Télévision, partie 4
Électronique
En 1897, le physicien anglais J. J. Thomson réussit, grâce à ses trois expériences bien connues, à dévier les rayons cathodiques, une fonction fondamentale du tube cathodique moderne (CRT). La première version du tube cathodique a été inventée par le physicien allemand Ferdinand Braun en 1897 et est également connue sous le nom de tube « Braun ». Il s'agissait d'une diode à cathode froide, une modification du tube de Crookes, avec un écran recouvert de phosphore. Braun fut le premier à concevoir l'utilisation d'un tube cathodique comme dispositif d'affichage. Le tube Braun devint le fondement de la télévision du XXe siècle. En 1906, les Allemands Max Dieckmann et Gustav Glage produisirent pour la première fois des images matricielles dans un tube cathodique. En 1907, le scientifique russe Boris Rosing utilisa un tube cathodique à l'extrémité réceptrice d'un signal vidéo expérimental pour former une image. Il réussit à afficher des formes géométriques simples sur l'écran.
En 1908, Alan Archibald Campbell-Swinton, membre de la Royal Society (Royaume-Uni), publia une lettre dans la revue scientifique Nature dans laquelle il décrivait comment la « vision électrique lointaine » pouvait être obtenue en utilisant un tube cathodique, ou tube de Braun, à la fois comme dispositif de transmission et de réception. Il développa sa vision dans un discours prononcé à Londres en 1911 et rapporté dans le Times et le Journal of the Röntgen Society. Dans une lettre à Nature publiée en octobre 1926, Campbell-Swinton annonça également les résultats de certaines « expériences peu réussies » qu'il avait menées avec G. M. Minchin et J. C. M. Stanton. Ils avaient tenté de générer un signal électrique en projetant une image sur une plaque métallique recouverte de sélénium qui était simultanément balayée par un faisceau de rayons cathodiques. Ces expériences ont été menées avant mars 1914, date de la mort de Minchin, mais elles ont été répétées par deux équipes différentes en 1937, par H. Miller et J. W. Strange d'EMI, et par H. Iams et A. Rose de RCA. Les deux équipes ont réussi à transmettre des images « très faibles » avec la plaque revêtue de sélénium d'origine de Campbell-Swinton. Bien que d'autres aient expérimenté l'utilisation d'un tube cathodique comme récepteur, le concept d'utilisation d'un tube cathodique comme émetteur était nouveau. Le premier tube cathodique à utiliser une cathode chaude a été développé par John B. Johnson (qui a donné son nom au terme bruit Johnson) et Harry Weiner Weinhart de Western Electric, et est devenu un produit commercial en 1922.
En 1926, l'ingénieur hongrois Kálmán Tihanyi a conçu un système de télévision utilisant des éléments de balayage et d'affichage entièrement électroniques et employant le principe de « stockage de charge » dans le tube de balayage (ou « caméra »). Le problème de faible sensibilité à la lumière, qui se traduit par une faible puissance électrique des tubes émetteurs ou « caméras », sera résolu avec l'introduction de la technologie de stockage de charges par Kálmán Tihanyi à partir de 1924. Sa solution est un tube de caméra qui accumule et stocke des charges électriques (« photoélectrons ») à l'intérieur du tube tout au long de chaque cycle de balayage. Le dispositif est décrit pour la première fois dans une demande de brevet qu'il dépose en Hongrie en mars 1926 pour un système de télévision qu'il appelle « Radioskop ». Après d'autres améliorations incluses dans une demande de brevet de 1928, le brevet de Tihanyi est déclaré nul en Grande-Bretagne en 1930, il demande donc des brevets aux États-Unis. Bien que sa percée soit incorporée dans la conception de l'« iconoscope » de RCA en 1931, le brevet américain pour le tube émetteur de Tihanyi ne sera accordé qu'en mai 1939. Le brevet pour son tube récepteur avait été accordé en octobre précédent. Les deux brevets avaient été achetés par RCA avant leur approbation. Le stockage de charge reste un principe de base dans la conception des dispositifs d'imagerie pour la télévision jusqu'à nos jours. Le 25 décembre 1926, au lycée industriel de Hamamatsu au Japon, l'inventeur japonais Kenjiro Takayanagi a démontré un système de télévision avec une résolution de 40 lignes qui utilisait un écran cathodique. Il s'agissait du premier exemple fonctionnel d'un récepteur de télévision entièrement électronique et l'équipe de Takayanagi a par la suite apporté des améliorations à ce système parallèlement à d'autres développements de télévision. Takayanagi n'a pas déposé de brevet.
Dans les années 1930, Allen B. DuMont a fabriqué les premiers tubes cathodiques pouvant durer 1 000 heures d'utilisation, l'un des facteurs qui ont conduit à l'adoption généralisée de la télévision.
Le 7 septembre 1927, le tube de caméra à dissecteur d'image de l'inventeur américain Philo Farnsworth a transmis sa première image, une simple ligne droite, dans son laboratoire du 202 Green Street à San Francisco. Le 3 septembre 1928, Farnsworth avait suffisamment développé le système pour organiser une démonstration pour la presse. Ce film est largement considéré comme la première démonstration de télévision électronique. En 1929, le système fut encore amélioré en éliminant un moteur-générateur, de sorte que son système de télévision ne comportait aucune pièce mécanique. Cette année-là, Farnsworth a transmis les premières images humaines en direct avec son système, notamment une image de trois pouces et demi de sa femme Elma (« Pem ») les yeux fermés (peut-être en raison de l'éclairage intense requis).
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