機械式テレビ

1928年、自家製の機械走査型テレビ受像機を見ている。この映像を生成するテレビ受像機（右）は、ニポウディスクと呼ばれる、穴が連なった回転する金属円盤をネオンランプの前に設置している。円盤の各穴がランプの前を通過するたびに、画像を構成する走査線が生成される。テレビ受像機ユニット（左）からの映像信号がネオンランプに送られ、各点における画像の明るさに応じてランプの明るさが変化する。このシステムでは、薄暗いオレンジ色の画像1が生成された。+1 ⁄ 2インチ (3.8 cm) 四方、走査線48 本、フレーム レート7.5 フレーム/秒。

機械式テレビまたは機械走査テレビは、穴の開いた回転ディスクや回転ミラードラムなどの機械式走査装置を用いてシーンを走査し、映像信号を生成し、受信機側で同様の機械装置を用いて画像を表示する、時代遅れのテレビシステムです。これは、ブラウン管（CRT）テレビに代表される電子ビーム走査方式を用いた真空管式電子テレビ技術とは対照的です。その後、現代の固体液晶ディスプレイ（LCD）やLEDディスプレイがテレビ画像の生成と表示に使用されています。

機械走査方式は、1920年代から1930年代にかけての初期の実験的テレビジョンシステムで使用されていました。最初の実験的無線テレビ送信の一つは、スコットランドの発明家ジョン・ロジー・ベアードが1925年10月2日にロンドンで行ったものでした。1928年までには、多くのラジオ局が機械システムを用いて実験的なテレビ番組を放送していました。しかし、この技術では一般受けするほどの画質の画像は得られませんでした。機械走査方式は1930年代半ばに電子走査技術に大きく取って代わられ、1930年代後半に始まった最初の商業的に成功したテレビ放送では電子走査技術が使用されました。米国では、ニューヨーク市のW2XABなどの実験局が1931年に機械走査方式によるテレビ番組の放送を開始しましたが、1933年2月20日に運用を中止し、1939年に完全電子システムで復活しました。

機械式テレビ受信機はテレビザーとも呼ばれていました。

歴史

初期の研究

最初の機械式ラスタースキャン技術は、19世紀にファクシミリ（静止画像を有線で送信する技術）のために開発されました。アレクサンダー・ベインは1843年から1846年にかけてファクシミリ機を発表しました。フレデリック・ベイクウェルは1851年に実験室版の実用化を実証しました。電信回線で動作する最初の実用的なファクシミリシステムは、ジョヴァンニ・カゼッリによって1856年以降に開発され、運用されました。 [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]

ウィロビー・スミスは1873 年にセレン元素の光伝導性を発見し、ほとんどの機械式スキャン システムのピックアップとして使用されていた セレン セルの基礎を築きました。

1884年、当時23歳だったドイツの大学生、パウル・ユリウス・ゴットリープ・ニプコウは、ニプコウ・ディスクを提案し、特許を取得しました。 [ 4 ]これは回転するディスクで、表面に螺旋状の穴が開けられており、それぞれの穴が画像の1行をスキャンする仕組みでした。ニプコウはこのシステムの実機を製作することはありませんでしたが、この回転ディスク式画像ラスタライザーは、送信機と受信機の両方において、ほとんどの機械式スキャンシステムで採用されている重要な機構となりました。[ 5 ]

1885年、オーストラリアのバララットのヘンリー・サットンは、ニポウ回転ディスクシステム、セレン光電池、ニコルプリズム、カー効果セルに基づいて、電信線を介して画像を送信するための「テレファン」と呼ばれるものを設計しました。[ 6 ] : 319 サットンの設計は1890年に国際的に発表されました。[ 7 ]静止画像の送信と保存に使用された説明は、1896年にワシントンのイブニングスターに掲載されました。 [ 8 ]

コンスタンティン・ペルスキーは、 1900年8月24日にパリで開催された万国博覧会の国際電気会議で発表された論文の中で、「テレビ」という言葉を作り出した。ペルスキーの論文では、既存の電気機械技術をレビューし、ニプコウらの研究に言及していた。[ 9 ]

エルンスト・ルーマーが実験的なテレビシステムを実演している。このシステムは、25素子のセレンセル受信機を使用した電話線上の5×5 ピクセルの単純な形状の画像（1909年） [ 10 ]

画像の瞬間伝送を初めて実証したのは、ドイツの物理学者エルンスト・ルーマーでした。彼は25個のセレン電池をテレビ受信機の画素として配置しました。1909年後半、彼はブリュッセルの司法宮殿からベルギーのリエージュ市まで、電話線を介して70マイル（115  km ）の距離に簡単な画像を送信したと発表しました。この発表されたデモンストレーションは、当時「世界初のテレビ装置の実用モデル」と評されました。[ 11 ]素子数が限られていたため、彼の装置は単純な幾何学的形状しか表現できず、非常に高価でした。セレンセル1個あたりの価格が15ポンド（45米ドル）だったことから、4,000個のセルを搭載したシステムでは60,000ポンド（18万米ドル）、風景を背景とするシーンやイベントを再現できる10,000個のセルを搭載した機構では150,000ポンド（45万米ドル）かかると見積もった。ルーマーは、1910年のブリュッセル万国博覧会が、博覧会の展示として、はるかに多くのセルを搭載した先進的な装置の製作を支援してくれることを期待していた。しかし、見積もられた250,000ポンド（75万米ドル）という費用は高すぎた。[ 12 ]

ルーマーのデモンストレーションが世間に広く知られるようになり、パリのジョルジュ・リグヌーとA・フルニエという二人のフランス人科学者が、自分たちが行っていた同様の研究を発表するに至った[ 13 ] 。64個のセレンセルをマトリックス状に並べ、機械式整流子に個別に配線することで電子網膜の役割を果たした。受信機では、カーセルの一種が光を変調し、回転するディスクの縁に取り付けられた様々な角度のミラーが変調されたビームをディスプレイ画面に映し出す。別の回路が同期を制御した。この概念実証デモにおける8×8 ピクセルの解像度は、アルファベットの個々の文字を明瞭に送信するのにちょうど十分でした。 [ 14 ]更新された画像は毎秒「数回」送信されました。[ 15 ]

1911年、ボリス・ロジングとその弟子ウラジミール・ズヴォルキンは、機械式ミラードラムスキャナを用いて、ズヴォルキンの言葉を借りれば「非常に粗い画像」を有線で受信機のブラウン管（ブラウン管、CRT）に送信するシステムを開発した。このスキャナの「感度が不十分で、セレンセルの遅延が非常に大きかった」ため、動画は不可能であった。[ 16 ]

テレビデモ

ニプコーディスク。この図は、穴が描く円形の軌跡を示しています。精度を高めるために、この軌跡は正方形になることもあります。ディスク上の黒く囲まれた部分がスキャン領域です。

1907年にリー・ド・フォレストが世界初の増幅用真空管である三極管を発明したことで、この設計は実用化されました。[ 17 ]

1925 年のベアード氏と送信機、およびダミー人形「ジェームズ」と「ストゥーキー ビル」(右)。
ベアードと彼のテレビ受信機

スコットランドの発明家ジョン・ロジー・ベアードは1925年、ニプコー円盤を用いた初期のビデオシステムをいくつか製作した。1925年3月25日、ベアードはロンドンのセルフリッジ百貨店で、動くシルエット映像をテレビで初めて公開した。 [ 18 ]原始的なシステムでは人間の顔のコントラストが不十分だったため、ベアードは腹話術人形「ストーキー・ビル」をテレビで映し出した。人形の顔はペイントされており、コントラストが高かった。1926年1月26日には、動く顔の映像を無線で送信する実演を行った。これは世界初の公開テレビ実演と広く考えられている。ベアードのシステムは、映像の走査と表示の両方にニプコー円盤を使用していた。明るく照らされた被写体は、静止した光電セルを横切るように映像を走査するレンズがセットされた回転するニプコー円盤の前に置かれていた。アメリカのセオドア・ケースが開発した硫化タリウム（タロファイド）セルは、被写体からの反射光を検出し、比例する電気信号に変換しました。この信号はAMラジオ波で受信ユニットに送信され、そこでビデオ信号は、最初のニポウディスクと同期して回転する2つ目のニポウディスクの背後にあるネオンランプに照射されました。ネオンランプの明るさは、画像上の各点の明るさに比例して変化しました。ディスクの各穴が通過するたびに、画像の1本の走査線が再現されました。ベアードのニポウディスクには30個の穴があり、人間の顔を認識するのにちょうど十分な30本の走査線を持つ画像が生成されました。

1927年、ベアードはロンドンとグラスゴーの間で438マイル（705 km）の電話線で信号を送信した。1928年、ベアードの会社（ベアードテレビ開発会社/シネマテレビ）はロンドンとニューヨークの間で最初の大西洋横断テレビ信号を放送し、また最初の陸上から船舶への送信も行った。1929年、彼はドイツで最初の実験的な機械式テレビサービスに携わった。同年11月、ベアードとパテのベルナール・ナタンはフランス初のテレビ会社、テレビジョン・ベアード・ナタンを設立した。1931年、彼はダービーの最初の屋外遠隔放送を行った。[ 19 ] 1932年には超短波テレビを実演した。ベアードの機械システムは1936年にBBCテレビ放送で240本の解像度のピークに達したが、機械システムはテレビジョンの場面を直接スキャンしなかった。代わりに、17.5 mm フィルムを撮影し、すぐに現像して、フィルムがまだ乾いていないうちにスキャンしました。

アメリカの発明家、チャールズ・フランシス・ジェンキンスもまた、テレビの先駆者でした。彼は1913年に「無線による映画」に関する論文を発表しましたが、目撃者に向けて動くシルエット画像を送信したのは1923年12月になってからであり、シルエット画像の同期送信を公に実演したのは1925年6月13日のことでした。1925年、ジェンキンスはニポウ円盤を用いて、メリーランド州の海軍無線局からワシントンD.C.の自身の研究所まで、5マイル（8キロメートル）離れた場所から、動いているおもちゃの風車のシルエット画像を送信しました。送信には48ライン解像度のレンズ付き円盤スキャナが使用されました。[ 20 ] [ 21 ]彼は1925年6月30日に米国特許1,544,156号（無線による画像送信）を取得しました（1922年3月13日出願）。

1926年12月25日、高柳健次郎は浜松工業高校で、ニポウ円板スキャナとCRTディスプレイを用いた解像度40本のテレビジョンシステムを実演した。 [ 22 ]この試作機は現在も静岡大学浜松キャンパスの高柳記念館に展示されている。 [ 23 ] 1927年までに彼は解像度を100本にまで向上させ、これは1931年まで無敵であった。[ 24 ] 1928年までに、彼は初めて人間の顔をハーフトーンで送信した。彼の研究は、後のウラジーミル・K・ズヴォルキンの研究に影響を与えた。[ 25 ]日本では、彼は最初の全電子式テレビを完成させた人物と見なされている。[ 26 ]彼の量産モデル作成研究は、第二次世界大戦の敗戦後、米国によって中止された。[ 23 ]

ジェンキンステレビジョン社製回転ディスクテレビカメラ、1931年

1927年4月7日、ベル電話研究所のハーバート・E・アイブスとフランク・グレイは、機械式テレビジョンの劇的なデモンストレーションを行った。反射光式テレビジョンシステムには、大小2つの受信画面があった。小型受信機には2× 2の画面があった。+1 ⁄ 2インチ (5 x 6 cm) のスクリーン、幅 x 高さ。大型受信機のスクリーンは 24 x 30 インチ (60 x 75 cm) で、幅 x 高さがそれぞれ異なっていた。どちらの受信機も、かなり正確なモノクロ動画を再生することができた。画像に加えて、受信機は同期した音声も受信した。システムは 2 つの経路で画像を送信した。最初はワシントンからニューヨーク市への銅線リンク、次にニュージャージー州ウィッパニーからの無線リンクであった。2 つの送信方法を比較しても、視聴者は画質の違いに気づかなかった。テレビ放送の対象には、ハーバート・フーバー商務長官 が含まれていた。フライングスポット スキャナービームがこれらの対象を照射した。ビームを生成するスキャナーには 50 個の開口部があるディスクがあった。ディスクは 1 秒あたり 18 フレームの速度で回転し、約 1 フレームごとに 1 つのフレームをキャプチャした。56 ミリ秒。（今日のシステムは通常、1秒あたり30または60フレーム、つまり1フレームごとにテレビの歴史家アルバート・エイブラムソンはベル研究所のデモンストレーションの重要性を強調し、「これは当時までに作られた機械式テレビシステムの最高のデモンストレーションでした。画質の点でこれに匹敵するシステムが他に現れるまでには数年かかりました。」と述べています。[ 27 ]

1928年、ゼネラル・エレクトリックはニューヨーク州スケネクタディのGE工場から放送を行う実験的なテレビ局W2XBを開設しました。この局は、GEが所有するラジオ局WGYにちなんで、WGYテレビジョンとして広く知られていました。1930年代には全電子システムに移行し、1942年にはWRGBとして商用放送免許を取得しました。この局は現在も放送を続けています。

一方、ソ連では、レオン・テルミンが鏡ドラムを使ったテレビを開発していた。1925年に16本の解像度から始まり、1926年には32本、最終的にはインターレースを使って64本にまで高めた。そして1926年5月7日の論文の一部として、ほぼ同時に動く画像を電気的に送信し、5フィート（1.5 メートル）四方のスクリーンに投影した。[ 21 ] 1927年までに彼は100本の画像を実現したが、この解像度は1931年にRCAが120本を達成するまで破られることはなかった。

ディスクに開けられる穴の数には限りがあり、またある一定の直径を超えるディスクは実用的ではなくなったため、機械式テレビ放送の画像解像度は比較的低く、約30ラインから120ライン程度でした。しかし、技術の進歩に伴い、30ライン放送の画質は着実に向上し、1933年までにベアード方式を用いた英国の放送は驚くほど鮮明になりました。[ 28 ] 200ライン帯のシステムもいくつか放送されました。

180 回線の放送テストが1935 年にドイツ帝国実験機構によって実施されました。ベルリンの16kW 送信機[ 29 ]。送信は週3日、1日90分行われ、音声/映像周波数はそれぞれ21.98フィートと22.92フィート（6.7メートルと6.985メートル）であった 。

同様に、Compagnie des Compteurs (CDC)がパリに設置した180回線システムは1935年にテストされ、 Peck Television Corp.による180回線システムは1935年にカナダのケベック州モントリオールのVE9AK局で開始されました。[ 30 ] [ 31 ]

ゼネラル・エレクトリック社製機械式スキャンテレビシステムのブロック図、ラジオニュース（1928年4月）

カラーテレビ

カラーテレビ。右側のレンズを通して、テストカード（有名なテストカードF ）がちょうど見えます。

ジョン・ベアードの1928年のカラーテレビ実験は、ゴールドマークのより先進的なフィールドシーケンシャルカラーシステムに影響を与えた。[ 32 ]ピーター・ゴールドマークが発明したCBSカラーテレビシステムは、1940年にこの技術を採用した。[ 33 ]ゴールドマークのシステムでは、放送局は色の彩度値を電子的に送信しているが、機械的な方法も用いられている。送信カメラでは、機械式ディスクがスタジオ照明の反射光から色相（色）をフィルタリングする。受信側では、同期ディスクが同じ色相をCRT上に映し出す。視聴者がカラーディスクを通して映像を見ると、映像はフルカラーで表示される。

その後、同時カラーシステムが CBS ゴールドマークシステムに取って代わりましたが、機械的なカラー方式も引き続き使用されました。初期のカラーセットは非常に高価で、当時の貨幣価値で 1,000 ドル以上しました。安価なアダプタにより、白黒NTSCテレビの所有者でもカラーテレビ番組を受信できるようになりました。こうしたアダプタで最も有名なのは、1955 年に登場した NTSC からフィールド シーケンシャルへのコンバータである Col-R-Tel です。[ 34 ]このシステムは NTSC のスキャン レートで動作しますが、旧式の CBS システムと同様にディスクを使用します。ディスクは白黒セットをフィールド シーケンシャル セットに変換します。その間に、Col-R-Tel の電子機器が NTSC カラー信号を復元し、ディスク再生用に順序付けます。電子機器はディスクを NTSC システムに同期させます。Col-R-Tel では、電子機器が彩度値 (クロマ) を提供しますディスクは画像の上に色相（カラー）を塗ります。

Col-R-Telのわずか数年後、アポロ月面ミッションでもフィールドシーケンシャル方式が採用されました。月面のカラーカメラはすべてカラーホイールを備えていました。これらのウェスティングハウス社製、そして後にRCA社製のカメラは、フィールドシーケンシャル方式のカラーテレビ画像を地球に送信しました。地球の受信局には、生のカラービデオ信号をNTSC規格に変換する電子機器が搭載されていました。[ 35 ]

衰退

真空管式電子テレビ（画像ディセクタやその他の撮像管、再生装置用のブラウン管を含む）の進歩は、テレビの主流であった機械式テレビの終焉の始まりを示しました。機械式テレビは通常、小さな画像しか映し出せませんでした。1930年代まで、機械式テレビはテレビの主流でした。

真空管テレビは、1927年9月にサンフランシスコでフィロ・ファーンズワースによって初めて実演され、その後1934年にフィラデルフィアのフランクリン研究所でファーンズワースによって公開され、急速に機械式テレビを追い越していった。ファーンズワースのシステムは1936年に初めて放送に使用され、フィルコやデュモン研究所の競合システムとともに、走査線が400から600以上に達していた。1939年、RCAは10年間の訴訟の末、ファーンズワースに特許料として100万ドルを支払い、RCAはニューヨーク市で開催された1939年世界博覧会で全電子式テレビの実演を開始した。最後の機械式テレビ放送は、米国の少数の公立大学が運営する放送局で1939年に終了した。

「スコフォニー」機械式ディスプレイ受信機

初期のブラウン管テレビジョンのディスプレイは小型でした。1938年に登場した「スコフォニー」テレビジョン受信機は、機械式ディスプレイを採用した先進的なテレビジョン受信機で、幅24インチ（60cm）、高さ20インチ（50cm）のディスプレイに、当時イギリスで使用されていた405ラインの映像（405ラインテレビジョンシステムと互換性あり）を表示できました。劇場の観客向けに設計されたバージョンは、幅6フィート（1.8m）のディスプレイを備えていました。また、米国の441ラインテレビジョンシステムにも対応していました。405ラインの映像を表示するために、スコフォニーは毎秒1000万画素の高速スキャナを搭載していました。30,375  rpmと低速ミラードラムの回転速度は約250 rpmで回転し、ジェフリーセルと組み合わせることで水銀ランプからの集束光線を変調した。電子回路には39本の真空管が使用され、消費電力は約1,000W  。素晴らしい成果を上げ市場に投入されたものの、受信機は非常に高価で、ブラウン管テレビの約2倍の価格でした。商業的には成功せず、第二次世界大戦中はイギリスでのテレビ放送が中断され、受信機の運命は決定づけられました。受信機の完全な形は現存していませんが、一部の部品は残っています。[ 36 ] [ 37 ]

機械式スキャンの現代的な応用

1970年代以降、アマチュア無線愛好家の中には機械システムの実験を行ってきた者もいる。初期の光源であるネオンランプは、現在では超高輝度LEDに置き換えられている。狭帯域テレビ向けにこうしたシステムを開発することに関心が集まっており、これにより、小さな動画や大きな動画を1000万画素未満のチャンネルに収めることができるようになる。40kHz 幅（現代のテレビシステムは通常約6MHz 幅、150倍の大きさ）。これと関連して低速走査テレビも登場しているが、これは1980年代まではP7ブラウン管を用いた電子システム、それ以降はPCが主流だった。機械式モニターには3つの形式が知られている。1970年代に製造されたファックスプリンターのようなモニターが2種類、そして2013年には回転ドラムに紫外線レーザーで画像を投影する、グロー塗料を塗布した小型ドラムモニターが発表された。

4つのLEDストリップを備えたテレビ機

デジタル光処理（DLP）プロジェクターは、小さな（16  µm 2）の静電駆動ミラーが光源を選択的に反射し、画像を生成します。多くの低価格帯のDLPシステムでは、カラーホイールを使用して連続カラー画像を生成します。これは、シャドウマスクCRTが同時カラー画像を生成する実用的な方法を提供する以前の多くの初期のカラーテレビシステムで一般的に使用されていた機能です。

光学機械工学によって高品質な画像が生成されるもう一つの分野はレーザープリンターです。レーザープリンターでは、小型の回転ミラーを用いて変調されたレーザー光線を一方の軸方向に偏向させ、光伝導体の動きによってもう一方の軸方向に動きを与えます。高出力レーザーを用いたこのシステムの改良版は、レーザービデオプロジェクターに用いられており、解像度は最大1,024ラインに達し、各ラインには1,500以上の点が含まれます。このようなシステムは、おそらく最高品質のビデオ画像を生成します。例えば、プラネタリウムなどで使用されています。

戦闘機パイロットの暗視装置など、軍事用途で用いられる長波長赤外線カメラにも、機械的な技術が用いられています。これらのカメラは高感度赤外線受光素子（通常は感度を高めるために冷却される）を使用していますが、従来のレンズの代わりに回転プリズムを用いて525または625ラインの標準ビデオ出力を提供します。光学部品はゲルマニウムで作られています。これは、ガラスが関係する波長で不透明になるためです。同様のカメラは、例えばボールがバットに当たった場所を示すなど、スポーツイベントでも活用されています。

LaserMAMEプロジェクトでは、レーザー照明表示技術とコンピュータエミュレーションが組み合わされています。 [ 38 ]これは、これまで説明してきたラスターディスプレイとは異なり、ベクターベースのシステムです。コンピュータ制御のミラーから反射されたレーザー光は、 MAMEエミュレーションソフトウェアの特別に改造されたバージョンによって実行される、古典的なアーケードソフトウェアによって生成された画像をトレースします。

技術的な側面

飛行スポットスキャナー

1931年、テレビスタジオに設置されたフライングスポットスキャナー。このタイプのスキャナーは、演者が話したり、歌ったり、楽器を演奏したりする際のヘッドショット撮影に使用されました。中央のレンズから投射された明るい光点が被写体の顔をスキャンし、各点で反射された光は皿型のミラーに搭載された8つの光電管で捉えられました。

ビデオ信号を生成する最も一般的な方法は、フライングスポットスキャナでした。これは、当時の光電池の感度の低さを補うために開発されました。テレビカメラの代わりに、フライングスポットスキャナは暗いスタジオ内で、被写体をラスターパターンで高速に走査する明るい光点を投影しました。被写体からの反射光は、多数の光電池によって捉えられ、増幅されてビデオ信号に変換されました。

スキャナ内部では、回転するニポウディスクの穴を通して照射されるアークランプによって、細い光線が生成されます。スポットがシーンを横切るたびに、画像の走査線が生成されます。画像の 1 フレームは、通常、24、48、または 60 本の走査線で構成されます。シーンは通常、1 秒あたり 15 回または 20 回スキャンされ、1 秒あたり 15 または 20 のビデオ フレームが生成されます。スポットが当たった点の明るさによって反射する光量も異なり、この光量は光電セルによって比例的に変化する電子信号に変換されます。十分な感度を実現するために、1 つのセルではなく、複数の光電セルが使用されました。機械式テレビ自体と同様に、フライング スポット技術は写真電信 (ファクシミリ) から発展しました。この走査方法は 19 世紀に始まりました。

フライングスポット方式には 2 つの欠点があります。

  • 俳優はほぼ暗闇の中で演技しなければならない
  • 飛行スポットカメラは日中の屋外では信頼性が低い傾向がある

1928年、アメリカ合衆国ゼネラル・エレクトリック社のレイ・ケルは、飛翔点スキャナーが屋外でも動作できることを証明しました。スキャン光源は、他の入射光よりも明るくなければなりません。

ケルは、ニューヨーク州知事アル・スミスの映像を中継する24ラインカメラを操作する技師だった。スミスは民主党の大統領候補指名を受諾していた。スミスが州都オールバニーの外に立っている間、ケルはスミスの演説を放送していたWGY放送局の同僚ベッドフォードに、使える映像を送ることに成功した。リハーサルは順調に進んだが、いよいよ本番が始まった。ニュース映画のカメラマンたちが投光照明を点灯した。

残念ながら、ケルのスキャナーには内部には1kWのランプが取り付けられていた。投光器はスミス知事にはるかに強い光を当てていた。この投光器の明るさは、ケルの撮像素子の光電セルを圧倒してしまった。実際、投光器の明るさによって、スキャンされていない部分の画像がスキャンされた部分と同じくらい明るくなっていたのだ。ケルの光電セルは、スミス知事からの反射光（交流走査ビーム）と投光器からの平坦な直流光を区別することができなかった。

この効果は、静止画カメラの極端な露出オーバーに非常に似ています。シーンが消え、カメラは平坦で明るい光を記録します。しかし、好条件で使用すれば、写真は正しく出力されます。同様に、ケル氏は好条件の屋外で、スキャナーが機能することを証明しました。

1931年、テレビスタジオでフライングスポットスキャナーによって放映されているシーン。フライングスポットスキャナー（下）のニプコーディスクは光点を投影し、暗いスタジオ内の被写体をラスターパターンでスキャンします。近くの光電セルピックアップユニットは、反射光を反射領域の明るさに比例した信号に変換し、制御盤を経由して送信機に送られます。

BBCテレビは1935年までフライングスポット方式を採用し、ドイツのテレビも1938年までフライングスポット方式を採用していました。しかし、機械式テレビの終焉後も、フライングスポット方式は多くの用途で使用され続けました。ドイツの発明家マンフレート・フォン・アルデンヌは、 CRTを光源とするフライングスポットスキャナーを設計し、CRTベースのフライングスポットスキャナーはテレシネの一般的な技術となりました。1950年代には、デュモン社がフライングスポットカラースタジオシステムであるVitascanを発売しました。レーザースキャナーは、現在もフライングスポット方式を採用しています。

より大きな動画

いくつかの機械式テレビシステムは、数フィートまたは数メートルの幅があり、後に登場したブラウン管テレビに匹敵する画質の画像を生成することができました。当時のブラウン管技術は、小型で低輝度の画面に限られていました。そのようなシステムの一つが、シカゴのユリセス・アルマンド・サナブリアによって開発されました。1934年までに、サナブリアは30フィート（10メートル）の画像を投影する投影システムを実演しました。[ 39 ]

おそらく 1930 年代の最も優れた機械式テレビは、 400 行を超える画像を生成し、少なくとも 9 フィート x 12 フィート (2.7 m x 3.7 m) のサイズの画面に表示できるScophonyシステムを使用していました (このタイプのモデルは少なくとも数個が実際に製造されました)。

スコフォニー方式は、画像を作成するために、かなり高速で回転する複数のドラムを使用していました。当時の441線アメリカ規格を使用したシステムでは、小さなドラムが高速で回転していました。39,690 rpm (2 番目に遅いドラムはわずか数百 rpm で動きました)。

アスペクト比

一部の機械装置は、現代のテレビのように水平ではなく垂直に走査線を走査していました。この方式の一例として、ベアード30線システムがあります。ベアードの英国式システムは、非常に細長い縦長の長方形の画像を作成しました。

この形状は、今日一般的に見られる横長（美術における「肖像」と「風景」という概念に由来）ではなく、縦長の画像を生成します 。ニポウディスクの前にあるフレーミングマスクの位置によって、走査線の方向が決まります。フレーミングマスクをディスクの左側または右側に配置すると、走査線は垂直になります。ディスクの上部または下部に配置すると、走査線は水平になります。

ベアードの初期のテレビ画像は解像度が非常に低く、人物を1人しかはっきりと映し出すことができませんでした。そのため、ベアードにとって横長の横長画像よりも縦長の縦長画像の方が理にかなったものでした。ベアードは幅3単位、高さ7単位の形状を選択しました。この形状は従来の縦長画像の幅の約半分で、一般的な出入り口の比率に近いものでした。

ベアードは娯楽テレビではなく、ポイントツーポイント通信を念頭に置いていたのかもしれません。別のテレビシステムもこの考え方を採用しました。1927年にAT&Tベル研究所のハーバート・E・アイブスが開発したシステムは、大型スクリーンのテレビシステムであり、当時最先端のテレビでした。アイブスの50回線システムは、縦長のポートレート画像も生成しました。AT&Tはテレビを電話に利用しようとしていたため、縦長の形状は理にかなったものでした。電話は通常、2人だけの会話です。テレビ電話システムでは、回線の両側に1人ずつ映し出されるからです。

その一方で、米国、ドイツ、その他の国では、テレビを娯楽に利用しようと考えた発明家たちがいた。彼らは、まず正方形または横長の画面から始めた（例えば、エルンスト・アレクサンダーソン、フランク・コンラッド、チャールズ・フランシス・ジェンキンス、ウィリアム・ペック[ 40 ]、ユリセス・アルマンド・サナブリア[ 41 ]のテレビシステム） 。彼らは、テレビが人と人の関係性に関するものであることを理解していた。彼らは最初から、ツーショットのための画面スペースを設けた。すぐに、画像は60行以上に増えた。カメラは簡単に一度に複数の人を撮影できるようになった。その後、ベアードも画像マスクを横長の画像に切り替えた。ベアードのゾーンテレビは、彼の極めて狭い画面フォーマットを再考した初期の例である。娯楽および他のほとんどの目的では、今日でも横長の方が実用的な形状である。

録音

商用機械式テレビ放送の時代には、改造された蓄音機レコーダーを用いて画像（音声ではない）を記録するシステムが開発されました。フォノビジョンとして販売されたこのシステムは、完全に完成することはなく、操作が複雑で非常に高価でしたが、失われていたであろう初期の放送画像を数多く保存することに成功しました。スコットランドのコンピュータエンジニア、ドナルド・F・マクリーンは、これらの録画を視聴するために必要なアナログ再生技術を丹念に再現し、1925年から1933年の間に作成された機械式テレビ録画コレクションに関する講演やプレゼンテーションを行ってきました。[ 42 ]

マクリーン博士のコレクションには、テレビのパイオニアであるジョン・ロジー・ベアード自身が作成したテスト録画が多数含まれています。「1928年3月28日」の日付が付けられ、「ミス・パウンズフォード」というタイトルが付けられたディスクには、非常に活発な会話をしていると思われる女性の顔が数分間映っています。1993年、親族によってこの女性はメイベル・パウンズフォードであると確認されました。このディスクに短時間映っている彼女の姿は、人間の姿を映したテレビ映像として知られている最古のものの一つです。[ 43 ]

参考文献

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参照

参考文献

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