蒼蠅吃蚊子/文
21世紀的今天，“電視”已進入千家萬戶，成為現代生活不可或缺的享受。電視屏幕上色彩繽紛的畫面，可“視”可“聽”，視聽同步，給我們送來了知識和歡樂。人們足不出戶，完全可以知曉國家大事，瞭解世界新聞，還可在家裡看電影哩！電視的確給人們帶來了極大的方便。
2003年末，中國廣播電視總局發佈公告：我國從現在開始，全面推進有線電視從“模擬”向“數字”整體轉換的工作。
所謂“數字電視（HDTV）”，是採用數字信號來表示電視圖像信息，在電視信號的採集、記錄、處理、存儲、播出、傳輸和接收過程中，使用的是數字技術的系統。推廣數字電視意味著什麼呢?它有兩大好處：數字電視比模擬電視的圖像更清晰。數字電視節目不再有“雪花”、“斜紋”等干擾信號，畫面質量可以達到500線；二是電視觀眾選擇節目的空間更大，還可以與電視互動，自主選擇節目。這就是說，電視臺及其頻道將大大增加，一般可收看500個頻道，觀眾可以不完全受制於電視臺，隨時能選看自己愛看的節目。從電視裡不單能看新聞、文娛節目，而且能炒股、購買車票…。這些都是傳統電視的模擬傳輸無法比擬的。
“飲水不忘掘井人”，發明和不斷完善電視技術的科學家，是值得人們學習和敬仰的，但他們是誰呢?今天的電視觀眾未必能知其一二。
一波三折的故事
過去，電視的發明像汽車的發明一樣，涉及的發明家很多，有大學的師生、企業界的人物和大公司的研究開發小組等。電視的發展也跟汽車的發展相類似，充滿了曲折，而且經歷了極為原始的開拓階段。英國一位叫貝爾德的電氣工程師潛心探索，曾創造出奇異的圖像影子，搖搖晃晃，給人們留下強烈的記憶，因此許多人就認為貝爾德是電視發明人。其實，遠不是這麼回事。
人們早就夢想有朝一日能實現圖像的連續傳送，最初目的並非為了娛樂。一波三折，不斷髮展。一切偉大發明和發現都要經歷漫長的3個階段：一是先驅性工作；二是奠基性工作；三是發展完善並實現社會化的工作。所謂社會化，就是表現其政治、商業、娛樂或教育的價值。其中完成第二階段的奠基者，通常被認為是最偉大的發明家，先驅者往往次之。例如，對於經典力學和相對論，牛頓和愛因斯坦扮演了第二階段的角色。計算機、火箭和電視的發明概莫能外。
由此而言，發明電視的第一個先驅者，應該推舉法國人卡塞利。這要追溯到公元1862年，卡塞利是一個意大利血統的神父，由於利用電報線路傳輸圖像(更確切點說是影像）的創造，而在法國出了名。他的實驗得到了拿破崙三世的支持。他在法國建立了若干商用臺站，通過電報線路傳輸手寫的書信和圖畫。然而，由於存在嚴重干擾，影像經常變得面目全非。所以並未獲得真正商業上的成功，其研究成果一直不能投入實際應用。但是，卡塞利的實驗對後人的研究卻打下了思想基礎。
1873年，英國傳真電報工程師約瑟夫·梅發現，在光的照射下，硒的電阻發生了變化，而這種電阻的改變又導致電流的變化。也就是說，可將光強度的改變轉換為電子信號，這意味著可以進行光信號的傳輸。因而又有了硒光電管的製造。由此，1875年，美國發明家凱里在波士頓便提出了一個設想：用上萬只硒光電管組成熒光屏，用投影儀把圖像投到熒光屏上，變為電信號傳送出去。接收機那邊的熒光屏，也是由無數小電燈泡組成，但與每個小燈泡相連的是硒光電管。凱里的設想符合約瑟夫·梅發現的光電轉換原理，但終究未能實現，因為在當時要將所有的硒光電管和小燈泡平行地連接起來，在技術上辦不到。
1881年，法國的康斯坦丁·桑萊克提出了一個與凱里類似但更成熟的設想。他認為不必逐個連接光電管和小燈泡，只需使用一根電線，使每個光電管與其對應的小燈泡依次相連，在發送端和接收端的硒光電管與燈泡之間，分別裝置一個旋轉開關，用以控制硒光電管與燈泡之間的“通”或“斷”。並且，這兩端的旋轉開關以相同的速率旋轉。這樣，圖像上的每一點都可一點接一點地依次通過一根電線被傳送和接收。由於人眼“視覺暫留”特性的原因，便可看到清晰的畫面。
還是1881年，又有一個叫比德韋爾的英國人，也演示了他自己設計的一種傳輸影像的裝置。它是用一個硒光電池來分析要傳輸的圖像；硒光電池，其實就是一種光生伏打電池，它受可見光或其他輻射照射時，在一層硒（高毒性的非金屬）層中便產生電壓，亦即光可致電。比德韋爾把這種光電池裝在一個盒子裡，靠偏心輪驅使著上下移動。到了1908年，“電子學”已有長足進展，比德韋爾給一家名為《自然》的科學雜誌寫信時，進一步談到了他的實驗裝置，提出了獲得良好圖像的方法，就是在發射機裡聯結90000個光電池，而每一個光電池都通過一個單獨線路與接收機的相應點連接。
這封信引起了電氣工程師坎貝爾·斯溫登的興趣。由此啟發，他設想採用一個電子開關，連接一根線路傳輸所有的信息；並聯想到德國布勞恩在1897年發明的陰極射線示波管，他意識到這種示波管恰好可用於這種發射和接收的工作。斯溫登的想法是對路的，於1911年獲得電視系統基礎的專利。但他的基礎理論被擱置在亞歷山大宮中，直到1936年才得到實際應用。他的這個理論在科學上充滿了真知灼見，讓人驚異，使人將它跟巴比奇的計算機原理相提並論。斯溫登的理論，包含現代電視攝像機的重要原理，直到許多年後才得到充分應有的評價。
斯溫登的電視攝像機，能把在某一段時間內投射到每個光電池元件上的全部光都儲存起來，因此當那個光電池被陰極射線束接通的時候，送到接收機的信息，就是那從光電池最後接通而投射到它上面的全部光。“它還只是一種想法，實際裝置還沒有完全做出來。”坎貝爾·斯溫登在別人問起時總是這樣謙遜地說，“需要做大量的實驗，更有大量的改進工作。”斯溫登的認識是正確的，只有在發明了電子放大器、改進型的光電池和陰極射線管之後，才有可能最後成功。斯溫登逝世於1930年，這一年離他的遠電視被證實還有好幾年。
話分兩頭，再說1883年的另一個人的故事。這年聖誕節的前夕，德國的大學都放假了，同學們已離校回家，大學生尼普科夫孤寂無聊，突然“不由自主地產生了對電視的整體設想”。他用紙做了一個圓盤，並在圓盤上鑽了一排螺旋線形的小孔。然後，他讓圓盤飛快地轉動起來，令人難以置信的是，在旋轉的圓盤上，他居然看到了整個聖誕樹。這盤便是後來通常所說的“尼普科夫盤”。在這個遊戲實驗的基礎上，尼普科夫的奇異思維一發而不可收。1884年，他又發現了一種對圖像進行線性分割的方法，以及光電機械掃描的方式。那就是，他把所有要發送的場景分成許多小點兒，明的或暗的，再以信號的形式發送出去，最後在接收一端又把它重現出來，從而為電視的發明奠定了基礎。1935年之前，這種掃描裝置一直是機械電視系統的基礎部件。
上面說的這些故事人物所做的工作，現在看來，它初步形成了電視技術的3個基本要素：一是把圖像分解成像素，逐個傳輸：二是像素的傳輸是逐行進行：三是用畫面傳送運動過程時，許多畫面逐一快速出現，而在人眼中，這個過程融合為一。這是以後所有電視技術發展的基本原理。
貝爾德與“電視誕生日”
尼普科夫的電視原理，極大地影響了英國一位名叫約翰·貝爾德的電氣工程師，鼓舞他做了深一層的研究。貝爾德成年累月鑽在實驗室裡忙碌著，裝了又拆，拆了又裝，不厭其煩。他利用廢舊無線電器材、舊糖果盒、自行車燈透鏡和舊電線等材料，反覆地試驗，經過10多年的艱苦努力，終於1925年造出了世界上最原始的電視攝影機和接收機。試驗中居然出現了奇蹟，熒光屏上顯示了圖像。他將信號從自己實驗室通過電話線傳到英國廣播公司的電臺，電臺用無線電波將這些信號再播放出來，他在實驗室中又收到了自己播出的圖像。貝爾德看到生動的場景圖像，十分開心。1926年1月27日，貝爾德在倫敦皇家學會向40位科學家表演了他的發明。熒光屏上看到的是人們抽菸和說話的場面，科學家們無不感到新鮮有趣。這次表演，後來被國際公認為第一次公開播放電視的日子。1925年1月27日，普遍視為電視正式誕生日。
貝爾德生於一個牧師家庭，從小就顯露出發明的才華。受尼普科夫盤的啟發，他於1924年造出第一臺電視機。這臺電視機採用兩個尼普科夫盤，首次在相距1.3米遠的地方傳送了一個十字剪影畫。最初的電視發射距離最遠只有3米，圖像模糊不清。為了籌集研究資金，貝爾德與一家店鋪老闆商定，每天在店堂裡放電視以吸引顧客，老闆則每週付給他酬金25英鎊。貝爾德把所得的錢全部用來購買材料，改進設備，繼續進行著電視的研究與試驗。
1929年，貝爾德的研究取得了重大進展。他進一步改進了尼普科夫等人的機械掃描系統，用30多條水平掃描線填滿整個畫面，使用電磁鐵偏轉電子束的陰極射線管，通過無線電播放電視圖像，用短波（0.45米)把圖像從倫敦傳送到紐約，讓紐約人在熒光屏上看到了倫敦，這比通訊衛星早34年將畫面送過了大西洋。美國開始進行電視轉播，那是在1939年。
1928年，貝爾德還發明瞭機械彩色電視。他參考傳統的三原色原理，分別用紅、藍、綠濾光鏡將圖像分解為3種顏色，分別傳輸，並加快畫面變換的速度，在原來變換一次畫面的時間裡變換3次畫面，接收時再將3個單色圖像重疊起來，這樣就組成了原來的圖像。第一次彩色電視圖像的傳播，是在倫敦朗愛柯街133號的貝爾德演播室裡進行的,畫面上出現了一個警察的頭盔，一個吐舌頭的男人，一束玫瑰花，一件紅藍披肩和一枝點燃的香菸。貝爾德的成功，使他獲得了機械電視發明人的稱譽。
茲沃裡金的崛起
20世紀之初，俄國彼得格勒工學院的教授洛森，也同時是電視發明者隊伍中的一員。他的電視接收機，也想到利用陰極射線管，但由於他的電視裝置沒有放大器，從光電池產生的信號不夠強，所以不能產生清晰的圖像。洛森的失敗，卻給他的一個學生留下了深刻印象。此人叫茲沃裡金，他是俄國聖彼得堡技術研究所的電氣工程師。電視的電子化應該歸功於茲沃裡金。他從20世紀20年代起就開始了對電子電視的探索。1928年，他研究出高靈敏度的實用顯像管；1933年，他在一隻真空管內，用高速電子束掃描光電發射嵌鑲屏，研製出可供電視攝像用的光電攝像管，從而實現了電視攝像與顯像的完全電子化。
1919年，第一次世界大戰結束後，茲沃裡金離開俄國，遠渡重洋來到美國，進入威斯汀豪森電氣公司工作，希望藉助那裡的技術把老師的夢想變為現實。目標很明確，需要解決的難題主要有3個：一是圖像的連續產生；二是圖像要清晰，不能失真；三是要做到遠距離傳輸。為此，茲沃裡金提出了完全由電子線路構成電視裝置的設想，但他遇到了實質性的困難。
1929年，茲沃裡金在公司召開的一次工程師會議上，展示了他的一個機器模型，這個機器的關鍵部件是光電攝像管，即電子攝像機。但圖像暗淡，沒有獲得公司的支持。就在這關鍵時刻，美國無線電公司總
經理戴維·沙爾諾夫知道此事後，慧眼識珠，他意識到這種新機器的價值和深遠意義，立即行動全力支持茲沃裡金的研究。
1933年，茲沃裡金進行了一次成功的實地試驗，一個由240條掃描線組成的圖像被傳送到6.5千米以外的一臺電視機上，終於完成了電視機攝像與顯像完全電子化的過程。
法恩斯沃斯和他的電視官司
很值得一提的是，美國還有一位電子電視的發明家，名字叫法恩斯沃斯。他是猶他州人，上中學時就對《電學》產生了濃厚的興趣。沒有讀完中學就被伯明翰揚大學錄取，父親去世被迫輟學。正當茲沃裡金對電視原理冥思苦想時，法恩斯沃斯也在思考著同一個問題。不過是在一邊務農一邊研究。1921年的一天，當法恩斯沃斯正在一塊馬鈴薯地裡來回耕地時，腦中突然閃過一個靈感，他意識到電子束可以像耕地或看書一樣進行逐行掃描。這在當時，幾乎沒有人能理解法恩斯沃斯的電子電路思想。幾經周折，直到1927年，他終於說服幾個人和他一道幹，在舊金山的一間閣樓裡建立了實驗室。就在這一年的9月7日，他們成功地完成了第一張全電子電路電視圖像—黑玻璃上一條“直線”的傳送。大家歡呼起來，慶祝這一具有歷史意義的一刻。
然而，麻煩事開始發生了，一場電視發明權的爭奪戰從此爆發。美國廣播公司的律師聲稱，茲沃裡金1923年的電視攝影管的專利，優先於法恩斯沃斯的包括析像管在內的各項專利。但其可操作性和實用性卻遭到對方的懷疑。1934年，美國專利局做出決定，授予法恩斯沃斯發明權。美國廣播公司敗訴。雙方經過多年訴訟，終於1939年有了結果。
美國廣播公司為這場官司花費了200萬美元。最後，沙爾諾夫同意付給法恩斯沃斯專利使用費。好景不長，“二戰”爆發，電視機停售，法恩斯沃斯的幾項專利到1947年開始失效，美國廣播公司迅速控制了電視機的生產和銷售。美國廣播公司則宣傳稱茲沃裡金和沙爾諾夫為“電視之父”，而法恩斯沃斯便幾乎被人淡忘了。
1957年，美國研製成功彩色電子電視，電視逐漸進人人們的生活，成為20世紀最重要的傳媒之一。
中國的電視
中國的電視始於20世紀50年代。我國的第一臺電視機由國營天津無線電廠在1958年1月裝配成功，比世界第一臺電視機問世晚了33年。1958年3月17日，是我國電視技術發展史上值得紀念的日子。這天晚上，北京廣播器材廠研製的黑白電視發射機進行試播；國營天津無線電廠的電視接收機運抵北京，參加實地接收測試。試驗室裡，並排擺著3臺電視機：一臺前蘇聯的，一臺日本的，另一臺就是由天津送來測試的樣機。
晚上9時，人們的視線都集中在小小的屏幕上。不一會兒，3臺電視機的熒屏上都出現了播音員的形象，經過細心調整，圖像清晰，聲音動聽，試播結束，室內燈光復明，情緒激昂，大家為我國第一臺電視機試收成功報以熱烈的掌聲。我國第一臺電視機命名為“北京”牌。國家決定，第一條黑白電視機生產線設在國營天津無線電廠。1973年，這個廠的工程技術人員又研製生產出我國第一批彩色電視機，為我國的電視事業做出了貢獻。
無疑，電視機的結構及其技術是很複雜的。如果要問其中的關鍵部件是什麼，人們都會說是“電子顯像管”。隔行如隔山，但在中國的電子行業，幾乎沒有人不知道吳祖塏的。他是中國電視顯像管的第一人，在50餘年的技術生涯中他拿下了許多“第一”：
1952年，成功研製出我國第一隻熒光燈；
1958年，成功研製出我國第一隻黑白顯像管；
1970年，成功研製出我國第一隻彩色顯像管；
1976年，成功研製出第一隻為我國大型“銀河”計算機配套的電壓穿透式多色顯示管；
1982年，奉電子工業部之命，在咸陽成功籌建了我國第一個彩色顯像管廠；
1995年，在大陸從事信息顯示的工作者中第一個贏得美國信息顯示學會授予的“國際公認獎”；
1996年，榮獲中國工程院第一批授予的工程科技獎……
許多人終其一生都拿不到一個“第一”，有的人拿上一個“第一”就能吃它一輩子。而吳祖塏呢，拿了許多“第一”，卻仍舊說自己為祖國的電子工業貢獻得太少太少。
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