La télévision N & B :

 

Dans la télévision en noir et blanc, il faut transmettre deux informations, un signal images appelé signal VIDEO et un signal SON.

 

Dans la télévision en couleurs, le signal vidéo peut être décomposé en deux signaux différents : le signal de luminance pour reproduire l’image en noir et blanc, el le signal de chrominance pour colorer cette image(dans la partie à la couleur).

 

I - Analyse de l’image :

 

 

Analyse d’une image fixe :

 

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 qu’il en résulte une sensation complexe, comme si les points voisins venaient à être confondus : 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. Ainsi 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 et ses demi teintes : l’œil ne distingue plus les points séparés lorsque l’image est assez éloignée ou lorsque les points  sont suffisamment rapprochés.

 

Plus le nombre de points qui constituent la trame de l’image est élevés, plus l’image est fine. Tout comme l’image photographique qui est constituée par une accumulation de minuscules grains d’argent, plus ou moins noircis par l’action de la lumière, mais tellement petits et denses qu’ils deviennent parfaitement invisibles à l’œil de l’observateur placé à quelques centimètres de la photographie, 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.

 

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.

 

Le système d’analyse de l’image est le suivant : on projette au moyen d’un système optique L, l’image de la scène à téléviser S sur une surface photosensible P qui peut être une mosaïque formée d’une grande quantité de cellules photo électriques microscopiques et indépendantes (figure 1).   

 

Chacune de ces cellules prend une charge proportionnelle à l’éclairement qu’elle reçoit du point correspondant de l’image. Un canon à électrons C émet un faisceau électronique très fin F qui explore successivement toutes ces cellules et recueille les charges électriques de chacune d’elles. Après amplification, on obtient un courant dont intensité reproduit fidèlement la brillance de chaque élément.

 

Il a été convenu d’analyser l’image au moyen du 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 (figure2).

 

 

Pour dévier le faisceau électronique de gauche à droite, il faut lui appliquer un champ électrique ou magnétique dont les variations en niveau peuvent se représenter par une dent de scie (figure3a).

 

En A, le faisceau est à gauche de l’image. Il parcourt la première ligne linéairement  et arrive en B à droite de l’image. Le retour à gauche se fait très rapidement suivant BC . La deuxième ligne est ensuite balayée de C à D et ainsi de suite…..

 

A ce déplacement horizontal, il faut superposer un déplacement vertical pour que le faisceau passe chaque fois à la ligne suivante. La solution adoptée est encore un déplacement linéaire suivant une dent de scie (figure3b).

 

En A le faisceau est au départ, en haut à gauche de l’image, au fur et à mesure que le faisceau se déplace de gauche à droite, il se déplace également légèrement vers le bas. Les lignes se présentent donc légèrement inclinées par rapport à l’image. Pendant le retour de droite à gauche, il continue de se déplacer vers le bas ce qui lui permet ainsi d’attaquer la ligne suivante.

 

En l’absence de balayage verticale, on voit que le faisceau se déplacerait horizontalement toujours sur la même ligne.

 

Quand le faisceau arrive en Z , il est arrivé en bas à droite de l’image qui a donc été entièrement analysée. Il faut donc alors le remonter très rapidement en haut à gauche pour faire l’analyse de l’image suivante(partie Z A’ ) et ainsi de suite.

 

On remarque que la période de cette dent de scie du balayage vertical est bien supérieure à la période de la dent de scie pour le balayage horizontal et de plus proportionnelle au nombre de lignes.

 

La trame de l’image est donc constituée par un certain nombre de lignes : elle sera d’autant plus fine que ce nombre de ligne sera plus élevé. On a donc intérêt à augmenter la fréquence de répétition des dents de scie horizontales, pour augmenter la qualité de l’image.

 

Transmission du mouvement :

 

Nous avons supposé, jusqu’à présent, que l’image analysée était fixe. Passer de cet immobilisme au mouvement est chose simple : pour que l’œil garde une sensation de continuité, grâce à la persistance rétinienne qui est de l’ordre de 1/10ème de seconde, il suffit, comme au cinéma, que les images se succèdent très rapidement.

 

En Europe, on adopte une cadence supérieure (25 images par seconde), ce qui correspond à la moitié de la fréquence du secteur : cela évite certains effets stroboscopiques parasites qui pourraient se produire entre la fréquence des images et la fréquence du secteur. Aux Etats-Unis où la fréquence secteur est de 60 Hz, on transmet 30 images par secondes.

 

Pendant la projection d’une image de cinéma, toute l’image, donc tout l’écran, est éclairée. Cet éclairement ne cesse que pendant le temps très court que dure le passage d’une image à l’autre.

 

En télévision, l’image est reproduite à la réception sur l’écran d’un tube cathodique. Un faisceau électronique balaie cet écran de la même façon qu’à l’émission, et provoque la brillance d’une matière phosphorescente qui recouvre le dit écran. Le point d’impact du faisceau produit une tache lumineuse appelée SPOT.

 

La matière phosphorescente est suffisamment rémanente pour prolonger la brillance après le passage du faisceau, mais elle doit s’éteindre avant le passage suivant. En fait, la brillance diminue assez rapidement et fait apparaître un papillonnement de l’image assez désagréable. Ceci explique que l’on ait besoin d’un nombre d’images assez grand par seconde.

 

Pour éliminer totalement ce défaut, on fait appel au balayage entrelacé.

Le faisceau balaie d’abord toutes les lignes impaires(1, 2, 3….) puis toutes les lignes paies(2, 4, 6…) comme le montre (la figure 4).

 

Le temps total d’exploration complète d’une image reste le même, 1/25ème de seconde, mais la fréquence de balayage a doublée puisqu’il y a alors 50 demi images par seconde. Le scintillement disparaît totalement.

 

 

                 

Nombre de lignes :

 

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 : Standard.

 

En 1928, ce nombre était de 30 lignes, il passa à 120 en 1934, puis à 441 en 1938 grâce aux systèmes électroniques car, auparavant, l’image était analysée par des moyens mécaniques. A partir de 1950, le nombre de ces lignes passa à 625 et même plus.

 

Actuellement, les images sont explorées avec un nombre de lignes qui varie d’un pays à l’autre. Il est compris entre 800 et 1200 lignes pour les émissions à haute définition et entre 400 et 700 lignes pour les émissions à moyenne définition.

 

En France, deux définitions sont actuellement utilisées : 819 lignes pour la 1er chaîne noir et blanc et 625 lignes pour les 2éme et 3éme chaînes.

 

Le nombre de lignes est toujours impair en raison de la nécessité d’avoir une demi ligne supplémentaire pour le balayage entrelacé.

 

La Grande-Bretagne utilise pour sa 1er chaîne, une définition de 405 lignes.

Le Japon, lui utilise le 525 lignes ainsi que les Etats-Unis.

 

Bande passante :

 

Nous avons vu que les luminosités des éléments d’une image explorés successivement se traduisaient par un courant dont l’intensité était proportionnelle à la brillance de ces éléments.

 

Ce courant, en passant dans une résistance donne donc une tension qui varie entre deux extrêmes : une tension maximum correspondante à l’analyse d’une zone blanche et une tension minimum correspondante à l’analyse d’une zone de couleur noire. Entre ces deux niveaux se situeront évidemment toutes les gammes de gris possibles .

Ainsi  (la figure 5) représente une image à analyser et le signal électrique correspondant à l’analyse de la ligne A - G de la photographie.

 

Du point A au point B ainsi que de F à G, l’image est très sombre, le signal électrique est minimum, correspondant pratiquement au niveau du noir.

Les intervalles B – C  et E – F correspondent au ciel qui est assez clair, le signal est assez fort.

De C à D, la façade de la tour est violemment éclairée par le soleil et le signal électrique est maximum sauf pendant le bref instant correspondant au gris de la fenêtre.

De D à E, la façade de la tour est dans l’ombre et donc le signal électrique diminue avec une pointe très basse pour le passage sur la fenêtre qui est très sombre.

Avec cet exemple, on peut apercevoir l’allure de la courbe que l’on obtient pour le signal électrique lors de l’analyse d’une image et que l’on appelle SIGNAL VIDEO.

 

On s’aperçoit que la fréquence de ce signal est constamment variable  et peut aller d’une fréquence nulle si l’image analysée est une surface de brillance uniforme(qui se traduit par une tension continue), à une fréquence maximum que nous allons déterminer.

 

La fréquence maximal sera atteinte quand nous explorerons successivement des plages de brillance différente, par exemple des éléments blanc, noir, blanc, noir… tout au long de l’image, dans le sens horizontale comme dans le sens vertical.

 

Nous avons vu que la finesse de l’image était déterminée par le nombre de lignes. Il serait inutile d’avoir, dans le sens horizontal, une définition meilleure que dans le sens vertical.

 

Aussi, divisera t’on le sens horizontal en autant de raies alternativement blanches et noires qu’il y a de lignes, si l’image est carrée. On aura alors une image constituée d’un damier de petits carrés noir et blanc : (figure 6) .

 

Chacun de ces petits carrés constitue un point de l’image. Un point noir donne lieu à une tension très faible, et un point blanc à une tension maximum. La tension aura donc la forme d’un signal rectangulaire, et la période de ce signal comprendra une alternance maximum et une alternance minimum, comme le montre (la figure 7) sur laquelle est représenté le signal correspondant à l’analyse d’une portion de lignes.

 

Le nombre de périodes sera égal à la moitié du nombre de points de l’image. Pour une définition de 819 lignes (1er chaîne Française) le nombre de points que cela  représente, si l’image est carrée.

819 lignes x 819 points horizontaux = 670761 points

Mais on emploie en général des images (et des écrans) plus larges que hautes dans le rapport  =

 

Le nombre de points horizontaux est donc alors de :

819 x  = 1092

 

et le nombre de points d’une image de :

819 x 819 x  = 894348 points par image.

 

On transmet 25 images par seconde, cela représente :

894348 x 25 = 22 358 700 points par seconde ;

 

Nous avons vu, (figure 7) , que la fréquence correspondait à la moitié du nombre de points soit :

  = 11 179 350 périodes par seconde.

Cela fait une fréquence supérieure à 11 MHz.

 

Remarquons qu’elle est proportionnelle au carré du nombre de lignes : porter la définition à 1000 lignes conduirait à une fréquence de 17 MHz.

 

C’est cette bande passante très large, en télévision, qui a nécessité le choix des ondes métriques  et décimétriques pour l’onde porteuse et qui a conduit à abandonner en France le 819 lignes pour adopter le 625 lignes des 2éme et 3éme chaînes, et de la première chaîne de couleurs.

 

Avec ce standard 625 lignes, la fréquence maximale à transmettre est de :

Nombre de points par image

625 x 625 x  = 520 833,3

d’où 520 833,3 x 25 = 13 020 833 points par seconde.

Fréquence  maximale =  = 6 510 416 périodes par seconde.

La bande passante n’est plus alors que d’environ 6,5 MHz.

 

Faisons une remarque : 11MHz(819 lignes) ou 6,5 MHz(625lignes) représentent la fréquence maximale que nous transmettons. L’amplificateur du récepteur sera donc prévu pour cette bande passante. Or, un signal rectangulaire comme celui-ci de (la figure 8a) , qui nous est nécessaire pour reproduire l’image, se décompose en un grand nombre de tensions sinusoïdales composantes, dont la fondamentale est à la fréquence du signal rectangulaire(soit 11MHz), et les autres, appelés HARMONIQUES à une fréquence 3, 5, 5… fois supérieure.

 

Cette décomposition est DECOMPOSITION en séries de FOURIER. Dans ces conditions, il est évident que notre amplificateur ne pourra amplifier que la tension fondamentale, les harmoniques ayant des fréquences trop élevées.

 

Le signal amplifié sera donc sinusoïde et non un signal rectangulaire (figure 8b) : cela équivaut à un passage beaucoup moins net du noir au blanc, qui s’effectue par tous les gris intermédiaires. On pourra néanmoins distinguer et séparer un point blanc d’un point noir voisin (figure 8c) .

 

Dans la télévision en couleurs, pour ne pas augmenter cette bande passante déjà très large, on s’arrange, en superposant sans qu’ils ne se gênent mutuellement, les deux signaux de luminance(image noir et blanc) et de chrominance(couleur).

 

Tubes analyseurs d’image :

 

a)    Tube image ORTHICON

 

Le tube ORTHICON est une forme évoluée du SUPER ICONOSCOPE, issu lui-même de l’ ICONOSCOPE qui fut le premier dispositif d’analyse électronique. Ce type de tube est très employé dans les prises de vue télévisées.

 

Il se présente sous la forme d’un cylindre en verre, contenant une cathode K, un filament F, une grille G, pour le contrôle du faisceau électronique et trois anodes A, A et A : (figure 9) .             

 

A l’extérieur du tube se trouvent les bobines de focalisation et de déflection qui servent à concentrer ou à dévier le faisceau électronique.

 

Ces bobines de déviations seront soumises aux courants en dents de scie que nous avons vu précédemment, pour les déplacements horizontaux et verticaux  du faisceau analyseur.

 

Immédiatement derrière la paroi frontale du tube, se trouve une couche photosensible E très mince, semi transparente. Ce dépôt est constitué d’argent sensibilisé à la lumière par une pellicule de césium qui a la propriété d’émettre des électrons lorsqu’elle est frappée par des rayons lumineux.

 

Grâce à un système optique, on projette l’image lumineuse fixe ou animée à transmettre, sur cette couche photosensible. De chaque point, des électrons sont expulsés en nombre d’autant plus grand, que le point se trouve plus éclairé.

 

Ces électrons sont attirés par une cible L formée d’une lame de verre très mince, traitée de façon qu’elle émette de nombreux électrons secondaires, sous l’effet d’un bombardement électronique.

 

Cette cible L est au potentiel 0V de la cathode, alors que la couche E est au potentiel – 600V par rapport à la cathode. Les électrons émis par la couche E, maintenus en bon ordre par le champ de la bobine de concentration, sont attirés par la cible.

 

Grâce à leur grande vitesse, due à cette différence de potentiel élevée(600V), ils traversent aisément le collecteur C qui n’est autre qu’une grille à mailles lâches, et tombent sur la cible. Ils s’arrachent ainsi, sur la face droite de la cible, des électrons secondaires qui sont captés par le collecteur porté à un potentiel de 1V par rapport à la cible. En sorte que sur cette face droite, sont distribuées des charges positives, en quantité proportionnelle à l’illumination de chaque surface élémentaire correspondante de la couche photosensible. En d’autres termes, on recueille sur L une image électronique correspondant à l’image lumineuse E.

 

Les électrons émis par la cathode, sont modérément accélérés par la première anode A1 portée à + 220V. Ils sont légèrement freinés par la seconde anode A2 portée à 180V, et suffisamment ralentis par une électrode annulaire A3 portée au potentiel de la cathode(0V), pour arriver sur la cible avec une vitesse nulle. On évite ainsi toute émission secondaire sur la face gauche de la cible.

 

Ce faisceau qui explore la cible point par point, contient une quantité constante d’électrons puisque n’étant réglée que par le potentiel de grille. Ces électrons arrivant sur la cible neutralisent les potentiels positifs qui s’y trouvent, c'est-à-dire les points où il manque d’électrons. Les électrons qui restent s’en retournent accélérés, cette fois ci, par les tensions croissantes des anodes.

 

Le faisceau de retour, contient à chaque instant un nombre d’électrons proportionnel au nombre de charges positives neutralisés sur la cible.

 

Le faisceau ne retourne pas à la cathode, mais à une première cible d’un multiplicateur d’électrons : (figure 10) , placé prés de la cathode, grâce à son potentiel d’entrée supérieur à celui de la première anode.

 

Le principe du multiplicateur est le suivant : un électron tombant sur la première cible, fait jaillir par exemple 5 électrons secondaires. Ces 5 électrons sont attirés par le potentiel plus élevé d’une seconde cible .

 

Ils vont arracher 5 x 5 = 25 électrons secondaires, qui à leur tour, iront bombarder une troisième cible, et ainsi de suite jusqu’à la dernière(5 en général) portée à un potentiel de 1500V.

 

Le résultat est un gain considérable car on a multiplié le nombre des électrons.

 

C’est le gros avantage du tube ORTHICON qui possède aussi une sensibilité extrême. Une prise de vue qui nécessitera moins d’éclairage du sujet qu’avec un tube ICONOSCOPE qui n’a pas de multiplicateur d’électrons.

 

b)   Tubes analyseurs à cible photoconductrice : VIDICON- PLUMBICON

 

Dans ces tubes, on utilise une cible photoconductrice qui a donc la propriété d’avoir une conductivité variable selon l’intensité lumineuse à laquelle elle est soumise. Le tube VIDICON  utilise cette propriété : (figure 11) .

 

La cible est constituée d’une plaque si fine qu’elle est transparente et recouverte sur sa face interne d’un matériau photosensible tel que le sulfure d’antimoine, le sélénium, le sélénium de cadmium…

 

Le faisceau électronique,comme pour le tube ORTHICON, part de la cathode, traverse le wehnelt et arrive sur la cible à faible vitesse car il est freiné par la grille de freinage qui se trouve à proximité de la cible : ceci évite qu’il y ait un phénomène d’émission secondaire d’électrons.

 

Grâce à un système optique, l’image à analyser est projetée sur la couche photoconductrice de la cible.

 

On obtient une image électrique dont chaque point possède une conductivité qui est fonction de la lumière qui le frappe.

 

Le faisceau électronique, commandé par le système de balayage, explore successivement chaque point de cette image électrique. En fonction de la conductivité de ces points, on obtient un nombre d’électrons plus ou moins important qui traverse la couche photosensible pour atteindre la couche conductrice transparente sur laquelle on extrait de ce fait, un signal électrique dont l’amplitude est représentative, à chaque instant, de l’éclairement du point  analysé sur l’image.

 

La PLAQUE SIGNAL est polarisée par une tension positive = V appliquée à travers une résistance R. Le signal vidéo prélevé sur cette plaque signal est ensuite appliqué à un préamplificateur à travers un condensateur C.

 

Ces tubes VIDICON sont très sensibles et leur dimension sont réduites, par contre ils sont l’inconvénient de provoquer un assez fort traînage(rémanence). Le tube PLUMBICON élimine cet inconvénient.

 

Synchronisation :

 

Il est nécessaire de reproduire à la réception, l’image analysée à l’émission, au moyen du tube cathodique, pour cela il suffit :

 

*    que les variations d’intensité du faisceau électronique qui bombarde l’écran du tube cathodique soient la reproduction fidèle des variations des variations d’intensité recueillies à la sortie du tube caméra.

*    Que le déplacement de ce faisceau se fasse identiquement, à la fois dans l’espace et dans le temps, au déplacement du faisceau du tube analyseur .

On réalise la première condition en utilisant la transmission radio électrique. A l’émission, le signal vidéo module une onde porteuse, à la réception, cette onde porteuse est détectée, le signal vidéo restitué  est amplifié et envoyé sur l’électrode du tube cathodique, qui agit sur l’intensité du faisceau électronique.

 

Pour satisfaire la deuxième condition, le récepteur produit deux séries de dents de scie identiques à celles qui servent à déplacer le faisceau du tube analyseur ( figure 3a et 3b) . Il suffira alors de synchroniser le départ de ces dents de scie pour qu’il est lieu au même instant, à l’émission et à la réception.

 

L’émetteur doit fournir des signaux de synchronisation que l’on a réussi à inclure dans le signal vidéo en évitant ainsi d’élargir la bande passante.

 

Sur (la figure 12a)  est représenté deux lignes  consécutives dont le niveau vidéo varie du noir au blanc, et au dessus, la dent de scie nécessaire pour dévier le faisceau alternativement de gauche à droite, puis de droite à gauche de l’écran.

 

La partie A – B de la dent de scie correspond au balayage de la première ligne.

La partie B – C de la dent de scie correspond au retour du faisceau, temps pendant lequel on ne transmet aucune information. C’est là que l’on a logé les tops de synchronisation lignes, ainsi appelés car ils ont la forme de très  courtes impulsions rectangulaires (figure 12b) .

 

A la réception, il sera nécessaire de séparer ces signaux de ceux de la modulation, pour les envoyer seuls sur le générateur de dent de scie correspondant, afin de le synchroniser.

Pour cela, on a adopté des niveaux différents de modulation.

 

Dans le standard français 819 lignes, sur une profondeur totale de modulation de 100%, les signaux de synchronisation occupent l’espace de 0 à 25%, tandis que le signal information s’étend de 25 à 100% (figure 12b) . On aura donc un niveau de blanc à 100%, un niveau de noir à 25% et un niveau 0 qui sera le niveau de tops de synchronisation et que l’on appellera INFRA NOIR.

 

Le standard français 625 lignes est semblable au standard 819 lignes sauf en ce qui concerne les tops de synchronisation qui occupent 30% de  la profondeur de modulation ( figure 13) .

Les tops de synchronisation lignes sont précédés d’un petit palier, appelé PALIER AVANT, destiné à favoriser le passage éventuel du 100% de blanc au niveau du noir qui ne peut se faire instantanément.

Ces tops sont suivis également d’un PALIER ARRIERE plus long que le palier avant et dans lequel(pour la couleur) on fait passer des informations pour la transmission des couleurs.

 

La (figure 14)  donne le détail de ces paliers avec les durées correspondantes pour les deux standards français.

 

pour le standard français 819 lignes, le temps de balayage d’une ligne y compris le temps de retour du spot est de :

 t = = = 49ms

 

Le retour du spot s’effectuant en 8ms (figure 14a) , la durée de balayage d’une ligne est de 41ms.

 

En standard français 625 lignes, le temps de balayage d’une ligne est de :

T =  = = 64ms.

 

Le retour du spot s’effectuant en 12ms (figure 14b) , le balayage d’une ligne se fait donc en 52ms.

 

On procède de la même façon pour la synchronisation images. Le top d’ images(ou top trame) est intercalé dans le retour du spot entre deux images successives. Il est au même niveau que les tops de lignes, mais sa durée est bien plus longue, ce qui permettra à la réception de le séparer des tops de lignes. Suivant les pays, on trouve diverses formes de tops d’images.

 

En raison de l’entre laçage, la durée de balayage  d’une demi image, y compris le temps de retour du spot est de 1/50ème seconde, soit 20ms . Or, le retour du spot dure environ 2ms, il faut donc transmettre du noir pendant ce temps là.

 

On sacrifie ainsi une quarantaine de lignes ( figure 15) , quelques unes se situant avant le top de synchronisation images, la majorité se trouvant après.

 

En 819 lignes, la durée du top images est de 20 microsecondes donc inférieure à la durée d’une ligne(49ms) alors que dans le standard 625 lignes français, on voit qu’il s’étend sur plusieurs lignes. En effet, en 625 lignes français, la durée d’un top image est de 160ms. De plus, on utilise des impulsions de synchronisation lignes à une fréquence double de la fréquence ligne, avant et après le top images. Ceci a pour but de conserver au top de synchronisation d’images, la même allure et le même instant de départ pour les trames paires et les trames impaires.

 

Ces impulsions sont appelées impulsions de PREEGALISATION (avant le top trame) et de POSTEGALISATION (après le top trame).

 

Pour pouvoir synchroniser efficacement le générateur de dent de scie de la base de temps lignes du récepteur, il est nécessaire que sa fréquence propre d’oscillation soit légèrement inférieure à celle des tops  de synchronisation lignes.

 

Si ces tops sont supprimés pendant le temps de retour images du spot, au bout de quarante lignes supprimées, il y a de grandes chances pour que la synchronisation ne puisse se faire, à cause d’un trop grand décalage.

 

C’est pourquoi on maintient les tops de synchronisation de lignes pendant le retour du spot. Ce dernier remonte l’écran en zigzaguant, ce qui n’est pas gênant puisque de toute façon il est invisible, étant au niveau du noir.

 

 

Transmission du son :

 

 

En France, le son est retransmis par le principe de la modulation d’amplitude.

 

Bien qu’il existe des procédés permettant de transmettre le son sur la même porteuse que l’image, on préfère utiliser un émetteur distinct destiné uniquement à la transmission de la bande sonore.

 

Cet émetteur fonctionne sur une fréquence aussi voisine que possible de celle de l’émetteur images, en évitant toutefois la superposition de leurs bandes latérales de modulation.

 

Dans le standard 819lignes français, l’écart entre la porteuse son et la porteuse image est de 11,15 MHz (figure 16) .

 

 

Comme la fréquence maximum de modulation images a été fixée à 10,4 MHz, il reste une séparation de plus de 0,7MHz entre les fréquences extrêmes du son et de l’image.

 

En réalité, la séparation est plus faible car les extrémités de la bande vidéo ne sont pas abruptes, mais en pente plus ou moins arrondie.

 

L’avantage d’avoir rapproché au maximum ces deux porteuses, est de permettre de recevoir l’émission au moyen d’une seule antenne et d’un seul récepteur à bande suffisamment large.

 

D’autre part, la bande de modulation nécessaire pour le son est ridiculement étroite devant celle du signal vidéo. Il va être alors possible, au contraire de la radio diffusion, de passer la totalité des fréquences audibles soit jusqu’à 15 000Hz.

 

 

Dans le standard 625 lignes français, l’écart entre les deux porteuses est de 6,5MHz (figure 17) , alors que l’écart entre les porteuses images de deux canaux voisins est de 8MHz.

 

 

*    Comme nous le verrons par la suite, la porteuse son est parfois à une fréquence inférieure à celle de la porteuse image. La disposition est alors celle de la (figure 18) .

*    On constate sur les figures 16 à 18 que la bande vidéo n’est pas symétrique par rapport à la porteuse image. Elle est volontairement tronquée du côté opposé au son, une telle transmission prend alors de nom de TRANSMISSION A BANDE LATERALE ATTENUEE.

*     

 

Elle est fréquente en modulation d’amplitude, car elle ne nuit en rien à la fidélité de la modulation ; par contre, elle présente le gros avantage de réduire la bande de fréquence de presque la moitié. Il est alors possible d’intercaler, dans la partie supprimée de cette bande latérale, la bande latérale d’un autre émetteur, ce qui permet de loger un plus grand nombre d’émetteurs dans la gamme de fréquence allouée.

 

*    Actuellement dans les standards français, on transmet le son en modulation d’amplitude comme le signal vidéo. Certains standards étrangers, par contre, utilisent la modulation de fréquence dont les avantages sont connus : moindre bruit de fond, insensibilité aux parasites, meilleure qualité du son retransmis. Ce type de modulation a pour inconvénient de compliquer quelque peu les circuits de réception.

 

Standards français et étrangers :

 

La modulation d’amplitude de la vidéo peut se faire de deux manières, selon qu’en pleine modulation(100%),on transmet soit les niveaux blanc du signal vidéo(modulation positive) soit les tops de synchronisation(modulation négative). Ces deux types de modulation sont représentés(figure 19) .

 

En modulation positive (figure 19a) , on voit que le fond des tops de synchronisation(ou infra noir) correspond à une absence de modulation, que le noir de l’image correspond à 25 ou 30% de modulation selon les standards et que le blanc de l’image s’obtient pour 100% de modulation, tous les gris intermédiaires s’échelonnant entre ces deux dernières valeurs.

En modulation négative (figure 19b) , le fond des tops de synchronisation correspond à la modulation à 100%, le noir de l’image à 70 ou 75% de modulation selon les standards et le blanc à 0% de modulation.

 

Les standards français ont adopté la MODULATION POSITIVE dont le défaut est l’apparition sur l’écran de points blancs très visibles lorsqu’il y a des parasites, au lieu des points noirs nettement plus discrets lorsqu’on utilise la modulation négative.

 

Par contre, dans ce dernier type de modulation, les parasites risquent de désynchroniser l’image s’ils sont trop importants, car le récepteur les confond alors, avec des tops de synchronisation.

 

Nous savons maintenant que, selon le cas, la transmission du son se fait soit en modulation d’amplitude, soit en modulation de fréquence, qu’il existe deux types de modulation pour le signal vidéo, que le nombre de lignes d’une image peut prendre diverses valeurs, que l’écart entre les porteuses son et image peut être de 6,5MHz, 11,5MHz…, que la fréquence trames est de 50 ou 60 images seconde.

 

Ces nombreux paramètres font qu’il existe de nombreux standards différents comme le montre le tableau de (la figure 20) .

 

Dans ce tableau, les deux standards E et L encadrés en traits gras, correspondent respectivement à la première chaîne 819 lignes et aux première, deuxième et troisième chaînes 625 lignes françaises.

 

Les standards C, E, F et H ont tendance à être abandonnés au profit des standards B, G ou L.

 

Le standard M utilisé en Amérique où le secteur a une fréquence de 60 Hz, possède une fréquence trames de 60 demi images par seconde au lieu de 50 pour les autres standards.

 

 

Bandes et canaux :

 

Un canal de télévision est la bande de fréquences nécessaire pour retransmettre les deux porteuses son et image ainsi que leurs bandes latérales.

 

L’ensemble de ces canaux sont regroupés en bandes de fréquence qui s’établissent ainsi :

*    Bande I : de 41 à 87,5 MHz

*      Bande III : de 163 à 230 MHz

*         Bande IV : de 470 à 606 MHz

*     Bande V : de 606 à 880 MHz

 

Les bandes I et III font parties des VHF.

Les bandes IV et V font parties des UHF.

La bande II allant de 87,5 à 108 MHz est destinée aux émissions radiophoniques en modulation de fréquence.

 

C’est bandes se subdivisent en canaux dont les caractéristiques sont reproduites dans les tableaux(figure 21) et (figure 22) .

 

Ainsi les émetteurs français en 819lignes sont répartis en 11 canaux dans les bandes I et III, comme le montre le tableau de la (figure 21) .

 

 

dans ce tableau, les canaux 1 et 3 de la bande I n’existe pas en France et la bande III est divisée en deux parties appelées bande III+ et bande III- .

 

La bande III+ correspond aux canaux pairs(F6-F8-F8A-F10-F12) dans lesquels la porteuse images est à une fréquence supérieure à celle de la porteuse son alors que la bande III- correspond aux canaux impairs(F5-F7-F9-F11) où la porteuse images est à une fréquence inférieure à celle de la porteuse son.

 

Cette disposition tête bêche des canaux pairs et impairs de la bande III a permis de couvrir tout le territoire français malgré la grande largeur de canal(13,15MHz) nécessitée par le standard 819 lignes français et ceci tout en conservant une bonne qualité de retransmission sans trop d’interférences.

 

Le standard E 819 lignes étant entrain de disparaître en France, puisque remplacé progressivement par la première chaîne couleurs 625 lignes (standard L), les bandes I et III vont se trouver petit à petit inemployées. Une redistribution en de nouveaux canaux moins larges permettra de les réutiliser, pour la diffusion de la quatrième chaîne française (Canal+).

 

Pour les 49 canaux UHF des bandes IV et V, la répartition s’effectue comme le montre le tableau de la (figure 22) .

 

Le canal 38 est inutilisé en télévision car il est réservé à la radioastronomie.

 

Dans ces canaux UHF, la porteuse images a toujours une fréquence inférieur à celle de la porteuse son.

 

La retransmission des émissions par satellites ,qui se développe de plus en plus, se fait à des fréquences encore plus élevées que celle de la bande V, elles sont de l’ordre de 12 Gigahertz, soit 12 000 Mégahertz. Dans ce cas, les images sont retransmises en modulation de fréquence et non plus en modulation d’amplitude.