thumb|droite|redresse=1.8|Chronologie des innovations relatives à la télévision. L'histoire des techniques de télévision concerne les principales innovations successives apparues depuis la création du principe des premiers dispositifs mécaniques d'images animées jusqu'à la télédiffusion par satellite et les vidéos retransmises par les réseaux de téléphonie mobile. Parmi les innovations les plus notables, ont été découverts ou développés, le tube cathodique, le téléviseur, le vidéoprojecteur, le Télécinéma, la télévision en couleur, la Télécommande, le Caméscope, la télévision par câble, la télévision par satellite, le magnétoscope, le Décodeur TV, la Haute définition, la télévision interactive, la télédiffusion numérique, la télévision par Internet ou encore, la Télévision mobile personnelle.
Les précurseurs
L'invention de la télévision est attribuée à un certain nombre de concepteurs ; conformément à un lent travail de conception, de développement et d'améliorations entre inventeurs, chercheurs et techniciens amateurs de différents pays, dont les premiers concepts remontent aux années 1870-1880. Les découvertes successives de l'électricité et de l'électronique appliquée permettent de réaliser les prototypes de ces pionniers.
Depuis l'Antiquité et le Moyen Âge, la littérature évoque également un système de transmission d'images à distance, considéré comme magique ou mystérieux. Des auteurs français du comme Jules Verne et son « phonotéléphote » ou Albert Robida, présentent des solutions futuristes qui s'apparentent à la télévision comme celle du Téléphonoscope.
vignette|redresse=1.5|gauche|Le Téléphonoscope, dessiné par Albert Robida au début des années 1880. En 1873, Willoughby Smith met en évidence la photoconductivité du sélénium. La conductivité de ce matériau varie en fonction de l'intensité lumineuse qu'il reçoit. Ce principe est repris par Adriano de Paiva et Constantin Senlecq.
Au cours de l'année 1880, l'ingénieur Maurice Leblanc introduit les grands principes de la télévision moderne : transduction de la lumière en signal électrique, reconversion du signal électrique pour afficher une image fixe, récepteur pour l'affichage des images, mécanisme de synchronisation entre émetteur et récepteur, balayage systématique d'un objet s'apparentant à la caméra qui porte en germe, la possibilité de retransmettre des images mobiles. En 1881, Constantin Senlecq, notaire d'Ardres (Pas-de-Calais), émet l'idée d'une image projetée sur une surface photo-sensible composée de points de sélénium, matériau photo-électrique ; chaque point est affiché séquentiellement à un récepteur, synchronisé avec l'émetteur. Ce principe de l'analyse séquentielle représente la base de tout système de transmission d'images animées.
L'année 1897 marque a création du premier tube cathodique, futur écran de télévision et informatique, fabriqué par Ferdinand Braun. Il permet l'analyse et la production de l'image, par le déplacement très rapide d'un point lumineux sur un écran, technique désignée par le terme « balayage ».
Le à l’exposition universelle de Paris, l'ingénieur Constantin Perski propose le mot « télévision » dans une publication lue au congrès international d’électricité, en citant les travaux de Nipkow et d’autres inventeurs.
La télévision électromécanique
Transmission d'images fixes vignette|redresse|Encore étudiant, l'Allemand Paul Nipkow, vers 1884. En 1884, Paul Nipkow, étudiant allemand de , perfectionne le principe du balayage systématique de l'image. Il étudie un dispositif semblable où la rotation d'un disque perforé décompose l'image en ses différentes éléments. Chacun détermine un flux lumineux qu'une cellule au sélénium retranscrit en signaux électriques. Les signaux sont alors transmis via un circuit électrique et la reconstruction de l'image est réalisée grâce à un deuxième disque perforé synchronisé avec le premier, à travers duquel passent les signaux lumineux émis par une source de lumière polarisée. Grâce à la persistance rétinienne humaine, une image peut être produite et affichée en 1/ de seconde. Nipkow dépose le brevet de la première télévision électromécanique. Ce système de disque tournant est considéré comme le premier procédé d'analyse et de reproduction de l'image par balayage.
En 1889, Julius Elster et Hans Geitel inventent la cellule photoélectrique. Cette solution supplante les cellules au sélénium qui réagissent trop lentement aux variations lumineuses et constituent un facteur limitant pour la retranscription d'images mobiles en temps réel.
En 1902, le mathématicien et physicien allemand Arthur Korn réussit la transmission d'images fixes avec un appareil recourant aux propriétés du sélénium. Il améliore son système en 1906 grâce à un dispositif de compensation qui permet de réduire la rétention du signal par le sélénium. Le système est utilisé pendant quelques mois par le Daily Mirror, qui publie des photos envoyées par téléphone et câble sous-marin depuis Paris.
En 1906, l'avocat français Georges Rignoux dépose le brevet de « Téléphote », dispositif élaboré avec Augustin Fournier, professeur de physique au collège Eugène Fromentin de La Rochelle. Le système permet d'afficher par rétro projection par un réseau de câbles électriques, des formes géométriques fixes successives, comme notamment des lettres de l'alphabet. Une démonstration publique d'un prototype est organisée, à la fin de l'année 1911.
En 1907, le Français Édouard Belin présente le belinographe qui permet de diffuser à distance et par câble des images fixes. Le procédé ancêtre du fax est amélioré en 1922, pour permettre la retransmission par ondes radio. Grâce à ce procédé, largement utilisé dès le début du , des photographies en fac-similé sont transmises sur les lignes téléphoniques et télégraphiques, notamment pour la presse quotidienne.
Il faut attendre l'année 1907 pour que la technique des tubes amplificateurs fasse émerger un procédé viable commercialement pour retransmettre une image fixe.
Le , Le journal parisien L'illustration rapporte la première démonstration de transmission « instantanée » fixe à deux tons (teintes colorées) faite à Paris par Georges Rignoux et A. Fournier. Ces concepteurs utilisent un scanner à miroir rotatif et une matrice de 64 cellules..
En 1911, Boris Rosing et son élève Vladimir Kosma Zworykin inventent un système de télévision utilisant un analyseur à miroir tournant, capable de retransmettre des images de qualité « médiocre » sur une ligne, vers un tube cathodique. Ces images sont encore fixes, en raison du manque de sensibilité et de rapidité des cellules. vignette|redresse|Le russe Vladimir Kosma Zworykin créateur de l'écran à tube cathodique (ici en 1950).
À partir de 1913, Charles Francis Jenkins commence à travailler à l'amélioration de la diffusion des signaux par radio.
La télévision animée Les historiens de la télévision considèrent que cette technologie connaît un réel démarrage dès lors que l'image projetée reproduit des images animées naturelles et en direct, prises à partir d'un capteur ou d'une caméra. Plusieurs chercheurs, techniciens ou inventeurs produisent dans leur laboratoire à partir du début des années 1920, ce qui va devenir la télévision : un moyen de retransmission et d'affichage d'images animées à distance, dont la nature est facile à interpréter et à identifier.
vignette|redresse|gauche|L'inventeur écossais John Logie Baird en 1917. Le , l'inventeur écossais John Logie Baird réalise la première expérience de retransmission d'images animées. Il présente l’image télévisée noir et blanc d’une silhouette mobile, lors d'une démonstration au magasin Selfridge's à Londres. Un an plus tard, il dévoile à un public restreint, la première image animée de télévision conforme à une échelle de gris et non plus une silhouette comme en , puis en démonstration publique à son laboratoire de Londres en . Les images n’exploitent que de balayage, toutefois suffisantes pour reconnaître un visageStrictly speaking, Baird had not yet achieved moving images on October 2: his scanner worked at only five images per second, below the threshold required to give the illusion of motion, usually defined as at least 12 images per second. By January, he had improved the scan rate to 12.5 images per second..
En 1927, Baird transmet un signal de télévision sur entre Londres et Glasgow. En 1928 la société de Baird diffuse le premier signal de télévision transatlantique de Londres à New-York, puis vers un navire. Il procède également à une démonstration de la première télévision en couleur puis une transmission par infrarouge et même en relief stéréoscopique, en utilisant des optiques et des filtres additionnels motorisés. En parallèle, il développe un système d’enregistrement sur vidéodisque appelé « phonovision » en 1927. Le système de Baird obtient une résolution de en 1936 et est adopté par la BBC, avant d’être définitivement supplanté par la télévision électronique à 405 lignes de EMI (Marconi) puis celle à résolution 455 lignes exploitée en France en 1938.
vignette|redresse|L'ingénieur français Marc Chauvierre en 1928.
Aux États-Unis, Charles Francis Jenkins présente en , la retransmission de la silhouette d’un jouet mobile (un moulin à vent) depuis une station radio, jusqu’à son laboratoire de Washington DC. Il utilise une caméra à scanner doté d'optiques tournantes et exploitant et 16 images par seconde. Les premières images en demi-ton sont émises par AT&T's en . Il dépose également un brevet en 1925 pour la « lampe télévision » qui améliore la lumière produite au travers des disques d'analyse ou de reconstitution d'image de type Nipkow.
vignette|redresse|gauche|En France, René Barthélemy en 1931 avec un prototype de téléviseur. En Union soviétique, Léon Thérémine développe également un système à miroirs tournants, d’abord de en 1925, puis 32 et 64 avec entrelacement en 1926. Il transmet et projette des images en quasi-temps réel sur un écran carré de (). En 1920 il obtient , performance dépassée en 1931 par RCA avec .
Herbert Eugene Ives de Bell Labs réalise une démonstration de télévision en . Il expérimente un système de télévision à lumière réfléchie, visualisé sur petit et grand écran (respectivement 2 x (5 x ) et ()) entre Washington et New York par fil, puis radiodiffusé depuis Whippany, New Jersey. Les sujets, incluant Herbert Hoover, sont éclairés par un scanner à faisceau d’une ouverture de 50, à 16 images par seconde.
vignette|redresse|En France, l'ingénieur Marc Chauvierre présente le Visiodyne en 1936. La télévision électronique Le développement de la télévision s'accélère avec l’invention des premiers dispositifs de prise de vue à balayage électronique dit balayage entrelacé. Ils permettent enfin d’atteindre une définition d’image acceptable, soit plusieurs centaines de lignes et dizaines d’images par seconde.
Si le tube cathodique est déjà exploité pour l'affichage de certains appareils, en 1911, l’ingénieur Alan Archibald Campbell-Swinton décrit le premier en détail comment une image peut être retransmise et affichée en utilisant un tube cathodique à l’émission comme à la réception. Son discours reporté par le Times reproduit une publication au journal Nature de 1908.
À la fin des années 1920, tandis que la télévision électromécanique se développe, deux inventeurs, Philo Farnsworth et Vladimir Zvorykin travaillent chacun de leur côté, sur un système de caméra électronique.
En 1923, Vladimir Zvorykin, chercheur russe, dépose le brevet de l'iconoscope.
En 1926, la solution du balayage entrelacé d’une prise de vue utilisant l’émission secondaire avec accumulation pendant tout un cycle de balayage, est décrite pour la première fois par le hongrois Kálmán Tihanyi et précisée en 1928.