HISTOIRE DE LA TELEVISION
(et de quelques autres médias)
Site édité par André Lange

Le physicien allemand Ernst Walter Ruhmer (15 avril 1878 – 8 avril 1913) a été une personnalité importante dans le domaine des recherches en radiocommunications entre 1900 et son décès précoce, à l'âge de 35 ans. 

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Il n'existe pas d'ouvrage d'ensemble sur cet inventeur important, dont Scientific American résuma ainsi l'oeuvre dans une notice nécrologique: 

"Ernst Ruhmer, dont le nom est bien connu des lecteurs du Scientific American comme l'un des inventeurs allemands les plus prolifiques et ingénieux, est décédé le 5 avril dernier à l'âge précoce de trente-cinq ans. Fils d'ingénieur, il fit ses études principalement au lycée technique de Charlottenburg, et aux universités de Berlin et de Giessen. Après une brève collaboration avec une importante entreprise de fabrication d'instruments, il fonda un laboratoire d'électrophysique. Parmi ses inventions figurent un appareil pour déterminer le nombre d'interruptions des interrupteurs à fluide, un instrument pour enregistrer photographiquement et reproduire acoustiquement les ondes sonores à l'aide d'une pile au sélénium, d'un microphone multiple, d'un photomètre au sélénium, d'un appareil pour déterminer et enregistrer l'intensité de la lumière du jour, d'un interrupteur à arc électrique, d'un appareil de télévision et d'un système de téléphonie optique dans lequel des piles au sélénium et des projecteurs ont été utilisés expérimentalement avec grand succès."

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Travaux sur le sélénium et ses applications

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• Le Photographophon (1900)

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Ruhmer a inventé au début 1900 le Photographophon,  basé sur l'usage du sélénium et qui est une des premières expérience de photographie de la voix. Il a placé un émetteur téléphonique en circuit avec une lampe à arc. Le rayon de cette lampe traverse une lentille et se projette sur un film sensible qui défile rapidement. Lorsque l'arc est affecté par la voix transmise par l'émetteur téléphonique, la différence de lumière est reproduite, ou photographiée, sur le film en rotation. Le film est ensuite développé, et on y observe des ombres striées d'intensité variable. Le film est ensuite placé, un peu comme dans un projecteur de cinéma, et déroulé devant un faisceau lumineux. Au lieu d'utiliser un écran blanc pour projeter les images, une cellule au sélénium est placée dans le faisceau et les récepteurs téléphoniques en circuit avec la cellule au sélénium reproduisent la voix originale. Les ondes sonores originales subissent d'abord une transformation physique, puis sont reproduites chimiquement, puis à nouveau transformées physiquement pour retrouver leur forme originale. (Ruhmer, 1901, 1907, 1908 ; Hays Hammond, 1910; Electrical Age, 1910). Avec ces travaux, qui restent les plus cités de ses contributions, Ruhmer est considéré comme un des précurseurs des techniques du cinéma parlant (Mihaly, 1927 ; Wolhrab, 1976, Baird, 2004, etc.).

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• Cellule au sélénium

Ruhmer était  surtout connu pour ses recherches sur les applications pratiques des propriétés de photosensibilité du sélénium (Ruhmer, 1902). Il a conçu une nouvelle cellule au sélénium, connue sous le nom de "cellule Ruhmer". Selon lui, il est possible de sensibiliser une cellule au sélénium pour une région étroite du spectre. Il a utilisé des cellules de sensibilité chromatique différente en vue de la téléphonie sans fil duplex, mais il a émis l'hypothèse qu'en sensibilisant une cellule à une couleur spécifique et en utilisant uniquement une lumière de cette couleur pour l'éclairage, l'inertie pourrait être réduite et la sensibilité accrue. Il affirmait maintenant avoir complètement surmonté l'inertie dans certaines nouvelles cellules qu'il avait créées... (Thorne-Baker, 1910).

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• L'arc parlant pour la téléphonie sans fil (1901-1902)

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Ruhmer a  utilisé le sélénium pour développer un photophone, dans le prolongement des travaux de Graham Bell et de Mercadier. Il a fait des démonstrations sur la rivière Havel et sur le lac du Wansee en 1901-1902. Ce type d'expérience représentait une alternative par rapport à la wireless telegraphy (T.S.F.) développée par Marconi, qui ne transmettait que des signaux Morse et est quasi contemporaine des premières expériences de transmission hertzienne de la voix par Fessenden (1900).

La principale innovation de Ruhmer dans ce domaine est connue sous le nom de l'"arc parlant". Le signal audio provenant d'un microphone était superposé au courant continu alimentant la lampe à arc au carbone. Cela provoque des fluctuations de l'intensité lumineuse de l'arc, en parfaite correspondance avec les ondes sonores de la voix de l'orateur. La lampe à arc elle-même devient ainsi un modulateur lumineux, sa luminosité variant en parfaite synchronisation avec la parole. Il s'agissait d'une méthode de modulation d'un faisceau lumineux bien plus robuste et performante que le dispositif original de Bell. Le  microphone relié à un circuit auxiliaire de l'émetteur pour modifier les ondes lumineuses, atteignant une portée de transmission d'environ 15 kilomètres.

Pour le récepteur, Ruhmer utilisa un grand miroir parabolique afin de capter le maximum de lumière, même faible et fluctuante, provenant de la source lumineuse distante. Ce miroir concentrait la lumière sur une cellule au sélénium extrêmement sensible. Comme nous l'avons vu avec d'autres pionniers, le sélénium possède la propriété fascinante de modifier sa résistance électrique en fonction de la quantité de lumière qu'il reçoit. L'intensité lumineuse variant rapidement, due à l'arc électrique modulé par la voix, provoquait des variations de la résistance de la cellule au sélénium, ce qui modulait à son tour un courant électrique. Ce signal électrique ainsi recréé était ensuite transmis à un récepteur téléphonique standard, et la voix de l'orateur pouvait être entendue parfaitement. (Ruhmer, 1907, 1908)

Il a également pu envoyer un message simultané aux deux extrémités et le recevoir sans aucune interférence des faisceaux lumineux interceptés. (Zeitschrift für Schwachstromtechnik, 29.1.1910, Cosmos, 1910, , Gérard, 1910).​

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