ต้นกำเนิดโทรทัศน์

โทรทัศน์ เป็นเครื่องใช้ไฟฟ้าประเภทหนึ่ง หน้าตาของมันก็เป็นแค่กล่อง 4 เหลี่ยมแต่มันมีความสามารถอันลึกล้ำในการแสดงภาพเพื่อสะกดสายตาทุกคู่ให้จับ จ้องอยู่ที่มัน ให้คล้อยตามไปด้วยอารมณ์ต่างๆ ตามภาพที่ปรากฏจากมันผ่านหน้าจอ 4 เหลี่ยม แต่กว่าที่จะมาเป็นโทรทัศน์ที่เราเห็นได้จนถึงทุกวันนี้ มันต้องผ่านการวิวัฒนาการ ผ่านร้อนผ่านหนาวมาหลายต่อหลายรุ่น วันนี้เรามาทำความรู้จักในต้นกำเนิดของมันดีกว่าครับ

จุดกำเนิด

คนเราเคยติดว่าจะทำอย่างไรให้ส่งภาพพร้อมเสียงออกไปในยังสถานที่ ที่ ห่างไกลได้ และให้คนสามารถรับรู้ถึงภาพและเสียงที่ผู้ส่งสารต้องการประกาศให้ปลายทางคน รับสารได้รับรู้คราวละมากๆอย่างรวดเร็ว จากบันทึกใน Television Technology Demystified ได้ระบุว่าการเริ่มต้นของโทรทัศน์เกิดขึ้นในปี พ.ศ. 2416 จากการที่ Leonard May พนักงานโทรเลขชาวไอริช ได้ค้นพบสารเซเลเนียมที่มีคุณสมบัติในการเปลี่ยนพลังงานแสงให้เป็นพลังงาน ไฟฟ้า ทำให้เกิดความคิดในการ เปลี่ยนสัญญาณภาพให้เป็นสัญญาณทางไฟฟ้า จึงเป็นต้นกำเนิดให้ พอล นิพโกว์ (Paul Nipkow) นักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมัน ทำการรวบรวมเอาองค์ความรู้ทางวิทยาศาสตร์ในแขนงต่างๆมาสร้าง ให้เกิดภาพบนจอรับได้ วิธีการของ พอล นิพโกว์ ใช้หลักการสแกนภาพที่ใช้ระบบจานหมุนซึ่งเขาเรียกมันว่าจาน นิพโกวดิสก์

แล้วเจ้านิพโกวดิสก์ เป็นคืออะไรล่ะ ???

นิพโกวดิสก์ มีลักษณะเป็นจานกลมที่เจาะรูเล็กๆ ไว้โดยรอบ วิธีการแพร่ภาพที่ พอล นิพโกว์ นำมาใช้ในการทดลองของเขาคือ เขาจะทำการหมุนจานกลมด้วยความเร็วสูง แสงที่กระทบจะสามารถลอดผ่านจุดเล็กๆที่เจาะไว้ออกมาได้ และถูกแปลงให้กลายเป็นกระแสไฟฟ้าไปยังจานรับอีกใบที่กำลังหมุนด้วยความเร็ว ที่สัมพันธ์กันกับจานใบแรก ก่อนที่กระแสไฟฟ้าดังกล่าวจะถูกเปลี่ยนกลับเป็นภาพอีกทีและปรากฏลงบนจอของ เครื่องรับ หลักการนี้เองที่ต่อมาถูกนำมาดัดแปลงในการส่งคลื่นสัญญาณของโทรทัศน์

แต่ ว่าการคิดค้นของ พอล นิพโกว ก็ยังไม่บรรลุเป้าหมายทั้งหมด แม้ว่าเขาจะสามารถประดิษฐ์เครื่องรับส่งภาพและเสียงได้ก็จริงอยู่ แต่ว่าก็ยังไม่สามารถส่งได้ในระยะทางที่ไกลๆอยู่ดี เพราะเนื่องจากมีข้อจำกัดในการสื่อการสมัยนั้น ที่เครื่องส่งยังมีกำลังขยายไม่มากพอที่จะทำให้ส่งสัญญาณไกลๆนั่นเอง

หลัง ความเพียรพยามของ พอล ที่ผลิต เครื่องรับส่งสัญญาณภาพและเสียงสำเร็จแล้ว ก็ได้มีนักวิทยาศาสตร์ชาวสก๊อตแลนด์ ชื่อว่า John Baird นำความรู้ของ พอล มาต่อยอดและพัฒนาจนกลายเป็นโทรทัศน์แบบกลไกขึ้น จอห์น แบร์ด ได้ทำการทดลองส่งสัญญาณภาพขาวดำที่มีความละเอียด 30 เส้น โดยการสแกนภาพในแนวตั้ง ที่ความเร็ว 5 เฟรมต่อวินาที (สมัยนั้นก็ถือว่าเทพแล้ว) หลังจากนั้น จอห์น แบร์ด ก็ได้ทำการทดลองและปรับปรุงงานวิจัยของเขาเรื่อยมาจนเป็นที่น่าพอใจเขาจึง เปิดให้มีการสาธิต ให้ประชาชนชาวลอนดอนได้รับชมโทรทัศน์ฝีมือของเขา ซึ่งในครั้งนั้นได้รับการตอบรับเป็นอย่างดี

ใช่ ว่าทางฝ่ายอังกฤษจะมีโทรทัศน์แบบนี้ใช้อยู่เพียงประเทศเดียว ในขณะเดียวกัน ทางฝ่ายอเมริกาก็ไม่ยอมน้อยหน้า เมื่อได้ทำการทดลองส่งผ่านโทรทัศน์ในระบบอิเล็กทรอนิกส์ แต่แล้วในเวลาที่ไล่เลี่ยกัน มีนักวิทยาศาสตร์ชาวอเมริกันสองท่านที่ต่างออกมากล่าวอ้างว่าตนเป็นคนค้นพบ เทคโนโลยีชนิดนี้ก่อนกัน ระหว่าง ฟิโล ฟานเวิร์ท และ วลาดิเมีย สวอริกิน เมื่อตกลงกันไม่ได้ทั้งสองจึงต้องพึ่งอำนาจศาลว่าใครกัน ที่เป็นบุคคลแรกของการคิดค้นโทรทัศน์ระบบอิเล็กทรอนิกส์กันแน่ ศาลได้วินิจฉัยให้ฟานเวิร์ทชนะและได้สิทธิบัตรไปครอบครองในที่สุด เพราะตอนขึ้นศาลครูมัธยมเอาหลักฐานภาพที่เขาเคยวาดกลไกการส่งสัญญาณภาพ โทรทัศน์สมัยเป็นนักเรียนมาแสดง ทำให้ศาลตัดสินว่าเขาเป็นผู้ที่คิดเทคโนโลยีนี้ได้ก่อนและให้สิทธิบัตรอยู่ ในครอบครองของเขา (ฮ่าๆ นายแน่มาก) แต่ว่าสวอริกินไม่ยอมแพ้ง่ายๆ เขาได้ไปร่วมมือกับ ซาร์นอฟประธานบริษัท RCA ทำให้ซาร์นอฟฟ์กับสวารีกินได้ร่วมมือกันพัฒนาระบบโทรทัศน์แบบอิเล็กทรอนิกส์ ในปี 1920 นั่นเอง

สงสัยล่ะซิ ว่าเจ้า โทรทัศน์ระบบอิเล็กทรอนิกส์ทำงานอย่างไร

การทำงานของโทรทัศน์ระบบอิเล็กทรอนิกส์ จะต่างจากระบบกลไก ตรงที่ไม่ได้ใช้จานหมุนๆ(ชื่อก็บอกแล้ว) แต่มีอุปกรณ์สำคัญคือ ปืนอิเล็กตรอน ที่จะอยู่ในเครื่องส่งและเครื่องรับ และ หลอดวิทยุที่ทำหน้าที่รับแสงและปล่อยแสงออกมาเป็นคลื่นไฟฟ้า การทำงานนั้นก็คือ ปืนอิเล็กตรอนในเครื่องส่งจะจับภาพและยิงภาพออกเป็นแสงเล็กๆ แทนที่จะใช้จานหมุน หลอดวิทยุที่มีความไวต่อการรับแสงจะแปลงแสงให้กลายเป็นคลื่นไฟฟ้า แล้วส่ง ไปตามคลื่นวิทยุ เมื่อไปถึงเครื่องรับ ปืนอิเล็กตรอนจะแสกนสัญญาณภาพที่ได้มาลงที่ผิวหลังของจอรับภาพ ทำให้เกิดภาพปรากฏขึ้นได้ นั่นเองครับ

CRT ต้นกำเนิดของโทรทัศน์สีทุกเครื่อง

เนื่อง จาก เป้าหมายของการมีโทรทัศน์คือว่าต้องการส่งสัญญาณภาพและเสียงไปยังที่ไกลๆให้ ได้ในเวลาที่รวดเร็ว แน่นอนว่าการส่งภาพแบบ ขาว-ดำ มันไม่สามารถตอบโจทย์เป้าหมายได้อย่างสมบูรณ์นัก (ลองดูภาพตัวอย่างที่ผ่านๆมาซิครับ) จึงมีการพัฒนาหลอดภาพแบบ CRT ในปี 1950 ให้มีความสามารถแสดงภาพสีได้บรรลุตามเป้าหมายที่ตั้งไว้บนมาตรฐาน FCC แทนที่โทรทัศน์ ขาวดำ แบบเก่านั่นเอง

จะว่าไปแล้ว โทรทัศน์สีมันก็คือภาคต่อของโทรทัศน์ขาวดำโดยอาศัยหลักการของการผสมสี 3 สีคือ แดง เขียว น้ำเงิน RGB โดยสีทั้ง 3 มันก็เกิดจากการยิงลำแสง อิเลคตรอนที่เกิดจากการกระตุ้นก๊าซด้วยไฟฟ้าในหลอดสุญญากาศไปกระทบกับฉากที่ ฉาบด้วยสารไวแสงประเภทฟอสฟอรัส (หลอดภาพ) โดยหลักการการผสมสีแบบ Shadows Mask จะมีการนำโลหะที่มีรูเล็กๆ มาใช้ในการกำหนดให้แสงอิเล็กตรอนนั้นยิงมาได้ถูกต้อง และแม่นยำ ซึ่งระยะห่างระหว่างรูนี้เราเรียกกันว่า Dot Pitch ซึ่งในรูนี้จะมีสารประกอบของฟอสฟอรัสวางเรียงกันอยู่เป็น 3 จุด 3 มุม โดยแต่ละจุดจะเป็นสีของแม่สีนั้นก็คือ สีแดง สีเขียว และสีน้ำเงิน ซึ่งแต่ละจุดนี้เราเรียกว่า Triad ในส่วนของจอแบบ Trinitron นั้นจะมีการทำงานที่เหมือนกันแต่ต่างกันที่ ไม่ได้ใช้โลหะเป็นรูแต่จะใช้ โลหะที่เป็นเส้นเล็กๆ ขึงพาดไปตาม แนวตั้ง เพื่อที่จะให้อิเล็คตรอนนั้นตกกระทบกับผิวจอที่มีสารประกอบของฟอสฟอรัสได้ มากขึ้น แต่ว่าก็ยังมีข้อจำกัดทางด้านขนาดของการแสดงผล จึงทำให้มีการพัฒนาหลอดภาพแบบ Trinitron ขึ้นในปัจจุบันนี่ได้มีการพัฒนาให้มีความแบนราบมากขึ้นซึ่งจอแบบนี้จะเรียก กันว่า FD Trinitron (Flat Display Trinitron) ซึ่งมาแทนที่หลอดภาพแบบ CRT ในที่สุด

ที่มา http://www.i3.in.th/news/view/1491/1