100 年前,电视大战打响

电视在1936年的首次广播播出,情节跌宕起伏,仿佛是为这一媒介量身定制的剧本——充满了激烈的竞争、阴谋、庆典和毁灭性的挫折。故事在1936年11月30日,伦敦水晶宫的一场大火烧毁了电视发明家约翰·洛吉·贝尔德(John Logie Baird)研究实验室的部分设备时达到了高潮。这无疑是最糟糕的时机。当时,贝尔德正与财力雄厚的竞争对手Electric and Musical Industries(EMI)进行一场高风险的较量,EMI已与无线电先驱古列尔莫·马可尼(Guglielmo Marconi)以及美国无线电巨头RCA-Victor结盟。

在那决定命运的11月前许久,电视领域就已涌现出众多发明家,他们都在争夺这个尚未被证实但前景广阔的媒介的“头号交椅”。尽管贝尔德最终落败,但他凭借首次成功无线传输动态影像的成就,理应获得赞誉,正如《普罗科学》作家牛顿·伯克在1925年6月所报道的那样。贝尔德早期成功而后期失败的差距,归结于新旧技术之间一场经典的对抗:贝尔德在机械电视系统上取得了成功,却难以掌握全新且更高效的电子技术。

尽管贝尔德的电视系统是机械设计的,但在当时却是一项革命性的发明。虽然其组件笨重,不适合商业化推广,但伯克指出,该系统成功地“在没有摄影或电线辅助的情况下,将一张人脸的动态,包括眨眼和微笑,从实验室的一个房间传输到另一个房间。”传输的图像是如此粗糙,以至于贝尔德的影像证据看起来就像是连环杀手杰森·沃希斯(Jason Voorhees)在《13号星期五》系列电影中常戴的白色曲棍球面具。然而,伯克认识到了其重要性,写道:“事实仍然是,脸的轮廓清晰可见,眼窝的阴影也一样,张开的嘴的形状也如此。”

screenshot from popular science magazine story showing baird and his device along with the face image
贝尔德在1925年6月《普罗科学》杂志上发布的传输图像。

贝尔德的成就虽然新颖,却是建立在数十年的前期工作基础上的。他的系统借鉴了法国工程师莫里斯·勒布朗(Maurice LeBlanc)的理念,勒布朗在1880年发表了电视传输系统的第一批原理,论文题为“Etude sur la transmission électrique des impressions lumineuses”,意为“关于光印象电传输的研究”。勒布朗的设计是当时一部关于电灯问世的六卷本工程汇编《La Lumière Electrique》的一部分,正如《普罗科学》在1882年6月所报道的那样。

贝尔德还汲取了德国发明家保罗·尼普科夫(Paul Nipkow)的研究成果。尼普科夫发明了一种“电望远镜”——一对旋转的圆盘,能够扫描静态图像并通过电线传输,他为此在1885年获得了专利。与此同时,位于华盛顿特区的同代发明家查尔斯·詹金斯(Charles Jenkins)于1925年6月13日实现了首次同步视频和音频传输,尽管他的系统只能处理静态图像而非动态。

理解贝尔德的机械系统有助于解释其突破性和最终局限性。他的设备使用一个高速旋转的圆盘,盘上装有镜头,将拍摄对象的灯光聚焦到一个硒电池上。这个电池将光脉冲转换成适合无线电传输的电信号——这至关重要,因为当时无线电波是唯一可行的传输介质。一个同步的接收圆盘和一个磨砂玻璃屏幕则重建图像。

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约翰·洛吉·贝尔德及其首次公开展示的电视系统。图片:Popular Radio (Public Domain)

正如伯克解释的那样,“接收到在他磨砂玻璃屏幕上的图像被描述为由不同深度的极细线条组成。”然而,这些线条的宽度和闪烁率受到机械装置物理极限的制约——这些问题需要电子解决方案才能克服。

当贝尔德完善其机械方法,到1936年将显示分辨率从30线逐步提高到240线(今天的显示器以像素衡量,8K是最新一代)时,其他发明家则在探索使用阴极射线扫描和投影图像的电子电视系统。这场技术变革引发了广播史上最激烈的专利之争之一。来自犹他州的农家子弟菲洛·法恩斯沃斯(Philo Farnsworth)和俄国革命期间逃亡的俄国移民弗拉基米尔·兹沃雷金(Vladimir Zworykin)都声称拥有首创权。

虽然法恩斯沃斯于1930年正式获得了第一项电子电视系统专利,但兹沃雷金早在1923年就提交了第一份美国专利。他们的竞争引发了法恩斯沃斯与RCA之间一场漫长而激烈的法律诉讼,RCA雇佣了兹沃雷金来建造美国第一个广播电视系统——国家广播公司(NBC),该系统于1939年在纽约世界博览会上首次亮相。

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1939年世界博览会前,RCA分发的宣传册。图片:RCA

在NBC于美国首次亮相前的几年里,电视发展的中心在伦敦,英国广播公司(BBC)希望在贝尔德已运行近十年的粗糙广播基础上进行升级。认识到加速进展的机会,BBC于1936年委托了一场竞争对手系统之间的正面较量。

贝尔德的团队与法恩斯沃斯合作,创造了一个混合型机械-电子系统,而EMI则与马可尼合作开发传输技术,并与RCA合作利用兹沃雷金的电子创新。(此时专利纠纷已得到解决,RCA向法恩斯沃斯支付了专利费。)两支队伍将在伦敦亚历山德拉宫播出相同的节目,以便直接比较各自的能力。

即使在水晶宫大火之前,贝尔德也面临着一场艰苦的战斗。他的系统无法匹敌EMI更优越的405线分辨率或传输范围。那场毁灭性的火灾烧毁了他的实验室设备,成为了最后的打击。此后不久,贝尔德彻底放弃了他的电视研究。

约翰·洛吉·贝尔德,第一个无线广播动态影像的人,于1946年去世,却未能从中世纪最有利可图的行业之一中获得任何经济利益。他的机械突破为后来主导广播的电子系统铺平了道路,但技术的快速发展让他落后了。

 

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比尔·古尔吉

特约撰稿人

比尔·古尔吉(Bill Gourgey)是《Popular Science》杂志的撰稿人,也是一位非官方的数字考古学家,他喜欢挖掘PopSci庞大的档案库来更新值得关注的旧故事(是的,旋转木马也是值得关注的)。


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