Enregistrement vidéo
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Principe

La fréquence d'un signal vidéo peut aller jusqu'à 6,5 MHz. Pourtant le support de stockage habituellement utilisé en vidéo, la bande magnétique, est limitée au niveau de la densité d'information. Par exemple, une cassette audio d'excellente qualité a sa bande passante (La bande passante (angl. bandwidth) est un intervalle de fréquences pour lesquelles la réponse d'un appareil est supérieure à un minimum. Elle est...) limitée aux environs de 15 kHz alors que la vitesse (On distingue :) de défilement de la bande est de 4,75 cm/s.

En ce basant sur ce constat, une simple règle de trois (La règle de trois, aussi appelée produit croisé, permet de résoudre de nombreux problèmes concernant des phénomènes proportionnels.) permet d'évaluer la vitesse de défilement nécessaire pour l'enregistrement de vidéo (La vidéo regroupe l'ensemble des techniques, technologie, permettant l'enregistrement ainsi que la restitution d'images animées, accompagnées ou non de son, sur un support adapté à l'électronique et non de...) sur bande magnétique :

V_v = \frac{F_v \times V_a}{F_a}, avec :

  • Vv : vitesse de la vidéo, ce que l'on cherche ;
  • Fv : fréquence (En physique, la fréquence désigne en général la mesure du nombre de fois qu'un phénomène périodique se reproduit par unité...) de la vidéo (6 500 kHz) ;
  • Va : vitesse de l'audio (0,0475 m/s) ;
  • Fa : fréquence de l'audio (15 kHz).

On obtient donc : V_v=\frac{6500\times 0,0475}{15} = 20,58\,\mathrm{m/s} (c'est-à-dire à peu près 74 km/h).

Ce qui signifie qu'il ne faut que 49 secondes pour engloutir un kilomètre (!) de bande magnétique. Autant dire que cette méthode est pratiquement inutilisable, même si aux débuts de la télévision (La télévision est la transmission, par câble ou par ondes radioélectriques, d'images ou de scènes animées et généralement sonorisées qui sont reproduites sur un poste récepteur appelé téléviseur (ou, par abus de langage,...), le magnétoscope " Vera " de la BBC fonctionnait selon ce principe.

Dans un premier temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.), le système " quadruplex " mis au point (Graphie) par la firme Ampex fut le seul capable de reproduire des images télévisées de bonne qualité professionnelle. Principe mis au point dans les années 50 qui dans un premier temps, était seulement utilisé pour transmettre des programmes complets en différé de la côte est des États-Unis vers la côte ouest (L’ouest est un point cardinal, opposé à l'est. C'est la direction vers laquelle se couche le Soleil à l'équinoxe, le couchant (ou ponant).). À l'époque, aucune possibilité de montage.

L'enregistrement s'effectuait sur une bande magnétique de 2 pouces de large. Pour obtenir la vitesse de défilement nécessaire, un tambour de 4 têtes video tournait à la vitesse de 15 000 tours/minute, chaque tête enregistrant un paquet de 16 lignes. Une électronique très élaborée reconstituait le signal ( Termes généraux Un signal est un message simplifié et généralement codé. Il existe sous forme d'objets ayant des formes particulières. Les signaux lumineux...) entier d'une trame (Le mot trame peut désigner :). Aucun roulement ( En mécanique, le roulement, et plus précisément le roulement sans glissement, est le mouvement d'un corps qui reste en contact avec une surface d'appui sans glisser, qui s'entend généralement pour un corps possédant une...) à billes ne supportait un tel régime. C'était de l'air comprimé (L'air comprimé est de l'air ambiant, mis sous pression avec un compresseur, le plus souvent aux alentours de 10 bars mais parfois jusque 300 bars.) qui faisait " flotter " l'axe du tambour sur ses paliers. Outre la video enregistrée transversalement, il y avait une piste son, une piste auxiliaire, appelée " cue " dans le jargon et une piste de synchronisation.

Assez vite, sont apparus des dispositifs permettant d'éditer la bande vidéo et des correcteurs de signaux permettant l'enregistrement de la couleur (La couleur est la perception subjective qu'a l'œil d'une ou plusieurs fréquences d'ondes lumineuses, avec une (ou des) amplitude(s) donnée(s).).

On s'en doute, il s'agissait de machines compliquées, consommant 3 kW et nécessitant un raccordement d'air (L'air est le mélange de gaz constituant l'atmosphère de la Terre. Il est inodore et incolore. Du fait de la diminution de la pression de l'air avec l'altitude, il est nécessaire de pressuriser les cabines des avions et...) comprimé. Poids (Le poids est la force de pesanteur, d'origine gravitationnelle et inertielle, exercée par la Terre sur un corps massique en raison uniquement du voisinage de la Terre. Elle est...) par machine : 500 kg.

Un néologisme était utilisé à la télévision française : on parlait d'ampexer les programmes pour les enregistrements vidéo.

Fin des années 60, l'enregistrement hélicoïdal a été proposé par Ampex et Sony, puis repris depuis par tous les standards d'enregistrement vidéo (La fréquence d'un signal vidéo peut aller jusqu'à 6,5 MHz. Pourtant le support de stockage habituellement utilisé en vidéo, la bande magnétique, est limitée au niveau de la densité d'information. Par...) (ainsi que les enregistreurs audio DAT). L'idée de base est simple : il n'est pas possible d'enregistrer de la vidéo à moins de 20 m/s, par contre il n'est pas nécessaire d'occuper toute la largeur (La largeur d’un objet représente sa dimension perpendiculaire à sa longueur, soit la mesure la plus étroite de sa face. En géométrie plane, la largeur est la plus petite des deux...) de la bande (comprise entre 4 mm et 25,4 mm) avec le signal vidéo, quelques dixièmes de millimètre suffisent, d'ailleurs la tête magnétique utilisée pour l'écriture et la lecture doit être de petite taille pour permettre une bande passante jusqu'à 6,5 MHz.

Les têtes vidéo sont donc disposées sur un tambour cylindrique et la bande est enroulée autour (Autour est le nom que la nomenclature aviaire en langue française (mise à jour) donne à 31 espèces d'oiseaux qui, soit appartiennent au genre Accipiter,...) de lui. Le tambour tourne à grande vitesse, de telle façon que les têtes disposées sur sa périphérie (Le mot périphérie vient du grec peripheria qui signifie circonférence. Plus généralement la périphérie désigne une limite éloignée d'un...) vont à une vitesse de 20 m/s par rapport à la bande. L'axe du tambour est incliné pour que le trajet des têtes vidéo suive également un axe incliné par rapport à la bande. La bande se déplace simultanément, ce qui fait qu'au tour suivant les têtes vidéo passeront à côté de leur précédent parcours sans le chevaucher.

Image:EnregistrementHelicoidalPrincipe.png

Suivant les normes d'appareils, le tambour peut être doté de 1, 2 ou 4 têtes vidéo (les systèmes à une tête sont des normes très anciennes). Par ailleurs pour des raisons de stabilité de l'image, une piste oblique correspond à exactement une image ou une trame.

Normes

Nom Format Type
image
Largeur
bande
Vitesse
bande
Diamètre (Dans un cercle ou une sphère, le diamètre est un segment de droite passant par le centre et limité par les points du cercle ou de la sphère. Le diamètre...)
tambour
Vitesse
relative
Nombre (La notion de nombre en linguistique est traitée à l’article « Nombre grammatical ».)
têtes
Résolution
horiz.
Bande
passante (lien)
Son(lien) Durée maxi (lien)
Usage (L’usage est l'action de se servir de quelque chose.)
Quadruplex   full
composite
2" (lien)
50,8mm
15"/s
38,1 cm/s
- - 4 625 5,5MHz
1,5MHz
1 STD
+ 1 " cue "
20 à 92 Pro
EBU-C   full
composite
1" (lien)
25,4mm
24,4cm/s - - 1 500? 5,5MHz
1,5MHz
2 STD  ? Pro
EBU-B
(Bosch)
  full
composite
1" (lien)
25,4mm
- - - 1 (lien)
500? 5,5MHz
1,5MHz
2 STD ?  ? Pro
M-II
(Matsushita)
  YUV 1/2"
12,7mm
6,6cm/s - -  ? 500? 5MHz
1,8MHz
2 STD + 2 FM  ? Pro
U-Matic-LB
(Sony)
YC 3/4"
19,05mm
9,53cm/s 110mm 8,54m/s 2 240 - 2 STD 1h
30min (lien)
Semi-pro
obsolète
U-Matic-HB
(Sony)
YC 3/4"
19,05mm
9,53cm/s 110mm 8,54m/s 2 250 - 2 STD 1h
30min (lien)
Semi-pro
obsolète
U-Matic-SP
(Sony)
YC 3/4"
19,05mm
9,53cm/s 110mm 8,54m/s 2 400? 4MHz
?MHz
2 STD 1h
30min (lien)
Semi-pro
obsolète
VCR
(Philips)
  YC 1/2"
12,7mm
14,29cm/s 105mm 8,1m/s 2 1 (2) STD 1h
80min (lien)
grand public
VCR-Longplay
(Philips)
  YC 1/2"
12,7mm
6,56cm/s 105mm 8,18m/s 2 1 STD 3h grand public
SVR
(Grundig)
  YC 1/2"
12,7mm
3,59cm/s 105mm 8,2m/s 2 1 STD 4h
5h (lien)
grand public
VHS
(JVC)
  YC 1/2"
12,7mm
2,399cm/s 62mm 4,84m/s 2 ou 4 240 2,4MHz
0,6MHz
1 (2) STD
(2 FM)
4-5h
45min (lien)
grand public
Betamax
(Sony)
YC 1/2"
12,7mm
1,873cm/s 74,487mm 5,832m/s 2 260 - 1 (2) STD
(2 FM)
3h35 grand public
V2000
(Philips)
  YC 1/4" (lien)
6,35mm
2,44cm/s 65mm 5,08m/s 2 260 - 1 (2) STD 2x4h grand public
Super-Betahifi
(Sony)
YC 1/2"
12,7mm
1,873cm/s 74,487mm 5,832m/s 2 280 - 1 STD
2 FM
3h35 grand public
S-VHS
(JVC)
  YC 1/2"
12,7mm
2,399cm/s 62mm 4,84m/s 2 ou 4 400 5MHz
0,6MHz
1 STD
2 FM
4h
45min (lien)
grand public
Semi-pro
W-VHS
(JVC)
  RGB? 1/2"
12,7mm
- - - - - - - - HDTV (HDTV est à la fois un logo et un label lancé au mois de juin 2005, qui a pour but de permettre aux consommateurs d'identifier un lecteur ou enregistreur de disque capable de lire ou...)
3D
Betacam
(Sony)
  YUV 1/2"
12,7mm
10,15cm/s 73,66mm - 2? 400? - 2 STD
2 FM
1h30 Pro
Betacam-SP
(Sony)
  YUV 1/2"
12,7mm
10,15cm/s - - 2? 500? 4,5MHz
1,5MHz
2 STD
2 FM
1h30 Pro
8mm
(Sony)
YC 8mm 2,005cm/s 40mm 3,1m/s 2 260 - 1 (2) FM
(2 PCM)
1h30 grand public
Hi-8 (Le Hi-8 fut l'un des meilleurs standards analogiques d'enregistrement pour les camescopes grand public. Il s'agit d'une évolution du 8mm. Avec le Hi8, un standard 100% Sony pour lequel 27 constructeurs ont acquis une...)
(Sony)
  YC 8mm 2,005cm/s 40mm 3,1m/s 2 400 - 2 FM
(2 PCM)
1h30 grand public
Semi-pro
DV digital
YUV
1/4"
6,35mm
18,81mm/s - -  ? 450 - 2 ou 4 PCM (pcm est une unité utilisée par exemple en neutronique et physique des réacteurs pour exprimer des quantités sans dimension très petites comme la réactivité d'un cœur de centrale nucléaire.)
(1 STD)
4h30
1h20(lien)
tous
DVC   digital
YUV
1/4"
6,35mm
- - -  ? 450 - 2 ou 4 PCM
(1 STD)
- Pro
semi-pro
DVCam (Le DVCAM est un format vidéo numérique de la firme Sony. Il s'agit de la version « professionnelle » du Digital Video (DV). Depuis le milieu des années 2000, le DVCAM se positionne plus dans le...)
(Sony)
digital
YUV
1/4"
6,35mm
- - -  ? 450 - 2 ou 4 PCM
(1 STD)
- Pro
semi-pro
DVCPRO (Le DVCPRO est un format vidéo développé par Panasonic. C'est en fait une version professionnelle du format DV destinée à fournir un environnement complet de tournage et de post-production aux...) (D7)
(Panasonic)
digital
YUV
1/4"
6,35mm
- - -  ? 450 - 2 ou 4 PCM
(1 STD)
- Pro
semi-pro
Digital 8
(Sony)
  digital
YUV
8mm - - - 2 450 - 2 PCM ? 1h30 grand public
D-1
(Sony)
  digital
YUV
3/4"
19,05mm
- - - - - - 4 PCM - Pro
D-2
(Ampex)
  digital
composite
3/4"
19,05mm
- - - - - - 4 PCM - Pro
D-3
(Matsushita)
  digital
composite
1/2"
12,7mm
- - - - - 6MHz 4 PCM - Pro
D-5
(Matsushita)
  digital
YUV
1/2"
12,7mm
- - - - - 5,75MHz
2,75MHz
4 PCM - Pro
D-5 HD
(Matsushita)
  digital
YUV
1/2"
12,7mm
- - - - - 7,67MHz
3,67MHz
4 PCM - HDTV
Pro
D-6
(Toshiba/BTS)
  digital
YUV
- - - - - - - - - HDTV
Pro
Betacam numérique (Introduit par la firme Sony en 1993, le Digital Betacam (Betacam numérique en français) apparaît comme le successeur numérique du vénérable Betacam SP. L’utilisation massive de circuits intégrés...)
(Sony)
digital
YUV
- - - - - - - 4 PCM 40min (lien) Pro
Betacam SX (Le Betacam SX est un format vidéo numérique sur bande 1/2 pouce commercialisé par Sony en 1996 et destiné à remplacer le format analogique Betacam SP (1986).)
(Sony)
digital
YUV
- - - - - - - - - Pro
D-VHS
(JVC)
  digital
YUV
1/2"
12,7mm
- - - - - - - 3h30
21h max
-
Digital S (D9)
(JVC)
  digital
YUV
1/2"(lien)
12,7mm
- - - - - - 4 PCM - Pro
Ampex DCT
(Ampex)
  digital
YUV
- - - - - - - - - Pro
HDD-1000
(Sony)
  digital
YUV
1" (lien)
25,4mm
- - - - - - - - HDTV
Pro

(lien) Utilisation de la moitié de la largeur de la bande 1/2".
(lien) Luminance (En physique, la luminance est l'intensité d'une source de lumière visible dans une direction donnée, divisée par l'aire apparente de cette source dans...) / Chrominance (La chrominance désigne la partie de l'image vidéo correspondant à l'information de couleur.)
(lien) STD : Son linéaire - FM : Son Hi-Fi (Hi-Fi est l'abréviation du terme anglophone « High Fidelity », qui signifie en français « Haute...) - PCM : Son numérique (Une information numérique (en anglais « digital ») est une information ayant été quantifiée et échantillonnée, par opposition à une information dite...) - parenthèses = en option
(lien) Il faut 6 pistes consécutives pour enregistrer une image
(lien) Bande stockée en bobine et non en cassette
(lien) Durée avec cassette compacte
(lien) En vitesse normale et standard PAL/SECAM (Un téleviseur ou magnétoscope dit PAL/SECAM est un appareil capable de traiter aussi bien un signal couleur codé en SECAM (utilisé notamment en France) qu'un signal couleur codé en PAL (plus largement utilisé dans les pays...)
(lien) Utilise une cassette W-VHS
(lien) Utilise la cassette 3h du système VCR-Longplay
(lien) Annoncé, mais pas apparu

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