جعبه جادو درگذر زمان

 اگر بخواهیم نگاهی به تاریخچه تلویزیون بیندازیم می‌توانیم آنچه فناوری ساخت تلویزیون در گذر زمان با آن مواجه بوده است را از نظر پیشرفت‌های به دست آمده در زمینه سیستم‌های مکانیکی و الکترونیکی و همچنین پیشرفت‌هایی که تنها مربوط به ویژگی‌های مکانیکی بوده و مبنای ساخت تلویزیون‌های مدرن و امروز است مورد بررسی قرار دهیم.

نخستین سیستم تلویزیونی الکترومکانیکی سال 1884 میلادی توسط یک دانش‌آموز آلمانی اختراع شد. این دانش‌آموز با اختراع اولین تلویزیون، روش عملی ترکیب تصاویر با اصوات را طراحی و در ساخت تلویزیون مورد استفاده قرار داد. البته تا سال 1907 به علت عدم موفقیت محققان در دستیابی به فناوری‌هایی با هدف تولید لامپ‌های تقویت صوتی، استفاده عملی از این فناوری محقق نشد. سرانجام در مارس سال 1925، جان لوگی بایرد، مخترع اسکاتلندی، موفق شد تصاویر متحرک را به صورت سایه‌نما در تلویزیون به نمایش گذارد. این مخترع اسکاتلندی در اکتبر همان سال توانست با استفاده از یک روش ابتکاری، تصاویر زنده، متحرک و پیوسته را در سیستم‌های تلویزیونی به نمایش گذارد. اگرچه بسیاری از محققان نیز بر این باورند که در حقیقت کشف خاصیت هدایت نوری سلنیوم و اختراع دیسک اسکن در سال 1884 میلادی مبنای ساخت تلویزیون‌های امروزی است.

همه سیستم‌های عملی و کاربردی تلویزیون‌های امروزی بر اساس اصل بنیادی اسکن تصاویر برای تولید سیگنال‌های تلویزیونی طراحی و ساخته شده‌اند. در سیستم‌‌های تلویزیونی تصاویر نمایش داده شده به وسیله‌‌ای که عکس اسکن عمل می‌کند منتقل می‌شود و در نهایت تصاویر به گیرنده‌های تلویزیونی منتقل و تصویر نهایی روی صفحه نمایشگر تلویزیون به نمایش درمی‌آید. سال 1926 میلادی، لوگی بایرد، نخستین سیستم تلویزیونی با قابلیت نمایش تصاویر به صورت سیاه و سفید را تولید کرد و 2 سال بعد نیز موفق به ساخت اولین سیستم پخش رنگی تلویزیونی شد. البته باید پذیرفت اختراع این جعبه جادویی نتیجه و حاصل زحمات بسیاری از افراد است که در زمینه تهیه و تولید سیستم‌های توزیع انبوه و گسترده برنامه‌های تلویزیونی فعالیت داشته‌اند.

نخستین سیستم تلویزیونی تمام رنگی سال 1934 میلادی توسط محققی به نام تیلور فرانسوارد در ایالت فیلادلفیا به نمایش عمومی گذاشته شد و به این ترتیب نام او به عنوان نخستین فردی که توانست به طور همزمان از دوربین‌ها و گیرنده‌های الکترونیکی در طراحی و ساخت سیستم‌های تلویزیونی استفاده کند، در تاریخ تلویزیون به ثبت رسید.

در کشور ما نیز نخستین فرستنده تلویزیونی در ساعت 5 بعدازظهر 11 مهر سال 1337 هجری شمسی، اولین برنامه خود را روی آنتن پخش فرستاد. این فرستنده به عنوان تلویزیون ایران نامگذاری شد و در ابتدا به عنوان یک واحد خصوصی اداره می‌شد. با توجه به رونق کار تلویزیون ایران، تصمیم گرفته شد یک شبکه تلویزیونی سراسری راه‌اندازی شود و به این ترتیب سال 1345، پخش آزمایشی شبکه تلویزیونی ملی ایران آغاز شد.

فناوری ساخت تلویزیون از جمله فناوری‌هایی است که از زمان اختراع این جعبه‌ جادویی تا به امروز تغییرات چشمگیر و قابل‌توجهی را پشت‌سر گذاشته است. اگر این روزها قصد خرید یک تلویزیون داشته باشید با طیف وسیعی از تلویزیون‌های پیشرفته مبتنی بر فناوری‌های جدید مواجه می‌شوید همین موضوع موجب می‌شود در انتخاب یک تلویزیون از میان انواع تلویزیون‌های موجود در بازار تردید و دودلی داشته باشید. حتی اگر موفق شوید برای خرید یکی از این تلویزیون‌ها تصمیم خود را عملی سازید، پس از گذشت زمان کوتاهی اخباری مبنی بر ورود نسل جدیدی از تلویزیون‌ها به بازار را می‌شنوید که موجب کاهش شدید قیمت تلویزیون‌های قبلی می‌شود، اما این ویژگی دنیای فناوری است که همچون چرخ گردونی در حال چرخیدن است و هر روز محصول جدیدی را به بازار عرضه می‌کند. اگر بخواهید منتظر بمانید تا جدیدترین تلویزیون را بخرید هیچ‌گاه موفق نخواهید شد. پس بهتر است تردید و دودلی را کنار بگذارید و تصمیم نهایی خود را عملی سازید.

اساس عملکرد تلویزیون‌های لامپی که شاید این روزها دیگر کمتر جایی بتوانید ردپایی از این نوع تلویزیون‌ها را بیابید بر مبنای تشکیل تصویر از طریق لامپ اشعه کاتدی است. در این تلویزیون‌ها امواج مغناطیسی که در بردارنده اطلاعات صدا و تصویر هستند از طریق آنتن گیرنده تلویزیونی دریافت و پس از جداسازی اطلاعات صدا و تصویر از همدیگر، اطلاعات تصویری از طریق مدارهای الکترونی به امواجی تبدیل می‌شوند که در نهایت این امواج تقویت شده و از طریق تفنگ الکترونی لامپ تصویر به صورت آنالوگ به طرف صفحه‌ای که در سطح آن یک پوشش فسفری وجود دارد پرتاب می‌شوند. به این ترتیب در سطح نمایشگر تلویزیونی تصویری نقش می‌بندد که در اثر انحراف الکترون‌ها در سطح لامپ تصویر ایجاد شده است. اساس عملکرد تلویزیون پلاسما و LCD که از انواع نسل جدید تلویزیون‌ها هستند نیز تا حدودی مشابه تلویزیون‌های لامپی است. البته ویژگی‌ منحصر به فرد این تلویزیون‌ها این است که اطلاعات تصویر پس از دریافت و جداسازی به داده‌های دیجیتالی تبدیل می‌شوند که با هدف قرار دادن نقاط متعددی روی صفحه نمایشگر، بر سطح نمایشگر تلویزیون به نمایش در خواهند آمد. تفاوت تلویزیون‌های LCD و پلاسما در فناوری به کار رفته برای ساخت صفحه نمایش آنهاست. با توجه به این که این روزها اغلب افراد بخشی از اوقات فراغت خود را به تماشای برنامه‌های تلویزیونی اختصاص می‌دهند و تلویزیون که پیش از این و در گذشته‌ای نه‌چندان دور یک کالای لوکس و تجملی محسوب می‌شد به یک کالای ضروری تبدیل شده است، برای نخستین بار پس از اختراع این جعبه جادویی، شرکت‌های سازنده سیستم‌های تلویزیونی در سطح دنیا همزمان استفاده از فناوری‌های متنوعی را در طراحی و ساخت نسل جدید تلویزیون‌ها مورد توجه قرار داده‌اند که انتخاب آن را قدری مشکل می‌سازد.

تلویزیون‌های پلاسما اولین سری از نسل جدید تلویزیون‌ها بودند که با استقبال بسیار زیادی از سوی علاقه‌مندان به تماشای برنامه‌های تلویزیونی روی نمایشگرهای مسطح که در حقیقت نسل جدیدی از نمایشگرهای تلویزیونی بودند، مواجه شدند.

در تلویزیون‌های پلاسما نیز همچون تلویزیون‌های مجهز به لامپ تصویر معمولی یا تلویزیون‌های CRT برای تولید نور از حسگرهای فسفری استفاده می‌شود. صفحه نمایش پلاسما از تعداد زیادی واحد مجزا تشکیل می‌شود که در میان 2صفحه مجزا قرار گرفته‌اند. در فاصله بین 2صفحه شیشه‌ای ترکیبی از گازهای زنون و نئون قرار می‌گیرد که در حین ساخت در فاز پلاسمای ماده قرار خواهند گرفت. با روشن شدن گیرنده تلویزیونی پلاسما، پلاسمای باردار شده توسط الکترون‌ها تحریک شده و امواج نوری به رنگ‌های قرمز، آبی و سبز تولید می‌کند که در نهایت از تداخل این امواج و ترکیب رنگ‌های اصلی، تصویر نهایی روی صفحه به نمایش درخواهد آمد. هنوز تلویزیون‌های پلاسما از گرد راه نرسیده بودند که تلویزیون‌های جدیدی تحت عنوان LCD هم به بازار عرضه شدند. اگرچه این تلویزیون‌ها از نظر ظاهری شبیه به هم بودند، اما در ساخت آنها از فناوری‌های مختلفی استفاده شده بود و تنها ویژگی مشترک آنها این بود که هم تلویزیون‌های پلاسما و هم تلویزیون LCD مجهز به یک صفحه نمایش مسطح بودند و در حقیقت تنها شباهت آنها در شکل ظاهری این تلویزیون‌ها خلاصه می‌شد.

LCD یک نمایشگر نوری است که براساس خصوصیات نوری کریستال مایع در ولتاژ‌های مختلف ساخته می‌شود. در این تلویزیون‌ها ذرات و مولکول‌های کریستال مایع در بین 2صفحه شیشه‌ای پلاریزه شده و فیلترهای رنگی قرار گرفته و توسط یک لایه الکترود نازک و باریک تحریک می‌شوند. در پشت صفحه LCD لامپی قرار دارد که نور سفید خارج شده از این لامپ پس از عبور از لایه اول شیشه پلاریزه می‌شود و در ادامه مسیر با توجه به اختلاف پتانسیل ایجاد شده جهت‌دهی شده و در پایان پس از عبور از فیلترهای سبز، آبی و قرمز از لایه شیشه‌ای دوم نیز عبور می‌کند. البته شکی نیست که هر کدام از این تلویزیون‌ها با توجه به فناوری‌های مختلفی که در ساخت آنها مورد استفاده قرار گرفته است، ویژگی‌های مثبت و منفی خاص خودشان را داشته باشند. برای مثال یکی از مهم‌ترین ویژگی‌های تلویزیون‌های پلاسما، توانایی آنها در به نمایش درآوردن رنگ سیاه است و این در حالی است که تلویزیون‌های‌ LCD نمی‌توانند رنگ سیاه را به طور کامل و بی‌عیب و نقص در سطح نمایشگر به تصویر درآورند. علاوه بر این انعکاس نور پس‌زمینه در تصویر نهایی موجب می‌شود کیفیت رنگ‌های به نمایش درآمده در سطح نمایشگرهای LCD در مقایسه با پلاسما پایین‌تر باشد. اگرچه کیفیت تصویر در نمایشگرهای LCD با فاصله بیننده نسبت به صفحه نمایش نسبت معکوس دارد، اما در تلویزیون‌های پلاسما کیفیت تصاویر تقریبا ثابت است،‌ اما آنچه موجب شد LCD‌ها علی‌رغم ضعف‌هایی که نسبت به تلویزیون‌های پلاسما داشتند بتوانند گوی سبقت را از پلاسما‌ها بربایند این بود که انرژی مصرفی در پلاسما معمولا 2 برابر LCD است، اما هنوز بسیاری از مردم در انتخاب بین تلویزیون پلاسما و LCD به نتیجه نرسیده بودند که نسل جدیدی از تلویزیون‌های دیجیتالی موسوم به تلویزیون‌های LED هم از راه رسیدند و ورود این تلویزیون‌ها به دنیای نسل جدید تلویزیون‌ها بیش از پیش موجب سردرگمی آنها شد. یکی از ویژگی‌های مهم و منحصر به فرد تلویزیون‌های LED این است که نه‌تنها مصرف انرژی آنها در مقایسه با دیگر انواع تلویزیون‌های مسطح کمتر است، بلکه وضوح تصویر و کیفیت رنگ بهتری دارند. اگرچه به گفته کارشناسان، تلویزیون‌ LED نیز همان تلویزیون‌های LCD هستند که در ساخت آنها به جای لامپ فلورسنت از سیستم نورپردازی LED یا دیودهای ساطع‌کننده نور استفاده شده است. البته در نمایشگرهای LED خانگی به طور صددرصد از این سیستم نورپردازی استفاده نمی‌شود و از نمایشگرهای LED واقعی تنها برای ساخت نمایشگرهای بزرگی که قرار است در استادیوم‌های بزرگ ورزشی نصب شوند استفاده می‌شود. عمر مفید نمایشگرهای LED در مقایسه با دیگر انواع نمایشگرهای سطح بیشتر و انرژی مصرفی آنها کمتر است. علاوه بر این، از آنجایی که در ساخت نمایشگرهای تلویزیونی LED از عناصری مانند گاسیم و آرسنیک استفاده می‌شود آلودگی زیست‌محیطی کمتری را به همراه خواهند داشت. سیستم نورپردازی منحصربه‌فرد استفاده شده در نمایشگرهای LED امکان کاهش ضخامت این نمایشگرها را امکان‌پذیر ساخته است. همچنین این سیستم نورپردازی موجب می شود سرعت روشن و خاموش شدن تصویر در این نمایشگرها به میزان قابل توجهی در مقایسه با دیگر نمایشگرهای مشابه افزایش یابد.

اما هنوز مشتریان از این همه سردرگمی ایجاد شده در بازار فروش تلویزیون‌های دیجیتالی به آرامش نرسیده بودند که تلویزیون‌های سه‌بعدی هم از گرد راه رسیدند. در حقیقت تلویزیون‌های LED سه‌بعدی ترکیبی از 2 فناوری LED و LCD هستند که می‌توانند تصاویر را به صورت سه‌بعدی به نمایش درآورند. در تلویزیون‌های سه‌بعدی که این روزها در صدر پرفروش‌ترین تلویزیون‌ها در این بازار رقابتی هستند، هر واحد تصویر یا پیکسل به 2 قسمت تقسیم می‌شود که یک قسمت از آن برای ایجاد تصویر اصلی و قسمت دیگر آن برای ایجاد تصویری مشابه مورد استفاده قرار می‌گیرد. از آنجا که این 2 تصویر در فاصله‌ای بسیار نزدیک نسبت به هم قرار دارند، مرز بین آنها در تصویر نهایی نامشخص خواهد بود. وقتی بیننده با استفاده از یک عینک پولاریزه مخصوص تماشای تلویزیون‌های سه‌‌بعدی به صفحه نمایشگر نگاه می‌کند، این عینک مانع از تاثیرگذاری تصویر تشکیل شده در یک چشم روی چشم دیگر خواهد شد و در نتیجه بیننده در شرایطی که در فاصله مشخصی از نمایشگر تلویزیون قرار گرفته باشد می‌تواند یک تصویر سه‌بعدی را در سطح نمایشگر ببیند. البته در نتیجه تحقیقات انجام شده، محققان نسل جدیدتری از نمایشگرهای سه‌بعدی را نیز به بازار عرضه کرده‌اند که بیننده می‌تواند بدون استفاده از عینک‌های مخصوص، با قرار گرفتن در مقابل این نمایشگرها تماشای تصویر در یک فضای سه‌بعدی را تجربه کند. اساس عملکرد این نمایشگرها، مشابه تغییراتی است که هنگام مشاهده اجسام پیرامونمان، در مغز اتفاق می‌افتد. در تلویزیون‌های سه‌بعدی، شدت نور از طریق یک هرم نوری افزایش می‌یابد و تصاویر از طریق نیمی از واحدهای نوری شکل می‌گیرد و به همین علت نیمی از واحدهای نوری در نخستین تصویر و نیمی دیگر در دومین تصویر و پس از گذشت یک صد و بیستم ثانیه از نمایش تصویر اول، منعکس خواهد شد که این فرآیند تداخل 2 تصویر ایجاد شده و افزایش میزان شفافیت تصویر نهایی را امکان‌پذیر می‌سازد. اگرچه تصور می‌شد تلویزیون‌های سه‌بعدی بتوانند پس ازگذشت مدت زمان کوتاهی پس از عرضه جایگزین تلویزیون‌های معمولی شوند، اما برخی از ویژگی‌های این تلویزیون نظیر مشکلات و پیامدهای خطرناکی که سلامت زنان باردار و کودکان را تهدید می‌کنند مانع از این شده است که بتوانیم با تلویزیون‌های پلاسما، LCD یا LED معمولی برای همیشه خداحافظی کنیم.