Disco de Nipkow: TV mecánica (1884)

El alemán Paul Nipkow, ingeniero de ferrocarriles, inventó en 1884 un dispositivo mecánico capaz de “explorar” una imagen. Conocido como disco de Nipkow, el aparato se basaba en un disco metálico con una serie de agujeros cuadrangulares dispuestos en espiral. Al girar, cada agujero recibía una parte de la luz reflejada por la escena que estaba siendo “filmada”. Se trata del primer dispositivo capaz de convertir una imagen en una serie de impulsos eléctricos que, en 1927, serviría de base para los comienzos de la televisión electromecánica. Como todos sabemos, la televisión es un invento que permite la transmisión y recepción de imágenes en movimiento y sonido a distancia. Pero para que el sistema funcione, es indispensable disponer de un sistema capaz de convertir las imágenes a transmitir en una serie de impulsos eléctricos, tarea que en la actualidad realizan los diferentes modelos de cámaras analógicas o digitales. Los primeros intentos de crear un dispositivo capaz de convertir imágenes en impulsos eléctricos tuvieron su origen en 1884, cuando un ingeniero de ferrocarriles alemán llamado Paul Gottlieb Nipkow construyó el primer dispositivo mecánico capaz de analizar una escena de manera ordenada y convertir las variaciones en la intensidad de la luz en variaciones de una corriente eléctrica. Este aparato, al que se conoce como “Disco de Nipkow” (o “Disco de Nipkov”, en inglés) puede considerarse como el “abuelo” de todos los sistemas modernos de captura de imágenes.

Desde el punto de vista mecánico, un disco de Nipkow no es otra cosa que un disco plano al que se le han practicado una serie de pequeñas perforaciones cuadrangulares dispuestas en forma de espiral desde el centro hacia el exterior. Cuando este disco gira, cada uno de los agujeros describe una circunferencia con un radio diferente, que depende de la posición que ocupa dentro de la espiral. Cada uno de estos agujeros es el equivalente a una línea de la imagen de un aparato de televisión moderno, y cuanto más agujeros tenga el disco, mayor será el número de líneas -y por lo tanto la resolución- de la imagen final. Nipkow fue capaz de lograr la conversión de la luz que atraviesa cada agujero en una variación de corriente eléctrica gracias al descubrimiento hecho 10 o 15 años antes por un operador de telégrafo llamado Joseph May, quien de forma accidental notó que algunos instrumentos utilizados en su trabajo sufrían alteraciones en sus lecturas cuando la luz incidía sobre el selenio metálico que formaba parte de una estación de cable irlandesa. Luego de investigar un poco, May descubrió que la luz modificaba la resistencia eléctrica del selenio y que la magnitud de esta perturbación era proporcional a la intensidad de luz incidente. En el aparato de Nipkow, la luz proveniente de la escena que se quería “filmar” era proyectada sobre el disco utilizando una lente. Cuando el disco giraba, la luz atravesaba cada uno de los agujeros y llegaba a un sensor basado en las propiedades del selenio descubiertas por May. Esta luz hacía que su resistencia variase de valor, y esto modificaba la intensidad de la corriente que lo atravesaba. Como resultado de todo esto, la corriente de salida del dispositivo estaba “modulada” por la escena, y contenía toda la información necesaria para recrearla. Como el aparato solo era capaz de responder a las variaciones de la intensidad de la luz y no a su color, las imágenes “escaneadas” eran monocromáticas. A la hora de reproducir estás imágenes, Nipkow utilizaba otro disco similar al primero y sincronizado con este, pero que realizaba la función opuesta. En efecto, una lámpara colocada detrás del disco cuya intensidad luminosa era modificada por la corriente eléctrica enviada por el primer disco de Nipkow atravesaba los agujeros y reconstruía la imagen sobre una superficie plana usada como pantalla, fila a fila y en el mismo orden en que eran “filmadas”.

Por supuesto, semejante sistema no estaba exento de dificultades. Pensemos, por ejemplo, que las lentes disponibles hace 130 años no eran precisamente perfectas, y la luz que las atravesaba resultaba ligeramente distorsionada, atentando con la calidad de la imagen obtenida. Además, los pequeños errores en las piezas mecánicas utilizadas en la construcción de cualquiera de las partes que componían el emisor o receptor limitaban la velocidad a la que eran capaces de girar los discos, impidiendo que la escena pudiese ser mostrada como una imagen con un movimiento suave y fluido. La cantidad de agujeros y el tamaño de estos tenia una directa relación con el tamaño y la resolución de las imágenes conseguidas, pero no era posible construir discos de cualquier tamaño, ya que sobrepasando determinadas dimensiones las lineas obtenidas dejaban de parecer rectas para convertirse en curvas. A pesar de todo esto, el invento de este ingeniero alemán representó un gran avance hacia el desarrollo de un sistema capaz de recoger y transmitir imágenes y su construcción demostró que era posible recoger una imagen y transmitirla por un cable hacia un aparato receptor.

A principios del Siglo XX, el disco de Nipkow fue utilizado como base de todos los sistemas de televisión. En 1927, la CBS inglesa realizó las primeras emisiones públicas de televisión. Dos años más tarde, la NBC hizo lo propio en los EE.UU. Ambas empresas utilizaron sistemas mecánicos basados en el trabajo de Nipkow, y las emisiones eran básicamente experimentales, sin horarios fijos. En 1936 la CBS comenzó a emitir una programación regular, y con motivo de la Exposición Universal de Nueva York, en abril de 1939, la NBC comenzó sus emisiones regulares en el nuevo continente. En 1937, gracias a los avances de la electrónica, comenzaron las transmisiones basadas el tubo de rayos catódicos y el iconoscopio, finalizando la era de la “televisión mecánica”.