Ernest Frederik Werner Alexanderson, Ray D. Kell 
et les expériences de télévision de la General Electric (1924-1931).



Ernest F.W. Alexanderson (1878-1975)



 L'inventeur de l'alternateur à haute fréquence

E.F.W. Alexanderson est un des grands noms de l'histoire de l'électricité et de la radiodiffusion au XXème siècle. Il a obtenu 344 brevets, dont le dernier en 1973, à l'âge de 95 ans.

Il est né à Uppsala, en Suède, le 25 janvier 1878, mais très tôt il s'est installé aux Etats-Unis pour travailler avec C.P. Steinmetz, le Président de la General Electric dont le livre Theory and calculation of alternating current phenomena (1897) l'avait impréssioné.

Il commence sa carrière, à vingt-quatre ans, en 1902,  dans les laboratoires de la General Electric à Schenectady, près de New York. Dès 1904, la General Electric lui fixe un objectif, considéré comme irréalisable par un grand nombre d'experts de l'époque, de  concevoir un générateur à haute fréquence (100 Hz) pour le pionnier de la T.S.F. Reginald A. Fessenden, avec comme exigence que le résultat devait être mesuré en kW. Il réussit dans cette opération, permettant à Fessenden de diffuser à Noël 1906 le premier programme radiophonique contenant des chants et de la musique. Son système était basé sur un alternateur à haute fréquence permettant des oscillations non affaiblies.

Il perfectionna progressivement ce système, au point que G. Marconi, qui visita Schenectady en 1915, reconnut la supériorité du système d'Alexanderson sur le sien propre. Le fameux discours "sur les quatorze points" du Président Woodrow Wilson fut diffusé à la fin de la Première Guerre mondiale par la station Marconi du New Brunswick  utilisant l'alternateur d'Alexanderson.

Le succès de l'alternateur conduisit à la création de la Radio Corporation of America (R.C.A.) par la General Electric en 1919.

Un pionnier de la télévision mécanique, méfiant envers la télévision électronique

L'intérêt d'Alexanderson pour la télévision date du milieu des années 20, après les premières démonstrations de C.F. Jenkins et de J.L. Baird. Alexanderson avait assisté aux démonstrations de Jenkins, mais ne les avait pas trouvées convaincantes et souhaitait ne pas dépendre des brevets de celui-ci. Le 17 janvier 1925, Alexanderson testa un appareil utilisant des prismes de Benford, à l'émission et à la réception. En octobre 1925, la General Electric avait étudié diverses possibilités de créer un système de télévision et avait entrepris des tests préliminaires avec un disque de balayage et une source de lumière contrôlable conçue par D. MacFarlane Moore, mais aussi avec un prisme tournant pour l'analyse et un oscillographe pour le contrôle de la lumière.

Des diverses méthodes d'analyse de l'image  testées (prismes tournants, roue de miroirs telle que suggérée dès 1889 par Lazare Weiller, lentilles tournantes, miroirs oscillants et oscilloscope à rayons cathodiques), il fut conclut que les prismes tournants fournissaient la méthode la plus adéquate pour la transmission de facsimile et pour la télévision, tandis que la technique des miroirs oscillants était plus adaptée pour la télévision amateur. En octobre 1925, Alexanderson considérait que la télévision était à portée de main, mais que des éléments complémentaires tels que les cellules photo-électriques, le contrôle de la lumière et les méthodes de synchronisation devaient encore être perfectionnées.

En octobre 1925, Alexanderson suggéra la méthode des faisceaux multiples (multiple beam), qu'il décrivit en détail en octobre 1926, dans un article et dans sa première demande de brevet concernant la télévision. La méthode fut testée en septembre 1926. Sans entrer ici dans trop de détails techniques, on résumera ce système en disant qu'il nécessitait la reproduction, par projection sur écran, de sept images contenant approximativement 40 000 unités chacune, et dont l'entrelacement devait donner une image de qualité d'environ 300 000 unités.

Un des graphiques du brevet 1.694.301, " Electrical transmission of pictures" d'E.W.F. Alexanderson (Demande déposée le 19 oct. 1926, brevet attribué le 4 déc. 1928). Le document est disponible dans la base de données de l'United States Patent and Trademark Office.

 
Le projecteur expérimental d'Alexanderson, 
Wireless World
, 20 April 1827, p.479.

Une démonstration du système à faisceau multiple, le 24 décembre 1926, donna de mauvais résultats. les dirigeants de la General Electric étaient soucieux d'accélérer les travaux sur la télévision, probablement alertés par les progrès réalisés par les concurrents, notamment AT&T. Alexanderson continuait à afficher son optimisme. R. Burns cite un article du Daily News du 30 décembre 1926, rapportant une déclaration d'Alexanderson selon laquelle "Londres serait bientôt capable de voir New York à la télévision". le journaliste ajoutait : "When perfection has been attained, an operator will be able to stand in New York and transmit to a London cinema, or to a private house where a receiving set is installed, the jostling crowds of Broadway, the millions of electric coloured lamps at night and the sky signs, wich will be reproduced on a screen. By the same apparatus it will be possible for the Lord Mayor of London, while telephoning to Mayor Walker of New York, to see (on a silver screen) Mayor Walker in the parlour, and vice versa".

Selon Abramson, Alexanderson ne répondit pas à une lettre que lui adressa en avril 1927 l'anglais Campbell Swinton lui suggérant de s'intéresser aux potentialités du tube cathodique. Il se montra de même sceptique, dans les années suivantes, face aux projets de télévision électronique de Philo T. Farnsworth et de Vladimir K. Zworykin.

A partir d'avril 1927, l'ingénieur R.D. Kell fut désigné comme assistant d'Alexanderson. D'après Burns, Kell, qui allait rapidement devenir le responsable du projet de télévision de la Général Electric, préféra recourir aux appareils développés ailleurs, utilsant généralement le disque de Nipkow ou la roue à miroirs inspirée de Lazare Weiller, plutôt que de favoriser le modèle multi-faisceaux d'Alexanderson. 

De nouvelles démonstrations furent faites le 13 janvier 1928 sur la station 2XAF pour les images et la station radio WGY pour le son. Les récepteurs utilisaient la lampe au néon conçue par D. McFarlan Moore. Les images avaient 1 pouce et demi de longueur et un pouce de hauteur. Trois récepteurs situés à différents endroits de Schenecdaty reçurent les images avec une qualité identique à celle du studio. Cette démonstration fut la première utilisant des récepteurs à domicile et non les seuls récepteurs de laboratoire.

Le 13 mars 1928, Ray Kell organisa une démonstration de projection sur un "écran large" (18 pouces carré !). L'image en 48 lignes était obtenue en utilsant le système de contrôle de lumière de Karolus. Le 20 mars 1928, Ray D. Kell introduisait une demande de brevet pour un système de télévision en couleur, utilisant un disque de balayage à doubles spirales entrelacées.

Une diffusion eût lieu le 18 mai 1928. Les images étaient en 48 lignes, à une vitesse de 16 trames par secondes. L'analyse des images était réalisée par le système de "flying spot". Sur des écrans de trois pouces sur trois, fournissant une image floue, vacillante et stabilisant ses 41 lignes de manière incertaine, les téléspectateurs pouvaient voir des hommes qui parlaient, riaient et fumaient.

Des tests menés le 26 juillet 1928 utilisant un appareil GE en 24 lignes, recourant à un disque de Nipkow, en lumière diurne normale donnèrent des résultats relativement satisfaisants : on pouvait distinguer des images de deux hommes en train de boxer. Des tests en 48 lignes donnèrent également de bons résultats.
 

La première déclaration télévisée d'un homme politique 

Ces tests mirent la General Electric en confiance et le 21 août 1928, un discours télévisé du Gouverneur A.E. Smith, candidat démocrate à la Présidence des Etats-Unis, fut diffusé sur la station radio WGY et sur les stations ondes courtes 2XAF et 2XAD. Le dispositif de captation était constitué d'une boîte dans laquelle la lumière d'une lampe de 1000 watt était projetée à travers un disque de Nipkow à 24 trous. Cette boîte était accompagnée de deux unités de cellules photo-électriques placées sur des trépieds à 18 pouces du visage de Smith, qui devaient capter les reflets lumineux du sujet et les convertir en signaux électriques.  Les signaux du discours, prononcé à Albany, furent transmis par liaison terrestre vers les studios de WGY à Schenectady, à 18 miles de là. Selon Kell, les répétitions se passèrent bien, mais la démonstration échoua en raison des effets produits par les lampes à arcs des caméras de cinéma présentes sur place.

Le 21 août 1928, Alfred E. Smith prononça , à Albany, son annonce de candidature en tant que candidat démocrate à la Présidence, devant les micros et le disque de Nipkow de la station WGY. Cette émission  fut la première captation hors studio de l'histoire de la télévision.

Alfred E. Smith fut gouverneur de l'Etat de New York de 1919 à 1920, puis de 1923 à 1927. F.D. Roosevelt lui succéda en 1928, année où Smith fut candidat à la Présidence des Etats-Unis, mais fut battu par Herbert Hoover.  Il fut un grand défenseur des droits des travailleurs et des femmes et lutta contre la prohibition.

Son intervention télévisée du 21 août 1928 fait de lui un des pionniers de l'utilisation de ce medium par les hommes politiques. On plaisantait sur le fait qu'il prononçait "raddio" et non "radio".

 

Cet événement représentait la première captation de télévision hors studio et annonçait le rôle essentiel que la télévision allait bientôt jouer dans la vie politique, confirmant ainsi la prédiction que le Maire de Toledo, Samuel "Golden Rule" Jones, avait faite dès 1878.

La première diffusion d'une dramatique télévisée

WGY devenait la véritable station pionnière de la télévision aux Etats-Unis et, dès septembre 1928, diffusait quatre émissions de 15 à 30 minutes par semaine. Les émissions étaient essentiellement destinées aux ingénieurs de la General Electric mais un mouvement de télé-amateurs, stimulé par les magazines Radio News et Television de Hugo Gernsback. Des rapports de réception du signal furent reçus de Los Angeles, Detroit et de divers endroits de Pennsylvanie. La possibilité d'une réception satisfaisante par ondes courtes fut une des surprises de ces expériences.

Le 21 septembre 1928, WGY diffusa  la première dramatique de télévision, The Queen's Messenger dans le cadre de la World Radio Fair de New York.

Durant les années 1929-1931, Alexanderson et WGY se livrèrent à diverses expériences de diffusion longue distance (vers la Californie, l'Australie et l'Allemagne). Comme l'indique R. Burns, cet intérêt pour les transmissions longues distances semble avoir surtout été motivé par le projet de positionner la télévision sur le marché de l'image d'actualité, en concurrence avec les services d'actualités cinématographiques qui étaient de plus en plus en retard par rapport à la diffusion radio des nouvelles.

Le 22 mai 1930, le groupe d'Alexanderson organisa dans une salle de cinéma de la RKO, le Proctor's Theater, une projection sur un écran de six pieds carré. La luminosité de l'image était moitié moindre de celle d'une projection cinématographique. L'image était analysée en studio avec un disque de 48 trous, transmise par un émetteur vers une antenne sur le toit du cinéma et projetée avec un appareil standard de projection cinématographique. Le programme consistait en une déclaration de Trainer, un des assistants d'Alexanderson, une série de scènes de vaudeville et, en final, une interprétation orchestrale.

A cette époque cependant, la General Electric s'alliait avec Westinghouse pour concentrer leurs efforts de développement au sein de la R.C.A. Celle-ci, sous l'impulsion du Général Sarnoff, allait favoriser le triomphe de la télévision électronique telle que développée par Zworykin. Divers collaborateurs d'Alexanderson rejoignirent R.C.A. et l'influence du pionnier suédois commença à décroître. Mais Alexanderson ne resta pas inactif : le 20 novembre 1940, il organisait chez lui une démonstration pour le NTSC (le comité qui devait décider de la norme de télévision couleur) d'un système de télévision en couleur.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


 

 

 

 

 

Bibliographie

L'essentiel des informations de cette page proviennent des ouvrages d'Albert Abramson et de Russel Burns.

BRITTAIN, James E.,  Alexanderson : pioneer in American electrical engineering / Johns Hopkins University Press, Baltimore, c1992.

Liens

B.V. NILLSON, "Ernst Frederik Werner Alexanderson",  > Site du Telemuseum (Stockholm)

B. MISHKIND, "Dr. Ernst Alexanderson, Pioneer Inventor", Pionner Profiles, February 1998

Diverses notes et photos sur le site Adventures in Cybersound de R. Naughton :
Ernest (Ernst Frederik Werner) Alexanderson : 1878 - 1975
Ray D. Kell, assistant to Ernst Alexanderson in his early experiments with television, c.1925
Ernst Alexanderson and his early experiments with television, c 1925 

Photo du "General Electric Octagon, 1928', le récepteur utilisé pour les tests de la General Electric en 1928. (> MZTV, Musée de la  Television).

WGRB History (La licence de télévision qu'avait obtenue la station radio WGY en 1928 portait en fait le nom de WGRB)

WGRB - GE Station with many firsts for America (> Television History by T. Genova)

Murry Mercier Jr, un "télé- amateur" qui captait les images de WGY. (> The Early Television Foundation)

 

 

 

 

 

 

 

Histoire de la télévision       © A. Lange

Dernière mise à jour : 05 février 2002