Le téléviseur de John Logie Baird : une des premières télévisions mécaniques

L’inventeur écossais John Logie Baird a eu de nombreuses idées ingénieuses, mais elles n’ont pas toutes été retenues. Sa phonovision était une des premières tentatives d’enregistrement vidéo, les signaux étant conservés sur des disques phonographiques. Sa noctovision utilisait la lumière infrarouge pour voir les objets dans l’obscurité, ce qui, selon certains experts, était un précurseur du radar.

Mais Baird a gagné sa place dans l’histoire grâce à la télévision. Le 26 janvier 1926, des membres sélectionnés de la Royal Institution se sont réunis dans le laboratoire de Baird, dans le quartier de Soho à Londres, pour assister à la diffusion d’une image petite mais clairement définie du visage d’un mannequin ventriloque, envoyée de l’émetteur électromécanique de la télévision à son récepteur. Il a également fait une démonstration de la télévision avec un sujet humain, que les observateurs pouvaient voir parler et bouger sur l’écran. Pour cela, Baird est souvent crédité de la première démonstration publique de la télévision.

John Logie Baird [shown here] Il a utilisé des têtes de mannequins ventriloques dans ses premières expériences car ils ne craignaient pas la chaleur et les lumières vives de sa télévision. Images d’histoire des sciences/Alamy

Comment le disque de Nipkow a conduit au téléviseur de Baird

Pour être clair, Baird n’a pas inventé la télévision. La télévision fait partie de ces inventions qui ont bénéficié de la collaboration de nombreux contributeurs, collaborateurs et concurrents. Le point de départ de Baird était l’idée d’un « télescope électrique », breveté en 1885 par l’ingénieur allemand Paul Nipkow.

L’appareil de Nipkow capturait une image en la divisant en une séquence verticale de lignes, à l’aide d’un disque rotatif percé de trous sur le pourtour. Les perforations étaient décalées en spirale de sorte que chaque trou capturait une tranche de l’image à son tour, ce que l’on appelle aujourd’hui des lignes de balayage. Chaque ligne était codée sous forme de signal électrique. Un appareil récepteur convertissait les signaux en lumière, pour reconstruire l’image. Nipkow n’a cependant jamais commercialisé son télescope électrique, et au bout de 15 ans, le brevet a expiré.

L’encart de gauche montre comment le téléviseur divise une image (dans ce cas, le visage d’une personne) en lignes verticales. Bettmann/Getty Images

Le système que Baird a présenté en 1926 utilisait deux disques de Nipkow, l’un dans l’appareil de transmission et l’autre dans l’appareil de réception. Chaque disque était percé de 30 trous. Il a équipé le disque de lentilles en verre qui focalisaient la lumière réfléchie sur une cellule photoélectrique. Lorsque le disque de transmission tournait, la cellule photoélectrique détectait le changement de luminosité passant à travers les lentilles individuelles et convertissait la lumière en un signal électrique.

Ce signal était ensuite envoyé au système de réception. (Une partie de l’appareil de réception, conservé au Science Museum de Londres, est présentée en haut.) Le processus était alors inversé, le signal électrique étant d’abord amplifié puis modulé par une lampe à décharge au néon. La lumière passait à travers une fente rectangulaire pour se concentrer sur le disque de réception de Nipkow, qui tournait à la même vitesse que l’émetteur. L’image était visible sur une plaque de verre dépoli.

Les premières expériences ont été réalisées à l’aide d’un mannequin, car les nombreuses lampes à incandescence nécessaires pour fournir un éclairage suffisant rendaient le disque trop chaud et trop lumineux pour une personne. Chaque trou dans le disque ne capturait qu’une petite partie de l’image globale, mais tant que le disque tournait suffisamment vite, le cerveau pouvait reconstituer l’image complète, un phénomène connu sous le nom de persistance de la vision. (Dans une chronique Hands On de 2022, Markus Mierse explique comment construire un téléviseur électromécanique moderne à disque de Nipkow à l’aide d’une imprimante 3D, d’un module LED et d’un microcontrôleur Arduino Mega.)

John Logie Baird et la « vraie télévision »

Les lecteurs réguliers de cette chronique savent à quel point il est difficile de documenter les « premières » historiques – la première radio, le premier télégraphe, la première prothèse de bras de haute technologie. La revendication de Baird selon laquelle il a été le premier à diffuser publiquement une émission de télévision ne fait pas exception. Pour compliquer les choses, la première démonstration de son téléviseur n’a pas eu lieu le 26 janvier 1926 devant ces membres estimés de la Royal Institution, mais en mars 1925 devant des clients curieux dans un grand magasin Selfridges.

Comme le raconte Donald F. McLean dans son excellent article de juin 2022 « Before ‘True Television’: Investigating John Logie Baird’s 1925 Original Television Apparatus », Baird a utilisé un appareil similaire pour la démonstration de Selfridges, mais il n’avait que 16 trous, organisés en deux groupes de huit, d’où son surnom de Double-8. La résolution était à peu près aussi éloignée de la haute définition que possible, montrant des silhouettes ombragées en mouvement. Baird ne considérait pas cela comme de la « vraie télévision », comme le note McLean dans son article Actes de l’IEEE morceau.

En 1926, Baird a prêté une partie du téléviseur qu’il avait utilisé dans sa démonstration Selfridges au Science Museum de Londres.PA Images/Getty Images

Écrit en décembre 1926 dans
Le sans fil expérimental et l’ingénieur sans filBaird a défini la vraie télévision comme « la transmission de l’image d’un objet avec toutes les gradations de lumière, d’ombre et de détails, de sorte qu’il soit vu sur l’écran récepteur tel qu’il apparaît à l’œil d’un observateur réel ». Considérez la démonstration de Selfridges comme un test bêta et celle de la Royal Institution comme le dévoilement officiel. (En 2017, l’IEEE a choisi de marquer ce dernier et non le premier avec un Milestone.)

La démonstration de 1926 marque un tournant dans la carrière de Baird. En 1927, il fonde la Baird Television Development Co. et, un an plus tard, il réalise la première transmission télévisée transatlantique, de Londres à Hartsdale, dans l’État de New York. En 1929, la BBC décide de tester le système de Baird en effectuant quelques émissions expérimentales en dehors des heures normales. Après cela, la télévision mécanique prend son essor en Grande-Bretagne et dans quelques autres pays européens.

La BBC a utilisé différentes versions du système mécanique de Baird de 1929 à 1937, en commençant par le système à 30 lignes et en passant à un système à 240 lignes. Mais finalement, la BBC est passée au système entièrement électronique développé par Marconi-EMI. Baird a ensuite commencé à travailler sur l’un des premiers systèmes électroniques
couleur Les systèmes de télévision, appelés Téléchrome. (Baird avait déjà démontré un système de télévision couleur mécanique efficace en 1928, mais il n’a jamais pris.) Pendant ce temps, aux États-Unis, Columbia Broadcasting System (CBS) a tenté de développer un système de télévision couleur mécanique basé sur l’idée originale de Baird d’une roue chromatique, mais a finalement cédé à une norme électronique en 1953.

Baird a également expérimenté la télévision stéréoscopique ou tridimensionnelle et un écran de 1 000 lignes, similaire à la télévision haute définition actuelle. Malheureusement, il est décédé en 1946 avant d’avoir pu convaincre quiconque d’adopter cette technologie.

Dans une interview de 1969 dans Horaires de la télévisionLa veuve de John, Margaret Baird, a évoqué certains développements de la télévision qui auraient fait le bonheur de son mari. Il aurait apprécié la couverture médiatique massive des événements sportifs, a-t-elle déclaré. (Baird avait fait la première diffusion en direct du Derby d’Epsom en 1931.) Il aurait été ravi des programmes d’actualité. Et, ce qui est mon préféré, elle pensait qu’il adorerait la diffusion annuelle du concours Eurovision de la chanson.

Autres inventeurs de la télévision : Philo Farnsworth, Vladimir Zworykin

Mais comme je l’ai dit, la télévision est une invention à laquelle de nombreux contributeurs ont contribué. De l’autre côté de l’Atlantique, Philo Farnsworth expérimentait un système entièrement électrique qu’il avait imaginé pour la première fois alors qu’il était lycéen en 1922. En 1926, Farnsworth avait obtenu suffisamment de soutien financier pour travailler à plein temps sur son idée.

L’une de ses principales inventions fut le dissecteur d’images, également connu sous le nom de tube dissecteur. Ce tube de caméra vidéo crée une image électronique temporaire qui peut être convertie en signal électrique. Le 7 septembre 1927, Farnsworth et son équipe réussirent à transmettre une seule ligne noire, suivie d’autres images de formes simples. Mais le système ne pouvait traiter que des silhouettes, pas des objets tridimensionnels.

Pendant ce temps, Vladimir Zworykin expérimentait également la télévision électronique. En 1923, il déposa un brevet pour un tube vidéo appelé iconoscope. Mais ce n’est qu’en 1931, après avoir rejoint RCA, que son équipe développa une version fonctionnelle, qui survint de manière suspecte après la visite de Zworykin au laboratoire de Farnsworth en Californie. L’iconoscope surmontait certaines des déficiences du tube dissecteur, notamment la capacité de stockage. Il était également plus sensible et plus facile à fabriquer. Mais l’un des inconvénients majeurs du dissecteur d’image et de l’iconoscope était que, comme le téléviseur original de Baird, ils nécessitaient des lumières très vives.

Tout le monde travaillait à la mise au point d’un meilleur tube, mais Farnsworth prétendait avoir inventé à la fois le concept d’une image électronique se déplaçant dans un tube à vide et l’idée d’un tube de caméra à mémoire. L’iconoscope et toutes les améliorations futures dépendaient de ces brevets fondateurs. RCA le savait et proposa d’acheter les brevets de Farnsworth, mais Farnsworth refusa de les vendre. Une affaire d’interférence de brevets s’ensuivit sur plusieurs années, qui se termina finalement en faveur de Farnsworth en 1935.

Pendant que l’affaire était en cours, Farnsworth fit la première démonstration publique d’un système de télévision entièrement électrique le 25 août 1934 au Franklin Institute de Philadelphie. Et en 1939, RCA accepta finalement de lui verser des royalties pour utiliser ses technologies brevetées. Mais Farnsworth ne parvint jamais à concurrencer commercialement RCA et son système de télévision entièrement électrique, qui allait dominer le marché de la télévision aux États-Unis.

Finalement, Harold Law, Paul Weimer et Russell Law ont développé un tube plus performant dans leurs laboratoires de Princeton, l’orthicon d’image. Conçu pour les missiles téléguidés de l’armée américaine, il était 100 à 1 000 fois plus sensible que l’iconoscope. Après la Seconde Guerre mondiale, RCA a rapidement adopté le tube pour ses caméras de télévision. L’orthicon d’image est devenu la norme industrielle en 1947, et l’est resté jusqu’en 1968 et le passage à la télévision couleur.

Le chemin vers la télévision n’était pas évident

Mon professeur de grec détestait le mot « télévision ». Il considérait comme une abomination le fait de combiner le préfixe grec
télos (loin) avec une base latine, vider (à voir). Mais les débuts de la télévision était une sorte d’abomination, personne ne savait vraiment ce que cela allait être. Comme Chris Horrocks l’explique dans son livre au titre délicieux, La joie des sets(2017), La télévision s’est développée en relation avec les médias qui l’ont précédée : le télégraphe, le téléphone, la radio et le cinéma.