摘要:它本质就是个高速“画师”,用电子当画笔,在屏幕上一秒钟画上万次,咱们眼睛跟不上,才以为是连贯的影像。
老辈人家里的大头电视,可不是现在这样直接播放视频。
它本质就是个高速“画师”,用电子当画笔,在屏幕上一秒钟画上万次,咱们眼睛跟不上,才以为是连贯的影像。
可能有人会问,电子怎么能当画笔?这事儿得从一百多年前的发现说起。
1869年,德国物理学家希托夫在真空玻璃管里,第一次看到了奇怪的发光痕迹。
后来英国科学家克鲁克斯做了个实验,在管里放了个金属十字架,通电后玻璃上居然留下了清晰影子。
这说明那道“光”不是普通光线,是能被磁场影响的粒子流。
1897年汤姆孙测出这粒子就是电子,人类才算摸清了门路。
本来想这发现也就是个科学突破,后来发现它成了电视“作画”的基础。
20世纪初电子技术发展快,科学家琢磨着,要是能让电子束在荧光屏上按顺序动,是不是就能出动态图?答案就在CRT里,也就是阴极射线管。
大头电视的“大头”,全靠CRT撑着。
它就是个巨大的真空玻璃管,尾部的阴极加热后,会一个劲往外喷电子。
强电场把这些电子加速到高能量,像子弹一样射向屏幕。
屏幕内壁涂着荧光粉,电子打到哪,哪就亮一下,一个光点就有了。
但一个光点啥也不是,得凑成一整幅图才行。
科学家在显像管外绕了两组电磁线圈,水平偏转线圈管左右摆动,垂直偏转线圈管上下移动。
它们通电产生磁场,轻轻“拉着”电子束动。
电子束从左到右、一行一行扫过屏幕,再飞快回到顶部。
每秒重复几十次,人眼的视觉暂留效应,就把这些闪烁的光点合成了连续画面。
这操作比想象中精妙多了,电子束移动速度快到离谱,咱们根本看不清单个光点,只能看到完整的影像。
本来想只说电子枪和线圈的作用,后来发现同步信号才是关键。
没有它,电子束扫得再快也没用,画面会乱跳。
电视广播会在信号里加同步脉冲,告诉电子束啥时候换下一行、啥时候换下一帧。
小时候调电视拧的“水平保持”旋钮,就是帮电子束找对节奏。
电子束和信号步调一致了,画面才能稳定。
黑白电视让世界第一次在屏幕上动起来,但看久了就发现,没有颜色总少点味道。
如此看来,彩色电视的出现是必然,而它的核心秘诀,藏在三支电子枪和一块金属板里。
美国工程师乔治・瓦伦西和RCA公司团队提出了个天才想法:
所有颜色都能靠红、绿、蓝三种光混合出来,只要分别控制这三种光的亮度,就能调出任何色彩。
这个思路现在看不算稀奇,但在当时,绝对是跨时代的突破。
彩色显像管的屏幕内侧,密密麻麻涂着三种荧光粉,红、绿、蓝各占一片。
管尾不再是一支电子枪,而是三支,同时射出电子。
可问题来了,怎么保证红枪只打红点、绿枪只打绿点?
答案就是“金属掩膜板”,也叫荫罩。
这是RCA工程师唐纳德・贝尔和“彩电之父”彼得・高德马克等人在1950年代发明的。
它是块带很多小孔的薄钢片,装在荧光屏前面。
三束电子从不同角度穿过小孔,只能命中对应的颜色荧光粉。
更聪明的是信号设计,为了不让家里的黑白电视直接淘汰,工程师把亮度信息和色度信息混在同一个信号里。
黑白电视只解析亮度部分,照样能看;彩电能把颜色信息拆出来,实现彩色显示。
毫无疑问,这是模拟时代最优雅的工程折中,既推进了技术,又照顾了用户。
中国在上世纪80年代,大头电视成了“三大件”之一,后来长虹、康佳等国产品牌崛起,CRT电视走进千家万户。
小时候最爱在邻居家围着电视看动画片,有人不小心碰到天线,画面就歪了,一群人赶紧喊着“别动,调回去”,现在想起来还挺有意思。
随着液晶、OLED技术出现,CRT电视慢慢退出了舞台。
它们更轻薄、分辨率更高,电子枪和扫描的技术也没人再用了。
但现在的电视少了点专属温度,你还记得吗?老电视关机时,屏幕中央会闪过一道白光。
那是最后一束电子在告别,是属于大头电视的独特仪式感。
大头电视的“作画”技术,没有复杂的芯片加持,全靠物理原理和工程师的巧思。
从阴极射线的发现,到电子枪的发明,再到彩电的兼容设计,每一步都藏着人类对影像的追求。
现在的电视越来越先进,但再也没有调旋钮找信号的乐趣,也没有关机时那道白光的浪漫。
大头电视用70年的时间,用电子“画笔”画出了三代人的回忆。
它的落幕是技术进步的必然,可那些藏在CRT里的科学原理和工程智慧,永远是模拟时代最珍贵的技术遗产。
来源:姑苏九歌
