O tubo vidicon (1950s-1980s) foi o cavalo de batalha do broadcast, industrial e científico televisão antes dos CCDs. É um tubo vácuo que converte luz em sinal vídeo através de fotocondutividade e varredura por feixe elétron.
Estrutura
- Envelope vidro: Alto vácuo
- Canhão elétrons (cátodo): Cátodo aquecido → feixe elétrons, focalizado por grade/ânodo
- Yoke deflexão: Bobinas magnéticas (horizontal + vertical) varrem feixe em raster
- Alvo (faceplate): Camada fotocondutiva (trissulfeto antimônio Sb₂S₃ ou óxido chumbo PbO) em revestimento condutor transparente (ITO) em vidro
- Eletrodo sinal: Contato anel na borda alvo
Princípio Operacional
- Carregamento: Feixe elétrons varre alvo, depositando carga positiva uniforme na superfície fotocondutora (corrente feixe ~μA)
- Integração: Luz da cena (focada por lente) atinge fotocondutor → condutividade aumenta proporcional à intensidade → carga vaza (descarga) onde luz atinge. Áreas claras = mais descarga.
- Leitura: Feixe do próximo frame varre alvo. Onde carga permanece (áreas escuras), corrente feixe flui para eletrodo sinal (corrente retorno). Onde descarregado (claro), menos corrente. Essa corrente retorno variável = sinal vídeo.
- Processamento sinal: Pré-amplificador → correção gamma → inserção blanking/sync → vídeo composto out
Características Principais
| Parâmetro | Valor Típico |
|---|
| Resolução | 400-600 linhas TV |
| Sensibilidade | 10-100 lux (iluminação faceplate) |
| Lag (persistência imagem) | 100-300ms (problema para movimento) |
| Gamma | ~0,65 (inerente, corrigido para 0,45) |
| Resposta espectral | Pico ~550nm (Sb₂S₃), ~450nm (PbO) |
| Temp operação | 0-45°C (aquecimento alvo frequentemente usado) |
| Vida útil | 2.000-10.000 horas |
Vantagens (para sua era)
- Compacto (1-2″ diâmetro, 15-20cm comprimento) vs Image Orthicon (5″, 50cm)
- Tensão menor (300-500V vs 1500V+)
- Sem ion spot (burn-in de objetos brilhantes estáticos)
- Robusto, tolerante vibração
- Relativamente barato
Desvantagens
- Lag (borrão movimento)
- Resposta luz não-linear (gamma)
- Corrente escura (ruído térmico) → ruído padrão fixo
- Burn-in (perda sensibilidade permanente de highlights estáticos)
- Microfonia (vibração → ruído sinal)
- Aquecimento alvo requerido para estabilidade
Aplicações
- Broadcast estúdio/campo (1950s-1980s)
- Inspeção industrial (nuclear, pipeline, montagem)
- Médico (endoscopia, fluoroscopia, cirúrgico)
- Segurança/CCTV (primeira geração)
- Científico (microscopia, astronomia, física partículas)
- Espaço: câmeras Viking lander (derivadas vidicon)
Legado
Vidicon estabeleceu paradigma varredura, carregamento, integração, leitura que CCD/CMOS herdaram — apenas substituindo fotocondutor+feixe por capacitores MOS. Últimos tubos vidicon fabricados ~1995. Unidades sobreviventes são peças museu ou reposição industrial nicho.
