Telechrome

Telechrome var det första helelektroniska färg-tv- systemet med ett rör. Den uppfanns av den välkända skotske tv-ingenjören John Logie Baird , som tidigare hade gjort den första offentliga tv-sändningen, såväl som den första färgsändningen med ett pre-Telechrome-system.

Telechrome använde två elektronkanoner riktade mot vardera sidan av en tunn, halvtransparent glimmerskiva . En av sidorna var täckt av cyan fosfor och den andra röd-orange, vilket gav en begränsad färgskala , men väl lämpad för att visa hudtoner. Med mindre modifieringar skulle systemet även kunna användas för att producera 3D-bilder. Telechrome valdes som grund för en brittisk tv-standard av en kommitté 1944, men den svåra uppgiften att konvertera tvåfärgssystemet till trefärgs RGB pågick fortfarande när Baird dog 1946.

Introduktionen av skuggmaskdesignen av RCA gav en fungerande lösning för färg-TV, om än en med betydligt mindre bildljusstyrka. Intresset för alternativa system som Telechrome- eller Geer-röret bleknade i slutet av 1950-talet. De enda alternativen för att se utbredd användning var General Electrics slot-mask och Sonys Trinitron , båda var modifieringar av RCA-konceptet. Alla CRT-baserade metoder har sedan dess nästan helt ersatts av LCD-TV , med början på 1990-talet.

Bakgrund

Mekanisk och hybridfärg

Baird utförde en av de tidigaste offentliga demonstrationerna av färg-tv-system den 3 juli 1928 med hjälp av ett helt mekaniskt system med tre Nipkow -diskscannrar synkroniserade med en enda skiva på mottagningssidan och tre färgade lampor som tändes och släcktes synkront med sändare. Samma grundläggande system användes den 4 februari 1938 för att skapa de första färgsändningarna från The Crystal Palace till Dominion Theatre i London . Baird var inte ensam om att experimentera med mekanisk färg-tv, och ett antal liknande apparater demonstrerades under hela denna period, men Baird är inspelad som den första att visa en riktig radiosändning i en offentlig demonstration.

1940 introducerade han en mycket bättre lösning med ett system som idag kallas hybridfärg. Detta använde en traditionell svartvit CRT med ett roterande färgat filter framför. Tre ramar, skickade en efter en i ett system som kallas sekventiell skanning , visades på CRT medan det färgade hjulet snurrades synkront. Denna design var fysiskt mycket lång, vilket ledde till djupa mottagarchassier, men senare versioner vek den optiska banan med hjälp av speglar för att producera ett något mer praktiskt system. Återigen, Baird var inte den enda som producerade ett sådant system, med CBS som visade ett mycket liknande system på nästan samma gång. Baird var dock inte nöjd med designen som senare angav att en helt elektronisk enhet skulle vara bättre.

Helt elektroniska system

Denna livebild av Paddy Naismith användes för att demonstrera Bairds första helelektroniska färg-tv-system, som använde två projektions-CRT. Tvåfärgsbilden skulle likna det grundläggande telekromsystemet. Observera att det gröna i Paddys blus reproducerar sig mycket dåligt som en mörk, gråaktig cyan. Bairds tvåfärgsmetod kan inte återge äkta gröna eller blåa färger.

Det grundläggande problemet för designers av färg-tv-apparater var detta: att skicka varje bildruta i den rörliga bilden innebar att skicka tre kompletta bilder, en vardera för rött, grönt och blått. Sekventiella system, som Bairds tidigare försök, skickade de tre bilderna en efter en. För att rörelsen ska se jämn ut måste bilderna ändras minst 16 gånger i sekunden. För att minska flimmer är över 40 bilder per sekund (fps) obligatoriskt. Av denna anledning var mycket höga uppdateringsfrekvenser (fält) nödvändiga. CBS system uppdateras med 144 fps, 48 ​​fps för varje enskild färg. ( Peter Carl Goldmarks CBS-team provade flera fälthastigheter. Inom den tillåtna kanalens bandbredd på 6 MHz var den mest acceptabla hastigheten 144 fps. Denna hastighet gjorde bilder inkompatibla med befintliga system som arbetar vid 50 eller 60 Hz.

Ett system som sänder alla tre signalerna samtidigt med en konventionell uppdateringshastighet skulle vara mycket att föredra. Att sända en sådan signal skulle kunna åstadkommas genom att använda tre kamerarör, vart och ett med ett färgfilter framför sig, med speglar eller prismor för att rikta in sig på samma scen genom en enda lins. Varje signal skulle sedan sändas separat med hjälp av tre konventionella TV-kanaler, och med hjälp av luminanskonceptet kunde en av dessa tas emot på en konventionell svartvit apparat. Detta skulle använda en avsevärd mängd bandbredd , men detta var en liten kostnad i en tid präglad av endast ett fåtal tv-kanaler.

Problemet var dock hur man skulle kombinera de tre separata signalerna tillbaka till en enda display. Systemet som användes i kamerorna, med tre separata rör kombinerade optiskt, var inte praktiskt på grund av kostnaden för en mottagare med tre CRT samt det otympliga chassit som behövdes för att innehålla dem. Ett sådant exempel var RCA Triniscope , som producerade användbara bilder men var extremt komplex, krävde konstant justering och var storleken på ett modernt kylskåp för att producera en 10 tum (250 mm) skärm. Ett antal experiment utfördes med användning av mer konventionella rör och sedan filtrering av dem, men den låga uteffekten av CRT:erna gav mycket svaga bilder som avfärdades som opraktiska.

Baird hade tidigare arbetat på ett högintensivt CRT-system känt som "tekannaröret" som såg någon användning i Storbritannien och USA som ett projektionssystem på teatrar. Dessa byggdes normalt med två sådana katodstrålerör sida vid sida, där den ena fungerade som en varm backup om det primära röret skulle misslyckas. 1941 konverterade Baird en tekanna-projektor för att producera en tvåfärgsbild genom att placera filter framför de två rören och projicera dem på en mindre skärm för att förbättra den effektiva intensiteten. Han visade detta först 1941, och 1942 BBC den resulterande färgbilden som "helt naturlig". Bilden, av Paddy Naismith , är den första kända bilden av färg-tv som publicerats.

Ett projektionssystem med två CRT var bättre än tre, men fortfarande inte praktiskt för en hemmottagare. Baird fortsatte att överväga andra lösningar. Man använde en enda konventionell CRT med de två bilderna visade i en enda ram, där den övre halvan av bilden innehöll bilden för en färg och den nedre den andra. Linssystem fokuserade på displayen placerades för att bara se den övre eller nedre bilden, passerade dem genom filter och kombinerade dem sedan på en skärm. Det fanns ritningar som visade ett liknande system med tre ramar. Liksom många liknande försök från andra experimentörer övergav Baird detta tillvägagångssätt.

Tvåkanon Telechrome

Fortfarande på jakt efter en enkelrörslösning som var tillräckligt ljus för direkt visning, 1942 slog Baird in på Telechrome-konceptet. Hans lösning var i huvudsak att kombinera två rör till ett stort sfäriskt hölje. I mitten av höljet fanns ett genomskinligt glimmerark som bildade displayen, täckt på ena sidan med cyanfosfor , den andra med en orangeröd färg, vilket ger ett begränsat men användbart färgomfång . Två elektronkanoner anordnade på vardera sidan av skärmen sköt mot den och producerade de två färgerna. Bilden sågs från ena sidan och såg en av färgerna direkt och den andra överfördes genom skärmen från den andra sidan. Detta var det första färg-TV-systemet med ett rör.

De tidigaste testmodellerna använde skärmar som bara var några tum i diameter och hade pistolerna arrangerade nästan i rät vinkel mot den, vilket gjorde att det blev ett mycket stort rör. Senare modeller byggdes inuti mycket stora Hackbridge-Hewittic (HH) vakuumrör, som företaget ursprungligen designade för användning som högeffektslikriktare i nätaggregat . Arthur Johnson, en glasblåsare som tidigare arbetat för både Baird och HH, producerade de nya modellerna. Dessa hade skärmar tio tum i diameter, jämförbara med monokroma skärmar av eran. Vapnen sköt uppåt i ungefär 45 graders vinkel, vilket gjorde att de kunde sitta under displayen i chassit. Precis som i tekannaröret var halsarna väldigt långa.

Baird demonstrerade också användningen av tvåkanonröret som grund för stereoskopisk 3D-tv. Bairds bildupptagningsfack var en flying-spot scanner. Denna skanner producerade omväxlande blågröna och orangeröda skanningsstrålar. Strålseparation gav den nödvändiga parallaxen för anaglyfstereobilder. Tittarna bar färgade glasögon. Glasögonen styrde bilderna: Ett öga såg bara den orangeröda bilden. Det andra ögat såg bara den blågröna bilden. Denna stereoskopiska visningsmetod är identisk med processen i Anaglyph 3D -filmer.

Trekanon Telechrome

Färgomfånget för tvåkanonsystemet var begränsat och kunde inte producera starka gröna eller blåa färger. För att producera ett bredare spektrum skulle ett system som använder de tre primära färgerna behövas. För två färger kan man sikta på vardera sidan av skärmen, men för tre finns det ingen "tredje sida" som kan användas. Bairds lösning använde en variant av hans tvåfärgssystem, med en sida av skärmen som den är och mönstrade den andra sidan med en serie horisontella triangulära åsar. En pistol, som normalt visas som röd i de flesta diagrammen, avfyrades på den platta sidan av skärmen, som i tvåfärgsmodellen. De andra två kanonerna var anordnade ovanför och under den kantade sidan av skärmen, så de sköt mot den ena eller andra sidan av åsarna. Dessa var färgade gröna och blå. När alla tre vapnen avfyrade, skulle bilden kombineras till en enda skärm.

Problemet med detta tillvägagångssätt var att det var mycket svårt att fokusera elektronkanonerna på åsarna utan att signalen blödde över till åsarna på vardera sidan. Detta problem förvärrades av den ändrade vinkeln mellan pistolen och åsarna när signalen fortskred ner på skärmen. Liknande konstruktioner försökte göras av ett antal forskare, den mest kända var Geer-röret som använde pyramidformade mönster med tre kanoner arrangerade runt ryggen. Inget av dessa system kunde någonsin fås att fungera tillförlitligt, med fokusering och inriktning är ständiga problem.

Det finns inga dokumentära bevis för att en framgångsrik version av det trekanonade Telechrome-röret någonsin byggts, även om bilder av Baird som håller vad som påstås vara en prototyp dupliceras i stor utsträckning. Bilden visar ett trehalsat rör, men den tredje halsen är den ursprungliga Hewittic-porten, som nu används för att hålla den interna skärmen. Burns publicerade ett typiskt foto av det tvåkanonade trehalsade röret.

Baird beskrev också ett 3D-system med det räfflade röret som eliminerade behovet av glasögon. I det här fallet roterades röret så att topparna löpte vertikalt istället för horisontellt och den röda pistolen togs bort. Vapnen som tidigare användes för grönt och blått användes nu för vänster och höger bilder. Grundkonceptet är identiskt med det linsformade trycksystemet som används i tidningar och annat tryckt material för att producera 3D-bilder. Det finns dock inga bevis för att ett sådant system någonsin har prövats.

Offentliga demonstrationer

Baird gav ett antal demonstrationer av tvåfärgssystemet under hela kriget och höll en fullständig pressdemonstration den 12 augusti 1944. Dessa rapporterades generellt i lysande termer, särskilt en rapport från oktober 1944 i Electronics som beskrev bilderna som ljusa och 3D-effekt "utmärkt".

Alla rapporter var inte så positiva. En drog slutsatsen att Baird hade "gjort en verklig tjänst för att demonstrera värdet av färg-tv", men föreslog att tvåfärgssystemet i slutändan skulle behöva ersättas med ett trefärgssystem. De fortsatte med att notera:

Bortsett från den belagda glimmerskärmen, tror vi inte att någon ny uppfinning har demonstrerats, och vi anser att utveckling i en skala långt över kapaciteten hos Mr. Bairds nuvarande organisation är nödvändig för framgångsrika resultat.

De avfärdade också 3D-arbetet, som Baird tydligen hade avslutat vid det här laget, som ett "stunt".

Telechrome och Hankey-kommittén

1943, när kriget tydligt vände till de allierades fördel, bildade Winston Churchill en serie kommittéer för att överväga ombyggnad efter kriget. Bland dessa fanns planer på att återöppna Alexandra Palace , och mer allmänt, rikstäckande tv. För att överväga detta bildade Churchill i september 1943 TV-kommittén, mer känd i historien som Hankey-kommittén.

Kommittén sammanträdde flera gånger under det följande året och bad Baird att förbereda ett antal artiklar om efterkrigstidens sändningar. Bland hans förslag angav han att BBC :s monopol skulle upphöra och oberoende sändare skulle licensieras, vilket levererades tillsammans med en begäran om att starta en sådan tjänst. Utskottet instämde i denna ståndpunkt. Han beskrev också Telechrome-systemet, och detta verkar ha haft stor inverkan på kommittén.

I sina kommentarer till Hankey Television Committee föreslog Baird tvåfärgsbilder med 1 000 rader. Sådana bilder skulle ha krävt avsevärd radiobandbredd. Bilderna skulle vara oförenliga med förkrigstidens EMI / BBC, 405-linjers system. Inför Hankey-kommittén övervägde Baird också möjligheten till kompatibla färgsystem. I december 1944 avgav kommittén sitt preliminära betänkande. Rapporten efterlyste ett system som hade "i storleksordningen 1 000 rader" av upplösning. Systemet skulle eventuellt kunna visa färg och 3D. Systemet kan också köras bredvid förkrigstidens 405-linjesystem av Marconi och EMI.

Baird kallades till ett möte den 29 februari 1944 med Cable and Wireless (C&W) för att diskutera bildandet av en färg-tv-studio. Efter en del diskussion noterade C&W-ordföranden Edward Wilshaw att det fanns ett avtal på plats som hindrade Marconi från att komma in på marknaden fram till 1949, vilket skulle sätta dem i en betydande nackdel jämfört med andra företag. Han föreslog att frågan skulle skjutas upp, eftersom alla omedelbara förändringar skulle skapa friktion mellan C&W, General Post Office och BBC. Ärendet lades ner, och det skulle dröja förrän med Television Act 1954 som möjligheten övervägdes igen.

Telechrome slutar

Från 1944 led Baird av allt sämre hälsa, och sent samma år drabbades han av ett feberanfall som gjorde honom nästan invalid. Ändå bildade han ett nytt företag, John Logie Baird Ltd., med kontor och labb i ett hus i centrala London. Baird besökte labbet mindre och mer sällan med tiden, och hans fru märkte varför vid ett besök i november 1945 när han sågs behöva stanna och flämta efter att ha klättrat varje trappa i byggnadens fyra våningar. Han blev förkyld över julen 1945 och drabbades av en stroke i februari 1946. Han beordrades sängliggande men vägrade stanna där och fortsatte att försämras till sin död den 14 juni.

Telechrome dog med Baird, men företaget hade vid det här laget introducerat sin första riktigt framgångsrika produkt. Detta kombinerade en 27 tum (690 mm) svartvit TV, en radiomottagare och en skivspelare i ett enda stort skåp. Företaget köptes 1948 och bytte ägare flera gånger och användes så småningom som varumärke av Thorn Electrical Industries under en tid.

Telechrome och Trinitron

Många år senare citerades den tidigare Baird-anställde Edward Anderson som att de "hade motsvarigheten till Sony Trinitron-röret på ritbordet". Detta har använts av ett antal icke-tekniska författare för att antyda att Trinitron på något sätt är tekniskt relaterad till Telechrome trots att de två systemen inte har något gemensamt.

Patent

  • UK 562168 , John Logie Baird, "Improvements in Color Television", utfärdad 1944-06-21  

Citat

Bibliografi

externa länkar

  • Telechrome tube , den enda kvarvarande Telechrome, den ursprungliga 4-tumsmodellen.
Hämtad från " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Telechrome&oldid=1135885994 "