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你每天都看的这个大家伙,你真的了解它吗?丨世界电视机日

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  很多70、80后的童年记忆里,应该都有一台黑白电视机。

  在七八十年代,电视机可是一个稀罕物。在那个娱乐设施匮乏的年代,一台电视机,足以吸引全村的小孩老人都端着小板凳去看。

  那么这个吸引眼球的大家伙是如何为我们呈现丰富多彩的画面的呢?

  01

  显像管电视机

  

  显像管电视,图片来源 sohu

  电视主要分三种:显像管电视、液晶( Liquid Crystal Display,LCD)电视和有机发光二极管(OrganIic Light Emitting Display,OLED)电视。

  而存在于80后回忆中的电视大都属于 显像管电视 。

  显像管电视是美国人费罗·法恩斯沃斯1927年发明的。最初,电视显示的画面都是黑白的,1941年,彩色电视系统发明人贝尔德成功传送彩色图像,奠定了彩色电视机的基础。

  1958年9月2日,我国第一台电视机制造成功 ,开始播送黑白电视,并建立了相应的电视工业。1973年,北京电视台开始试播彩色电视节目。

  

  费罗·法恩斯沃斯和他的电视,图片来源网络

  显像管电视的核心原件是显像管,显像管是一种阴极射线管(电子束),它使用电子枪发射高速电子,通过垂直和水平方向的偏转线圈(电磁铁)控制高速电子的偏转角度,最后高速电子击打在屏幕的鳞光物质上,产生光点。

  通过电压来调节电子束的功率,就能在屏幕上形成亮度不同的光点,组成各种文字和图案。

  

  SMPTE色彩检验图,图片来源 Wikipedia

  彩色显像管屏幕上,每一个像素点都由红、绿、蓝三种磷光物质按一定规律组合而成。

  由三束电子束分别激活这三类磷光物质,只要用不同强度的电子束调节三种颜色的明暗程度,就可以得到不同的颜色(黑色例外,它不是由不同颜色的光混合而成,而是因为不发光的区域和发光的区域形成了强烈的明暗对比,因而呈现黑色)。

  

  显像管结构,图片来源《五种不同类型电视机成像原理简介》解永平-句容高级中学

  

  彩色显像管,图片来源《五种不同类型电视机成像原理简介》解永平-句容高级中学

  02

  液晶电视机

  显像管电视是利用阴极射线管来呈像的,它的弊端是 体积庞大,耗电量高 ,为了解决这些问题,液晶电视出现了。

  1969年,詹姆士·福格森发现了液晶的旋转向列场效应。1971年,ILIXCO公司生产第一台基于这种特性的液晶显示器。

  

  液晶显示器,图片来源 Wikipedia

  液晶电视的面板一般由背光层、正负极电路、偏光片以及彩色滤光片构成。

  

  液晶原理示意图,图片来源哔哩哔哩-硬件茶谈

  最底层的背光层只有一个作用,就是发射白光,白光如果直接射穿具有颜色的彩色滤光层之后,就可以变成对应颜色的光线。

  

  背光层作用,图片来源哔哩哔哩-硬件茶谈

  当我们给液晶两边的正负极电路通电,形成回路,这个电压就会驱使液晶层发生偏转,此时液晶层就会像百叶窗一样挡住一部分光线。

  这样,我们就可以通过控制电压的大小,来调整液晶偏转的角度,进而控制通过的白光的量。三个不同比例的色光,又和调色一样,形成我们所看见的五颜六色的图案。

  
这便是液晶电视的原理。

  

  液晶偏转示意图,图片来源哔哩哔哩-硬件茶谈

  03

  OLED电视

  液晶电视至今依然存在于我们家中,但 由于它采用的是背光层发光,这就意味着我们不能得到完美的黑色 (液晶对白光的阻挡无法达到100%)。

  那如果每一个像素都是自发光的呢?那我们就不需要背光层,不需要滤光片,面板便可以做得非常薄了。这就是OLED电视。

  OLED电视原理非常简单,它也是由红绿蓝三个子像素组成,每个像素点可以理解为一个可以独立控制的彩色小灯泡。

  但是没有液晶层和背光层,这是因为它本身就是一种特殊设计的自发光二极管,通电就会亮,电压大小不同,亮度就不同。

  
OLED原理 图, 图片来源哔哩哔哩-硬件茶谈

  正是因为没有了液晶层和背光层, OLED屏幕可以做得非常薄,甚至可以做成充满未来科技感的 透明显示器 !

  

  小米透明电视,图片来源小米宣传图片

  小贴士:任何颜色都可以由红、绿、蓝调成,人类很早便发明了红色发光二极管和绿色发光二极管,但直到1993年,高亮度的蓝色发光二极管才问世。

  有人说,电视是20世纪最伟大的发明。这种判断可能言过其实,但有一点毋庸置疑,那就是自从电视机出现之后,它便深刻地改变着我们的生活,直到今日。

  审核专家:朱广思,生物学硕士,北京科普作协会员

  蝌蚪五线谱原创文章/转载注明来源

  责编/Akua

  

  

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