Đề tài Quá trình phát triển của TV và công nghệ truyền hình

QUÁ TRÌNH PHÁT TRIỂN CỦA TV VÀ CÔNG NGHỆTRUYỀN HÌNH K-22 ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN KHÓA 22 QUÁ TRÌNH PHÁT TRIỂN CỦA TV VÀ CÔNG NGHỆ TRUYỀN HÌNH GV HƯỚNG DẪN: GS-TSKH HOÀNG KIẾM Học viên thực hiện: Dương Thị Thái Hiền (MSHV: 1212011) duongthithaihien@gmail.com Quá trình phát trin ca TV và công ngh Truyn hình K22 Dương Thị Thái Hiền (MSHV: 1212011)2 PHẦN GHI Ý KIẾN NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN: ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… Quá trình phát trin ca TV và công ngh Truyn hình K22 Dương Thị Thái Hiền (MSHV: 1212011)3 MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU .............................................................................................................................. 5 A. QUÁ TRÌNH PHÁT TRIỂN CỦA TV (HAY CÒN GỌI LÀ MÁY THU HÌNH ....... 6 I. Truyền hình điện cơ (Electromechanical television): ................................................... 6 II. Ý tưởng về một hệ thống có thể truyền hình ảnh qua không trung:............................ 6 III. Truyền hình điện tử (Electronic television)................................................................ 8 IV. Từ TV trắng đen chuyển sang TV màu:.................................................................... 11 V. Các bước phát triển đầy sáng tạo của TV:.................................................................... 12 1) TV CRT......................................................................................................................... 13 2) Máy chiếu RPTV (Digital Rear Projection) ............................................................. 13 3) TV Plasma..................................................................................................................... 14 4) TV LCD ........................................................................................................................ 14 5) TV LED......................................................................................................................... 16 6) So sánh giữa Plasma, LCD, và LED về góc nhìn, tuổi thọ: ................................... 17 VI. Xu hướng mới nhất và Công nghệ TV sẽ thay thế cho Plasma, LCD, LED trong tương lai gần: ........................................................................................................................... 17 1) TV 3D ............................................................................................................................ 17 2) TV OLED (Organic Light EmittingDiodes)............................................................. 18 3) DLP:............................................................................................................................... 20 VII. Mẫu TV cao cấp nhất mùa hè 2012 ........................................................................... 22 Samsung ES8000, ES7500................................................................................................. 22 Sony HX855......................................................................................................................... 22 LG LM9600 ......................................................................................................................... 23 LG LM7600 ......................................................................................................................... 23 Sony Crystal LED TV ........................................................................................................ 23 Phiên bản tivi 3D ................................................................................................................. 24 B. SỰ PHÁT TRIỂN CỦA CÔNG NGHỆ TRUYỀN HÌNH: ........................................... 25 1) Truyền hình Analog: ....................................................................................................... 25 2) Truyền hình Digital: ........................................................................................................ 26 Quá trình phát trin ca TV và công ngh Truyn hình K22 Dương Thị Thái Hiền (MSHV: 1212011)4 C. CÁC NGUYÊN TẮC SÁNG TẠO ĐÃ ĐƯỢC ỨNG DỤNG TRONG QUÁ TRÌNH PHÁT TRIỂN TV VÀ CÔNG NGHỆ TRUYỀN HÌNH: ..................................................... 27 Nguyên tắc 1: Phân nhỏ. ........................................................................................................ 27 Nguyên tắc 2: Tách khỏi. ....................................................................................................... 28 Nguyên tắc 3: Phẩm chất cục bộ. .......................................................................................... 28 Nguyên tắc 5: Kết hợp............................................................................................................ 28 Nguyên tắc 6: Vạn năng......................................................................................................... 28 Nguyên tắc 7: Chứa trong. ..................................................................................................... 28 Nguyên tắc 9: Gây ứng suất sơ bộ. ....................................................................................... 29 Nguyên tắc 10: Thực hiện sơ bộ. .............................................................................................. 29 Nguyên tắc 15: Linh động. .................................................................................................... 29 Nguyên tắc 20: Liên tục tác động có ích.............................................................................. 29 Nguyên tắc 23: Quan hệ phản hồi......................................................................................... 29 Nguyên tắc 25: Tự phục vụ. .................................................................................................. 30 Nguyên tắc 28: Thay thế sơ đồ cơ học. ................................................................................ 30 Nguyên tắc 30: Sử dụng vỏ dẻo và màng mỏng. ................................................................ 30 Nguyên tắc 31: Sử dụng vật dụng nhiều lỗ.......................................................................... 30 Nguyên tắc 32: Thay đổi màu sắc......................................................................................... 30 Nguyên tắc 40: Sử dụng vật liệu hợp thành composit hay vật liệu mới. ......................... 31 D. TÀI LIỆU THAM KHẢO:................................................................................................. 31 Quá trình phát trin ca TV và công ngh Truyn hình K22 Dương Thị Thái Hiền (MSHV: 1212011)5 LỜI NÓI ĐẦU TV là một thiết bị điện tử ngày càng trở nên phổ biến ở mọi g ia đình. Cùng với quá trình phát triển của TV là sự cải tiến và phát triển các dịch vụ truyền hình từ sơ khai ban đầu đến truyền hình kỹ thuật số ngày nay. Quá trình phát triển của TV từ thuở ban đầu đến hiện đại nhất được em tổng hợp và lồng ghép vào 40 nguyên tắc sáng tạo cơ bản. Để giải thích câu hỏi: ý tưởng cho một dòng sản phẩm mới có từ đâu, chuẩn bị cho một ý tưởng sáng tạo mới được bắt đầu như thế nào, và các nhà sản xuất đã thực hiện ý tưởng đó như thế nào… Trong quá trình học tập và nghiên cứu bộ môn PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC TRONG TIN HỌC của GS.TSKH Hoàng Kiếm, kết hợp với bài thu hoạch tìm hiểu về “Quá trình phát triển của TV và công nghệ truyền hình” em nhận ra được giá trị quý báu của sáng tạo: “những gì đang hoạt động có nghĩa là lạc hậu”[2]. Chân thành cám ơn thầy đã tận tình giảng dạy, cung cấp rất đầy đủ tài liệu của môn học.Giúp chúng em tiếp thu kiến thức về các nguyên tắc, phương pháp sáng tạo để không những vận dụng tốt trong bài thu hoạchmà còn giúp ích cho chúng em giải quyết các bài toán trong đời sống cũng như trong nghiên cứu luận văn sau này. Trân trọng kính chúc sức khỏe và kính chào thầy! Quá trình phát trin ca TV và công ngh Truyn hình K22 Dương Thị Thái Hiền (MSHV: 1212011)6 A. QUÁ TRÌNH PHÁT TRIỂN CỦA TV (HAY CÒN GỌI LÀ MÁY THU HÌNH): I. Truyền hình điện cơ (Electromechanical televis ion): Nguồn gốc cơ bản của máy thu hình có thể được đánh dấu bởi các cột mốc: Năm 1873 Willoughby Smith tìm ra tính quang dẫn của các phần tử Se-len. Ông và trợ lý của ông, Joseph May đã chứng minh rằng điện trở suất của nguyên tố Selen thay đổi khi được chiếu sáng. Phát minh này đã đưa ra khái niệm "suất quang dẫn", nguyên lý hoạt động của ống Vidicon truyền ảnh. Năm 1884, Paul Nipkow đã chế tạo thành công thiết bị thực nghiệm truyền hình đầu tiên – Đĩa Nipkow. Đây là một chiếc đĩa được đục lỗ theo hình xoáy ốc phía trước một bức tranh được chiếu sáng. Khi quay đĩa, lỗ thủng đầu tiên quét qua điểm cao nhất của bức tranh, lỗ thứ hai quét thấp hơn lỗ đầu tiên một chút, lỗ thứ ba lại thấp hơn chút nữa… và cứ như vậy cho tới tâm bức tranh. Để thu được hình ảnh, Nipkow quay chiếc đĩa, sau mỗi vòng quay, tất cả các điểm của bức tranh lần lượt hiện lên. Những chiếc đĩa tương tự quay ở điểm nhận. Khi tốc độ quay đạt 15 vòng/giây, ánh sáng đi qua hệ thống đĩa tái tạo được hình ảnh tĩnh của bức tranh. Năm 1888, nhà vật lý người Đức Wihelm Hallwachs tìm ra khả năng phóng thích điện tử của một số vật liệu. Hiện tượng này được gọi là "phóng tia điện tử", nguyên lý của ống Orthicon truyền ảnh. Đến năm 1906, Lee De Forest, một kỹ sư người Mỹ đã đăng ký sáng chế ống Triode chân không, giải quyết bài toán khuyếch đại hình ảnh. Các cột mốc trên đã đánh dấu sự ra đời của TV (máy thu hình). II. Ý tưởng về một hệ thống có thể truyền hình ảnh qua không trung: Ngày 25/8/1900, Constantin Perskyi đã nhắc tới từ “truyền hình” trong bài tham luận với đại hội Điện quốc tế (International Electricity Congress) tại hội chợ Quốc tế Paris. Bài tham luận đã nhìn nhận lại các công nghệ Điện cơ hiện hữu và có nhắc tới phát minh của Nipkow và những người khác. Việc phát hiện ra tính quang dẫn của các hạt Se- len và đĩa Nipkow có vai trò quan trọng trong việc đưa các hình ảnh động tới mọi người. Tuy nhiên mãi tới năm 1907, với sự phát triển của ống dẫn khuyếch đại, các phát minh trên mới được áp dụng vào thực tiễn. Năm 1909 cuộc trình diễn hình ảnh được truyền tức thời đầu tiên được thực hiện bởi Georges Rignoux và A. Fournier tại Pari. Họ đã sử dụng một hệ thống gương xoay (rotating mirror-drum) đóng vai trò như là một máy quét và một ma trận gồm 64 ô Se-len đóng vai trò như là máy tiếp nhận.. Năm 1911, Boris Rosing và học trò của mình là Vladimir Kosma Zworykin đã tạo ra hệ thống truyền hình sử dụng hệ thông gương xoay để truyền hình ảnh. Những hình ảnh đó “rất thô” được truyền qua dây dẫn tới ống phóng tia âm cự Braun (Cathode ray Quá trình phát trin ca TV và công ngh Truyn hình K22 Dương Thị Thái Hiền (MSHV: 1212011)7 tube - CRT) trong bộ phận tiếp nhận. Tuy nhiên, những hình ảnh đã không xuất hiện bởi vì trong máy quét độ nhạy đã không đủ và các hạt Se-len không đáp ứng được yêu cầu”. Vào ngày 25/3/1925, nhà phát mình người Scotlen - John Logie Baird đã có buổi trình diễn các bóng của hình ảnh chuyển động tại khu Selfridge ở London. Tuy nhiên, nếu như định nghĩa truyền hình là truyền đi hình ảnh chuyển động mà không phải là hình bóng, hay các ảnh tĩnh, thì Baird đã là người thành công đầu tiên vào ngày 2/10/1925. Sau đó ông có buổi trình diễn lần đầu tiên ngày 26/1/1926 với chiếc máy truyền hình cho các thành viên của Hoàng gia và các nhà báo tại London. Không giống như các hệ thống điện tử trước kia, hệ thống của ông bao gồm hằng trăm đường phân giới, hệ thống quét hình ảnh thẳng đứng của Baird sử dụng đĩa quét được gắn với hệ thống thấu kính được xếp theo hình xoắn ốc, với chỉ 30 đường, nhưng điều đó cũng đã đủ để tái tạo lại một hình ảnh khuôn mặt người. Năm 1927, Baird đã truyền tải được tín hiệu đi xa trên 438 dặm thông qua hệ thống dây điện thoại giữa London và Glasgow. Năm 1928, công ty của Baird (Baird Television Development Company / Cinema Television) đã phát tín hiệu đầu tiên giữa London và New York. Ông cũng đã trình diễn một thiết bị thu hình màu hồng ngoại (dubbed "Noctovision"), truyền hình lập thể sử dụng thấu kính, hệ thống đĩa và thấu kính. Cùng với đó, ông cũng phát triển hệ thống ghi hình có tên là "Phonovision". Năm 1929, ông đã trở thành nhà phát minh đầu tiên trong lĩnh vực truyền hình điện tử tại Đức. Năm 1931, ông đã truyền được hình ảnh trực tiếp đầu tiên. Vào năm 1932 ông đã giới thiệu chiếc ti vi sử dụng sóng ngắn. Năm 1936 hệ thống thu hình của Baird đã đạt được đỉnh cao với 240 đường quét cho đài truyền hình BBC trước khi nó được thay thế bởi hệ thống điện tử 405 đường quét phát triển bởi Marconi EML. Tại Mĩ, ngày 13/01/1925, Francis Jenkins đã trình diễn các hình ảnh chuyển động đầu tiên bằng công cụ giống như chiếc cối xay gió từ một đài phát thanh của hải quân tới phòng thí nghiệm của ông ở Washington. Ông sử dụng hệ thống quét đĩa phim với 48 đường quét trên mỗi hình, 16 hình trên giây. Công ty AT&T (American Telephone & Telegraph) đã ứng dụng hệ thống này để truyền những hình ảnh trong suốt vào tháng 5/1925. Tại Liên Xô, cũng vào thời điểm đó, Léon Theremin đã phát triển hệ thống gương xoay (mirror drum) – cơ sở của truyền hình, bắt đầu với 16 đường phân giải vào năm 1925, sau đó tăng lên 32 đường rồi tiếp tục lên thành 64 đường kết hợp với nhau vào năm 1926. Đến năm 1927 ông đã phát triển nó lên thành 100 đường phân giải. Quá trình phát trin ca TV và công ngh Truyn hình K22 Dương Thị Thái Hiền (MSHV: 1212011)8 Tuy nhiên, Herbert E. Ives đã là người trình diễn thành công nhất, khi ông cho thử nghiệm sự phản xạ ánh sáng sử dụng màn hình nhỏ 2,5 inches và lớn 30 inches quan sát thông qua hệ thống dây nối từ Washington tới New York City và qua không trung từ Whippany, New Jersey. Chiếc TV – vật mẫu thành công đầu tiên của hai nhà khoa học Mỹ Charles Francis Jenkins và nhà khoa học Anh John Logie Baird tạo ra năm 1920. III. Truyền hình điện tử (Electronic televis ion) Vào năm 1911, kĩ sư Alan Archibald Campbell-Swinton đã đưa ra bài phát biểu tại London, được đăng trên tạp chí “Times” đã mô tả cách thức mà ống phóng tia âm cực CRT hoạt động trong việc truyền và nhận tín hiệu. Ông sử dụng một màn ảnh để thu nhận một điện tích thay đổi tương ứng với hình ảnh, và một súng điện tử trung hoà điện tích này, tạo ra dòng điện tử biến thiên. Nhiều người khác cũng đã thí nghiệm sử dụng ống phóng tia âm cực CRT như là một thiết bị tiếp nhận sóng, nhưng khái niệm này còn mới mẻ . Đến những năm cuối của thập niên 20, truyền hình điện cơ vẫn tiếp tục được phát triển, các nhà phát minh Philo Farnsworth và Vladimir Zworykin nghiên cứu độc lập về truyền dẫn bằng ống điện tử. Nguyên lý của Campbell Swinton đã được Zworykin áp dụng trong ống ghi hình iconoscope, bộ phận quan trọng nhất của camera. Về sau, chiếc đèn orthicon hiện đại hơn cũng sử dụng một thiết bị tương tự như vậy. Vào 7/9/1927, hệ thống phân tích hình ảnh của Philo Farnsworth tạo ra được hình ảnh đầu tiên, với đơn giản chỉ là những đường thẳng. Quá trình phát trin ca TV và công ngh Truyn hình K22 Dương Thị Thái Hiền (MSHV: 1212011)9 Năm 1928, Farnsworth phát triển hệ thống và trình diễn cho báo giới những đoạn phim chuyển động. Năm 1929, hệ thống đã được nâng tầm với việc loại bỏ được mô tơ chuyển động, từ đây hệ thống truyền hình đã không còn bộ phận cơ khí chuyển động nữa. Cũng năm này, Farnsworth đã truyền hình ảnh một con người thật bằng hệ thống truyền hình của mình, đó là hình ảnh bà vợ Pem của ông. Farnsworth đã công chiếu thiết bị truyền hình cho công chúng vào ngày 25/8/1934 tại Franklin Institute, Philadelphia. Trong khi các nhà phát minh trước sử dụng các bức ảnh tĩnh hay đoạn phim chuyển động thì Farnsworth là người đầu tiên sử dụng kết hợp giữa các máy quét điện tử và ống tia cực âm để thu - nhận hình ảnh (đen trắng) về cuộc sống hiện tại. Mở đầu bước đột phá trong nghệ truyền hình của nhân loại. Phiên bản thương mại kết hợp máy quét điện tử và ống tia cực âm (vật bằng kính trong ảnh) của Philo Taylor Farnsworth năm 1927. Quá trình phát trin ca TV và công ngh Truyn hình K22 Dương Thị Thái Hiền (MSHV: 1212011)10 Nhiều nhà phát minh đã nỗ lực rồi thất bại trong việc khai thác thương mại sản phẩm TV. Tới cuối những năm 1930, một vài tiêu chuẩn của công nghệ TV cùng xuất hiện và cạnh tranh để thống trị thị trường non trẻ này. Một trong những sản phẩm chiếm ưu thế là chiếc EMI-Marconi trong ảnh chụp năm 1950 có thể chạy 25 khung hình trên một giây và khá phổ biến tại Anh. Một tiêu chuẩn TV khác có thể chạy 30 khung hình trên giâyvà chủ yếu phát triển tại Mỹ. Chiếc TV thương mại thành công đầu tiên bắt đầu xuất hiện tại các showroom ở Mỹ vào đầu những năm 1950. Đám đông trong ảnh đang theo dõi lễ đăng quang của Nữ hoàng Anh Elizabeth qua chiếc TV đặt trong tủ kính của Trung tâm Rockefeller tại New York . Quá trình phát trin ca TV và công ngh Truyn hình K22 Dương Thị Thái Hiền (MSHV: 1212011)11 Sự kiện phát trực tiếp những bước đi lịch sử của nhà du hành Mỹ Neil Amstrong trên mặt trăng, ngày 20/1/1969, trên TV đã chứng tỏ sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ truyền hình thời bấy giờ. IV. Từ TV trắng đen chuyển sang TV màu: Nỗ lực phát triển TV màu xuất hiện từ đầu những năm 1950 và chiếc đầu tiên được hãng RCA giới thiệu năm 1954. Nhưng phải đến những năm 1960 việc bán các TV màu mới bắt đầu sinh lợi. Tới năm 1974 (khi bức ảnh này được chụp trong phòng khách Quá trình phát trin ca TV và công ngh Truyn hình K22 Dương Thị Thái Hiền (MSHV: 1212011)12 sạn Delmonico New York) thì TV màu đã trở thành biểu tượng cho các gia đình giàu có tại Mỹ. V. Các bước phát triển đầy sáng tạo của TV: Khi TV đã phổ biến trong các gia đình Mỹ, giới phát minh lại lao vào tìmcách thu nhỏ chúng để khách hàng có thể xem bất cứ đâu khi đang đi trênđường. Năm 1959, hãng Philco đưa vào thị trường chiếc TV chỉ có màn hình rộng 2 inch và có thể thu cả sóng radio. Quá trình phát trin ca TV và công ngh Truyn hình K22 Dương Thị Thái Hiền (MSHV: 1212011)13 1) TV CRT TV CRT của Sony. Ảnh: Sony. TV CRT được giới thiệu lần đầu vào năm 1922. Đến năm 1950, sản phẩm thương mại đầu tiên mới bắt đầu xuất hiện. TV CRT có tỷ lệ màn hình 6:4, phần hông dày, cồng kềnh và sử dụng công nghệ thu phát hình analog. RPTV có màn hình lớn nhưng cồng kềnh và hình ảnh không sắc nét. Ảnh: Sony. 2) Máy chiếu RPTV (Digital Rear Projection) Công nghệ RPTV được chính thức thương mại hóa tro