从尼普科夫到贝尔德

走进英国南肯辛顿科学博物馆，你就可以看到一个笨重的机械装置，它的旁边还有一个带着嘲弄微笑面孔的木偶——它的名字叫“比尔”。

那么，这个装置和木偶放在这里干啥呢？

1919年，美国建立了世界上第一座商业无线电广播电台——匹兹堡KDKA电台。另一种说法是，1920年11月2日，世界上第一座商业无线电广播电台在美国诞生。不管怎样说，从此人们就能“不出门”而知“天下事”了。

但是，对于只能传“声音”的广播节目，人们并不满足——渴望还能同时看到有“图像”的节目。

1925年4月的一天，伦敦一家百货商店挤满了顾客。他们不是来买东西的，而是赶来观看一位英国青年人的发明。据说在一年以前，这位青年人就发明了一种电视装置，曾经将一朵十字花的图像轮廓传送到3米远的地方。这一次，他改进了这个装置，但大家仍然扫兴而归——他们只看到一些图像模糊不清的影子和轮廓。

传送图像并非易事。其中的关键是“四部曲”：对原图进行“拍摄”和“扫描”，再把图像“同步传送”到需要的地方，并“显现”出来。那么，怎样来演唱这“四部曲”呢？

最早，人们是用机械装置来尝试传送图像的。

1883年，德国大学生——后来的工程师保罗·尼普科夫(1860～1940)对传真通讯产生了极大兴趣。怎样把图像用电信号从一个地方传到另一个地方呢——他朝思暮想。

一天，尼普科夫看到两个同学在做一个游戏。他们分别坐在各自的座位上，面前各放一张相同的布满小方格的纸。其中“发送方”的纸上如图写着一个字母“G”，这个字母覆盖了许多小方格子；而“接收方”的纸上没有字母。发送方按照每一个小格是黑还是白，从左边开始自上而下一格一格地念给接收方听，当接收方听到第几格是黑时，就用铅笔把那一格涂黑，听到第几格是白时就空着。结果，当发送方念完所有格子后，接收方的纸上就出现了和发送方相同的字母“G”。

“哈，有了！”尼普科夫高兴得叫了起来。

原来，尼普科夫从这个游戏中受到很大的启发：无论是简单的图形还是复杂的照片，都可以分解成许多密密麻麻的黑点。如果发送方能把所有的点变成电信号传送出去，接收方就可以得到和发送方一样的传真图形了。

根据这个道理，经过多次试验，尼普科夫的发明终于完成了。他用灯光照射在一个螺旋穿孔圆盘(14个小孔在圆盘上排成螺旋状)后面的景物上。当用马达快速带动圆盘转动的时候，光束就可以依次透过排成螺旋状的小孔，扫描后面景物表面或明或暗的光点。将这些光点由光电管转变为电信号同步发送给接收装置——类似的穿孔圆盘，就被重新还原显示出所照射景物的图像。显然，还原的过程正好和前面提到的扫描过程相反，圆盘转动的速度则应该相同。这个传递和还原图像的圆盘，就是著名的“尼普科夫圆盘”。他的发明，在1883年的圣诞节上做了展示，1884年1月取得了专利。

从这里，可以明显地感受尼普科夫唱的“四部曲”。其中静止图像之所以能变成活动图像，是利用了人眼的“视觉暂留”原理——影像能在人眼中停留1／16秒的时间。

没有想到的是，尼普科夫圆盘竟成了当今走进千家万户的电视的起点——虽然后来不用转动圆盘的机械扫描，而是采用了电动扫描，但工作原理是完全一样的。为了纪念尼普科夫的前驱性工作，后来德国的第一座电视发射台被命名为“保罗·尼普科夫发射台”。

从尼普科夫的发明来看，对于执着追求、思想活跃的人来说，许多事物都可能引发出创新的思想火花，取得突破性的进展。

尼普科夫圆盘使许多人产生了浓厚的兴趣。开头所说的那位年轻人——来自苏格兰的约翰·罗吉·贝尔德(1888～1946)也是其中之一。

为了找出图像不清楚的原因，贝尔德又开始了新的试验。当初，他以为是实验中的电压不足，就把几百个电池连接起来，但却不小心触到了连接线，2 000伏的高压当即把他击昏在地。第二天，伦敦的《每日快报》就用大字标题报道了他触电的消息。贝尔德一时成了英国的新闻人物……总之，贝尔德克服了缺乏实验经费、实验室简陋等许多困难，经历了多次失败，终于在1925年10月2日把一个店堂里的小伙子的脸映在了他发明的“魔镜”里。小伙子连连说：“奇迹，奇迹，真是奇迹！”

此时，英国震惊了，许多人都提供资金来资助贝尔德。1926年1月，贝尔德终于申请到了一项专利，并向当时的英国皇家学会和新闻界演示了他的电视装置。虽然电视中勤杂工的活动图像仍不够完美，但贝尔德却确立了自己作为机械电视发明家的地位。

1928年，贝尔德把伦敦转播室的人像，成功地传送到纽约。有了这次成功，英国广播公司就次年9月根据议会决定，允许贝尔德公司开始试验性地播送“机械电视”广播，每秒125帧图像，每帧30行——而现在流行的电视多为每秒25帧和625行。

啊，明白了，前面那个笨重的机械装置和它旁边的“比尔”，就是当年贝尔德传递电视图像用过的物品。

不过，这里还有一个问题：“比尔”是一个木偶，那用它干什么呢？

这里还有一个趣味故事呢！

原来，也是在1925年10月2日，贝尔德在伦敦把电视播放机和接受机安排在两个房间里做实验。在用“坐”在椅子上的“比尔”做试验成功以后，他被喜悦冲动，情不自禁地以旋风般的速度，拉着隔壁房东威廉代替“比尔”当“电视模特”。但威廉因为灯光太强热不可挡，就悄悄地“临阵脱逃”——在贝尔德到另一个房间去的时候。此时，由于没有看到威廉的图像，贝尔德以为失败了，只好再次让“比尔”“登台”，于是映像管上再次出现“比尔”那带着嘲弄的微笑……1936年11月2日，英国广播公司正式从伦敦的亚历山大播送黑白图像的电动电视节目。但使人伤感的是，由于机械电视已经夭折，机械电视发明家贝尔德竟没被邀请出席“开幕式”。也许，把贝尔德当年的设备摆在博物馆里供人参观，使人怀念贝尔德，就是为了弥补这个遗憾吧！

这个遗憾，说明了创新的东西在开始都是不成熟甚至是简陋的。因此，我们这个“开拓创新”的社会，必须重视这些“科学婴儿”，并给予足够的宽容与支持。

与贝尔德大致同时，德国物理学家卡罗卢斯(1893～1972)、美国的詹金斯等人也在进行类似的研究。

以上就是现代电视的前驱——机械电视研制的简单过程。