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Televisión mecánica

Observando un receptor de televisión de escaneo mecánico casero en 1928. El "televisor" (derecha) que produce la imagen utiliza un disco de metal giratorio con una serie de agujeros, llamado disco de Nipkow , frente a una lámpara de neón . Cada agujero en el disco que pasa frente a la lámpara produce una línea de escaneo que forma la imagen. La señal de video de la unidad receptora de televisión (izquierda) se aplica a la lámpara de neón, lo que hace que su brillo varíe con el brillo de la imagen en cada punto. Este sistema produjo una imagen naranja tenue de 1,5 pulgadas (3,8 cm) cuadrados, con 48 líneas de escaneo, a una velocidad de cuadros de 7,5 cuadros por segundo.

La televisión mecánica o televisión de barrido mecánico es un sistema de televisión obsoleto que se basa en un dispositivo de barrido mecánico , como un disco giratorio con agujeros o un tambor de espejo giratorio, para escanear la escena y generar la señal de vídeo , y un dispositivo mecánico similar en el receptor para mostrar la imagen. Esto contrasta con la tecnología de televisión electrónica de tubo de vacío , que utiliza métodos de barrido por haz de electrones , por ejemplo en televisores de tubo de rayos catódicos (CRT). Posteriormente, ahora se utilizan las modernas pantallas de cristal líquido (LCD) de estado sólido y las pantallas LED para crear y mostrar imágenes de televisión.

Los métodos de escaneo mecánico se utilizaron en los primeros sistemas experimentales de televisión en las décadas de 1920 y 1930. Una de las primeras transmisiones experimentales de televisión inalámbrica fue la del inventor escocés John Logie Baird, el 2 de octubre de 1925, en Londres. En 1928, muchas estaciones de radio transmitían programas de televisión experimentales utilizando sistemas mecánicos. Sin embargo, la tecnología nunca produjo imágenes de suficiente calidad como para volverse popular entre el público. Los sistemas de escaneo mecánico fueron reemplazados en gran medida por la tecnología de escaneo electrónico a mediados de la década de 1930, que se utilizó en las primeras transmisiones de televisión comercialmente exitosas que comenzaron a fines de la década de 1930. En los EE. UU., las estaciones experimentales como W2XAB en la ciudad de Nueva York comenzaron a transmitir programas de televisión mecánicos en 1931, pero interrumpieron sus operaciones el 20 de febrero de 1933, hasta que regresaron con un sistema completamente electrónico en 1939.

Un receptor de televisión mecánico también se llamaba televisor .

Historia

Investigaciones tempranas

Las primeras técnicas mecánicas de escaneo de trama se desarrollaron en el siglo XIX para el facsímil , la transmisión de imágenes fijas por cable. Alexander Bain introdujo la máquina de facsímil entre 1843 y 1846. Frederick Bakewell demostró una versión de laboratorio funcional en 1851. El primer sistema de facsímil práctico, que funcionaba en líneas telegráficas, fue desarrollado y puesto en servicio por Giovanni Caselli a partir de 1856. [1] [2] [3]

Willoughby Smith descubrió la fotoconductividad del elemento selenio en 1873, sentando las bases para la celda de selenio que se utilizó como captador en la mayoría de los sistemas de escaneo mecánico.

En 1885, Henry Sutton en Ballarat, Australia , diseñó lo que llamó un teléfono para la transmisión de imágenes a través de cables telegráficos, basado en el sistema de disco giratorio de Nipkow , fotocélula de selenio , prismas de Nicol y celda de efecto Kerr . [4] : 319  El diseño de Sutton se publicó internacionalmente en 1890. [5] Un relato de su uso para transmitir y preservar una imagen fija se publicó en el Evening Star en Washington en 1896. [6]

Ernst Ruhmer demuestra su sistema de televisión experimental, capaz de transmitir imágenes de 5×5 píxeles de formas simples a través de líneas telefónicas, utilizando un receptor de celda de selenio de 25 elementos (1909) [7]

La primera demostración de la transmisión instantánea de imágenes fue realizada por un físico alemán, Ernst Ruhmer , quien dispuso 25 células de selenio como elementos de imagen para un receptor de televisión. A fines de 1909, demostró con éxito en Bélgica la transmisión de imágenes simples a través de un cable telefónico desde el Palacio de Justicia de Bruselas hasta la ciudad de Lieja, una distancia de 115 km (71 mi). Esta demostración fue descrita en ese momento como "el primer modelo funcional del mundo de un aparato de televisión". [8] El número limitado de elementos significaba que su dispositivo solo era capaz de representar formas geométricas simples, y el costo era muy alto; A un precio de 15 libras esterlinas (45 dólares estadounidenses) por célula de selenio, estimó que un sistema de 4.000 células costaría 60.000 libras esterlinas (180.000 dólares estadounidenses), y un mecanismo de 10.000 células capaz de reproducir "una escena o evento que requiera el fondo de un paisaje" costaría 150.000 libras esterlinas (450.000 dólares estadounidenses). Ruhmer expresó la esperanza de que la Exposición Universal e Internacional de Bruselas de 1910 patrocinara la construcción de un dispositivo avanzado con significativamente más células, como escaparate para la exposición. Sin embargo, el gasto estimado de 250.000 libras esterlinas (750.000 dólares estadounidenses) resultó ser demasiado alto. [9]

La publicidad generada por la demostración de Ruhmer animó a dos científicos franceses, Georges Rignoux y A. Fournier, en París, a anunciar una investigación similar que habían estado llevando a cabo. [10] Una matriz de 64 células de selenio , conectadas individualmente a un conmutador mecánico, sirvió como retina electrónica . En el receptor, un tipo de célula Kerr modulaba la luz y una serie de espejos de ángulos diversos unidos al borde de un disco giratorio escaneaban el haz modulado sobre la pantalla de visualización. Un circuito independiente regulaba la sincronización. La resolución de 8 x 8 píxeles en esta demostración de prueba de concepto era apenas suficiente para transmitir claramente letras individuales del alfabeto. [11] Se transmitía una imagen actualizada "varias veces" por segundo. [12]

En 1911, Boris Rosing y su alumno Vladimir Zworykin crearon un sistema que utilizaba un escáner mecánico de tambor de espejo para transmitir, en palabras de Zworykin, "imágenes muy rudimentarias" a través de cables al " tubo Braun " ( tubo de rayos catódicos o "CRT") en el receptor. Las imágenes en movimiento no eran posibles porque, en el escáner, "la sensibilidad no era suficiente y la celda de selenio tenía mucho retraso". [13]

Manifestaciones televisivas

El disco de Nipkow . Este esquema muestra las trayectorias circulares trazadas por los agujeros, que también pueden ser cuadradas para mayor precisión. El área del disco delineada en negro muestra la región escaneada.

En 1884, cuando era estudiante universitario alemán de 23 años, Paul Julius Gottlieb Nipkow propuso y patentó el disco de Nipkow . [14] Se trataba de un disco giratorio con un patrón en espiral de agujeros, de modo que cada agujero escaneaba una línea de la imagen. Aunque nunca construyó un modelo funcional del sistema, el " rasterizador de imágenes " de disco giratorio de Nipkow fue el mecanismo clave utilizado en la mayoría de los sistemas de escaneo mecánico, tanto en el transmisor como en el receptor. [15]

Constantin Perskyi había acuñado la palabra televisión en un artículo leído en el Congreso Internacional de Electricidad en la Feria Mundial Internacional de París el 24 de agosto de 1900. El artículo de Perskyi revisó las tecnologías electromecánicas existentes, mencionando el trabajo de Nipkow y otros. [16] Sin embargo, fue la invención en 1907 del primer tubo de vacío amplificador , el triodo , por Lee de Forest , lo que hizo que el diseño fuera práctico. [17]

El inventor escocés John Logie Baird construyó en 1925 algunos de los primeros prototipos de sistemas de vídeo, que empleaban el disco de Nipkow . El 25 de marzo de 1925, Baird hizo la primera demostración pública de imágenes televisadas de siluetas en movimiento, en los grandes almacenes Selfridge's de Londres. [18] Como los rostros humanos no tenían el contraste adecuado para aparecer en su sistema primitivo, televisó a un muñeco de ventrílocuo llamado "Stooky Bill" hablando y moviéndose, cuyo rostro pintado tenía un mayor contraste. El 26 de enero de 1926, demostró la transmisión de la imagen de un rostro en movimiento por radio. Esta es considerada ampliamente como la primera demostración de televisión pública del mundo. El sistema de Baird utilizó el disco de Nipkow tanto para escanear la imagen como para mostrarla. Un sujeto brillantemente iluminado se colocó frente a un disco de Nipkow giratorio equipado con lentes que barrían las imágenes a través de una fotocélula estática. La célula de sulfuro de talio (Thalofide), desarrollada por Theodore Case en los EE. UU., detectaba la luz reflejada por el sujeto y la convertía en una señal eléctrica proporcional. Esta se transmitía mediante ondas de radio AM a una unidad receptora, donde la señal de vídeo se aplicaba a una luz de neón situada detrás de un segundo disco de Nipkow que giraba sincronizado con el primero. El brillo de la lámpara de neón variaba en proporción al brillo de cada punto de la imagen. A medida que pasaba cada agujero del disco, se reproducía una línea de barrido de la imagen. El disco de Baird tenía 30 agujeros, lo que producía una imagen con solo 30 líneas de barrido, lo suficiente para reconocer un rostro humano. En 1927, Baird transmitió una señal a lo largo de 438 millas (705 km) de línea telefónica entre Londres y Glasgow . En 1928, la empresa de Baird (Baird Television Development Company/Cinema Television) transmitió la primera señal de televisión transatlántica, entre Londres y Nueva York, y la primera transmisión de costa a barco. En 1929, se involucró en el primer servicio experimental de televisión mecánica en Alemania. En noviembre del mismo año, Baird y Bernard Natan de Pathé establecieron la primera compañía de televisión de Francia, Télévision- Baird -Natan. En 1931, realizó la primera transmisión remota al aire libre, de The Derby . [19] En 1932, demostró la televisión de onda ultracorta . El sistema mecánico de Baird alcanzó un pico de 240 líneas de resolución en las transmisiones de televisión de la BBC en 1936, aunque el sistema mecánico no escaneaba la escena televisada directamente. En su lugar, se filmó una película de 17,5 mm , se reveló rápidamente y luego se escaneó mientras la película aún estaba húmeda.

Un inventor estadounidense, Charles Francis Jenkins, también fue pionero en la televisión. Publicó un artículo sobre "Películas en movimiento por radio" en 1913, pero no fue hasta diciembre de 1923 que transmitió imágenes de siluetas en movimiento para testigos, y fue el 13 de junio de 1925, cuando demostró públicamente la transmisión sincronizada de imágenes de siluetas. En 1925, Jenkins utilizó un disco de Nipkow y transmitió la imagen de la silueta de un molino de viento de juguete en movimiento, a una distancia de cinco millas (8 km) desde una estación de radio naval en Maryland hasta su laboratorio en Washington, DC, utilizando un escáner de disco con lente con una resolución de 48 líneas. [20] [21] Se le concedió la patente estadounidense n.º 1.544.156 (Transmisión de imágenes por radio) el 30 de junio de 1925 (presentada el 13 de marzo de 1922).

El 25 de diciembre de 1925, Kenjiro Takayanagi demostró un sistema de televisión con una resolución de 40 líneas que empleaba un escáner de disco Nipkow y una pantalla CRT en la Escuela Secundaria Industrial de Hamamatsu en Japón. Este prototipo todavía está en exhibición en el Museo Conmemorativo de Takayanagi en la Universidad de Shizuoka , Campus de Hamamatsu. [22] En 1927, mejoró la resolución a 100 líneas, que no tuvo rival hasta 1931. [23] En 1928, fue el primero en transmitir rostros humanos en medios tonos. Su trabajo tuvo una influencia en el trabajo posterior de Vladimir K. Zworykin . [24] En Japón se le considera como el hombre que completó la primera televisión completamente electrónica. [25] Su investigación en la creación de un modelo de producción fue detenida por los EE. UU. después de que Japón perdiera la Segunda Guerra Mundial . [22]

Cámara de televisión de disco giratorio de Jenkins Television Co., 1931

Herbert E. Ives y Frank Gray , de Bell Telephone Laboratories, dieron una demostración espectacular de televisión mecánica el 7 de abril de 1927. El sistema de televisión por luz reflejada incluía pantallas de visualización pequeñas y grandes. El receptor pequeño tenía una pantalla de 2 por 2,5 pulgadas (5 por 6 cm) (ancho por alto). El receptor grande tenía una pantalla de 24 por 30 pulgadas (61 por 76 cm) (ancho por alto). Ambos aparatos eran capaces de reproducir imágenes en movimiento monocromáticas razonablemente precisas. Junto con las imágenes, los aparatos también recibían sonido sincronizado. El sistema transmitía imágenes a través de dos caminos: primero, un enlace de cable de cobre desde Washington a la ciudad de Nueva York, luego un enlace de radio desde Whippany, Nueva Jersey . Al comparar los dos métodos de transmisión, los espectadores no notaron ninguna diferencia en la calidad. Los sujetos de la transmisión incluyeron al Secretario de Comercio Herbert Hoover . Un haz de escáner de puntos voladores iluminó a estos sujetos. El escáner que produjo el haz tenía un disco de 50 aperturas. El disco giraba a una velocidad de 18 fotogramas por segundo, capturando un fotograma cada 56 milisegundos aproximadamente . (Los sistemas actuales suelen transmitir 30 o 60 fotogramas por segundo, o un fotograma cada 33,3 o 16,7 milisegundos respectivamente). El historiador de televisión Albert Abramson subrayó la importancia de la demostración de Bell Labs: "De hecho, fue la mejor demostración de un sistema de televisión mecánico jamás realizada hasta ese momento. Pasarían varios años antes de que cualquier otro sistema pudiera siquiera empezar a compararse con él en calidad de imagen". [26]

En 1928, General Electric lanzó su propia estación de televisión experimental W2XB , que transmitía desde la planta de GE en Schenectady, Nueva York. La estación era conocida popularmente como " WGY Television", en honor a la estación de radio WGY, propiedad de GE . La estación finalmente se convirtió en un sistema completamente electrónico en la década de 1930 y en 1942 recibió una licencia comercial como WRGB . La estación todavía está en funcionamiento hoy en día.

Mientras tanto, en la Unión Soviética , Léon Theremin había estado desarrollando un televisor basado en tambor de espejo, comenzando con una resolución de 16 líneas en 1925, luego 32 líneas y finalmente 64 usando entrelazado en 1926, y como parte de su tesis el 7 de mayo de 1926, transmitió eléctricamente y luego proyectó imágenes en movimiento casi simultáneas en una pantalla cuadrada de cinco pies (1,5 m). [21] En 1927 logró una imagen de 100 líneas, una resolución que no fue superada hasta 1931 por RCA, con 120 líneas. [ cita requerida ]

Como sólo se podía hacer un número limitado de agujeros en los discos y los discos que superaban un cierto diámetro se volvían poco prácticos, la resolución de imagen en las transmisiones de televisión mecánica era relativamente baja, desde unas 30 líneas hasta unas 120. Sin embargo, la calidad de imagen de las transmisiones de 30 líneas mejoró constantemente con los avances técnicos y en 1933 las transmisiones del Reino Unido que utilizaban el sistema Baird eran notablemente claras. [27] También salieron al aire algunos sistemas que llegaban a las 200 líneas.

En 1935, la Reichs-Rundfunk-Gesellschaft realizó pruebas de transmisión de 180 líneas con un transmisor de 16 kW (21 hp) en Berlín . [28] Las transmisiones duraron 90 minutos al día, tres días a la semana, con frecuencias de sonido/visión de 6,7 m (22 pies) y 6,985 m (22,92 pies).

De la misma manera, un sistema de 180 líneas que la Compagnie des Compteurs (CDC) instaló en París fue probado en 1935, y un sistema de 180 líneas de Peck Television Corp. comenzó en 1935 en la estación VE9AK en Montreal , Quebec, Canadá. [29] [30]

Diagrama de bloques del sistema de televisión de barrido mecánico de General Electric , Radio News (abril de 1928)

Televisión en color

Un televisor en color. A través de la lente de la derecha se puede ver una tarjeta de prueba (la famosa tarjeta de prueba F ).

Los experimentos de televisión en color de John Baird de 1928 habían inspirado el sistema de color secuencial de campo más avanzado de Goldmark . [31] El sistema de televisión en color de CBS inventado por Peter Goldmark utilizó dicha tecnología en 1940. [32] En el sistema de Goldmark, las estaciones transmiten valores de saturación de color electrónicamente; sin embargo, también se utilizan métodos mecánicos. En la cámara transmisora, un disco mecánico filtra los tonos (colores) de la iluminación de estudio reflejada. En el receptor, un disco sincronizado pinta los mismos tonos sobre el CRT. A medida que el espectador ve imágenes a través del disco de color, las imágenes aparecen a todo color.

Más tarde, los sistemas de color simultáneos reemplazaron al sistema CBS-Goldmark, pero los métodos de color mecánicos continuaron encontrando usos. Los primeros televisores de color eran muy caros: más de 1000 dólares en el dinero de la época. Los adaptadores económicos permitieron a los propietarios de televisores NTSC en blanco y negro recibir transmisiones en color. El más destacado de estos adaptadores es Col-R-Tel, un convertidor de NTSC a secuencial de campo de 1955. [33] Este sistema funciona a velocidades de escaneo NTSC, pero utiliza un disco como el obsoleto sistema CBS. El disco convierte el televisor en blanco y negro en un televisor secuencial de campo. Mientras tanto, la electrónica Col-R-Tel recupera las señales de color NTSC y las secuencia para la reproducción del disco. La electrónica también sincroniza el disco con el sistema NTSC. En Col-R-Tel, la electrónica proporciona los valores de saturación (croma). Esta electrónica hace que los valores de croma se superpongan a los cambios de brillo (luminancia) de la imagen. El disco pinta los matices (color) sobre la imagen.

Unos años después de Col-R-Tel, las misiones Apolo a la Luna también adoptaron técnicas de secuenciación de campo. Todas las cámaras lunares en color tenían ruedas de color. Estas cámaras Westinghouse y, posteriormente, las RCA enviaban imágenes de televisión en color secuenciadas a la Tierra. Las estaciones receptoras terrestres incluían equipos electrónicos que convertían las señales de vídeo en color sin procesar al estándar NTSC. [34]

Rechazar

El avance de la televisión electrónica con tubos de vacío (incluidos los disectores de imágenes y otros tubos de cámara y los CRT para el reproductor) marcó el principio del fin de los sistemas mecánicos como forma dominante de televisión. La televisión mecánica generalmente solo producía imágenes pequeñas. Fue el tipo principal de televisión hasta la década de 1930.

La televisión por tubos de vacío, demostrada por primera vez en septiembre de 1927 en San Francisco por Philo Farnsworth , y luego públicamente por Farnsworth en el Instituto Franklin de Filadelfia en 1934, estaba superando rápidamente a la televisión mecánica. El sistema de Farnsworth se utilizó por primera vez para la radiodifusión en 1936, alcanzando de 400 a más de 600 líneas con velocidades de barrido de campo rápidas, junto con sistemas de la competencia de Philco y DuMont Laboratories . En 1939, RCA pagó a Farnsworth un millón de dólares por sus patentes después de diez años de litigio, y RCA comenzó a demostrar la televisión completamente electrónica en la Feria Mundial de 1939 en la ciudad de Nueva York . Las últimas transmisiones de televisión mecánica terminaron en 1939 en estaciones administradas por un puñado de universidades públicas en los Estados Unidos.

Receptor de pantalla mecánica 'Scophony'

Las primeras pantallas de tubo de televisión de rayos catódicos eran de pequeño tamaño. El receptor de televisión 'Scophony' de 1938, un receptor de televisión avanzado que utilizaba una pantalla mecánica, era capaz de mostrar una imagen de 405 líneas (compatible con el sistema de televisión de 405 líneas que se utilizaba en ese momento en el Reino Unido) en una pantalla de 24 pulgadas de ancho y 20 pulgadas de alto. Una versión destinada al público de los teatros tenía una pantalla de 6 pies de ancho. También podía configurarse para el sistema de televisión estadounidense de 441 líneas . Para 405 líneas, utilizaba un escáner de alta velocidad que funcionaba a 30.375 rpm y un tambor de espejo de baja velocidad que funcionaba a unas 250 rpm, junto con una celda Jeffree para modular un haz de luz enfocado desde una lámpara de mercurio . Utilizaba 39 tubos de vacío en sus circuitos electrónicos y consumía unos 1.000 vatios. Aunque produjo resultados impresionantes y llegó al mercado, el receptor era muy caro, costaba aproximadamente el doble que un televisor de rayos catódicos. No fue un éxito comercial y las transmisiones de televisión en el Reino Unido se suspendieron durante la Segunda Guerra Mundial, lo que selló su destino. No sobrevivió ningún receptor completo, aunque sí algunos componentes. [35] [36]

Aplicaciones modernas del escaneo mecánico

Desde la década de 1970, algunos entusiastas de la radioafición han experimentado con sistemas mecánicos. La fuente de luz primitiva de una lámpara de neón ha sido reemplazada por LED superbrillantes . Existe cierto interés en crear estos sistemas para televisión de ancho de banda estrecho , lo que permitiría que una imagen en movimiento pequeña o grande encajara en un canal de menos de 40 kHz de ancho (los sistemas de televisión modernos suelen tener un canal de unos 6 MHz de ancho, 150 veces más grande). También asociado con esto está la televisión de barrido lento , aunque normalmente utilizaba sistemas electrónicos que utilizaban el CRT P7 hasta la década de 1980 y las PC a partir de entonces. Hay tres formas conocidas de monitores mecánicos: [ cita requerida ] dos monitores tipo impresora de fax fabricados en la década de 1970, y en 2013 un pequeño monitor de tambor con una capa de pintura brillante donde la imagen se pinta en el tambor giratorio con un láser UV .

Maquina de television con 4 tiras de led

Los proyectores de procesamiento digital de luz (DLP) utilizan una serie de diminutos espejos (16 μm 2 ) activados electrostáticamente que reflejan selectivamente una fuente de luz para crear una imagen. Muchos sistemas DLP de gama baja también utilizan una rueda de color para proporcionar una imagen en color secuencial, una característica que era común en muchos de los primeros sistemas de televisión en color antes de que el CRT con máscara de sombra proporcionara un método práctico para producir una imagen en color simultánea.

Otro ámbito en el que se producen imágenes de alta calidad mediante optomecánica es la impresora láser , en la que se utiliza un pequeño espejo giratorio para desviar un haz láser modulado en un eje, mientras que el movimiento del fotoconductor proporciona el movimiento en el otro eje. Una modificación de este sistema que utiliza láseres de alta potencia se utiliza en los proyectores de vídeo láser, con resoluciones de hasta 1024 líneas y cada línea contiene más de 1500 puntos. Estos sistemas producen, posiblemente, las imágenes de vídeo de mejor calidad. Se utilizan, por ejemplo, en los planetarios .

Las técnicas mecánicas también se utilizan en cámaras infrarrojas de onda larga que se utilizan en aplicaciones militares, como la visión nocturna para pilotos de combate. Estas cámaras utilizan un fotorreceptor infrarrojo de alta sensibilidad (normalmente refrigerado para aumentar la sensibilidad), pero en lugar de lentes convencionales, estos sistemas utilizan prismas giratorios para proporcionar una salida de vídeo estándar de 525 o 625 líneas. Las piezas ópticas están hechas de germanio, porque el vidrio es opaco en las longitudes de onda implicadas. Cámaras similares también han encontrado un papel en eventos deportivos, donde pueden mostrar (por ejemplo) dónde ha golpeado una pelota a un bate.

Las técnicas de visualización de iluminación láser se combinan con la emulación por computadora en el proyecto LaserMAME. [37] Es un sistema basado en vectores , a diferencia de las visualizaciones rasterizadas descritas hasta ahora. La luz láser reflejada desde espejos controlados por computadora traza imágenes generadas por software arcade clásico que se ejecuta mediante una versión especialmente modificada del software de emulación MAME .

Aspectos técnicos

Escáneres de puntos voladores

Escáner de puntos voladores en un estudio de televisión en 1931. Este tipo se utilizaba para "fotografías de rostro" de artistas hablando, cantando o tocando instrumentos. Un punto de luz brillante proyectado desde la lente en el centro escaneaba el rostro del sujeto y la luz reflejada en cada punto era captada por los 8 fototubos en los espejos con forma de plato.

El método más común para crear la señal de vídeo era el "escáner de puntos voladores", desarrollado como solución a la baja sensibilidad que tenían las células fotoeléctricas en aquella época. En lugar de una cámara de televisión que tomaba fotografías, un escáner de puntos voladores proyectaba un punto de luz brillante que recorría rápidamente la escena del sujeto en un patrón de trama , en un estudio a oscuras. La luz reflejada por el sujeto era captada por bancos de células fotoeléctricas y amplificada para convertirse en la señal de vídeo.

En el escáner, el haz de luz estrecho se producía mediante una lámpara de arco que brillaba a través de los agujeros de un disco Nipkow giratorio. Cada barrido del punto a través de la escena producía una "línea de escaneo" de la imagen. Un solo "fotograma" de la imagen estaba formado normalmente por 24, 48 o 60 líneas de escaneo. La escena se escaneaba normalmente 15 o 20 veces por segundo, lo que producía 15 o 20 fotogramas de vídeo por segundo. El brillo variable del punto donde caía el punto reflejaba cantidades variables de luz, que se convertía en una señal electrónica proporcionalmente variable por las células fotoeléctricas. Para lograr la sensibilidad adecuada, en lugar de una sola célula, se utilizaban varias células fotoeléctricas. Al igual que la televisión mecánica, la tecnología del punto volador surgió de la fototelegrafía (facsímil). Este método de escaneo comenzó en el siglo XIX.

El método del punto volador tiene dos desventajas:

En 1928, Ray Kell, de la empresa estadounidense General Electric, demostró que los escáneres de puntos voladores podían funcionar en exteriores. La fuente de luz que los escaneaba debía ser más brillante que otras fuentes de luz incidentes.

Kell era el ingeniero que manejaba una cámara de 24 líneas que transmitía imágenes del gobernador de Nueva York, Al Smith , quien estaba aceptando la nominación demócrata para la presidencia. Mientras Smith se encontraba afuera del Capitolio en Albany, Kell logró enviar imágenes utilizables a su socio Bedford en la estación WGY , que estaba transmitiendo el discurso de Smith. El ensayo salió bien, pero luego comenzó el evento real. Los camarógrafos del noticiero encendieron sus reflectores.

Desafortunadamente para Kell, su escáner solo tenía una lámpara de 1 kW en su interior. Los reflectores arrojaban mucha más luz sobre el gobernador Smith. Estos reflectores simplemente abrumaban a las fotocélulas de imagen de Kell. De hecho, los reflectores hacían que la parte no escaneada de la imagen fuera tan brillante como la parte escaneada. Las fotocélulas de Kell no podían distinguir los reflejos de Smith (del haz de escaneo de CA) de la luz plana de CC de los reflectores.

El efecto es muy similar a la sobreexposición extrema en una cámara fotográfica: la escena desaparece y la cámara registra una luz plana y brillante. Sin embargo, si se utiliza en condiciones favorables, la imagen sale correctamente. De manera similar, Kell demostró que, al aire libre y en condiciones favorables, su escáner funcionaba.

Una escena televisada por un escáner de puntos voladores en un estudio de televisión en 1931. El disco Nipkow del escáner de puntos voladores (abajo) proyecta un punto de luz que escanea el sujeto en un patrón de trama en el estudio a oscuras. Las unidades de captación de fotocélulas cercanas convierten la luz reflejada en una señal proporcional al brillo del área reflejada, que pasa por el tablero de control hasta el transmisor.

El servicio de televisión de la BBC utilizó el método de punto volador hasta 1935, y la televisión alemana utilizó métodos de punto volador hasta 1938. Sin embargo, las técnicas de punto volador siguieron utilizándose en muchas aplicaciones después de la desaparición de la televisión mecánica. El inventor alemán Manfred von Ardenne diseñó un escáner de punto volador con un CRT como fuente de luz, y los escáneres de punto volador basados ​​en CRT se convirtieron en una técnica común para el telecine . En la década de 1950, DuMont comercializó Vitascan , un sistema completo de estudio en color de punto volador. Los escáneres láser siguen utilizando un enfoque de punto volador.

Vídeos más grandes

Algunos sistemas de televisión mecánicos podían producir imágenes de varios pies o metros de ancho y de una calidad comparable a la de los televisores CRT que vendrían después. La tecnología CRT en ese momento estaba limitada a pantallas pequeñas y de bajo brillo. Uno de esos sistemas fue desarrollado por Ulises Armand Sanabria en Chicago. En 1934, Sanabria presentó un sistema de proyección que tenía una imagen de 30 pies (9,1 m). [38]

Tal vez los mejores [ ¿según quién? ] televisores mecánicos de la década de 1930 usaban el sistema Scophony , que podía producir imágenes de más de 400 líneas y mostrarlas en pantallas de al menos 2,7 x 3,7 m (9 x 12 pies) de tamaño (al menos se produjeron algunos modelos de este tipo).

El sistema Scophony utilizaba varios tambores que giraban a una velocidad bastante alta para crear las imágenes. Uno de ellos, que utilizaba un estándar americano de 441 líneas de la época, tenía un tambor pequeño que giraba a 39.690 rpm (un segundo tambor más lento se movía a apenas unos cientos de rpm).

Relaciones de aspecto

Algunos equipos mecánicos escaneaban líneas de forma vertical en lugar de horizontal , como en los televisores modernos. Un ejemplo de este método es el sistema de 30 líneas de Baird. El sistema británico de Baird creaba una imagen con la forma de un rectángulo vertical muy estrecho.

Esta forma creó una imagen de " retrato ", en lugar de la orientación "horizontal" (estos términos provienen de los conceptos de retrato y paisaje en el arte  ) que es común hoy en día. La posición de una máscara de encuadre antes del disco de Nipkow determina la orientación de la línea de escaneo. La ubicación de la máscara de encuadre en el lado izquierdo o derecho del disco da como resultado líneas de escaneo verticales. La ubicación en la parte superior o inferior del disco da como resultado líneas de escaneo horizontales.

Las primeras imágenes de televisión de Baird tenían una definición muy baja. Estas imágenes sólo podían mostrar a una persona con claridad. Por este motivo, una imagen de "retrato" vertical tenía más sentido para Baird que una imagen de "paisaje" horizontal. Baird eligió una forma de tres unidades de ancho por siete de alto. Esta forma es sólo la mitad de ancha que un retrato tradicional y tiene una proporción similar a la de una puerta típica.

En lugar de televisión de entretenimiento, Baird podría haber tenido en mente la comunicación punto a punto. Otro sistema de televisión siguió ese razonamiento. El sistema de 1927 desarrollado por Herbert E. Ives en los Laboratorios Bell de AT&T era un sistema de televisión de pantalla grande y el televisor más avanzado de su época. El sistema de 50 líneas de Ives también producía una imagen "vertical". Dado que AT&T pretendía utilizar la televisión para la telefonía, la forma vertical era lógica: las llamadas telefónicas suelen ser conversaciones entre sólo dos personas. Un sistema de teléfono con imagen mostraría una persona a cada lado de la línea.

Mientras tanto, en los EE. UU., Alemania y otros lugares, otros inventores planearon utilizar la televisión con fines de entretenimiento. Estos inventores comenzaron con imágenes cuadradas o "apaisadas". (Por ejemplo, los sistemas de televisión de Ernst Alexanderson , Frank Conrad , Charles Francis Jenkins , William Peck [39] y Ulises Armand Sanabria . [40] ) Estos inventores se dieron cuenta de que la televisión trata sobre las relaciones entre las personas. [ cita requerida ] Desde el principio, estos inventores permitieron espacio de imagen para dos tomas. Pronto, las imágenes aumentaron a 60 líneas o más. La cámara podía fotografiar fácilmente a varias personas a la vez. Luego, incluso Baird cambió su máscara de imagen a una imagen horizontal. La "televisión de zonas" de Baird es un ejemplo temprano de replanteamiento de su formato de pantalla extremadamente estrecho. Para el entretenimiento y la mayoría de los demás fines, incluso hoy, el paisaje sigue siendo la forma más práctica.

Grabación

En la época de las transmisiones comerciales de televisión mecánica, se desarrolló un sistema de grabación de imágenes (pero no de sonido) mediante un gramófono modificado. Este sistema, que se comercializó como " Phonovision ", nunca se perfeccionó por completo y resultó complicado de utilizar, además de bastante caro, pero logró preservar una serie de imágenes de transmisiones tempranas que de otro modo se habrían perdido. El ingeniero informático escocés Donald F. McLean ha reconstruido minuciosamente la tecnología de reproducción analógica necesaria para ver estas grabaciones y ha dado conferencias y presentaciones sobre su colección de grabaciones de televisión mecánicas realizadas entre 1925 y 1933. [41]

Entre los discos de la colección del Dr. McLean hay varias grabaciones de prueba realizadas por el propio pionero de la televisión John Logie Baird . Un disco, fechado el "28 de marzo de 1928" y marcado con el título "Miss Pounsford", muestra varios minutos del rostro de una mujer en lo que parece ser una conversación muy animada. En 1993, los familiares identificaron a la mujer como Mabel Pounsford, y su breve aparición en el disco es una de las primeras grabaciones de televisión de un ser humano que se conocen. [42]

Bibliografía

Véase también

Referencias

  1. ^ Huurdeman, pág. 149 La primera máquina de fax que se utilizó en la práctica fue inventada por un sacerdote y profesor de física italiano, Giovanni Caselli (1815-1891).
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