המצאת הטלוויזיה

הטלוויזיה המכאנית

אחד האנשים שהמצאת הרדיו הציתה את דמיונו היה סטודנט בשם

פָּאוּל גוֹטְלִיבּ נִיפְּקוֹב (Paul Gottlieb Nipkow)

. ניפקוב נולד ב- 22 לאוגוסט 1860 בגרמניה. האתגר שבתכנון ובניית מערכת שתעביר תמונה למרחק העסיקה את ניפקוב כבר בצעירותו. בשנת 1884, בגיל 24, המציא ניפקוב את המערכת הפרימיטיבית הידועה הראשונה לשידור וקליטה של תמונה וויזואלית. מערכת זו קיבלה את הכינוי "מערכת ניפקוב".

המערכת שהגה ניפקוב כללה את כל המרכיבים הדרושים עבור המצאת הטלוויזיה. כדי להמיר את האור המוחזר מנושא הצילום לאות חשמלי השתמש ניפקוב בתא פוטואלקטרי מסוג סלניום. בעזרת התא הפוטואלקטרי ניתן להמיר את כמות האור המוחזרת מנקודה אחת של נושא הצילום לאות חשמלי. את האות החשמלי ניתן יהיה לשדר באוויר ולקלוט במקלט הטלוויזיה. כדי לקבל תמונה נדרש לצלם את נושא הצילום בנקודות שונות על גביו. ככל שנאסוף יותר נקודות מנושא הצילום, כך תתקבל "תמונה חשמלית" מפורטת יותר וברורה יותר שלו.

כדי לאסוף כמויות אור מנקודות שונות על פני נושא הצילום המציא ניפקוב מתקן מכאני פשוט למדי. ניפקוב הרכיב על ציר מסתובב דיסקה. בדיסקה חוררו 20 חורים בסידור לולייני. כלומר, כל חור מוקם במרחק שונה (הולך וגדל) ממרכז הדיסקה שהוא גם ציר הסיבוב שלה. כך התאפשר בכל פעם מעבר של האור דרך חור אחד בלבד וקליטתו על ידי הגלאי הפוטואלקטרי.

מערכת ניפקוב

בצורה זו נמדדה עוצמת האור ב- 20 נקודות שונות על פני נושא הצילום והומרה בכל פעם לזרם חשמלי.

הזרם החשמלי הועבר בעזרת כבל חשמלי (לא דרך האוויר) אל המקלט שהכין ניפקוב.

במקלט הטלוויזיה נדרש להמיר חזרה את הזרם החשמלי לעוצמת אור, כך שתתקבל תמונה של נושא הצילום. כדי ליצור את התמונה השתמש ניפקוב במערכת הקרנה פשוטה מאוד. הוא חיבר לכבל החשמלי נורה חשמלית אחת. עוצמת הארתה של הנורה הושפעה ישירות מעוצמת הזרם החשמלי שזרם בכבל. ככל שהזרם החשמלי היה גבוה יותר כך עוצמת ההארה של הנורה הייתה גדולה יותר, ולהפך, ככל שהזרם החשמלי היה נמוך יותר כך עוצמת ההארה של הנורה הייתה קטנה יותר.

כדי שתתקבל תמונה, חיבר ניפקוב דיסקה נוספת, זהה לראשונה, אשר סובבה בתזמון עם הדיסקה הראשונה. התזמון המתאים נדרש כך שכל זרם חשמלי שהומר מכמות אור שעברה דרך חור מסוים בדיסקה הראשונה יגיע ויאיר את הנורה בעוצמה המתאימה בדיוק כאשר אותו חור ניצב מולה בדיסקה השנייה.

כך קיבל ניפקוב תמונה פשוטה מאוד המורכבת מעשרים קווי אור בלבד. זו הייתה כמובן תמונה פשוטה ביותר, אך ההישג הושג, תמונה וויזואלית הומרה לאות חשמלי ולאחר-מכן חזרה לתמונה וויזואלית. ניפקוב כינה את המכשיר שהמציא בשם "טלסקופ חשמלי". המונח טלוויזיה הוטבע לראשונה (לפי הידוע) רק כמה שנים מאוחר יותר, במהלך הקונגרס הבין-לאומי הראשון לחשמל שנערך בפאריז, צרפת. המילה טלוויזיה מורכבת מחיבור של שתי מילים נפרדות: המילה טֶלֶה (Tele) – שמשמעה רחוק והמילה וויזיון (Vision) – שמשמעה מרְאֶה.

מלבד הרכיבים האלקטרוניים כללה המערכת שהמציא ניפקוב מנגנון מכאני של דיסקות ושל מראות. משום כך, זכתה להיקרא המערכת שנים מאוחר יותר בכינוי "טלוויזיה מכאנית". זאת להבדיל מ- "טלוויזיה אלקטרונית" אשר תכלול רכיבים אלקטרוניים בלבד.

המערכת שהגה והרכיב ניפקוב זכתה, כאמור, להיקרא "מערכת ניפקוב", והדיסקה המיוחדת שבה נקראה "דיסקת ניפקוב". אך המערכת לא זכתה להצלחה ולהתעניינות רבה לאחר הצגתה ע"י ניפקוב. למערכת כפי שהיא לא היה שימוש מעשי ממשי. המערכת רק הציגה בהצלחה את האפשרות הטכנית שמאחורי פיתוח טלוויזיה. נדרשה עוד עבודת פיתוח רבה על-מנת שניתן יהיה להציג מערכת מתקדמת יותר, מעשית יותר ורווחית מבחינה כלכלית. לשם כך נדרשה ראייה עתידית ואמונה בהצלחת פיתוח המוצר וכדאיותו הכלכלית. כל אלו כנראה וחסרו במשקיעים אשר בחנו את המצאתו של ניפקוב, בסוף המאה ה-19. ניפקוב עצמו איבד בסופו של דבר עניין בהמצאתו וזנח אותה לטובת עבודה ברכבת.

ניפקוב נפטר ב- 24 לאוגוסט בשנת 1940.

רק בעשור השלישי של המאה ה-20 תפרוץ התעניינות מחודשת במערכת של ניפקוב. אחד מאותם מתעניינים רבים באפשרות להמצאת הטלוויזיה שגילה עניין ב- "מערכת ניפקוב" היה איש רב-פעלים ממוצא סקוטי בשם

ג'וֹן לוֹגִי בַּאיְירְד (John Logie Baird)

.

באיירד נולד ב- 13 לאוגוסט 1888, בסקוטלנד. מגיל צעיר הוא התעניין בחשמל ובאלקטרוניקה. לכן טבעי היה עבורו להחליט ללמוד הנדסת חשמל באוניברסיטת גלזגו. אך באיירד סבל מבריאות לקויה (בעיה בבלוטת התריס) אשר מנעה ממנו להמשיך ולהחזיק במשרה יציבה לאחר סיום לימודיו. בעל-כורחו, באיירד התפרנס ממגוון משלוחי-יד ועסקים שונים. בין היתר ניתן לציין את עבודתו כמצחצח נעליים, מוכר סבונים וסוחר בסכיני גילוח. בעזרת עיסוקים אלו הצליח באיירד לכלכל את עצמו וגם לרכוש מעט ציוד בו יוכל לעסוק ולפתח את תחביבו החדש – המצאת הטלוויזיה. באיירד הוקסם מ- "מערכת ניפקוב" ומהמצאת הרדיו אשר המירה קול לאות חשמלי ששודר באוויר. באיירד החליט לנסות ולאחד בין שתי המצאות אלו כך שניתן יהיה להמיר תמונה ולשדרה באוויר כאות חשמלי.

תחילה הוא שיפר את איכות התמונה של "מערכת ניפקוב" על-ידי הוספת עדשות לחורים שבדיסקה. כך עוצמת האור העוברת דרכן אל הגלאי הפוטואלקטרי תהיה גדולה יותר ותבטיח הפרדה טובה יותר בין רמות שונות של עוצמת הארה. דרך נוספת שהגה באיירד על-מנת להגדיל את עוצמת האור היא הגדלת הדיסקה והגדלת החורים שבה. הדיסקה הגדולה ביותר שבאיירד בנה הגיעה לקוטר של כמעט שניים וחצי מטרים!

את עשרים הקווים שהציגה המערכת של ניפקוב החליף באיירד במערכת המסוגלת להציג שלושים קווים. באיירד חישב והחליט כי די יהיה בשלושים קווים כדי להציג בבירור מספק תבנית של פנים אנושיות. כדי שניתן יהיה גם לקלוט תנועה ולהציגה תוכננה המערכת לצלם ולהחליף תמונה בקצב של 5 פעמים בשנייה. באמצעים הפשוטים אשר עמדו לרשותו הצליח באיירד, ב- 2 לאוקטובר 1925, לצלם תמונת פנים של בובה, לשדרה באוויר בתוך ביתו, לקלוט אותה ולהציגה באופן וויזואלי (צללית בלבד) בחלק אחר של הבית. הצלחתו זו הביאה משקיעים רבים לחזר אחריו. בשנת 1927 ערך באיירד את השידור הוויזואלי הראשון בין לונדון לגלזגו. בשנת 1928 הוא ערך ניסוי דומה בין לונדון לניו-יורק.

השלב הבא היה לפתוח בשידורים לציבור הרחב. בחסות הבי.בי.סי – חברת השידור הבריטית (B.B.C – British Broadcast Cooperation), אשר שלטה בשידורי הרדיו בבריטניה נערכו הניסויים המקדימים הנדרשים. אך בבי.בי.סי לא השכילו לראות את העתיד הטמון בשידורי טלוויזיה וההתקדמות בנושא חלה בעצלתיים. רק בשנת 1933 החלו להתייחס שם ברצינות להמצאת הטלוויזיה. באיירד כבר הספיק עד אז לשפר את המצאתו מתמונה הנבנית מ- 30 קווים לתמונה הנבנית מ- 120 קווים, ושנה לאחר-מכן מ- 180 קווים.

אך באיירד כבר לא פעל בחלל ריק. גם מעבר לים, בארה"ב, הומצאה מערכת של טלוויזיה. בשנת 1936, הבי.בי.סי הבריטי החליט לבחון גם את המערכת האמריקאית במקביל למערכת של באיירד לפני שיוחלט איזו מערכת תפעיל את השידור הטלוויזיוני הבריטי. התחרות, לצורך העניין, נקבעה כך שבכל שבוע לסירוגין ישודרו השידורים על-ידי מערכת אחת מבין השתיים. התחרות אמורה הייתה להימשך חצי שנה, אך כבר אחרי שלושה חודשים הגיעו בבי.בי.סי למסקנה הבלתי נמנעת. המערכת האמריקאית הייתה איכותית יותר. המערכת האמריקאית כללה סריקה של 402 קווים, אך לא רק בכך היה יתרונה.

על-אף אי הצלחתו לכבוש את שוק השידור הטלוויזיוני הבריטי תרומתו של באיירד להתפתחותה של המצאת הטלוויזיה היא רבה. אי זכייתו בתחרות שנערכה לא ריפתה את ידיו. באיירד המשיך לעבוד בתחום זה וזכה להישגים מרשימים נוספים בשנים הבאות. בין היתר ניתן לציין את תרומתו בפיתוח טלוויזיה צבעונית, טלוויזיית אינפרא-אדום ועוד.

באיירד נפטר ב-14 ביוני, בשנת 1946.

למרות פועלו הרבה ותרומתו הרבה בתחום שידורי הטלוויזיה, לא נחשב באיירד כממציא הטלוויזיה המודרנית המוכרת לנו היום. באיירד בעיקר שיפר ושכלל את המצאתו של ניפקוב – הטלוויזיה המכאנית. זה היה החיסרון שבהמצאתו – הפעולה המכאנית המסורבלת והלא יעילה שבליבה. זו הייתה המגבלה אשר מתחריו שמעבר לים הצליחו להסיר בהצלחה רבה ולספק טלוויזיה אלקטרונית, יעילה יותר ואיכותית יותר.

כיצד הצליחה המערכת האמריקאית לבטל את הצורך בפעולה המכאנית? מי עמד מאחורי הפיתוח החדשני? מי באמת המציא את הטלוויזיה (האלקטרונית) הראשונה?

על שאלות אלו ועוד נענה מייד בחלק הבא.

לפרק הקודם | לפרק הבא


[ מבוא | הטלוויזיה המכאנית | הטלוויזיה האלקטרונית | המאבק המשפטי |
התפתחות שידורי הטלוויזיה | הטלוויזיה החינוכית |
הטלוויזיה הכללית (הערוץ הראשון) | מחיקון ואנטי מחיקון ]





[ עמוד ראשי - המצאות | מתמטיקה קדומה | מספרים אי-רציונליים | משפט פיתגורס | גיאומטריה אוקלידית | אלגברה | התפתחות הסְפַרוֹת | משוואות קוביות וקווארדיות | מספרים מורכבים | לוגריתם | חשבון דיפרנציאלי ואינטגראלי | עיקרון הציפה | זכוכית מגדלת | משקפיים | מיקרוסקופ | טלסקופ | חוק סְנֵל | חוק בויל | חוקי התנועה | עיקרון ברנולי | שלושת חוקי התרמודינמיקה | טבלה מחזורית | מדידת מהירות האור | כוח לורנץ | קרינת רנטגן | טרנספורמצית לורנץ | תורת היחסות הפרטית | גילוי האטום | תורת היחסות הכללית | חשמל | חוק קולון | חוק אוהם | חוקי קירכהוף | נורת להט | מנוע קיטור | מנפה כותנה | מצלמה | מקרר | מזגן | מחשב | מכבש דפוס | כתב ברייל | טלגרף | טלפון | רדיו | טלוויזיה | כדור פורח | מצנח | רכבת | אופניים | מכונית | אווירון מדחף | מטוס סילון | אבק שריפה | תותח | רובה מוסקט | מרגמה | אקדח | מוקש | מקלע | רובה-מטען | הוביצר | תת-מקלע | רימון-יד | טנק | רובה-סער | פצצת אטום | תורת האבולוציה | פסטור | תיאוריית התורשה | פניצילין ]