداشت ، مشاهدۀ تست میدان رنگی تنها محدود به RCA و مهندسان CBS و افراد دعوت شده از مطبوعات بود .

هیئت نظارت بر تولیدات در آمریکا در زمان جنگ جهانی دوم ( WPB ) تولید تلویزیون و تجهیزات رادیویی را برای استفاده شهروندان از 22 آوریل 1942 تا 20 آگوست 1945 ، متوقف کرد و هرگونه فرصتی برای معرفی تلویزیون های رنگی به عموم مردم را محدود کرد .

در اوایل 1940 ، Baird شروع به کار روی سیستم های تمام الکترونیک که از آن را " Telechrome " می خوانده کرده بود . دستگاه های Telechrome اولیه ، از دو تنفگ الکترونی که دو طرف یک صفحه فسفر را هدف می گیرند استفاده می کردند .

با استفاده از فسفر Cyan و فسفر Magneta یک صفحه رنگی منطقی قابل مشاهده بود . او همچنین سیستم مشابهی را که در آن از سیگنال های مونوکروم برای تولید تصویر 3D ( Stereoscopic ) استفاده می کرد ، تشریح کرد . تشریح 16 آگوست 1944 اولین مثال سیستم تلویزیون رنگی کاربردی بود .

کار روی Telechrome ادامه پیدا کرد و طرح هایی برای معرفی نسخۀ سه-تفنگه برای رنگ کامل پایه ریزی شد . این نسخه از مدل طرح دار صفحه فسفر استفاده می کرد و تفنگ ها لبۀ یک طرف از صفحه فسفر را نشانه می رفتند . هرچند مرگ نابهنگام Baird در سال 1946 پیشرفت در زمینه سیستم Telechrome را ناتمام گذاشت .

مفاهیم مشابهی در طی دهه 1940 و 1950 مطرح شد که تفاوت اولیه آن ها در روش ترکیب رنگ های تولیدی توسط سه تنفگ بود .

لامپ ژیر ( Geer tube ) به مفهوم Baird شبیه بود ولی از هرم های کوچکی استفاده کرده بود که روی صفحۀ خارجی آن ها فسفر قرار داشت در حالی که Baird از صفحۀ تخت استفاده کرده بود .

گروه penetron از 3 لایه فسفر روی هم استفاده کردند و از این طریق قدرت پرتو را برای رسیدن به لایه های بالایی در جهت ترسیم ، افزایش دادند . گروه chromatron ، از یک درسته سیم های متمرکز برای انتخاب فسفر های رنگ شده که به صورت نوار عمودی در لامپ هستند ، استفاده کرد .

یکی از بزرگترین چالش های تکنیکی در معرفی تلویزیون رنگی ، تمایل به حفظ پهنای باند بود که به طور بالقوه سه برابر بیشتر از حد موجود در استاندارد تلویزیون سیاه و سفید بود و تمایلی برای استفاده بیشتر از طیف رادیویی وجود نداشت .

در ایالات متحده ، بعد از مقادیر قابل ملاحظه ای تحقیق ، کمیته ملی سیستم تلویزیون تمامی سیستم های رنگی سازگار الکترونیک توسعه داده شد . توسط RCA را تایید کرد . این سیستم ، رمزگذاری اطلاعات رنگ را جدا از اطلاعات روشنایی انجام داده بود و به همین دلیل ، رزولوشن اطلاعات رنگ را کاهش داده بود تا پهنای باند را حفظ کند .

وضوح تصویر در تلویزیون های رنگی تقریبا قابل مقایسه با وضوح تصویر در تلویزیون های سیاه و سفید موجود بود . البته نسبتا وضوح آن کاهش یافته بود . تلویزیون های رنگی می توانند اطلاعات اضافی سیگنال را رمزگشایی کرده و صفحه نمایش رنگی با وضوح محدود تولید کنند .

وضوح بالاتر تلویزیون های سیاه و سفید و رزولوشن پایین تر صفحات رنگی ظاهرا باعث ایجاد انگیزه در جهت تولید صفحه رنگی با رزولوشن بالا شد . موسسه استاندارد NTSC یک دستاورد تکنیکی بزرگ را مطرح کرد .

با اینکه تلویزیون رنگی در آمریکا در 1953 معرفی شد ، قیمت بالا و کمیابی رنگ های برنامه ریزی باعث مورد مقبول نشدن در بازار تجاری شد .

اولین پخش رنگ ملی ( The 1954 Tournament Of Roses Parade ) در 1 ژانویه 1954 اتفاق افتاد . اما در طول این 10 سال ، اکثر برنامه ها به سیاه و سفید پخش می شدند . اواسط دهۀ 60 ( 1960 ) بود که تلویزیون های رنگی در مقادیر بالا به فروش رفتند . دلیل این امر ، اعلام پخش رنگی بیشتر از نصف برنامه ها در پاییز آن سال بود .

یک سال بعد ، تمام برنامه های ساعت های پر بیننده رنگی پخش شد . در سال 1972 ، تمام برنامه های سیاه و سفید به رنگی تبدیل شدند . تلویزیون های رنگی اولیه ، یا به صورت کنسولی روی زمین قرار می گرفتند و یا روی میز بودند که هر دوی آن ها سنگین و غیر قابل حرکت بودند .

معرفی تلویزیون رنگی قابل حمل و سبک توسط General Electric در بهار سال 1966 ، انعطاف بیشتری را در تماشای این تلویزیون ها موجب شد . و نهایتا در سال 1972 فروش تلویزیون های رنگی از سیاه و سفید پیشی گرفت .

همچنین تا دهۀ 1960 ، پخش رنگی در اروپا از استاندارد PAL پیروی نمی کرد . در اواسط دهۀ هفتاد (1970) تنها مراکز پخش سیاه و سفید ، چند ایستگاه فرکانس UHF در مغازه های کوچک و تعداد انگشت شماری low power repeater در مغازه های کوچکتر بود . تا سال 1979 آخرین تلویزیون های سیاه و سفید نیز تبدیل به رنگی شد و در اوایل دهۀ 1980 ، تلویزیون های سیاه و سفید روانۀ بازار بازیافت و استفاده های دیگر شد .

 

تلویزیون های دیجیتالی :

تلویزیون دیجیتالی ( DTV) انتقال صدا وفیلم توسط سیگنال پردازش شده دیجیتالی می باشد و در مقابل آن تلویزیون انالوگ با سیگنال جدا شده از کانال قرار دارد . تلویزیون دیجیتالی در یک پهنای باند مشخص قادر به پخش بیش از یک برنامه است .

این یک سرویس خلاقانه است که اولین نشانه های تکامل در تکنولوژی تلویزیون بعد از تلویزیون رنگی در دهه 1950 می باشد .

موجودیت این تلویزیون ها به طور ویژه با در دسترس بودن کامپیوترهای سطح بالا و ارزان مربوط است . در دهۀ 1990 بود که تلویزیون های دیجیتال به یک احتمال واقعی تبدیل شدند .

در اواسط دهۀ 1980 ، مصرف کنندۀ لوازم الکترونیکی ژاپنی ، شرکت Sony را استوار کرد که در آن از تکنولوژی HDTV و تجهیزات برای ظبط با رزولوشن بالا استفاده می شد . همچنین سیستم MUSE توسط NHK که یک پخش کننده ژاپنی بود ، پیشنهاد شد . این سیستم می توانست به عنوان تهدیدی ، کمپانی های آمریکایی الکترونیک را تحت الشعاع قرار بدهد .

سیستم Sony تصاویر را در رزولوشن 1125 خطی تولید می کرد ( یا به زبان دیجیتالی 1125*1875 ،  نزدیک به رزولوشن ویدئو HD ) این سیستم را تا june ، 1990 ادامه داد و در آن زمان استاندارد MUSE ژاپنی بر اساس یک سیستم آنالوگ در بین بیش از 23 مفهوم تکنیکی جدید دیگر ، مورد توجه قرار گرفت .

سپس یک کمپانی آمریکایی احتمال تولید سیگنال تلویزیون دیجیتالی را مطرح کرد . این پیشرفت از چنان اهمیتی برخوردار بود که FCC تصمیم خود در مورد استاندراد ATV را به تعویق انداخت و منتظر توسعۀ استاندارد دیجیتالی شد .

در مارچ 1990 ، وقتی به وضوح مشخص شد که استاندارد دیجیتالی قابل اجرا است ، FCC تصمیماتی حیاتی گرفت . در درجه اول ، کمیسیون اعلام کرد که استاندارد ATV جدید باید بیشتر از یک سیگنال آنالوگ تقویت شده باشد و بایستی قادر به فراهم کردن سیگنال HDTV اصل با حداقل دوبرابر رزولوشن موجود در تلویزیون های حال حاضر باشد .

سپس برای اطمینان از اینکه بینندگانی که مایل به خریداری تلویزیون دیجیتالی جدید نیستند ، قادر به دریافت سیگنال رایگان هستند ، اعلام شد که استاندارد ATV جدید ، باید قابلیت پخش همزمان روی کانالهای مختلف را داشته باشد . همچنین استاندارد جدید ATV ، به سیگنال جدید DTV امکان بودن در یک طراحی کاملا جدید را می داد .

هرچند استاندارد جدید قابلیت رقابت با استاندارد موجود NTSC را نداشت ولی استاندارد جدید DTV قابلیت اصلاحات فراوانی را دارا بود . استاندارد نهایی که توسط FCC قبول شد ، احتیاجی به استاندارد جداگانه برای فرصت اسکن ، نسبت ابعاد یا خطوط رزولوشن نداشت .

این دستاورد حاصل اخلاف نظر بین صنعت الکترونیکی مصرف کننده ( که بعضی از پخش کننده ها شامل آن بودند ) و صنعت کامپیوتر  ( شامل بعضی از تولید کننده های فیلم و گروه های علاقه مند ) بود که هرکدام دارای پروسۀ جدا برای اسکن بودند . اسکن درهم تنیده (interlaced) و اسکن جلو رونده (progressive)

اسکن درهم تنیده که در سطح جهانی استفاده می شود ، ابتدا خطوط زوج را اسکن می کند و سپس به اسکن خطوط فرد می پردازد . اسکن جلو رونده که همان فرصت مورد استفاده در کامپیوترها است ، خطوط را به صورت متوالی از بالا تا پایین اسکن می کند . صنعت کامپیوتر اظهار داشت که اسکن جلو رونده برتر است چرا که مانند اسکن درهم تنیده چشمک نمی زند .

همچنین اظهار کردند که اسکن جلو رونده ارتباط با اینترنت را تسهیل می کند و به طریق ارزان تری قابلیت تبدیل به اسکن درهم تنیده را نسبت به حالت برعکس آن ، دارد .

همچنین صنعت فیلم سازی اسکن جلو رونده را حمایت کرد چرا که این اسکن روشهای مفیدتری برای تبدیل برنامه ها به فرمت دیجیتال به دست می داد . از طرفی صنعت الکترونیکی مصرف کننده و پخش کننده ها این طور بیان کردند که اسکن درهم تنیده تنها تکنولوژی است که می تواند بالاترین کیفیت موجود برای تصاویر را که همان 1080 خط در هر تصویر و 1920 پیکسل در هر لاین است را منتقل کند .

William F Schreiber مدیر برنامۀ تحقیقاتی تلویزیون پیشرفته در موسسۀ تکنولوژی ماساچوست بین سالهای 1983 تا زمان بازنشستگی خود در 1990 ، معتقد بود که ادامۀ طرفداری از اسکن درهم تنیده ، از سمت کمپانی های الکترونیکی مصرف کننده انجام می شود و آنها در حال تلاش برای بازگرداندن سرمایه گذاشته شدۀ خود در سیستم اسکن درهم تنیده هستند .

انتقال و تبدیل تلویزیون های دیجیتالی در اواخر دهۀ 2000 آغاز شد . تمامی دولت ها در سرتاسر جهان تاریخ انقضا برای تمام کردن سیستم های آنالوگ تا سال 2010 تعیین کردند .

در ابتدا میزان پیروی از این قانون کم بود ولی در مدت زمان کمی بسیاری از خانه دار ها تلویزیون خود را به دیجیتالی تبدیل کردند . این تبدیل تا اوسط دهۀ 2010 طول کشید .

 

تلویزیون هوشمند

با تلویزیون اینترنتی با تلویزیون پروتکل اینترنتی اشتباه نشود .

ظهور تلویزیون های دیجیتال منجر به اختراع Smart Tv ( تلویزیون هوشمند ) شد تلویزیون هوشمند که تلویزیون مرتبط یا هیبرید هم نامیده می شود ، یک تلویزیون با اینترنت یکپارچه و ویژگی های نسل دوم وب می باشد . و مثالی از همگرایی تکنولوژیکی بین کامپیوترها ، تلویزیون ها و دستگاه های گیرنده دیجیتال تلویزیون است .

در کنار عملکرد سنتی و قدیمی تلویزیون ها و دستگاه های گیرنده دیجیتال که از طریق پخش حاصل می شد ، دستگاه های جدید جدید قادر به فراهم کردن تلویزیون اینترنتی ، رسانه های تعاملی آنلاین و محتوای فوق العاده و دسترسی به شبکه در داخل منزل هستند . این تلویزیون ها با یک سیستم عامل از قبل بارگذاری شدند.

تلویزیون هوشمند نباید با تلویزیون اینترنتی یا IPTV یا WebTV اشتباه گرفته بشود . تلویزیون اینترنتی مربوط به محتوای دریافتی تلویزیون از طریق اینترنت به جای سیستم های سنتی ( terrestrial و کابل و ماهواره ) ( هرچند اینترنت توسط این راه ها دریافت می شود ) است .

تلویزیون پرتوکل اینترنتی ( IPTV ) یکی از استاندارد های تکنولوژی تلویزیون اینترنتی است که توسط پخش کننده ها استفاده می شود ، کلمۀ  تلویزیون Web ( WebTV ) برای برنامه های تولیدی توسط شرکت های مختلف و افراد برای پخش در تلویزیون اینترنتی ، استفاده می شود .

اولین اختراع در سال 1994 برای سیستم تلویزیون هوشمند که با سیستم پردازش اطلاعات وصل شده بود ، توسط شبکۀ آنالوگ یا دیجیتال ، ثبت شد .

جدا از مزیت وصل بودن به شبکۀ اطلاعات ، یکی از مهمترین مزایای آن ، توانایی دانلود نرم افزار مورد نیاز بنابر تقاضای کاربر و پردازش احتیاجات کاربر بود . اکثر تولید کنندگان تلویزیون ، تولید تلویزیون هوشمند را در اواسط و اواخر 2015 اعلام کردند .

 

تلویزیون 3D

تلویزیون 3D ( Stereosopic ) اولین بار در 10 آگوست 1928 توسط John logie Baird در لندن تشریح شد . او پیش قدم در استفاده از سیستم الکترومکانیکی و تکنیک لامپ اشعه کاتدی در تلویزیون 3D بود .

اولین تلویزیون 3D در 1935 تولید شد . ظهور تلویزیون های دیجیتال در دهه 200 ، مسیر تلویزیون های 3D را بسیار هموار کرد .

به رغم موفقیت تلویزیون 3D برای تماشا از طریق دیسک های Blue-Ray ، برنامه نویسی 3D در عموم اقبال نیافت و بسیاری از کانال های 3D تلویزیون در اوایل تا اواسط دهه 2010 بسته شدند .

 

تلویزیون ماهواره ای

تلویزیون ماهواره ای یك سیستم ارائه برنامه تلویزیونی از طریق بازپخش سیگنال از ماهواره ارتباط است . سیگنال ها از طریق آنتن انعکاسی سهمی خارجی ( Outdoor parabolic reflector antenna ) یا همان دیش ماهواره و مبدل کاهش نویز ( LNB) دریافت می شوند ، سپس گیرنده ماهواره برنامه تلویزیونی مورد علاقه را رمزگشایی می کند تا بر روی تلویزیون برای نمایش ظاهر شود .

گیرنده می تواند به عنوان یک دستگاه خارجی تعبیه شود و یا عضوی داخلی از تنظیمات تلویزیون باشد . تلویزیون ماهواره ای کانال ها و سرویس های گسترده ای را به خصوص در مناطق جغرافیایی که فاقد تلویزیون زمینی یا کابلی هستند ، ارائه می دهد .

معمول ترین روش دریافت ، تلویزیون ماهواره ای پخش مستقیم ( DBSTV ) است که به مستقیم به خانه (DTH) نیز مشهور است . در سیستم های DBSTV ، سیگنال ها از یک ماهواره پخش مستقیم با طول موج ku باز پخش می شوند و کاملا دیجیتال هستند .

سابقا ، سیستم های تلویزیون ماهواره ای سیستم شناخته شدۀ فقط دریافت را استفاده می کردند . این سیستم ها ، سیگنال های آنالوگ منتقل شده از طیف C-Band از ماهواره نوع FSS را دریافت می کردند و نیاز به استفاده از دیش های بزرگ داشتند . در نتیجه ، نام مستعار این سیستم ها ، بشقاب بزرگ بود و همچنین گرانتر با طرفداران کمتر بودند .

سیگنال های تلویزیونی ماهواره ای پخش مستقیم ، در ابتدا ، آنالوگ بودند و بعد ها به دیجیتال تبدیل شدند . هر دوی آن ها نیاز به دریافت کننده ای سازگار داشتند . سیگنال های دیجیتال ممکن است شامل تلویزیون های کیفیت بالا باشند ( HDTV ) . بعضی از انتقالات سیگنال ها و کانال های تلویزیونی به رایگان برای تماشا موجود است درحالی که بعضی دیگر نیاز به ثبت نام و پرداخت پول دارد .

در سال 1945 ، نویسنده انگلیسی داستانهای علمی تخیلی به نام Arthur C.clarke پیشنهاد سیستم ارتباطی جهانی توسط 3 ماهواره با فاصله مساوی از هم در مدار زمین را داد . این مطلب در اکتبر سال 1945 در مجلۀ دنیای بی سیم منتشر شد و مدال موسسۀ Franklin به نام Stuart Ballantine را در سال 1963 برای او به ارمغان آورد .

در 23 جولای 1962 اولین سیگنال تلویزیونی ماهواره ای اروپا به آمریکای شمالی از طریق ماهوارۀ Telstar در بالای اقیانوس اطلس ، بازپخش شد . سیگنال ها در اروپا و آمریکای شمالی دریافت و پخش شدند و بیشتر از 100 میلیون نفر آن را تماشا کردند .

ماهواره Relay 1 که در سال 1962 راه اندازی شد ، اولین ماهواره انتقال سیگنال تلویزیونی از آمریکا به ژاپن بود . در 26 جولای 1963 اولین ماهواره ارتباطی همگام با مدار زمین به نام Syncom 2 شروع به کار کرد .

در 6 آوریل 1965 ، اولین ماهواره ارتباطی بازرگانی به نام IntelSat 1 و مشهور به Early Bird در مدار زمین راه اندازی شد . در اکتبر 1967 ، اولین شبکۀ ملی ماهواره های تلویزیونی به نام Orbita توسط اتحاد جماهیر شوروی راه اندازی شد و این سیستم بر اساس استفاده زیاد از ماهوارۀ بیضوی Molnia در جهت بازپخش و تحویل سیگنال های تلویزیونی به 20 ایستگاه زمینی مجهز به آنتن سهموی ( دیش ) با قطر 39 feet (12m) طراحی شده بود .

اولین ماهواره بازرگانی آمریکای شمالی که سیگنال های تلویزیونی را منتقل کرد ایستگاه زمینی Anik1 در کانادا در نوامبر 1972 بود . اولین ماهواره تجربی آموزشی و ماهواره پخش مستقیم (DBS) به نام ATS-6 در 30 می 1974 راه اندازی شد.

این ماهواره انتقال را در 860 MHz با استفاده از مدولاسیون FM انتقالی به همراه دو کانال صدا انجام داد . این انتقال ها قرار بود در شبه قارۀ هند انجام شود اما اجراکنندگان آن قابل به دریافت سیگنال در اروپای غربی با استفاده از تجهیزات خانگی شدند . این تجهیزات مربوط به تکنیک طراحی تلویزیون های UHF مورد استفاده در آن زمان بود .

در اتحاد جماهیر شوروری در سال 1979 ، سیستم Moskva یا Moscow که شامل پخش و تحویل سیگنال های تلویزیونی از طریق ماهواره بود ، شروع به کار کرد .

ایستگاه های زمینی ایستا و متحرک که مجهز به آنتن سهموی ( دیش ) با قطر 13.1 feet (4m) و 8.2 feet ( 2.5m ) بودند ، سیگنال ها را از ماهواره ارتباطی Gorizont مستقر در مدار زمین دریافت می کردند .

در 26 اکتبر 1976 ، اولین سری از ماهواره های اتحاد جماهیر شوروی ، سیگنال را مستقیم به منازل فرستاد نام آن ماهواره Ekran1 بود . این ماهواره از 714 MHz تحت باند UHF استفاده کرد تا انتقال توسط تلویزیون های موجود باند UHF قابل دریافت باشد .

 

شروع صنعت تلویزیون های ماهواره ای

در آمریکا ، صنعت تلویزیون ماهواره ای ، از توسعه صنعت تلویزیون کابلی ایجاد شد چرا که ماهواره های ارتباطی قادر به توزیع برنامه های تلویزیونی به تلویزیون کابلی متحرک بودند .

شرکت های Home Box Office (HBO) ، Turner Broadcasting system (TBS) و Christian Broadcasting network (CBN) اولین کسانی بودند که از تلویزیون ماهواره ای برای پخش برنامه های خود استفاده کردند .

در سال 1976 ، Taylor Howard of San Andreas در کالیفرنیا اولین شخصی بود که سیگنال های ماهواره ای C-Band را با سیستم خانگی خود دریافت کرد . درسال 1978 ، PBS سرویس پخش عمومی رایگان ، شروع به توزیع برنامه های خود از طریق ماهواره کرد .

در 18 اکتبر 1979، کمیسیون ارتباطات فدرال ، شروع به تعقیب افرادی کرد که ماهواره خانگی بدون اجازه دولتی داشتند . در سال 1979 صفحۀ اول کاتالوگ Nieman – Marcus اختصاص به عکس اولین ماهواره خانگی و قیمت آن که 36,000$ بود ، داشت .

دیش آنها تقریبا 20 feet (6.1m) قطر داشت و قابلیت کنترل از راه دور را دارا بود . در مدت کمی بعد از آن ، قیمت این ماهواره به نصف کاهش یافت ولی فقط 8 کانال برای دریافت موجود بود . تشکل ایستگاه های زمینی تجاری و خصوصی ( SPACE ) در سال 1980 شکل گرفت . این تشکل ، سازمانی بود که صاحبان سیستم های ماهواره ای و مصرف کنندگان را نمایندگی می کرد .

سیستم های تلویزیونی ماهواره ای اولیه به دلیل قیمت و حجم بالا خیلی مورد استقبال قرار نگرفتند . قطر دیش های تلویزیون ماهواره ای در اواخر دهه 1970 و 1980 ، 10 تا 16 feet ( 4.9m تا 3.0 ) بود و از فایبرگلاس یا استیل یا آلومینیوم ساخته شده بود و با قیمت 5000 تا 10000 دلار عرضه می شد .

سیگنال های دریافتی توسط ایستگاه های زمینی از 18 ماهواره در مدار زمین که به فاصلۀ 22300 مایل در بالای زمین قرار گرفته بودند ، ساطع شد .