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FernsehenErwachet! 2010 | März
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Fernsehen
KAUM war die erste Tonübertragung gelungen, suchten Erfinder nach einem Weg, auch Bilder live zu übertragen. Um nachvollziehen zu können, was für eine Herausforderung das war, hier ein kurzer Überblick, wie Fernsehen funktioniert.
Zuerst überträgt eine Fernsehkamera eine Szene auf ein Zielgerät, das dieses Bild so ähnlich „liest“, wie wir einen gedruckten Text lesen. Doch statt der Buchstaben auf einer Textzeile liest es zeilenweise die Rasterpunkte (Pixel) des Bildes. Das Bild wird dann in ein elektronisches Videosignal umgewandelt, das sich an einen anderen Ort übertragen lässt. Dort verwandelt ein Empfänger das Signal dann zurück in ein Livebild.
Der Schotte John Logie Baird gilt als der Erste, der ein Fernsehgerät vorführte. Zunächst arbeitete er als Elektroingenieur. Als er aus gesundheitlichen Gründen seine Arbeit aufgeben musste, wandte er sich einem Projekt zu, das ihn seit seiner Jugend fasziniert hatte: ein Gerät zu bauen, mit dem man Livebilder übertragen könnte.
Bairds Fernsehkamera bestand unter anderem aus einer Scheibe (anfangs eine Hutschachtel) mit 30 spiralförmig angeordneten Löchern. Durch die Löcher in der rotierenden Scheibe wurde ein Bild Zeile für Zeile abgetastet, wobei Licht auf eine Fotozelle fiel. Diese produzierte ein Videosignal, das an einen Empfänger übertragen wurde. Dort wurde das Signal verstärkt, das wiederum eine regulierbare Lampe hinter einer baugleichen rotierenden Scheibe steuerte; die ganze Apparatur reproduzierte dann das Bild. Das Problem bestand darin, die beiden Scheiben zu synchronisieren. Während Baird sich mit seinem Projekt abmühte, hielt er sich mit Schuheputzen über Wasser.
Am 2. Oktober 1925 übertrug Baird die ersten Fernsehbilder von einem Ende seines Dachbodens zum anderen Ende. Der erste Mensch, dessen Bild je auf einem Fernsehschirm erschien, war ein verängstigter Laufbursche aus dem Büro ein Stockwerk tiefer, den Baird bekniete, für eine halbe Krone vor der Linse Platz zu nehmen. 1928 übertrug Baird die ersten Fernsehbilder über den Atlantik. Als der schüchterne Schotte in New York eintraf, war es ihm ausgesprochen peinlich, dass zu seiner Begrüßung Dudelsackpfeifer aufspielten. Er war eine Berühmtheit. Aber war er wirklich der Erste, der Bilder live übertrug?
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Die Natur hat das PatentErwachet! 2010 | März
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Die Natur hat das Patent
„Das hörende Ohr und das sehende Auge — Jehova selbst hat sie ja beide gemacht“ (Sprüche 20:12).
UNSERE Augen funktionieren wie winzige Fernsehkameras. Sie verwandeln Bilder in elektrische Signale und übertragen diese über den Sehnerv in den hinteren Bereich des Gehirns. Dort findet der eigentliche Sehvorgang statt.
Das menschliche Auge misst etwa 24 Millimeter im Durchmesser und wiegt etwas über 7 Gramm — ein echtes Wunderwerk im Kleinformat. Mit viel Licht kommt es genauso zurecht wie mit wenig Licht. Betritt man zum Beispiel einen dunklen Raum, passt sich das Auge an und ist nach 30 Minuten bis zu 10 000 Mal lichtempfindlicher.
Wie schafft es das Auge, bei normalen Lichtverhältnissen ein scharfes Bild zu liefern? Es verfügt über 100 Mal mehr lichtempfindliche Zellen (Pixel) als die meisten Videokameras. Ein großer Teil dieser Zellen konzentriert sich in der Netzhautgrube — ein kleiner Bereich in der Mitte der Netzhaut, der das schärfste Bild liefert. Da das Auge mehrmals pro Sekunde wandert, hat man den Eindruck, über das gesamte Gesichtsfeld scharf zu sehen. Dabei ist die Netzhautgrube nur etwa so groß wie der Punkt am Ende dieses Satzes.
Von den Sehzellen wandern elektrische Signale über verschiedene Nervenzellen zum Sehnerv. Doch die Nervenzellen leiten die Signale nicht einfach nur weiter. Sie bereiten sie auf, verstärken wichtige Informationen und filtern überflüssige Details aus.
Die Sehrinde des Gehirns arbeitet wie ein Hightech-Videoreceiver. Sie verbessert die Qualität der Bilder, indem sie Konturen betont und die Signale der für die Grundfarben zuständigen Sehzellen vergleicht. Auf diese Weise können wir Millionen verschiedene Farben sehen. Unser Gehirn misst auch die winzigen Unterschiede zwischen dem, was die beiden Augen sehen, und ermöglicht uns so, räumliche Tiefe wahrzunehmen.
Wenn wir aus der Ferne in einer Menschenmenge Gesichter studieren, senden unsere Augen elektrische Impulse an das Gehirn, das diese dann in deutliche Bilder umwandelt. Das Gehirn vergleicht kaum wahrnehmbare Details dieser Gesichter mit bereits gespeicherten Einzelheiten, und plötzlich erkennen wir einen Freund. Ist dieser Vorgang nicht beeindruckend?
[Bild auf Seite 7]
Die Informationsverarbeitung im Auge spricht für geniale Konstruktion
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