Войти
Трубка Гира была ранним одноламповым цветным телевизором электронно-лучевая трубка, разработанная Уиллардом Гиром. В трубке Гира использовался узор из небольших покрытых люминофором трехсторонних пирамид на внутренней стороне лицевой панели ЭЛТ для смешивания отдельных сигналов красного, зеленого и синего от трех электронных пушек. Трубка Гира имела ряд недостатков и никогда не использовалась в коммерческих целях из-за гораздо лучших изображений, генерируемых системой теневой маски RCA. Тем не менее, патент Гира был получен первым, и RCA приобрела опцион на него на случай, если их собственные разработки не увенчаются успехом.
Цветное телевидение изучалось еще до того, как коммерческое вещание стало обычным явлением, но только в в конце 1940-х годов проблема серьезно рассматривалась. В то время предлагалось несколько систем, которые использовали отдельные красный, зеленый и синий сигналы (RGB), передаваемые последовательно. Большинство экспериментальных систем транслируют целые кадры последовательно с цветным фильтром (или «гель »), который вращается перед обычной черно-белой телевизионной трубкой. Каждый кадр кодировал один цвет изображения, и колесо вращалось синхронно с сигналом, так что правильный гель находился перед экраном, когда отображался этот цветной кадр. Поскольку они транслируют отдельные сигналы для разных цветов, все эти системы были несовместимы с существующими черно-белыми наборами. Другая проблема заключалась в том, что механический фильтр заставлял их мерцать, если не использовались очень высокие частоты обновления.
RCA полностью работал по разным направлениям, используя систему яркости-цветности. Эта система не кодировала и не передавала сигналы RGB напрямую; вместо этого он объединил эти цвета в один общий показатель яркости, «яркость ». Яркость близко соответствовала черно-белому сигналу существующих трансляций, что позволяло отображать его на черно-белых телевизорах. Это было большим преимуществом перед механическими системами, предлагаемыми другими группами. Затем информация о цвете отдельно кодировалась и складывалась в сигнал как высокочастотная модификация для создания композитного видеосигнала - на черно-белом телевизоре эта дополнительная информация будет рассматриваться как небольшая рандомизация интенсивности изображения., но ограниченное разрешение существующих наборов делало это невидимым на практике. На наборах цветов сигнал будет отфильтрован и добавлен к яркости, чтобы воссоздать исходный RGB для отображения.
Хотя система RCA имела огромные преимущества, она не была успешно разработана из-за сложности производства индикаторных трубок. Черно-белые телевизоры использовали непрерывный сигнал, и на трубку можно было нанести ровный слой люминофора. С концепцией яркости цвет постоянно менялся вдоль линии, что было слишком быстро для любого механического фильтра. Вместо этого люминофор пришлось разбить на дискретный узор из цветных пятен. Сфокусировать правильный сигнал на каждом из этих крошечных пятен было недоступно для электронных пушек той эпохи.
Чарльз Уиллард Гир, в то время доцент Университета Южная Калифорния читала лекции по механическим методам производства цветного телевидения, с которыми экспериментировали в 1940-х годах, и решила, что система с электронным сканированием будет лучше, если бы кто-то только изобрел ее. Упомянув об этом позже своей жене, она ответила: «Тебе лучше заняться и изобрести это самому».
Гир решил проблему отображения с помощью нового применения оптики. Вместо того, чтобы пытаться сфокусировать электронные лучи на крошечных точках, он вместо этого сфокусировал их на более крупных областях и использовал простую оптику для повторного объединения каждого отдельного основного цвета в любом заданном месте на экране в один пиксель. Трубка была оборудована тремя отдельными электронными пушками, по одной для красного, зеленого и синего (RGB), расположенных вокруг внешней части области изображения. Это сделало трубку Гира довольно большой; "горлышки" трубок обычно лежат за областью отображения и придают телевизору глубину, тогда как в трубке Гира горловины выступают за пределы области отображения, что делает ее намного больше.
Задняя поверхность Экран был покрыт серией крошечных треугольных пирамид, отпечатанных на алюминиевом листе, покрытом с внутренней стороны каждой стороны цветным люминофором. Правильно выровненный, данный электронный луч мог достичь только одной грани пирамид, ударяя по ней и проходя через тонкий металл в более толстый слой люминофора внутри. Когда все три пистолета попадали в соответствующие грани, внутри пирамиды создавался цветной свет, где он смешивался, создавая правильное цветное отображение на открытом основании, обращенном к пользователю.
Одно огромное преимущество пирамиды. Система Гира заключается в том, что ее можно использовать с любой из предлагаемых систем цветного телевещания. CBS продвигала систему «чередования полей » со скоростью 144 кадра в секунду, которую они намеревались отображать с помощью механического колеса цветного фильтра. Этот же сигнал можно было отобразить на трубке Гира, посылая каждый последующий кадр на другой пистолет по очереди. Система «последовательных точек» RCA также может быть продемонстрирована путем демультиплексирования сигналов и одновременной отправки всех трех цветовых сигналов каждому из соответствующих пистолетов. Ч / б сигналы можно было отображать, посылая один и тот же сигнал, приглушенный на 1/3, также на все три пушки одновременно.
Заставить электронный луч поразить правильную пирамиду, а не окружающие пирамиды, было главная проблема для дизайна. Луч от электронной пушки обычно круглый, поэтому, когда он был нацелен на треугольную цель, некоторая часть луча обычно проходила мимо пирамиды мишени и попадала в другую на экране. Это приводит к переразвертыванию, в результате чего изображение становится размытым и размытым. Проблему было особенно трудно решить, потому что угол между лучом и гранями изменялся, когда лучи сканировали трубу - пирамиды возле пушки попадали под почти прямым углом, но пирамиды на противоположной стороне трубы были под острым углом. угол. Учитывая, что каждая пушка была смещена относительно главной оси ЭЛТ, во время сканирования необходимо было внести серьезные геометрические поправки в геометрию растра.
Гир подал заявку на патент на свой дизайн 11 июля 1944 года. Technicolor приобрел патентные права и начал разработку прототипов устройств совместно с Стэнфордский исследовательский институт, потративший в 1950 году на разработку 500 000 долларов (примерно 4 миллиона долларов в 2005 году). В то время о системе широко сообщалось, включая упоминания в Time Magazine, Popular Science, Popular Mechanics, Radio Electronics и другие.
Многие другие компании также работали над системами цветного телевидения, в первую очередь RCA. Они подали патент на свою систему теневой маски всего через несколько недель после Гира. Когда Гир и Technicolor сообщили RCA о своем патенте, RCA получила лицензии и добавила дополнительное финансирование к проекту в качестве «второго железа в огне» на случай, если ни одна из их собственных разработок не сработает.
При непосредственном тестировании с другими системами цветного телевидения в рамках усилий по стандартизации цвета NTSC, начатых в ноябре 1949 года, лампа Гира показала себя не очень хорошо. Из-за чрезмерной развертки цвета смешались с соседними пикселями, что привело к мягким цветам и плохой цветопередаче и контрасту. Эта проблема никоим образом не ограничивалась трубкой Гира; На выставке было продемонстрировано несколько различных технологий, и только механическая система CBS оказалась способной производить изображение, удовлетворяющее судей. В 1950 году система CBS была принята в качестве стандарта NTSC.
Гир продолжал работать над проблемами переразвертки в конце 1940-х и в 1950-е годы, зарегистрировав дополнительные патенты на различные исправления для улучшения системы. Другие производители делали аналогичные успехи в своих технологиях, и в 1953 году NTSC вновь собрал группу для рассмотрения вопроса о цвете. На этот раз система теневой маски RCA быстро продемонстрировала свое превосходство над всеми другими системами, включая Гира. Теневая маска оставалась основным методом создания цветных телевизоров, а Sony Trinitron оставалась далеко позади до начала 2000-х годов, когда технология LCD пришла на смену ЭЛТ. В то же время версия кодирования цвета RCA в сигнал, который был совместим с существующими черно-белыми наборами, также была принята с изменениями и оставалась основным стандартом телевидения США до 2009 года, когда аналоговое телевидение было отключено.
Гир некоторое время продолжал работать над своей основной концепцией, а также над другими концепциями, связанными с телевидением. В 1955 году он подал патент на плоскую телевизионную трубку, в которой использовался пистолет, расположенный рядом с областью изображения, которая стреляла вверх к вершине. Луч отклонялся на 90 градусов рядом заряженных проводов, так что теперь луч двигался горизонтально через заднюю часть области изображения. Вторая сетка, расположенная рядом с первой, затем изгибала лучи на небольшой угол так, чтобы они попадали в заднюю часть экрана.
Не похоже, что это устройство когда-либо было сконструировано, и расположение прицельных элементов предполагает фокусировка изображения была бы серьезной проблемой. Два других изобретателя хорошо работали над этой проблемой: Деннис Габор в Англии (более известный разработкой голограмм ) и Уильям Эйкен в США. Оба их патента были зарегистрированы раньше Гира, и трубка Айкена была успешно произведена в небольшом количестве. Совсем недавно аналогичные концепции использовались в сочетании с системами конвергенции, управляемыми компьютером, для создания «более плоских» систем, обычно для компьютерного монитора. Sony продавала монохромные телевизоры с маленькими экранами, в которых использовались в основном похожие почти плоские ЭЛТ; они также использовались для мониторов внешнего вещания. Однако они были быстро вытеснены системами на основе LCD.
В 1960 году он подал заявку на патент на трехмерную телевизионную систему, в которой использовались двухцветные трубки и двухмерная версия его пирамид. Вертикальные каналы отражали свет в двух направлениях, обеспечивая разные изображения для каждого глаза.
