Fonctionnement d'un tube vidicon ou équivalent

Tube vidicon (il a une longueur d'environ 10cm) Un petit historique et les principes de fonctionnement sont donnés ici: Tubes de prise de vues vidicon

Ces tubes de prise de vue fonctionnent un peu comme une télévision à l'envers: un fin rayon cathodique (comme dans un téléviseur) frappe une cible et produit un faible courant électrique proportionnel à l'éclairement de ce point de la cible.

Le rayon cathodique est dévié horizontalement et verticalement comme dans un téléviseur pour frapper toutes les parties de la cible. Le tube de prise de vue a donc environ les même composants qu'un tube de télévision: une cathode, des électrodes pour focusser le rayon, des bobines de déflection, une cible frappée par le rayon et une haute tension pour faire fonctionner le tout.

Une grille de décéleration portée à un potentiel positif freine les électrons pour qu'ils frappent la cible à faible vitesse, pour éviter l'émission secondaire (émission de nombreux électrons au point de contact, ce qui fausserait la mesure). Le tube fait environ 10cm de long pour un diamètre d'un peu plus d'un cm.

Le circuit de déflection fait dévier le rayon cathodique qui trace très rapidement des lignes horizontales les unes en dessous des autres, le système est comparable à un humain qui lit un texte.

Le point de la cible qui est touché par le rayon décharge son signal via une connection. Il s'agit de la quantité de lumière intégrée depuis le passage précédent du rayon. Après mise en forme (égalisation des niveaux et ajout des tops de synchronisation) ce signal forme le signal vidéo monochrome.

La cible est composée d'un composant sensible à la lumière. Il s'agit d'une couche continue, un peu comme l'émulsion d'un film de cinéma. Les systèmes suivant utiliseront un circuit intégré sensible à la lumière (CCD) composé de nombreux pixels individuels.

Les tubes les plus utilisés sont les tubes de type "vidicon", mais chaque fabricant produit un tube avec une cible un peu différente, permettant d'utiliser un nom différent: plumbicon, saticon, etc.

Ce type de tube produit un signal moins bon que l'image-orthicon, mais est plus simple et plus facile à calibrer. Les tubes de type vidicon dont la qualité s'améliore lentement remplacent petit à petit les tubes image-orthicon, sauf dans les applications où il faut avoir des images très nettes (caméras de la Nasa).

Caméra couleurs Plumbicon (3 tubes)

Les trois tubes de prise de vues sont emballées dans un gros boitier métallique pour éliminer l'influence du champ magnétique terrestre qui aurait produit des erreurs de recouvrement chaque fois que l'opérateur aurait tourné sa caméra.

Il faut encore y ajouter une armoire de la grandeur d'un frigo américain pour générer les signaux de controle (déflection et convergence). L'armoire dispose également d'un moniteur de controle.

Ce système fonctionne bien, mais ne peut être utilisé qu'en studio. En effet il faut que le balayage synchronisé des trois tubes frappe exactement le même point des cibles, autrement on a un problème de recouvrement. C'est le même problème qu'on retrouve dans les premiers téléviseurs couleur à masque (convergence), mais ici l'effet est augmenté par le fait qu'on utilise trois tubes dont les caractéristiques ne sont pas parfaitement identiques.

Les caméras de télévision de studio doivent régulièrement être recalibrées (pratiquement avant chaque émission) et on les laisse sous tension pour éviter qu'elles ne se dérèglent. Même l'apparition de transistors et de circuits intégrés plus stables ne résoud pas fondamentalement le problème: les tubes de prise de vues doivent régulièrement être calibrés.

Un tel système ne peut évidemment pas être utilisé dans les systèmes tout-public. Il faut un système qui utilise un seul tube, non seulement à cause de la place qu'un triple système nécessite, mais surtout à cause des réglages qui doivent être refait à chaque mise en route.

C'est pour cette raison que de nombreux reportages pour la télévision étaient réalisés en 16mm, développés au studio et puis envoyés à l'antenne: les caméras à trois tubes ne pouvaient en pratique pas être utilisées en déplacement. Les caméras mobiles permettaient une image monochrome, mais pas la couleur.

Seconde image à droite: caméra à trois tubes utilisée par la RTB/BRT et exposée à la frontière linguistique. La caméra est déjà transistorisée (à part les tubes de prise de vue). Les tubes enregistrent le signal bleu, rouge et blanc, ce qui permet de recréer plus facilement le signal vidéo envoyé à l'antenne (composé de B-Y, R-Y et Y). On remarque les réglages de l'amplification, des niveaux et du praking des trois tubes. Les réglages de la convergence ne sont pas présents dans la caméra. L'habitude de laisser les caméras en fonctionnement même quand le studio n'est pas utilisé est restée.

Pour des utilisations amateur, un tel système n'est pas possible. Il faut un tube de prise de vue couleurs unique qui n'est pas déréglé par le champ magnétique terrestre.

Ici aussi les camescopes CCD avec un seul capteur produisent une image acceptable, tandis que les caméras avec triple capteur sont utilisées en "broadcast". Le problème du recouvrement est réglé mécaniquement une fois pour toutes et ne se dérègle pas en pratique. C'est l'horloge centrale qui commande les trois capteurs: chaque point de l'image est ainsi envoyé simultanément à l'électronique.