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2026-01-13T10:17:58Z

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[[Datei:Resistron 4149.jpg|mini|Resistron ([[Heimann (Unternehmen)|Physikalisch-Technische Werkstätten Wiesbaden-Dotzheim]]) mit 1 Zoll Durchmesser in der alten Ausführung 4149 mit seitlichem Pumpstutzen]]
[[Datei:Resistron 4149 deflection coils 2.jpg|mini|Resistron mit Ablenkspulen (links) und mit abgenommener Fokussierspule (rechts)]]
[[Datei:F2,5M3A Endikon; WF.jpg|mini|Endikon Typ F 2,5 M3a (VEB [[Werk für Fernsehelektronik]]), Durchmesser 2,5 cm mit magnetischer Ablenkung (daher die Typbezeichnung mit 2,5 M)]]
[[Datei:Vidicon tube.jpg|mini|2/3 Zoll Vidicon 20PE13A von Matsushita]]
Ein '''Vidicon''' (deutsch auch Vidikon) ist eine um 1950 von der Firma [[Radio Corporation of America|RCA]] entwickelte [[Bildaufnahmeröhre]] ({{enS|''video camera tube''}}, nicht zu verwechseln mit der [[Bildröhre]] zur Wiedergabe eines ([[Fernsehgerät|Fernseh-]]) Bildes). Auch heute werden noch [[Elektronenröhre]]n vom Vidicontyp für Spezialaufgaben wie in stark strahlendem Umfeld ([[Kernkraftwerk]]e) eingesetzt.

== Geschichte und Vergleich zu anderen Bildsensoren ==
[[Datei:Funkausstellung Düsseldorf 1953.jpg|mini|Auf der Düsseldorfer Funkausstellung 1953 präsentiert ihr Entwickler [[Walter Mayer (Physiker)|Walter Mayer]] das auf einem Vidicon basierende ''Grundig-Fernauge'']]

Im Vergleich zu anderen Bildaufnahmeröhren (etwa dem [[Orthikon]] oder [[Ikonoskop]]), die mit Fotokathoden und einem schnellen elektrischen Abtaststrahl arbeiten, arbeitet das Vidicon mit einer fotoempfindlichen Schicht, die mit einem langsamen Elektronenstrahl abgetastet wird. Das Vidicon war so bei seiner Einführung kleiner, leichter und sparsamer im Energieverbrauch und setzte sich so schnell zuerst in tragbaren Kameras durch. Während die ersten Vidicons bei RCA mit Selen als fotoempfindlicher Schicht arbeiteten, wurde wegen Haltbarkeitsproblemen schnell zu Antimontrisulfid übergegangen. Röhren des Vidicontyps mit anderen Halbleiterschichten als Antimontrisulfid werden unter anderem Namen gehandelt (siehe Tabelle).

{| class="wikitable sortable zebra"
|- class="hintergrundfarbe6"
! Name !! Photoschicht<ref name="Heimann" /> !! Empfind- lichkeit in mA/lm<ref name="Heimann" /> !! erster Hersteller !! Wortmarke oder Produktion seit !! Nachteile<ref name="Heimann" />
|-
|Vidicon (Se)||[[Selen]] (Se)||-||[[Radio Corporation of America|RCA]]||1950<ref name="Heimann" />||maximal 40 °C
|-
|Vidicon||[[Antimon(III)-sulfid]] (Sb2S3)||-||RCA||1951<ref name="Heimann" />||[[Dunkelstrom]] Nachziehen
|-
|Resistron||Antimon(III)-sulfid (Sb2S3)||-||[[Heimann (Unternehmen)|PTW]]||1954<ref>[https://register.dpma.de/DPMAregister/marke/register/661761/DE DPMAregister: Marke 661761] (abgerufen am 26. Juni 2016)</ref> ||Dunkelstrom Nachziehen
|-
|Endikon||Antimon(III)-sulfid (Sb2S3)||-||[[Werk für Fernsehelektronik|WF]]||1956<ref>[https://register.dpma.de/DPMAregister/marke/register/DD614938/DE DPMAregister: Marke DD614938] (abgerufen am 26. Juni 2016)</ref> ||Dunkelstrom Nachziehen
|-
|Plumbicon||[[Blei(II)-oxid]] (PbO)||0,4||[[Philips]]||1962<ref name="Heimann" />||Fackeleffekte bei Überbelichtung
|-
|Leddicon||Blei(II)-oxid (PbO)||0,4||[[English Electric Valve|EEV]]||1975<ref name="Heimann" />||Fackeleffekte bei Überbelichtung
|-
|Si-Multidioden- Vidicon||[[Silicium]]-Dioden (Si)||0,9||mehrere||1972||Fackeleffekte bei Überbelichtung Dunkelstrom Flecken
|-
|Chalnicon||[[Cadmiumselenid]] (CdSe)||1,5||[[Toshiba]]||1972<ref name="Heimann" />||Fackeleffekte bei Überbelichtung Nachziehen
|-
|Pasecon||Cadmiumselenid (CdSe)||1,5||PTW||1976<ref>[https://register.dpma.de/DPMAregister/marke/register/945940/DE DPMAregister: Marke 945940] (abgerufen am 26. Juni 2016)</ref> ||Fackeleffekte bei Überbelichtung Nachziehen
|-
|Saticon||Selen-[[Arsen]]-[[Tellur]] (SeAsTe)||0,35||[[Hitachi (Unternehmen)|Hitachi]]||1973<ref name="Heimann" />||Fackeleffekte bei Überbelichtung maximal 50 °C
|-
|Newvicon||[[Zinkselenid]] - [[Cadmiumzinktellurid]] (ZnSe - Cd(x-1)ZnxTe)||1,2||[[Panasonic Corporation|Matsushita]]||1974<ref name="Heimann" />||Fackeleffekte bei Überbelichtung Dunkelstrom
|}

In Deutschland präsentierte der Hersteller [[Grundig AG|Grundig]] zur Düsseldorfer [[Internationale Funkausstellung|Funkausstellung]] 1953 eine für damalige Verhältnisse sensationell kleine und handliche, nur drei Kilogramm schwere Vidicon-Fernsehkamera unter der Bezeichnung ''Grundig-Fernauge''.<ref>Alexander Mayer: ''Grundig und das Wirtschaftswunder.'' Reihe Arbeitswelten, Erfurt 2008, ISBN 978-3-86680-305-3, S. 47.</ref><ref>[[Funktechnik (Zeitschrift)|Funk-Technik]] Nr. 24/1953.</ref>

Die Raumsonden des amerikanischen [[Mariner]] und [[Viking]]-Programms verwendeten das Vidicon für ihre Aufnahmen, Mariner 4 nahm damit die ersten Nahaufnahmen des [[Mars (Planet)|Mars]] auf.<ref>[[NASA]]: [http://nssdc.gsfc.nasa.gov/nmc/experimentDisplay.do?id=1964-077A-01 Mars TV-Camera] ([[Mariner 4]]); NASA: [http://nssdc.gsfc.nasa.gov/nmc/experimentDisplay.do?id=1975-075A-01 Orbiter Imaging] (Viking).</ref>
Ebenso verwendeten die Raumsonden des [[Voyager-Programm]]s Vidicon-Kameras für ihre Aufnahmen.<ref>Cameras in Voyager probes[https://physics.stackexchange.com/questions/25005/cameras-in-voyager-probes]</ref>

== Funktionsweise ==
Die lichtempfindliche Schicht besteht aus halbleitenden Materialien wie [[Selen]], [[Arsen]], [[Tellur]], oder [[Antimon(III)-sulfid]] (Sb2S3). Sie wird auf eine Glasscheibe aufgebracht, die sich an der Stirnwand der [[Elektronenröhre]] befindet. Für den elektrischen Kontakt sorgt eine durchsichtige, elektrisch leitende Schicht zum Beispiel aus [[Indiumzinnoxid]]. Diese Signalplatte wird von einem [[Elektron]]enstrahl negativ [[Elektrische Ladung|aufgeladen]]. Das aufzunehmende Bild verändert durch die unterschiedliche lokale Helligkeit punktweise den [[Elektrischer Widerstand|elektrischen Widerstand]], sodass die Ladungen unterschiedlich schnell zur positiven Signalplatte abwandern. Dort entsteht ein Ladungsbild, das bei jedem neuen Abtastvorgang zugleich ausgelesen und wieder gelöscht wird.

Der Elektronenstrahl wird mit einem Strahlsystem wie in einer [[Kathodenstrahlröhre]] erzeugt. Die Kathode wird indirekt elektrisch beheizt und besteht aus geeigneten Materialien, um mit niedriger Temperatur Elektronen freisetzen zu können. Der Elektronenstrahlerzeuger ist meist als Triode ausgebildet: durch das Loch des negativ geladenen [[Wehneltzylinder]]s „greift“ das positive Feld des Beschleunigungsgitters und saugt die Elektronen aus einer elektronenoptisch betrachtet „virtuellen“ Kathode (die virtuelle Kathode ist eigentlich eine Elektronenwolke über der Kathode). Mit der Spannung der Wehneltelektrode wird der Kathodenstrom gesteuert. Es bildet sich ein sog. „Crossover“-Punkt in der Nähe des Wehneltzylinders aus, der mit einer um die Röhre liegenden Fokussierspule auf die photoempfindliche Schicht abgebildet wird. Das magnetische Strahlablenksystem besteht aus Sattelspulen ähnlich wie bei [[Bildröhre]]n. Durch die Ablenkung entsteht ein Schärfefehler des Strahls, der korrigiert werden muss. Ein vor der photoempfindlichen Schicht befindliches Netz sorgt dafür, dass der Strahl nicht durch die umgeladene Schicht abgelenkt wird.

=== Weiterentwicklungen ===
[[Philips]] entwickelte 1962 das '''Plumbicon''', das [[Blei]]oxid (PbO) verwendet. Vorteile des Plumbicon sind die kompakte Bauweise, die einfache Betriebsweise und die Möglichkeit, einem schnellen Bildwechsel nahezu trägheitslos zu folgen, weshalb diese Röhre fast ausschließlich im Fernsehbetrieb eingesetzt wurde und andere Bauarten verdrängte.

=== Farbbilder ===
Farbbilder wurden durch die Verwendung von drei Röhren in einer Kamera möglich. Mit einem [[Strahlteiler]] wird das einfallende Licht auf drei Röhren geteilt. Vor jeder Röhre sitzt je ein [[RGB-Farbraum|RGB]]-[[Farbfilter]] der Farben Rot, Grün und Blau, so dass pro Videoröhre nur die entsprechenden Farbanteile der Bild-[[Grundfarbe]]n aufgezeichnet werden, die dann bei der späteren Darstellung auf dem Fernseher wieder zusammengesetzt werden.

Für den Konsumbereich war dieser Aufbau zu aufwendig, es wurden daher Kameras mit [[Farbfilter#Streifenfilter|Streifenfilter]] entwickelt. Neben einer geringen Auflösung (typisch 220 Spalten horizontal) zeigten so aufgenommene Bilder starke [[Moiré-Effekt]]e.

Durch die Weiterentwicklung der Farbfiltertechnik werden heute [[Mosaikfilter]] verwendet, die den Moiréeffekt mildern, aber nicht verhindern können.

== Größenangabe ==
Eine Eigenart bei der Größenangabe der Videoröhre bestimmt noch heute die Größen bei [[Photodetektor|Sensoren]] von [[Digitalkamera]]s: Früher gab man den äußeren Glasdurchmesser der lichtempfindlichen Frontfläche in [[Zoll (Einheit)|Zoll]] an. Die real nutzbare Bilddiagonale war etwa 2/3 davon. Zum Beispiel besitzt das klassische 1-Zoll-Vidicon XQ-1030 bei einem [[Aufnahmeformat|Seitenverhältnis]] von 4:3 eine nutzbare Bildfläche von rund 10 mm × 13 mm, was einer Diagonale von 16,4 mm entspricht. Obwohl 1 Zoll (1″) 25,4 mm entspricht, wird eine Röhre als 1-Zoll-Röhre bezeichnet, die eine effektive Bilddiagonale von 16,4 mm aufweist. Diese eigenartige Berechnung wird noch heute verwendet. Ein moderner 1/2,7-Zoll-Sensor weist also nur eine reale Bilddiagonale von 1/2,7 · 16,4 mm = 6,07 mm und nicht von 9,41 mm auf. Je nach Sensortyp und Bildverhältnis schwanken die Größendifferenzen etwas.

Die Rechnung auf Basis 16,4 mm ≘ 1″ kann nur als Anhaltswert dienen, da das Verhältnis von Röhrendurchmesser zu Bilddiagonale keine Konstante ist.

== Siehe auch ==
* [[Videokamera]]

== Literatur ==
* A. Rose: ''Photoconductivity in insulators.'' In: ''RCA Rev.'' 12, 1951, S. 303–305.
* P. K. Weimer, S. V. Forgue, R. R. Goodrich: ''The Vidicon—photoconductive camera tube.'' In: ''RCA Rev.'' 12, 1951, S. 306–313.
* P. K. Weimer, A. D. Cope: ''Photoconductivity in amorphous selenium.'' In: ''RCA Rev.'' 12, 1951, S. 314–334.
* S. V. Forgue, R. R. Goodrich, A. D. Cope: ''Properties of some photoconductors, principally antimony trisulfide.'' In: ''RCA Rev.'' 12, 1951, S. 335–349.
* R. W. Smith: ''Some aspects of the photoconductivity of cadmium sulfide.'' In: ''RCA Rev.'' 12, 1951, S. 350–361.
* A. Rose: ''An outline of some photoconductive processes.'' In: ''RCA Rev.'' 12, 1951, S. 362–414.
* R. M. Schaffert, C. D. Oughton: ''Xerography: a new principle of photography and graphic reproduction.'' In: ''J. Opt. Soc. Amer.'' 38, 1948, S. 991–998.
* R. H. Bube: ''Photoconductivity of solids.'' Wiley, New York 1960.
* A. Rose: ''Concepts in photoconductivity and allied problems.'' Wiley, New York 1963, {{OCLC|536272}}.

== Weblinks ==
* [http://www.jogis-roehrenbude.de/Roehren-Geschichtliches/Spezialroehren/Spezialroehren.htm Spezialröhren] – Viele hervorragende Fotos von Videoröhren
* [http://www.dpreview.com/glossary/camera-system/sensor-sizes Common Image Sensor Sizes]
* [http://www.fernsehmuseum.info/video-roehren.html Video-Abtaströhren]
* [http://www.fernsehmuseum.info/vidicon.html Das Vidicon von 1953]

== Einzelnachweise ==
<references>
<ref name="Heimann">
B. Heimann, W. Heimann: ''Fernsehkameraröhren – Eigenschaften und Anwendungen.'' In: ''Fernseh- und Kinotechnik.'' 32 (9/10), 1978, S. 1–13. [http://www.jogis-roehrenbude.de/Roehren-Geschichtliches/Spezialroehren/FAR_Eigenschaften_und_Anwendungen.pdf (PDF)]</ref>
</references>

[[Kategorie:Elektronenröhre]]
[[Kategorie:Fernsehtechnik]]
[[Kategorie:Bildsensor]]

[[en:Video camera tube#Vidicon]]

Vidicon - Versionsgeschichte

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