不久以后，北京的居民就能欣赏到黑白电视广播节目了。随着国家经济建设的发展和人民生活水平的提高，在若干年以内，各大都市以至全国广大地区也必然会陆续兴办电视广播事业。
黑白电视广播究竟是怎样进行的呢？电视是用电的方法使人们能够看到远处的景物的一种工具。它能增强和辅助人类的视觉作用，它的机能也就可以同眼睛相比拟。
人的眼睛和视觉
人的眼睛主要部分有角膜、虹膜、水晶体、网膜、和视神经。角膜、虹膜和水晶体都是透明的。虹膜中央开着一个圆孔，名叫瞳孔。瞳孔随着射入光线的强弱而自动调节大小，使透过水晶体的光量合适，这和照相机上的光圈的作用是相似的。水晶体就像照相机上的镜头，它使透过的光线聚焦在网膜上，形成原来景物的像。
网膜上面满是视神经纤维的未梢和微血管，前者是由大量感光细胞构成的，这些细胞对入射光线起反应，产生一连串的电脉冲，通过视神经送到大脑里的视觉中枢去，因而在那里激起了看到景物的印象。网膜的作用是使入射光变成电能，把光信号变换成电信号来保留景物的像。这一光一电变换过程是视觉作用中最重要的一步。电视也就是以光—电变换作为它的基础的。电视台的许多设备，和人的眼球等一样“看见”了物体的景像，并且把这些景像的反应经过电气的“视神经”传出去，只是这条“视神经”能够延伸得很长很长，伸展到几十、几百以至上万公里的远方去。
不过，这条人造的电气“视神经”究竟是不能直接连到人脑中的视觉中枢里去的，所以还需要将由电视广播设备传过来的电信号还原成形象，才能给人观看。
在实际设备中，这些过程是怎样完成的呢？要知道这些，应该先了解几个有趣的物理现象。
光电子发射效应、荧光效应和二次电子发射效应
从物质结构的理论知道，金属物质内原子里的自由电子平常是不易逃出去的，它要逃出来，就必须从外面供给它一些能量。一般电子管工作时先燃点灯丝就是用加热的方式给这些电子“打气”，使它们能够冲出金属表面来的。第二种给电子“打气”的方式是用光线照射金属表面。光线里的光子所带的能量传给了金属表面附近的自由电子后，这些电子就会有足够的力量冲破束缚力量的封锁而从金属表面逃出来。射出金属面的电子称为“光电子”，光电子流的强度在一定范围内是和入射光的强度成正比的。这种光电变换的现象就是电视技术里所利用的一种最基本的物理现象。利用光电变换现象可制成一种“光电管”，在光电管里，在一片能因光的照射而发射光电子的金属板，这金属板就叫做“光电阴极”。恰巧与这相反的是，有些化合物在受到高速电子轰击时，它们的表面会发光，轰射电子的数量和能量愈多发光愈强。这种现象叫做“荧光效应”，这些化合物就叫做“荧光体”。“荧光效应”能担负由电变成光的使命，这又是电视技术里所利用的一种重要的物理现象。
除以上所说的两种现象外，还有一种有趣的现象。上面说过，金属里的壳电子只要得到充分的能量，就能逃出金属表面。假如用高速电子去轰击金属面，也是同样能得到这种结果的。如果用来轰击的电子（原电子）的能量相当高，一个原电子能够打出好几个电子（二次电子）来，这也是电视技术中常用的现象之一，称为“二次电子放射效应”。
电视基本原理
电视主要是依靠人眼的视觉特性来引起立体感觉，传送的只是一幅幅的平面图像。一个图像上的各点亮度不同。把这种亮度的不同变化变成电的变化传送出去，在对方再还原成光线亮度的变化，对方就能看到原有的图象了。但传输用的线路上只能传送按时间次序变化的电变化。要想将整幅图像各点不同的亮度变化一齐传送，是办不到的。假如在一块有光电子发射作用的“光电阴极”上投射一幅图像，光电阴极各点上所发出的光电子数量是和原来图像上相应处的亮度成比例的。但是传送的线路只有一条，它只能将整块光电阴极上各点所发出的光电子汇集起来再传送出去。这样，每一瞬间在对方的接收设备上只不过看到有某种亮度的混然一片，而看不到由亮度不同的各个点构成的原图像。
解决这个困难的方法是用所谓析像的方法。将整幅图分割成许许多多小块（我国将采用的黑白电视广播标准规定分成约50万个“小块”），每小块上的亮度可以认为是均等的，它们就是组成图像的基本单位，一般称为“像素”。使每一“像素”上发出的光线投射到一块小光电阴极上，将每一块小光电阴极上射出的光电子分别收集、分别传送到对方去，然后在对方的显象设备上还原成与各个像素明暗相应的一个一个的光点这些明暗不同的光点就形成了与原来的图像相似的图像。
“析像”方法虽然好，可是用上面说的那种传送方法，实用上还是很困难的。假使未来的北京电视广播台（每幅图像的像素为50万个）按这种方法传送图像，就得装设50万部发射机、50万条线路和50万套其他的设备，整个北京城还不够安顿这一大堆东西哩！再说，若用无线电传送，从无线电波的频率分配看，这一方案也是行不通的。
采用一种“顺次传送”的方法就能解决这个问题。这种传送方法是在发送和接收端分别装上一个或转换键，连续地回转，顺次和各个接触点相连，把每个像素点上的光亮强度的变化顺序一个一个地传出去。这样，任何时刻里都只有代表一个像素上亮度的电信号通过线路，当然传递的线路也就只需要一条啦。在接收的一端显像管屏上像素的光点当然也一个一个顺次发光。若是光点一个一个依次出现的速度很快，例如在1/25秒内依次发光而又让每个像素的发光时间又都能维持1/30秒左右，那末由于人眼的惰性作用，图面看起来还是整幅的、连续的。要实现顺次传送，得解决两个关键问题。第一是转换键的回转速度问题。电视和电影一样，是靠着连续拍摄许多帧图面，再使它们重显出来，才让观众获得看到动作的感觉的。电影里每秒钟内传送的画面数是24帧，电视中的则是25帧。因此，转换键就必需在每1/25秒钟内顺次地和50万个接点逐一接通。这样高的回转速度是无法用机械装置来达到的，惟一的方法是用“电子转换键”。这种电子转换键和平常的电开关不一样，它是靠着所谓“扫描作用”来工作的。这一点留在下面谈摄像机时再进一步加以说明。
第二个问题是发、收两端的转换键应该在回转时保持步伐一致。显然，从原来图像上某—号像素发出的电信号，应该用来控制接收机显像屏面上同一号码像素的亮度才对。不然的话，重显图像跟原来图像就会牛头不对马嘴。用术语来说，就是发、收两端的转换键必须保持同一步调，这一个作用称为“同步”。为了达到这个目的，电视广播台需要发出一种使每架接收机都能保持同步的信号，也就是所谓“同步脉冲”。
脉冲电流是每隔开一小段时间像人的脉搏跳动一样冲击一下的一种电流。在这里同步脉冲的任务就是在两个转换键的接触点应该合上的时刻冲击一下，使它们动作。
实际设备中的顺次析像和传像的作用是在“摄像管”内完成的。摄像管的种类繁多，下面只挑选一两种，大概谈一下它们的作用原理。
电视的眼珠——摄像管
在电子电视发展初阶段的三十年代内，用的是一种“光电摄像管”。其中承担光—电变换任务的是一块叫“嵌镶面”的屏板。它的中层是云母片，一面嵌镶着几百万颗彼此隔绝的银粒，另一面则贴着一块和传送线路连通的金属信号板。从物体发出的光线经过镜头的聚焦作用而在嵌镶面上映成图像，使银粒感光后发生光电效应。嵌镶面各颗银粒失去光电子后带正电，由于银粒之间互相绝缘，这些正电荷便被保留下来。光电子数目与每颗银粒上的入射光强成正比，所以嵌镶面上的正电荷分布情况是和原来物体上的亮度分布情况相符的。这样，光—电变换过程就完成了。
下一个步骤是“析像”。几百万颗银粒上所保留下来的正电荷像必须先分析成许许多多小份，再顺次传送出去。这一过程是由电子枪上射出的一股电子束来完成的。电子枪的阴极面上由于加热而不断射出电子，靠着电子枪内其它部件的作用，这些电子被集聚成很细的一段，迅速地向嵌镶面射击。摄像管的外面装了一种偏转线圈，产生一个所谓“偏转磁场”。电子束受了磁场的作用，沿着嵌镶面一行隔一行地来回作飞快的横向运动。电子束的这种作用称为“扫描”。目前国际广播组织的电视标准里规定一帧画面要分成625行来扫描，先一行隔一行地扫描完312行半，到这画面下端，再从头扫完留下的312行半。电子束在每一行上运动时，可以马虎地认为它是一步一步在走的，一行中共走了约830“步”。它每走一“步”，就要对几十颗银位同时起作用，将这些银粒上贮存的正电荷中和，把电信号取出来，交给信号板，再传送出去。电子束这样每走一“步”所占据的面积便是一个像素的大小。
通过电子束的扫描来“提取”贮存起来的电信号，实际上是一个很复杂的过程，这里就不多谈了。
近十年来，各国电视广播台里已经普遍采用另外一种效能更高的“超正摄像管”。它在光—电变换过程中间和电信号“提取”出以后，都利用了前面所谈的“二次电子发射效应”，结果效率大为提高。在光电摄像管中，由于光—变电换和信号的“提取”两个过程都在嵌镶面上进行，彼此影响，光电子既没有全部被利用上，贮存的电信号也没能都给“提取”出来，糟蹋很多，总的利用率大概只有5%。
在超正摄像管里，用一种“移像”的方法克服了一部分这样的缺点。在这里，采取了专职专用的办法，让光电阴极专管发射光电子，这就可以把它做得特别适宜于光电发射的形式，效率也就提高了许多。在每一瞬间多，光电阴极各点随着入射光的强度而发出数量不同的光电子。靠着一个聚焦线圈的作用，把这些光电子列成队伍，使它们向双面靶齐头并进。在前进中光电子群的密度分布始终保持原样，所以也构成一个与原来景物相符的电荷像，这种作用称为“移像作用”。这群光电子轰击在双面靶上，激起二次电子发射，使右首靶面上留下正电荷。这同光电摄像管嵌镶面上所发生的过程是相似的，但由于一个光电子能打出几个二次电子，所以靶面上贮留的正电荷就比单纯利用光电效应来得多，这样，效率又给提高了好多倍。
双面靶是一张厚约5微米（即百万分之五公尺）的半导体薄膜，所以右面的正电位分布能马上传到左面。至于电信号的“提取”方式则与前不同。在双面靶的左面也有一个电发射电子束的电子枪，电子束还按原样扫描，当它所扫到的那一块像素上没有正电荷（与景物上不发光处相应）时，电子束内的电子就全部给撵回去；要是有正电荷的话，就只给撵回去一部分，景物上那块地方越亮，靶面上相应像素的正电荷越强，它所吸收的电子越多，被推回去的电子也就越少。扫描逐个像素地进行，从各个像素上推斥回来的电子数也不断在变化。这些电子返回到“二次电子倍增器”上，被放大几百倍再输出。由于靶的左面专门用来产生电信号，不受光—电变换的牵制，它也能做得很合用，再加上倍增器的放大，超正摄像管的效率就又给提高了好多倍。它即令照射的光线很弱时也能发出相当强的信号，比人的眼睛还要敏锐，甚至在阴暗地方还能分辨东西。
摄像管在整个电视机械里的地位好比是人的眼珠一样，电视的“眼睛”之所以能够“看见”东西主要就靠摄像管。（吴贤纶）