télévision (suite)

Vers 1930, on assiste à une véritable prolifération de réalisations diverses, la plupart utilisant des tubes à rayons cathodiques et différents procédés de balayage : systèmes électroniques, disque à lentilles, cellule de Kerr, etc. En 1931, Henri de France (né en 1911) effectue une transmission en 38 lignes sur 220 m de longueur d’onde, et Henry Piraux (né en 1902) fait une des premières démonstrations publiques de télécinéma au Conservatoire national des arts et métiers. En 1935, René Barthélemy (1889-1954) réalise un tube de 50 cm de diamètre et une caméra à multiplicateur d’électrons qui est mise en service à Paris-P. T. T. Henri de France et R. Cahen mettent au point un analyseur à 180 lignes et 25 images par seconde qui explore directement une scène de 2 × 2 m avec une source lumineuse d’éclairage indirect de 1 kW seulement, ainsi qu’un système électronique de balayage à finesse variable de 180 à 405 lignes pour télécinéma. Les mêmes expérimentateurs effectuent en 1936 une liaison bilatérale entre les cuirassés Bretagne et Provence sur ondes de 10 m en 120 lignes et 25 images par seconde. En 1936 également, la tour Eiffel commence ses émissions de télévision avec une définition de 441 lignes et une puissance de 30 kW. Dès 1926, l’Écossais John Logie Baird (1888-1946) avait fait, non seulement à Londres mais aussi à Paris, des démonstrations publiques de télévision en 28 lignes et 12,5 images par seconde, définition assez médiocre, d’autant plus qu’elle se faisait sur grand écran avec des lampes à incandescence.

Tubes de prise de vues

Iconoscope

Ce premier tube de prise de vues électronique a été imaginé en 1923 par Vladimir K. Zworykin (né en 1889), qui avait déjà réussi en 1911 à obtenir une image sur un tube à rayons cathodiques. Il est constitué comme un tube à rayons cathodiques ayant une cathode et un canon à électrons, mais dans lequel les électrons émis viennent balayer la surface d’une plaque de mica recouverte d’une mosaïque de grains d’argent oxydé sur lesquels du césium a été absorbé (plusieurs centaines de milliers par millimètre carré). L’image est projetée sur cette mosaïque. Les cellules, étant isolées les unes des autres, émettent des photoélectrons suivant l’intensité lumineuse qui les frappe et prennent ainsi une charge proportionnelle à cette intensité. Le balayage point par point par le faisceau électronique donne lieu à une émission d’électrons secondaires vers la plaque métallisée de signal formant condensateur avec le mica. Dans ce tube, le faisceau balaie d’abord les lignes impaires et ensuite les lignes paires.

Supericonoscope

Dans cet appareil, la mosaïque est remplacée par une cible ayant un coefficient d’émission secondaire élevé. L’image à analyser est projetée non pas sur la mosaïque, mais sur une photocathode dans un bras du tube. Les photoélectrons, dont le nombre dépend de la luminosité de chaque élément d’image, assurent ainsi une image électronique sur la cible. Le tube est en partie métallisé intérieurement, mais la simplification par rapport à l’iconoscope entraîne une sensibilité dix fois plus grande.

Dissector de Farnsworth

Il s’agit d’un tube cylindrique métallisé intérieurement, à une extrémité duquel on projette l’image à transmettre sur une photocathode circulaire plane, au césium. L’image électronique qui en résulte est contrôlée par des bobines de déviation qui lui assurent les mouvements nécessités par les conditions d’analyse.

Orthiconoscope

Dans l’iconoscope et le supericonoscope, on observe un phénomène gênant ; l’irrégularité de l’émission secondaire de la cible ou de la mosaïque dans le retour des électrons entraîne une variation de sensibilité qui donne naissance à une tache difficile à corriger. Dans l’orthiconoscope, il n’y a pas d’émission secondaire, la tension d’accélération étant de 200 V au lieu de 1 000 V. La mosaïque est transparente et absorbe les électrons du faisceau, tandis que les déviations lignes et images sont respectivement assurées par des systèmes électrostatiques et inductifs. Les électrons résiduels constituent le signal utile.

Image orthicon

Ce tube réunit en un tube unique les avantages du dissector de Farnsworth, de l’iconoscope et du supericonoscope. Il comprend une photocathode continue et transparente, les électrons du faisceau n’étant accélérés que par une basse tension (180 V). Une cible très mince reçoit les électrons de la photocathode et l’on a sur sa face interne une image électronique comme dans le supericonoscope. Les électrons du faisceau repoussés par la cible traversent alors un multiplicateur d’électrons entourant le canon à électrons. La sensibilité de l’image orthicon est telle qu’elle est cent fois supérieure à celle du supericonoscope.

Une variante a consisté à supprimer le multiplicateur d’électrons à l’intérieur du tube et surtout à disposer devant la mosaïque une grille de 1 600 mailles par millimètre carré. Le rôle joué par cette grille est principalement de supprimer certains inconvénients tels que la tache qui apparaît dans l’orthiconoscope.

Vidicon

Les vidicons n’utilisent pas de substances photoémissives comme les précédents, mais des éléments comme le sulfure de cadmium ou le sélénium amorphe. Chaque point de la cible prend une charge proportionnelle à l’intensité lumineuse qui le frappe, la décharge étant assurée par le balayage du faisceau cathodique. L’ensemble de ces courants de décharge représente le signal de télévision. Le seul inconvénient majeur est un traînage marqué (rémanence). En revanche, les avantages sont une grande sensibilité (supérieure à celle de l’œil humain) et surtout la possibilité de réaliser des caméras de très faibles dimensions (15 cm de longueur et 25 mm de diamètre), mais trop petites pour correspondre aux très hautes définitions, ce qui n’est pas incompatible avec certaines applications.

Plumbicon

En 1963 apparaît un nouveau type du type vidicon, le plumbicon, ainsi dénommé en raison de la structure de la cible à base d’oxyde de plomb (PbO). Un de ses avantages est sa caractéristique linéaire, l’amplitude du signal étant rigoureusement proportionnelle à l’intensité lumineuse sur la cible. Un autre avantage est l’élimination de certaines perturbations entraînant une saturation, comme les effets de solarisation dus à une source lumineuse intense dans le champ observé. Il existe plusieurs types de plumbicon, de dimensions comparables à celles des vidicons, jusqu’à un modèle réduit de 16 mm de diamètre. Initialement, ces tubes ont été prévus pour la télévision en couleurs, et leur qualité les a répandus dans le monde entier. Ils ont de très nombreuses applications pratiques, notamment dans toutes les installations de télévision en circuit fermé où les problèmes de définition sont moins rigoureux.