1969年,美国宇航员尼尔·阿姆斯特朗从登陆月球的宇宙飞船上爬了下来。当他踏上月球时,这一事件在全世界的电视机上播出。
电视画面质量不是很好,但是每一个看电视的男女老少都知道,他们在看一个重要的事件,他们在看几十万公里外发生的事情。
从那时起,世界各地的人们通过电视分享了许多重大事件。
电视是20世纪人类历史上最伟大的发明之一。电视让相距遥远的人们分享他们的经历,它也承载了我们童年的全部欢乐。
然而,你可能不知道的是,第一个发明电子电视的人原来是一个住在美国农场的小男孩。他第一次想到电子电视时只有14岁。
这个“天才少年”的名字叫菲洛·泰勒·法恩斯沃思。他是全世界公认的电子电视的发明者,被称为“电视之父”。
菲洛·泰勒·法恩斯沃思(1906年8月19日-1971年3月11日)
电视的原理是“电视系统将连续的、动态的图像和声音转换成电子信号,并通过各种渠道将电子信号传输出去,再将电子信号还原成图像和声音”。
在这个过程中,英国、德国、日本、前苏联和美国的科学家都有重要发现,推动了现代电视的发展。
1927年,法恩斯沃思通过电子技术成功地将图像从摄像机传输到接收器,这被公认为是电视诞生的标志。他今年才21岁!
然而,这位天才发明家却屡遭迫害,事业被毁,甚至被人遗忘。
天才少年
渴望提问的年轻头脑、充裕的闲暇时间、启发心智的海量阅读——这些因素结合在一起,激励着许多发明家走上成功之路。
对于一个名叫菲洛·法恩斯沃思的12岁男孩来说,这场硕果累累的结合发生在1918年,就在他和家人搬到美国爱达荷州里格比的一个大农场之后。
1906年8月19日,菲洛·法恩斯沃思出生在美国犹他州印第安克里克附近。年轻的法恩斯沃思显示出早期智慧的迹象。他对他看到的任何机械装置都有照相般的记忆力和天生的理解力。
法恩斯沃思的父母不断搬家,寻找更好的住处。当他们定居在爱达荷州里格比时,法恩斯沃思兴奋地发现新房子里有电了。这正式开始了他辉煌的前半生。
法恩斯沃思在新家的阁楼上发现了许多科学书籍和杂志,他利用业余时间如饥似渴地阅读资料。农场的灯由一个简单的发电机供电,这极大地激起了法恩斯沃思的好奇心。
在搬到里格比之前,他住在犹他州的一个小木屋里,用简单的油灯照明。相比之下,发电机的使用是一个很大的进步。不久,他开始用电流做实验。12岁时,他做了一个电机来驱动家里的手动洗衣机,这让他妈妈非常高兴。
在法恩斯沃思发现的书籍和杂志中已经提到了电视的概念,但是功能齐全的无线演示设备还没有出现。当时最先进的无线技术只能传输简单的音频,但很多科技期刊都在讨论无线传输图像的可能性。
一天晚上,法恩斯沃思在杂志上读到一篇关于图像和声音通过空空气传播的故事。有了这种设备,人们可以接收电子信息和观看图片。这个故事讲述了世界上一些顶尖的科学家正在努力实现这个想法。
这个故事说,这些科学家使用特殊的机器试图创造一种可以传输图片的设备。这个故事让法恩斯沃思思考。
14岁的法恩斯沃思认为这些著名科学家的想法是错误的,他认为机械装置不可能成功。无论它们跑得多快,都无法清晰地捕捉和再现空气体传输的电子图像。法恩斯沃思认为这种设备应该是电子的,而不是机械的。
事实上,1922年,英国科学家约翰·洛吉·贝尔德(1888 ~ 1946)改进了奈-普可夫圆盘法,成功地制造出机械电视收发机,被公认为机械扫描电视的发明者。
法恩斯沃思知道,如果他想让电子运动得非常快,他必须找到一种方法让它们运动得非常快。很快,法恩斯沃思产生了研发接收器的想法:在容器中捕捉光线,并通过电线传输,他称之为“瓶中光”。
不久之后,法恩斯沃思画了一张发射机的草图,拿给老师贾斯汀·托尔曼看。这个简单的草图就是现代电视机和电视传输技术的雏形。
然而,想要继续做研究的法恩斯沃思面临着许多现实问题。一方面,他没有足够的钱;另一方面,没有人会相信一个15岁的孩子。法恩斯沃思不得不搁置他的设计。
高中毕业后,法恩斯沃思进入犹他州的杨百翰大学。但因为父亲去世,他不得不辍学。
还有法恩斯沃思的实验演示。
现代电视诞生现代电视RD过程中遇到的最大问题是:如何有效地处理图像?
1897年,发明家卡尔·布劳恩用布劳恩管解决了电视的固态显示问题。布劳恩管是所有阴极射线管的前身,这种全电子元件的速度足以给人以连贯动作的错觉。
所以所有电视技术的显示端都不需要配备运动部件,但是如果你不想在电视系统的发射端使用机械部件,就需要采用一种全新的图像处理技术。为此,法恩斯沃思发明了图像分析仪。
传统的相机镜头系统负责将图像投射到感光传感器板上,传感器的每个区域都可以获得微小的电荷,其数量与照射到板上相应位置的光量成正比。
如果传感器封装在水平和垂直方向都有网格的true 空管状结构中,电子束可以沿着传感器表面偏转,从而产生不断变化的电子流,电子流的量与照射到每个扫描位置的光量成比例。
图像分析管是全电子元件,因此上述过程可以以非常快的速度(每秒)重复数十次,从而覆盖整个传感器区域。如果连续静止图像的速度足够快,人眼就会把这些静止图像当成动态图像。
如果发送器使用图像分析器的输出作为调制信号,并在信号中嵌入适当的定时控制信息,则接收器可以通过使用现有的阴极射线管技术来重构所收集的静止图像流并显示所接收的传输内容。
经过多年的努力,farnsworth终于将他的想法变成了一个可以实际传输图像的系统。他深信这项发明能带来巨大的经济效益,甚至要求享有盛誉的美国海军学院(法恩斯沃思曾就读于此)批准他荣誉退休,以确保他将来能作为唯一拥有者提出专利申请。
说服旧金山的两位慈善家farnsworth投资6000美元(目前价格约75000美元)资助他们自己的研究。他用这笔资金建立了一个实验室,并致力于电视的研究。
1927年,法恩斯沃思利用图像分析仪的原型成功发送了第一张静止图像。当接收机的阴极射线管显示出测试传输图像的稳定图像(一条简单的直线)时,他对自己的成就深信不疑:没错,这就是电子电视。
法恩斯沃思也很幽默:当投资者不断催促他提供财务回报时,法恩斯沃思展现给投资者的第一个形象就是美元符号。1929年,法恩斯沃思拆除了原始系统中使用的最后一个机械部件,并传输了第一批真人图像,包括他妻子的照片。至此,完整意义上的现代电视正式诞生了!
1930年8月,美国政府授予法恩斯沃思专利权,保护他的发明。法恩斯沃思并没有就此止步,而是继续专注于电视传输设备的研究,发明了100多种电视传输设备,为现代电视的最终定型做出了巨大贡献。
发明法恩斯沃思电视后不久,一些人宣称自己是电视发明者,其中包括美国无线电公司的首席电视工程师维拉蒂米尔·斯福罗金。
正是这个人的到来,使得法恩斯沃思尽管拥有实用的电子图像分析管系统,并持有支持其主张的相关专利,却陷入了与RCA(美国广播和唱片公司,成立于1901年)的激烈争执,这让他的余生充满了悲剧。
维拉蒂米尔·斯福罗金(维拉蒂米尔·斯福罗金)
陷入纷争第一次世界大战后,俄罗斯人弗拉基米尔·兹沃瑞金(vladimir zworykin)移居美国,开始研究电子电视摄像机。弗罗金称之为“光电摄像管”,并于1923年为此发明申请了专利。
后来,斯弗罗金加入了美国无线电公司,这使得他的研究工作进展顺利。1933年,他成功地研制出电视摄像管和电视接收机。
虽然farnsworth的图像分析仪在设计上与Sfroggin的光电摄像管不同,但在概念上是相似的。广播巨头试图撤销法恩斯沃思的专利。
大卫·沙诺夫(RCA的老板)希望他的公司成为专利所有者,而不是专利被许可人。萨诺夫提出以10万美元的高价购买法恩斯沃思的专利,并邀请他加入RCA。但是法恩斯沃思倾向于保持发明者的独立性,以便从许可中获利。这违反了萨诺夫不支付许可费的基本理念,他开始对法恩斯沃思提起诉讼。
在法庭上,RCA的律师公开宣称一个“乡巴佬”怎么会提出这样一个革命性的想法。面对投入大量人力物力、来势汹汹的RCA,孤军奋战的法恩斯沃思显得有些过于弱小。
就在这个关键时刻,法恩斯沃思的老师贾斯汀·托尔曼(Justin tolman)出庭了。这位老师展示了多年前法恩斯沃思给他的显像管原始原理图。从这个重要的细节可以看出,法恩斯沃思在这个领域的研究早于Sfroggin在RCA实验室的工作。这幅素描为法恩斯沃思赢得了专利纠纷,但也给他带来了无尽的麻烦。
萨尔诺夫意识到,虽然Sfroggin也申请了多项电视技术的早期专利,但他的专利范围太广,无法提供任何有效的例子来支持早期的成果。法恩斯沃思赢得专利竞争后,RCA将处于劣势。
因此萨诺夫决定尽可能拖延诉讼,并不断上诉。他打算让法恩斯沃思忙于诉讼,以便耗尽他的资金,减少专利保护的剩余有效时间。
1934年,RCA基本上输掉了这场官司,但该公司又花了五年时间进行代价高昂的上诉。直到最后上诉失败,RCA才最终被迫接受这一事实,与法恩斯沃思达成和解。但RCA承诺的许可费并没有兑现,给法恩斯沃思造成了很大的损失。
英雄落幕法恩斯沃思10年获利100万美元,包括专利许可费,已经远远超过萨诺夫当初想买专利时10万美元的报价。
实现财务自由后,他继续致力于许多不同课题的研究——从核聚变到牛奶杀菌系统。法恩斯沃思还拥有圆形扫描雷达显示器的专利,这仍然是现代空管系统的概念基础。
法恩斯沃思一生申请了大约300项专利,但只有电视的发明是最成功的——获得专利,赢得专利纠纷,获得大量利润,实现财务自由。法恩斯沃思暂时没有别的风景了。
但他并没有得到命运女神的眷顾:1941年日本偷袭珍珠港,使美国陷入第二次世界大战,导致此后6年电视广播领域的一切发展完全停滞,电视的合法生产不得不推迟到1946年后,那时法恩斯沃思的专利已经到期。
法恩斯沃思的专利期一过,美国广播公司就开始大批量生产电视,并在其铺天盖地的公关活动中,宣传斯弗罗金及其老板萨尔诺夫是“电视之父”。法恩斯沃思再也无力反抗了。他把最后一点产业卖给了国际电话电报公司,垂头丧气地回到了家乡。
晚年的法恩斯沃思穷困潦倒,终日郁郁寡欢,终日酗酒。1971年,法恩斯沃思死于肺炎,享年64岁。
《纽约时报》在他的讣告中称他为世界上最伟大、最有魅力的发明家之一。此后,严谨的科技史专家认定,法恩斯沃思于1927年9月7日发明了电视。1983年,美国邮政署为他发行了一枚纪念邮票,以表彰他对人类社会发展的贡献。时代杂志将他列为20世纪100位最伟大的科学家和思想家之一。
尾声很难说萨诺夫是真正的天才还是无情的商人。他一次又一次在正确的时间出现在正确的地点。然而,法恩斯沃思晚年精神和身体的崩溃主要是因为RCA对他没完没了的诉讼。对此应该没有异议。
然而,萨诺夫并不羞于将法恩斯沃思从历史记录中抹去:1956年播出的RCA纪录片《电视的故事》并未提及恩斯沃思。在这部纪录片中,“萨诺夫将军”和斯弗罗金略显笨拙地互赞对方是电视背后的决策者,只把RCA的成就列为“史上第一次”。RCA声称萨诺夫在1939年纽约世博会上的演讲以及随后的演示标志着电视时代的开始——但事实上,法恩斯沃思的电视实验系统早在5年前就问世了。
法恩斯沃思的一生辉煌而悲壮,但他最引以为傲的发明却给他带来了无尽的烦恼。我们无法得知,面对诸多迫害,法恩斯沃思是否会后悔发明电视机,但可以肯定的是,在法恩斯沃思去世前两年,他又为自己的发明感到骄傲了。
那是1969年7月,电视上播放了人类首次登上月球的画面。人们通过电视分享了这一激动人心的历史时刻。法恩斯沃思当时也在电视机前看转播。盯着电视屏幕看了很久,他对妻子帕姆说:“你知道吗?这就是它值得做的全部原因。”
随着无线通信技术的发展,二战后,电视开始进入美国家庭生活,并逐渐普及到世界各地。今天,一尊法恩斯沃思的雕像坐落在美国国会大厦大楼里,静静地注视着历史上发生的一切!
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