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Le disque
de Nipkow et la télévision mécanique
Paul Nipkow
1860-1940 est un ingénieur allemand qui a jeté les bases de la
télévision
Le disque de Nipkow
est un disque rigide percé de trous qui tourne à vitesse constante, Un
trou situé sur la plus grande circonférence va laisser entrevoir une
image faite sur un écran par un objectif photo. Ce trou va balayer la
partie supérieure de l'image (supposons de gauche à droite) lors
qu'il sort de l'image, un nouveau trou se présente mais situé sur une
circonférence plus petite à gauche de l'image puis à son tour va sortir
de l'image un nouveau trou se présente sur une circonférence encore plus
petite et ainsi de suite. Un récepteur photosensible regarde
l'image à travers les trous et émet un signal analogique. Autant
de trous autant de lignes pour l'analyse de l'image. La reconstitution
au départ se faisait de façon identique, difficulté , les disques
d'émission et de réception devait être synchronisés. En 1928 se fait à
l'aide d'un tube cathodique (initié par Ferdinand Braun en 1897)
. Ce système qui a permis la transmission d'images présente deux
inconvénients:
- les lignes sont courbes, cependant, plus le disque est grand moins
elles sont courbes.
- Les trous doivent être de petite taille si l'on veut
une finesse et une netteté de l'image aussi il faut des éclairages très
intenses pour la "pixellisation" de l'image , des éclairages
difficilement supportables par des humains
John Logie Baird
1888 -1946 ingénieur écossais présente
le 26 janvier 1926 à la Royal Institution de Londres la télévision mécanique
comportant 16 lignes, c'est la naissance officielle de la télévision.
René Barthélemy
1889 - 1954 ingénieur français travaille sur ce même système
à la Compagnie des Compteur de Montrouge (CDC) . En 1931 il
effectue une première démonstration de télévision publique,
l'image est reproduite en 30 lignes . En 1932 il met en place
"Paris Télévision" un programme expérimental en noir et blanc
d'une heure par semaine en 60 lignes.
Henri de France qui possède
un laboratoire va passer à 60 lignes puis à 120 lignes en
1933.
Pour les
lecteurs qui sont intéressés par l'histoire de la télévision ,
je ne saurais trop conseiller le site d'adresse
http://819lignes.free.fr/Histoire_de_la_television_francaise.html
réalisé par des gens qui
visiblement savent de quoi il parlent (ce n'est pas si
fréquent).
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téléviseur à disque de Nipkow |
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Image restituée 1926 |
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Philo Farnsworth:
Farnsworth de
conditions modeste, dont le père est décédé à l'age de 58 ans a du
subvenir aux besoins de sa famille (ils étaient 5 enfants). Encore
scolarisé il devait avoir 15 ans, lorsqu'il décrit à son professeur un système d'analyse d'image
électronique. Fournissant des croquis et remplissant plusieurs
tableau noirs, son professeur l'encourage à persévérer. Les croquis
fournis au professeur l'aideront plus tard à démontrer l'antériorité de
son invention. En 1927 ( il a 21 ans) il montre le fonctionnement de son
dissecteur d'image transmettant
une simple ligne droite. Il perfectionne son dissecteur et en
1928 il fait une démonstration pour la presse tout à fait
concluante. En 1929 le nombre de lignes par image dépasse les systèmes
mécaniques et il transmet en direct une image de sa femme probablement
éblouie par l'éclairage intense nécessaire.
L'inconvénient majeur de son dissecteur est qu'il ne donne que de
faibles signaux. Bien qu'on ne trouve pas sur internet une description
clair du fonctionnement du dissecteur, il semble que ce soit le suivant:
Une image est formée à l'aide d'une optique
classique sur un écran à l'intérieur du tube recouvert de particules
photoémissives. Chaque point de l'image émet donc des électrons
proportionnellement à l'éclairage reçu. Un ensemble de plaques ou de
bobine magnétiques sélectionnent tour à tour chaque point de l'écran
dirigeant les électrons émis vers un multiplicateur. Le courant produit
par le multiplicateur constitue le signal vidéo. L'image n'est pas
mémorisée par le tube
En 1931 RCA lui propose d'acheter ses brevets 100 000$ et de le recruter
mais essuie un refus de Farnsworth
En 1934 Farnsworth
fait une démonstration publique de télévision. En 1936 aux
jeux olympiques de Berlin certaines caméras de télévision étaient
équipées de dissecteurs d'image.
En 1939 après une
bataille juridique de 10 ans RCA va devoir concéder un accord de licence
qui va lui coûter 1 million de dollars pour pouvoir vendre des caméras
de télévision. Farnsworth qui a été racheté (maintenant
on dirait la startup Farnswoth) par ITT va
faire des travaux dans de multiples domaines et établir de nombreux
concepts pour la détection des sous-marins, télescope infrarouge ,
radars à balayage qui va
permettre de contrôle aérien au sol , la fusion nucléaire etc .
ITT ne voulant plus financer ses recherches il s'installa mais ne pu pas
trouver les financements nécessaires. Son invention sur la fusion nucléaire, le
fusor Farnsworth - Hirsch
est actuellement utilisée comme source de Neutrons
Le dissecteur, bien qu'électronique a le même défaut que le disque de
Nipkov: Que ce soit avec le disque ou avec le dissecteur
plus on cherche à améliorer la résolution moins le signal fourni par le capteur
est important. Avec le disque il faut diminuer la taille du trou , avec le
dissecteur la surface de l'écran "oscultée" par l'électronique est petite. Dans
un cas comme dans l'autre la
luminosité du téléviseur diminue avec la résolution. Ce système est
donc une voie sans issue.
Une description cependant:
https://archive.org/details/electronictelevi00eckhrich/page/32/mode/2up?view=theater
Kalman Tihanyi Kalman Tihanyi
est
un inventeur Hongrois qui a déposé son premier brevet à l'age de 16 ans
il dépose en 1928 le brevet de la première télévision. Ce brevet est aujourd’hui inscrit au registre
international Mémoire du monde. Tihanyi est l’auteur de nombreuses
autres inventions : le drone, la caméra thermique, le concept d’écran à
plasma et le premier écran plat.
Dans son système de télévision le "Radioskop" il utilise un tube de
sa conception dans lequel, l'image à convertir en signal électrique
est projetée en permanence par une optique sur un écran tapissé
d'éléments photorésistants. un faisceau d'électrons balaye ces
éléments qui s'opposent plus ou moins en fonction de l'éclairement
reçu au passage des électrons et son recueillis par une anode .
Dans ce système l'image est permanente sur l'écran , le phénomène de
photo-résistance est donc établi avant que le faisceau vienne
"l'interroger" le signal recueilli est alors beaucoup plus important
que dans le système de Farnsworth .
Vladimir Zworykin
Vladimir Zworykin physicien et ingénieur
Russe. Il fait ses études et obtient son diplôme en 1912 à Saint Pétersbourg. Il travaille pendant un temps en France au laboratoire de
Paul Langevin où il étudie les rayons X. Après la première guerre
mondiale qu'il a vécu dans l'armée russe,
il émmigre aux
États Unis et trouve un emploi chez Westinghouse.
Il est naturalisé
américain en 1924. La télévision à cette époque
utilisait le système mécanique d'analyse d'image:
le disque tournant de Nipkow. Un premier tube,
le dissecteur d'image, destiné à remplacer le disque avait été créé par Philo Taylor Farnsworth
mais le signal électrique obtenu est faible .
Kalman Tihanyi qui n'a pas encire breveté son radioskop il
travaille à l'améliorer apporte une amélioration décisive, avec ses
récepteurs photosensibles qui vont tous recevoir le signal lumineux de
l'image. Le principe d'une image permanente
sur des photo-récepteurs est la bonne voie. Zworykin
qui s'intéresse à la
télévision depuis 1924 avait travaillé tout d'abord à l'amélioration des
cellules photoélectriques , est recruté par RCA en 1930 va
concevoir son iconoscope et le brevette en 1931
Perfectionnant son système, Il fera une démonstration
à la presse
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L'élément principal de formation d'image
dans l'iconoscope était une plaque de mica avec
un motif de granules photosensibles déposés sur le devant à l'aide d'une colle
électriquement isolante. Les granulés étaient généralement constitués de grains
d' argent recouverts
d' oxyde
de césium . L'arrière de
la plaque de mica ,
à l'opposé des granulés, était recouvert d'une fine pellicule d'argent. La
séparation entre l'argent au dos de la plaque et l'argent dans les granulés
forme de minuscules condensateurs i ,
capables de stocker une charge électrique.
Le système est d'abord chargé en balayant
la plaque avec un canon
à électrons similaire à celui
d'un tube cathodiques. Ce
processus dépose des charges dans les granulés qui, placés
dans une pièce sombre, se
déchargent lentement à une vitesse connue. Lorsqu'il est exposé à la lumière,
le revêtement photosensible libère des électrons qui sont fournis par la charge
stockée dans l'argent. Le taux d'émission augmente proportionnellement à
l'intensité de la lumière. Grâce à ce processus, la plaque forme un analogue
électrique de l'image visuelle.
Lorsque le faisceau
d'électrons balaye à nouveau
la plaque, toute charge résiduelle dans les granules s'oppose au remplissage par
le faisceau. Les charges
non absorbées par les granulés sont réfléchies dans le tube, où elles
sont collectées par
un anneau de métal placé autour de l'écran. La charge
collectée par l'anneau collecteur varie en fonction de la charge stockée à cet
endroit. Ce qui produit le signal vidéo.
Ce texte est inspiré par :
https://en.wikipedia.org/wiki/Iconoscope |
Breveté en 1923 par Zworykin, l'Iconoscope ne sera réalisé qu'entre 1930 et
1935.
Cependant, la seconde guerre mondiale a considérablement freiné
l'expansion de la télévision en 1946 il n'y avait que 7 000 téléviseurs aux
Etats Unis en 1950 il y en avait 10 millions tous utilisaient lle tube de
Zworykin modèle 1939.
Il faudra attendre l'arrivée des CCD pour détrôner l'Iconoscope ou ses
successeurs.
Site interessant sur l'histoire de la télévision RCA -
http://www.earlytelevision.org/rca_story_brewster.html |
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