1886年出現的第一代電視是用機械轉輪的辦法把畫面分解成小單元播放的，這就是當時還是一名德國大學生的尼普科發明的，後來以他的名字命名的尼普科碟片。他在金屬盤上從中心向外延以螺旋線的圖形鑿出一連串圓洞，隨著金屬盤不斷轉動，這些圓洞就會一一地從上到下掃過畫面，好像透過一個不斷移動的鑰匙孔觀察外部世界，畫面被掃描成一連串電子信號後就可以通過電線傳送到任何地方，工作原理就像剛剛發明的電話一樣。

	早期機械電視的原理

　　主持人：可以説這種圖像已經有了，但是他發明了這個，我覺得他並沒有完成他那個心願。

　　陸：他只是提出了電視的原理，他怎麼能把這種光學的一個信號變成一個電子的信號，需要一個光電轉換的器件。在19世紀末和20世紀初，有一系列的技術發明，這些技術發明為電視的實用化奠定了一個非常好的技術基礎。

　　主持人：在電視發明之前，所有的這些東西都在為它做準備。

　　陸：這時候有一個足可以載入史冊的一個人就産生了。

　　主持人：如果我沒猜錯的話，您説的這個人是不是英國的科學家約翰貝爾德。

　　主持人：説到約翰貝爾德這個人物我查過一些關於他的資料，我就發現有兩件非常有意思的事情，一個事情是在1925年10月2日的這一天，貝爾德在一家商店裏面用他當時發明的一個機械裝置，這個裝置很重要的一部分就是您今天帶來的這個尼普科碟片，當然他是用兩個尼普科碟片。當時在人們看來是兩個圓盤，他在給一個小夥子進行圖像掃描，當這個小夥子的圖像就出現在屏幕上，可以説一時轟動了整個英國。然後還有一件事情就是在後來1931年的時候，貝爾德他在英國的一個劇院裏面要現場做一個實況轉播，轉播的內容是什麼呢？

　　是距離英國大劇院23公里以外的一個賽馬場的賽馬的情景。當時您可以想象，當賽馬這個的圖像，還有歡呼人群的圖像，出現在23公里以外的倫敦大劇院的這個屏幕上的時候，當時的觀眾特別特別地激動，然後把貝爾德拋向了空中，可以説他成功了。

　　陸：是的。他是一個非常天才的一個發明家，而且這個是歸功於他自己是個很勤奮的人。他其實是自學成才的一個人。他年輕的時候，就有非常廣泛的興趣，他曾經設想發明過冬暖夏涼的襪子，怎麼合成金剛石等等。但是真正使他贏得榮譽的是電視機的發明，所以世人對他都非常尊重，把他稱為電視之父，以至於他當初在試驗的時候，試驗電視圖像的時候，有一個小的洋娃娃式的一個小木偶 叫比爾，那麼這個比爾都被作為一種文物，來紀念這個電視機發明的歷史，也紀念這個發明家。

　　主持人：可以説貝爾德可以讓上個世紀二三十年代的人們第一次看到電視圖像，那為了紀念貝爾德和那些為電視的發明付出很多心血的人們，現在讓我們去重溫一下貝爾德拍的原始圖像和那些老電視。

　　這些就是貝爾德儲存在蠟質盤上的原始圖像，使用的是他當年所申請的專利技術。借助於計算機技術，一位英國業餘科學愛好者成功地重建了這些圖像。

　　主持人：陸教授，我們節目播出這麼長時間了，我想觀眾朋友一定特想知道，您今天帶到我們演播室的這個犁，它到底跟電視發明有什麼關係呢？

　　陸：這個犁剛才已經談到了是在農村用來犁地的，你設想一下，如果是一個很平整的土地犁過了以後，看上去應該是什麼樣子？

　　主持人：我現在還是看不太出來。

　　陸：你看這個是不是有點像那個在電視屏幕上的一條一條掃描線。

　　主持人：真是挺像的。您是不是説這個犁地的畫面給某人産生一種啟示，就像電視掃描的一種圖像。

　　陸：是的，那麼我們剛才談到就是貝爾德曾經發明了電視，但是他所發明的電視是一種機械的電視，要用尼普科的圓盤在那兒轉。那麼這樣的電視做出來，無論是攝像的系統，還有在家裏播放的系統都很笨重，而且很容易出故障。像貝爾德他們有一次在轉播的時候，居然把這個樓裏的地板都給壓塌了，就重到這種地步。

　　主持人：真沒想到機械電視會那麼笨重，那麼不方便。

　　陸：是非常不方便。所以很早就有人在想有沒有可能不用機械的這種掃描，而用電子的掃描來替代它，那麼這個裏面我們馬上就要引出來一個發明家。

　　主持人：那麼是不是看到這個犁有了這種啟示的一個人？

　　陸：是的。

　　主持人：這個人是誰？

　　揭開演播室道具之謎，揭示“世界電視日”主題，瞭望世界的機器，科學世界正在播出。

　　陸：這個發明家叫法恩斯沃斯，那麼他是從美國農村走出來的一個科學家。他小的時候就是在農村裏讀書，在鄉下的中學裏學習，但這個孩子他也是對新事物非常有興趣的一個人，而且他在學校裏面幾乎是所有的課他都去聽，而且還能夠講出自己的見解。

　　主持人：真想不到一個農村長大的孩子，看著大人犁地的圖像，能夠想到一種電視掃描的方法。

　　陸：因為他一直在想怎麼樣能夠來解決遠程的電視圖像。他的一個老師叫托爾曼，就對他很注意。有一天下課以後他就自己在黑板上寫寫畫畫，這個老師就來問他，他説你在這兒做什麼事情，他就跟他的老師講他説我想發明一種，可以無線遠程傳遞圖像的設備，這老師一開始不太可能一下子相信。

　　主持人：法恩斯沃斯那年多大？

　　陸：好像才有16歲。

　　主持人：16歲。很年輕。那老師相信一個16歲的孩子在弄一項當時是他不敢想像的一種發明？

　　陸：是的。但是這個老師本人是非常有耐心，而且應該説是獨具慧眼的一個人，他非常耐心地聽完了法恩斯沃斯解釋他的工作的原理等等。

　　費爾法恩斯沃斯遺孀：費爾以前就知道他可以把光轉換成電，但是他還不知道怎麼樣去掃描一副圖畫，他正是從這裡得到了啟發。

　　法恩斯沃斯太太是在中學結識她未婚夫的，他們結婚以後，她總是出現在鏡頭上給觀眾示範她丈夫的發明。

　　費爾法恩斯沃斯遺孀：看到土豆田裏的道道犁溝，他想活動的圖像應該可以用同樣的方法掃描並且複製。現在他一下子豁然開朗，因為他覺得可以像掃描一行行的字來掃描圖畫。

　　主持人：陸教授今天節目一開始我們就説要去尋找電視的爺爺，那我覺得電視的爺爺有兩個概念，一個概念就是最初的老電視是什麼樣子，那我們今天看到了以前這種各種各樣的老電視，有這個特別特別笨重的機械電視，甚至把樓都壓塌了。我覺得還有一個概念就是到底誰是電視之父。

　　陸：這個是這樣。就是一個技術從提出原理到它工程上的實現往往不是一人之功，那麼在這個過程當中，可能不同地域的人、不同時間的人前仆後繼的結果，促成了一個新的技術變成了我們日常生活中的一個實用化的東西。你比如説與法恩斯沃斯同時，就有一個俄裔的美國科學家叫弗拉基米爾茲沃裏金，那麼他也提出了用無線的方式來傳播電視，用電子掃描無線的方式來傳播電視的這種方案，而且也發明了電子的顯像管。

　　主持人：也就是説幾乎是同時法恩斯沃斯和弗拉基米爾茲沃裏金都研究出了電子電視。

　　陸：對，而且他們是獨立完成的。

　　主持人：那我覺得這會不會牽扯到一個問題，當發明這個東西之後，那肯定會要申請專利。這個電子電視的專利到底是給茲沃裏金呢，還是給法恩斯沃斯呢？

　　陸：確實是一個很大的問題，他們兩個人都到美國的專利局去申請了專利，美國的專利局為此專門舉行了一次聽證會，那麼這個聽證會提出的問題其實很簡單，就是你們誰能夠證明自己是最早提出這樣的問題的。

　　主持人：我特別想知道到底這個專利權是給誰了？

　　茲沃裏金採訪：當時我正在為紐約的一家重要的無線電公司工作，那家公司的董事長對我製作電視的想法很感興趣，他為我提供資金進行實驗。我在紐約，而法恩斯沃斯在離我大約3000公里以外的加利福尼亞，我們互相之間絲毫不知道對方的實驗和設想。於是，我們面臨著誰能獲得電子電視的發明專利權。

	早期小電視

　　陸：法恩斯沃斯他當時想不出用什麼辦法證明自己是最早提出這種設想的。後來他想起了他的老師，因為他在中學的時候曾經在黑板上給他的老師介紹過，他就千方百計找到了他的老師，然後把托爾曼先生請到了美國專利局，讓他闡述一下他當年所聽到的情況，幸虧這個老師的記性還真的是好，他把當年聽到的東西原原本本地都基本上説出來了。那麼應該説是説服了專利局的。

　　主持人：也就是這個老師證明，這個孩子在他16歲的那年，在教室的黑板上畫了這個電子電視發明這個圖。

　　陸：最後就是電視結構的這種發明權，就是用電子掃描來傳送電視的這種發明權給了法恩斯沃斯。但是顯像管的專利權給了俄裔的科學家。

　　主持人：我覺得是個很有意思的事情，我覺得這也是個非常好的現象，那麼通過這個故事我們也會發現，其實很多發明和文明成果，其實是那個時代的産物，到了那個時代，科學發明有它一定的規律，可以説這種文明成果是我們全人類共同智慧的一個結晶，那它這個結果也會為我們全人類所共享。

　　20世紀二三十年代電視技術有了脫胎換骨的變革：二戰以後廣播電視的雛形基本建立，英德美法開始電視節目播放商業化。

　　1935年在德國每週播送3次電視節目。

　　1936年新建成的“保羅尼普科”電視臺播送柏林奧運會圖像。

　　1939年國際博覽會開幕，電視向全世界播送了羅斯福總統的歡迎致詞。

　　1949年美國廣播公司開發出全電子的彩色電視。

　　1953年英國女王伊麗莎白二世加冕儀式實況轉播。

　　1963年世界各地數百萬觀眾目睹約翰肯尼迪在柏林做著名演説。

　　1969年7月，全世界5億多觀眾看到了人類第一次登上月球的畫面。

　　歐洲建立了自己的彩電系統，彩色圖像是由紅綠藍組成的。

　　1958年我國第一家電視臺，中央電視臺前身北京電視臺誕生。

　　1973年我國播出彩色電視節目。電視技術、電信技術、衛星傳播等科技的融合化，使傳統電視媒體在技術革命的推動下變得更加豐富多彩。

　　主持人：陸老師到現在我們是不是應該把第三個謎底也揭開了。

　　陸：你説是這個樂器吧。説實在的這個樂器和我們電視發展的歷史應該説沒有什麼關係，我們只是拿它做個例子來做一種比喻。你想音樂，其實它是一個連續流動的旋律，過去為了記錄這個音樂，是發明了用樂譜這種方式來記錄下來，等於是抽象出了一套符號，抽象的結果是什麼呢，就是你拿到這個樂譜，拿到世界上任何一個地方都可以完整地再現出這段音樂來，這是一種符號的抽象。我們現在數字化的電視，實際上也是做了一個更加簡約的抽象，就是把電視圖像抽象成了0和1，把原來一個連續的變化的一個東西變成了一組的符號來傳遞。

　　主持人：這就是為什麼我們管這種電視叫數字電視了。

　　陸：是的。

　　我們的世界是一個一線連貫的世界，好比説音樂旋律是由一連串音符根據不同的組成構成，從一個音符到另一個音符有很自然的過渡。

　　傳統的電視信號也是一樣，把光轉成電，然後再把電還原成光。電視信號的産生本身就是一線連貫的過程，不可能數字化。

　　所謂數字化就是打破一線連貫的邏輯，把連續的過程分割成長度相等的單位，用準確的數字來表示，這其中的道理就是用數字把連續的時間分割成時、分、秒這樣的單位。今天的電視技術可以把設置下來的圖像和聲音轉換成數字信號，數字電視有很多優點，它的圖像十分清晰，傳送的信息量也更大，隨著專家們不斷把電視線路數字化，電視的性質也在發生根本的改變。

　　主持人：那這個數字電視與以往我們看到的這些電視相比，它的優勢在哪？

　　陸：這個數字電視其實也是一個本身也是一個非常寬泛的一個領域和範圍。大概有這麼幾個方面：第一，是在電視製作過程當中數字化，現在其實已經基本上都實現了，像你們現在用的非線性編輯等等。這樣一個系統它可以大大提高節目製作的效率，給用戶提供更多更好的節目，這是一個方面。第二個方面，就是在信息傳播的手段上面，用數字化的方式來傳遞可以減少傳遞的信號的損失，那麼用戶可以看到更高質量更好圖像的電視節目。第三個方面，就是你可以做到點播，我們過去的電視都是這種時時來播放，但是你用了數字化以後，就可以做到點播，就有點像你現在在網站上找各種各樣的信息一樣。那麼將來一定是可以在網站上，隨時都可以找到你所希望要的電視的片斷。第四個方面，就是更為深層次的一種表現了，就是實際上數字化的技術提供給我們的除了剛才説的這種技術上得好處，還有一個很重要的一點，它提供了一種交互的手段，使你能夠在同時沉浸在一種新的聽覺和視覺的感覺當中，一個典型的代表就是小孩玩遊戲，你看孩子為什麼那麼喜歡玩遊戲，因為別的娛樂代替不了這種娛樂的方式，這個其實是一種數字化的娛樂的方式。將來我們的電視機也會有這種很強的交互的功能。

　　主持人：今天我們觀眾朋友們可以看到我們演播室的現場有現在非常先進的等離子電視機，還有今天陸教授帶來的這個犁，還有尼普科碟片的模型以及黑管，這些看似跟我們電視發明沒有多大關係的道具。其實我們就用這樣幾件簡單物品給它串起來，帶著觀眾朋友們去回顧了一下這100多年來電視技術的發展歷程。可以説電視技術的發展讓我們終於能夠通過視覺和聽覺去瞭望世界、擁有世界。那這就是在11月21日“世界電視日”這一天，我們《科學世界》欄目製作的一期特別節目，在今天陸教授跟我們一起，去回顧了電視技術的發展歷程，緬懷那些科學先驅，也分享文明生活帶給我們的成果。好，再次感謝陸教授來到我們的演播室參與節目，也歡迎觀眾朋友們繼續關注《科學世界》欄目。我們下期節目再見。

　　（《科學世界》編導　田哲）