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I- Principe et Bases du fonctionnement de la télévision
A- Composition d’une image Une image, comme une photographie, ou comme celle qui se forme sur la rétine de notre œil, est composée d’une multitude de points lumineux. Chaque point de l’image est de dimension si réduites que l’on a l’impression que les points voisins sont confondus à lui : ceci est dû à la limitation du pouvoir séparateur de l’œil. Le pouvoir séparateur de l’œil est la propriété qu’il possède de distinguer deux points rapprochés. Ce pouvoir est malgré tout limité. Cette limite dépend des individus et des objets (luminosité, contraste). On estime que l’œil, pour des observations habituelles, ne peut distinguer 2 points éloignés de moins de 3.10-4 radians. Le cercle pouvant être perçu comme un point unique est appelé cercle de confusion. Son diamètre dépend de la distance d'observation. Lorsque l’on observe de très prés une reproduction photographique sur un journal, on remarque une série de points qui constitue la trame de la photo. Vue à une certaine distance, elle finit par paraître uniforme dans ses teintes : l’œil ne distingue plus les points séparés lorsque l’image est assez éloignée ou lorsque les points sont suffisamment rapprochés. Comme pour le journal, l’image de télévision est décomposée en un grand nombre de points élémentaires. A l’émission, des systèmes électroniques font l’analyse de cette image, en explorant successivement et non simultanément, tous les points de cette image. Plus il y en aura, plus la définition de l’image sera bonne.
Un exemple de luminophores (il en existe plusieurs type : des ronds, des rectangulaires...)
B- Principe du balayage Tous ces points, transmis dans un certain ordre, au moyen d’une onde porteuse à haute fréquence, doivent être reproduits à la réception, dans le même ordre, pour que l’image soit fidèle. Cette opération inverse est la synthèse de l’image. Il a été convenu d’analyser l’image au moyen d'un faisceau électronique, ligne par ligne, exactement comme le fait l’œil qui parcourt une page de texte : il commence en haut à gauche, balaie une première ligne de gauche à droite, revient rapidement à gauche légèrement en dessous de cette première ligne puis balaie la deuxième ligne et ainsi de suite. En télévision, l’analyse d’une image se fait exactement de cette manière et cette opération s’appelle le BALAYAGE : l’image est lue à la manière d’un livre. Animation TV Mais si a un moment donné, il n’y a que un point qui est éclairé sur l’écran , pourquoi voyons-nous une image complète tout le temps ? En fait, cela est du à la persistance rétinienne. Le mécanisme de la vision comprend la réception de la lumière par l’œil, suivie de la transmission de l’information au cerveau. Or ces phénomènes ne sont pas instantanés : les réactions chimiques qui se produisent au niveau de la rétine lorsqu’elle reçoit de la lumière demandent quelques secondes, ainsi que leur transmission au cerveau. C'est pourquoi les impressions lumineuses restent sur la rétine pendant environ 0,1 s. C’est la persistance rétinienne. Plus les détails d’une image sont fins, plus
les surfaces élémentaires qui la composent doivent être
serrées et par conséquent, plus le nombre de lignes doit être
grand. L’indice du perfectionnement des systèmes de
télévision est donc le nombre de lignes dans lequel on
décompose l’image. Cette caractéristique est d’une telle
importance qu’elle suffit à définir la qualité d’un
système de télévision comme Standard. Mais quelle doit être le nombre de pixels (c’est à dire de points) suivant une ligne, pour que la résolution horizontale soit la même que la résolution verticale ? Dans un écran classique, le rapport Longueur/Hauteur est de 4/3. Pour un téléviseur de 625 lignes, le nombre de "colonnes" est donc de 625 x 4/3 = 833.
C- Caractéristiques du balayage Pour former une image de télévision, le balayage ne se fait pas directement en passant de la ligne n à la ligne n+1. Il est en fait entrelacé. Cela signifie que le faisceau balaie d’abord les lignes impaires (trame impaire) puis les lignes paires (trame paire).
Balayage des lignes paires puis des lignes impaires Ceci a pour but de balayer l’écran de haut en bas 50 fois/secondes, au lieu de 25 par secondes. L’image formée scintille moins. Ceci est également du au fait que le courant du secteur est à une fréquence de 50Hz. Il y a ainsi moins de risques de perturbations sur l’image. Voici quelques caractéristiques du balayage :
Caractéristiques des images, trames et lignes
D- Le signal électrique Enfin, la télévision n’existerait pas si l’on n’avait pas trouvé le moyen de transformer une image en courant électrique, tout comme le son (rôle d’une caméra, et d’un microphone)
Notre étude se limitera à ce
qui se passe dans le téléviseur. On ne s'intéressera pas à la
création du signal, ni à sa transmission.
E- Schéma synoptique d'un téléviseur Voici enfin le schéma synoptique d'un téléviseur :
E- Histoire de la télévision Avant de voir le fonctionnement, voici un petit historique de la télévision :
1- La transmission par ondes électro-magnétiques En
1887, Heinrich HERTZ met en évidence l'existence et la
propagation des ondes électromagnétiques grâce à un émetteur
(une bobine) et un récepteur (un résonateur).
2- La télévision A la fin
du 19ème siècle, des travaux sur la photo-électricité
(phénomène qui sert à concevoir des cellules sensibles à la
lumière produisant un courant électrique), ainsi que sur les
faisceaux d'électrons sont lancés.
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