20. srpna – Na světě se objevují první barevné televize, přichází revoluce

srpna roku 1938 proběhl první úspěšný test praktického barevného televizního systému, jenž provedla společnost RCA (Radio Corporation of America). Tato událost předznamenala obrovský boom kolem televizí a předznamenala příchod těchto zařízení do běžných domácností po celém vyspělém světě. Pojďme se na příběh tohoto úspěchu podívat o něco blíže.

Při bližším pohledu do průřezu historií ale uvidíme, že toho na dnešní den připadá ještě o mnoho více:

• 1940 – Ruský revolucionář Lev D. Trockij se stal obětí atentátu agenta NKVD Ramóna Mercadera. O den později Trocký následkům zranění podlehl.
• 1944 – Druhá světová válka: Rudá armáda zahájila útok na Rumunsko (tzv. Jasko-kišiněvská operace).
• 1949 – Přijata komunistická ústava Maďarské lidové republiky.
• 1975 – Odstartovala vesmírná sonda Viking 1.
• 1977 – Odstartovala vesmírná sonda Voyager 2.
• 1988 – Irácko-íránská válka: vstoupilo v platnost příměří, jež ukončilo tento osm let trvající, krvavý konflikt.
• 2016 – V čínské provincii Chu-nan byl otevřen „nejdelší a nejvyšší skleněný most na světě“ o délce přibližně 430 m, složený z 99 obdélníků z třívrstvého skla ve výšce 300 m nad zemí.

A nyní se už jako obvykle přesuneme do světa byznysu a ekonomiky:

• 1985 – Společnost Microsoft vydala operační systém Windows 1.0, čímž vstoupila na trh s grafickým uživatelským rozhraním (GUI).
• 1991 – Estonsko vyhlásilo nezávislost na Sovětském svazu, což vedlo k hospodářskému a obchodnímu rozvoji země.

Technické standardy pro moderní televizi, černobílou i barevnou, byly poprvé stanoveny v polovině 20. století. Od té doby dochází k neustálému zdokonalování a na počátku 21. století se televizní technologie výrazně změnila. Velká pozornost byla zaměřena na zvýšení rozlišení obrazu (televize s vysokým rozlišením [HDTV]) a na změnu rozměrů televizního přijímače, aby bylo možné zobrazovat širokoúhlý obraz.Kromě toho bylo zavedeno vysílání digitálně kódovaných televizních signálů, aby bylo možné poskytovat interaktivní služby a vysílat více programů v prostoru kanálu, který dříve zabíral jeden program.

Navzdory tomuto neustálému technickému vývoji lze moderní televizi nejlépe pochopit tak, že se nejprve seznámíme s historií a principy černobílého televizního vysílání a poté toto poznání rozšíříme na barevné vysílání. Důraz tohoto článku je proto kladen na první principy a hlavní vývoj – základní znalosti, které jsou potřebné k pochopení a ocenění budoucího technologického vývoje a vylepšení.Protože se americké televizní programy, stejně jako americká populární kultura ve 20. a na počátku 21. století obecně, rozšířily daleko za hranice Spojených států a měly všudypřítomný vliv na celosvětovou populární kulturu, viz také „televize ve Spojených státech“, která se zabývá historií a vývojem televizních programů.A.Michael Noll

Sen o tom, že se podíváme na vzdálená místa, je starý jako lidská představivost. Kněží ve starověkém Řecku zkoumali vnitřnosti ptáků a snažili se v nich vidět to, co viděli ptáci, když přelétali nad obzorem. Věřili, že jejich bohové, sedící v pohodlí na hoře Olymp, jsou obdařeni schopností sledovat lidskou činnost po celém světě. A úvodní scéna hry Williama Shakespeara Jindřich IV. 1. část představuje postavu Drbny, na kterou se ostatní postavy spoléhají, že jim poskytne zprávy o tom, co se děje ve vzdálených koutech Anglie.

Dlouhé věky zůstávalo jen u snů a pak přišla televize, na jejímž počátku stál náhodný objev. V roce 1872 si anglický telegrafista Joseph May při zkoumání materiálů pro použití v transatlantickém kabelu uvědomil, že selenový drát má různou elektrickou vodivost. Další zkoumání ukázalo, že ke změně dochází, když na drát, který byl náhodou položen na stole poblíž okna, dopadá paprsek slunečního světla. Ačkoli si tehdy nikdo neuvědomil jeho význam, tato náhoda poskytla základ pro změnu světla na elektrický signál.

V roce 1880 publikoval francouzský inženýr Maurice LeBlanc v časopise La Lumière électrique článek, který se stal základem veškeré pozdější televize. LeBlanc navrhl mechanismus snímání, který by využíval dočasného, ale konečného uchování vizuálního obrazu na sítnici. Předpokládal fotoelektrickou buňku, která by se dívala vždy jen na jednu část přenášeného obrazu. Buňka by začala v levém horním rohu obrazu, přešla by na pravou stranu a pak by se vrátila zpět na levou stranu, jen o řádek níže. Takto by pokračovala a předávala by informace o tom, kolik světla bylo vidět v každé části, dokud by nebyl naskenován celý obrázek, podobně jako když oko čte stránku textu. Přijímač by byl synchronizován s vysílačem a rekonstruoval by původní obraz řádek po řádku.

Koncepce skenování, která zavedla možnost použít k přenosu celého obrazu pouze jeden vodič nebo kanál, se stala a dodnes zůstává základem veškeré televize. LeBlancovi se však nikdy nepodařilo zkonstruovat funkční stroj. Nebyl to ani muž, který televizi posunul do další fáze: Paul Nipkow, německý inženýr, který vynalezl snímací disk. Nipkowův patent na elektrický teleskop z roku 1884 byl založen na jednoduchém rotujícím disku perforovaném sledem otvorů směřujících dovnitř. Umístěn měl být tak, aby blokoval odražené světlo od předmětu. Jak se disk otáčel, krajní otvor se pohyboval napříč scénou a propouštěl světlo z první „linie“ obrazu. Další otvor by dělal totéž o něco níže a tak dále. Jedna úplná otáčka disku by poskytla kompletní obraz nebo „sken“ předmětu.

Tuto koncepci nakonec použili John Logie Baird ve Velké Británii (viz fotografie) a Charles Francis Jenkins ve Spojených státech při konstrukci prvních úspěšných televizorů na světě. Otázka priority závisí na definici televize. Jenkins v roce 1922 vysílal pomocí rádiových vln statický obraz, ale prvního skutečného televizního úspěchu, přenosu živé lidské tváře, dosáhl Baird v roce 1925. (Samotné slovo televize vymyslel Francouz Constantin Perskyi na výstavě v Paříži v roce 1900).

Snahy Jenkinse a Bairda byly obecně přijímány s posměchem nebo apatií. Již v roce 1880 se v jednom článku v britském časopise Nature objevily úvahy, že televize je možná, ale nevyplatí se: náklady na vybudování systému by se nevrátily, protože by se na něm nedalo vydělat. V pozdějším článku v Scientific American se objevil názor, že by televize mohla mít určité využití, ale zábava mezi ně nepatřila. Většina lidí považovala tento koncept za bláznovství.

Přesto práce pokračovala a začala přinášet výsledky a konkurenty. V roce 1927 předvedla společnost American Telephone and Telegraph Company (AT&T) veřejnou ukázku nové technologie a v roce 1928 zahájila společnost General Electric Company (GE) pravidelné televizní vysílání. GE používala systém navržený Ernstem F. W. Alexandersonem, který nabízel „amatérům, vybaveným přijímači, které si mohou navrhnout nebo pořídit, možnost zachytit signály“, které obvykle zobrazovaly kouř stoupající z komína nebo jiné podobné zajímavé předměty. V témže roce začal Jenkins prodávat poštou televizní soupravy a založil vlastní televizní stanici, která vysílala kreslené pantomimické pořady. V roce 1929 Baird přesvědčil British Broadcasting Corporation (BBC), aby mu umožnila třikrát týdně o půlnoci vyrábět půlhodinové pořady. V následujících letech nastal první „televizní boom“, kdy si tisíce diváků kupovaly nebo konstruovaly primitivní televizory, aby mohly sledovat primitivní programy.

Ne všichni byli nadšeni. C. P. Scott, redaktor deníku Manchester Guardian, varoval: „Televize? To slovo je napůl řecké a napůl latinské. Nic dobrého z toho nevzejde.“ Důležitější bylo, že lákadlo nové technologie brzy vybledlo. Obrázky tvořené pouze 30 řádky, které se opakovaly přibližně 12krát za sekundu, se na slabých obrazovkách přijímačů vysokých jen několik palců špatně zobrazovaly. Programy byly jednoduché, opakující se a nakonec nudné. Nicméně i v době, kdy boom upadal, probíhal konkurenční vývoj v oblasti elektronů.

Posledním nepřekonatelným problémem jakékoli formy mechanického skenování byl omezený počet skenů za sekundu, který vytvářel blikající obraz, a relativně velká velikost každého otvoru v disku, což mělo za následek nízké rozlišení. V roce 1908 napsal skotský elektroinženýr A. A. Campbell Swinton, že tyto problémy „lze pravděpodobně vyřešit použitím dvou svazků katodových paprsků“ namísto rotujících disků. Katodové paprsky jsou svazky elektronů generované ve vakuové trubici. Swinton tvrdil, že řízené magnetickým nebo elektrickým polem by mohly „namalovat“ prchavý obraz na skleněnou obrazovku trubice pokryté zevnitř fosforeskujícím materiálem. Protože se paprsky pohybují téměř rychlostí světla, vyhnuly by se problému blikání a jejich malá velikost by umožnila vynikající rozlišení. Swinton nikdy soupravu nesestrojil (protože, jak řekl, případná finanční odměna by nebyla taková, aby se mu to vyplatilo), ale neznámo proč se s takovou prací již začalo v Rusku. V roce 1907 sestavil Boris Rosing, přednášející na Petrohradském technickém institutu, zařízení sestávající z mechanického skeneru a přijímače s katodovou trubicí. Neexistuje žádný záznam o tom, že by Rosing skutečně předvedl funkční televizi, ale měl zainteresovaného studenta jménem Vladimir Zworykin, který brzy emigroval do Ameriky.

V roce 1923, kdy pracoval pro Westinghouse Electric Company v Pittsburghu v Pensylvánii, podal Zworykin patentovou přihlášku na plně elektronický televizní systém, ačkoli jej zatím nebyl schopen sestrojit a předvést. V roce 1929 přesvědčil Davida Sarnoffa, viceprezidenta a generálního ředitele mateřské společnosti Westinghouse, Radio Corporation of America (RCA), aby podpořil jeho výzkum, a předpověděl, že za dva roky, s finanční podporou 100 000 dolarů, dokáže vyrobit funkční elektronický televizní systém. Mezitím Philo Farnsworth, mladý muž s pouhým středoškolským vzděláním, v roce 1927 v San Francisku předvedl první ukázku primitivního elektronického systému. Farnsworth získal prostředky na výzkum tím, že přesvědčil své investory, že za pouhých 5 000 dolarů dokáže do šesti měsíců uvést na trh ekonomicky životaschopný televizní systém. Nakonec bylo zapotřebí úsilí obou mužů a více než 50 milionů dolarů, než někdo dosáhl zisku.

Za prvních sto tisíc dolarů z výzkumných prostředků RCA vyvinul Zworykin funkční katodový přijímač, který nazval Kinescope. Ve stejné době Farnsworth zdokonaloval svou elektronkovou kameru Image Dissector. V roce 1930 Zworykin navštívil Farnsworthovu laboratoř a nechal si předvést obrazový disektor. V té chvíli mohla mezi oběma průkopníky vzniknout zdravá spolupráce, ale konkurence, podněcovaná vidinou firemních zisků, je od sebe oddělila. Sarnoff nabídl Farnsworthovi 100 000 dolarů za jeho patenty, ale byl rázně odmítnut. Farnsworth místo toho přijal nabídku, aby se připojil ke konkurenční společnosti Philco, ale brzy odešel a založil vlastní firmu.

V roce 1931 pak Zworykinův tým RCA poté, co se naučil mnoho ze studia Farnsworthova obrazového disektoru, přišel s kamerovou trubicí Iconoscope a díky ní měl konečně funkční elektronický systém.

V Anglii se v roce 1931 spojily společnosti Gramophone Company, Ltd., a londýnská pobočka Columbia Phonograph Company a vytvořily Electric and Musical Industries, Ltd. V roce 1931 vznikla v Londýně společnost Columbia Phonograph Company. (EMI). Díky vazbám Gramophone Company na RCA-Victor byla EMI zasvěcena do Zworykinova výzkumu a brzy tým pod vedením Isaaca Shoenberga vytvořil kompletní a praktický elektronický systém, který reprodukoval pohyblivé obrázky na katodové trubici rychlostí 405 řádků na obraz a 25 obrázků za sekundu. Baird tento vpád „neanglického“ systému okřikl, ale neochotně zahájil výzkum vlastního systému 240řádkových obrázků tím, že vyzval ke spolupráci Farnswortha. Dne 2. listopadu 1936 BBC zahájila elektronickou televizní soutěž mezi Bairdem a EMI a vysílala oba systémy z Alexandra Palace (pro tuto příležitost nazvanou „první veřejná, pravidelná televizní stanice s vysokým rozlišením na světě“). O několik týdnů později zničil Bairdovy laboratoře požár. EMI byla prohlášena za vítěze a pokračovala v monopolizaci zájmu BBC. Baird se z toho nikdy nevzpamatoval; o několik let později zemřel, téměř zapomenutý a bez prostředků.

V roce 1932 se spor mezi RCA a Farnsworthem přesunul k soudu, přičemž obě strany si nárokovaly vynález elektronické televize. O několik let později byla žaloba nakonec rozhodnuta ve prospěch Farnswortha a v roce 1939 podepsala RCA s Farnsworth Television and Radio, Inc. smlouvu o licencování patentu. Bylo to vůbec poprvé, kdy RCA souhlasila s placením licenčních poplatků jiné společnosti. Společnost RCA však díky svým velkým výrobním schopnostem a úctyhodnému rozpočtu na propagaci mohla převzít lví podíl zásluh na vytvoření televize. Na Světové výstavě v New Yorku v roce 1939 Sarnoff zahájil první pravidelné elektronické vysílání v Americe a o deset dní později se při slavnostním zahájení výstavy stal Franklin D. Roosevelt prvním americkým prezidentem, kterého vysílala televize.

Před zavedením veřejnoprávního vysílání bylo třeba vyřešit důležité otázky týkající se základních standardů, které byly všude plně vyřešeny až kolem roku 1951. Ve Spojených státech byla přijata frekvence opakování obrazu 30 za sekundu, zatímco v Evropě se standardem stalo 25. Všechny země světa začaly používat jednu nebo druhou normu, stejně jako všechny země nakonec přijaly americkou normu rozlišení 525 řádků na obraz nebo evropskou normu 625 řádků. Počátkem 50. let 20. století pokročila technologie natolik a televize se stala natolik rozšířenou, že nastal čas vážně se zabývat problémem vytváření televizního obrazu v přirozených barvách.

Barevná televize nebyla v žádném případě novou myšlenkou. Koncem 19. století ruský vědec A. A. Polumordvinov vymyslel systém rotujících Nipkowových kotoučů a soustředných válců se štěrbinami pokrytými červeným, zeleným a modrým filtrem. Byl však daleko před tehdejší technologií; i ta nejzákladnější černobílá televize byla vzdálená desítky let. V roce 1928 předvedl Baird v Londýně barevný systém využívající Nipkowův disk se třemi spirálami o 30 clonách, přičemž pro každou základní barvu byla postupně použita jedna spirála. Zdroj světla na přijímači se skládal ze dvou plynových výbojek, jedné z par rtuti a helia pro zelenou a modrou barvu a neonové trubice pro červenou barvu. Jejich kvalita však byla poměrně špatná.

Na počátku 20. století navrhlo mnoho vynálezců barevné systémy, které na papíře vypadaly solidně, ale vyžadovaly technologii budoucnosti. Jejich základní koncepce byla později nazvána „sekvenční“ systém. Navrhovali snímat obraz třemi po sobě jdoucími filtry zbarvenými červeně, modře a zeleně. Na přijímacím konci by se tyto tři složky reprodukovaly postupně tak rychle, že by lidské oko „vidělo“ původní vícebarevný obraz. Bohužel tato metoda vyžadovala příliš rychlé snímání pro tehdejší hrubé televizní systémy. Stávající černobílé přijímače by navíc nebyly schopny obraz reprodukovat. Sekvenční systémy se proto začaly označovat jako „nekompatibilní“.

Alternativním přístupem – prakticky mnohem obtížnějším, zpočátku dokonce skličujícím – by byl „simultánní“ systém, který by přenášel tři základní barevné signály společně a který by byl rovněž „kompatibilní“ se stávajícími černobílými přijímači. V roce 1924 navrhl Harold McCreary takový systém s použitím katodových trubic. Plánoval použít samostatnou katodovou kameru pro snímání každé ze tří základních barevných složek obrazu. Tyto tři signály by pak vysílal současně a na přijímací straně by pro každou barvu použil samostatnou katodovou trubici. Když by výsledný paprsek elektronů dopadl na konec „obrazovky“, v každé trubici by se rozzářily luminofory v příslušné barvě. Výsledkem by byly tři barevné obrazy, každý složený z jedné základní barvy. Série zrcadel by pak tyto obrazy spojila do jednoho obrazu. Přestože McCreary tento přístroj nikdy nezprovoznil, je důležitý jako první simultánní patent a také jako první, který použil samostatnou kamerovou trubici pro každou základní barvu a svítící barevné luminofory na přijímacím konci. V roce 1929 Herbert Ives a jeho kolegové z Bellových laboratoří přenášeli padesátiřádkový barevný televizní obraz mezi New Yorkem a Washingtonem; jednalo se o mechanickou metodu využívající rotující kotouče, která však vysílala tři základní barevné signály současně po třech samostatných obvodech.

Po druhé světové válce začala společnost Columbia Broadcasting System (CBS) předvádět svůj vlastní sekvenční barevný systém, který navrhl Peter Goldmark. Kombinoval katodové trubice s rotujícími kotouči s červeným, modrým a zeleným filtrem a byl natolik působivý, že deník The Wall Street Journal „nepochyboval, že barevná televize [dosáhla] dokonalosti černobílé“. Tak začal dlouhý boj mezi CBS a RCA o budoucnost barevné televize. Zatímco CBS lobbovala za to, aby Federální komise pro komunikace (FCC) schválila systém Goldmark pro komerční televizi, Sarnoff varoval před používáním „koňského“ systému, který nebyl kompatibilní s černobílou televizí. Současně Sarnoff pobízel své vojáky ve společnosti RCA, aby vyvinuli první plně elektronický kompatibilní barevný systém.

V roce 1950 FCC schválila barevnou televizi CBS a odpovídající vysílací standardy pro okamžité komerční využití. Z 12 milionů existujících televizních přijímačů však barevný signál CBS dokázaly přijímat jen asi dva tucty a po několika měsících bylo vysílání ukončeno. V červnu 1951 pak Sarnoff a RCA hrdě představili svůj nový systém. Konstrukce využívala dichroická zrcadla, která oddělovala modrou, červenou a zelenou složku původního obrazu a každou složku zaměřovala na vlastní monochromatickou kamerovou trubici. Každá elektronka vytvářela signál odpovídající červené, zelené nebo modré složce obrazu. Přijímací trubice se skládala ze tří elektronových děl, jednoho pro každý signál primární barvy. Obrazovka se zase skládala z mřížky stovek tisíc malých trojúhelníků diskrétních luminoforů, jednoho pro každou primární barvu. Každou 1/60 sekundy se celý obraz naskenoval, rozdělil na tři barevné složky a přenesl; a každou 1/60 sekundy tři elektronová děla přijímače vybarvila celý obraz současně červenou, zelenou a modrou barvou, zleva doprava, řádek po řádku.

Barevný systém RCA byl kompatibilní se stávajícími černobílými přijímači. To se podařilo díky převodu tří barevných signálů na dva: signál celkového jasu neboli luminance (nazývaný „Y“ signál) a složený druhý signál obsahující barevnou informaci. Signál Y odpovídal běžnému monochromatickému signálu, takže jej mohl zachytit každý černobílý přijímač a barevný signál jednoduše ignorovat.

V roce 1952 došlo k reformě Národního výboru pro televizní systémy (NTSC), tentokrát s cílem vytvořit „průmyslový barevný systém“. Systém NTSC, který byl předveden tisku v srpnu 1952 a který sloužil až do 21. století, byl prakticky systémem RCA. První barevný televizor RCA, model CT-100 (viz fotografie), sjel z výrobní linky počátkem roku 1954. Měl 12palcovou obrazovku a stál 1 000 dolarů ve srovnání se současnými 21palcovými černobílými přijímači prodávanými za 300 dolarů. Barevná televize se stala rentabilní až v 60. letech 20. století.

V roce 1960 přijalo Japonsko barevný standard NTSC. V Evropě se v následujícím desetiletí prosadily dva různé systémy: v Německu Walter Bruch vyvinul systém PAL (phase alternation line) a ve Francii Henri de France vyvinul systém SECAM (système électronique couleur avec mémoire). Oba systémy byly v podstatě systémem NTSC s některými jemnými úpravami. Do roku 1970 tedy Severní Amerika a Japonsko používaly NTSC, Francie, její bývalé závislé země a země Sovětského svazu používaly SECAM a Německo, Velká Británie a zbytek Evropy přijaly PAL. Tyto standardy barevné televize platí dodnes, a to i přes nástup digitální televize.