Никола Тесла - Статьи

«New York Herald», 12 октября 1919 г.

57

Разработки в области практического осуществления и режима работы в телефотографировании

Как и следовало ожидать, последние успешные опыты Эдуарда Белена в Париже по фотографической передаче изображения между Нью-Йорком и Сент-Луисом (расстояние 1 000 миль) вызвали новую волну интереса к этому довольно давно известному направлению в науке. Аппарат г-на Белена рассматривается с точки зрения опыта предыдущих попыток в этой области, и следует признать, что французский изобретатель добился значительного прогресса. Его аппарат, действительно, по многим техническим характеристикам устарел и всем хорошо знаком, но все детали просчитаны квалифицированно, а его фотографические репродукции не только хорошо передают сходство с оригиналом, но и отличаются в немалой степени четкостью. Подобно другим научным направлениям, передача изображения на расстояние доведена до современного уровня совершенства путем последовательных и постепенных улучшений, проводившихся в течение 77 лет. Литература по этому вопросу поистине многотомна, и изучить ее досконально трудно, поскольку статьи опубликованы на разных языках и разбросаны по многочисленным периодическим изданиям. Лишь одна исчерпывающая работа была полностью опубликована в Германии д-ром Артуром Корном из Мюнхена и д-ром Бруно Глатцелем.

Своим возникновением эта идея обязана Александру Бейну, шотландскому конструктору, который получил патент, предъявив свое изобретение в 1843 году. Его замысел предполагал передачу печатных материалов, чертежей и картин следующим образом: на передающей станции был смонтирован штатив с изолированными металлическими иглами таким образом, чтобы скользить по строчкам над рамкой, лежащей над печатной страницей, которую необходимо воспроизвести на расстоянии. Внутри этой рамки и под прямым углом к ее плоскости в герметизирующую пасту вставляются короткие провода, при этом их нижние концы контактируют с буквами, которые, в свою очередь, все электрически присоединены. По мере того как штатив совершал возвратно-поступательное движение, изолированные металлические иглы то соприкасались с верхними концами коротких проводов, то размыкали контакт с ними, регулируя таким образом подачу тока через них. Каждая металлическая игла соединялась специальной передающей линией с принимающей станцией, где находился аналогичный штатив, способный скользить по химически обработанной бумаге, наложенной на заземленную металлическую пластину. Когда аккумулятор на выходе передающей станции соединялся одним из своих полюсов с буквами, а другим с землей, импульсы тока, проходя по передающим проводам и химически обработанной бумаге, вызывали изменение цвета последней, воспроизводя тем самым символы. Чтобы получить удовлетворительные изображения, требовалось огромное количество игл и передающих проводов, и, понимая этот недостаток, Бейн предложил использовать только один провод, но не дал полной информации относительно этого. Впоследствии Боннелли и другие изобретатели усовершенствовали его аппарат, оставив лишь небольшое количество проводов. Нет сомнений, что вопреки явной непродуманности системы, она была вполне приемлемой для промышленной эксплуатации в передаче печатных материалов, в том числе чертежей и картин.

Первого настоящего успеха добился англичанин Фредерик Кóллир Бейкуэлл, который получил Британский патент в 1847 году за технологическую разработку, некоторые качества которой оказались востребованными в последующие годы. В качестве передатчика он применил валик, на котором чернилами из изолирующего вещества были написаны печатные знаки. Металлическая игла касалась валика и слегка выдвигалась при каждом его обороте в точности как у более старой модели фонографа. Подобный валик, покрытый химически обработанной бумагой и оснащенный скользящей иглой, установили на принимающей станции. При этом валики были заземлены, и аккумуляторная батарея подсоединена к линейному проводу, соединяющему передающие и принимающие иглы, в результате прохождения тока происходило изменение цвета бумаги и проявление письменных знаков на принимающем конце. Принимая во внимание то время, аппарат Бейкуэлла был поразительно совершенным, особенное его отличие — способность поддерживать синхронность вращения валиков, для чего предусмотрена автоматическая и ручная коррекция. Между Бейкуэллом и Бейном возник конфликт за право первенства, но в данном случае он не имел смысла — Бейн был инициатором идеи, в то время как Бейкуэлл стал первым в ее успешном претворении.

Применение химической бумаги вызывало возражения, и в 1851 году Хипп исключил ее, производя отпечатки на приемнике с помощью магнита, возбуждаемого передаваемыми импульсами. Любопытно тем не менее отметить, что современный способ полностью основан именно на этом приеме. В 1855 году Касселли модифицировал аппарат Бейкуэлла, применив точно синхронизированные маятники на передающей и принимающей станциях, заменяя, таким образом, вращательное движение возвратно-поступательным, как в устройстве Бейна. Касселли, по-видимому, был более предприимчивым, чем его предшественники, и аппарат, который он построил в 1860 году, действительно применялся довольно успешно недолгое время для осуществления связи между Парижем и некоторыми городами Франции. Его сняли с эксплуатации, вероятно, по причине замедленности передачи и отсутствия спроса на такого рода аппаратуру. Странно, что многие монографии по физике и другие учебники упоминают Касселли, игнорируя в то же время Бейна и Бейкуэлла.

Некоторое время спустя Майер смонтировал устройство, которое успешно применялось во Франции и которое можно по праву считать первым, вполне практическим воплощением проектов в этой области. Любопытное усовершенствование было внесено Жераром, который в 1865 году предложил использовать плоские диски вместо валиков Бейкуэлла. С тех пор как предприняли попытку передачи сигнала с помощью одного провода, появилась настоятельная необходимость поддержки идеальной синхронности между передатчиком и приемником, и многие изобретатели отдали свои силы решению этой задачи. Д'Арлинкорт прибегнул к камертонам, и его идея была впоследствии осуществлена в более совершенном виде Лакуром. Примерно в это время изобретение дошло до Америки, и в 1870 году Сойер сосредоточил всю свою изобретательность на разработке способа, в котором он применил цинковые клише. Они служили очень надежно и явились огромным шагом вперед.

В 1880 году Эдисон изобрел аппарат, принцип работы которого был тот же, что использовал и Сойер, отличие заключалось в том, что отпечатки производились на бумаге рельефно. Далее эту идею развил Деннисон в измерительных приборах поршневого типа. Благодаря введению установки переменного тока передачи энергии Теслы, появилось оригинальное средство для управления передатчиками и приемниками. В 1893 году Шихи первым предложил использовать синхронные двигатели.

Сделать доступной передачу изображений любого вида — печатных материалов, чертежей или схем — удалось Лену ару, который ввел в процесс фотографические пленки. Но реального успеха добился американский инженер Н. Амштутц, который впервые и вполне успешно применил рельефные фотографические передающие клише. Амштутц был настоящим первопроходцем, а его изобретение явилось сутью современных процессов. Правда, еще в 1865 году француз Хьюберт предложил использовать густую пасту для написания букв, но это не принесло большой пользы. Вполне удовлетворительные демонстрационные опыты с устройствами Амштутца были проведены в Америке более 20 лет тому назад, когда изображения передавались по телеграфным проводам на большие расстояния. Сохранились полученные им пробные отпечатки, которые, безусловно, говорят о том, насколько он опередил свое время.

Вслед за Амштутцем более или менее успешно занимались передачей изображения Данлейни, Палмер, Миллз и другие американские изобретатели. В это время возникла необходимость в ускорении процесса путем модернизации аппаратов, а также благодаря применению многоканальной передачи. Бельгийский изобретатель Карбонел сделал существенный вклад в решение этой задачи, предложив использовать телефонную мембрану с пишущим элементом для воспроизведения отпечатков.

Впрочем, среди всех изобретателей д-р Корн был наиболее успешным, а также и плодовитым по количеству предложенных усовершенствований: его фотографический метод записи изображения, осуществленный в 1903 году, был самым значительным достижением. Общую идею фотографической записи выдвинул еще Джордж Литтл, а несколькими годами позже Диллон получил патент на использование светочувствительной бумаги и зеркала, отражающего луч света на нее. Но в то время его предложение было вряд ли осуществимым, так как техника фотографирования оставляла желать много лучшего. В качестве иллюстрации можно напомнить, что в 1892 году внимание ученого мира было приковано к поразительно чувствительному приемнику, который состоял из вакуумной трубки, через которую в точно сбалансированном режиме проходил поток электронов, посредством которого предлагалось использовать метод фотографирования в передаче телеграфных и телефонных сообщений по трансатлантическим кабелям, а позже и беспроводным способом. Это предложение столкнулось с категорическими возражениями против фотографического метода. Действительно, способ Белена стал возможным в значительной степени благодаря значительному улучшению качества светочувствительных пленок, достигнутому в ответ на актуальные потребности кинематографии, а также под влиянием недавней войны.