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Invention et technologie visuelle

En 1862 l’abbé Giovanni Caseli invente le télégraphe qui dessine, il le baptisera « pantélégraphe » .Son système (électromagnétique) va préfigurer le balayage électronique des futurs tubes cathodiques.

50 ans plus tard, Edouard Belin invente son appareil de phototélégraphie à cylindre « le bélinographe » utilisé pour la transmission d’images fixes. Mais ce procédé reste cependant bien trop lent pour qu’on puisse envisager la transmission d’images animées.

En 1873, Willoughby Smith et son assistant J. May  découvre par hasard les propriétés photoélectriques du sélénium qui va donner naissance à ce que tous les photographes connaissent, la cellule photovoltaïque pour mesurer l’éclairement. Mais surtout, cette découverte donne aux chercheurs un moyen de transformer la lumière en courant électrique.

En 1881, Constantin Senlecq utilise une plaque d’ébonite percé de trous remplis de sélénium. L’invention est brevetée mais ne dépasse pas ce stade, son invention s’appelle le télectroscope. Cette idée est reprise par Paul Nipkow et le brevet du télescope électrique déposé le 6 juin 1884.

En 1925 les conditions technique rendent possible des vitesses satisfaisantes pour la transmission d’images grâce à l’arrivée des premiers systèmes électroniques. Les grands principes de la télévision seront définitivement établis dans cette période des années 1920. Celui qui va introduire le tout électronique s’appelle Vladimir Kosma Zworykin avec son invention, « l’iconoscope » premier tube de prise de vue. L’iconoscope a un concurrent, le dissecteur d’images de Phil Farnsworth. l’iconoscope et le dissecteur d’image seront côte à côte aux jeux olympique de Berlin en 1936. Mais Farnsworht déclarera forfait 4 ans plus tard malgré les sommes engagé dans son projet.

En 1935 les toutes premières images réalisées par René Barthélémy  sont de 30 lignes. Le nombre de lignes constitue la définition et la qualité de l’image. Rapidement il va réussir à porter ses appareils à 240 lignes. Il développe en même temps le procéder d’entrelacement pour réduire le scintillement de l’image. Ces travaux furent inspirés par l’écossais John Logie Baird lors de sa démonstration expérimentale de 1926.

Henri de France réalisera les premières réceptions de télévision sur tube cathodique en 1932 et c’est en 1937 que le studio de grenelle émet avec une définition d’image en 455 lignes.

Aux états unis la première station commercial est inaugurée en 1936 avec 343 lignes et sera définitivement arrêté en 525 lignes en 1941.

En 1949, Henri de France défini le standard d’images haute définition à 819 lignes considéré comme étant la limite admissible pour un tube cathodique et un tube de prise de vue.

Le décret d'adoption de cette définition a été signé le 20 Novembre 1948 par François Mitterrand et c’est en 1953 que l’assemblée nationale vote les crédits pour la mise en place du grand service public télévisuelle.

Ce fut la meilleure image de télévision N&B au monde.

Les états unis resteront avec du 525 lignes et l’Angleterre 405. Déjà à l’époque Barthélémy aurait souhaité du 1025 lignes. Mais est-ce réalisable ? Déjà que le 819 lignes présente un inconvénient, une bande passante de 14 MHz contre 8 MHz pour le 625 lignes.

Cette magnifique image en 819 lignes ne fait pourtant pas l'unanimité. D’un côté l'industrie autonome française comptait sur cette supériorité dans le domaine de la haute définition pour grossir ses exportations et de l’autre les industriels affiliés à des firmes étrangères ou utilisant leur brevet auraient préférés le 625 lignes, c'est-à-dire la définition américaine transposée à notre courant de 50 Hz.

Ce problème de lignages sera bientôt éclipsé par l’arrivée de la couleur en 1951 avec NTSC (National Television Systm Committee traduit par de mauvaises langues en « jamais deux fois la même couleur »). L'Europe ayant d’autre priorité (sortie de la guerre et reconstruction) ne viendra que 15 ans plus tard à la couleur.

 Cette idée de la couleur, Paul NipKow y pensait déjà en 1894. Au début du siècle, Otto Von Bronk dépose un brevet dans ce sens , Zworylin en fait autant en 1925. John Logie Baird mettra au point un procédé qui sera appliqué expérimentalement aux États-Unis dès 1929 utilisant la propriété de l'oeil humain mis en évidence par Maxwell. Il s'agit de notre perception des objets multicolores reposants sur une triple alliance visuelle, par reconstitution à partir de trois couleurs de base le rouge le vert et le bleu.

En 1957 à partir du système NTSC , l'Europe développera ses propres techniques de télévision couleur.

Lors du colloque international, différentes techniques vont s'affronter. Le système à échantillonnage des couleurs de Georges valensi, celui à double message du professeur boutry, celui à deux sous porteuse de Philips et le séquentiel le simultané de Henri de France. Le choix se fixe sur le système de Henri de France en 625 lignes qui a pour nom SECAM. La qualité de ces images couleurs impressionne les étrangers. De son côté le groupe allemand Telefunken propose le PAL. Les Russes penchent pour le NTSC américain mais retiennent finalement le SECAM. Le SECAM fera ses débuts officiels le 1er octobre 1967 en France (télévision couleur 2ème chaine). Le monde sera donc divisé en trois standards, NTSC, PAL, SECAM.

Mais comment faire circuler des programmes dans le monde entier avec ces différents systèmes ? La BBC conçoit un convertisseur très complexe qui rend possible la mondovision et notamment la transmission en direct des premiers pas de l'homme sur la lune le 21 juillet 1969. Il y a, à cette époque en France 10 millions de récepteurs monochromes et seulement 200 000 téléviseurs couleur qui ne peuvent encore capter que sur les trois quarts de la surface de l'Hexagone.

 Les motifs de cette division qui ont pu déterminer les standards sont également dû aux fréquences du courant électrique, 60 Hz aux États-Unis et au Japon, et 50 Hz ailleurs, ce qui a déterminé les normes de définition américaine à 525 lignes et européennes 625 lignes. Ainsi la France fera donc un retour en arrière en revenant à ce standard 625 lignes N&B et couleur, les échanges mondiaux sont simplifiés et la technique de la couleur plus facile à mettre en œuvre. C’est un retour à la compétition entre les systèmes proposés, le SECAM sera utilisé dans de nombreux pays au monde. Le 819 lignes sera progressivement abandonnée et cessera ses émissions le 19 juillet 1983, date de l'arrêt du dernier émetteur.

1970 - Avec la micro-électronique, le japonais Seiko réalise à partir de la fin des années 70 des téléviseurs de poche. Le tube cathodique fait l'objet d'une extrême miniaturisation et prend la forme d'un écran plat format timbre poste. C'est la technologie des cristaux liquides. Mais le but premier n'est pas de rapetisser les écrans mais plutôt de créer des écrans muraux plats très grands. Deux technologies sont utilisées pour arriver à ce but : les cristaux liquides et aussi les cellules au phosphore.

Dans les années 60 on imaginait déjà l'arrivée des grands écrans plats de télévision. Cela semblait si proche que le cinéma s'empara de la chose et l'on put voir ce film dans lequel une famille se réuni autour d'un téléviseur à écran plat « Fahenheit 451 ».

 1984 - C’est l'arrivée des récepteurs numériques ( en parallèle avec une nouvelle norme D2MAC), une nouvelle étape importante pour l'ensemble des techniques audiovisuelles. Les microprocesseurs numériques remplacent plusieurs centaines de composants, et la construction modulaire d'un téléviseur est systématisée. Contrairement aux anciens téléviseurs, le réglage des circuits qui se faisaient au moyen de potentiomètre ajustable disparaissent au profit de ces microprocesseurs. Le téléviseur peut ainsi être capable d'effectuer lui-même ses réglages automatiquement au fur et à mesure du vieillissement de ses circuits pour une qualité optimale de l'image et du son. Mais pour l'heure, c'est un signal analogique qui est reçu par ces téléviseurs qui traite ensuite numériquement le signal. Bien que ce traitement apporte une qualité certaine en supprimant les altérations, le résultat ne pourra être parfait que lorsque ce signal sera traité dès son origine, c'est-à-dire dès la transmission du programme en numérique.

Les émetteurs de télévision des grandes chaînes nationales seront les derniers à être numérisés autant pour des motifs financiers que parce qu'ils doivent assurer le fonctionnement du parc existant des téléviseurs analogiques. C'est uniquement dans les studios que le numérique s'installe, cela va servir à unifier totalement les procédés de télévision et à la suppression des systèmes NTSC, PAL, SECAM.

 

1985 - le D2 Mac mis au point en Grande Bretagne en 1984, est une norme intermédiaire entre analogique et numérique pour faciliter le passage vers la haute définition et adapter la technologie moderne de l'image et de la communication compatible avec le format 16/9 et la TVHD. Les laboratoires Français vont faire évoluer le D2 MAC par un multiplexage numérique, la norme D2 MAC/PACKET.

1990 –le D2 Mac sera exploité pour la télédiffusion par satellite (générations TDF 1), puis sur les réseaux câblés à compter de 1991.

la norme D2 Mac sera abandonnée le 1er Janvier 2000 au profit du DVB MPEG-2 .

La diffusion en D2 MAC sera arrêtée le 1er Juillet 2006.

Le SECAM (analogiques) sera définitivement abandonné en 2011 avec l’arrivée de la TNT.

 

Les systèmes de procédés de photos ou cinéma en relief n’était jusqu’à présent que des curiosités techniques. La seule salle de cinéma permettant la perception du relief sans lunettes se situait à Moscou avec un écran à réseau . Dans cette même période, les états unis et l’Europe propose des procédés qui nécessite des lunettes spéciales mais reste toujours dans le domaine de la curiosité car les équipements de studios et des particuliers ne sont guère enclin à changer leurs récepteurs pour des procédés peu aboutis. En 1986 la 3D fait dans le grand spectacle avec le procédé IMAX. Le Futuroscope fait découvrir des films 3D de qualité dont l’incontournable film de Jean Jacques Annaud « Les ailes du courage  ».

Le seul procédé complètement compatible avec les équipements télévisuel conventionnel est le procédé par anaglyphe, procédé imaginé en 1891 par Louis Ducos de Hauron, inventeur de la photo couleur avec Charles Gros. L’anaglyphe est la superposition sur le même support de deux images coloré en deux couleurs complémentaire, le rouge et le cyan. Tout le monde connait ces lunettes au verre rouge et cyan jouant le rôle de filtre. Ce procédé ne permet cependant pas la reproduction des couleurs. Et bien que le relief soit parfaits en projection salle de cinéma (quoique et seulement en noir et blanc),sur un téléviseur (analogique) les signaux mélangé pour la transmission et imparfaitement décodés provoque un flou résiduel très fatiguant pour les yeux.

La stéréoscopie, le procéder le plus ancien pour la reconstitution du relief utilisé par D. Brewester en 1844 consiste a réaliser d’un même sujet deux images correspondant à la vision de chaque œil. Ensuite les images sont disposé côte à côte et visualisé séparément de tel manière que chaque œil ne puisse voir que l’image qui lui est destinée. Pour obtenir un résultat comparable sans les inconvénients de la séparation oculaire et obtenir une reproduction stéréoscopie en couleur sur un seul et même support visuel ce sera la lumière polarisé associée à des filtres de polarisation qui paraitront la meilleur des solutions pour un écran.

En 1936, Edwin H. Land, créateur de la société Polaroid est l’initiateur des filtres polarisés.

Pour la reproduction du relief, chaque verre de lunette est polarisé et orienté à 90° l’un par rapport à l’autre. Ainsi chaque œil ne perçoit que l’image qui lui est destiné, ce qui permet la restitution binoculaire. Mais le téléviseur doit de son côté pouvoir transmettre simultanément deux images en même temps. Il faut deux tubes cathodique dont les plans de polarisation sont orienté (comme les lunettes) à 90° et d’un miroir à 45° disposé entre les deux tubes pour visualiser l’ensemble. Philips a crée ce type de téléviseur (à tube cathodique) pour des applications industrielle seulement. Nous n’en sommes pas encore aux écrans plats ni à la technologie actuels.

Il y a deux types de lunettes polarisante, les lunettes passives (pas d'électronique embarquée) donc légères. Mais l'inconvénient, c'est que chaque œil ne reçoit qu'une moitié de résolution et de luminosité et qu'il faut être bien en face de l'écran pour percevoir un effet 3D correct. Cette technologie est utilisée par certains écrans et ordinateurs portables. Dans les salles de cinéma, pour celles qui utilisent la technologie polarisante, la technique change un peu. Deux projecteurs dotés de filtres polarisants différents envoient chacun leur partie du film (canal gauche et canal droit), avec des images entières. L'écran, pour l'occasion métallisé, retourne les deux images en conservant pour chacune l'orientation des rayons lumineux. Les lunettes polarisées dans le même sens que les projecteurs permettent ainsi à chaque œil de recevoir sa partie du film.

Les lunettes active, aussi appelée stéréoscopie alternée, ou encore 3D active est la technologie la plus utilisée à l'heure actuelle. Le principe : remplacer chaque image par deux images différentes affichées successivement en masquant à tour de rôle un des deux yeux. Le procédé nécessite ainsi un écran qui fonctionne à la fréquence minimum de 100 Hz pour digérer le volume doublé d'images. Il y a aussi des lunettes actives (dites Active Shutter), dont les deux verres sont en fait des écrans à cristaux liquides qui scintillent de façon asynchrone entre opacité et transparence à la même fréquence que l'écran, laissant chaque œil voir uniquement l'image qui le concerne.

Cette technologie est la plus qualitative (pleine résolution, colorimétrie intacte, pas de limitation d'angle de vision) un émetteur à infrarouges est chargé d'assurer la bonne synchronisation entre l'écran et les lunettes. C'est la technologie utilisée par la plupart des fabricants de téléviseurs.

La recherche audiovisuelle vise aujourd'hui à faire disparaître les lunettes. La TV 3D aura certainement plus d'adeptes ce jour là...

Puis viendra le tour à l’holographie, principe établi en 1947 par Dennis Gabor. Mais est-ce que nous parlerons encore d'écran ou de plate forme visuelle ?

 

Gasty


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3 réactions à cet article    


  • escartefigue 10 juillet 2013 15:24

    Intéressant .


    Et quelques années plus tard on inventait Jean-Pierre Pernaud .

    Qui lui nous explique la fabrication des sabots en Haute Lozère .

    • adeline 10 juillet 2013 19:56

      Incroyable que cet article soit - , j’ai beaucoup de mal avec cela, merci Gasty, re-publiez celui sur les poireaux ?

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