La vidéo en est un parfait exemple – elle utilise des processus développés pour l'enregistrement sonore, le cinéma et la photographie, et la télévision, et les combine pour former une nouvelle technologie. Mais comme pour toute technologie, il n'y a pas de magie dans la façon dont un caméscope "voit" la lumière, juste de l'ingénierie et de la science.
Le centre névralgique est le capteur CCD
Depuis l'invention du film pour appareil photo au XIXe siècle, l'objectif de l'appareil photo focalisait la lumière sur les sels d'halogénure d'argent sensibles à la lumière du film photographique, que le résultat final soit une image fixe ou animée. Avec la vidéo, l'objectif du caméscope focalise l'image sur un capteur électronique appelé CCD, abréviation de dispositif à couplage de charge. Le capteur CCD contient des centaines de milliers de diodes sensibles à la lumière, également appelées photosites, qui enregistrent l'intensité de la lumière qu'elles reçoivent et convertissent cette mesure en une charge électrique. L'intensité de cette charge correspond à la force de la lumière que reçoit chaque photosite.
De l'échelle de gris à la couleur vivante
Les photosites sont finalement convertis en pixels dans une image vidéo, mais il y a une étape intermédiaire, car les CCD n'enregistrent pas la couleur. Ils détectent et enregistrent uniquement l'intensité de la lumière qui les frappe, enregistrant l'image en niveaux de gris. L'image en niveaux de gris qu'ils ont capturée est ensuite transmise à un réseau de filtres de couleur distinct, qui capture les couleurs primaires individuelles rouge, vert et bleu.
Dans le cas des caméscopes haut de gamme avec plusieurs CCD, chaque CCD est dédié à la capture d'un seul élément du spectre de couleurs. Ils reçoivent la lumière via un prisme à l'intérieur de la caméra. Le prisme prend la lumière entrant dans l'objectif de l'appareil photo, divise cette lumière en rouge, vert et bleu, puis envoie ces couleurs au CCD correspondant, où l'intensité de chaque couleur est codée. Le besoin de trois CCD individuels, un pour chaque couleur de lumière primaire, est l'une des raisons pour lesquelles les caméras professionnelles à trois CCD sont plus chères que les caméras CMOS grand public. Les puces CMOS (semi-conducteur à oxyde métallique complémentaire) regroupent à la fois le capteur d'image du caméscope et son unité centrale de traitement (CPU) dans une seule puce.
Que vous ayez un petit caméscope CMOS avec un seul capteur d'image et un processeur relativement peu sophistiqué, ou une unité 3CCD pro avec un processeur haut de gamme séparé et complexe, ces puces effectuent beaucoup de travail qui était effectué par de nombreux mécaniciens. pièces et beaucoup de produits chimiques à l'époque des caméras. Mais d'abord, ces puces doivent interagir avec l'objectif du caméscope.
À travers un verre, mais pas trop sombre
Bien sûr, tous les aspects de la façon dont un caméscope voit la lumière n'impliquent pas l'électronique; la physique de l'objectif du caméscope joue également un rôle important. Plus que tout autre aspect de la vidéographie, le fonctionnement d'un objectif est un héritage des premiers jours de la photographie fixe et vidéo.
La taille de l'iris doit se déplacer en contraste avec la quantité de lumière qu'il reçoit. Beaucoup de lumière rétrécira l'iris de la caméra. Moins de lumière l'ouvrira. Dans les caméscopes grand public, tout cela est fait automatiquement par des circuits de détection de lumière à l'intérieur du caméscope. Les meilleurs caméscopes permettent également de modifier ces paramètres manuellement.
Bien sûr, si l'image est trop sombre pour commencer, il n'y aura tout simplement pas assez de lumière entrant dans l'objectif pour enregistrer une image décente, quelle que soit l'ouverture de l'iris. Il peut en résulter un bruit électronique visible dans une image enregistrée. D'où la nécessité d'une bonne quantité de lumière solaire ou, à l'intérieur, de lampes vidéo, pour une image lisse et uniformément éclairée.
De même, étant donné que les réglages de l'iris affectent également la profondeur de champ, les vidéastes et leurs prédécesseurs, les directeurs de la photographie originaux, ont longtemps manipulé la taille de l'iris de la caméra pour avoir un impact sur la mise au point de la prise de vue. Par exemple, en commençant le plus célèbre avec Citizen Kane en 1941, les directeurs de la photographie utilisaient souvent une combinaison de beaucoup de lumière et d'un iris considérablement fermé pour des images à mise au point profonde.
L'obturateur a également un impact sur la façon dont la lumière est enregistrée
Si vous avez déjà dirigé une caméra CCD directement vers une lumière vidéo brillante, vous avez vu ce qui se passe. Contrairement à un appareil photo argentique, où vous obtiendrez un effet de halo, la vidéo que vous enregistrez vous donnera souvent des stries verticales flagrantes. (Cependant, toute traînée que vous verrez avec une caméra CCD sera pâle par rapport aux décalages et traînées importants qui étaient monnaie courante avec les caméras à tube d'antan.)
D'autre part, la plupart des caméras CMOS utilisent un obturateur électronique roulant pour capturer une image séquentiellement en fines rangées de haut en bas au cours d'une seule image. Le volet roulant peut générer un autre type de distorsion visuelle. Un panoramique trop rapide avec une caméra CMOS entraîne souvent un biais, c'est-à-dire une distorsion des lignes verticales d'une image.
Alors, que se passe-t-il de l'autre côté ?
De nos jours, les caméscopes utilisent une variété de supports de stockage. Mais qu'il s'agisse d'une bande DV ou HDV, d'un disque dur ou même d'un support Flash, ils enregistrent une version numérique de l'intensité de la lumière qui pénètre dans leur objectif.
De l'autre côté de l'objectif, votre ordinateur ou votre téléviseur numérique prend les informations et inverse le processus ci-dessus. Il augmente l'intensité de la lumière dans des zones spécifiques de l'image qu'il lit, en fonction de l'intensité de la charge électrique.
Heureusement, tout cela est infiniment plus simple dans la pratique que dans la description, ce qui nous permet de nous concentrer sur nos productions globales, et non sur les minuscules détails technologiques. Un ordinateur implique une myriade de processus se produisant microseconde par microseconde, mais que nous tenons pour acquis (du moins, jusqu'à ce qu'il plante). De même, le processus complexe de traduction de la lumière en images numériques se produit à des vitesses quasi instantanées à l'intérieur d'un appareil qui, dans sa forme la plus petite, tient dans la paume de votre main.
Peut-être que ce que j'ai dit au début était incorrect, et peut-être que c'est magique. Ou à tout le moins, certainement indiscernable de celui-ci.
Edward B. Driscoll Jr. est un journaliste indépendant qui couvre le home cinéma et les médias.