Comprendre les concepts qui sous-tendent les technologies que nous utilisons offre toujours un avantage considérable aux vidéastes professionnels et amateurs. Une partie de cette compréhension consiste à explorer les normes autour desquelles ces technologies se sont développées. En 1953, le National Television Systems Committee (NTSC) a développé la norme américaine pour la diffusion télévisée, qui reste la norme utilisée aujourd'hui dans toute l'Amérique du Nord.
En couleurs vives
La norme NTSC nous a fait passer des terres grises des images en noir et blanc au monde moderne de la télévision couleur. Avec cette transition ont surgi certains obstacles associés à un signal vidéo qui devait non seulement inclure et transmettre des informations de couleur, mais qui devait également être rétrocompatible avec les téléviseurs noir et blanc existants. Pour obtenir ce résultat, un signal vidéo couleur commence comme un signal noir et blanc. Une onde sinusoïdale à huit cycles qui génère la salve de couleur est ensuite ajoutée au signal.
Les téléviseurs couleur modernes utilisent les couleurs rouge, vert et bleu (RVB) pour créer l'arc-en-ciel complet que nous voyons. Les types de téléviseurs les plus courants et les plus économiques sur le marché sont les téléviseurs à tube cathodique (CRT) qui créent des images couleur en projetant des faisceaux d'électrons sur des luminophores colorés, qui sont simplement des composés qui émettent de la lumière lorsqu'ils sont frappés par des électrons. Une couche de points de luminophore recouvre la face (intérieure) du tube image d'un téléviseur et, lorsqu'un faisceau d'électrons trace des lignes sur l'écran, les luminophores brillent et créent les images que vous voyez comme un film.
Un écran de télévision NTSC révèle environ deux millions de couleurs différentes. En comparaison, les moniteurs d'ordinateur actuels à tube cathodique prennent en charge la norme Video Graphics Array (VGA), qui peut afficher 16,8 millions de couleurs, également appelées couleurs vraies.
Compte tenu uniquement des différences de performances des couleurs, vous devez toujours prévisualiser vos projets édités par ordinateur sur un téléviseur NTSC et utiliser des couleurs compatibles NTSC dans votre logiciel d'édition (si vous pouvez le spécifier avec un filtre). La plupart des systèmes ont des palettes NTSC intégrées pour vous aider à déterminer ces couleurs automatiquement. Ce ne sera pas un désastre si vous ne le faites pas, mais vous pourriez être surpris par les différences.
Travailler avec les volts
Le signal noir et blanc véhicule les informations de luminance. La luminance fait référence à la luminosité de l'image du téléviseur, qui est déterminée par la tension du signal. La tension des informations de luminance varie continuellement. Lorsqu'une caméra vidéo enregistre des images, les informations de luminance sont enregistrées une ligne de balayage à la fois. Les niveaux de haute tension représentent les zones plus claires et les niveaux de tension inférieurs représentent les zones plus sombres.
Si la tension est trop élevée dans certaines zones, elles apparaissent sous forme de taches blanches surexposées. Les signaux de tension qui approchent de zéro apparaissent complètement noirs. Les moniteurs de forme d'onde mesurent les niveaux de tension dans une plage allant jusqu'à 100 %. En règle générale, les tons des visages se situent approximativement dans la plage de 70 %, tandis que les zones blanches légèrement détaillées sont de 90 à 100 % et les zones ombrées sont inférieures à 30 %. La plage totale ou le rapport de contraste détermine le degré de détail de l'image. La définition exacte de ce qui est noir et de ce qui est blanc peut être très importante dans le calibrage de la caméra, de l'équipement de diffusion et de visualisation.
Moment parfait
En plus de la luminance, il y avait une autre raison pratique pour laquelle le signal vidéo noir et blanc était inclus dans la norme vidéo NTSC :l'obsolescence. Vous pourriez penser que suivre le rythme de la technologie est un problème moderne, comme en témoigne l'obsolescence rapide de l'ordinateur que vous avez acheté il y a à peine deux ans. Mais même la télévision en noir et blanc était nouvelle en 1953, et elle coûtait cher, et le NTSC ne pouvait pas très bien l'abandonner.
Les ingénieurs ont donc développé un moyen d'utiliser le signal noir et blanc existant avec le signal couleur superposé. Pour ce faire sans causer de problèmes d'interférences, ils ont choisi une fréquence d'images de 29,97 images par seconde. Cependant, le réglage de la fréquence d'images a créé des problèmes de synchronisation. Bien que trois images sur 3 000 semblent plutôt insignifiantes, ce chiffre s'ajoute à une erreur de synchronisation qui s'accumule au fil du temps jusqu'à plus de trois secondes par heure. Il s'agit d'un retard très notable.
Entrez la vidéo drop-frame. La vidéo NTSC drop-frame compte les images un peu étrangement afin de maintenir un timing précis. Aucune image réelle de la vidéo n'est réellement supprimée dans ce processus, malgré le nom, cependant, et le code temporel 29,97 SMPTE drop-frame n'est qu'un système de numérotation. En termes de renumérotation réelle, cela ajoute jusqu'à 108 images vidéo par heure. Atteindre le 108 n'est pas facile. Deux images par minute totalisent 120 images au cours d'une heure, soit 12 images de trop. Si vous sautez toutes les dix minutes de vidéo (2 images par minute X 6 intervalles de dix minutes par heure), cela laisse le nombre correct de 108 images ajustées chaque heure.
Devenir progressif
Un autre problème d'image animée est le scintillement. Puisqu'un film n'est rien de plus qu'une série d'images statiques lues successivement, les écarts entre les images créent un effet de scintillement. Les films au cinéma et les vidéos à la télévision peuvent tous deux souffrir de ce problème.
La vidéo clignote 30 fois par seconde (30 Hz). Une image vidéo NTSC se compose de 525 lignes de balayage horizontales. Les ingénieurs ont pris toutes les autres lignes de trame et les ont séparées du signal vidéo en deux champs. Le balayage entrelacé divise les lignes de balayage en champs supérieurs (impairs) et inférieurs (pairs), et le canon à électrons effectue un passage séparé sur tout l'écran deux fois pour chaque champ. Le pistolet balaye des lignes alternées qui s'entrelacent ensuite pour former un cadre. Puisqu'il faut deux passages pour dessiner une seule image d'une image, la fréquence de champ de la vidéo entrelacée est le double de la fréquence d'image :30 images par seconde équivaut à 60 champs par seconde.
La vidéo numérique créée pour les écrans d'ordinateur n'utilise pas l'entrelacement. Au lieu de cela, ces images apparaissent de haut en bas en un seul passage sur l'écran. Les moniteurs à balayage non entrelacé ou progressif balayent chaque ligne dans l'ordre, bien que leur taux de rafraîchissement (c'est-à-dire le scintillement) soit beaucoup plus rapide que 30 Hz. Pour de meilleurs résultats dans la baie de montage, il est idéal de prévisualiser la vidéo entrelacée sur un moniteur NTSC entrelacé et la vidéo à balayage progressif sur un moniteur d'ordinateur VGA.
Au revoir NTSC, bonjour ATSC
La norme de télévision de nouvelle génération est arrivée et le NTSC sera bientôt une curiosité technique du passé. Comme en 1953, cependant, nous aurons encore affaire à des technologies plus anciennes pendant un certain temps encore. L'Advanced Television Systems Committee (ATSC) est l'une des principales organisations internationales qui ont contribué à ouvrir la voie à une norme numérique. Formé en 1982 par des organisations telles que l'Electronic Industry Association (EIA), l'Institute of Electrical and Electronic Engineers (IEEE), la National Association of Broadcasters (NAB), la National Cable Television Association (NCTA) et la Society of Motion Picture and Television Engineers (SMPTE), l'ATSC est un organisme de normalisation remarquable. Il y a environ 140 membres représentant les secteurs de la diffusion, de l'équipement de diffusion, de l'électronique grand public, de l'informatique, du câble, du satellite, du cinéma et des semi-conducteurs.
L'ATSC espère créer une norme qui englobera de nombreuses formes de médias numériques, comme la télévision numérique, les systèmes interactifs et les communications multimédias à large bande. L'objectif est de tout couvrir, de l'audio à la vidéo, de la définition standard (SD) à la haute définition (HD) et jusqu'aux nouvelles spécifications du bon vieux NTSC.
Il pourrait s'écouler des années avant qu'une autre norme ne remplace le signal NTSC. Les signaux de diffusion numérique saturent déjà de nombreuses régions du pays et se répandront rapidement. Il existe un parallèle certain avec l'arrivée de la télévision numérique et l'introduction de la télévision couleur. Alors que de plus en plus de câblodistributeurs et de réseaux se tournent vers la programmation numérique, les rêves d'un avenir numérique et d'une nouvelle norme deviendront réalité.
Pat Bailey est analyste du support technique vidéo numérique et rédacteur indépendant.
[Encadré :Plasma et LCD]
Comme vous l'avez sans doute remarqué, il existe un grand nombre de téléviseurs à écran plat (plasma et LCD) dans votre magasin d'électronique local. Les téléviseurs à écran plat n'ont pas la légère courbure de la plupart des téléviseurs à tube cathodique, bien que vous puissiez également acheter des écrans plats à tube cathodique. Il existe de nombreuses différences fondamentales entre ces téléviseurs plus récents (et plus chers) et les anciens CRT, mais pour l'instant, ils prennent tous en charge la norme de télévision NTSC. Les téléviseurs à tube cathodique sont toujours le type de téléviseur le plus courant et le plus économique, mais les alternatives plates et étroites gagnent rapidement du terrain.