Les électrotechniciens
La radio :
Les récepteurs à galène :
Entre 1900 et 1929, l'utilisation des semi-conducteurs est empirique. On les rencontrait dans les détecteurs d'ondes électromagnétiques (galène) et dans les redresseurs de courants alternatifs (oxyde de cuivre, sélénium)
En 1910, les travaux de deux chercheurs américains : Dunnwoody et Pickard, sur les cristaux aboutirent à l’invention du récepteur à galène.
La galène remplaça le cohéreur de Branly (tube à limaille inventé en 1890) dans la détection des ondes hertziennes.
Les récepteurs à lampes
Thomas Edison (1847-1931), découvre, en 1883, qu’à l’intérieur d’une lampe en verre fermée hermétiquement, dans laquelle on avait fait le vide (106 mm de mercure), on peut extraire des électrons d’un filament chauffé au rouge 2300° C pour le tungstène). Il suffit de communiquer aux électrons une énergie supérieure à celle qui a pour effet de les maintenir à proximité des noyaux atomiques et les récupérer avec une plaque froide portée à un potentiel positif. Edison ne s’attarda pas sur cette découverte qui n’offrait pas à l’époque d’application
John Ambroise Fleming (1848-1945), eut l’idée en 1904, de mettre à profit l’effet Edison pour détecter les oscillations radioélectriques. Dans une lampe semblable à celle d’Edison, des électrons étaient émis par le filament suffisamment chauffé, ils étaient récupérés par une plaque placée à distance de filament et soumise à un potentiel positif. C’était une sorte de valve laissant passer le courant électrique dans un seul sens. Cette valve a été finalement appelée diode et a remplacé le cohéreur de Branly (tube à limaille inventé en 1890) dans la détection des ondes hertziennes.
Cette invention est généralement considérée comme le point de départ de l’électronique. Elle valu à son auteur la médaille Franklin en 1935.
Lee de Forest (1873-1961), en décembre 1906, intercale une grille entre les deux électrodes (plaque et filament de la diode de Fleming) afin de contrôler le courant ce qui lui permit d’amplifier un signal radio. Il dépose un brevet sur la mise au point de la triode appelée Audion qui révolutionnera la radio.
Les tubes électroniques furent d’abord utilisés en réception et en amplification du son, puis en émission avec de puissances croissantes.
Edwin Howard Armstong (1890-1954) déposa plusieurs brevets relatifs à la conception des récepteurs de radio :
- en 1914 : le circuit à réaction ;
- en 1922 : la super réaction
- en 1918 le récepteur super hétérodyne devint la structure du récepteur moderne toujours utilisé de nos jours.
L’évolution des techniques est souvent un phénomène complexe où la part individuelle n’est pas toujours dissociable de celle de la communauté. Plusieurs inventions d’Armstrong furent finalement revendiquées par d’autres à travers de nombreuses poursuites judiciaires pour violations de brevets.
Au milieu des années 1930 l’amplification hétérodyne est généralisée dans tous les récepteurs de radio
Principe de fonctionnement du récepteur super hétérodyne :
1- L’antenne procure un signal (Fo) qui traverse un filtre puis est amplifié
2- Le mélangeur est la pièce maîtresse du récepteur superhétérodyne ; où se mélangent les signaux de fréquences Fo, provenant de l'antenne, et ceux provenant de l'oscillateur local. Le signal de sortie de fréquence intermédiaire Fi est amplifié.
3- Le démodulateur : le signal modulé en amplitude Fi passe à travers une diodes qui récupère le signal sonore qui est amplifié et finalement anime le haut-parleur..
Schéma synoptique d'un récepteur hétérodyne.
Radio Philips
1934
Modulation de fréquence
Edwin Howard Armstrong développe, en 1930, des stations FM qui séduisent le public pour leur qualité sonore. En 1940, il adapte la FM aux communications mobiles militaires.
Il ne toucha aucune royaltie sur le développement de la FM et dépressif, il se suicida en 1954, totalement ruiné. Son épouse Esther, en vain, continua à se battre afin de percevoir les droits qui revenaient à son mari
On parle de modulation de fréquence FM par opposition à la modulation d’amplitude. En modulation de fréquence, l’information est portée par une modulation de la fréquence de l’onde porteuse, et non par une variation d’amplitude.
La première émission radiophonique en modulation de fréquence fut diffusée à Paris le 28.03.1954.
Les émetteurs radio
De 1887 à 1916, les émetteurs à étincelles servirent aux transmissions télégraphiques. Les années qui suivirent ont vu l'apparition d'émetteurs plus efficaces avec l'alternateur d'Alexanderson et l'émetteur à arcs de Valdemar Poulsen.
Alternateur d'Alexanderson
En 1891, Frederick Thomas Trouton donne une conférence dans laquelle il établit que si un alternateur électrique tournait à une vitesse suffisante pour produire des alternances de tension rapides, il produirait de l'énergie HF qui se transmettrait sans fil.
Nikola Tesla travaille sur des alternateurs qui, en tournant de plus en plus vite, permettent des fréquences de sortie de plus en plus élevées. Mais pour augmenter la fréquence jusqu’à plusieurs milliers de hertz, il aurait fallu que la machine tourne à plusieurs centaines de milliers de tours à la seconde ! Il était donc nécessaire d’imaginer et de tester des machines de conception différente,
De nombreux autres ingénieurs (Thomson, Duddel, …) s’étaient mis à l’ouvrage.
En 1904, Reginald Fessenden signe avec General Electric pour la fabrication d'un alternateur capable de générer une fréquence de 100 000 Hz en onde continue. L'alternateur est conçu par Ernest Alexanderson. En réalité il fallut attendre l’année 1906 pour qu’Alexanderson réalise une machine qui réponde enfin aux besoins des radioélectriciens. Cet alternateur HF produisait un courant alternatif de fréquence 25 kHz (13500m de longueur d’onde) pour une puissance de 200 kw.
L'alternateur d'Alexanderson fut très utilisé pour les radiocommunications en ondes longues par les stations côtières, mais il était trop important et trop lourd pour être embarqué à bord des navires. 1906 voit apparaître les premiers alternateurs de 50 kW. L'un est destiné à Reginald Fessenden à Brant Rock (Massachusetts), un autre à John Hays Hammond, Jr. à Gloucester (Massachusetts), et un, enfin, à la branche américaine de la société Marconi à New Brunswick (New Jersey).
Alexanderson obtient un brevet en 1911 pour son appareil. En nombre d'alternateurs utilisés celui d'Alexanderson vient juste après l'émetteur à éclateur rotatif de Fessenden et est le deuxième système capable de transmettre la voix humaine en modulation d'amplitude. Jusqu'à la découverte de l'oscillateur à tubes électroniques dans les années 1920, l'alternateur d'Alexanderson joue un rôle très important en permettant de transmettre la voix avec de fortes puissances. Le dernier alternateur d'Alexanderson, encore en état de fonctionner, se trouve à la station radio de Grimeton en Suède.
En France, Josef Bethenod et Marius Lattour, ingénieurs à la SFR, s’intéressent à la même époque à ce type de machine tournante. En coopération avec la SACM, ils conçoivent une machine différente, plus fiable et moins sensible aux vibrations. Cette technologie va rapidement devenir une référence et des machines de différentes puissances vont être fabriqiuées en de nombreux exemplaires, afin d’équiper des stations nouvelles en France et dans le monde entier.
Émetteur à arc
William Duddell (1872-1917)., en utilisant une lampe à arc au carbone, constate qu’elle émet un son.
Valdemar Poulsen réussit à élever l’efficacité et la fréquence jusqu’à 200 kHz et en dépose le brevet en 1903.
Cyril Elwell rachète le brevet et quelques émetteurs à arc et développe aux États-Unis ce système de radiotélégraphie qui est aussi adopté par l’US Navy.
En Europe cette technologie rencontre de grosses difficultés à s’implanter
Après la première Guerre mondiale, on trouve aussi des tubes électroniques si bien qu'à la fin des années 1920 les seuls émetteurs à étincelles opérationnels qui subsistaient faisaient partie de l'héritage du passé des navires. En effet, malgré l'installation de stations radioélectriques selon l’un des types cités ci-dessus, de nombreux navires avaient conservé leur émetteur à étincelles comme système de secours.
Les stations de radio
La radiophonie a pu naître grâce à l'invention des émetteurs à ondes entretenues. les premières émissions de radiodiffusion sont faites sous contrôle de l'Etat.
Gustave Auguste Ferrié (1868-1932) est un ingénieur et général français, pionnier de la radiodiffusion. Il développe la portée de la télégraphie sans fil (TSF), en installant une antenne au sommet de la tour Eiffel. L'armée procéda aux premiers essais, dès le 24 avril 1910, par la transmission de signaux destinés à la marine.
La guerre de 1914-1918 fait entrer soudainement Lyon dans l’histoire de la TSF, par l’installation d’une puissante station radiotélégraphique. Fin juillet 1914, le conflit est imminent. Le gouvernement français est conscient de la précarité des moyens de communication avec les alliés Russes. Les liaisons par fils télégraphiques se trouvent sous le contrôle de l’Allemagne, de la baltique à la Turquie. Le seul moyen de communication rapide subsistant est l’émetteur de la “Tour Eiffel”, mais Paris peut être menacé en cas d’avance rapide de l’ennemi. A l’époque la “Tour Eiffel” est équipée d’un “émetteur à étincelle”.
La situation de Lyon, ville éloignée du front, paraît favorable pour construire une station puissante. Sur le port de Marseille, dans des caisses, un émetteur “à étincelles” de 50 kilowatts livré par la S.F.R. est en instance de départ pour Saigon. Le ministre de la Guerre décide le changement d’affection et le fait transporter à la Doua, commune de Villeurbanne.
Dès 1915, le général Ferrié comprend l'immense intérêt de la triode dans les télécommunications. Assisté de son collaborateur HENRI ABRAHAM il fait construire, la lampe TM (Télégraphie Militaire). Cette triode fut fabriquée en grande série. En 1918, les usines en fabriquaient plus de mille par jour. La TM permit de construire les premiers amplificateurs qui, associés à un détecteur galène, constituèrent les premiers équipements de réception de série de l'armée française pendant la guerre 14/18.
En 1917, l’émetteur à étincelle de Lyon est remplacé par un émetteur à “arc”qui permet d’émettre en “ondes entretenues”. La communication est établie avec l’Amérique, sauf les mois d’été en raison des décharges atmosphériques parasites.
Les émetteurs de Lyon et de Paris, en permettant des liaisons lointaines avec les alliés furent un des éléments de la victoire de 1918.
En 1920, la CSF obtient du gouvernement la concession de toutes les liaisons internationales à partir de sa station de Sainte-Assise.
L'émetteur de la tour Eiffel primitif à étincelles de 1914 n'est plus utilisé. il est remplacé par des émetteurs "A LAMPES": longueur d'onde 3500 mètres pour les liaisons avec l’Europe. Des programmes radio sont régulièrement diffusés depuis la tour Eiffel .
En 1921 - Les installations de la tour Eiffel et celles de Lyon-la-Doua passent sous la responsabilité de l'administration des P.T.T..
En novembre 1921, sous l'impulsion du Général Ferrié, Yvonne Brothier de l'opéra comique, chante la Marseillaise au micro. En France, c'est la première émission en direct d'un programme musical.
Le 24 décembre 1921, la Tour Eiffel démarre ses émissions quotidiennes tous les jours vers 16 h 30, un sapeur du génie en uniforme, installé dans les locaux souterrains du Champ de Mars annonce : « Allo ! Allo, ici poste militaire de la Tour Eiffel » puis il donne lecture d'un bulletin météo, d'une revue de presse et d'un morceau de violon. Puis les programmes s'étoffent peu à peu. Des artistes bénévoles, des musiciens ou comédiens organisent des émissions dites “Radio-Concert”. Les plus célèbres sont Sacha Guitry et Yvonne Printemps.
Le 27 novembre 1921, un chroniqueur parisien écrivait ces quelques lignes : « Hier soir, qui était un samedi, Mlle Yvonne Brothier, de l'Opéra-Comique, dînait chez des amis à Melun, quand elle s'aperçut que, le soir même, avait lieu à Paris un concert auquel elle avait promis son concours. L'heure tardive ne permettant pas de réparer cet oubli, Mlle Brothier s'est rendue à la station de téléphonie sans fil de Sainte-Assise et a pu, en chantant dans le cornet émetteur de ce poste, se faire entendre à l'heure promise à Paris ».
L'auteur ne se doutait pas, en rapportant cet incident, qu'il signait l'acte de naissance d'un média destiné à un bel avenir ! En réalité, cet "évènement" n'avait rien de fortuit. On trouvera dans les ouvrages ou les sites cités ci-dessous, la longue histoire de la Télégraphie Sans Fil ainsi que celle de l'émetteur de Saint-Assise. Mais la transmission de la voix humaine (Téléphonie ou Radiophonie) n'en était encore, en France, qu'à des essais de laboratoire. C'est pour la faire connaître du grand public (et la lancer commercialement) que la Compagnie générale de TSF et sa filiale, la SFR, ont organisé le premier "concert en direct" radiodiffusé en France.
Le 26 novembre 1921, deux cent cinquante savants et ingénieurs sont réunis dans les salons du Lutétia à Paris. C'est le point d'orgue des fêtes organisées par la Société des ingénieurs électriciens à l'occasion du centenaire des travaux d'Ampère. Le banquet est présidé par Paul Laffont, sous-secrétaire d'Etat aux PTT. Les convives n'ont pas remarqué des haut-parleurs, habilement masqués, tout autour de la salle, par la décoration florale. Au dessert, un jeune acteur, pensionnaire du Théâtre Antoine, ancien élève d'une école d'électricité, se lève pour une annonce.
Les convives n'ont pas remarqué des haut-parleurs, habilement masqués, tout autour de la salle, par la décoration florale. Au dessert, un jeune acteur, pensionnaire du Théâtre Antoine, ancien élève d'une école d'électricité, se lève pour une annonce.
Il s'appelle Charles Boyer et deviendra bientôt un des artistes les plus connus du cinéma mondial :
" Messieurs, la fée Electricité est une personne éthérée qui ne saurait, malgré son désir, lever son verre à votre santé. Subtile, pour s'en excuser, elle vous ménage une surprise. De son dernier palais, le grand centre de télégraphie de Saint-Assise, des ondes vont s'envoler jusqu'à vous, et ces ondes, en votre honneur, en l'honneur de la science électrique française, vont vibrer, toutes modulées d'harmonie. Cette voix, messieurs, sera la voix de votre amie la fée, une voix qui vous dit à tous : merci de daigner m'écouter".
A quarante kms de là, à Saint-Assise, la "salle des lampes" de la station Paris-Londres est en pleine effervescence. Les techniciens s'affairent autour d'un émetteur expérimental (1 kw de puissance) "grandes ondes sur 2400m. Yvonne Brothier, une des meilleures cantatrices françaises de l'époque, fait face à un un long micro en forme de cornet. Elle ne cache pas son trac : « J'étais un peu inquiète car les techniciens m'avaient recommandé de ne pas pousser de notes trop aigües; cela risquait, parait-il, de faire sauter les lampes...Alors, j'ai commencé presque en sourdine.
Mais peut-on chanter la Marseillaise en sourdine? Je me suis dit qu'en des circonstances aussi exceptionnelles, le matériel français accomplirait, lui aussi des performances exceptionnelles. J'ai chanté de tout mon coeur, de toute mon âme et les lampes ont tenu ».Au Lutétia, le succès est complet. Les invités, debout pour la Marseillaise, écoutent avec ravissement l'air de Rosine du Barbier de Séville et la valse de Mireille au texte opportunément symbolique : ...Messagère fidèle, vers mon ami vole gaîment...parle-lui pour moi-même...
"Ce petit fait, à la vérité, resta précisèment petit puisqu'un seul quotidien devait le relater avec trois jours de retard". Monsieur Bouillane, le responsable technique de l'expérience, n'y voyait d'ailleurs qu'une vulgarisation amusante et sans lendemain ! Pourtant Sainte-Assise continue à émettre à titre expérimental, très vite imitée par de nombreux petits constructeurs et, en quelques années, le "poste de radio" apparait dans la plupart des foyers français. Avec le recul du temps, Yvonne Brothier réalisera, avec fierté, que sa voix avait ouvert un nouveau chapitre de l'histoire de la communication
A partir de 1924, sur l’émetteur de la tour Eiffel, Maurice Privat, le premier au monde, diffuse le “Journal parlé” et des chroniques.
A cette date, en plus de la Tour Eiffel, existent les postes de radiodiffusion privés suivants :
- Radiola (1922) poste de la SFR est installé à Levallois Dès 1922 on peut entendre sur Radiola, les premiers speakers et animateurs, tel le fameux Radiolo (alias Marcel Laporte), annoncer les concerts de l’orchestre de la station, des pièces de théâtre, les premières fictions radiophoniques, la venue de tel ou tel artiste, les premiers journaux parlés.
En 1924, Radiola devient Radio PARIS.
En 1933, lorsque l'Etat rachète la station privée Radio Paris, il est question d'arrêter les émissions de la Tour Eiffel. La station sera maintenue sur Ondes Moyennes et cèdera les Grandes Ondes à Radio Paris. La mauvaise qualité de réception et la faiblesse des moyens rendent les programmes peu écoutés. Radio Tour Eiffel cessera ses émissions avec l'arrivée des allemands en 1940.
- Paris-PTT (1923) est installé dans les locaux de l'école rue de Grenelle,
- Radio Lyon créée en 1924.
- Radio-LL, la station créée par Lucien LEVY, deviendra en 1935 Radio-cité.
Vers 1926/27 la situation va rapidement évoluer et de nouvelles stations de radiophonie privées vont commencer à émettre en région parisienne comme en province. On peut citer :
- Radio Fécamp créée en 1926 deviendra, en 1939, Radio-Normandie,
- Radio-Toulouse qui dès 1927 est équipée de tubes de puissance à refroidissement par eau et transmet des émissions de grande qualité.
En 1928, le pays, est couverte par un réseau d'émetteurs puissants répartis sur l'ensemble du territoire métropolitain
la Radio s'installe rapidement dans les foyers français et devient, à partir des années 1935, un élément incontournable de la vie familiale.
En 1931 la station Radio Luxembourg réalise sa première émission en trois langues : Allemand, Français et Anglais. En 1966, elle prend le nom de RTL.
La radio transforma la vie des pauvres, et surtout des ménagères, comme rien ne l'avait encore fait. Désormais, les plus solitaires ne devaient plus jamais être tout à fait seuls. Ils avaient à leur disposition toute la gamme de ce qui pouvait se dire, se chanter, se jouer ou s'exprimer par la voie du son..
Récepteur
1950
RADAR
Christian Hülsmeyer (1881-1957) expérimenta pour la première fois en laboratoire les principes de l'électricité et une fois ses études terminées, il chercha plutôt un emploi chez Siemens-Schuckert où il travailla environ deux ans, en particulier sur les équipements électriques pour navires. Après la mort d'un ami dans une collision entre navires, il quitta la compagnie pour aller à Düsseldorf avec en tête une idée pour un appareil de détection des obstacles maritimes à l'aide des ondes radio. Il y travailla seul et en 1904, il obtint un brevet de son « Telemobiloskop » utilise un émetteur à éclateur pour produire une onde radio. Celle-ci est orientée en direction par une antenne multipolaire. L'onde frappant un obstacle métallique, comme un navire, était en partie réfléchie vers la source où deux antennes dipolaires servaient de récepteur qui sonnait une cloche lors de détection. Ce système pouvait repérer approximatif des navires jusqu'à 3 kilomètres, sans pouvoir déterminer la distance. La même année, Hülsmeyer utilisa son « Telemobiloscope » au sommet d'une tour et fit un sondage vertical pour trouver l'angle d'élévation du retour maximal, ce qui donnait, par triangulation avec la courbe terrestre, la distance approximative du navire .
Hülsmeyer donna une démonstration en Allemagne et aux Pays-Bas Cependant, la marine allemande ne fut pas impressionnée, ni aucune des compagnies maritimes approchées. Un des problèmes était le fait qu'en cas de trafic maritime intense autour de l'émetteur, le signal de retour subissait de multiples réflexions. De plus, la portée était limitée, plus faible en fait que la portée des bruits de moteurs d'un navire, et l'appareil assez difficile d'utilisation. Il se remit au travail et le 16 janvier 1906, il obtint un second brevet (américain celui-là) pour une version améliorée qui permettait de filtrer les échos parasites.
Le manque d'intérêt des autorités pour cette amélioration fit sombrer l'appareil dans l'oubli. Avec le naufrage du Titanic en 1912 et la Première Guerre mondiale en 1914, on peut se demander comment l'invention de Hülsmeyer aurait pu changer le monde.
Sir Robert Alexander Watson-Watt, ingénieur écossais (1892 - 1973) en 1915, rejoignit le service météo du Royaume-Uni qui était intéressé par l'utilisation de la radio détection des orages. En effet, les éclairs en ionisant l'air, produisent un signal radio et Watson-Watt pensa utiliser la détection de ce signal pour avertir les pilotes du danger.
Dès les premières expériences, il put détecter le signal même à très longue distance. Il restait cependant deux problèmes: la direction d'où venait ce signal et comment l'afficher. Le premier problème fut résolu en utilisant une antenne directionnelle qu'on pouvait tourner manuellement pour maximiser le signal, pointant ainsi vers l'orage. Le second fut résolu par l'utilisation du tube cathodique à phosphore d'un oscilloscope récemment développé. Un tel système, mis en service en 1923, représentait un pas important vers le développement d'un système radar. Il manquait cependant la partie émission d'une impulsion et une façon de mesurer le temps aller-retour du signal pour obtenir la distance à la cible.
En 1933, le Ministère de l'Air (Air Ministry) venait de mettre sur pied un comité pour la modernisation de la défense aérienne du Royaume-Uni
Le 12 février 1935, Watson-Watt envoya une note au Air Ministry intitulé Detection and location of aircraft by radio methods et on lui demanda immédiatement une démonstration. Dans le plus grand secret, Watson-Watt, son assistant Arnold Wilkins et un seul membre du comité A.P. Rowe, assistent à la démonstration qui permit de repérer un bombardier à plusieurs occasions avec le signal émis.
Le 2 avril 1935, Watson-Watt obtint un brevet pour le système. Dès juin, son équipe pouvait détecter un avion à 27 kilomètres. À la fin de la même année, la portée était déjà de 100 km et en décembre, les plans pour cinq stations couvrant l'approche de Londres étaient déjà prêts.
En 1937, les premières stations étaient opérationnelles et le système mis à l'épreuve. Les résultats furent concluants et vingt autres stations furent commandées. Au début de la Seconde Guerre mondiale, 19 étaient construites et prêtes à assumer un rôle décisif dans la Bataille d'Angleterre. Il y avait cinquante stations à la fin de la guerre.
Télévision
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.
Constantin Senlec, un notaire d'Ardres (Pas-de-Calais), en 1881, 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 de l’image par balayage qui est la base de tout système de transmission d'images animées.
Maurice Leblanc (1857-1923), propose, en 1882, un système d’analyse à l’aide de miroirs tournant.
Paul Nipkow(1860-1940) est un ingénieur allemand, inventeur d'un dispositif précurseur de la télévision. Il s'agit d'un disque, dont le brevet a été déposé en 1884 à Berlin qui permet d'analyser une image, il est percé de trous à sa périphérie, disposés en spirale. Un rayon lumineux frappe le disque à la hauteur.des trous. Le disque en rotation laisse passer un mince rayon lumineux qui parcoure l'image à transmettre en lignes horizontales. L'image renvoie un faisceau lumineux modulé en fonction de la couleur du point d'impacte sur l'image : le noir ne renvoie pas de lumière alors que le blanc en renvoie la quasi totalité. Des cellules photoélectriques captent ces rayons en retour et génèrent un courant électrique modulé en fonction de la puissance lumineuse captée.
Pour reconstituer l’image il faut un dispositif constitué d’un deuxième disque tournant en synchronisme avec le premier et une source lumineuse qui en passant à travers le disque balaye un écran. Le rayon lumineux à son origine en passant à travers une cellule de KERR s’est trouvé modulé par le courant électrique en provenance des cellules électrique de l’émetteur de sorte qu’en balayant l’écran le rayon lumineux modolé reconstitue l’image
Nipkow présenta son invention, au publique, en 1928. Il est considéré comme un des principaux inventeurs de la télévision.
A - Schéma d’une prise de vue
par le système du disque perforé explorateur de Nipkow.
B – schéma du récepteur,
le disque est synchronisé avec celui de l’émetteur.
Ferdinand Braun (1850-1918) mit au point, en 1897, le premier tube cathodique (oscillographe), instrument fondamental de la télévision qui valut à son auteur le prix Nobel.
Édouard Belin, (1876-1963, invente, en 1907, le « bélinographe », un système capable d'envoyer des photographies à distance, via les réseaux téléphonique et télégraphique. Dès 1914, une photo de reportage est transmise par « bélinogramme ».
Il perfectionne son procédé en 1921, de façon à ce qu'il soit capable de transmettre les images par ondes radio.
Dans cet appareil, l'émetteur parcourt point par point l'image originale et mesure l'intensité lumineuse par l'intermédiaire d'une cellule photoélectrique. L'intensité est véhiculée jusqu'au récepteur. Là, une source lumineuse reproduit les intensités mesurées par la cellule photoélectrique, tout en effectuant exactement les mêmes déplacements. Ce faisant, elle impressionne du papier photographique, ce qui permet d'obtenir une copie de l'image.
Georges Rignoux et A. Fournier réalisent, à Paris en 1909, la première démonstration de transmission "instantanée" fixe à deux tons utilisant un scanner à miroir rotatif et une matrice de 64 cellules
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
Boris Rosing et son élève Vladimir Kosma Zworykin créent, en 1911, 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.
Philo Farnsworth et Vladimir Zworykin à la fin des années 1920, tandis que la télévision électromécanique se développait, ces deux inventeurs, travaillaient séparément sur un système de caméra électronique (tube cathodique)
Vladimir Zworykin, (1889-1982) chercheur russe, en 1923, dépose le brevet de l'iconoscope. C’est un tube analyseur de caméra.
l’iconoscope 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 mosaïque de grains de césium. L’image est projetée sur cette mosaïque. Chaque grain émet des électrons secondaires en fonction de l’intensité lumineuse qu’il reçoit. Il en résulte que l’image est convertie un courant dans la résistance de charge qui constitue le signal électrique.
Edouard BELIN en 1926 trvaille sur la réception d'une image à l'aide d'un oscillographe cathodique.
Le 28 décembre 1927 : le gouvernement Poincaré crée un service de radiodiffusion, rattaché aux PTT.
18 novembre 1929, alors que Vladimir Zworykin,travaille pour Westinghouse, il présente le premier récepteur de télévision entièrement électronique.
La télévision animée
Charles Francis Jenkins réalisa, 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 et 16 images par secondes. Les premières images en demi-ton furent émises en mai 1925.
John Logie Baird, (1888-1946), ingénieur écossais se consacra à la recherche sur la télévision. En 1924, il réussit à reproduire des formes géométriques simples (croix de Malte), et en 1925, un visage humain reconnaissable.
Baird, le mardi 26 janvier 1926, devant les membres de la Royal Institution présente la première séance de télévision véritable selon le procédé du disque perforé
Il ne s'agit que d'une petite image animée en noir et blanc de 30 lignes verticales, mais elle permet de distinguer clairement la silhouette d'un personnage transmise à partir d'un émetteur situé dans la pièce voisine.
En 1926, Baird, devint le premier à produire une image télévisée d'objets en mouvements. La même année, il crée un système de télévision incorporant des raies infrarouges pour filmer dans l’obscurité
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. En 1928 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 1928, , Baird créa un système de télévision couleur. Il fut chargé par les Postes allemandes, en 1929, de développer une chaîne de télévision.
Lors de sa mort, il terminait des recherches sur la télévision en relief par stéréoscopie.
Philo Farnsworth, en septembre 1927, produisit la première image avec son tube caméra (une simple ligne droite), dans son laboratoire du « 202 Green Street à San Francisco »
Farnsworth, en 1928, 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 x 3,5 pouces (son épouse Pem, les yeux clos en raison sans doute de la lumière intense..
René Barthélemy. le14 avril 1931, réalise la première transmission d'une image de trente lignes de Montrouge à Malakoff
Farnsworth fit la première démonstration publique d’un système complet de télévision le 25 août 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.
Henri de France le 6 décembre 1931 : fonde la Compagnie générale de télévision (CGT).
René Barthélemy (1889-1954), brillant ingénieur diplômé de l'École Supérieure d'Électricité élève de la promotion 1909/1910, René Barthélemy devient en 1929 chef du nouveau laboratoire de recherche sur la télévision, créé par Jean Le Duc à la demande d'Ernest Chamon, PDG de la Compagnie des Compteurs à Montrouge.
C'est avec un récepteur utilisant le disque de Paul Nipkow et une caméra mécanique à miroir de Weiler à 30 lignes de définition, mis au point dans les locaux du laboratoire de la Compagnie des Compteurs, que sera réalisée le 14 avril 1931 la première démonstration de télévision en France, à l'École supérieure d'électricité de Malakoff.
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.
Poursuivant ses travaux, il met au point fin 1934 un nouveau matériel en 60 lignes de définition qui sera utilisé pour la première émission officielle française de télévision. Elle a lieu le 26 avril 1935, sous l'égide de Georges Mandel, ministre des PTT, depuis le studio de la rue de Grenelle et consiste en une séquence de vingt minutes durant laquelle la comédienne Béatrice Bretty déclame un texte relatant sa récente tournée en Italie.
Le 2 décembre 1935, poursuivant le perfectionnement de ses appareils, il met au point et réalise une émission en 180 lignes de définition, mais le temps de la télévision « mécanique » à disque est révolu et désormais les progrès en électronique ouvrent la voie à la télévision moderne.
Quand la BBC créa sa première chaîne en 1936, le système de Baird qui atteignait une résolution de 240 lignes, était en concurrence avec la télévision électronique à 405 lignes de EMI ( Marconi) . La BBC, en 1937, choisit le système de Marconi
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 fut réalisée la première émission de télévision en 405 lignes, 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.
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 par un émetteur d'ondes courtes installé au sommet de la tour Eiffel.
En 1936, la Tout Eiffel commence ses émissions de télévision avec une définition de 441 lignes et une puissance de 30 Kw
La télévision prend son essor, mais le nombre de postes reste encore très faible. Le récepteur « Emyvisor » à tube cathodique de René Barthélemy est commercialisé par “Emyradio”, vers 1937. Les émissions officielles sont alors de trente minutes par jour.
René Barthélemy, désormais membre de l'Académie des sciences, continuera, malgré une santé précaire, d'œuvrer efficacement dans le domaine de la télévision, en y apportant son génie inventif et sa rigueur
A partir du 4 janvier 1937 : émissions de la Tour Eiffel 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 Cognacq-Jay (ancienne pension de famille). Un autre studio sera aménagé rue de l'Université dans l'ancien « Magic City ». Pour cela un émetteur Telefunken est installé au sommet de la Tour Eiffel. Ces émissions régulières en français et partiellement en allemand dureront jusqu'au 12 août 1944. Elles étaient reçues par un millier de récepteurs en 441 lignes, essentiellement 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 1015 et même 1042 lignes.
1er 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 Telefunken de la tour Eiffel en 441 lignes jusqu'à l'incendie accidentel de l'émetteur.
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 (image positive et modulation d'amplitude), les émissions commencent fin 1949 dans cette définition. La France est le seul pays à l'adopter (les autres pays choisiront les 625 lignes, image négative et modulation de fréquence).
Le 25 avril 1950 : Lille est la première ville de province équipée d'une station émettrice de télévision..
A l’émission : les signaux correspondant à un programme de télévision sont de deux types, l’image et le son qui sont transmis à l’aide de deux émetteurs distincts alimentant la même antenne. .L’émission du son se fait, comme pour un poste de radio, soit en modulation d’amplitude ou de fréquence. L’émission de l’image captée par une caméra module une onde UHF.
Les récepteurs de Télévision sont conçus selon le schéma suivant :
Téléviseur 1950
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.
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.
La télévision en couleur ne se développa qu’après 1950
