Селеновые элементы преобразовывали свет от отдельных участков изображения в электрические сигналы, которые по проводам поступали на приемный пункт. Там картина воссоздавалась с помощью ряда газовых горелок, движущихся синхронно по такой же спирали, как и на передающем конце. Электрические сигналы, пришедшие на приемный конец, управляли заслонками, которые регулировали поступление газа в горелки. Так модулировалась яркость свечения. Скорость синхронного движения селеновых датчиков и горелок была небольшой — пять циклов в минуту. Так что телефотограф был рассчитан на передачу неподвижных и медленно перемещающихся объектов.
Закон спирали нашел свое продолжение в изобретении Пауля Нипкова, которое он запатентовал в Германии в 1884 году. Это, пожалуй, первое изобретение в области телевидения, принесшее практическую пользу.
Основной его элемент — развертывающий диск из непрозрачного материала, известный ныне как диск Нипкова. Диск имел квадратные отверстия (у Нипкова их было 24) размером немногим более двух миллиметров. Они располагались по спирали на краю диска и были сдвинуты относительно друг друга на равные углы. Расстояние между ними и было как раз шириной кадра. Причем каждое последующее отверстие сдвинуто ближе к центру самого отверстия.
Передаваемое изображение фокусировалось на небольшом участке на краю диска в пределах ограничительной рамки, которая и определяла размер передаваемого изображения. При вращении диска каждое отверстие поочередно прочерчивало дугообразную полоску, называемую строкой, а за один оборот диска строки поочередно заполняли все пространство внутри рамки, образуя кадр. Число строк разложения равно числу отверстий в диске, а число кадров в секунду — скорости вращения диска.
Если смотреть сквозь отверстия быстро вращающегося диска на предмет, изображение которого нужно передать, то он виден целиком, тогда как на самом деле в каждый данный момент времени лишь один из его элементов появляется в одном из отверстий диска.
Блуждающие лучики света, рвущиеся из отверстия, собирала линза и фокусировала на селеновом элементе. Селен превращал их в последовательность токовых сигналов, каждый из которых был пропорционален яркости отдельных элементов изображения.
На приемной стороне Нипков предложил использовать магнитооптический модулятор света, который бы изменял его яркость в зависимости от величины приходящего тока. Обычная осветительная лампа не годилась. Она не могла менять яркость свечения с такой скоростью: слишком долго нагревалась и остывала ее нить. Принцип действия модулятора был основан на эффекте Фарадея. Мы уже упоминали о нем: постоянный магнит влияет на луч света, а конкретнее — он поворачивает плоскость его поляризации. Тем опытом Фарадей показал, что свет имеет электромагнитную природу. Не будем касаться устройства модулятора. Он не так уж и важен для истории телевидения, и не так уж и сложен сам по себе. Главное в изобретении Нипкова — его Диск. Он нужен был и на приемном конце. Мало того, чтобы правильно расставить все сигналы яркости на свои места, диск должен был вращаться синхронно с диском в передатчике.
Разложение изображения с помощью диска Нипкова было настолько простым и удачным решением, что Диск впоследствии использовали в большинстве практических систем так называемого механического телевидения.
Хотя главная деталь механического телевидения — Диск Нипкова — изобретен в 1884 году, потребовались еще десятилетия, чтобы механический телевизор стал Реальностью. Увы, другие элементы были еще несовершенны. Не умели пока изменять яркость источника света на приемном конце с требуемой быстротой, да и селеновые элементы тоже не столь уж быстро реагировали на изменение света.
Только потом появятся безынерционные неоновые и другие газосветные лампы и фотоэлементы, работающие на принципе внешнего фотоэффекта (в изучении данного явления большую роль сыграли труды русского физика А. Г. Столетова в 1888—1890 годах). Спустя 40 лет после предложения Нипкова, в 1925 году, Д. Берц в Англии и Г. Джекинс в США почти одновременно продемонстрировали передачу движущихся изображений. Этот год считается рождением механического телевидения. У нас в стране первая демонстрация механического телевидения прошла в 1926 году на V Всероссийском съезде физиков.
Началась эра механического телевидения 29 апреля, и 2 мая 1931 года у нас в стране вышли в эфир на коротких волнах опытные передачи. Кстати, предложил использовать радиоволны для передачи телевизионных сигналов русский подданный М. Вольфке в своем патенте от 1898 года.
А с октября 1939 года в Москве на средних волнах начались регулярные передачи телевидения. На Никольской улице (ныне улица 25-го Октября) в доме номер 7 была создана студия, в которой работали первые телережиссеры и телеоператоры. Сначала телевидение было немым и заговорило лишь в 1934 году. В день открытия регулярных звуковых трансляций в передаче принял участие Иван Михайлович Москвин. Он прочитал чеховского «Злоумышленника». Помимо Москвы передачи велись в Ленинграде, Киеве, Томске, Одессе.
В 1932 году промышленность начала выпуск дисковых телевизоров для продажи населению. Сначала в Ленинграде была изготовлена первая партия — 20 штук, а позднее на заводе имени Козицкого был налажен выпуск массовой модели БТ-2. Выпускали даже комплекты деталей для сборки дисковых телевизоров самими покупателями.
В 1934—1935 годах механическое телевидение достигло довольно высокого по тем временам уровня. Были созданы системы развертки на 120—180 и даже на 240—270 строк. Но эти, можно сказать, отчаянные усилия улучшить качество изображения оказались в конце концов напрасными. Главный дефект механического телевидения, а именно — низкая чувствительность передающей аппаратуры — был неустраним по той простой причине, что из общего светового потока лишь ничтожная его часть, прошедшая через маленькое отверстие в диске, попадала на фотоэлемент. Основная же часть бесцельно терялась на поверхности диска.
Чем больше строк, то есть выше четкость изображения, тем меньше по размеру должно быть отверстие в диске, тем меньше света попадает на светочувствительный элемент, и сигнал от него тонет в электронных шумах на входе усилителя передатчика. Ни самые светосильные объективы, ни самые мощные источники света не спасли механическое телевидение. В нашей стране оно просуществовало до 1941 года.
Современное же полностью электронное телевидение имеет другое происхождение. Первые шаги сделал профессор физики Петербургского технологического института Борис Львович Розинг. Его приоритет признан во всем мире, но почему-то имя его не столь широко известно, а между тем XX век — еще и век телевидения.
Родился Борис Розинг 23 апреля 1869 года в Петербурге в семье действительного статского советника, чиновника особых поручений при начальнике Главного штаба. В 1891 году после блестящего окончания Петербургского университета Борис Розинг был оставлен при кафедре физики «для подготовки к профессорскому званию». С 1893 года началась его преподавательская деятельность.
Он был среди 342 видных русских ученых, подписавших опубликованную в печати известную статью «О нуждах просвещения», прозвучавшую как обвинительное заключение царскому самодержавию накануне революции 1905 года.
В последние два года жизни Розинг работал в физической лаборатории лесотехнического института в Архангельске. Он занимался усовершенствованием своих фотоэлектрических аппаратов для людей, потерявших зрение, — «читающей машины» и прибора для ориентировки слепых. Смерть, последовавшая 20 апреля 1933 года от кровоизлияния в мозг, не позволила ему завершить работы.
Проблемой «видения на расстоянии», так тогда называлось телевидение, Розинг заинтересовался еще в студенческие годы. Его внимание привлекла электронно-лучевая трубка, созданная в 1897 году немецким физиком К. Ф. Брауном. Она предназначалась для осциллографа, прибора, с помощью которого можно было визуально наблюдать быстропротекающие электрические процессы.
