Après l'invention de la triode par L. De Forest (1906), du tube cathodique avec dispositif de balayage du faisceau par K. L. Braun (1897-1905) et du tube analyseur d'images par V. K. Zworykin (1923), les premières démonstrations de télévision ont été effectuées par J. L. Baird en 1926, puis des émissions publiques ont été réalisées en Angleterre et en Allemagne en 1929, et en France en 1931.

Les principes.

Dans la caméra de télévision, un objectif produit une image sur la cible photosensible d'un tube analyseur qui fournit un signal électrique représentant les caractéristiques lumineuses des différents points de l'image. On réalise ainsi l'analyse de l'image. En effet, l'œil perçoit simultanément tous les points constituant une image. Or, il n'est pas possible de transmettre instantanément tous ces points ; la transmission ne peut être que séquentielle. Mais, à cause de la persistance rétinienne, l'œil ne peut distinguer deux illuminations successives espacées de moins de ½0 de seconde. On fait donc se succéder pendant une seconde un nombre suffisant d'images (25 en Europe, 30 aux États-Unis et au Japon). Par ailleurs, l'œil ne peut pas séparer deux points dont la distance angulaire est inférieure à une minute, ce qui permet de limiter le nombre d'informations à transmettre. L'analyse de l'image s'effectue en lignes horizontales, au nombre de 625 en Europe et de 525 aux États-Unis et au Japon. Le signal d'image est ensuite transmis au récepteur, après amplification et modulation, par voie radioélectrique, câble, satellite ou ADSL.

Les récepteurs cathodiques (qui utilisent un faisceau d'électrons focalisé sur l'écran ), volumineux, sont aujourd'hui remplacés par des écrans plats (écran à cristaux liquides [LCD] à plasma, ou à LED). Toute la gamme de couleurs est reconstituée à partir de motifs verts, rouges et bleus.

De la télévision analogique à la télévision numérique et à la haute définition.

Dans les systèmes classiques, on utilise un signal analogique, phénomène physique dont les variations correspondent à des informations perceptibles par l'œil ou par l'oreille après transformation de la grandeur électrique en lumière ou en son. Mais l'heure est à la télévision numérique. La numérisation consiste à traduire le signal sous la forme d'une succession de nombres. Les signaux vidéo et audio numérisés sont alors facilement mémorisables et, donc, aptes à subir des traitements nouveaux. Le signal numérique, très stable, très peu sensible au bruit lors de l'enregistrement magnétique, facilite le transcodage, offre de multiples possibilités de composition, dont les images de synthèse. La numérisation associée à la compression du signal audiovisuel participe directement au développement accéléré de la télévision numérique diffusée par voie hertzienne (télévision numérique terrestre [TNT], apparue dans les foyers en France en 2005), par câble, via un réseau ADSL ou un satellite. Les algorithmes de compression permettent de multiplier le nombre de programmes diffusés simultanément sur une même fréquence. Les bouquets proposés par les différents opérateurs regroupent à la fois des chaînes généralistes et des chaînes thématiques (sports, actualités, cinéma, musique, etc.). La TNT a été généralisée en 2011 ce qui a conduit à l'abandon des anciennes normes de diffusion (SECAM en France, NTSC et PAL).

L'évolution technologique de la télévision passe aussi par l'avènement de la télévision à haute définition (TVHD), fournissant des images d'une qualité comparable à celles d'un film 35 mm, c'est-à-dire des images de plus de 1 000 lignes, comportant chacune plus de 1 000 points distincts, et dont le rapport largeur/hauteur est de 16/9 au lieu de 4/3 avec les systèmes de télévision classiques. Aujourd'hui, des téléviseurs haut de gamme, bénéficiant d'un écran panoramique, associés à une chaîne haute-fidélité assurant une excellente restitution de tous les effets sonores, permettent de recréer un « cinéma à domicile » (souvent désigné par l'expression anglaise home cinema). D'autres innovations comme la télévision en 3D (le relief est restitué par des lunettes spéciales, souvent polarisantes) et la télévision connectée à Internet sont aujourd'hui disponibles.