二、电视技术的发展：图像和传播能力的双重进步
1.光电效应和荧光效应：图像制作和显示的理论基础
“光电效应”是电视发展的核心技术基础，它是指当光照射到某种物质的时候，该物质会产生电，电力的强弱取决于光线的强弱，它们之间的关系是成正比的。最先发现这一现象的是英国工程师史密斯。他们发现金属物质硒是一种发电体，其产生电流的能力随着光线照射的强度而变化。这一原理的发现为电视摄像机的诞生奠定了理论基础。依据这一原理，人们就可以把客观世界中的“光信号”（如自然景观）通过相应的技术设备转化成“电信号”（如电视图像），发送或者贮存起来。
电视接收设备即电视机的理论基础是“荧光效应”。荧光效应的原理与光电效应正好相反：当电流冲击荧光物质时，会导致该物质发光，而发光的强弱也与电流的强弱成正比。1839年，法国科学家白克勒尔发现，给某种化学物质充电，可以使其发光。这样，人们就可以把“电子信号”转为“光信号”。荧光效应成为电视荧光屏工作的原理，荧光屏上闪烁的亮点颗粒正是电子流冲击荧光物质的结果。
总之，人类依据“光电效应”原理获得了捕捉、录制图像的能力，而“荧光效应”原理最终使图像得以显现。摄像机和电视机构成了最基本的电视设备系统。
2．图像分解和扫描技术
图像分解和扫描技术，是把光电效应和荧光效应这种科学原理转化成摄像机和电视机的关键技术。如果说，光电、荧光效应是电视媒介发展“理科意义”上的基础，那么图像分解、扫描技术就是电视媒介发展“工科意义”上的根本。
1875年，美国人凯瑞发明了图像分解技术，这是一种模拟人眼的装置，也可以说是最早的电子摄像头。到了1880年，法国人勒布朗发现了眼睛扫描事物的原理——这是将图像分解成许多像素来完成的。于是，人们只要先将图像分解成像素，再用一根电线将它们顺序地传播出去，图像展示的三维空间就变成了像素构成的线性（时间）传递了。当然，这种连续过程非常迅速，肉眼几乎不能分辨。依据这一原理，机械扫描图像的方法很快就被发明出来了。1884年，德国工程师尼普可夫用一个布满螺旋状小洞的圆盘成功地传送了流动的图像，但是电视的真正发明，还是要等到20世纪。
3．机械电视和电子电视的发明
世界上最早的电视机，公认为是由被称为“电视之父”的贝尔德发明的。发明电视的时候，贝尔德还是个不到20岁的英国青年，当时无线电技术已经广泛应用于通讯、广播了。世界上许多伟大的科学家和工程技术大师，都想发明能传播图像的电视机，贝尔德是其中一员。他用一只盥洗盆做框架，把它和一只破茶叶箱相连，箱上安装了一只从废物堆里捡来的电动机，它可转动用马粪纸做成的四周戳有小洞洞的“扫描圆盆”，还有装在旧饼干箱里的投影灯。几块透镜及从报废的军用电视机上拆下来的部件等等。这一切凌乱的东西被贝尔德用胶水、细绳及电线串联在一起，成了他的实验装置。贝尔德知道电视机的原理：应该把要发送的场景分成许多小点儿，暗的或明的，再以电信号的形式发送出去，最后在接收的一端让它重现出来。
经过多次试验，直到1925年，贝尔德终于取得成功，当年的10月2日清晨，他成功地将日夜相伴的试验木偶比尔的脸庞传播到他简陋的机械电视机上。1926年，他又向英国皇家学会的40多位成员以及新闻界做了演示，在电视屏幕上成功地播映出一名办公室勤杂工的活动影像。与此同时，美国科学家詹金斯、贝尔实验室的工程师艾夫斯也都成功地进行了机械电视传播的试验，都获得了成功。
机械电视的发明虽然令人欣喜和震惊，但是，它的缺点也十分突出。比如，机械电视过于笨重，在一次转播过程中，贝尔德的机械电视甚至将地板都压塌了；再比如，机械电视工作时噪音太大，这对录制现场是很不利的。正是由于这些缺点的存在，电子电视应运而生。
电子电视的核心技术是显像管。1878年，英国科学家克鲁克斯发明了阴极射线管，在此基础上，德国的布劳恩发明了一种简单的电子显像管，这种观察电信号的视觉仪器后来被称为“布劳恩管”。1904年，俄罗斯圣彼得堡大学物理学教授罗辛发明了实用的阴极射线管，这是将“布劳恩管”应用于影像传递的最早尝试。1923年，罗辛的学生佐里金发明了光电显像管装置，这是全电子电视的关键部分。佐里金为它这个发明取名为inconoscope（影像管）。这个词是根据古希腊语的“形象”——eikon和“看见”——skopein变形组合而成。1928年，在RCA（美国无线电公司）的支持下（投资5000万美元），佐里金的科研小组正式发明了第一支光电显像管，佐里金给它命名为Kinescope，kine是“运动”的意思，scope是“观察仪器”的意思。1929年5月9日，佐里金小组进行了首次电视摄像展示。他以一台35毫米的电影放映机拍摄的画面作为节目来源，接收装置是全电动的，没有一点机械的成分，图像效果非常清晰。
4．电视记录和传播技术的进步
对电视发展产生重要影响的技术还应当包括图像记录（录像）技术和传播技术。
（1）电视录像技术的发展
电视刚刚诞生的时候，由于缺乏录像设备，所有的节目都必须现场直播。比如早期的电视有“小电影”之称，因为电影是当时电视节目的主要来源，转播的影片就是银幕上正在放映的电影——电视镜头直接拍摄银幕。这时，电视镜头所摄录的电子媒介图像是无法保留的。
美国和日本对于电视记录技术的研发，走在了世界的前列。首先是美国。美国人先是考虑融合电影胶片记录图像的手段来解决电视面临的技术难题。1947年，被称为“电视屏幕录像机”的设备问世了。到了1953年，美国每年用于记录电视节目的胶片长达1亿英尺，但是屏幕录像机拍摄的画面质量始终不及电视直播的画质。磁带录音机的出现，启发了人们用同样的技术手段保存图像的愿望。由于美国地域辽阔，全国被分为好几个时区，直播节目很难覆盖全国，在这样一种社会现实情况下，磁带录像技术首先在美国发展起来了。1956年4月，美国的安培克斯公司在国家广播协会内部展出了第一台实验性的磁带录像机，这台录像机的体积比一辆小汽车还大，价值7.5万美元。1959年美苏首脑会谈时，美方人员用这台录像机悄悄录下了时任美国副总统的尼克松和赫鲁晓夫之间著名的“厨房辩论”，这是世界上第一次新闻录像。当这场舌战被重新播放时，苏方人员大为吃惊。随后，这盘录像带被带回美国，通过电视迅速向全美播放，顿时，尼克松和赫鲁晓夫成了世界上最早的两位通过录像技术被人知晓的明星。从此，录像机便引起了公众的兴趣和注意。
日本在录像机技术方面的研制后来居上。著名的东芝公司，发明了双磁头斜切线的方式，替代了美国安培克斯公司的横切线录像方式，成为被世界普遍使用的专业录像机标准。1972年，荷兰飞利浦公司开发的录像机可以随时录制电视机中正在播放的节目，从而敲开了家用录像机市场的大门。日本胜利公司等录像机企业也随后跟进，直至70年代末盒式磁带录像机正式进入家庭，人们可以有选择地观赏自己喜欢的视频节目。在这样的背景下，一个庞大的录像节目市场诞生了。1986年，世界电影业从盒式录像带获得的收入首次超过了电影院票房的收入。
尽管录像机起初只是用来收录节目，只作为记录载体使用，但制片商和技术人员很快就意识到它也可以用于制作电视节目。对于电视制片商来说，只要有人能解决对录像带进行编辑的问题，录像机就有希望成为胶片制作的廉价替代物，也可以很方便地对直播节目进行录像，使之更加紧凑。在这种情况下，电视节目的磁带编辑技术应运而生了。
早期的电视节目大都采取直播的方式，因为当时还没有发明录像机，没有能够记录节目的载体。当时的电视节目要么是用切换传送法进行现场直播，要么就是利用电影摄影机对准电视接收机屏幕把图像拍摄在胶片上，经过洗印加工后播出，这种方法不仅成本高，而且画面质量也差。50年代末期，人们用放大镜对磁带上的磁迹进行定位，然后使用切片器在标明画面界限的磁迹上进行剪切，最后再用极薄的金属胶带把两段录像带粘接起来完成镜头的组接，这就是所谓的机械编辑。这种编辑方法与电影剪辑有相似之处，因此也被称为剪辑。为了使磁带剪辑更加简便易行，安培公司于1958年推出了一种录像带剪接机，其他厂家纷纷仿效安培公司的做法，专业化的磁带编辑方法就这样诞生了。
与现今的技术水平相比，这种机械式的磁带剪辑法显得粗糙，而且编辑精度不高。电子编辑系统的出现解决了这些问题。第一台电子编辑机于60年代初问世，它所带来的“电子编辑”的概念，是依据电子控制的原理，运用快进和快退功能在磁带上寻找编辑点，还可以利用暂停功能控制录像机的录制和重放。这样，编辑画面时再也不必剪断录像带了。一般来说，只要有一台编辑放像机、一台编辑录像机和一台编辑控制器就可以完成磁带的编辑工作：通过电子方式，首先把录制好的多个原始素材按照艺术的要求进行筛选，然后按顺序转录到另外一盘磁带上，再配上对白和音效，使之成为一个完整的节目。这是电子编辑刚出现时的基本形式，并延续至今。
现在，录像机正逐渐被可写式数字光盘所取代，而后者将是下一代音像和计算机通用的主流产品，具有高保真、反复录放和贮存容量大等优点。可写式数字光盘的前身是只读式数字光盘——DVD，它的容量是普通光盘的13倍，单面可存贮一部133分钟的电影，其画面的清晰度是电视的4倍，并有8个声道，可实现环绕立体声效果，既可在电脑屏幕上放像，也可在电视屏幕上放像。不过，这种光盘和光盘机都无法录像。而可写式数字光盘既能放像又能录像，完全可以代替录像机的功能。紧随着数字录像方式诞生的是数码音像编辑系统，即所谓的非线性编辑系统。和线性编辑方法不同的是，它不需要通过快进和快退来找寻编辑点，而是可以根据需要随意地在计算机的硬盘上直接截取画面，大大提高了编辑效率，这无疑要比线性编辑进步得多。
（2）电视传播技术的发展
电视的传播技术历经了微波无线传播、卫星传播和光缆传播三个阶段。
电视诞生后相当长的一段时期内，人们只能通过微波的形式传递信息。但是，微波是直线传播的，在弧形的地球表面，传播范围十分有限，传播信号也容易受到气候、建筑物、地形的影响。人们采取了种种办法来克服微波传播的劣势，比如将微波发射台建在山顶，或者将微波发射塔尽量建高（法国的艾菲尔铁塔作为一个高大建筑就担任过电视传播工具的角色），还会每隔一段地区建立一个微波中继站，让微波通过中继站不断被转播出去。但最终解决这个问题的还是卫星传播技术的发展。
这一技术的源头可以追溯到1945年。当时，英国科普作家克拉克在一份专业杂志上发表了一篇名为《星际转播》的文章，最早提出了卫星转播的思想，他由此被称为“通讯卫星之父”。在克拉克看来，提高微波站的高度是解决微波传播范围窄这一问题的关键，如果将微波站建在太空，那么其涵盖能力就能够超过任何地球表面的中转站。按照克拉克的计算，只要有三颗通讯卫星就能够覆盖整个地球。克拉克的构想为整个电视界带来了巨大的商业价值，也为人类带来了巨大的福利。