Paul Nipkow


Opfinderen af det mekaniske fjernsyn




Paul Nipkow Paul Gottlieb Nipkow (1860-1940) var en tysk fysiker der først udforskede television. Nipkow bemærkede at metallet Selenium havde en speciel mulighed: dets strømførende egenskab varierede med belysningen. Måske, kunne dette bruges til at omforme et billede til elektricitet? December 1883 fandt han en måde at sende et levende billede gennem en elektrisk ledning; televisionen var født.

Men hvordan bar han sig ad med at klemme et billede gennem en elektrisk ledning? Lad os kaste et blik på to opfindelser der først skulle være til stede: telegraf og telefon.

Den optiske telegraf blev opfundet i 1794 men havde nogle væsentlige begrænsninger da den optiske sensor var det menneskelige øje. Hastigheden var derfor ikke lyset men øjet.

Den elektriske version kom i 1852, et enkelt men effektivt apparat. Hvert bogstav, tal og tegn oversættes til et trinært alfabet (bestående af 'prik', 'streg' eller 'ingenting'): Så er det let at sende sætninger, ved simpelthen at tænde og slukke for strømmen, tryk på en knap. Telegrafi er grundlæggende et digitalt system, dets elementer enkle men mangfoldige.

Telefonen er et større problem, fordi lyden skal transmitteres i realtid (i hvert fald med realhast). Desuden er lyd en mere kompleks datatype end tekst. Graham Bell løste problemet i 1849 ved hjælp af analogt udstyr, i stand til at transmittere lydens duale aspekter (kvalitet og kvantitet = hvilken tone og hvor højt.). Telegrafen bekymrer sig kun om der er strøm eller ej. Men telefonen kræver både strømstyrke og frekvens. Den inkorporerer / forudsætter desuden opfindelsen af en mikrofon og en højttaler.

Television er egentlig et misvisende navn, siden det helt udelader lyden. Men en billedstrøm taber hurtigt tråden uden tale, eller tekst. Forglemmelsen er dog forståelig. Telefonen eksisterede allerede og manglede blot synkronisering med television. At sende et levende billede er dog en del vanskeligere end tekst eller lyd. Lyden er et 1 dimensionelt problem (selv om teknikken skal kunne håndtere dets duale aspekter.) Ethvert billede har 2 dimensioner. Føj tid til og vi har et 3-dimensionelt puzzle at løse. (Farver kunne også være godt, da virkeligheden sjældent er sort/hvid.)

Problemet: Hvordan kan en elektrisk ledning med 1 dimension tilbyde en løsning på dette trippel-problem? Nipkow kombinede elementer fra både telegraf og telefon. Først opløses billedet i punkter (den digitale del). Men hvert punkt rummer et spektrum af værdier, lige fra blæksort til kridhvid (det analoge aspekt). Den fantastiske dims, der fik det hele med, var en simpel roterende skive (senere kendt som 'Nipkows skive'.)

Hvor meget lys hvert hul videresender afhænger af motivets lys og skygger. Bag skiven sidder en selenium-sensor og konverterer lys-signal til elektrisk signal. Signalet kan nu sendes gennem en ledning, og i den modsatte ende gentages processen, blot i modsat retning.

Senere: Nipkows originale system havde nogle væsentlige begrænsninger. Det tilbød kun 18 liners opløsning og var meget lidt lysfølsomt. Allerede i 1920'erne begyndte tv dog at brede sig, selv om det var i diverse elektromekaniske versioner. Nipkow nåede dog at opleve den moderne fuldt elektroniske version udviklet i 1935, så den mekaniske skive blev arbejdsløs.

Verdens første officielle og regelmæssige tv-udsendelser sendes i Berlin 1935. Og i 1936 starter de første kommercielle televisions-udsendelser af BBC, plus de olympiske lege i Tyskland bliver for første gang transmitteret...

Nu..? Nipkows skive har længe været forladt af fjernsynet, men den bruges skam stadig i moderne mikroskopi ( men nu er hullerne forstærket med linser). Se selv...

Nipkows skive


 Nipkows skive: grå  Skanner areal: hvid

Skiven har en spiral af huller, sådan at hvert nyt hul ligger lige under det forrige. Når skiven roterer, vil et hul (indenfor et begrænset udsnit) skanne en (næsten) vandret linie. Det første hul skanner billedets bundlinie, dernæst skannes næst-nederste linie af hul nr to, tredje linie af tredje hul osv. Indtil sidste hul tar toplinien.