Tässä blogikirjoituksessa selitämme television visuaalisen ja auditiivisen tiedon välittämisen periaatteet ja tutkimme muiden aistien, kuten tunto- ja hajuaistin, välittämisen toteutettavuutta ja potentiaalia.
Tiedonsiirron periaatteet televisiossa
Television katselulla on merkittävä rooli nykyaikaisessa elämässä. Alkuaikoinaan televisio korvasi tai täydensi monia radion osa-alueita kyvyllään välittää samanaikaisesti visuaalista ja auditiivista tietoa, ja se laajensi tiedonvälityksen laajuutta luomalla uusia ohjelmamuotoja, jotka olivat mahdottomia radion kanssa. Vaikka television merkitys laitteistona on jonkin verran vähentynyt internetin ja älypuhelinten laajamittaisen käyttöönoton myötä, sillä on edelleen oma selkeä tiedonvälityksen kenttänsä suurten näyttöjen, korkean resoluution ja kyvyn näyttää kuratoitua, luotettavaa tietoa samanaikaisesti ansiosta. Lisäksi älytelevisiot laajentavat perinteistä televisiomediakenttää lisäämällä verkkopohjaisia toimintoja.
Historiallisesti televisio syntyi 1920-luvun lopulla ja lähettää tietoa sähkömagneettisten aaltojen avulla. Perinteisesti signaalit lähetetään 54–890 MHz:n taajuusalueella, ja nämä signaalit luokitellaan analogisiksi tai digitaalisiksi niiden generointimenetelmän mukaan. Vaikka analoginen lähetys oli aiemmin maailmanlaajuisesti valtavirtaa, monet maat ovat kokeneet digitaalisen siirtymän; esimerkiksi Etelä-Korea vaihtoi maanpäälliset lähetyssignaalinsa digitaalisiksi 31. joulukuuta 2012. Radioaaltoja käyttävien maanpäällisten lähetysten lisäksi on olemassa myös langallisia lähetysmenetelmiä, kuten kaapeli, joten lähetykset, kanavat ja palvelut luokitellaan maanpäällisiin, kaapeli- ja muihin tyyppeihin.
Laitetta, joka vastaanottaa lähetetyn signaalin ja palauttaa sen alkuperäiseen kuvaan ja ääneen, kutsutaan yleisesti vastaanottimeksi. TV-vastaanotin koostuu signaalin palauttavista elektronisista piireistä, kanavien valitsemisen mahdollistavasta virittimestä, videota näyttävästä näyttölaitteesta ja ääntä tuottavista kaiuttimista. Koska laitteen koko, näytön laatu ja katselukokemus vaihtelevat merkittävästi näyttötyypin mukaan, ne luokitellaan katodisädeputkiksi (CRT), LCD-näytöiksi tai LED-näytöiksi.
Katodisädeputki (CRT) on klassinen näyttö, joka tuottaa kuvia lähettämällä elektroneja ja saamalla ne osumaan loisteputkinäyttöön. Elektronien lähettämisen jälkeen elektronisuihkun kulkureittiä taivutetaan magneetti- tai sähkökentällä siten, että se osuu fosforimateriaaliin tietyssä kohdassa, jolloin kyseinen alue alkaa emittoida valoa. CRT-näytöt ovat fyysisesti paksuja, koska ne tarvitsevat tilaa elektronien kulkemiseen, mutta tämä rakenne on korvattu ohuilla näytöillä, kuten LCD-näytöillä, plasmanäytöillä ja LED-näytöillä.
LCD-näyttöjen periaate perustuu nestekidemolekyylien kohdistusominaisuuksiin ja polarisoivien suodattimien käyttöön. Taustavalon valo kulkee polarisoivan suodattimen läpi, jolloin vain tietyn polarisaatiosuunnan omaava valo pääsee läpi. Jos nestekidemolekyylit kiertyvät polarisoivien suodattimien väliin, valon polarisaatiosuunta kääntyy ja valo kulkee seuraavan suodattimen läpi. Kun nestekidemolekyylien kohdistukseen kohdistetaan jännite, polarisaatio ei kuitenkaan käänty ja valo estyy. Kuva näytetään säätämällä jännitettä kunkin pikselin läpi kulkevan valon määrän hallitsemiseksi.
Äänisignaalit rekonstruoidaan sähköpiirissä ja lähetetään kaiuttimien kautta. Signaalivirran amplitudi vastaa äänen voimakkuutta, virran aaltomuodon muoto vaikuttaa sointiväriin (äänenlaatuun) ja taajuus määrää äänenkorkeuden. Vaikka visuaaliset ja auditiiviset signaalit käsitellään eri fysikaalisten mekanismien kautta, niillä on yhteinen piirre, että ne pystyvät siirtämään suhteellisen pitkiä matkoja sähkömagneettisten aaltojen tai ääniaaltojen avulla.
Näyttö- ja ääniteknologioiden kehitys on mahdollistanut televisioiden tarjoaman kuratoitua tietoa suurten näyttöjen, korkean resoluution ja erinomaisen äänenlaadun kautta, minkä vuoksi televisio on edelleen tärkeä väline internetin ja älypuhelinten laajamittaisesta käyttöönotosta huolimatta.
Uusia mahdollisuuksia television kehitykselle: tunto- ja hajuaistin siirto
Tulevaisuuden innovaatiot eivät rajoitu pelkästään visuaalisen ja auditiivisen tiedon parantamiseen. Aivan kuten television korvatessa radion, merkittäviä käännekohtia tapahtuu, kun media omaksuu täysin uusia aistialueita. Vaikka haju- ja tuntoaisti (ja makuaisti) ovat nykymedioissa suhteellisen vähän tutkittuja, käytännössä toteutettavimmat teknologiat ovat haju- ja tuntoaistin välittämiseen tarkoitettuja.
Itse asiassa kattavaa aistitiedon välittämistä, mukaan lukien haju- ja tuntoaisti, on jo käytössä joissakin elokuvateattereissa. 4D-teatterit hyödyntävät suljetun tilan etua tarjotakseen tuntotietoa – kuten kohtaukseen räätälöityjä tuoksuja tai värähtelyjä – korkealaatuisen äänen ja 3D-kuvan lisäksi. Koska kotitelevisioympäristöllä on samankaltaisuuksia elokuvateatterin kanssa, televisioilla on suhteellinen etu haju- ja tuntotiedon välitystekniikoiden käytössä. Yhdistettynä hyvin varusteltuihin suuriin kaiuttimiin, äänieristykseen ja laajakuvaan on mahdollista luoda uudelleen pienennetty versio elokuvateatterikokemuksesta.
Erityisesti haptinen informaatio voidaan toteuttaa suhteellisen helposti ei itse television kautta, vaan televisioon kytkettyjen sohvien tai mattojen tai ulkoisten laitteiden (esim. tärytuolien, elektronisten tyynyjen) kautta. Näiden laitteiden integroimalla voidaan tuottaa ruudun tilanteeseen räätälöityjä värähtelyjä tai paineenmuutoksia, mikä parantaa immersiivisyyttä.
Toisaalta hajuun liittyy teknisiä haasteita. Vaikka näkö ja ääni voivat välittyä pitkiä matkoja aaltojen – vastaavasti sähkömagneettisten aaltojen ja ääniaaltojen – kautta, hajusignaalit vaativat reseptoreita havaitsemaan suoraan tuoksun tuottavat molekyylit (hiukkaset). Toisin sanoen, koska tuoksutieto välittyy fyysisten "molekyylien" kautta, sitä on lähes mahdotonta lähettää verkon kautta kuten radioaaltojen. Näin ollen tuoksujen toimittamiseksi samanaikaisesti televisioihin julkisissa tiloissa tai kodeissa olisi asennettava fyysinen infrastruktuuri (esim. järjestelmä tuoksujen kuljettamiseksi, samanlainen kuin putkisto) koko maahan tai sijoitettava tuoksuja tuottavia ja varastoivia laitteita jokaiseen kotitalouteen ja vaihdettava tarvikkeet säännöllisesti.
Realistinen vaihtoehto olisi liittää pieniä, vaihdettavia patruunapohjaisia hajuaistimoduuleja televisioihin tai oheislaitteisiin. Tämä menetelmä tuottaa erilaisia tuoksuja korvaamalla tiettyjä tuoksuja sisältäviä kulutustarvikkeita – aivan kuten tulostimien mustekasetteja. Patruunamenetelmään liittyy kuitenkin haasteita, joihin on puututtava, kuten ylläpitoon, hygieniaan, kustannuksiin ja viipyileviin tuoksuihin ja sekoittumiseen (jossa useita tuoksuja jää ja sekoittuu yhteen) liittyviin ongelmiin. Lisäksi, vaikka "hajudataa" lähetettäisiin verkon kautta, fyysinen jakelu ja laitteiden käyttöönotto ovat olennaisia, koska jokaisen kodin laitteiston on lopulta vapautettava todellisia molekyylejä.
Näin ollen tunto- ja hajuaistimusten tuominen televisioihin sisältää useita haasteita, joiden vaikeusaste vaihtelee sekä teknologisesta että infrastruktuurista. Vaikka tuntopalaute voi levitä suhteellisen nopeasti verkottuneessa laitteistossa, hajupalautteen jakelu ja hallinta vaativat tarkempaa harkintaa, koska se perustuu fyysisiin jakelumenetelmiin.
Yhteenvetona voidaan todeta, että aivan kuten ensiesiintymisensä aikaan, televisio on säilyttänyt asemansa merkittävänä mediana kykynsä tarjota korkealaatuista visuaalista ja auditiivista tietoa ansiosta. Vaikka näyttö- ja äänitekniikan kehitys jatkuu, todellinen innovaatio syntyy, kun uutta aistitietoa, kuten tuntoa ja hajua, integroidaan. Tämän saavuttamiseksi käytettävät menetelmät vaihtelevat kuitenkin merkittävästi kunkin aistin fyysisten ominaisuuksien mukaan, eikä pidä unohtaa, että erityisesti hajuaisti vaatii materiaalin kulkeutumisen ongelman ratkaisemista molekyylitasolla.
