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你现实中见过科技含量最高的东西是什么?

2017-01-10数码

说一个久远一点的黑科技,虽然很多人都没见过,但是它确实存在过。

说起电视,大家的印象可能是大屏幕液晶,年纪大一点的印象比较深的可能会是那种CRT真空管电子束的大屁股电视,现在的中学物理课本还很爱用里面的电子模型出题目,算不出是不是还可以怪出题者太老土。

但实际上,在更远古的时候,还出现过一种机械式电视。


它结构简单到令人发指,而且这是一套从摄像到放映的完整电视系统,如果忽略其中的无线传输环节,这套系统就只有光敏元件和光源两个重要的电子器件。

发明者虽然是有些落魄,但不要以为这是什么泥腿子发明家折腾出来的土电视,这套系统可是世界上最早的实用电视,BBC指定的合作方。

说完一些成就该讲讲原理了。这套系统带来的震惊在我看来并不亚于当年的越王勾践剑,颇有差分机的风范。

如上图,扫描盘B上以螺旋线排列有一系列的圆孔,当扫描盘逆时针旋转时,圆孔逐个扫过假人A的正前方,并从左至右将假人的影像分隔为纵向的条状像素。


在假人的正前方设有光敏元件,假人的条状影响通过圆孔被光敏元件接收,光敏元件将接收的影像按照时序明暗转化为电信号。

电信号传输到灯泡,产生明暗变化的光线,这时候只要用一个与信号同步的转盘就可以一条一条像素还原出完整的图像。


听起来可能有点晦涩,我们可以打个比方,假设我们用黑白两色的方块拼好了一个二维码,你的朋友想要复制你的这个杰作,于是你按照从上到下从左往右的顺序一列一列地将每一个方块的颜色记在纸上,写成一行文字,折成纸飞机飞给了朋友。

朋友拿到了纸飞机,拆开阅读里面的文字,并按照你记录的顺序从上到下从左往右一个一个地将方块拼好,复制出了你的作品。


不过,这套电视系统有两个弊端。

一是刷新率很低,而且受制于扫描盘的转速,也就是电机的转速,同时因为每次只刷新一条像素,早期的机械扫描式电视画面割裂感严重。

二是分辨率太低,如上图,由于扫描方式的特殊,电视纵向的分辨率非常高,但横向分辨率很低,早期的机械扫描式电视也不过24线的横向分辨率。决定横向分辨率的即是扫描盘上孔的数量,为了保证通光量,孔的直径不能做得很小,要增加孔的数量势必要做大整个扫描盘。所以机械扫描式电视一般都自带电视柜。




别看这种机械扫描式电视笨重简陋,在后期还发展出了625线的标准,甚至计划推出1000线的标准,也就是说横向分辨率能达到1000像素,今天HD的标准单向最大分辨率也不过1280像素,某种程度上也算是大力出奇迹的做法。

不过还没完,机械扫描式电视还曾经发展出彩色的版本,通过在扫描盘与光敏元件之间增加三原色的滤光片,将被摄物体影像分成三种颜色分别捕捉,再分别放映,就能得到彩色的图像了。这套三原色也就成了后来大家公认的红绿蓝三原色。哦,对了当时是1940年代。


更多关于机械扫描式电视的发明故事,可以阅读我们的这一篇专栏:

知乎专栏

里面有更多关于发明者的故事。

看到有人说第一张图里的人头模型有些惊悚,我要说一下,他是发明人最孤独最落魄时期唯一的伙伴,他是帅哥比尔,给一张他的特写。


其实这么看还是有点萌的对吧,起码比起他在电视里的形象要好得多。



我说得没错吧:)