La télévision à ses débuts, également appelée "Radiovision", utilisait un système mécanique pour l'analyse (décomposition de l'image) et la synthèse (reconstitution de l'image), d'où son nom de Télévision Mécanique.

Depuis de nombreuses années (fin 1936), ces opérations sont effectuées de manière entièrement électronique.

Téléviseur mécanique de René Barthélemy (1930).


Principes et procédés d'analyse et synthèse mécanique de l'image: disque de NIPKOW

En 1884, un jeune étudiant allemand, originaire de Poméranie, Paul NIPKOW , invente le disque qui porte son nom. Il s'agit d'une invention géniale permettant de décomposer et reconstruire l'image au moyen d'un disque percé de trous répartis en spirale près de la circonférence du disque.

Il est intéressant de noter que Paul NIPKOW ayant trouvé le principe, ne pourra lui-même le mettre en application, car en 1884, la lampe radio permettant l'émission et l'amplification d'un signal radio et les cellules photo-électriques, permettant la traduction de la lumière en un courant électrique, ne sont pas encore inventées!

Sans notre faculté physiologique apellée persistence rétinienne, qui permet à notre cerveau de conserver une impression lumineuse pendant environ un dixième de seconde, la télévision ne pourrait exister (le cinéma non plus d'ailleurs). C'est cette persistence rétinienne qui nous fait voir ces fameuses lignes en télévision, lignes qui en fait n'existent pas, car elles ne sont que l'effet produit par un point (spot) lumineux se déplaçant rapidement devant nos yeux. Toutes les techniques utilisées en télévision, mécanique, cathodiques puis plasma ou LCD, utilisent ce phénomène.

Le nombre de lignes qui reproduisent une image correspond, avec le disque de Nipkow, à la quantité de trous perforés composant la spirale à une branche. 30 trous = 30 lignes, 60 trous = 60 lignes etc.. Pour des raisons purement mécaniques, il semble que les limites du système soient atteintes pour une définition de 120 ou 180 lignes (avec 3 spirales). En effet, le diamètre du disque croît proportionellement à la définition, atteignant rapidement des dimensions prohibitives, incompatibles avec une synchronisation effective du système.

Les trous du disque analyseur, à l'émission, explorent successivement chaque point de l'image à travers un cache, dont les dimensions sont fonction du nombre de trous et de leur diamètre.

Derrière le disque analyseur, se trouve une cellule photo-électrique qui traduit les variations de lumière provenant des trous, en impulsions électriques (très faibles).

Les trous du disque synthétiseur, à la réception, recomposent l'image à l'aide d'une lampe au néon placée derrière le disque et qui retraduit les impulsions électriques en variations lumineuses.

Les disques analyseur et synthétiseur doivent faire l'objet d'une synchronisation rigoureuse. La vitesse de rotation , tout d'abord, qui doit être absolument identique de part et d'autre. La position des trous respectifs ensuite, de chacun des disques, qui doivent être exactement au même endroit au même moment (isochronisme) sous peine de décadrage de l'image. Cette nécessité (et difficulté) d'obtenir et maintenir un synchronisme absolu entre les disques, a largement contribuée, parmis d'autres éléments, à l'abandon des systèmes mécaniques en télévision (exception faite du magnétoscope!). Malgré ces difficultés mécaniques, surmontées en partie avec l'usage de moteurs synchrones ou de la roue phonique de LACOUR, la télévision a amplement utilisé jusqu'en 1935, le disque de NIPKOW, avec plusieurs variantes (disque à lentilles de BRILLOUIN) pour analyser et reconstituer les images.