Histoire de la télévision
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Le roman Het televisie experiment de Bert 

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Téléphone et photophone : les contributions indirectes de Graham Bell à l'idée de la vision à distance par l'électricité
 


Alexander Graham Bell

Alexander Graham Bell (1847-1922) est surtout connu pour l'invention du téléphone électrique. Ses contributions à l'histoire du développement de la vision à distance sont moins connues. Il est vrai qu'elles ne sont qu'indirectes, mais qu'elles ont très fortement stimulé l'imagination de ses contemporains. L'invention et la démonstration du photophone en 1880 ont fortement contribué à stimuler les investigations sur la possibilité de transmettre les images à distance en recourant aux propriétés photosensibles du sélénium.

 

L'invention du téléphone stimule la réflexion sur la vision à distance

Graham Bell a déposé sa demande de brevet pour le téléphone électrique le 14 février 1876 et présenté son téléphone lors de l'Exposition de Philadelphie en 1876. L'attribution du brevet a fait l'objet de longues polémiques avec Elisha Gray, qui essaya de faire annuler le brevet par les autorités américaines (1) L'appareil fait l'objet de perfectionnements, proposés notamment par Thomas Edison, durant l'année 1877 et suscite l'enthousiasme des milieux scientifiques européens. Cette découverte va susciter les premières réflexions sur la vision à distance.

 

Comme il se doit, Louis Figuier (1819-1894), grand vulgarisateur scientifique français, consacre au téléphone ("invention vraiment merveilleuse"), un long article dans le volume 1877 de L'année scientifique et industrielle (2). Mais le plus étonnant est que cet article est immédiatement suivi par un autre article intitulé "Le télectroscope, un appareil pour transmettre à distance les images", qui attribue à Graham Bell l'invention de cet appareil. On ne prête qu'aux riches ! Il n'existe aucune trace connue de contribution de Bell sur le télectroscope à cette date et l'affirmation selon laquelle "les journaux de Boston affirment que les expériences faites dans cette ville, pour produire ainsi les images à distance, ont parfaitement réussi" n'a pas, à notre connaissance, été confirmée. Figuier lui-même paraissait sceptique, puisqu'il termine son article en écrivant "...mais il faut attendre des descriptions exactes de l'appareil pour croire à cette annonce".

 

Cette attribution fantaisiste n'est qu'une des illustrations du mouvement d'imagination suscité par l'annonce de l'arrivée du téléphone : si il est possible de transmettre les sons grâce à l'électricité, il devrait être également possible de transmettre des images. En Europe, les trois pionniers de la recherche sur ce sujet seront, en 1878, le Portugais Adriano de Paiva et le Français Constantin Senlecq. Tous trois reconnaîtront que c'est l'annonce de la mise au point du téléphone électrique par Bell qui a stimulé leurs travaux. Il en sera de même pour de nombreux contribueturs un peu plus tardifs.

 

L'impact du dépôt par Bell d'un pli cacheté au Franklin Institute

   

Début mars 1880, Graham Bell et son associé Tainter déposent auprès du Franklin Institute deux boîtes scellées dont on ignore le contenu. Ce dépôt  suscite les imaginations. Dès février 1880, le Boston Transcript avait publié un article affirmant, comme Figuier deux ans plus tôt, que Bell avait mis au point un appareil permettant de voir à distance. Cette nouvelle, reprise par la prestigieuse revue Nature, le 15 avril 1880,  était fantaisiste puisque le pli concernait le photophone, c'est à dire un appareil permettant de transmettre le son en recourant à la lumière, mais non un appareil de vision à distance. 

 

Cette rumeur aura néanmoins un impact intéressant pour les développements de la télévision à distance : elle va conduire à la publication, un peu précipitée, de diverses contributions qui elles sont bien relatives à l'hypothèse de la vision à distance recourant aux propriétés du sélénium : 

  • La réaction la plus prompte est celle de J.PERRY, J. et AYRTON, W.E.,  « Seeing by Electricity », Nature, 21, 21 April 1880. Dans cet article, les deux auteurs déclarent explicitement qu'ils publient cet article afin que Bell ne soit pas le seul à tirer avantage de ce qui est supposé être la définition d'un système de vision par l'électricité basé sur les propriétés du sélénium. Le conflit de brevets entre Bell et Gray sur le téléphone n'est probablement pas étranger à cette démarche. Cet article suscite lui-même la réponse de J.E.H. Gordon : "Seeing by electricity", letter, Nature, 29 April 1880,  ainsi que la publication de l'article anonyme  "Seeing by Telegraph", English Mechanic and World of Science, 31, 30 April 1880 et de celui de H.E. Bolton, "Seeing by electricity", letter, English Mechanic and World of Science, 14 May 1880.

 

  • Le 5 juin 1880, faisant également suite au dépôt du pli par Bell, le Scientific American publie l'article  "Seeing by Electricity". Cet article est le premier qui mentionne les travaux (menés depuis 1877) de Georges R. Carey et, pour la première fois aux Etats-Unis, ceux du français Constantin Senlecq. Cet article provoque lui-même la publication de SAWYER, W.E., "Seeing by Electricity", Scientific American, 42, 12 June 1880.

 

  • Le 1er juillet 1880, le Comte Th. du Moncel, autorité en France en matière d'électricité et de télécommunication, publie son premier article sur la vision à distance du MONCEL, Th.,  "Le Téléphote et le Diaphote", La Lumière électrique, 1er juillet 1880. L'idée de la vision à distance lui paraît devenir une hypothèse plausible "car pour qu'un homme de l'importance de Bell s'en soit occupé, il faut que l'idée soit sérieuse".

 

La simple rumeur aura donc suffit à libérer les imaginations, au grand bénéfice du progrès de la science.

   

On a parfois émis l'hypothèse que l'attribution du télectroscope par Figuier à Graham Bell provenait également de la confusion avec les travaux de Bell sur le photophone. Mais la spécification provisoire du photophone est datée du 2 janvier 1879 et le résultat des travaux n'ont été révélés qu'en septembre 1880. Un article de L'Illustration, 25 septembre 1880 - peut-être attribuable à Th. du Moncel - expliquant que le photophone de Bell, "comme on l'avait dit à tort un instant n'est pas un téléphote". Bell a conservé la coupure de cet article. (> The Alexander Graham Bell Papers at the Library of Congress).

 

Le photophone de Graham Bell et Summer Tainter démontre les potentialités du sélénium

Le malentendu est levé en septembre 1880 par une lecture que Bell fait lors d'une réunion de l'American Association et dont le contenu est publié dans Nature : BELL, A.G., "Selenium and the Photophone", Nature, 22, 23 Sept. 1880. Un article plus détaillé sera publié quelques semaines plus tard : BELL, A.G., "Production of Sound by Light", American Journal of Science, 20, October 1880. 



 
 

Un des téléphones utilisés par Graham Bell pour les démonstrations à la Philadelphia Centennial Exposition (1876) - By courtesy of the Smithonian Institute

(1) Pour un point de vue d'historien favorable aux positions d'Elisha Gray, voir EVENSON, A.E., The Telephone Patent Conspiracy of 1876, Mc Farland, 2000.

(2) L'année scientifique et industrielle, Vingt et unième année, Librairie Hachette et C°, Paris, 1878.

L'appareil que Bell propose, le photophone, permet de produire et reproduire le son en recourant aux propriétés du sélénium et n'a rien à voir avec la transmission des images. Le principe de cet appareil est qu'un rayon lumineux projeté à distance sur une substance impressionnable à la lumière peut, étant modifié dans son intensité sous l'influence des vibrations de la voix, impressionner suffisamment cette substance (en l'occurrence le sélénium) pour que celle-ci puisse reproduire la parole avec l'aide d'un téléphone, même sans liaison par fil téléphonique. L'idée de Bell n'était pas tout à fait originale puisqu'on la trouvait déjà évoquée, il est vrai de manière très brève, dans la lettre d'un certain J.F.W., publiée dans Nature le 13 juin 1878.


On imagine qu'elle pouvait être l'importance stratégique et commerciale d'une telle découverte : une fois perfectionnée, elle aurait permis la constitution d'un système de téléphonie optique ne nécessitant pas la construction d'un réseau téléphonique.  Une déclaration de Bell rapportée par The Telegraphic Journal (15 November 1880) souligne cette dimension stratégique, mais incite néanmoins à la prudence quant à la possibilité d'applications immédiates :

 

Ce n'est donc pas sans raisons que Bell considérera jusqu'à sa mort que cette invention était supérieure à celle du téléphone électrique. De nombreuses propositions et expériences apparurent dans le courant de l'année 1880, pour la diffusion de la musique, la mesure de la vitesse de la lumière, etc. En novembre 1880, Bell et Janssens testèrent à l'Observatoire de Meudon, sans succès, la possibilité d'écouter les sons de la surface solaire.

Dès mai 1880, Bell avait confié son appareil à la National Bell Telephone Company, en vue d'une exploitation commerciale. Mais les expériences montrèrent vite les limites d'exploitation : en 1883, la limite de diffusion n'avait pas dépassé 200 mètres et ce n'est qu'en 1897 qu'un ingénieur de l'American Telegraph and telephone Company réussit une diffusion d'une portée de plusieurs miles. Mais à cette date la  découverte était cependant périmée puisque, dès 1887, Guglielmo Marconi avait fait démonstration de la possibilité de la télégraphie sans fil, en recourant aux propriétés des ondes hertziennes

Bell et Tainter obtiennent leur brevet sur le photophone le 14 décembre 1880. (BELL, A.G. and TAINTER, S., Photophone patent 235,496 granted 14 December 1880). Ils obtiennent le même jour deux brevets sur la préparation des cellules de sélénium. (Patents 235497 et 235590)

Charles Summer Tainter en 1919 (Courtesy of the Smithonian Institute)

Cellules de sélénium brevetées par Bell et Tainter en 1880

(Patents 235497)

Cellules de sélénium brevetées par Tainter (1880)

Les boîtes déposées par Bell et Tainter ont finalement été ouvertes en 1937. Elles contenaient le modèle original du photophone et le descriptif de l'appareil. Ces reliques sont à présent conservées à la Smithonian Institution.  Un photophone original est également conservé à Paris au Musée national des Arts et Métiers / Le CNAM


L'appareil de Bell et Tainter occupe aujourd'hui une place quasi mythique dans l'histoire des technologies de communication, pourtant riche en appareils oubliés. En février 1995, un groupe d'étudiants de l'Université de Virginie ont déposé une demande de brevet pour une version améliorée du photophone de Bell et Tainter. Mais ce sont surtout les travaux menées  à partir de 1960 sur les rayons laser, débouchant notamment sur le lancement en 1978 du Compact Disc Audio, qui ont donné l'illustration que l'hypothèse de Bell - transmettre le son à travers la lumière - était loin d'être absurde.

 

Une contribution peu connue de Graham Bell sur la vision à distance en 1891

 

Dans son ouvrage de référence Television. An international history of the formative years, R.W. Burns écrivait encore en 1998, à propos des rumeurs sur les travaux de Bell en matière de vision à distance : "Actually Bell never engaged in the above field of research" (p.44). 

Cette affirmation peut à présent être démentie, grâce à la publication par la Library of Congress des archives de Bell (The Alexander Graham Bell Papers at the Library of Congress). Un document atteste que Graham Bell s'est intéressé, comme les autres inventeurs de sa génération, aux possibilités "de voir par l'électricité" basée sur l'emploi du sélénium, mais il n'a formalisé sa réflexion sur cette question que relativement tardivement. Il s'agit des notes  dictées du 10 au 13 avril 1891 à Arthur W. McCurdy et publiées le 22 mars 1910 : "Editorial and Articles on the possibility of seeing by electricity"

Ces notes constituent essentiellement une réflexion théorique sur les possibilités d'utiliser les propriétés photosensibles du sélénium pour transmettre. Bien que formulées dans l'élégante clarté caractéristique du style de Bell, elles ne nous paraissent pas apporter beaucoup d'éléments nouveaux par rapport aux travaux des contemporains de Bell, travaux que celui-ci évite soigneusement de citer. On remarquera néanmoins que Bell, conscient des limites du sélénium en matière de conductivité et des difficultés pratiques de préparer cette substance, indique que le tellurium pourrait être mieux adapté.

 

Notons également qu'en 1889, un proche de Bell, E.H. Hall Jr., vice-président de la filiale de la Bell Company consacrée aux liaisons à distance (AT&T) exprimait dans une lettre publiée par Electrical Review, l'espoir que le génie des inventeurs permettrait de voir son interlocuteur en même temps qu'in l'entendrait au téléphone.

Le théâtrophone, premier système électrique de distribution de la culture et du divertissement

 

Une des premières applications développée pour le téléphone fut le théâtrophone, proposé dès 1881 par le français Clément Ader. Cette distribution de musique et de concert constitua, jusqu'à l'arrivée de la radio, la première forme de distribution électrique de culture et de divertissement. Voir nos pages "Théâtrophone".

Le scepticisme de Bell

L'article "Seeing By Electricity" paru dans Electrician and Mechanic, August 1906 signale une déclaration de Bell - dont nous n'avons pu identifier la source ni l'authenticité - témoignant du scepticisme de Bell quant à la possibilité de voir à distance par le biais de l'électricité. Il faut dire qu'à cette époque les présentations et revendications fantaisistes se multipliaient.

"Seeing by telephone or by telegraph may be within the range of the possible. I say that because nothing is impossible until it has been demonstrated so to be. Seeing by either of these instrumentalities, however, is, as I look upon it, so far removed from the field of probability that I should treat any report of this character as an absurdity."

 

 

Il faudra attendre 1930 pour que les laboratoires de la Bell Company jouent un rôle important dans le développements de la télévision. Mais l'illustre inventeur était mort en 1922.

 

Un photophone  exposé au MAMC de Strasbourg en 2013. 

(Photo : André Lange)

Des photos d'un autre photophone conservé au Musée des Arts et Métiers, Paris sont accessibles sur la base du Musée ici

L'impact de la présentation du photophone

Loin de freiner la réflexion naissante sur les possibilités d'utiliser le sélénium pour transmettre des images à distance, la description de l'appareil de Bell et Tainter va renforcer cette réflexion. L'appareil de Bell confortait l'hypothèse émise en en 1873 par Willoughby Smith selon laquelle les propriétés photosensibles du sélénium pourraient permettre des applications pratiques. Ainsi, le français Maurice Leblanc fait référence aux travaux de Bell dans son article  "Etude sur la transmission électrique des impressions lumineuses", La Lumière électrique, 1er décembre 1880. De même l'allemand Paul Nipkow fait explicitement référence aux travaux de Bell sur la lumière dans son article fondateur où il décrit les possibilités de balayer une image grâce à un disque perforé ("Der Telephotograph und das elektrische Teleskop", Elektrotechnische Zeitschrift, October 1885).

BELL, A.G., "Editorial and Articles on the possibility of seeing by electricity", Notes dictées du 10 au 13 avril 1891 à Arthur W. McCurdy et publiées le 22 mars 1910 (> The Alexander Graham Bell Papers at the Library of Congress)

Documents

FIGUIER, Louis, « Le télectroscope, ou appareil pour transmettre à distance des images », L’Année Scientifique et Industrielle, 21, n°6, 1877, pp.80-81.

Articles dans les publications scientifiques  de l'époque.

BELL, A.G., "Selenium and the Photophone", Nature, 22, 23 Sept. 1880.

HOSPITALIER, E. "Le photophone de MM. Graham Bell et Sumner Tainter", La Nature, 25 septembre 1880; p.270.

E.H. (Edouard Hospitalier), Article de L'Illustration, 25 septembre 1880 expliquant que le photophone de Bell, "comme on l'avait dit à tort un instant n'est pas un téléphote". (> The Alexander Graham Bell Papers at the Library of Congress)

HOSPITALIER, E., "Le photophone de MM. Graham Bell et Summer Tainter", La Nature, 2 octobre 1880, p;273.

BELL, A.G., "Production of Sound by Light", American Journal of Science, 20, October 1880, pp. 305-324.

du MONCEL, Th., "Reproduction des sons sous l'influence de la lumière. Photophone de M. Bell", La Lumière électrique, Paris, 1er octobre 1880

"Le photophone de Bell", in Journal télégraphique, 20 octobre 1880..

HOSPITALIER, E., "Le photophone et les propriétés du sélénium", La Nature, 30 octobre 1880, pp.341-346.

du MONCEL, Th., "Quelques mots encore sur le photophone"La Lumière électrique, 1er novembre 1880.

 

"Bell's Photophone", Nature, XXIII, 4 Nov. 1880.

"On the application of the photophone to study the sounds that occur on the sun's surface...", Nature, November 11, 1880

BIDWELL, S., "The Photophone", Nature, Nov.18, 1880, XXIII, pp. 58-59.

"Le photophone", La Nature, 20 novembre 1880, p.398.

BELL, G., "On Methods of Preparing Selenium and other Substances for Photophonic Experiments", Proceedings of the Royal Society of London, Nov. 25 1880, p.72.

"Physical Notes", Nature, November, 25, 1880 (Sur l'expérience menée avec Janssens d'écouter les sons de la surface solaire)

M. "Photophonic Music", Nature, December, 9, 1880

BELL, A.G. and TAINTER, S., Photophone patent 235,496 granted 14 December 1880.

"Physical Society, November 27", Nature, December, 16, 1880

LODGE, O.J. "The relation between electricity and light", Lecture delivered to the London Institution, December 16, 1880, Nature, January 27, 1881.

BELL, G. "Das Photophon. Vortrag." Gehalten auf der XXIX. Jahresversammlung der  Amerikanischen Gesellschaft zur Forderung der Wissenschaften zu Boston im  August 1880,   Aus dem Englischen, Verlag von Quant & Handel, Leipzig, 1880.

FIGUIER, L. "Le photophone de M.. Graham Bell", L'année scientifique et industrielle, Paris, 1880.

"Bell's photophone", Sc. Amer., 44(1), 1 January 1881, pp.1-2.

MERCADIER, E., "La Radiophonie", La lumière électrique, 1er janvier 1881.

MERCADIER, E. , "Etudes sur la radiophonie", La lumière électrique, 8 janvier 1881.

MERCADIER, E., "Etudes sur la radiophonie. 3ème article", La lumière électrique, 15 janvier 1881.

"I. The Photophone", The Manufacter and Builder, January 1881,

"The Photophone", Appletons' journal: a magazine of general literature, Volume 10, Issue 56, D. Appleton and Company, New York, February 1881,  pp. 181-182

"Physical Society", January 22, Nature, Feb. 3, 1881

"Mercadier's Research on the Photophone", Nature, February 17, 1881

Th. du MONCEL, Sur le microphone, le radiophone et le phonographe, Bibliothèque des Merveilles, Hachette, Paris, 1882.

"M. Th. du MONCEL, en présentant son Ouvrage "Sur le microphone, le radiophone et le phonographe", s'exprime en ces termes :...", Comptes rendus des séances de l'Académie des Sciences, Séance du lundi 19 juin 1882.

"Le photophone" in LEVY, A. Les nouveautés de la science, Hachette, Paris, 1883

Franklin Institute, Philadelphia. Coloured engraving by Fenn Wellcome

(Source : Wellcome Collection)

Le photophone LEVY, A. Les nouveautés de la science, Hachette, Paris, 1883. (Source : Gallica).

Bibliographie sur Graham Bell

BRUCE, R.V., Alexander Graham Bell and the Conquest of Solitude, Little Brown, Boston, 1973.

CASSON H.N., The History of telephone, 1910. 

EVENSON, A.E., The Telephone Patent Conspiracy of 1876 : The Elisha Gray-Alexander Bell Controversy and Its Many Players, McFarland and Company, Jefferson, 2001.

GROSVENOR, E.S. and WESSON, M.., 
Alexander Graham Bell, Harry N Abrams, 1997.

 

 Quelques sites sur Graham Bell et l'histoire du téléphone

Alexander Graham Bell's Path to the Telephone

 

Site sur l'histoire de l'enregistrement

S. SHOENHERR Recording Technology History (notamment : Brevets de Bell et Tainter, photos de Tainter,...)

"Le photophone de Bell", in Journal télégraphique, 20 octobre 1880..

(Source : Gallica)

Les voeux d'un admirateur

   

Les espoirs que Graham Bell contribue à la mise au point de la vision a distance ont perduré plus de quarante ans après l'article de Figuier.  En 1915, il fallait encore qu'un de ses admirateurs, George G. Veditz, l'incite dans une lettre à mettre au point "a sort of television". (Lettre conservée à Library of Congres dans la collection Alexander Graham Bell Familly Papers at the Library of Congress).

Build a telephone. Intéressant documentaire sur le photophone de Bell et comment en construire un aujourd'hui. Source :Science Online

La "roue interruptrice" du photophone d'E. Mercadier. (MERCADIER, E., La Radiophonie, La lumière électrique, 1er janvier 1881.)

André Lange, 25 décembre 2001 / Révision décembre 2017.