La télévision

1. La télévision Plan de l’exposé I°Définition II°Historique III°Principe de fonctionnement IV°Les ondes hertziennes V°La parabole VI °Le câble

2. La télévision I. Définition Télévision : dispositif de transmission instantanée d'images et de sons, par câble ou par ondes hertziennes.

3. La télévision II°Historique Les progrès de la télévision sont liés aux progrès de l’électronique • Invention du tube cathodique • émission d’électrons par une cathode chauffée (cathodique) • émission sous vide dans un tube scellé • visualisation du point d’impact sur une surface phosphorescente Braun en 1897, Zworykin en 1923 mettent au point le tube cathodique. Mais c'est un écossais :Campbell-Swinton, qui invente le principe de la télévision en 1908

4. La télévision III°Principe de fonctionnement Le cœur de la télévision repose sur le fonctionnement du tube cathodique Tube cathodique écran Zone d’impact des électrons : conversion faisceau d’électrons en lumière Émission des électrons Circuit de déviation des électrons

5. La télévision fonctionnement du tube cathodique La télévision est basée sur un principe de transformation d’un signal électronique en une succession d’images recréant ainsi une sensation de mouvement. Pour cela on utilise un tube cathodique et le principe de la superposition des couleurs.

6. Ecran phosphore Canon à électron ( émission thermo ionique : une cathode chauffée émet des électrons La télévision • Le tube cathodique • Le tube cathodique pour une télévision noir et blanc ou couleur est constitué à la base d'une ampoule de verre dans lequel règne un vide poussé. • Quelque que soit le type de téléviseur à tube cathodique, le principe est toujours le même : • un canon à électrons émet des électrons dans un tube dans lequel règne un vide aussi parfait que possible. • Ces électrons vont frapper un écran à un endroit précis, déterminé par une circuiterie électronique complexe dont le principe repose sur la commande de deux bobines de déviation du faisceau d’électrons : une pour l’axe des abscisses, une pour l’axe des ordonnées . • Le point d’impact est matérialisé par un effet lumineux lié au produit qui recouvre l’écran : phosphore …

7. La télévision Le principe du balayage, bobine de déviation Pour un téléviseur noir et blanc, deux bobines permettent de déplacer le faisceau d’électrons pour qu’il arrive au bon endroit sur le tube cathodique. Une bobine est chargée de piloter le faisceau sur l’axe des abscisses et l’autre sur l’axe de ordonnées. abscisse

8. La télévision Pour une télévision couleur, il faut trois canons à électrons et trois paires de bobines. Celles-ci assurent la déviation horizontale et verticale des faisceaux émis par des canons à électrons.

9. La télévision Résumé On a vu qu’une télévision se compose pour l’essentiel d’un tube cathodique Le tube cathodique émet des électrons Les électrons percutent l’écran à des endroits précis grâce à des bobines de déviation Comment se forment l’image et la notion de mouvement ?

10. La télévision Utilité du balayage La notion de continuité de l’image est liée au principe de fonctionnement de notre œil. Une fois illuminée par une image, la rétine de l’œil garde cette image un certain temps : effet de rémanence ou de mémoire (on ne voit pas les pales d’un hélicoptère en vol mais un cercle). Il ne sert à rien de transmettre des images à une cadence plus grande que celle fixée par le temps de rémanence de l’œil. La télévision met ainsi en œuvre un principe de balayage ligne par ligne et d’image par image qui simplifie la conception électronique du téléviseur et du dispositif de transmission d’images.

11. La télévision Les pixels Pour former une image, il faut allumer différents points à différents instants. Pour cela, le faisceau d'électron, balaie l'écran ligne par ligne à très grande vitesse et allume au passage des points (ou pixels ). Sous le choc des électrons, les pixels se colorent dans trois couleurs primaires : rouge, vert et bleu. Les bobines guident simultanément ces faisceaux à l'intérieur du tube cathodique avec une très grande précision. Enfin, les électrons frappent l'écran et forment une image.

12. La télévision

13. La télévision IV. Les ondes Hertziennes Le signal de télévision est une onde électromagnétique complexe (ou onde hertzienne) diffusée dans l’espace par des émetteurs associés à des antennes. L’onde est constituée de quatre signaux distincts. Le premier, appelé signal vidéo, est la traduction en tension de la luminosité des points balayés. Sa fréquence est de 30 Hz à 4 MHz. Le second est constitué d'une série d'impulsions de synchronisation qui verrouillent le récepteur sur la même fréquence de balayage que l'émetteur (effet CANAL + sans décodeur). Le troisième est constitué d'une série d'impulsions qui codent les retours du faisceau de balayage à la ligne ou à la trame suivante et éteint le faisceau (lors du retour à la ligne ou a l’image suivante) Le dernier transmet le son en modulation de fréquence (MF) ou en modulation d'amplitude (MA). Les trois premières parties du signal de télévision constituent le signal d'image.

14. La télévision Les antennes de télévision sont généralement placées au sommet de hautes tours (ou immeubles) pour permettre aux signaux hautes fréquences (qui sont transmis dans des directions bien précises) d'atteindre les téléspectateurs sans être perturbés par d'éventuels collines ou immeubles voisins Les petites antennes paraboliques installées sur ces tours émettent et reçoivent des signaux hautes fréquences à destination et en provenance d'autres stations, ou de reporters qui émettent en direct à partir d'une station mobile située à proximité

15. La télévision Les antennes doivent se voir. Pour que les ondes puissent circuler d’une antenne à une autre sans que l’on ait besoin d’en construire plus que nécessaire à cause du mauvais terrain, on utilise des relais

16. La télévision V. La parabole La parabole est un récepteur qui permet à tous ceux qui en possèdent une de capter (recevoir) des émissions de télévision ou qu’ils se trouvent et surtout là où certaines antennes terrestres ne peuvent pas émettre ou alors à un prix bien trop élevé ex: pour avoir la télévision dans une vallée ou à haute altitude il faudrait mettre énormément de relais. La solution plus économique et permettant de toucher un plus grand nombre d’utilisateur est une parabole pour capter les émissions satellitaires.

17. La télévision Le diamètre de la parabole varie selon le niveau d’intensité de réception. Les émissions satellitaires n’ont pas la même intensité partout à la surface du globe terrestre à cause des perturbations du à l’épaisseur de la couche d’ozone qui varie, des surfaces métalliques ….

18. La tête est un élément clef qui permet de convertir les ondes émises par le satellite en un signal électrique amplifié et ainsi utilisable par le téléviseur. Pour des raisons de propagation des ondes, le satellite émet des ondes de haute fréquence: 10 GHz alors que le téléviseur attend un signal dont la fréquence est comprise entre 950 Mhz et 2150 Mhz . La tête de la parabole et son électronique associée détectent, amplifient et changent la fréquence du signal La télévision La tête de la parabole

19. La télévision VI. Le câble SYSTÈMES DE TRANSMISSION PAR FIBRES OPTIQUES, RÉSEAUX ET OPTIQUE INTÉGRÉE Un signal ainsi acheminé par fibres optiques peut parcourir de grandes distances avant qu'il ne soit nécessaire de le régénérer au moyen d'un répéteur (équivalent du relais Hertzien). Dans le cas de systèmes de télécommunications par fibres optiques, les répéteurs sont généralement situés tous les 100 km environ, contre 1,5 km pour les systèmes électriques ordinaires.

20. La télévision • Une liaison par fibres optiques nécessite trois types de composants : • une interface optique d’émission (IOE), • L’IOE transforme le signal électrique de départ en signal optique ; il s’agit essentiellement d’une diode électroluminescente (DEL) ou d’une diode laser • une interface optique de réception (IOR) • L’IOR, qui contient une photodiode, transforme le signal optique à la sortie du système en signal électrique. • des répéteurs.

21. La télévision Les avantages que présente la transmission de signaux par fibres optiques sont nombreux : • performances de transmission : - très faible atténuation du signal, - possibilité transmettre simultanément plusieurs signaux (découpage par paquets des signaux), - signaux de plusieurs utilisateurs : avec cette technologie la ligne téléphonique reste disponible pendant la connexion internet, - gros débit d’informations (télévision+téléphone+internet ); • mise en œuvre simple : faible poids, très petite taille, grande souplesse ; • sécurité électrique et électromagnétique : isolation totale entre terminaux, utilisation dans des conditions extrêmes (fortes tensions, ambiances explosives, sous l’eau …), insensibilité aux parasites, sûreté des faisceaux, quasi-inviolabilité ; • enjeu économique : coût inférieur à celui d’un système de câblage électrique.

22. La télévision Les fibres optiques sont tellement petites qu’on peut en faire passer un grand nombre dans le trou d’une aiguille. Par comparaison, dans le volume occupé par un câble électrique qui ne transmettra qu’un seul signal on peut faire passer des dizaines de fibres optiques.

23. La télévision Fin de l’exposé