Не забудьте выключить телевизор
115 лет назад Борис Розинг впервые показал мерцающий экран
22 мая 1911 года в физической лаборатории Санкт-Петербургского технологического института Борис Розинг показал коллегам мерцающий экран. На нем проступили четыре белые полосы — изображение простой решетки, стоявшей в соседней комнате. Это был первый в мире сеанс передачи изображения с помощью электронно-лучевой трубки.
Здание Технологического института, ныне университета
Фото: Евгений Павленко, Коммерсантъ
Здание Технологического института, ныне университета
Фото: Евгений Павленко, Коммерсантъ
Механика — тупик
Называть произошедшее «заработавшим телевидением» в тот день было бы неточно: до системы, способной передавать движущуюся картинку, оставались десятилетия. Но именно тогда впервые подтвердился физический принцип, без которого телевидение не стало бы массовым,— использование электронного луча для построчной прорисовки изображения.
Телевизионный приёмник с диском Нипкова в Стокгольмском техническом музее
Фото: Holger.Ellgaard / wikimedia.org
Телевизионный приёмник с диском Нипкова в Стокгольмском техническом музее
Фото: Holger.Ellgaard / wikimedia.org
К началу XX века все ведущие изобретатели пытались построить «дальновидение» с помощью механики — систем из вращающихся дисков с отверстиями и зеркальных барабанов. Диск крутится, свет построчно проходит сквозь дырочки, а на приеме такой же диск синхронно собирает картинку. Логика казалась бесспорной. Первооткрыватель электронного телевидения Борис Львович Розинг первым всерьез заявил, что этот путь ведет в тупик. Механика давала огромную инерцию, низкую четкость и не позволяла масштабировать изображение. Вместо того чтобы бесконечно улучшать вращающиеся детали, он сделал ставку на практически безынерционный инструмент — катодный луч.
Передатчик в опыте 1911 года еще оставался механическим: свет проходил через решетку и попадал на фотоэлемент через систему вращающихся зеркал. Но сама идея — использовать электронный луч в качестве «карандаша» на приемном конце — стала фундаментом, на котором позже выстроили всю телевизионную индустрию.
Кто вы, профессор Розинг?
Борис Львович происходил из рода обрусевших иностранцев. Его предок Петер Розинг, голландский мастер, был приглашен в Россию еще Петром I. Сам ученый родился в Петербурге в 1869 году, окончил физико-математический факультет университета с золотой медалью и к идее передачи изображений на расстояние пришел еще в 1897 году — за десять с лишним лет до решающих опытов.
Памятник Борису Розингу в Краснодаре
Фото: MrYantit / wikipedia.org
Памятник Борису Розингу в Краснодаре
Фото: MrYantit / wikipedia.org
Ключевой эксперимент готовился долго и в обстановке хронической нехватки средств. Розинг собирал установку в подвале Технологического института, где занимал должность профессора кафедры физики. Трубку для опыта он заказал в Германии, у фирмы «Мюллер-Ури», заплатив из собственных сбережений. Остальное — зеркальный барабан, фотоэлемент, катушки — монтировали вручную вместе со студентами.
22 мая 1911 года в лабораторию пригласили членов Русского технического общества. Передатчик и приемник находились в разных комнатах. В передающей — яркая дуговая лампа освещала решетку из четырех прутьев; вращающиеся зеркала построчно обегали ее, фотоэлемент превращал свет в ток. В приемной — на экране осциллографической трубки Брауна медленно проступало то же изображение. Присутствовавшие увидели четыре белые полосы на темном фоне. Без помех, без дрожания, без механики на приемной стороне. Через год Русское техническое общество присудило Розингу золотую медаль и премию имени Карла Сименса.
Студенты Розинга вспоминали его как преподавателя старой школы — требовательного, но умевшего заразить предметом. Физику он читал так, что в аудитории не оставалось пустых мест. «Объясняя, он словно сам заново переоткрывал законы природы»,— писал позже один из его слушателей.
Розинг смотрел на свое изобретение гораздо шире, чем просто на средство вещания. В небольшой книге, подводившей итог его работ, он рисовал картины, созвучные сегодняшнему дню: «Опуская приемные аппараты подобного телескопа в глубину океанов, можно будет видеть жизнь и сокровища, которые там таятся»; «Инженер будет видеть все, что делается в мастерских, в складах, на работах»; «Больной, прикованный к кровати, через посредство этого прибора войдет в связь с недоступной ему общественной жизнью». В сущности, это предвосхищение и подводных телеуправляемых аппаратов, и систем удаленного мониторинга.
В 1918 году, спасаясь от голода, Розинг с женой и детьми бежал из Петрограда в Екатеринодар. Там он стал одним из создателей Кубанского политехнического института, читал физику и параллельно пытался продолжить телевизионные опыты. Условия были спартанскими: институт только строился, оборудование везли через фронты Гражданской войны. Известно, что именно в Екатеринодаре Розинг впервые всерьез задумался о «читающей машине» для слепых — приборе, преобразующем текст в тактильные сигналы. В 1924 году ученого пригласили в Ленинград восстанавливать лабораторию. Он вернулся, но времена изменились. Средств на телевидение почти не выделяли. В 1931 году его арестовали. Формальным поводом стала материальная помощь коллеге, бывшему царскому офицеру. Следствие усмотрело в этом «пособничество врагам народа». Розинга отправили в ссылку в Котлас, устроили чернорабочим на лесопильный завод. Жил он на койко-месте в квартире, где ютились тринадцать человек.
После вмешательства научной общественности Розинга перевели в Архангельск, разрешили преподавать в Лесотехническом институте. Там, на кафедре физики, он и провел последние месяцы. Работал над «читающей машиной» для слепых и прибором для ориентации в пространстве для незрячих. Разработки остались незаконченными: 20 апреля 1933 года, в день своего 63-летия, Борис Львович умер от кровоизлияния в мозг. Официально Розинг был реабилитирован в 1957 году.
Главное — выключатель
В той исторической демонстрации 22 мая 1911 года профессору ассистировал студент второго курса Владимир Зворыкин. Сын муромского купца первой гильдии, владевшего пароходной компанией, он с детства возился с электричеством и в поездках с отцом чинил электросети на пароходах. Одним из самых сильных впечатлений детства Владимира Зворыкина было появление в Муроме телефонов. Его интерес к физике проявился еще в школьные годы. В Технологическом институте Зворыкин сам напросился в лаборанты к Розингу и с 1907 года участвовал в его опытах.
Владимир Зворыкин и некоторые из исторических передающих телевизионных трубок, которые он разработал
Фото: Radio Age magazine / wikimedia.org
Владимир Зворыкин и некоторые из исторических передающих телевизионных трубок, которые он разработал
Фото: Radio Age magazine / wikimedia.org
После революции судьба студента сложилась совсем иначе, чем у учителя. Отступая с Белой армией, Зворыкин в 1919 году уехал в США — официально как представитель правительства Колчака для закупки оборудования. Когда Колчак пал, возвращаться стало опасно, да и некуда. Первое время перебивался в Нью-Йорке — устроился оператором арифмометра в бухгалтерию закупочной комиссии. Затем перешел в Westinghouse, потом в RCA, где президент компании Давид Сарнов, сам эмигрант из России, дал ему бюджет и команду для доведения телевидения до коммерческого продукта.
В 1929 году Зворыкин создал кинескоп — высоковакуумную приемную трубку, а к 1931 году завершил иконоскоп — первую передающую трубку на принципе накопления заряда. Именно это превратило телевидение в технологию, готовую к массовому производству. В 1933 году Зворыкин, уже гражданин США, приехал в СССР с лекциями. Решение далось непросто: Госдепартамент предупреждал, что защита граждан США не распространяется на тех, кто выезжает в страну происхождения. В Ленинграде он выступал перед советскими радиоспециалистами, многие из которых знали его по работе с Розингом. Доклад читал по-русски, но технические термины произносил по-английски — за годы в США русский технический язык выветрился. Тогда же ему сообщили, что Розинг умер. Правды не сказали: заявили, что учитель скончался еще в годы революции, а не в архангельской ссылке за несколько месяцев до приезда ученика. На приеме у наркома связи Рыкова Зворыкин предложил тост за память учителя — и, по свидетельству очевидцев, это вызвало явное замешательство присутствующих.
В конце жизни, когда телевидение заполонило американские гостиные, Зворыкина спросили, что ему больше всего нравится в телевизоре. Он ответил: «Выключатель. Чтобы можно было выключить эту проклятую штуку». И еще он всегда признавал, что первым был Розинг.
Почему электронный путь победил не сразу
В 1920–30-е годы у электронного телевидения был вполне реальный конкурент — механические системы. 100 лет назад шотландский изобретатель Джон Бэрд первым в мире показал публике движущееся изображение, использовав механический диск Нипкова. В 1928 году он осуществил трансатлантическую телепередачу из Лондона в Нью-Йорк. BBC начала регулярное механическое телевещание в 1929 году — раньше, чем где-либо заработало электронное.
Джон Бэрд и его «телевизор», примерно 1925 год
Фото: wikimedia.org
Джон Бэрд и его «телевизор», примерно 1925 год
Фото: wikimedia.org
Почему же механика проиграла? Причина сугубо инженерная: механический диск физически не мог дать высокую четкость. Чтобы получить картинку хотя бы в 240 строк, диск должен был вращаться с огромной скоростью, а отверстия — становиться микроскопическими. Электронный луч таких ограничений не имел. Как только Зворыкин и его конкуренты в США довели свои трубки до ума, судьба механического телевидения была решена. BBC закрыла механическое вещание в 1935 году, и с тех пор все телевидение стало электронным. От катодных трубок оно позже ушло к жидкокристаллическим панелям и органическим светодиодам, но сам принцип построчной электронной развертки, предложенный Розингом в 1911 году, жив до сих пор.
Без лабораторного успеха 1911 года цепочка «Розинг — Зворыкин — RCA — массовое вещание» просто не возникла бы. Теоретические идеи витали в воздухе: еще в 1908 году английский инженер Алан Кэмпбелл-Суинтон описал в журнале Nature полностью электронную систему, очень близкую к тому, что позже сделал Зворыкин. Венгр Кальман Тиханьи в 1920-х запатентовал передающую трубку с накоплением заряда. Но ни тот, ни другой не построили работающего прототипа. Разрыв между теорией и практикой оказался колоссальным.
Если убрать опыт Розинга, этот разрыв сохранился бы еще на десятилетие. Механическое телевидение Бэрда успело бы глубже укорениться. Электронное телевидение, скорее всего, все равно появилось бы, но позже — ближе к концу 1930-х, и толчком к нему стала бы не коммерческая гонка вещательных корпораций, а военные заказы: радиолокация и системы наведения требовали быстрых и четких экранов на электронно-лучевых трубках. В этом сценарии телевизор стал бы массовым только в 1950-е, и медиаиндустрия пошла бы по другому пути.