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你現實中見過科技含量最高的東西是什麽?

2017-01-10數碼

說一個久遠一點的黑科技,雖然很多人都沒見過,但是它確實存在過。

說起電視,大家的印象可能是大螢幕液晶,年紀大一點的印象比較深的可能會是那種CRT真空管電子束的大屁股電視,現在的中學物理課本還很愛用裏面的電子模型出題目,算不出是不是還可以怪出題者太老土。

但實際上,在更遠古的時候,還出現過一種機械式電視。


它結構簡單到令人發指,而且這是一套從攝像到放映的完整電視系統,如果忽略其中的無線傳輸環節,這套系統就只有光敏元件和光源兩個重要的電子器件。

發明者雖然是有些落魄,但不要以為這是什麽泥腿子發明家折騰出來的土電視,這套系統可是世界上最早的實用電視,BBC指定的合作方。

說完一些成就該講講原理了。這套系統帶來的震驚在我看來並不亞於當年的越王勾踐劍,頗有差分機的風範。

如上圖,掃描盤B上以螺旋線排列有一系列的圓孔,當掃描盤逆時針旋轉時,圓孔逐個掃過假人A的正前方,並從左至右將假人的影像分隔為縱向的條狀像素。


在假人的正前方設有光敏元件,假人的條狀影響透過圓孔被光敏元件接收,光敏元件將接收的影像按照時序明暗轉化為電訊號。

電訊號傳輸到燈泡,產生明暗變化的光線,這時候只要用一個與訊號同步的轉盤就可以一條一條像素還原出完整的影像。


聽起來可能有點晦澀,我們可以打個比方,假設我們用黑白兩色的方塊拼好了一個二維碼,你的朋友想要復制你的這個傑作,於是你按照從上到下從左往右的順序一列一列地將每一個方塊的顏色記在紙上,寫成一行文字,折成紙飛機飛給了朋友。

朋友拿到了紙飛機,拆開閱讀裏面的文字,並按照你記錄的順序從上到下從左往右一個一個地將方塊拼好,復制出了你的作品。


不過,這套電視系統有兩個弊端。

一是重新整理率很低,而且受制於掃描盤的轉速,也就是電機的轉速,同時因為每次只重新整理一條像素,早期的機械掃描式電視畫面割裂感嚴重。

二是分辨率太低,如上圖,由於掃描方式的特殊,電視縱向的分辨率非常高,但橫向分辨率很低,早期的機械掃描式電視也不過24線的橫向分辨率。決定橫向分辨率的即是掃描盤上孔的數量,為了保證通光量,孔的直徑不能做得很小,要增加孔的數量勢必要做大整個掃描盤。所以機械掃描式電視一般都內建電視櫃。




別看這種機械掃描式電視笨重簡陋,在後期還發展出了625線的標準,甚至計劃推出1000線的標準,也就是說橫向分辨率能達到1000像素,今天HD的標準單向最大分辨率也不過1280像素,某種程度上也算是大力出奇跡的做法。

不過還沒完,機械掃描式電視還曾經發展出彩色的版本,透過在掃描盤與光敏元件之間增加三原色的濾光片,將被攝物體影像分成三種顏色分別捕捉,再分別放映,就能得到彩色的影像了。這套三原色也就成了後來大家公認的紅綠藍三原色。哦,對了當時是1940年代。


更多關於機械掃描式電視的發明故事,可以閱讀我們的這一篇專欄:

知乎專欄

裏面有更多關於發明者的故事。

看到有人說第一張圖裏的人頭模型有些驚悚,我要說一下,他是發明人最孤獨最落魄時期唯一的夥伴,他是帥哥比爾,給一張他的特寫。


其實這麽看還是有點萌的對吧,起碼比起他在電視裏的形象要好得多。



我說得沒錯吧:)