Fernsehen . Frühe drahtlose Standbild- und Bewegtbild-Übertragung
Vorwort
Neben dem Rundfunk hat es schon früh Versuche und eingeführte Verfahren gegeben, auch Bild-Informationen drahtlos zu verbreiten. Einige dieser Verfahren kamen über das Versuchsstadium nicht hinaus. Hier werden deshalb lediglich Fernseh-Übertragungsverfahren beschrieben, die es zur Markteinführung brachten, wobei das Bewegt-Bild-Vorkriegsfernsehen kein Massenprodukt wurde.
So konnte das Nipkow-Prinzip (Paul Nipkow, Patent von 1884. Photo links, Testbild später, rechts) lediglich hauptsächlich in den sogenannten Fernsehstuben ab ca. 1935 gezeigt werden. Das Nipkow-Verfahren kam also erst Jahrzehnte nach Patenterlöschung zum Einsatz.
Zeitzeugen berichteten, dass die zwar kleinen Bilder in den Fernsehstuben recht beeindruckend waren. Man erkannte den Unterschied zwischen den guten Kino-Bildern und Fernsehbildern an, es war eben etwas Besonderes bewegte Live-Bilder betrachten zu können.
Bis in die Zeit des zweiten Weltkriegs hinein gab es aber eben auch einen Quasi-Regelbetrieb des Fernsehens in Berlin im Fernsehstudio am heutigen Theodor-Heuss-Platz. Dabei war die Zielrichttung rein formal auf Truppen- und Lazarett-Betreuung gesetzt worden. Nur wenige priviligierte Privathaushalte verfügten über Muster- und Kleinstseriengeräte. Auch im besetzen Paris wurde ab 1943 ein regelmäßiges Fernsehprogramm ausgestrahlt.
Die Goldenen Jahre des Fernsehens begannen in Deutschland ab 1952. Stichworte der Programmgestaltung für diese Jahre: Krönung der englischen Königin, Mondlandung und Olympische Spiele in München, aber auch Unterhaltungssendungen, wie der "Goldene Schuß", "EWG", "Grand Prix de Eurovision" , "Wetten, das ..." oder die Francis Durbrigde Krimi-Serien.
Aktuell ändern sich die Sehgewohnheiten insbesondere junger Menschen, zunehmend wird via Internet "ferngesehen". Dabei ist die Tendenz zu beobachten, dass gezielt Einzel-Videos ausgesucht werden und nicht mehr Sendefolgen betrachtet werden. Als Betrachtungsmedium kommen Computer-Monitore, Tablet-PCs und Smart Phones ins Spiel.
Elektromechanische Abtastung
Standbild-Übertragung über Rundfunksender. Fultograph
In den Jahren um 1928 gab es Versuchsübertragungen von monochromen Standbildern über Rundfunksender ausserhalb deren offiziellen Ton-Aussendungen. Für den Endverbraucher geeignete Geräte wurden im Großhandelskatalog 1928 angeboten. Dabei wurde ein speziell vorbereitetes Photo (lichtempfindliche Kupferfolie) auf einer rotierenden Trommel mit einem feinen Kontakt abgetastet. Die Abtastung erfolgte wie bei einer alten Edison-Tonwalze als einzelne leicht schräge lange Spur. Je nachdem ob der jeweilige Bildpunkt heller oder dunkler war, wurde ein entsprechendes Signal gebildet, dass dann drahtlos zum Rundfunkempfänger übertragen wurde.
Im Empfänger gab es ebenfalls eine rotierende Trommel, die sich exakt mit der gleichen Drehzahl bewegte. Auf der Trommel war ein spezielles Papier gespannt, dass mit einem kleinen Geber Punkt für Punkt überstrichen wurde und in Abhängigkeit des Steuersignals das Bildteil heller oder dunkler einfärbte. Nach der kompletten Übertragung stand ein monochromes braunes Papierbild zur Betrachtung bereit. Das beschriebe Verfahren nannte sich Fultographie (nach Ing. Otto Fulton). Pro Trommelumdrehung wurde ein Synchronsignal mit übertragen.
Das Verfahren erzeugte ca. 9 x 13 cm große Photos in 5 Minuten mit einer Auflösung von 5 Linien auf 2 mm. Das sind 2,5 Linien pro Millimeter. Am Markt durchgesetzt hat sich der Fultograph nicht, obwohl er an jedem guten Rundfunkempfänger angeschlossen werden konnte.
Nipkow-Scheibe und verwandte Systeme
Das von Paul Nipkow vorgeschlagene Bewegtbild-Übertragungsverfahren arbeite mit einer rotierenden Lochscheibe, einer Lichtquelle und einer Photozelle. Dabei wurde das Motiv durch die rotierende Lochscheibe "Punkt für Punkt" beleuchtet und die Photozelle nahm die im Raum entstehende Reflektion des Lichtpunkts wahr und leitete sie an einen Verstärker weiter. Wurde dieses Signal drahtlos zu einer entsprechenden Apparatur weitergeleitet, konnte dort umgekehrt das Bild wieder hergestellt werden. (Links eine Prinzip-Darstellung der Nipkow-Aufnahme-Aparatur)
Es gab beim Nipkow-Prinzip diverse Varianten (wie z.B. von Otto von Bronk, Denes von Mihaly, August Korolus), um das Verfahren zu verbessern (Spiegelrad, usw.). Allerdings ist fast * allen Varianten gemeinsam, dass das Motiv (eventuell eine Person) in einem VÖLLIG dunklen Zimmer vor der Apparatur agieren musste.
Der schwache Abtaststrahl von der Glimmlampe durch die Lochscheibe warf im Dunklen einen ebenso schwachen zeilenweisen Leuchtpunkt überstreichend auf das Motiv. Dieser feine nur wenige Millimeter große "tanzende" Leuchtpunkt war DIE Lichquelle im Raum. Nur im Dunklen konnte in der Photozelle seitlich vor dem Motiv die Reflektion dieses Punkts erfasst werden! Das Ablesen eines Textes der Ansagerin war so kaum möglich. Versuchsweise Fernsehspielhandlungen in einem komplett dunklen Studio! Die Schauspieler tappten "blind" herum.
* Eine Alternative bei der Verwendung der Nipkowscheibe war die Beleuchtung des Motivs / der Person mit sehr hellem Licht über starke Scheinwerfer. Die Photozelle kam bei dieser Anordnung lichtabgeschirmt hinter die Lochscheibe und nur der feine Lichtrahl vom Motiv wurde über Linsen gebündelt. Nur das Licht durch die Lochscheibe erreichte die Photozelle. So konnten auch Personen bei Licht vor dem Gerät agieren und sogar Texte ablesen, aber: Die Person wurde vom starken Licht geblendet und die Scheinwerfer-Hitze war auch recht unangenehm. Der Grund für diese Nachteile lag in der relativen Umempfindlichkeit der damaligen Photozellen.
Hinweis: Die erste Fernsehansagerin Deutschlands war Ursula Patzschke schon 1934. In einem viel späteren Interview berichtete sie von Ihren Ansagen im absoluten Dunklen. Es war also nicht die beliebte Ansagerin Irene Koss (1950 NWDR).
Die erhebliche Einschränkung der Aufnahme von Motiven konnte vorerst nur durch durchleuchtete Dias und Film-Durchsichtabtastungen überwunden werden, weil hier kein auf das Motiv gerichtetes diffuses Licht nötig war.
Stufenweise versuchte man die Auflösung der Bilder zu erhöhen. Erst ab ca. 180 Zeilen konnte von einer halbwegs brauchbaren Bildqualität sprechen. In den Jahren der 30 - 96 Zeilen (die im Übrigen auch teilweise vertikal liefen und Kreisausschnitten entsprachen) waren Personen nur recht grob erkennbar, starkes Schminken sollte mehr Bildkontrast bringen.
Zwischenfilmverfahren ab ca. 1935: Ein Versuch, Motive in normaler bis guter Raumhelligkeit oder sogar im Freien darstellen zu können, wurde mit dem sogenannten "Zwischenfilmverfahren" realisiert. Dabei wurde auf dem Dach eines speziellen Studio-Lastwagens eine normale Filmkamera montiert. Diese Kamera nahm bei Tageslicht das Motiv auf und leitetete den belichteten Film lichtdicht in das Innere des Fahrzeugs. Dort wurde der Schwarzweiss-Film automatisch entwickelt, fixiert und getrocknet und einer Nipkow-Abtast-Einrichtung zugeführt.
Zwischen Belichtung und Abtastung vergingen nur Minuten. Besonders interessant: Es handelte sich um einen 60 Meter langen Endlosleer-Film der mit einer Film-Emulsion nass beschichtet, getrocknet, belichtet, entwickelt, fixiert, getrocknet, durch die Nipkowabtastung geführt, von der Film-Emulsion befreit und wieder neu beschichtet wurde. Ein sehr aufwändiges Verfahren. Zur Spezial-Seite mit Photos von der Zwischenfilm-Kamera und dem Laborwagen 
Elektrische / Elektronische Abtastung
Erst durch die Verwendung von rein elektrischer / elektronischer Bild-Aufnahme und Wiedergabe wurde Fernsehen praktikabel und das große Hemmnis des Studios in Dunkelheit und der Unmöglichkeit der Aussenübertragungen gebrochen. In Deutschland gab es öffentliches Fernsehen ab ca. 1935 in sogenannten Fernsehstuben. Während der Olympiade 1936 in Berlin wurde schon ein regelmäßiges Programm ausgestrahlt. Erst ab ca. 1938 gab es in kleinem Rahmen Fernseher für den privaten Heimgebrauch. Schon 1934 wurde in Berlin-Witzleben (Berliner Dunkturm) der "Fernsehsender Paul Nipkow" gebaut und versuchsweise betrieben, der zuerst 180 Zeilen später immerhin bis zu 441 Zeilen Auflösung bot. An der praktischen Entwicklung des elektronischen Fernsehens war auch Manfred von Ardenne beteiligt.
Aufnahmeseite
Durch Einführung der elektronischen Aufnahmeröhre Ikonoskop wurden Aufnahmen in einem beleuchteten - auch größeren - Studio möglich (nun brauchte man umgekehrt sehr viel Licht), später auch Aufnahmen im Freien. Das Zwischenfilmverfahren konnte entfallen.
Beim Ikonoskop (Photo links) traf das Licht vom Motiv über ein Objektiv auf eine lichtempfindliche Schicht in einer Vakuumröhre. In dieser Röhre wurde dann ein fein fokusierter und entsprechend zeilenweiser Elektronenstrahl auf die lichtempfindliche Schicht gelenkt.
In dieser Schicht wurde in Abhängigkeit von der Helligkeits-Stelle des Motivs ein unterschiedlicher Steuerstrom erzeugt und nach Verstärkung drahtlos an den Empfänger geleitet. Zusätzlich wurden horizontale und vertikale Synchronsignale übertragen.
Das Ikonoskop stand ab ca. 1935 zur Verfügung und wurde in Deutschland bei der Olympiade 1936 in Berlin erfolgreich eingesetzt.
Wiedergabeseite
Während die Nipkow-Konstruktion auch bei der Wiedergabe eines Fernsehbilds eine starke Abdunklung im Zimmer erforderte, konnte das Wiedergabeverfahren mittels Kathodenstrahlröhre oder Braunsche Röhre (im Prinzip die klassische Fernsehbildröhre über viele Jahrzehnte, die erst in den neunziger Jahren durch den LCD- oder Plasma-Flachbildschirm ersetzt wurde) ein helleres Bild im weniger abgedunkelten Raum zeigten.
Die Kathodenstrahlröhre verfügt über eine Kathode, die den fein fokussierten Elektronenstrahl über eine Ablenkeinheit führte (zeilenweise stufenweise Strahlführung) und auf der Bild-Leuchtfläche auftreffen ließ. Auf dieser Leuchtfläche wurde in Abhängigkeit von der Helligkeit des Steuersignals ein Leuchtpunkt geschrieben. Das geschieht zeilenweise. Ist diese zeilenweise Darstellung schnell genug (ab ca. 25 Bildwechsel pro Minute), entstand im Gehirn des Betrachters ein komplettes Fernsehbild. Später konnten diese Kathodenstrahlröhren auch farbige Bilder darstellen. Das Farbfernsehen wurde in Deutschland 1967 eingeführt.
1939 wurde begonnen, den Einheitsfernseher (ähnlich wie der Volksempfänger) einzuführen. Der Beginn des zweiten Weltkriegs verhinderte das aber. (siehe Photo oberhalb)
Als Massenprodukt für Jedermann stand das (noch monochrome) Fernsehen für den privaten Haushalt erst nach dem zweiten Weltkrieg ab 1952 in schon guter Bildauflösung von 625 Zeilen bei 2 x 25 Bildwechseln im flimmerarmen Zeilensprungverfahren zur Verfügung.
Die Bildröhren wurden größer (siehe Photo links) ebenfalls der Bedienungs-Komfort und die Programmvielfalt (Zweites und drittes Programm). Als nächster Qualitätssprung kann das Farbfernsehen (Einführung 1967 auf der Berliner Funkausstellung durch Willy Brandt gestartet) angesehen werden.
Die Fernsehkameras wurden immer besser hinsichtlich der Lichtempfindlichkeit und des Bedienungskomforts. Zuerst Festbrennweiten, dann Wechseloptiken und später auch Zoom-Objektive mit hohen Lichtstärken sind Beispiele für die Entwicklung.
Trotzdem findet man bis heute in Studios aufgefeilte Beleuchtungstechniken. In den frühen Jahren wurde den Akteuren in den Studios neben starker Beleuchtung auch die daraus resultierende Wärme (Hitze) zugemutet.
In Deutschland wurde das von Prof. Dr. Walter Bruch mitentwickelte PAL-Verfahren zum Standard. Erst Anfang des 21. Jahrhunderts wurde die Auflösungsqualität durch HDTV nochmals deutlich gesteigert.
Anmerkung: Der erste Nachkriegsfernsehsender des damaligen SFB ist in Betreuung des Deutschen Rundfunk-Museums e.V. und lagert derzeit im "Haus des Rundfunks".
Wer sich genauer in die sehr interessante Materie der technischen Fernsehentwicklung einlesen möchte, dem sei unser Fachbuch "Fernsehen - Von der Vision zum Programm" von Heide Riedel empfohlen.
Bildquellen:
1 = "Das große Fernsehbuch", Hanns Günther. Frankch'sche Verlagshandlung. 1938. Graphik wurde modifiziert.
2= "Neuester illustrierter Radiokatalog 1928/1929", Reichsverband Deutscher Funkhändler e.V.
RST / EX 17.10.2011 / 24.10.2011
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