Видеомагнитофон, революционизировавший медиапотребление, появился благодаря многолетним поискам способа записи телевизионных сигналов. Первые эксперименты начались в 1950-х, но коммерческий успех пришёл лишь с кассетными системами 1970-х.
Устройство видеомагнитофона предназначено для фиксации электрических импульсов визуального ряда и звуковых дорожек телепередач на магнитной пленке с последующим повторением записей.
Логично предположить, что создание устройства для аудиозаписей упростит процедуру фиксирования изображений на аналогичной основе. Однако практика показала, что проблема оказалась сложнее, чем ожидалось.
Первоначально разработчики пытались применять классический метод продольной записи, используемый для сохранения звуковой информации. Здесь пленка двигалась вдоль стационарной магнитной головки. Эксперимент показал низкую эффективность метода.
Объясняется это следующим образом: при записи звукового диапазона с верхней границей в 20 килогерц необходима линейная скорость пленки порядка 9,5 сантиметров в секунду. Уменьшение скорости вдвое снижает верхнюю границу воспроизводимых частот до 10 килогерц, а при уменьшении до 2,4 сантиметра в секунду — диапазон падает до уровня 4–5 килогерц. Чтобы удвоить максимальную регистрируемую частоту, требуется увеличить линейную скорость ленты в два раза.
Однако на практике значение имеют также такие факторы, как состав ферромагнитного покрытия, размер частиц порошка, толщина и ширина зазора в магнитной головке. Тем не менее основной принцип остается неизменным: снижение скорости ведет к сокращению доступной полосы высоких частот.
Описанные показатели справедливы для магнитной записи звука. Как же ситуация выглядит с фиксацией изображения?
Современные стандарты телевидения предполагают формирование изображения из 625 горизонтальных линий, каждая из которых включает приблизительно 800 пикселей разной интенсивности света. Итого получаем изображение из примерно полумиллиона отдельных элементов. Передача динамического изображения осуществляется 25 раз в секунду, соответственно каждую секунду отправляется свыше 12 миллионов индивидуальных сведений о точках кадра. Следовательно, электрический импульс приемника способен изменяться вплоть до 12 миллионов раз в течение секунды, а спектр видеосигнала может содержать компоненты с частотой свыше 6 мегагерц. Эта величина почти в 300 раз превосходит максимальный уровень звукового сигнала (20 кГц).
Следовательно, при условии аналогичных условий регистрации звука магнитная лента должна двигаться со скоростью, превышающей стандартные значения примерно в 300 раз, достигая показателей порядка 30 метров в секунду либо около сотни километров в час.
В первые годы разработки видеозаписи проводились эксперименты с сохранением видеоконтента при сверхбыстром перемещении ленты. Эти опыты не принесли удовлетворительных итогов. Несмотря на неудачи, видеозапись вскоре начала успешно применяться.
Настоящий прорыв произошел в первой половине 1950-х годов благодаря внедрению технологии поперечной строчной записи видеосигналов. Суть изобретенного подхода заключалась в размещении одной или нескольких магнитных головок на быстро вращающемся диске таким образом, чтобы оси вращения дисков находились перпендикулярно направлению перемещения ленты. Благодаря синхронному движению ленты и быстрому вращению головок создавался эффект виртуально-поперечных траекторий записи. За счет этого обеспечивалась высокая плотность размещения данных и значительно снижалась необходимая скорость транспортировки ленты, а значит, и её потребление.
Эту технологию разработали сотрудники американской корпорации Ampex, основанной русским инженером-эмигрантом Александром Михайловичем Понятовым. Долгое время само действие записи именовалось термином «ампексирование», в честь создателя фирмы.
Дополнительно важное нововведение состояло во временном переносе частотного спектра телевизионного сигнала в высшую полосу перед регистрацией. Такой перенос реализовывался посредством частотной модуляции несущей волны, частота которой немного превышала верхний предел исходного видеосигнала. Это позволяло зафиксировать сигналы изображения в требуемом диапазоне от 50 герц до 5,5 мегагерц.
Механизм видеомагнитофона с использованием поперечно-строчной системы записи отличался значительной сложностью конструкции. Значительно проще стало использование наклонно-строчной техники, при которой сама лента движется медленно вперёд, а быстрые обороты осуществляют головки, установленные на специальный вращающийся барабан. Ось вращения такого барабана направлена под заданным углом относительно направления продвижения ленты. Записанная информация распределяется на поверхности плёнки в виде серии параллельных наклонных полосок.
Получить необходимую высокую скорость движения головок относительно ленты несложно: если диаметр барабана равен примерно 10 см, а число оборотов достигает 6 тыс. мин⁻¹, то рабочая скорость головок приближается к отметке 30 м/с.
Ранние модели видеомагнитофонов использовали систему катушек и ориентировались исключительно на профессиональное применение. Причиной низкой популярности бытовых моделей было затруднение с ручной укладкой ленты внутрь механического блока катушечных аппаратов.
Изначально аппаратура оснащалась системой из двух головок, расположенных на наклонённом барабане. Первая головка выполняла регистрацию одного полукадра на отдельной наклонной линии, после завершения процесса она удалялась от ленты, освобождая пространство для второй головки, которая записывала следующий полукадр на смежной линии. Между линиями отсутствовали зазоры.
Впоследствии конструкция модернизировалась путём добавления ещё двух головок, доведя общее количество до четырёх. Это дало возможность проводить запись и воспроизведение в режиме экономии ресурса ленты (так называемый режим long play), одновременно повышая чёткость изображения при просмотре кадров отдельно, ускоренно или замедленно.
Кроме непосредственно видеоряда, на верхнем участке ленты существует отдельная продольная полоса, предназначенная для фиксации аудиосигнала неподвижной головкой. Изначально поддерживаемый диапазон звуковых частот составлял лишь 70–8000 Гц, однако благодаря развитию технологий изготовления материалов и совершенствованию конструкций головок диапазон расширился до значений 40–13 000 Гц.
Нижний участок ленты занят специальной контрольной дорожкой, содержащей управляющие команды. Их задача заключается в точной синхронизации вращения барабана при воспроизведении, обеспечивая точное попадание головок на соответствующие дорожки. Скорость такой записи достигает 4,84 м/с, что позволяет достичь разрешения примерно 240 горизонтальных линий.
Формат VHS официально утвердили в роли стандарта бытового видео в 1984 году. Впоследствии появились улучшенные версии, включая VHS-HQ, Hi-Fi VHS и Super VHS.
Хронология эволюции видеомагнитофона в коротких фактах
В 1951 году компания Bing Crosby Enterprises продемонстрировала первый видеомагнитофон, записывающий сигнал на магнитную проволоку. Из-за частых разрывов носителя и низкого качества изображения проект закрыли, но технологию позже адаптировали для аудиозаписи.
В 1956 году Ampex выпустила VRX-1000 — первый коммерческий видеомагнитофон для телестудий. Он использовал катушки с лентой шириной 2 дюйма и стоил $50 000 (около $500 000 сегодня). Запись длилась только 1 час, а для перемотки требовалось 15 минут.
В 1958 году BBC провела первую трансляцию с использованием видеозаписи. Репортаж о визите королевы Елизаветы II в США записали на Ampex, но из-за ошибки оператора часть материала стёрли, заменив его повтором.
В 1963 году Philips представила формат EL-3400 с кассетами, но аппарат был громоздким (размером с пианино) и несовместимым с телевизорами. Покупатели жаловались, что «для просмотра фильма нужен инженер».
В 1965 году Sony выпустила CV-2000 — первый домашний видеомагнитофон. Он записывал чёрно-белое изображение на открытые катушки, но из-за цены в $1000 продали всего 300 штук. Большинство купили университеты для учебных целей.
В 1969 году Sony и JVC начали «войну форматов». Sony продвигала U-matic с кассетами ¾ дюйма, а JVC — VHS. U-matic победил в профессиональной сфере, но для дома оказался слишком дорогим.
В 1971 году Philips запустила формат VCR с кассетами, которые можно переворачивать. Однако лента часто зажевывалась, а ремонт стоил четверть цены магнитофона. Проект провалился, но идею переворота позже взяли для VHS.
В 1972 году Grundig и Philips выпустили Video 2000 — европейский конкурент VHS и Betamax. Кассеты имели две стороны, как аудиокассеты, но после 8 часов записи лента рвалась. Формат умер к 1988 году.
В 1975 году Sony Betamax дебютировал в Японии. Он предлагал лучшее качество, чем VHS, но кассеты вмещали только 1 час. Реклама гласила: «Записывайте любимые шоу!», но студии подали в суд, обвинив Sony в пиратстве.
В 1976 году JVC представила VHS с 2-часовой записью. Чтобы переманить клиентов, они разрешили другим компаниям производить устройства без лицензионных отчислений. К 1980 году VHS захватил 60% рынка.
В 1977 году RCA выпустила видеомагнитофон с таймером записи. Реклама показывала, как устройство записывает передачу, пока хозяин на работе. Это вызвало бум продаж: за год продали 1 млн устройств.
В 1979 году Universal Studios и Disney подали иск против Sony, требуя запретить Betamax. Верховный суд США в 1984 году постановил, что запись ТВ-эфира для личного использования — не пиратство. Это решение сформировало современное авторское право.
В 1980 году JVC добавила в VHS функцию «долгий режим» (LP), увеличив время записи до 6 часов. Качество ухудшилось, но пользователи радовались возможности записать футбольный матч целиком.
В 1981 году Sony выпустила Betamax с метками времени. Пользователи могли программировать запись по телегиду, но из-за ошибок таймера 30% записей начинались с опозданием.
В 1983 году Panasonic представила первый портативный видеомагнитофон NV-100. Он весил 5 кг, работал от батареек 1 час и стоил $1500. Журналисты прозвали его «чемоданом для миллионеров».
В 1984 году Kodak выпустила видеокассеты с защитой от стирания. Красная кнопка на кассете блокировала запись, но дети часто ломали её, пытаясь «спасти» мультфильмы.
В 1985 году Sony прекратила производство Betamax для дома, оставив формат для ТВ-студий. Последней кассетой стал фильм «Назад в будущее» — ирония, учитывая название.
В 1986 году появились первые комбо-устройства: телевизор со встроенным видеомагнитофоном. Из-за перегрева 10% аппаратов загорались, что привело к отзыву 50 000 единиц.
В 1988 году JVC добавила в VHS функцию S-VHS с улучшенным качеством. Однако для просмотра требовался специальный телевизор, которого почти ни у кого не было. Проект провалился.
В 1989 году Blockbuster открыла 1000-й прокат видеокассет. Чтобы избежать пиратства, кассеты красили в синий цвет, который не копировался на бытовых камерах.
В 1990-х в СССР видеомагнитофоны стали символом «новой жизни». Аппараты ввозили «челноки», а кассеты с голливудскими фильмами копировали кустарно, стирая ленты учебных программ.
В 1992 году Philips выпустила CD-Video — гибрид CD и видеокассеты. Диск вмещал 5 минут видео и 20 минут аудио, но плееры стоили $700. Продали всего 3000 штук.
В 1993 году появились первые DVD-плееры, но видеомагнитофоны ещё доминировали. Производители VHS снизили цены до $50, чтобы конкурировать, но это лишь ускорило упадок формата.
В 1995 году JVC представила D-VHS — цифровую версию VHS с поддержкой HDTV. Кассеты стоили $30, а плееры — $1000. За 5 лет продали 10 000 штук, и формат умер.
В 1997 году Sony прекратила выпуск Betamax для профессионалов. Последней кассетой стала запись церемонии закрытия Олимпиады в Атланте. Всего продали 18 млн устройств против 900 млн VHS.
В 1999 году фильм «Матрица» стал последним блокбастером, выпущенным на VHS. Студии перешли на DVD, но 500 000 кассет всё же продали — в основном коллекционерам.
В 2001 году Blockbuster убрала VHS из проката. Сети пришлось выбросить 10 млн кассет, так как перезапись стоила дороже производства новых DVD.
В 2003 году Panasonic выпустила последний видеомагнитофон. Модель PV-4822 стоила $200 и могла записывать DVD, но продажи составили 1000 штук. Производство закрыли через год.
В 2006 году Disney выпустила «Пиратов Карибского моря» на VHS для ностальгирующих. Тираж 10 000 копий раскупили за неделю, хотя качество было хуже DVD.
В 2008 году JVC прекратила выпуск VHS-плееров. Последняя партия из 500 устройств ушла в Северную Корею, где DVD был под запретом как «западная пропаганда».
В 2010 году НАСА объявило, что переводит архивы с VHS на цифру. Оказалось, 40 000 кассет с данными спутников 1980-х всё ещё хранились в подвалах, многие уже рассыпались.
В 2012 году художник Никкей Уолш создал инсталляцию из 1000 видеокассет, сложенных в слово «ПОМНИ». Он хотел напомнить о эфемерности аналоговых технологий.
В 2014 году последний завод по переработке VHS-лент закрылся в Индии. Сырьё использовали для дорожного покрытия, но радиоактивные красители вызывали болезни у рабочих.
В 2016 году японская компания Funai выпустила последний в мире видеомагнитофон. Модель VCR-M1 продавалась только в Азии и стоила $300. Сегодня её можно купить на eBay за $2000.
В 2018 году VHS-кассеты объявили «мертвыми»: ни один ритейлер не продавал их. Однако в США осталось 5 магазинов, сдающих кассеты внаём — в основном порно и старые ужастики.
В 2020 году аукцион Christie's продал оригинальный Betamax-плеер Sony за $15 000. Коллекционеры гоняются за редкими моделями, особенно с автографами инженеров.
В 2023 году стартап VHS 2.0 анонсировал «цифровой VHS» — потоковый сервис с интерфейсом в стиле 1980-х. Пользователи жалуются, что «перемотка» занимает 3 секунды, как в старых магнитофонах.
Видеомагнитофон изменил мир, дав людям власть над эфиром, но проиграл войну цифре. Сегодня его вспоминают с улыбкой: кто-то ностальгирует по шуму перемотки, а кто-то благодарен, что больше не надо дуть в кассету. Возможно, через век наши правнуки найдут VHS в музее и спросят: «И это называли технологией?» Но пока что где-то в гараже пылится кассета с надписью «Не стирать!» — немой свидетель эпохи, когда фильмы ценились на вес.