Guide Simplifié du signal vidéo Analogique NTSC



En Amérique du Nord, le standard pour les signaux vidéo analogique est appelé NTSC, qui n’est pas le même que pour les ordinateurs(VGA). Le vidéo étant un médium linéaire, tout comme l’audio, mais au contraire du film ou de la photographie, il a été créé à l’origine pour être transmis "via les airs". Les images doivent donc être séparées et transmises ou enregistrées en une série de lignes, une après l’autre. Ce qui fait qu’à n’importe quelle milli-secondes, une image vidéo ne sera simplement qu’un point se "promenant" sur un moniteur.

Le système analogique que nous utilisons présentement à été établi dans les années 30, la couleur y a été ajoutée au début des années 50. C’est à ce moment que le nom NTSC est apparu, représentant le National Television Systems Committee, qui est le comité qui à établi les standards utilisés en télévision analogique actuellement. Il est formé de 525 lignes, avec un taux de rafraîchissement de ±30 frames/secondes(29,97f/s).

Avec la télévision numérique, le signal vidéo est représenté par des chiffres(0 & 1). Mais avec le signal analogique tout est représenté par des voltages, et les voltages sont affectés par les longueurs de câbles, les connecteurs, la chaleur, les rubans, etc&Idots; C’est pourquoi plusieurs ingénieurs vidéo affirment, à la blague(???), que NTSC veut plutôt dire "Never Twice The Same Color"(jamais deux fois la même couleur). Deux autres systèmes sont également utilisés comme standards de diffusion analogique, PAL(Phase Alteration Line), composé de 625 lignes, mais avec un taux de rafraîchissement de 25 frames/secondes et SECAM(Système Électronique pour Couleur Avec Mémoire), qui a la même composition que PAL, mais dont la couleur(Chrominance) est modulée en FM. PAL, comme NTSC, est aussi utilisé pour les enregistrements vidéo alors que SECAM est essentiellement un standard de transmission.

Différents pays utilisent différents standards, c’est pourquoi un signal de test a finalement été développé, qu’on a appelé les "barres de couleur"(Color Bars) et qui sont utilisées comme standard pour assurer la consistance des images présentées. Les barres de couleurs "SMPTE" sont celles que nous rencontrons le plus souvent en Amérique du Nord. SMPTE est l’abréviation de Society of Motion Picture and Television Engineers , qui sont responsables d’établir la majorité des standards utilisés en télévision et au cinéma. Ce signal est généré par un générateur de barres ou par une caméra vidéo professionnelle. On les insère au début d’une cassette afin de permettre l'ajustement des couleurs et du niveau vidéo du document enregistré sur la cassette. Pour l’ajustement, on utilise essentiellement deux outils;


Le Moniteur "Waveform":

Le moniteur waveform est un oscilloscope qui a été configuré pour le signal vidéo. On l’utilise pour mesurer le voltage du signal et pour s’assurer que toutes les pulsations et tous les balayages du signal apparaissent au bon moment. L’utilisation première du waveform est de mesurer les différents niveaux de l’image. Ces niveaux ne doivent pas dépasser 100%(IRE), ni descendre sous la barre de 7.5%(IRE). Un signal qui serait trop haut sera surexposé, alors qu’un signal qui serait trop bas sera trop noir. En général, la couleur de la peau se situe autour de 70%, alors qu’un blanc avec peu de détails sera autour de 90-100% et des ombres seront en bas de 30% sur l’échelle.



Le "Vectorscope" :

Le vectorscope est un autre oscilloscope spécialisé. Sa fonction est de mesurer l’information relative aux couleurs. Dans le signal vidéo analogique, la couleur est encodée dans le signal principal à l’aide d’un "sous-transporteur"(SubCarrier). C’est l’information des couleurs inscrites sur ce "sous-transporteur" qui est mesurée par le vectorscope. Elle est présentée à l’intérieur d’un cercle. Au lieu de mesurer l’intensité des couleurs, elle mesure la saturation et la teinte(Hue). Le centre du cercle est neutre, donc plus une couleur est près du centre, moins elle est saturée ou plus près du blanc et plus elle est loin du centre, plus elle est saturée, ou foncée. Une couleur peut être foncée et très saturée ou claire et moins saturée. Un noir ou un blanc seront représenté par un point au centre du cercle.



Le Correcteur de base de temps("Time Base Corrector ou TBC"):

De lui-même, un magnétoscope est incapable de jouer un signal assez stable pour être transmis correctement ou même coupé à un autre signal(ex: en montage), sans "débarrer". Un TBC est donc utilisé pour synchroniser le magnétoscope avec les autres signaux à l’intérieur du système. Tous les équipements de diffusion(ou montage) sont synchronisés à partir d’un signal commun, généré par un générateur de synchronisation(master sync generator). Sinon il y aurait perte de synchronisation(l’image roule et se détériore) à chaque fois qu’on change de source et les fondues entre différentes sources seront impossibles.

Les TBC ont également une autre fonction. Ils sont utilisés pour ajuster les niveaux vidéo et de couleurs sur les magnétoscopes. Quatre ajustements sont alors utilisés qui ressemblent assez à ceux d’un moniteur télé. Chrominance/Saturation, Teinte(Hue)/Phase, Luminosité (Brightness)/Black level et Contrast/Video level. On utilise les barres de couleurs, normalement enregistrées au début d’un document, et la combinaison Waveform/Vectorscope pour faire les ajustements nécessaires.

Le niveau vidéo est ajusté grâce au Waveform, de façon à ce que la barre la plus haute soit à 100%(IRE) et le niveau de noir soit à 7.5%(ligne pointillée juste sous la barre des 10%). Ensuite, on ajuste les niveaux de Chroma et Hue/Phase, avec le Vectorscope, de façon à ce que les 6 points soient à l’intérieur des 6 petites boites étiquetées R,G,B et Y,C,M, les couleurs primaires et leur compléments (Red, Green, Blue, Yellow, Cyan et Magenta).


Le Code Temporel("Time Code"):

Le code temporel facilite l'assemblage des images lors du pré-montage et du montage en assurant le repérage précis des plans à monter par l'indication de la position en heure(HH :), minute(MM :), seconde(SS :) et numéro d'image(FF: F pour Frame). Le nombre d'images par seconde varie en fonction du support utilisé: 24 images par seconde pour le cinéma; 25 images par seconde pour la télévision européenne; 30 images par seconde pour la télévision noir et blanc américaine et pour les applications strictement musicales; 30 images drop frame* par seconde pour la télévision couleur nord-américaine. Ce code permet aussi la synchronisation entre l'image et le son lorsqu'ils se présentent sur deux supports différents, bande vidéo et bande audio, disquette, etc.

Le code temporel longitudinal(LTC: Longitudinal Time Code) est destiné à être enregistré sur la piste audio d'un magnétoscope. Le code temporel vertical(VITC : Vertical Interval Time Code) est destiné à être enregistré dans l'image vidéo(pendant l'intervalle vertical, normalement sur les lignes 16 & 18) et peut être lu à des vitesses très lentes, même lors d'un arrêt sur image. Le code temporel MIDI(MTC: MIDI Time Code) est destiné à être lu par les appareils répondant à la norme MIDI et à la norme de synchronisme sur le code SMPTE. Il nécessite la présence d'un convertisseur SMPTE/MTC. Le code temporel SMPTE est un signal binaire de 80 bits, enregistré sous forme analogique où les valeurs des 0(zéro) correspondent à une tension faible et les valeurs des 1 à une tension élevée. On dit aussi chronocode.

Le premier codage temporel date de 1967(société EECO). Deux ans plus tard, un code temporel normalisé est adopté aux États-Unis par la Society of Motion Picture and Television Engineers(SMPTE), et en Europe par l'Union européenne de radiodiffusion(UER, en anglais EBU: European Broadcasting Union).




* Time code Drop Frame: Le signal vidéo comprend en réalité 29,97 frames/secondes, pour compenser ceci et arriver à une durée réelle précise, on laisse tomber des frames à chaque minute, pour un total de 4 secondes/heure.



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