הטלוויזיה האנלוגית הראשונה הוצגה בלונדון ב-1924 על ידי ג'ון לוגי ביירד, ותוכנית הטלוויזיה הראשונה שהוצגה באמצעותו הייתה סרט אנימציה של פליקס החתול ב-30 באוקטובר 1925. הטכנולוגיה של ביירד אומצה על ידי ה-BBC ונשארה בשימוש עד שהוחלפה ב-1937 בטכנולוגיה אלקטרונית לחלוטין.
טלוויזיה אלקטרונית.
הטלוויזיה האלקטרונית הראשונה הוצגה והומצאה על ידי פילו טיילור פארנסוורת' ב-1927.
שידור הטלוויזיה הראשון לטווח רחוק התרחש ב-7 באפריל 1927 בין וושינגטון לניו יורק.
ב-1930 גייס מנכ"ל RCA, דייוויד סארנוף, את ולדימיר זבוריקין, שהיה עד אז עובד ווסטינגהאוז על מנת להוביל את פיתוח תחום הטלוויזיה של RCA. לזבוריקין היו מספר פיתוחים בנושא כבר מ-1923 (המכשיר שלו נקרא "איקונוגרף"). עם זאת, פרנסוורת', שהציג פתרון לטלוויזיה אלקטרונית ב-1928, קיבל מסארנוף ב-1931 הצעה למכור את הפטנט שלו ל-RCA תמורת 100,000 דולר, ולהפוך לעובד RCA. הוא סירב ומאוחר יותר הצטרף לחברת פילקו. סארנוף הגיש תובענה למשרד האמריקאי לרישום פטנטים בטענה שיש לזקוף את הפטנט לטלוויזיה לזכותו של זבוריקין מ-RCA, שקדם לפרנסוורת' בפיתוח (אף שלא ביצע הדגמה מוצלחת שלו לפני שפרנסוורת' עשה כן). הדיונים נמשכו עד 1934 ובסופם זכה פרנסוורת' להכרה בפטנט שלו, ערעורים הפכו את ההחלטה על פיה עוד מספר פעמים עד שנקבעה החלטה סופית שחייבה את סארנוף לשלם לפרנסוורת' תמלוגים על המצאתו.
בתערוכה העולמית של ניו יורק (1939) הציגה RCA לראשונה לציבור טלוויזיה אלקטרונית (מקלט ושידור), בו שודרה תבנית הבדיקה "ראש אינדיאני", כמו כן שידרה NBC את טקס הפתיחה של התערוכה ל-200 מקלטי RCA באזור ניו יורק. במלחמת העולם השנייה הוסב תחום הטלוויזיה לפיתוח מכ"ם, אולם מיד עם תום המלחמה החלה RCA למכור מכשירי טלוויזיה לשוק הביתי.
גרמניה הנאצית הייתה חלוצה בשימוש רחב היקף בשידורי טלוויזיה (תחנת הטלוויזיה הממשלתית הייתה למעשה תחנת הטלוויזיה הראשונה בעולם ששידרה על בסיס קבוע עם לוח שידורים מתוכנן מראש) ועודדה מפעלים לייצר מכשירי טלוויזיה במחיר שווה לכל נפש. מספר חברות ייצרו את המקלט Volkfernseher, ששווק במחיר 650 רייכסמרק. שידורי הטלוויזיה שודרו לכל גרמניה, אך מכשירים פרטיים היו בעיקר בברלין, בשאר המדינה ובארצות הכבושות הוקמו אולמות לצפייה בשידורי הטלוויזיה. בספטמבר 1942 הוקם משדר של הטלוויזיה הגרמנית בראש מגדל אייפל.
טלוויזיה בצבעים.
בשידורי טלוויזיה אנלוגיים חלוקת התמונה לאזורים מתבצעת באופן של חלוקת המידה האנכית של התמונה לכמה מאות קווים אשר כל אחד מהם נסרק ברצף אחד לכל אורכו, על ידי מצלמת הטלוויזיה. מכל קו כזה מפיקה מצלמת הטלוויזיה אות חשמלי משתנה אשר השינויים בעוצמתו מבטאים את שינויי הבהירות לאורך קו התמונה המצולמת המיוצג באמצעותו. רצף של כמה מאות קווים כאלה מייצגים את התמונה כולה, ומצלמת הטלוויזיה חוזרת על פעולת הסריקה הזו כ-25 פעמים בכל שנייה.
כאשר מסתפקים בשידור התמונה בשחור-לבן, יש להמיר לאות חשמלי רק את מידת הבהירות הכללית של כל אזור. בשידור בצבע, יש להמיר בנפרד את הבהירות היחסית של כל אחד משלושת צבעי היסוד (אדום, ירוק, כחול) לשלושה אותות חשמליים נפרדים.
איכות התמונה נקבעת על ידי שלושה גורמים:
מידת ההבחנה של תמונה בכיוון האנכי היא המספר המרבי של רכיבי התמונה, בהם ניתן להבחין לאורך קו אנכי של המסך. מידת ההבחנה של התמונה בכיוון האופקי, היא המספר המרבי של רכיבי התמונה בהם ניתן להבחין לאורך קו אופקי של המסך.
ב-1945 הציגה CBS טלוויזיה צבעונית לאישור ה-FCC. שיטת השידור של CBS לא נקלטה במכשירי RCA ולו הייתה מתקבלת, הייתה מחייבת את הצרכנים להיפטר ממכשירי הטלוויזיה של RCA שברשותם ולרכוש אחרים. סארנוף פעל בשתי חזיתות, מחד הוא ניסה לבלום החלטה לטובת CBS ב-FCC ומאידך האיץ במהנדסיו לפתח שיטת טלוויזיה צבעונית אלקטרונית עדיפה. אף על פי שב-1950 (לאחר שסארנוף הצליח לעכב את ההחלטה מספיק) אישרה ה-FCC את הטלוויזיה של CBS, בידי RCA היה כבר פתרון מתחרה עדיף (שהיה הבסיס לתקן NTSC).
ב-1963 פיתח מהנדס חברת טלפונקן, ולטר ברוש (Walter Bruch), את שיטת שידור הטלוויזיה PAL, הנפוצה ברוב מדינות העולם.
טלוויזיה דיגיטלית.
המהפכה הדיגיטלית בשידורי הטלוויזיה הביאה לכך שכל התהליך מהצילום, אל האחסון, ההפצה ועד לצפייה מבוצע באופן דיגיטלי. השידור הקרקעי, הלווייני, ההפצה בכבלים או באינטרנט מבוצעות בתקנים דיגיטליים שונים ומפוענחת על ידי הממיר. מסכי ה-CRT האנלוגיים הוחלפו במסכי LCD מתקדמים, ופלזמה דיגיטליים ושטוחים. למסכים אלה ממשקים כמו HDMI שמתאימים להצגת מדיה דיגיטלית, תכנים מהמחשב וגם תצוגה של תמונה בהבחנה גבוהה (HDTV). במקביל, נכנסים לסלון מחשבים וקופסאות הצגת מדיה כמו HTPC כמוצרים משלימים והטלוויזיה הופכת למרכז בידורי שבאמצעותו ניתן להפעיל גם משחקי מחשב ותכני וידאו באתרים כדוגמה יוטיוב. כחלק ממהפכת התלכדות המדיה ניתן לצפות בשידורי הטלוויזיה גם בטלפונים חכמים ואילו טלוויזיות חכמות מציגות תכנים מהאינטרנט.
טכנולוגיה.
אופן הפעולה.
יכולת המוח להבחין בשינויים קטנים בין תמונות המתחלפות במהירות היא מוגבלת, ולמעשה תאי הראייה בעין ממשיכים להעביר למוח תמונה מסוימת זמן מה לאחר שהתמונה השתנתה. לכן, אדם הצופה ברצף של תמונות נייחות יתפוס אותם כתמונה נעה, בדומה למתרחש בסרט קולנוע. אשליה זו מקושרת לתופעת ההתמשכות של הזיכרון החושי. אשליית התנועה מתחילה בדרך כלל בקצב החלפת תמונות של 16–18 פעמים בשנייה. בשיטות השידור השונות משתמשים בקצב החלפת תמונות גבוה יותר מיכולתה של העין, על מנת להבטיח שידור איכותי.
כל תמונה מורכבת מפרטים רבים הנבדלים זה מזה בצורתם, בצבעם ובמידת בהירותם. על מנת שניתן יהיה להעביר את המידע שבתמונה ולשדרו, מבטאים את פרטי התמונה באמצעות אותות חשמליים. על מנת לעשות זאת באופן שיטתי ורציף, מחלקים את שטח התמונה לאזורים קטנים והופכים את המידע שבכל אזור לאות חשמלי שעוצמתו מבטאת את נתוני אותו אזור.
ככל שמחלקים את התמונה לאזורים קטנים יותר כן ניתן לדייק יותר בהמרת כל פרטיה אל האותות החשמליים המייצגים אותה. לדוגמה, אם שני פרטים סמוכים בתמונה השונים בבהירותם ייכללו באותו אזור, הם יבוטאו באמצעות אות חשמלי משותף לשניהם, ולא ניתן יהיה לבטא את הייחוד שבכל אחד מהם. לעומת זאת אם השטח הכולל אותם יחולק לשני אזורים, כל אחד מהפרטים יוצג באמצעות אות חשמלי נפרד המבטא את הייחוד שבו. למעשה, אין צורך בחלוקה לאזורים רבים מאוד, שכן גם כאן האיכות מוגבלת על ידי כושר ההפרדה של העין האנושית.
שיטות שידור.
בתחנת השידור מצלמת הטלוויזיה מצלמת את התוכנית, ומפיקה אות חשמלי היחסי לעוצמת התאורה של כל אחד מאזורי התמונה. רשם הקול מקליט את הקולות. אותות התמונה והקול מועברים אל חדר הבקרה וניתוב התמונה. המשדר מבצע אפנון של אות הטלוויזיה.
מכוון שתדר זרם החילופין ברשת החשמל בישראל (ובאירופה) הוא 50 הרץ, שידורי הטלוויזיה בשיטה האנלוגית משתמשים ב-25 מסגרות בשנייה. שיטת שידור זו נקראת PAL. כדי למנוע ריצוד הגורם להתעייפות מהירה של העין, מעבירים כל תמונה לשני שדות ומשדרים 50 שדות בשנייה, דבר המבטיח צפייה נוחה וחלקה יותר ללא ריצוד. שיטת השידור האנלוגית בארצות הברית משדרת 60 שדות בשנייה שהם למעשה 30 מסגרות בשנייה, משום שתדר זרם החשמל שם הוא 60 הרץ. שיטת שידור זו נקראת NTSC.
בנוסף, קיימת שיטת שידור נוספת הנקראת SECAM.
אחד מהמרכיבים של שיטות השידור האנלוגיות הוא האפנון. זהו תהליך בו מרכיבים את אות הטלוויזיה על גבי גל נושא בעל תדירות המיוחדת לערוץ המשדר. תדר הגל הנושא גבוה בהרבה מקצב השינוי המרבי של אות הטלוויזיה הבסיסי, והוא מאפשר שידור לטווחים ארוכים והבחנה בין ערוצי שידור שונים המשדרים בו זמנית.
שידורי הטלוויזיה מועברים באמצעות ערוצי תקשורת שונים, המוצגים כאן לפי סדר התפתחותם:
אם בתחילת דרכה, הטלוויזיה שודרה בשיטות שידור אנלוגיות, הרי שכיום יש נטייה לעבור לשיטות שידור דיגיטליות (כגון DTT ו-DVB על צורותיו). בעקבות תפוצת השידור הדיגיטלי, מדינות וגופי שידור רבים מבצעים תהליכים של הפסקת השידור בשיטות האנלוגיות. כמו כן, יחד עם השידור הדיגיטלי חלו גם שיפורים באיכות האות המשודר, וכיום נפוץ השימוש באותות באיכות HDTV, ונבחן השימוש באיכות Ultra HDTV.
מקלט הטלוויזיה.
טלוויזיות כוללות בדרך כלל רכיבים גם לקליטת השידור וגם להצגתו, ומכאן השם מקלט הטלוויזיה (מקלט - מכשיר הקולט אותות רדיו הנושאים מידע ומפענחם). עם זאת, עקב רצונן של חברות ההפצה של השידורים לגבות מנוי חודשי, הן משכירות מכשיר נוסף שנקרא ממיר ובו מבוצע פענוח של שידור מוצפן. מקלט הטלוויזיה עבר התפתחויות ושינויים במשך השנים. המקלט המודרני מורכב מהחלקים הבאים:
היבטים חברתיים ותרבותיים.
השפעה פסיכולוגית.
האקדמיה האמריקאית לרפואת ילדים ממליצה להגביל את צפיית הילדים בטלוויזיה לפחות משעתיים ביום. מחקר שבדק את ההשפעה ארוכת הטווח של צפייה בטלוויזיה בגיל צעיר, מצא מתאם הפוך בין כמות הצפייה בטלוויזיה בגיל שנתיים, להצלחה בחשבון, מקובלות חברתית בכיתה, פעילות גופנית ומשקל גוף נכון, בגיל 10.
השפעה חברתית.
אלימות בקרב בני נוער.
מחקרים רבים מצאו כי ישנו מתאם גבוה בין צפייה בטלוויזיה לבין עלייה באלימות בקרב בני הנוער. יתר על כן, נמצא כי לא כל בני הנוער מושפעים באותה מידה מצפייה בתשדירים אלימים ויש מי שלא מושפעים בכלל.
תוכניות ריאליטי מסוימות כגון האח הגדול, המרוץ למיליון ועוד מובילות ומעודדות תחרותיות בין הצופים בהן.