电视英雄保罗·尼普科夫 保罗的第一基本要素决定了当今视频设备和画面组成的基本单位：像素 保罗的第二基本要素决定了当今视频设备和画面组成的基本运行方式 保罗的第三基本要素成为了一切视频设备和视频制作的基础

     1884年11月6日德国发明家保罗·尼普科夫申请了一项专利，专利描述电视工作的三个基本要素：1.把图像分解成像素逐个传输。2.像素的传输应逐行进行。3.用画面传送运动过程时，许多画面快速逐一出现，应用人的视觉惰性，这个过程在眼中融合为一。这个专利的应用早在1883年圣诞节就于以其名命名的“尼普科夫”圆盘上实现。而这三个基本要素依然是现代电视的运行的基本原理。

        1924年，英国发明家约翰·贝尔德充分运用“尼普科夫”圆盘原理创造了一台分辨率仅30行线，重复频率为每秒5帧，画面本身2英寸高，1英寸宽的“机械电视”。贝尔德也被英国人尊称为“电视之父”

       历史上对于电视发展贡献的不仅仅是尼普科夫，愈来愈发展的电视实际形成了一个系统，而随这个系统诞生的是电视行业的巨大产业链，在这个系统中，有着不同的分工合作，大体上可以分为两类，一类是硬件技术上的突破和应用方面，一类是电视内容的生产编辑方面，在这两类分工中又含有许许多多的小分工，在这系统中，每个角色都有举足轻重的作用，也许其中的每一个代表人物都有着累牍的故事，但在我看来，于电视这一系统中，是否能称之为英雄，必然要具备以下几点特性（所有先驱和参与人员皆无高低之分，此处仅代表主观感受）：1.具有开创性。2.对后世的应用奠定了基础并影响至今3.直接影响一个系统的诞生。以此看，在我浅薄的认知里，保罗·尼普科夫立刻闪现在我的眼前。

保罗的第一基本要素决定了当今视频设备和画面组成的基本单位：像素

       现代电子电视将一幅画面分解成许许多多个像素点，并把这些像素点变成电信号发射出去。在接收端，再将这些电信号重新组合还原成光信号，即图像信号。而实际上大部分显示设备的每个像素又含有子像素，就LCD显示器来说将每个像素水平分解为3个子像素。多数LED显示器将每个像素分解为4个子像素；一个红，二个绿，和一个蓝。通过三基色混合原理表达出此像素所需的色彩，再而组成整个画面。当然画面采取设备（摄像机、相机......）的传感器（CMOS、光电耦合器等）大多也是此原理的应用。在显示屏上滴一滴水珠，在凸透情况下，这样的应用显得极为明显。此外的衍生应用也对我们的生活产生了巨大的影响比如视频在网络传送过程中的画面分割技术、中央处理器对画面的分区渲染等。

        而在当今的大众认知中，越高的像素也意味着画面越清晰，从800*600、1280*720到2010年以后逐渐普及的1920*1080，以及已经出现的2k、4k、8k，事实上实现的是像素的翻倍，而未来，此要素未失效前，分辨率依然会朝更多的方向发展。

保罗的第二基本要素决定了当今视频设备和画面组成的基本运行方式

       由点到线再到面，当多个像素点连接时就形成了行，到目前为止（西元2019年）视频帧画面的扫描方式依然是“逐行扫描”和“隔行扫描”两种，当然，此下还有其他细分，世界两大电视信号制式阵营为N制（NTSC）与P制（PAL），P制下，电视扫描线为625线，奇场在前，偶场在后；N制525线，偶场在前，奇场在后。而后发展的1080i格式原理相同，隔行扫描的优势在于在一定实际条件下节省了处理资源及传输带宽，就1080i而言就节省了一半的带宽，当然在条件允许的情况下，1080P是远优于1080i的。

        另一个维度相机为例，相机的传感器CCD和CMOS，CCD简单来说是像素整体曝光，而CMOS则是逐行曝光，CCD的优点在于量子效率接近 100％。单个读出放大器使读出过程非常一致。这样可以生成具有低固定模式噪声和读取噪声的高质量数据，而CMOS则更容易产生噪点，但是更为便宜和容易制造的CMOS逐渐取代了CCD，更成熟的CMOS技术通过许多创新得到增强，也逐渐追上CCD，而CMOS的果冻效应便是逐行扫描带来的一大问题，在拍摄高分辨率视频时，因两行间曝光时间逐渐增加，会出现画面的倾斜，这便是果冻效应。

       总而言之，无论隔行扫描还是逐行扫描都没有脱离保罗的第二要素，考虑到未来的处理器半导体及传输技术的发展，第二要素依然会持续很长一段时间。

保罗的第三基本要素成为了一切视频设备和视频制作的基础

       这一要素其实是利用了人的生理结构和心里能力，当连续不断的光线（画面）在人眼视网膜上形成时，视觉将会对这个光象的感觉维持一个有限的时间（0.1至0.4秒）这时就形成了连续不断的动态画面。当两个非连续的画面拼接在一起时，人类的补完心理会自动将其缺失的部分以联想的方式补全，如此，便诞生了电视电影行业的剪辑（蒙太奇）手法。当这些都具备的时候自然而然又发展出了帧的概念，一切动态画面都是由单一画面的帧连续组成，一切的动态画面也再无法从保罗的第三要素中逃逸。

为什么说保罗·尼普科夫是我心目中的电视英雄？

       当牛顿从掉落的苹果中探索出万有引力定律时，哪怕当今的应用都不是他所实现的，他依然是力学和力学应用的开拓者，同理，即便保罗·尼普科夫没有真正意义上的发明电视机，但是，他的基本三要素却几乎定义了整个电视电影行业技术的基础和发展方向，我想这种影响一定会继续存在，也许保罗从未想过他的技术的影响会如此之大，但他却一定是后世人心中的“电视英雄”。当然电视发展至今，已不仅仅只是一台电视机所能代表的，电视代表的是一个完整的生态系统，所以所谓的电视英雄也只能从我个人主观出发，因为，从完整的角度看，一个系统是由各个部分组成的，系统无法离开部分的作用，那么在这系统各个环节上的人谁又不是英雄呢？