III.
La Réalisation de
l'image (du rayon aux luminophores) :
Projetés or du
canon, les électrons rencontrent alors un masque perforé qui
guide les rayons sur les luminophores, reposant sur un écran
électroluminescent, enfin un écran de verre protège le tout.
Mais pour étudier comment les faisceaux d’électrons,
incolores, se transforment en image, il est nécessaire
d’étudier de quoi est composé une image, ensuite nous
pourront étudier les masques et les luminophores.
1.
Colorimétrie et trichromie :
La couleur d’un
objet se définit selon trois critères :
-son spectre ou sa longueur d’onde
dominante (la teinte), en nm : 700,0 nm pour le rouge, 546,1
nm pour le vert, 435,8 nm pour le bleu.
-son intensité (luminance)
-son facteur de pureté : le taux de
dilution de la couleur pure dans le blanc.
L’œil humain n’est capable de
percevoir uniquement les radiations lumineuses entre 380 et
780 nm de longueur d’onde. Cette gamme constitue le spectre
des couleurs visibles.

La trichromie se
décompose en deux parties :
-la synthèse additive des
couleurs, appelée encore mélange immatériel, indispensable
au fonctionnement d’un téléviseur,
-la synthèse soustractive ou
mélange physique, très utile en art plastique, par exemple,
ne sera pas développée ici.
On dit qu’il y a synthèse
additive lorsqu’on ajoute des couleurs ou lorsqu’on
superpose des lumières, par exemple en faisant tomber en un
même endroit plusieurs faisceaux colorés émanant de lampes
de poche… Mais la synthèse additive peut-être également
réalisée en mettant côte à côte des petites taches colorées
et en les observant à distance suffisante pour que l’œil ne
puisse pas les séparer et pour que, de lui même, il les
mélange. C’est de cette de cette dernière façon que procède
l’écran de télévision.
Les trois couleurs principales
de cette synthèse, appelées couleurs primaires, sont le
rouge, le vert, et le bleu, qui forment le système RVB. En
les additionnant (si elles ont la même intensité) on obtient
du blanc.
Chacune des
trois couleurs primaires a 256 intensités différentes. On
peut donc créer 256*3 = 16 777 216 soit plus de 16 millions
de couleurs différentes.
2.
Les Masques :
En sortant des canons, les
électrons passet à travers un masque afin d’être bien
dirigés sur l’écran. Pourtant, il existe plusieurs types de
masques, les masques perforés (ou Shadow Mask en anglais),
les masques à fentes verticales (ou Aperture Grille), et les
masques constitués d’un système hybride avec des fentes en
alvéoles, ce qui constitue la meilleure technologie des
trois pourtant peu développée, c’est pour cela que elle ne
sera plus citée dans ce site. Chaque masque a donc des
avantages et des inconvénients par rapport aux autres.

Les écrans
utilisant un « Shadow Mask » offrent une définition des
caractères plus claire en particulier lorsqu’ils sont de petites
tailles de même qu’un rendu des couleurs plus réaliste et plus
précis. En général, le masque est composé d’un alliage nommé
Invar (64% de fer et 36% de nickel). En raison de sa
fabrication, un peu plus de 25% des électrons le traversent pour
aller heurter les luminophores, les autres se dissipent sous
forme de chaleur, ce qui affecte quelque peu la pureté des
couleurs. Enfin, parce que la surface de ces écrans est plutôt
sphérique, ils ont tendance à produire davantage de reflets (ils
sont donc parfois recouverts d’antireflet).
Les écrans utilisant un «
Tension Mask » sont dotés d’un masque plus fin, ce qui
permet à plus d’électrons d’atteindre les luminophores,
augmentant ainsi la luminosité et réduisant par le fait même
la dispersion de la chaleur. La surface du verre de l’écran
peut donc être teinté afin de permettre d’améliorer les
réglages de contraste de l’écran, mais ils produisent
également peu de reflets car la surface de leur écran est
cylindrique. En revanche, ils produisent sur l’écran une (15
pouces), deux (17 pouces) ou trois (19 pouces) lignes
horizontales à peine visibles. Ces lignes sont en fait les
ombres des fils d'acier (appelés fils porteurs) servant à
tenir le masque de fils tendus à la verticale. Les « Tension
Mask » les plus connus sont le Trinitron de Sony et le
Diamondtron de Mitsubishi.

3.
Les Luminophores et la Luminescence:
Après
être passés à travers le masque, les rayons d’électrons
atteignent un écran électroluminescent composé de
différentes sortes de luminophores, éléments phosphorescents
excités par les électrons afin de produire des points
lumineux. Il existe donc trois sortes de luminophores, ceux
produisant une lumière bleue, constitués de Sulfure de Zinc,
les luminophores produisant une lumière verte, constitués de
Sulfure de Zinc et de Cadmium, enfin ceux produisant une
lumière rouge, plus difficile à réaliser car constitués d’un
mélange d’Yttrium et d’Europium, ou bien d’Oxyde de
Gadolinium.
Un ensemble de trois
luminophores différents forme un pixel, ceux-ci sont rangés
sur l’écran et forment ainsi 365 lignes par exemple pour un
écran du type 4/3.
L’intensité lumineuse d’un
luminophore dépend directement de l’intensité du faisceau
d’électrons produits par les canons. C’est par ce principe
que l’on arrive à contrôler la lumière qu’ils émettent.
Comme il est
dit précédemment, les luminophores sont en réalités des
points, qui deviennent lumineux lorsqu’ils son atteints par
les électrons, mais qui ne sont que très proches, la
synthèse additive est alors possible et le pixel qui les
contient affiche la couleur du point de l’image à
représenter qui correspond. Les bobines déplacent les
faisceaux dans le trou d’à côté et permettent donc d’opérer
avec le pixel voisin sur la ligne.
Le balayage
total, cumulé à la persistance rétinienne provoque
l’apparition en 40 ms d’une image entière sur l’écran, alors
qu’il n’y a ( sauf aux changements de ligne du spot )
toujours qu’un seul pixel éclairé.
L’image
terminée, le spot recommence son travail avec les
caractéristiques de l’image suivante. Cette action est
parfaitement synchronisée pour permettre l’affichage de 25
images en une seconde soit 25 x 0,04 s = 1 seconde.

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