Histoire des techniques de télévision

L'histoire des techniques de télévision concerne les avancées successives qui ont mené des premiers dispositifs d'images mécaniques aux diffusions par satellite ou aux programmes sur téléphone portable. L'histoire de la télévision comme média est décrite en article séparé.

Les inventeurs

L'invention de la télévision ne peut être attribuée à un seul homme ; ce fut un lent travail d'amélioration collective entre chercheurs et bricoleurs de différents pays dont les premiers concepts remontent aux années 1880. Ce furent les découvertes successives en électricité et électronique qui permirent de réaliser les projets théoriques des premiers chercheurs.

• 1881, un notaire d'Ardres (Pas-de-Calais), Constantin Senlecq émet l'idée qu'on pourrait transmettre une image de télévision en projetant celle-ci sur une surface photo-sensible composée de points de sélénium, matériau photo-électrique ; le résultat de chaque point est transmis séquentiellement à un récepteur synchronisé avec l'émetteur. On a là, le grand principe de l'analyse séquentielle qui est la base de tout système de transmission d'images animées.
• 1884, un ingénieur allemand, Paul Nipkow, étudie un dispositif semblable à base de disque en mouvement. Il ne le présentera publiquement qu'en 1928 à Berlin.
• 1923, Vladimir Zworykin, chercheur russe, dépose le brevet de l'iconoscope.
• 30 octobre 1925, John Logie Baird réalise la première expérience de transmission d'images à Londres.

La télévision électromécanique

Les premières images fixes

A l’origine de tous les dispositifs de télévision se trouve la découverte de l’effet photoélectrique du sélénium par Willoughby Smith en 1873, l’invention du disque de Nipkow par Paul Nipkow en 1884, et l’analyseur d’image de Philo Farnsworth en 1927.

En 1884, Nipkow, un étudiant allemand de 20 ans, proposa et breveta la première télévision électromécanique^[1]. Le système de disque tournant de Nipkow est considéré comme la première image obtenue par balayage. Constantin Perskyi proposa le mot télévision dans une publication lue au congrès international d’électricité à l’exposition universelle de Paris le 25 août 1900, en citant les travaux de Nipkow et d’autres.

La photoconductivité du sélénium et le disque de Nipkow furent utilisés pour la première transmission électrique d’image, et au début du XX^e siècle, des photographies en facsimilé étaient transmises sur les lignes téléphoniques et télégraphiques pour les journaux.

Ce n’est cependant qu’en 1907 que la technique des tubes amplificateurs permit de développer un procédé viable^[2] La première démonstration de transmission "instantanée" fixe à deux tons est due à Georges Rignoux et A. Fournier à Paris en 1909, utilisant scanner à miroir rotatif et une matrice de 64 cellules^[3]. En 1911, Boris Rosing et son élève Vladimir Kosma Zworykin créent un système de télévision utilisant un analyseur à miroir tournant, capable de transmettre des images « grossières » sur une ligne vers un tube cathodique. Ces images étaient encore fixes, en raison du manque de sensibilité et de rapidité des cellules.

La télévision animée

Le 25 mars 1925, l’inventeur écossais John Logie Baird montra l’image télévisée d’une silhouette mobile dans une démonstration au magasin Selfridge's à Londres. Il montra en privé la première vraie image mobile de télévision avec échelle de gris, et non plus une silhouette en octobre 1925, puis en démonstration publique à son laboratoire de Londres en janvier 1926. Les images n’avaient que 30 lignes de balayage, suffisantes pour reconnaître un visage^[4].

En 1927, Baird transmit un signal sur 438 miles entre Londres et Glasgow. En 1928 la société de Baird diffusa le premier signal de télévision transatlantique de Londres à New-York, puis vers un navire. Il démontra également la première télévision en couleur, puis infrarouge et même stéréoscopique, en utilisant des optiques et filtres additionnels. En parallèle, il développa un système d’enregistrement de vidéodisque appelé « phonovision » en 1927. Le système de Baird atteignit une résolution de 240 lignes en 1936 à la BBC, avant d’être définitivement supplanté par la télévision électronique à 405 lignes de EMI (Marconi).

Aux États–Unis, Charles Francis Jenkins put montrer en juin 1925, une transmission de silhouette d’un jouet mobile (un moulin à vent) depuis une station radio jusqu’à son laboratoire de Washington DC. Il utilisait un scanner de lentilles tournantes avec 48 lignes^[5] et 16 images par secondes. Les premières images en demi-ton furent émises par AT&T's en mai 1925.

En Union Soviétique, Léon Theremin développa également un système à miroir tournants, d’abord de 16 lignes en 1925, puis 32 et 64 avec entrelacement en 1926. Il transmit et projeta des images en quasi-temps réel sur un écran carré de 5 pouces^[5]. En 1920 il atteignit 100 lignes, ce qui ne fut dépassé qu’en 1931 par RCA avec 120 lignes.

Ce fut Herbert E. Ives de “ Bell Labs” qui fit la démonstration la plus spectaculaire de télévision en avril 1927, expérimentant sur le terrain un système de télévision à lumière réfléchie, visualisé sur petit et grand écran (respectivement 2 x 2,5 inches et 24 x 30 inches) entre Washington et New York par fil, puis radiodiffusé depuis Whippany, New Jersey. Les sujets, incluant Herbert Hoover, étaient éclairés par un scanneur à faisceau d’une ouverture de 50, à 16 images par seconde.

La télévision électronique

Le développement de la télévision ne s’accéléra qu'avec l’invention des premiers dispositifs de prise de vue à balayage électronique, qui permirent enfin d’atteindre une définition d’image acceptable, plusieurs centaines de lignes et dizaines d’images par seconde.

Auparavant le tube cathodique avait déjà été utilisé en récepteur, mais c’est en 1911 que l’ingénieur Alan Archibald Campbell-Swinton décrivit le premier en détails comment une image pourrait être transmise en utilisant un tube cathodique à l’émission comme à la réception. Son discours reporté par le Times reproduisait une publication au journal Nature de 1908^[6]

A la fin des années 1920, tandis que la télévision électromécanique se développait, deux inventeurs, Philo Farnsworth et Vladimir Zworykin travaillaient séparément sur un système de caméra électronique. La solution décisive d’une prise de vue utilisant l’émission secondaire avec accumulation pendant tout un cycle de balayage, est décrite pour la première fois par le hongrois Kálmán Tihanyi en 1926, et précisée en 1928.

En septembre 1927, Philo Farnsworth's produisit la première image avec son tube caméra (une simple ligne droite), dans son laboratoire du « 202 Green Street à San Francisco » [1]. En 1928, Farnsworth avait un système assez développé pour présenter à la presse une image de film animé. En 1929, le système était amélioré, sans aucune pièce mobile. La même année, Farnsworth transmit la première image humaine sur un écran de 3 x3,5 pouces (son épouse Pem, les yeux clos en raison sans doute de la lumière intense).

Farnsworth fit la première démonstration publique d’un système complet de télévision le 25 aout 1934 au ‘Franklin Institute’ à Philadelphie. D’autres inventeurs avaient présenté des composants similaires, ou des images fixes ou issues de film, mais Farnsworth fut le premier à combiner le balayage électronique d’une camera et d’un récepteur pour montrer une image en direct animée et avec échelle de gris. Sa caméra demandait cependant trop de lumière, et son travail s’arrêta.

Vladimir Zworykin expérimentait également le tube cathodique pour créer des images. En 1931, avec l’équipe de RCA il créa la première camera utilisable, appelée Iconoscope. Farnsworth considéra qu’il y avait recouvrement avec son brevet de 1927, et en 1935, une décision de l’agence américaine des brevets reconnut l’antériorité à Farnsworth contre Zworykin. En novembre 1939, après perte de son procès, RCA donna 1 million de dollars (équivalent de 13 millions aujourd’hui) pour utiliser le brevet de Farnsworth.

Au Royaume Uni, Isaac Shoenburg reprit l’idée de Zworykin's pour développer le tube “Emitron” de Marconi-EMI's, coeur de la caméra conçue pour la BBC. Avec elle, le 2 novembre 1936 un service à 405 lignes démarra depuis les studios de Alexandra Palace, émis par un pylône spécial sur le toit. Transmis initialement en alternance avec le système électromécanique de Baird's, il s’avéra très vite supérieur. Ainsi commença le premier service régulier de bonne définition. Ce pylône est toujours utilisé.

La télévision en couleur

La plupart des chercheurs comprenaient l’importance de la transmission d’images en couleurs, un premier brevet en Russie en 1889 pour un système en couleur à balayage électronique montre que ce désir est ancien. John Logie Baird montra la première transmission en couleur, utilisant des scanneurs à disques tournant à filtres de couleur en émission et réception^[7],[8]

En 1938, le système shadow mask pour la télévision fut breveté par Werner Flechsig en Allemagne. La télévision en couleur fut montrée au International radio exhibition Berlin en 1939.

Le 16 août 1944, Baird fit la première démonstration d’un écran en couleur entièrement électronique. Son système à 600 lignes utilisait un triple entrelacement, avec six balayages par image^[9],[10].

Les postes de télévision

A l’époque de la télévision électromécanique, des postes de télévision ont été vendus de 1928 à 1934 au Royaume Uni, aux États-Unis et en Russie. Les premiers postes commercialisés par Baird en 1928 étaient des radios avec l’addition d’un dispositif d’image utilisant un néon derrière un disque de Nipkow, dont les ouvertures en spirales produisaient une image de la taille d’un timbre-poste, doublée par une lentille. Le dispositif était également vendu sans radio. Environ un millier de ces «televisors» furent vendus entre 1930 et 1933.

Le premier téléviseur commercial à tube cathodique a été produit par Telefunken en Allemagne en 1934, puis par d’autres fabricants en Angleterre (1936) et aux États-Unis (1938). Le poste le moins cher avant la seconde guerre mondiale fut fabriqué aux États-Unis en 1938, avec un tube de 8 cm, vendu 125 dollars (équivalent à 863 dollars en 2007), un modèle à écran de 30 cm était vendu 445 dollars.

Environ 19 000 postes de télévision électroniques furent fabriqués en Angleterre, 1 600 en Allemagne, et 7 000 à 8 000 aux États-Unis avant l’arrêt de production en 1942, pour reprendre en 1945.

L’usage de la télévision explosa aux États-Unis après la guerre, avec l’expansion progressive des émetteurs, la baisse des prix due à la production en grande série, le développement des loisirs et des revenus. Aux États-Unis seuls 0,5% des ménages avaient un téléviseur en 1946, 56% en avaient un en 1954 et 90% en 1962. En Angleterre, il y en avait 15 000 en 1947, 1,4 million en 1952 et 15 millions en 1968.

Les standards

Les différents pays ont utilisé des standards de télévision différents dès le « noir et blanc » : La France adopta d’abord le système allemand à 441 lignes, puis passa à 819 lignes, ce standard haute définition procurait la meilleure image possible pour l'époque, le double du standard anglais à 405 lignes. Cependant, il demandait des caméras à bande passante quadruple, dont sensibilité était plus faible, et surtout la bande hertzienne occupée était doublée (12 MHz). La France adopta le standard européen à 625 lignes au moment de l'introduction de la couleur, essentiellement pour permettre la diffusion ultérieure d'un plus grand nombre de chaînes ce que n'aurait pas permis le standard à 819 ligne en raison de la bande passante necessaire. Le pays développa son propre standard couleur SECAM qui fut d'ailleurs aussi adopté par l'Ex-URSS et l'Afrique du Nord.

Pour la couleur, toute l’Europe passa donc au standard 625 lignes 50HZ à la fin des années 60 en adoptant le SECAM ou le PAL selon l'influence politique des pays initiateurs des deux standards, alors que l’Amérique du Nord adopta le NTSC à 525 lignes 60 HZ dès 1941.

Evolution des récepteurs après 1950

téléviseur 1950

Les premiers récepteurs en "441 lignes" puis 819 lignes en France en 1950 étaient de type à amplification directe, avec un seul canal en bande VHF basse, l'antenne était en forme de H, faite de deux dipoles verticaux couplés qui comportaient une dizaine de tubes "octal" ce qui lui valut le surnom d'antenne rateau.

Après l'apparition d'autres canaux et d'émetteurs en VHF, la seconde génération de téléviseurs utilisait le changement de fréquence, avec le "rotacteur" de canaux, muni de modules d'accord à introduire selon les canaux. La dérive des oscillateurs obligeait à agir sur le réglage fin pour avoir une image correcte. Un récepteur en "noir et blanc" utilisait une quinzaine de tubes électroniques.

L'apparition d'une deuxième chaîne sur la bande UHF en 625 lignes fit ajouter le module UHF d'abord à tubes, puis avec les premiers transistors. Le réglage de la fréquence de réception s'effectuait par un bouton rotatif, le passage de la première à la 2ème chaine par des boutons poussoir. Ces téléviseurs ont pu plus tard capter le 3ème chaine et les suivantes, mais il fallait régler la fréquence de réception à chaque changement de chaine. Pour y remédier, des téléviseurs avec 6 ou 8 boutons poussoir, chacun préréglé sur une chaine ont fait leur apparition. Les télécommandes et le "zapping" étaient encore inimaginables. Des téléviseurs mixtes tubes/transistors ont été commercialisés, les premiers transistors ne permettant pas les fonctions de puissance et haute tension.

L'apparition de la couleur a donné naissance à la première génération de téléviseurs couleur des années 60, munis du tube cathodique à masque (shadow mask) et à trois canon agencés en delta, les ancien téléviseurs noir en blanc restant compatibles avec les emissions. Le réglage des convergences sur ce type de poste demandait une très grand expertise du dépanneur, avec environ 25 réglages à refaire après chaque intervention ou selon l'emplacement du téléviseur (influence du champ magnétique terrestre). Le dépanneur en télévision était d'abord un changeur de tubes électroniques, car ces téléviseurs en comportaient une trentaine.

En 1968, le tube trinitron de Sony résoud ce probléme de convergence, mais les tubes Trinitron ne sont commercialisés en France que sur des téléviseurs portables. Les écrans couleur de type PIL (Précision In Line) sont commercialisés par Thomson à partir de 1975 sur des téléviseurs grand écran (56 et 67 cm de diagonale). En moins de deux ans, tous les téléviseurs couleur vendus en France ont été équipés de tubes autoconvergents (du modèle PIL pour les fabricants européens).

Les premiers téléviseurs "tout transistors", sont apparus vers le milieu des années 70. Ces téléviseurs étaient plus stables et plus fiables grace à l'introduction progressive des circuits intégrés. Le son était disponibles dès la mise sous tension du téléviseur et l'image au bout de quelques secondes (le temps que le canon à électrons du tube cathodique chauffe), contre 30 secondes à une minute pour un téléviseur dit à lampes.

Les écrans plats cathodiques, les vidéo-projecteurs et la haute définition (à titre expérimental) font leur apparition dans les années 80 .

Enfin la révolution est en cours pour remplacer les tubes cathodiques par les écrans plasma et LCD apparus vers 2000, et généralisés en 2008. En 2011, on ne trouve plus de téléviseurs, ni de moniteur à tube cathodique dans le commerce.

Le métier de dépanneur de télévision disparaît progressivement depuis l'an 2000, les techniques d'intégration et d'interconnexion ne permettent que de remplacer des modules.

La télévision en 3D fait son apparition dans les magasins en 2009^[11].

Chronologies

Dans le monde

En Belgique

• Histoire de la télévision en Belgique

En France

• 28 décembre 1927 : création par le gouvernement Poincaré du service de radiodiffusion, rattaché aux PTT.
• 14 avril 1931 : première transmission d'une image de trente lignes de Montrouge à Malakoff par René Barthélemy.
• 6 décembre 1931 : Henri de France fonde la Compagnie générale de télévision (CGT).
• Décembre 1932 : René Barthélemy réalise un programme expérimental en noir et blanc (définition : 60 lignes) d'une heure par semaine, « Paris Télévision ». Il y a très peu de postes de réception (une centaine) qui sont surtout dans les services publics.
• 26 avril 1935 : sous l'impulsion de Georges Mandel, première émission officielle de télévision française (60 lignes) depuis le ministère des PTT, 103, rue de Grenelle à Paris. La comédienne Béatrice Bretty, Jean Toscane et René Barthélemy sont les premiers visionnés de la télévision en France.
• 8 novembre 1935 : émission à la définition de 180 lignes et un émetteur d'ondes courtes est installé au sommet de la tour Eiffel.
• 4 janvier 1937 : premières émissions tous les soirs de 20 heures à 20h30. Il y a une centaine de postes chez les particuliers.
• 3 septembre 1940 : la télévision française est prise en main par les Allemands.
• 7 mai 1943 vers 15h, la première émission de Fernsehsender Paris est émise depuis la rue Cognac-Jay (ancienne pension de famille). Un autre studio sera aménagé rue de l'Université dans l'ancien « Magic City ». Ces émissions régulières dureront jusqu'au 12 août 1944. Les émissions étaient reçues par un millier de récepteurs en 441 lignes, notamment installés dans les hôpitaux et les foyers pour soldats.
• 1944 : René Barthélemy met au point la définition de la télévision à 819 lignes. Pendant les années d'occupation, Barthélemy a atteint 1 015 et même 1 042 lignes.
• 1^er octobre 1944 Reprise des émissions de télévision après la libération de Paris. Les émissions sont diffusées depuis les studios de Cognacq-Jay.
• 1945 : après réparations suite aux sabotages opérés par les Allemands, les émissions de télévision reprennent via l'émetteur de la Tour Eiffel.
• 5 juin 1947 : premier direct en dehors des studios depuis le théâtre des Champs-Élysées à Paris.
• 20 novembre 1948 : le standard d'émission est adopté par le décret Mitterrand à 819 lignes, les émissions commencent fin 1949 dans cette définition. La France, la Belgique, et la principauté de Monaco adoptent ce standard, tandis que les autres pays européens conservent leurs anciennes normes dites basse définition (ne dépassant pas 450 lignes).
• 1959 : L'europe se rallie à la nouvelle norme unifiée à 625 lignes.
• 18 avril 1964 : inauguration de la deuxième chaîne en noir et blanc (en 625 lignes).
• 27 juin 1964 : loi créant l'Office de radiodiffusion télévision française placé sous la tutelle (et non plus l'autorité) du ministère de l'Information.
• 1^er octobre 1967 : passage de la deuxième chaîne en couleur, la France ayant choisi en juin 1967 le SÉCAM IIIB (standard d'encodage de la couleur, inventé par Henri de France).
• 1^er octobre 1968 : début de la publicité sur la première chaîne.
• 31 décembre 1972 : lancement de la troisième chaîne qui est en couleur dès son démarrage. Comme la première et la deuxième chaine à ses débuts, elle n'est pas reçue de suite par toute la population française.
• 8 juillet 1974 : loi divisant l'ORTF en sept établissements autonomes : Radio France, TF1, Antenne 2, FR3, Télédiffusion de France (TDF), la SFP (Société française de production et de création audiovisuelles), l'INA (Institut national de l'audiovisuel).
• 1^er septembre 1975 : le programme de TF1 est diffusé en couleur sur FR3 à midi et l’après-midi jusqu’au démarrage des émissions de FR3 à 18 h.
• 6 janvier 1976 : passage de TF1 en couleur en région parisienne sur des émetteurs spécifiques.
• En 1983 : fin du passage de TF1 en couleur et arrêt des émetteurs 819 lignes noir et blanc.
• 2 janvier 1984 : lancement de la chaîne francophone TV5.
• 4 novembre 1984 : mise en service de la première chaîne privée payante Canal+. Elle utilise les émétteurs VHF libérés suite à l'arrêt de TF1 en noir et blanc. De ce fait, la couverture de cette chaine est nationale dès le début.
• 20 février 1986 : lancement de la première chaîne généraliste commerciale française, La Cinq. Dirigée par Silvio Berlusconi, elle émettra jusqu'au soir du 12 avril 1992.
• 22 février 1986, naissance de la première chaîne musicale hertzienne TV6 qui durera un an.
• 21 février 1986 : création de La Sept (Société d'édition de programmes de télévision).
• 16 avril 1987 : privatisation de TF1. L'État vend 50 % au groupe Bouygues pour 3 milliards de francs français (plus de 457 millions d'euros).
• 1^er mars 1987 : lancement de Métropole Télévision dite M6.
• 12 avril 1992 : arrêt de La Cinq, à minuit.
• 28 septembre 1992 : lancement d'Arte sur le 5ème réseau hertzien, la chaîne culturelle franco-allemande.
• 31 mars 2005 : création de la TNT (Télévision numérique terrestre).
• 30 octobre 2008 : lancement officiel de la TNT HD en France. L'offre comprend les 4 chaînes gratuites TF1 HD, France 2 HD, M6 HD et Arte HD
• 5 janvier 2009 : la publicité est supprimée du service public (France 2, France 3, France 4, France 5, France Ô) entre 20h et 6h du matin.
• 18 octobre 2009 : Arrêt de la télévision analogique dans le nord cotentin (sauf pour Canal plus).
• 29 novembre 2011 : Arrêt prévu de la télévision analogique dans le Languedoc-Roussillon et les derniers DOM-TOM qui la recevaient encore^[12]. C'est la fin de la télévision analogique.

Notes et références

• (en) Cet article est partiellement ou en totalité issu de l’article de Wikipédia en anglais intitulé « history of television » (voir la liste des auteurs)

Voir aussi

Articles connexes

• télévision

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