L'entrelacement (en l'anglais Interlaced), ou balayage entrelacé, est une technique destinée à réduire l'impression de scintillement sur un écran (Un moniteur est un périphérique de sortie usuel d'un ordinateur. C'est l'écran où s'affichent...) à faible fréquence (En physique, la fréquence désigne en général la mesure du nombre de fois qu'un...) de balayage (50–60 Hz).
L'intérêt de cette méthode est d'éviter un effet de papillonnement de l'image. En effet, lorsque le faisceau électronique balaie l'écran (voir Tube cathodique), les luminophores s'éclairent, puis l'intensité de la lumière (La lumière est l'ensemble des ondes électromagnétiques visibles par l'œil...) décroît. Donc, au moment où le bas de l'image est formé (pleine luminosité), l'intensité du haut de l'image a légèrement baissé. Or, la fréquence de rafraîchissement de la télévision analogique (Le concept d'analogique est utilisé par opposition à celui de numérique.) est de 50 Hz (PAL et Secam) ou de 60 Hz (NTSC), en raison de la fréquence du courant domestique (50 Hz en Europe (L’Europe est une région terrestre qui peut être considérée comme un...), 60 Hz aux États-Unis)[1] ; à cette fréquence, on peut voir une variation de contraste malgré la persistance ( Persistance (statistiques) Persistance (informatique) en peinture : La Persistance de...) rétinienne. Il faut savoir qu'au début de la télévision, les luminophores, s'éteignaient rapidement, le bas de l'image s'allumaient alors que le haut de l'image s'eteignaient déjà, l'entrelacement palliait ce problème mais en introduisant un autre : le décalage temporel entre les trames paires et impaires. La technologie (Le mot technologie possède deux acceptions de fait :) des luminophores a évolué, prolongeant la durée de leur illuminations et les téléviseurs 100Hz sont entretemps apparus (ils affichent chaque image 2 fois pour réduire l'effet de scintillement) mais les standards de transmissions pal, ntsc et secam ne pouvant être modifiés sans rompre le principe de retro-compatibilité (un téléviseur (Le téléviseur (ou un télé, apocope utilisée familièrement) est un appareil doté d'un écran...) noir et blanc (Le noir et blanc sont considérés ou non comme des couleurs selon la discipline qui en...) de 1955 est capable de décoder le signal ( Termes généraux Un signal est un message simplifié et généralement codé. Il existe...) couleur (La couleur est la perception subjective qu'a l'œil d'une ou plusieurs fréquences d'ondes...) d'un émetteur de 1990) on décida de conserver ce mode d'acquisition (En général l'acquisition est l'action qui consiste à obtenir une information ou à acquérir un...) et de transmission.
Si maintenant on effectue un balayage entrelacé, alors on balaie l'écran une ligne sur deux, et la variation de contraste a lieu entre deux ligne voisines et non plus entre le haut et le bas de l'écran. Les lignes étant très petites et resserrées, cela ne se voit pas, et l'on a un meilleur confort visuel.
Chaque trame (Le mot trame peut désigner :) transmise correspond donc à la moitié des lignes d'une image : la première trame a les lignes impaires de la première image, le seconde ( Seconde est le féminin de l'adjectif second, qui vient immédiatement après le premier ou qui...) trame a les lignes paires de la deuxième image… Pour une fréquence de 50 Hz, on a une demie-image par balayage soit 25 images par seconde ; pour une fréquence de 60 Hz, on a 30 images par seconde[2].
Il faut faire ici la distinction entre la diffusion (Dans le langage courant, le terme diffusion fait référence à une notion de...) d'un enregistrement sur pellicule (télécinéma) et la prise de vue (La vue est le sens qui permet d'observer et d'analyser l'environnement par la réception et...) vidéo :
On présente souvent l'entrelacement comme une manière de réduire le taux de transmission des données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent...). Ceci est erroné : le taux de transmission dépend du nombre (La notion de nombre en linguistique est traitée à l’article « Nombre...) d'images par seconde multiplié par la résolution, et pas du caractère entrelacé ou progressif. La confusion provient peut-être du problème technologique qu'a résolu l'entrelacement : au cinéma, pour éviter le scintillement, on projette plusieurs fois la même image : trois fois à l'époque du cinéma muet à 16 images par secondes, 2 fois en 24 i/s (voir Projection cinématographique), ce qui donne une fréquence d'affichage (L' affichage désigne l'application d'une surface de papier script dans un lieu public(et non du...) de 48 Hz. Avec la télévision, il aurait fallu pouvoir stocker une trame pour l'afficher deux fois, ce qui n'était pas possible avec la technologie de l'époque. L'entrelacement permit donc de ne pas avoir à stocker l'image mais de l'afficher au fur (Fur est une petite île danoise dans le Limfjord. Fur compte environ 900 hab. . L'île...) et à mesure de sa transmission.
C'est en fait la diminution de la résolution de l'image à chaque trame — celle-ci est divisée par deux — qui permet de réduire le taux de transmission.
Typiquement, une image est décomposée en deux trames consécutives, une trame paire et une trame impaire. Une trame est une image de demi résolution verticale (La verticale est une droite parallèle à la direction de la pesanteur, donnée notamment par le...) composée de 287,5 lignes[4]. Une trame contient une ligne sur deux de l'image.
Il n'y a pas de lien direct entre l'entrelacement et les normes PAL, SECAM, NTSC. En effet, ces dernières concernent le codage (De façon générale un codage permet de passer d'une représentation des...) de la couleur.
Les seize premières lignes ne sont pas vues par le téléspectateur car elles servent (Servent est la contraction du mot serveur et client.) au signaux de service et aux paliers de suppression de trame. La vidéo " utile " commence en général à la ligne 17 de la trame impaire, la première affichée.
La trame impaire est affichée; elle se termine par une demi-ligne servant à faire revenir le faisceau en haut de l'image, cette demi-ligne se dit aussi retour trame. La trame paire est ensuite affichée, ou plutôt entrelacée avec la trame impaire. La trame impaire puis la trame paire entrelacée (ou décalée en position sur le tube cathodique de l'épaisseur d'une ligne) s'affichent les unes après les autres; c'est la persistance rétinienne qui fait l'effet de voir une image.
Dans le cas d'un tube cathodique, on a un faisceau d'électrons qui balaie l'écran. La déviation du faisceau se fait par un champ magnétique (En physique, le champ magnétique (ou induction magnétique, ou densité de flux...) créé par des bobines. On applique trois signaux électriques :
Considérons les systèmes à 625 lignes et 50 Hz. Une trame de 20 millisecondes (0,02 secondes, 1/50e de seconde) correspond au balayage vertical et au retour du spot. On applique donc un signal triangulaire : le signal augmente durant 18,4 ms (balayage vers le bas, 92 % de la période), puis retourne à 0 en 1,6 ms (retour en haut, 8 % de la période). Une trame correspond à 312,5 lignes balayées (une trame commence ou se termine par une demie ligne) ; on a 287,5 lignes réellement affichées, le retour du spot équivaut à 25 lignes.
Durant ces 20 ms, le spot fait donc 312 allers-retour. Pour ce balayage horizontal, on applique donc un signal triangulaire de période 64 microsecondes (0,064 ms, 1/50/312 seconde) : le signal croît durant 57 µs (89 % de la période), puis revient à 0 en 7 µs (11 % de la période).
Le signal vidéo comprend donc :
Comme le balayage vertical est continu, on voit qu'une ligne est en diagonale (On appelle diagonale d'un polygone tout segment reliant deux sommets non consécutifs (non...) (le spot continue à descendre tandis qu'il progresse vers la droite), avec une légère pente. Le spot progresse en zig-zag.
La fréquence d'affichage des images est de 25 par seconde (1/25 sec par image); celle des trames est donc double, 50 trames par seconde (1/50 sec par trame). En Amérique (L’Amérique est un continent séparé, à l'ouest, de l'Asie et...) et au Japon, l'entrelacement est à une fréquence de 30 images/seconde. Il y a un lien entre ces fréquences et la fréquence du réseau électrique (Un réseau électrique est un ensemble d'infrastructures permettant d'acheminer...): en Europe, nous disposons du 50 Hertz (Le hertz (symbole : Hz) est l’unité dérivée de fréquence du...), contrairement au 60 Hertz des pays (Pays vient du latin pagus qui désignait une subdivision territoriale et tribale d'étendue...) pré-cités. Le réseau (Un réseau informatique est un ensemble d'équipements reliés entre eux pour échanger des...) est utilisé à des fins de synchronisation.
La fréquence de rafraîchissement d'un écran d'ordinateur moderne est supérieure à 50 Hz . L'effet de scintillation est dimunué, certains peuvent donc travailler dans un mode différent des téléviseurs : une trame contient toutes les lignes et non pas une ligne sur deux, ce mode s'appelle " progressif ". C'est notamment le cas des écrans plats, puisqu'il n'y a plus de balayage par un faisceau électronique.
Si l'on applique le signal électrique entrelacé sans modification, alors chaque trame est considérée comme une image complète (le film est considéré à 50 images par secondes au lieu de 25) et non pas comme une demie image. En conséquence, un signal entrelacé n'apparaît pas net sur un écran d'ordinateur :
Lors de séquences rapides, des bandes (on parle de " peigne ") apparaissent. Ce phénomène est réduit lors des séquences lentes, car les trames paires (faisant partie de l'image suivante) sont très proches des trames impaires (faisant partie de l'image en cours). Pour avoir un rendu (Le rendu est un processus informatique calculant l'image 2D (équivalent d'une photographie)...) correct, il faut désentrelacer le flux (Le mot flux (du latin fluxus, écoulement) désigne en général un ensemble d'éléments...).
Avec un téléviseur à 25 ou 30 Hz, le problème ne se pose pas puisque la ligne adjacente à la ligne en cours d'affichage est déjà quasiment effacée.