
機械式テレビ、または機械式スキャンテレビは、回転する円盤(穴が開いている)や回転するミラードラムなどの機械式スキャン装置を用いてシーンをスキャンし、映像信号を生成する、旧式のテレビシステムです。受信側でも同様の機械装置を用いて映像を表示します。これは、例えば陰極線管(CRT)テレビのように電子ビームスキャン方式を用いる真空管式電子テレビ技術とは対照的です。現在では、テレビ映像の生成と表示には、最新の固体液晶ディスプレイ(LCD)やLEDディスプレイが用いられています。
1920年代から1930年代にかけての初期の実験的なテレビシステムでは、機械式スキャン方式が用いられていました。最初の実験的な無線テレビ送信の一つは、1925年10月2日にロンドンでスコットランドの発明家ジョン・ロジー・ベアードによって行われました。1928年までに、多くのラジオ局が機械式システムを用いて実験的なテレビ番組を放送していました。しかし、この技術は一般大衆に普及するほどの画質を実現することはありませんでした。機械式スキャンシステムは、1930年代半ばに電子式スキャン技術にほぼ取って代わられ、1930年代後半に始まった最初の商業的に成功したテレビ放送では電子式スキャン技術が使用されました。米国では、ニューヨーク市のW2XABなどの実験局が1931年に機械式テレビ番組の放送を開始しましたが、1933年2月20日に放送を中止し、1939年に完全電子式システムで放送を再開しました。
機械式のテレビ受信機は、テレビザーとも呼ばれた。
最初の機械式ラスタースキャン技術は、静止画像を電線で送信するファクシミリのために19世紀に開発されました。アレクサンダー・ベインは1843年から1846年にかけてファクシミリ機を発表しました。フレデリック・ベイクウェルは1851年に実験室で動作するバージョンを実演しました。電信線で動作する最初の実用的なファクシミリシステムは、 1856年以降、ジョヴァンニ・カゼッリによって開発され、実用化されました。 [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]
ウィロビー・スミスは1873年に元素セレンの光伝導性を発見し、セレン電池の基礎を築いた。セレン電池は、ほとんどの機械式スキャンシステムにおいてピックアップとして使用された。
23歳のドイツ人大学生だったパウル・ユリウス・ゴットリープ・ニプコーは、 1884年にニプコー円盤を提案し、特許を取得した。 [ 4 ]これは、螺旋状の穴が開いた回転円盤で、各穴が画像の1行をスキャンする仕組みだった。ニプコー自身は実際に動作するシステムを製作することはなかったが、彼の回転円盤式画像ラスタライザーは、送信機と受信機の両方で、ほとんどの機械式スキャンシステムで使用される主要な機構となった。[ 5 ]
1885年、オーストラリアのバララットのヘンリー・サットンは、ニプコー回転円盤システム、セレン光電池、ニコルプリズム、カー効果セルに基づいて、電信線を介して画像を送信するためのテレファンと呼ばれる装置を設計した。[ 6 ]: 319サットンの設計は1890年に国際的に発表された。[ 7 ]静止画像の送信と保存にそれを使用した記事は、1896年にワシントンのイブニングスター紙に掲載された。 [ 8 ]
コンスタンチン・ペルスキーは、 1900年8月24日にパリで開催された国際万国博覧会の国際電気会議で発表した論文の中で「テレビジョン」という言葉を造語した。ペルスキーの論文は、ニプコーらの研究に言及しながら、既存の電気機械技術を概説していた。[ 9 ]

画像の瞬間伝送の最初の実証は、ドイツの物理学者エルンスト・ルーマーによって行われ、彼はテレビ受信機の画素として25個のセレンセルを配置しました。1909年後半、彼はブリュッセルの司法宮殿からベルギーのリエージュ市まで70マイル(115km )の距離で電話線を介して単純な画像を送信したと発表しました。この発表された実証は当時「世界初のテレビ装置の動作モデル」と評されました。[ 11 ]素子の数が限られていたため、彼の装置は単純な幾何学的形状しか表現できず、コストも非常に高額でした。セレン電池1個あたり15ポンド(45米ドル)の価格で、彼は4,000個の電池システムには60,000ポンド(180,000米ドル)の費用がかかり、「風景を背景に必要とする場面や出来事」を再現できる10,000個の電池機構には150,000ポンド(450,000米ドル)の費用がかかると見積もった。ルーマーは、1910年のブリュッセル万国博覧会が、博覧会の展示品として、はるかに多くの電池を備えた先進的な装置の建設を後援してくれることを期待していた。しかし、見積もられた費用250,000ポンド(750,000米ドル)は高すぎることが判明した。[ 12 ]
ルーマーのデモンストレーションによって生じた宣伝効果により、パリのフランス人科学者ジョルジュ・リグヌーとA・フルニエは、自分たちが行っていた同様の研究を発表した。[ 13 ] 64個のセレンセルからなるマトリックスが、それぞれ機械式整流子に配線され、電子網膜として機能した。受信機では、カーセルの一種が光を変調し、回転ディスクの縁に取り付けられた様々な角度のミラーの列が変調されたビームをディスプレイ画面に走査した。同期は別の回路によって制御された。 この概念実証デモにおける8×8ピクセルの解像度は、アルファベットの個々の文字を鮮明に送信するのにちょうど十分であった。 [ 14 ]更新された画像は毎秒「数回」送信された。[ 15 ]
1911年、ボリス・ローシングと彼の教え子ウラジミール・ツヴォリキンは、機械式ミラードラムスキャナを使用して、ツヴォリキンの言葉を借りれば「非常に粗い画像」をワイヤーを通して受信機のブラウン管(陰極線管またはCRT)に送信するシステムを開発した。スキャナでは「感度が不十分で、セレンセルの応答が非常に遅かった」ため、動画は表示できなかった。[ 16 ]

1907年にリー・デ・フォレストによって最初の増幅真空管である三極管が発明されたことで、この設計が実用的になった。[ 17 ]
スコットランドの発明家ジョン・ロジー・ベアードは1925年にニプコー円盤を使用した最初のプロトタイプビデオシステムをいくつか構築した。1925年3月25日、ベアードはロンドンのセルフリッジ百貨店で、動くシルエット画像をテレビで初めて公開した。 [ 18 ]人間の顔は彼の原始的なシステムではコントラストが不十分だったため、彼は顔にペイントを施してコントラストを高めた「ストゥーキー・ビル」という腹話術人形が話したり動いたりする様子をテレビで放映した。1926年1月26日までに、彼は動く顔の画像をラジオで送信することを実証した。これは世界初のテレビ公開デモンストレーションとして広く認識されている。ベアードのシステムは、画像のスキャンと表示の両方にニプコー円盤を使用した。明るく照らされた被写体が、静止した光電セルに画像を走査するレンズを備えた回転するニプコー円盤の前に置かれた。アメリカのセオドア・ケースが開発した硫化タリウム(タロファイド)セルは、被写体から反射された光を検出し、それを比例した電気信号に変換した。この信号はAMラジオ波で受信機に送信され、受信機では、最初のニプコー円盤と同期して回転する2枚目のニプコー円盤の後ろにあるネオンランプにビデオ信号が送られた。ネオンランプの明るさは、画像上の各スポットの明るさに比例して変化した。円盤の穴が1つ通過するごとに、画像の1つの走査線が再現された。ベアードの円盤には30個の穴があり、30本の走査線しかない画像が生成されたが、これは人間の顔を認識するのに十分だった。
1927年、ベアードはロンドンとグラスゴー間の438マイル(705km )の電話線を介して信号を送信した。1928年、ベアードの会社(ベアード・テレビジョン・デベロップメント・カンパニー/シネマ・テレビジョン)は、ロンドンとニューヨーク間の最初の大西洋横断テレビ信号と、最初の陸上から船舶への送信を放送した。1929年、彼はドイツで最初の実験的な機械式テレビサービスに関わった。同年11月、ベアードとパテのベルナール・ナタンは、フランス初のテレビ会社、テレビジョン・ベアード・ナタンを設立した。1931年、彼はダービーの最初の屋外遠隔放送を行った。[ 19 ] 1932年、彼は超短波テレビを実証した。ベアードの機械式システムは、1936年にBBCテレビ放送で240ラインの解像度のピークに達したが、機械式システムはテレビのシーンを直接スキャンするものではなかった。その代わりに、17.5ミリフィルムで撮影し、それを急速に現像した後、フィルムがまだ乾いていないうちにスキャンした。
アメリカの発明家チャールズ・フランシス・ジェンキンスもテレビの先駆者でした。彼は1913年に「無線による動画」に関する記事を発表しましたが、動いているシルエット画像を証人に送信したのは1923年12月になってからで、シルエット画像の同期送信を公開したのは1925年6月13日でした。1925年、ジェンキンスはニプコー円盤を使用し、メリーランド州の海軍無線局からワシントンDCにある彼の研究所まで5マイル(8km )の距離で、48ライン解像度のレンズ付き円盤スキャナを使用して、動いているおもちゃの風車のシルエット画像を送信しました。[ 20 ] [ 21 ]彼は1925年6月30日に米国特許第1,544,156号(無線による画像の送信)を取得しました(出願は1922年3月13日)。
1926年12月25日、高柳健次郎は、日本の浜松工業高等学校で、ニプコー円盤スキャナとCRTディスプレイを用いた40ライン解像度のテレビシステムを実演した。 [ 22 ]この試作機は現在も静岡大学浜松キャンパスの高柳記念館に展示されている。 [ 23 ] 1927年までに、彼は解像度を100ラインに向上させ、これは1931年まで他に類を見ないものだった。[ 24 ] 1928年までに、彼は初めてハーフトーンで人間の顔を送信した。彼の研究は、後のウラジーミル・K・ズヴォリキンの研究に影響を与えた。[ 25 ]日本では、彼は最初の完全電子式テレビを完成させた人物と見なされている。[ 26 ]第二次世界大戦で日本が敗戦した後、彼の量産モデル作成の研究は米国によって中断された。[ 23 ]

ベル電話研究所のハーバート・E・アイブスとフランク・グレイは、 1927年4月7日に機械式テレビの劇的なデモンストレーションを行った。反射光テレビシステムには、小型と大型の2つの視聴画面があった。小型受信機は幅2インチ×高さ2インチ半(5cm×6cm )の画面を備え、大型受信機は幅24インチ×高さ30インチ(60cm×75cm )の画面を備えていた。どちらのセットも、比較的正確なモノクロ動画を再生することができた。映像とともに、同期音声も受信できた。このシステムは、まずワシントンからニューヨーク市への銅線リンク、次にニュージャージー州ウィパニーからの無線リンクという2つの経路で映像を送信した。2つの送信方法を比較したところ、視聴者は画質に違いを感じなかった。放送の対象には、商務長官ハーバート・フーバーが含まれていた。これらの対象は、フライングスポットスキャナビームによって照らされた。ビームを生成するスキャナは、50個の開口部を持つディスクを備えていた。ディスクは毎秒18フレームの速度で回転し、約1フレームを撮影した。 56 ms 。(今日のシステムは通常、毎秒 30 または 60 フレーム、つまり 1 フレームを 1 秒ごとに送信します。)(それぞれ33.3ミリ秒または16.7 ミリ秒。)テレビ史家のアルバート・アブラムソンは、ベル研究所のデモンストレーションの重要性を強調し、「これは実際、当時までに行われた機械式テレビシステムのデモンストレーションの中で最高のものであった。他のシステムが画質でこれに匹敵できるようになるまでには数年かかるだろう。」[ 27 ]
1928年、ゼネラル・エレクトリック社(GE)は、ニューヨーク州スケネクタディにあるGE工場から独自の実験テレビ局W2XBを開局した。この放送局は、GEが所有するラジオ局WGYにちなんでWGYテレビジョンとして広く知られていた。1930年代には完全電子方式に移行し、1942年にはWRGBとして商業放送免許を取得した。同局は現在も放送を続けている。
一方、ソビエト連邦では、レオン・テルミンがミラードラムを用いたテレビを開発しており、1925年に16ラインの解像度から始まり、その後32ライン、そして1926年にはインターレース方式で最終的に64ラインにまで解像度を上げ、1926年5月7日の学位論文の一環として、 5フィート(1.5メートル)四方のスクリーンにほぼ同時に動く画像を電気的に送信し、投影した。[ 21 ] 1927年までに、彼は100ラインの画像を実現したが、この解像度は1931年にRCAが120ラインを達成するまで破られることはなかった。
ディスクに開けられる穴の数には限りがあり、一定の直径を超えるディスクは実用的ではなくなったため、機械式テレビ放送の画像解像度は比較的低く、約30ラインから120ライン程度でした。しかし、30ライン伝送の画像品質は技術の進歩とともに着実に向上し、1933年までに、ベアード方式を使用した英国の放送は驚くほど鮮明になりました。[ 28 ] 200ライン付近のシステムもいくつか放送されました。
180 回線の放送テストが1935 年にドイツ帝国実験機構によって実施されました。 ベルリンの16kW送信機。[ 29 ]送信は週3日、1日90分間行われ、音声/映像の周波数は21.98フィートと22.92フィート(6.7メートルと6.985メートル)でした。
同様に、Compagnie des Compteurs (CDC) がパリに設置した 180 ラインのシステムが1935 年にテストされ、 Peck Television Corp.による 180 ラインのシステムがカナダのケベック州モントリオールの VE9AK 局で 1935 年に開始されました。[ 30 ] [ 31 ]

ジョン・ベアードの1928年のカラーテレビ実験は、ゴールドマークのより高度なフィールドシーケンシャルカラーシステムに影響を与えた。[ 32 ]ピーター・ゴールドマークが発明したCBSカラーテレビシステムは、 1940年にこの技術を使用した。[ 33 ]ゴールドマークのシステムでは、放送局は色の彩度値を電子的に送信するが、機械的な方法も使用される。送信カメラでは、機械式ディスクがスタジオの反射光から色相(色)をフィルタリングする。受信側では、同期したディスクが同じ色相をCRT上に描画する。視聴者がカラーディスクを通して画像を見ると、画像はフルカラーで表示される。
その後、同時カラー方式がCBS-Goldmark方式に取って代わりましたが、機械式カラー方式は引き続き利用されました。初期のカラーテレビは非常に高価で、当時の貨幣価値で1,000ドル以上しました。安価なアダプターにより、白黒NTSCテレビの所有者はカラー放送を受信できるようになりました。これらのアダプターの中で最も有名なのは、1955年のNTSCからフィールドシーケンシャルへのコンバーターであるCol-R-Telです。[ 34 ]このシステムはNTSCのスキャンレートで動作しますが、旧式のCBSシステムと同様にディスクを使用します。ディスクは白黒テレビをフィールドシーケンシャルテレビに変換します。一方、Col-R-Telの電子回路はNTSCカラー信号を復元し、ディスク再生用にシーケンスします。電子回路はまた、ディスクをNTSCシステムに同期させます。Col-R-Telでは、電子回路が彩度値(クロマ)を提供します。これらの電子回路により、クロマ値が画像の明るさ(輝度)の変化に重ね合わされます。円盤が絵の上に色合い(色)を塗りつける。
Col-R-Telの数年後、アポロ月面探査ミッションでもフィールドシーケンシャル方式が採用された。月面カラーカメラはすべてカラーホイールを備えていた。これらのウェスティングハウス社製、後にRCA社製のカメラは、フィールドシーケンシャル方式のカラーテレビ画像を地球に送信した。地球の受信局には、生のカラービデオ信号をNTSC規格に変換する電子機器が備えられていた。[ 35 ]
真空管式電子テレビ(画像分離管やその他のカメラ管、再生用ブラウン管などを含む)の進歩は、機械式テレビが主流であった時代が終焉を迎えるきっかけとなった。機械式テレビは通常、小さな画像しか表示できなかった。1930年代までは、機械式テレビがテレビの主流であった。
真空管テレビは、1927年9月にフィロ・ファーンズワースによってサンフランシスコで初めて実演され、その後1934年にファーンズワース自身によってフィラデルフィアのフランクリン研究所で一般公開され、機械式テレビを急速に凌駕していった。ファーンズワースのシステムは1936年に初めて放送に使用され、フィルコやデュモン研究所の競合システムと並んで、高速フィールドスキャンレートで400~600ライン以上を実現した。1939年、RCAは10年間の訴訟を経てファーンズワースの特許を100万ドルで買い取り、ニューヨーク万国博覧会で完全電子式テレビの実演を開始した。最後の機械式テレビ放送は、1939年に米国の少数の公立大学が運営する放送局で終了した。
初期の陰極線テレビの管ディスプレイは小型でした。1938年の「スコフォニー」テレビ受信機は、機械式ディスプレイを採用した先進的なテレビ受信機で、幅24インチ(60cm )、高さ20インチ(50cm )のディスプレイに405ラインの画像(当時イギリスで使用されていた405ラインテレビシステムと互換性あり)を表示することができました。劇場観客向けに設計されたバージョンは、幅6フィート(1.8m )のディスプレイを備えていました。また、米国の441ラインテレビシステムにも対応できるように設定できました。405ラインの場合、高速スキャナを使用していました。 30,375 rpm と低速ミラー ドラムが約 30,375 rpm で回転250 rpmで回転し、ジェフリーセルと組み合わせて水銀ランプからの集束光線を変調した。電子回路には39本の真空管を使用し、約1,000 W。 印象的な結果を生み出し、市場に出回ったものの、受信機は非常に高価で、ブラウン管テレビの約2倍の価格だった。商業的には成功せず、第二次世界大戦中はイギリスでのテレビ放送が中断され、その運命は決まった。完全な受信機は残っていないが、一部の部品は残っている。[ 36 ] [ 37 ]
1970年代以降、アマチュア無線愛好家の中には機械式システムを実験的に試してきた者もいる。初期の光源であったネオンランプは、現在では超高輝度LEDに置き換えられている。狭帯域幅テレビ向けにこれらのシステムを開発することに関心が集まっており、これにより、小さな動画でも大きな動画でも、1チャンネルあたり1000MHz以下の帯域幅に収めることができるようになる。40 kHz 幅 (現代のテレビシステムは通常、約 40 kHz のチャンネルを備えています6 MHz 幅、150 倍の大きさ)。また、これに関連するものとしてスロースキャン テレビがあるが、これは通常、1980 年代までは P7 CRT を利用した電子システムを使用し、それ以降はPC を使用している。既知の機械式モニターは 3 種類あり、 1970 年代に作られた 2 つのファックス プリンターのようなモニターと、2013 年に作られた、回転ドラムにUVレーザーで画像が描かれる蓄光塗料を塗布した小型ドラム モニターである。

デジタルライトプロセッシング(DLP)プロジェクターは、小さな(16 μm 2 )静電駆動ミラーが光源を選択的に反射して画像を生成します。多くの低価格帯の DLP システムでは、カラーホイールを使用して連続カラー画像も提供しています。これは、シャドウマスクCRT が同時カラー画像を生成する実用的な方法を提供する以前の初期のカラーテレビシステムで一般的だった機能です。
光機械技術によって高品質な画像が生成されるもう一つの分野はレーザープリンターです。レーザープリンターでは、小型の回転ミラーを用いて変調されたレーザービームを一方の軸方向に偏向させ、もう一方の軸方向の動きは光伝導体の動きによって実現されます。このようなシステムを改良し、高出力レーザーを用いたものがレーザービデオプロジェクターに用いられており、解像度は最大1,024ライン、各ラインには1,500点以上の画像が含まれています。このようなシステムは、おそらく最高品質のビデオ画像を生成します。例えば、プラネタリウムなどで使用されています。
軍事用途、例えば戦闘機パイロットの暗視装置などで使用される長波長赤外線カメラにも、機械的な技術が用いられています。これらのカメラは高感度赤外線受光素子(通常は感度を高めるために冷却される)を使用しますが、従来のレンズの代わりに回転プリズムを用いて525または625ラインの標準ビデオ出力を実現しています。光学部品は、ガラスが当該波長域で不透明であるため、ゲルマニウムで作られています。同様のカメラはスポーツイベントでも活用されており、例えばボールがバットに当たった場所を示すことができます。
LaserMAMEプロジェクトでは、レーザー照明表示技術とコンピュータエミュレーションが組み合わされています。 [ 38 ]これは、これまで説明してきたラスターディスプレイとは異なり、ベクトルベースのシステムです。コンピュータ制御ミラーから反射されたレーザー光が、 MAMEエミュレーションソフトウェアの特別に修正されたバージョンによって実行されるクラシックアーケードソフトウェアによって生成された画像をトレースします。

映像信号を生成する最も一般的な方法は、当時光電セルの感度が低かったことを克服するために開発されたフライングスポットスキャナでした。静止画を撮影するテレビカメラの代わりに、フライングスポットスキャナは暗いスタジオ内で明るい光点を投影し、被写体をラスタースキャン方式で高速に走査しました。被写体から反射された光は、多数の光電セルによって拾われ、増幅されて映像信号となりました。
スキャナでは、回転するニプコー円盤の穴を通してアークランプから細い光線が照射され、それが生成されました。スポットがシーンを横切るたびに、画像の走査線が生成されました。画像の1フレームは通常、24、48、または60の走査線で構成されていました。シーンは通常、1秒間に15回または20回スキャンされ、1秒間に15または20のビデオフレームが生成されました。スポットが当たった点の明るさの変化は、さまざまな量の光を反射し、それが光電セルによって比例して変化する電子信号に変換されました。十分な感度を得るために、単一のセルではなく、複数の光電セルが使用されました。機械式テレビ自体と同様に、フライングスポット技術はフォトテレグラフィー(ファクシミリ)から発展しました。この走査方法は19世紀に始まりました。
飛行スポット方式には2つの欠点がある。
1928年、アメリカのゼネラル・エレクトリック社のレイ・ケルは、飛行式スポットスキャナが屋外でも機能することを実証した。走査光源は、他の入射光よりも明るくなければならない。
ケルは、ニューヨーク州知事アル・スミスの映像をテレビ中継する24ラインカメラを操作するエンジニアだった。スミスは民主党の大統領候補指名を受諾した。スミスが州都オールバニーの外に立っている間、ケルはスミスの演説を放送していたWGY局の同僚ベドフォードに使える映像を送ることに成功した。リハーサルはうまくいったが、その後、本番が始まった。ニュース映画のカメラマンたちが投光器を点灯した。
残念ながらケルのスキャナーには内部には1kW のランプが内蔵されていた。投光器はスミス知事に非常に強い光を照射した。この投光光はケルの画像用光電セルを圧倒してしまった。実際、投光光によって画像のうちスキャンされていない部分がスキャンされた部分と同じくらい明るくなってしまった。ケルの光電セルは、スミス知事からの反射光(交流スキャンビームによるもの)と投光器からの平坦な直流光を区別することができなかった。
その効果は、静止画カメラにおける極端な露出過多と非常によく似ている。被写体が消え、カメラは平坦で明るい光を記録する。しかし、良好な条件下で使用すれば、画像は正しく写る。同様に、ケルは、良好な条件下での屋外では、彼のスキャナーが正常に動作することを証明した。

BBCテレビは1935年までフライングスポット方式を採用し、ドイツのテレビも1938年までフライングスポット方式を使用していた。しかし、機械式テレビの終焉後も、フライングスポット技術は多くの用途で引き続き使用された。ドイツの発明家マンフレート・フォン・アルデンネは、光源としてCRTを用いたフライングスポットスキャナを設計し、CRTベースのフライングスポットスキャナはテレシネの一般的な技術となった。1950年代には、デュモン社がフライングスポット方式のカラースタジオシステム「ビタスカン」を販売した。レーザースキャナも現在もフライングスポット方式を採用している。
数台の機械式テレビシステムは、数フィートまたは数メートル幅の画像を生成することができ、後に登場するCRTテレビと同等の品質であった。当時のCRT技術は、小型で低輝度のスクリーンに限られていた。そのようなシステムの1つは、シカゴのウリセス・アルマンド・サナブリアによって開発された。1934年までに、サナブリアは30フィート(10メートル)の画像を持つ投影システムを実証した。[ 39 ]
1930年代の機械式テレビの中で最も優れたものは、スコフォニー方式を採用していたと言えるだろう。この方式では、400本以上の走査線を持つ画像を生成し、少なくとも9フィート×12フィート(2.7m × 3.7m )の大きさの画面に表示することができた(実際にこのタイプのモデルがいくつか製造された)。
スコフォニーシステムは、かなり高速で回転する複数のドラムを使用して音像を作り出しました。当時の441ラインのアメリカ標準を使用したシステムでは、小さなドラムが回転していました。39,690rpm (2つ目の低速ドラム はわずか数百rpmで回転していた)。
現代のテレビのように水平方向ではなく、垂直方向に走査線を走査する機械装置も存在した。この方式の一例として、ベアード30ライン方式が挙げられる。ベアードの英国式方式では、非常に細長い縦長の長方形の画像を生成した。
この形状は、今日では一般的な横長の構図ではなく、縦長の構図を作り出します。これらの用語は、美術における肖像画と風景画の概念に由来します。ニプコー円盤の手前にあるフレーミングマスクの位置によって、走査線の方向が決まります。フレーミングマスクを円盤の左側または右側に配置すると、垂直方向の走査線が得られます。円盤の上部または下部に配置すると、水平方向の走査線が得られます。
ベアードが最初に撮影したテレビ映像は解像度が非常に低く、人物を鮮明に映し出すのは一人だけだった。そのため、ベアードは横長の風景写真よりも縦長のポートレート写真の方が理にかなっていると考えた。ベアードは幅3単位、高さ7単位の形状を選んだ。この形状は従来のポートレート写真の幅の約半分で、一般的な出入り口の幅とほぼ同じ比率である。
ベアードは娯楽用テレビではなく、ポイントツーポイント通信を念頭に置いていたのかもしれない。別のテレビシステムもその考えに基づいていた。1927年にAT&Tのベル研究所でハーバート・E・アイブスが開発したシステムは、大型スクリーンテレビシステムであり、当時最も先進的なテレビだった。アイブスの50ラインシステムは、縦長のポートレート画像を生成した。AT&Tはテレビを電話に利用するつもりだったので、縦長の形状は理にかなっていた。電話は通常、2人の間の会話だからだ。ピクチャーフォンシステムでは、回線の両側に1人ずつが表示されることになる。
一方、米国、ドイツ、その他の地域では、他の発明家たちがテレビを娯楽目的で使用することを計画していた。これらの発明家たちは、正方形または横長の画像から始めた。(例えば、エルンスト・アレクサンダーソン、フランク・コンラッド、チャールズ・フランシス・ジェンキンス、ウィリアム・ペック[ 40 ] 、ウリセス・アルマンド・サナブリア[ 41 ]のテレビシステムなど)これらの発明家たちは、テレビは人々の間の関係性に関するものであると認識していた。彼らは最初から、2ショットのための画像スペースを確保していた。まもなく、画像は60ライン以上に増加した。カメラは一度に複数の人を簡単に撮影できるようになった。その後、ベアードでさえ、画像マスクを横長の画像に変更した。ベアードのゾーンテレビは、極めて狭い画面フォーマットを再考した初期の例である。娯楽やその他のほとんどの目的においては、今日でも横長の方がより実用的な形状である。
商用機械式テレビ放送の時代には、改良型蓄音機録音機を用いて画像(音声は除く)を記録するシステムが開発されました。フォノビジョンとして販売されたこのシステムは、完全に完成されることはなく、使い方が複雑で非常に高価でしたが、そうでなければ失われていたであろう初期の放送画像を数多く保存することに成功しました。スコットランドのコンピュータエンジニア、ドナルド・F・マクリーンは、これらの録画を見るために必要なアナログ再生技術を丹念に復元し、1925年から1933年の間に撮影された機械式テレビ録画のコレクションについて講演やプレゼンテーションを行っています。[ 42 ]
マクリーン博士のコレクションにあるディスクの中には、テレビのパイオニアであるジョン・ロジー・ベアード自身が作成したテスト録画がいくつか含まれている。1928年3月28日の日付が記され、「ミス・ポウンズフォード」というタイトルが付けられたディスクには、非常に活発な会話をしていると思われる女性の顔が数分間映っている。1993年、親族によってこの女性はメイベル・ポウンズフォードと特定され、このディスクに映っている彼女の短い映像は、人間の姿を捉えた最も初期のテレビ映像の一つとして知られている。[ 43 ]