Utente:Pietro.dipalma/Ricerche originali/Trasmissione immagini e televisione

Da quando è stato inventato il telegrafo elettrico la trasmissione delle immagini è il sogno degli inventori. Il sogno si è progressivamente — molto gradualmente — avverato. La lentezza dei progressi compiuti è in gran parte dovuto ad una concezione sbagliata delle difficoltà del problema . Un artista farà uno "schizzo veloce" in pochi minuti. Una linea qua e là, una sfumatura di colore nel posto giusto e il "dipinto" è completo. Quello che gli inventori non si rendono conto è che l'immagine più piccola è composta da diverse migliaia di punti. Anche una "linea" è in realtà una fila di puntini, quasi impercettibile. La linea sul foglio può essere continua, ma l'immagine della linea sulla retina è inevitabilmente discontinua e consiste in una fila di punti adiacenti tra loro. La "lavatura" consiste quindi nella creazione di una immensa schiera di punti — migliaia di loro — e prima che ogni punto possa essere messo al posto giusto, la trasmissione telegrafica diventa davvero una questione complicata.

I primi tentativi furono fatti per trasmettere la scrittura e i disegni in generale. Un esordio si ebbe in Inghilterra ad opera di F.C. Bakewell nel 1850. Egli scisse con un inchiostro gommoso su un cilindro girevole ricoperto da carta stagnola. In ricezione un cilindro simile veniva fatto ruotare alla stessa velocità, e ogni volta che una linea gommosa superava un determinato contatto, un'azione chimica veniva prodotta su una carta sensibile di destinazione.

Nel 1856, Caselli, un italiano, espose in Inghilterra un apparecchio chiamato "Pantelegrafo", che aveva trasmesso con successo da Parigi a Marsiglia, non solo la scrittura, ma anche piantine, disegni e immagini, ma si rilevò che soffriva degli stessi difetti dell'apparato di Bakewell, inoltre era complicato e costoso.

Venti anni dopo le autorità del Ufficio Postale di Londra condussero una serie di esperimenti con gli apparati di D'Arlincourt. I principi di questi erano simili a quelli impiegati da Bakewell, ma un tratto caratteristico era l'introduzione di un ingegnoso movimento sincrono che rese la rotazione dei cilindri nelle due stazioni assolutamente uniforme. Con questo strumento la riproduzione in blu, marrone, rosso e nero, a seconda della natura della composizione chimica impiegata, era perfetta; ma aveva ancora uno svantaggio in comune con i suoi predecessori — quello della lentezza di funzionamento. Tuttavia, fu ampiamente utilizzato dalle autorità francesi per scopi militari.

Poco dopo Cowper illustra la sua famosa "scrittura telegrafica." Questi introdusse un nuovo principio — quello di azionare una penna presso la stazione ricevente semplicemente scrivendo con una matita all'estremità trasmittente del circuito. Il sistema, tuttavia, rese necessario l'impiego di due linee, attraverso ciascuna delle quali passava la correnti che senza intoppi aumentava e diminuiva di intensità. La matita alla stazione trasmittente era fissato a due bracci, disposti ad angolo retto. Questi bracci azionavano direttamente delle resistenze variabili, e quindi modulavano le correnti nelle linee a secondo della posizione della matita. La ricezione avveniva mediante due aghi magnetici che si muovevonoi in opposizione alle sorgenti di luce sulla matita di registrazione.

Anche se la "telescrivente" è diventata una caratteristica normale di alcune classi di attività, si deve ammettere che qualsiasi metodo dipendente dal movimento sincronico di due cilindri è destinato ad essere complicato e costoso.

Codifica dell'immagine

Non c'è, tuttavia, nulla nel modo di "codifica" di una immagine, ossia dividendolo in un gran numero di punti e indicando l'ombreggiatura media di ciascun punto o area da una lettera, che viene telegrafata nel solito modo. Tale trasmissione di una immagine codificata è stata fatta dall'autore il 24 maggio 1923. Tuttavia, non è stata trasmessa dal filo del telegrafo, ma per radiotelefonia senza fili dalla stazione londinese della British Broadcasting Co. È' stato il primo tentativo mai fatto di trasmettere una immagine, e siccomecome il tempo di trasmissione era limitato a 20 minuti, il risultato fu necessariamente rozzo. Siccome poi era l'Empire Day, si decise di "trasmettere" un ritratto di re Giorgio V.

L'autore preparò il messaggio cifrato codificando un ritratto di Sua Maestà. Ciò fu fatto mettendo l'immagine originale in una camera d'ingrandimento e proiettando un'immagine ingrandita su uno schermo di vetro smerigliato segnato in 600 quadratini, disposti in 30 righe di 20. Una lettera codice che indicava la luminosità media fu poi assegnato a ogni quadrato, e queste lettere di codice furono quindi scritto in 30 righe di 20 caratteri ciascuna.

Le lettere ei simboli di codice furono scelti con cura per facilitare la trasmissione telefonica e la successiva riproduzione. Ce n'eran sei, che esprimevano quanto segue: stop, x, i, j, g, m. Fu chiarito che "stop" denominava un punto normale, o (se era stata utilizzata una macchina da scrivere), un trattino. Uno spazio vuoto veniva indicato dalla vocale o.

Noterete che queste lettere hanno suoni vocalici molto diversi, in modo che possano essere distinti anche se le consonanti non vengono udite chiaramente.

Nel Empire Day il codice fu decifrato e dettato dall'autore. Per la dettatura delle 600 lettere ci sono voluti 20 minuti, anche se gli esperimenti precedenti avevano dimostrato che un adulto potrebbe facilmente buttarlo giu in otto minuti o meno. Ogni linea di 20 lettere fu divisa in quattro gruppi di 5 lettere ciascuna. Questo fu fatto, per evitare confusioni e facilitare la successiva riproduzione. Il messaggio cifrato completo è il seguente:

1	. . . . .	. . . . g	j j j j j	j . . . .
2	. . . . .	. . g m g	j x g j j	g g . . .
3	. . . . .	. g m m i	. i g g g	j j g . .
4	. . . . .	. g . o o	o o o o o	. m m . .
5	. . . . .	g g . o o	o o o o o	o m j . .
6	. . . . .	m g o o o	o o o o o	. g j . .
7	. . . . .	m g . o o	o o . o o	i j j . .
8	. . . . .	g j i o .	x j g . o	i i j g .
9	. . . . .	m i j m .	g j x . .	i g j x .
10	. . . . .	m g . m .	g i x x .	j g i . .
11	. . . . .	g g g g .	o . . o .	j j g i .
12	. . . . .	j i g g .	o . . . .	i j j j .
13	. . . . .	g j m j i	x o . . x	g j o . .
14	. . . . .	g m m x m	m g i . .	j g . . .
15	. . . . .	j m g i g	m g g . i	i i g . .
16	. . . . .	j m g g g	m g m i .	x x o . .
17	. . . . .	j g m g j	g g m i i	x . . . .
18	. . . . .	. j j i g	x . . x x	x i j . .
19	. . . . .	. g j j j	x i i j j	i i g j .
20	. . . . .	. . g g j	i g m j i	j j i g j
21	. . . . .	. . m m x	m j i i i	j g m m m
22	. . . . .	. m m g .	m j . i j	g g g . x
23	. . . m m	m m m m .	m m m m m	m . . . .
24	. . g m m	m m m m .	g m m m j	x . . . .
25	g m m m m	m m m g j	m m g j i	. . . . .
26	g g i g m	m g g . x	i m j . g	g j i . j
27	m j i m m	m x x . g	m g g i g	g j i g j
28	g i g m m	m j j i g	g g g i g	j g j g g
29	j i g m m	m j j x i	g g j g j	g j g j g
30	i j m m m	m i i i i	j g i i i	i g g g g

L'immagine fu ricevuta e ricostruita dal codice su un foglio a quadretti da circa 250 "ascoltatori " in varie parti d'Inghilterra.

La limitazione di un'immagine a 600 punti era, naturalmente, un handicap grave. Ma comunque nessuna immagine deve necessariamente avere più di 10.000 punti, dal momento che la macchia gialla della retina — la parte dell'occhio che noi tutti usiamo per la visione distinta — ha solo 10.000 terminazioni nervose separati, e non potremmo "chiaramente" vedere più di quel numero di punti separati.

Anche se questo è stato il primo tentativo di trasmettere una immagine, la trasmissione di immagini codificate da telegrafia ordinaria o senza fili era stata gia effettuata prima. Mr. Sanger-Shepherd aveva trasmesso immagini codificate attraverso l'Atlantico. Il codice veniva prodotto automaticamente da una macchina perforatrice funzionante tramite una cellula di selenio. Le perforazioni nella stessa piccola area erano in numero da uno a sei, in base alla luminosità dell'area codificata, e venivano poi ricombinate otticamente in una determinata area corrispondente.

Immagini sincronizzate

Putroppo la trasmissione di immagini mediante selenio è di solito realizzato con l'aiuto di due cilindri girevoli in modo sincrono. Ciò fu fatto con più successo da Korn, che l'8 novembre 1907, trasmise un ritratto di re Edoardo VII da Parigi a Londra in dodici minuti.

Il metodo fu quello di disegnare il ritratto in una successione di linee verticali, settantacinque per pollice. Queste linee furono classificate facendo passare l'immagine originale di fronte a una cella selenio che controllava un apparato otturatore posto in ricezione, in modo tale da riprodurre il ritratto fotograficamente.

Qualche metodo simile fu utilizzato anche da Mr. Thorne Baker in Inghilterra. Più recentemente, il selenio fu scartato a favore della gelatina bicromatata, che produceva un'immagine in rilievo capace di azionare dei contatti su un cilindro rotante della stazione trasmittente.

Un altro accorgimento che fu adottato in questo contesto era la "cellula fotoelettrica", un tubo a vuoto dotato di due elettrodi, uno dei quali è un film colloidale di potassio o rubidio. "Quando questo film è caricato negativamente, emette un flusso di elettroni sotto l'influenza della luce, che cessa immediatamente sul ripristino delle buio. Questa azione istantanea è una proprietà molto preziosa, e avrebbe ancora più valore se le correnti così ottenuti non fossero in pratica infinitamente piccole.

M. Belin, un elettricista francese, si dice che abbia trasmesso l'ombra di un quadretto praticamente in modo istantaneo con telegrafia senza fili basandosi sul principio di cui sopra, ma non si deve dimenticare che Ernst Ruhmer aveva raggiunto un risultato simile per mezzo di selenio prima della sua morte nel 1913.

Tale trasmissione rapida di immagini ci porterà a breve alla soluzione di ciò che è noto come il problema di "televisione" o visione elettrica a distanza.

Televisione

Cerchiamo di fissare il problema. Una scena o l'oggetto che deve essere trasmessa può essere considerata come un quadro che cambia. Al fine di riprodurla alla ricevente, l'immagine deve essere poi rappresentata tanto rapidamente quanto un immagine cinematografica, che cambia una ventina di volte al secondo. Se possiamo, quindi, trasmettere un'immagine in un ventesimo di secondo, abbiamo risolto il problema della "televisione".

Attualmente siamo in grado di trasmettere una foto in circa cinque minuti. La presente velocità è, dunque, circa seimila volte troppo lenta. Possiamo accelerarla seimila volte?

Mettiamola in un altro modo. Una foto, diciamo, di un volto umano non può essere suddiviso in meno di circa quattrocento aree uniformi senza diventare difficili da riconoscere. Dobbiamo quindi trasmettere quattrocentoventi segnali venti volte al secondo, o ottomila segnali al secondo, e questi segnali devono indicare la luminosità di ogni area in almeno sei gradi diversi. Questo, tuttavia, può essere fatto mediante permutazioni di tratti e punti Morse, in modo tale da trasmettere sedicimila segnali al secondo. Questo può essere fatto?

Attualmente la risposta è negativa. Non c'è modo di produrre un''effetto della luce in un sedicimillesimo di secondo che potrebbe essere efficacemente telegrafata, sia su filo che senza.

Tuttavia, di recente, l'autore ha scoperto che utilizzando la luce intermittente di molti differenti frequenze musicali, ogni frequenza corrispondente ad una porzione separata della immagine originale, è possibile trasmettere queste porzioni contemporaneamente mediante la stessa cella di selenio. Le frequenze musicali sono impresse nel onda portante di un trasmettitore senza fili, e sono riprodotti dall'altoparlante di un telefono dalla stazione ricevente.

L'immagine viene poi "ascoltata" come un insieme di suoni, ogni suono rappresenta una parte della foto originale o l'oggetto da trasmettere.

I suoni vengono poi analizzate da un insieme di risonatori, ciascuno dei quali individua la propria nota e proietta un'area luminosa al suo posto su uno schermo. L'immagine originale viene ricostituita in una piccola frazione di secondo.

Nel momento in cui diverse centinaia risonatori possono essere impiegati, così nella stessa misura i problemi di telefotografia e televisione sono vicini alla loro soluzione finale.

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