télévision (suite)

Tubes-image

On a donné le nom de tubes-image aux tubes à rayons cathodiques sur les écrans desquels l’image télévisée se reproduit. Il en existe deux types principaux, suivant qu’il s’agit de télévision en noir et blanc ou de télévision en couleurs. Dans le cas de la télévision en noir et blanc, il n’y a pas de différences fondamentales de fonctionnement avec les tubes d’oscilloscopes. On y retrouve un canon à électrons (cylindre de Wehnelt), plusieurs électrodes de commande et un bloc de déviations magnétiques (selle) contrôlant la modulation du faisceau électronique, lequel balaie la face avant du tube (écran), recouverte intérieurement d’une substance luminescente ; l’intensité du signal appliqué au tube détermine celle du faisceau, dont l’impact sur l’écran donne lieu à une luminosité plus ou moins grande du spot.

Techniques appliquées

Définitions

Depuis l’avènement de la télévision électronique, de nombreuses définitions ont été utilisées : 405 lignes en Grande-Bretagne, 441 en France et aux États-Unis, 455 en France, 525 aux États-Unis, 567 par Philips, 625 dans divers pays, 819 en France et dans d’autres pays, enfin 1 029 par Barthélemy. Cette prolifération a conduit à la norme internationale de 625 lignes, applicable à court terme ; corollairement, il est prévu que toutes les émissions se feront en couleurs.

Le choix d’une définition peut paraître arbitraire. Ce n’est pas le cas. Même avec une analyse à 25 images par seconde, il y a un risque, comme au cinéma, de percevoir un certain papillotement de l’image. En télévision, on a résolu ce problème en analysant verticalement l’image deux fois, une fois les lignes paires et ensuite les lignes impaires, donc chaque fois la moitié du nombre de lignes. Il y a alors 50 demi-images, ce qui élimine le risque de papillotement. Quant à la fixation d’une définition, celle-ci doit être le produit de trois facteurs premiers entre eux, par exemple 7 × 9 × 13 pour 819 lignes et 5⁴ pour 625 lignes.

Ces définitions d’ordre élevé ont pour conséquence immédiate l’utilisation de fréquences elles-mêmes très élevées. C’est ainsi que la largeur du spectre occupé par les émissions françaises en 625 lignes est de 8 MHz, l’écart entre les porteuses image et son étant de 6,5 MHz. En radiodiffusion ordinaire, la bande passante permet de placer un grand nombre de stations dans la gamme des ondes moyennes : vers 1930, on pouvait même recevoir à Paris les émissions de télévision de Londres sur la longueur d’onde habituelle de 340 m, mais la définition était de 60 lignes. Depuis quelques années, la situation a été normalisée : on réserve des créneaux spéciaux pour la télévision, la bande IV (470-585 MHz) et la bande V (610-960 MHz) et, dans chacune d’entre elles, il est possible de disposer d’une cinquantaine de canaux individuels. Mais il s’agit d’ondes métriques, dont la propagation se fait en portée optique, ce qui implique des systèmes d’antennes spéciaux palliant, si faire se peut, les effets de masque dus aux obstacles physiques entre l’émetteur et le récepteur.

Signal de télévision

Le signal transmis (signal vidéo) est très complexe. Il doit en effet transmettre non seulement les informations lumineuses photoélectroniques, mais aussi celles qui asservissent le récepteur à l’émetteur (tops de synchronisation), sous formes d’impulsions carrées d’amplitudes et de durées différentes, ou encore de formes particulières, elles-mêmes pouvant varier suivant qu’il s’agit de modulations positives ou négatives. Normalement, toutes ces commandes sont assurées de façon correcte grâce à l’électronique.

Réception en noir et blanc

En raison des très hautes fréquences utilisées, la liaison entre l’antenne et le récepteur ne peut s’effectuer qu’avec des câbles spéciaux, généralement du type coaxial, comportant une âme en cuivre électrolytique ou en métal cuivré, une gaine isolante en polyéthylène à faible coefficient diélectrique, une tresse protectrice de fils de cuivre concentrique à l’âme et enfin un manchonnage en chlorure de vinyle. L’impédance caractéristique est dans tous les cas de 75 Ω environ, et la capacité linéique de l’ordre de 50 pF/m, tandis que l’atténuation est de l’ordre de 0,2 dB/m à la limite entre les bandes IV et V.

Le système utilisé est du type à changement de fréquence (superhétérodyne), le câble d’antenne étant adapté à l’antenne et à l’étage d’entrée du récepteur pour pouvoir recueillir le maximum d’énergie. La fréquence des signaux est modifiée par un oscillateur local et amplifiée comme fréquence intermédiaire (FI), puis détectée et de nouveau amplifiée comme vidéofréquence (VF) et finalement appliquée à l’électrode de commande du tube reproducteur. L’amplificateur de vidéofréquence est d’autre part relié à un étage séparateur, dans lequel sont extraits les signaux de synchronisation lignes et trames, qui, après avoir traversé les deux bases de temps, attaquent le bloc de déviations (inductives) entourant le col du tube. Un bloc d’alimentation assure toutes les tensions nécessaires y compris la très haute tension (THT) du tube appliquée à la métallisation intérieure de celui-ci. Certains réglages sont automatiques, d’autres peuvent être commandés. Quant au tube, la tendance est d’augmenter son angle d’ouverture, 110°, ce qui a notamment pour conséquence de réduire sa longueur, donc la profondeur du récepteur.

Réception en couleurs

À l’époque de la télévision électromécanique, de nombreux expérimentateurs étudiaient la transmission des images colorées. En 1940, la Columbia Broadcasting System avait imaginé un disque qui tournait devant l’objectif de la caméra, comportant des segments d’une matière transparente et colorée, chacun d’eux correspondant à l’une des trois couleurs fondamentales. L’analyse était séquentielle, les segments se déplaçant les uns après les autres. La fréquence de trame était de 120 Hz et deux trames successives étaient entrelacées. À la réception, un disque analogue était parfaitement synchronisé avec le premier. Indépendamment de quelques démonstrations publiques, ce système fut assez rapidement abandonné en raison de nombreux inconvénients : à 20 images par seconde, le diamètre du disque devait être de l’ordre de 1 m avec une vitesse tangentielle de 60 m/s, et le bruit du mouvement de rotation était très important. Actuellement, le système trichrome est à la base des techniques modernes. En effet, l’œil humain est très sensible au vert, moins au rouge et encore moins au bleu. Pour ces couleurs primaires, on a déterminé leurs coefficients trichromatiques, dont le mélange assure une reproduction correcte des couleurs.