Il existe généralement deux types de méthodes de balayage utilisées en télédiffusion. Il s’agit des balayages progressifs et entrelacés utilisés pour afficher la vidéo. Les téléviseurs produisent des images animées qui sont diffusées d’un studio vers une antenne. Cette méthode était courante pendant l’âge d’or de la télévision, mais de nos jours, le câble et le streaming OTT sont plus répandus. La télévision diffusée est encore largement disponible et gratuite (avec de la publicité sponsorisée).
Ces méthodes de balayage sont utilisées pour déterminer la technique de transmission des trames vidéo. Celles-ci font référence à la transmission de signaux qui représentent des lignes de résolution à un écran de télévision. Traditionnellement, cela utilisait le tube cathodique (CRT), mais maintenant les écrans à cristaux liquides (LCD) sont plus courants. Les signaux transmettent des modèles de la façon dont le tube cathodique écrit les lignes sur l’écran de télévision. Les lignes représentent la vidéo, et sont écrites plusieurs fois par seconde sur l’écran dans le processus appelé balayage.
Le taux de balayage est la répétition du nombre de fois que les lignes horizontales aka champs sont écrits sur l’écran pour afficher la vidéo. Il utilise la même fréquence que celle du réseau électrique, soit 50 ou 60 champs par seconde ou Hz. On envoie entre 25 et 30 images par seconde (fps). En Amérique du Nord, le système monochrome (noir et blanc) utilise 525 lignes de balayage qui sont transmises à une fréquence de 30 Hz, pour une fréquence de balayage horizontal de 15 750 Hz (525 × 30). Le système de télévision couleur utilise également 525 lignes de balayage, mais la fréquence de balayage est ajustée à 15 734 Hz. Ceci a été fait pour que les deux systèmes restent compatibles entre eux pendant les années à venir.
Scans entrelacés
Les scans entrelacés transmettent l’image sous forme de lignes numérotées impaires (1,3,5…) et paires (2,4,6…) pendant 1/60 de seconde (en référence à 60 Hz). Le processus est répété à l’infini et chaque série de lignes affichées constitue ce que l’on appelle le champ. Seule la moitié de l’image est effectivement transmise à la fois, mais cela se produit si rapidement (1/60e de seconde) que l’œil humain ne le remarque pas. Elle se produit assez rapidement pour que les téléspectateurs voient l’image complète, mais il peut y avoir un certain scintillement.
Les inconvénients du balayage entrelacé sont que le mouvement dans la trame peut causer des artefacts de mouvement. Cela se produit lorsque le mouvement est vraiment rapide qu’il provoque des différences notables dans les positions des champs. Par exemple, lorsque vous filmez des événements sportifs avec des mouvements très rapides, de nombreux artefacts peuvent être générés. Les téléspectateurs peuvent également remarquer un scintillement sur l’écran d’un écran entrelacé, comme lorsqu’ils regardent la télévision à partir d’une diffusion par satellite. Cela crée un effet de peignage (bords déchiquetés), qui peut vraiment affecter la qualité de l’image à l’écran. Cela signifie que les images ne sont pas entièrement synchronisées avec le mouvement réel. L’entrelacement peut être si mauvais, mais de nombreux systèmes utilisent des techniques de désentrelacement pour minimiser ce problème. Cette technique supprime l’effet de peignage en rendant le mouvement plus flou. Le processus de désentrelacement n’est pas parfait et il dépend de la façon dont le système a été conçu sur l’écran ou l’unité de traitement (par exemple, le boîtier du câble).
Une raison principale d’utiliser le balayage entrelacé est de conserver la bande passante. En envoyant seulement la moitié de l’image à la fois, cela permet d’économiser la quantité de bande passante nécessaire à la transmission des informations sur le réseau. En réalité, vous n’utilisez pas moins de bande passante en soi. Si votre canal de transmission est de 8 MHz, il ne se réduit pas à une valeur inférieure, vous aurez toujours 8 MHz. Pensez plutôt à cela : doubler la fréquence d’images d’une vidéo sans consommer de bande passante supplémentaire.
Le problème lorsqu’on a besoin de plus de bande passante, c’est que plus la bande passante est grande, plus il devient coûteux et complexe de produire et de diffuser du contenu. Par exemple, l’entrelacement sur un système PAL (Phase Alternating Line) nécessite 50 champs par seconde (25 lignes impaires, 25 lignes paires). Lorsqu’il est entrelacé, une demi-trame est envoyée tous les 1/50e de seconde, ce qui nécessite moins de bande passante. Si la trame complète était envoyée, elle pourrait nécessiter 8 MHz supplémentaires, augmentant ainsi le besoin de plus de bande passante.
Scanner progressif
Dans un scan progressif, la trame entière est transmise en une fois. Toutes les lignes du cadre sont dessinées en une seule fois pour remplir l’écran. Le balayage progressif est plus idéal pour la transmission numérique par rapport aux anciennes techniques de balayage entrelacé. Il est devenu une norme technique à utiliser avec les écrans de télévision HD (haute définition) au début des années 1990.
En transmettant la trame complète en une seule fois, il réduit le scintillement et les artefacts. La vidéo apparaît plus fluide, plus réaliste et de haute qualité. Cela permet de capturer des images fixes à partir de la vidéo sans artefacts perceptibles dans l’image. C’est une excellente solution pour les vidéos en super ralenti qui capturent vraiment les détails. Il n’est pas non plus nécessaire d’utiliser un flou intentionnel (anticrénelage) pour minimiser les problèmes comme le peignage. C’est une bonne chose pour les téléspectateurs, car moins de scintillement signifie moins de fatigue oculaire. Les téléspectateurs peuvent regarder pendant des heures beaucoup plus longues sans attraper de fatigue oculaire.
La vidéo progressive est plus chère mais désirée par les cinéastes indépendants. C’est parce qu’elle a l’apparence de celle d’un film. La technique de balayage permet d’obtenir les images les plus claires sans se soucier de trop d’artefacts. Elle permet également une meilleure visualisation des vidéos à mouvement rapide comme dans les séquences d’action dans les films et les sports.
Désentrelacement
Le balayage entrelacé était à l’origine utilisé dans les diffusions analogiques traditionnelles SD (Standard Definition) car il était plus efficace pour transmettre la vidéo. Cependant, il n’est pas fluide malgré sa fiabilité. Pour la plupart, les signaux OTA utilisent encore des techniques entrelacées pour la télévision. Cela nécessite l’utilisation du désentrelacement pour convertir en balayage progressif lorsque le signal est envoyé à l’écran.
Le désentrelacement convertit la vidéo entrelacée en une forme non entrelacée ou progressive. Les téléviseurs et les écrans d’ordinateur prennent en charge le balayage progressif, de sorte qu’ils affichent une bien meilleure sortie vidéo ou numérique. Cela a été intégré à la plupart des lecteurs DVD modernes, des lecteurs Blu-ray, des téléviseurs HD LCD/LED, des projecteurs numériques, des décodeurs TV, des équipements de diffusion professionnelle et des lecteurs vidéo d’ordinateur avec des niveaux de qualité variables (ils ne sont pas tous identiques).
Synopsis
L’enregistrement, la lecture et la transmission de la vidéo utilisaient des techniques progressives ou entrelacées. L’entrelacement a ses racines dans l’industrie de la radiodiffusion et est encore largement utilisé en raison de son efficacité et de sa fiabilité. Le progressif est idéal pour les écrans de qualité supérieure pour une sortie vidéo plus lisse.
Nos yeux ne sont pas vraiment conscients des transitions qui ont lieu dans notre télévision. Sur les écrans standard utilisant le balayage entrelacé, cela devrait aller, mais le scintillement et les artefacts sont perceptibles. La situation s’aggrave sur les écrans progressifs tels que les moniteurs d’ordinateur, qui nécessitent donc un désentrelacement préalable avant de pouvoir être affichés. L’avantage global du progressif est la qualité de l’image lorsqu’il s’agit de lecture vidéo. Cependant, les écrans entrelacés sont toujours adaptés à la lecture vidéo à un coût moindre.
Lors du tournage d’une vidéo entrelacée, les problèmes connus concernent les artefacts de mouvement. Cela nécessite plus de post-montage du contenu qui prend plus de temps et de coûts. C’est pourquoi les monteurs ont besoin de désentrelacer la vidéo. Il est également nécessaire parce que la plupart des écrans modernes utilisent le balayage progressif.
Lorsque vous choisissez des écrans comme un téléviseur, vous verrez le marketing comme 720i, 1080p, 2160p, etc. La lettre « i » désigne l’entrelacement tandis que « p » désigne le progressif. La tendance aux écrans progressifs est plus répandue aujourd’hui en raison du contenu de vidéo à la demande en streaming OTT et des supports numériques (par exemple, DVD, Blu-ray, etc.). Les signaux vidéo numériques sont mieux adaptés aux méthodes de balayage progressif. Si vous comparez une image à balayage progressif et une image entrelacée à 60 Hz, l’image à balayage progressif apparaît beaucoup plus fluide. Bien que les signaux vidéo entrelacés soient encore utilisés dans la radiodiffusion, les écrans progressifs qui disposent de fonctions de désentrelacement constituent le meilleur choix pour la sortie vidéo.