# Télécinéma

Le télécinéma permet, par différentes techniques optiques et électroniques, de convertir un film de cinéma tourné sur pellicule argentique, en signal vidéo analogique ou numérique destiné à sa télédiffusion ou encore, en fichier numérique.
Historiquement avant l'introduction du magnétoscope et en complément au Kinéscope, le télécinéma est l'unique moyen de reproduire et diffuser ou rediffuser à la télévision, les reportages, documentaires, émissions en studio ou fictions préalablement tournés et réalisées avant leur télédiffusion.
Il existe deux types de dispositifs. Le plus ancien consiste à exploiter une caméra vidéo numérique qui filme l'écran ou le dispositif optique dépoli sur lequel est projeté le film, en temps réel et génère un flux de données converti en fichier vidéo. Le systéme le plus récent utilise un scanner qui échantillonne et numérise, l'une après l'autre, chacune des images fixes constituant toute la pellicule film; une fois la numérisation d'images fixes réalisée, une application reconstitue la séquence complète en générant un fichier vidéo.
En fonction de ses caractéristiques techniques et mécaniques, l'appareil peut être compatible avec les sources sur pellicule argentique de type professionnel ou amateur : 8 mm, Super 8, 9,5 mm, 16 mm, 35 mm, 70 mm, etc.
En complément, si la source est sonorisée, le télécinéma lit, interprète et reproduit ou sauvegarde la ou les pistes du signal audio du film à convertir en fichier vidéo, soit en temps réel, soit lors de la postproduction de la vidéo et les associe au signal télédiffusé ou au fichier vidéo.
Par extension, on appelle aussi télécinéma le traitement qui permet d'adapter une séquence de film au format numérique choisi. Ce traitement est basé sur l'addition de trames complémentaires sur l'image fixe, procédé qui permet de transférer tout film argentique, quelle que soit sa vitesse de projection, vers un support numérique.

## Télévision

Depuis la normalisation du cinéma au cours des années 1930, les films professionnels sont le plus souvent tournés à la cadence de 24 images par seconde. Chaque prise de vue ou image, constitue un photogramme fixe, semblable à une photographie. Les normes analogiques de télévision et vidéo historiques comme 625 lignes et 525 lignes exploitent des images entrelacées. Chaque image vidéo est constituée de deux demi-images successives appelées « trames » : la première est composée des lignes paires constituant la moitié de l'image vidéo, l'autre des lignes impaires. Les deux trames d'une même image vidéo sont retransmises et reproduites à l'écran, l'une après l'autre. Ainsi, en télédiffusion et en vidéo, la valeur essentielle est définie par la cadence des trames, soit 50 trames par seconde en 625 lignes ou 59,94 trames par seconde au format 525 lignes. En général, il n'existe pratiquement pas de correspondance exacte entre la cadence des films tournés à 24 images par seconde et celle de la télévision ou de la vidéo, jusqu'aux années 2000 avec l'introduction de la télédiffusion numérique. Durant la période des années 1940 à 2000, certains moyens de conversion ont été exploités pour éviter les inconvéients de variation de vitesse, ou de saccades perceptibles à l'image ou dans le son.

### Principes et fonctionnement

Un appareil de visionnage adapté à la pellicule cinéma est couplé à un capteur (caméra vidéo ou scanner numérique). Chaque image composant le film est capturée par la caméra pour être ensuite traitée puis sauvegardée ou télédiffusée. Les traitements de l'image et leur sauvegarde peuvent être au mode analogiques ou, depuis les années 1990, en formats numériques.
Le tout premier type de télécinéma est constitué d'un projecteur film et d'une caméra de télévision capturant l'image affichée sur un grand écran. Avant l'invention du magnétoscope, la diffusion s'effectue obligatoirement en direct. Ce principe est exploité par les chaînes de télévision entre 1930 et 1955. En France, la diffusion télécinéma en direct à l'antenne se poursuit jusqu’en 1983 avec la totalité des spots publicitaires et des films longs métrages au 35 mm, des documentaires, des productions françaises et les séries américaines pour le 16 mm y compris si ces dernières ont été initialement tournées en 35 mm. Avec l'introduction du magnétoscope au milieu des années 1950 et la possibilité d'enregistrer une source vidéo, le dispositif est progressivement remplacé par un appareil autonome, réunissant à la fois le système de projection et l'unité d'enregistrement vidéo sur bande magnétique.
Depuis les années 1980, des circuits électroniques puis les supports numériques durant les années 1990 permettent une conversion optimisée de la source argentique. Ces dispositifs compensent notamment les variations de vitesse, les artefacts de l'image et les effets indésirables perceptibles.

### Conversion de cadence

Les termes anglophones pull up (accélération) et pull down (ralentissement) sont employés par les techniciens pour déterminer les valeurs de correction de cadence d'image par seconde, lors de la conversion de formats vidéo ou de télédiffusion.

#### Ralentissement 2:2 Pulldown

Le 2:2 Pulldown est la technique utilisée en 625 lignes quel que soit le standard couleur utilisé.
Le principe consiste à obtenir une augmentation de la candence image du film, pour parvenir à 25 images par seconde, le format compatible avec la norme 625 lignes. La vitesse de projection du film est légèrement accélérée à une valeur d'environ 4%, un effet peu perceptible à l'image et très légèrement dans le son avec environ 2,5 secondes en moins pour chaque minute de film. Ainsi, lors de la diffusion ou de l'enregistrement vidéo, la durée totale du film est réduite1. La projection du film étant accélérée signifie que tous les sons sont transposés d'environ un demi-ton vers le haut. Pour traiter cet inconvénient, à partir des années 1980, un « harmoniseur » permet de faire correspondre la piste sonore vidéo à l'original, en réduisant d'environ un quart de ton, la source audio.
Le phénomène peut être mis en évidence en comparant le film d'origine avec sa version convertie pour la vidéo à 525 lignes et en écoutant la musique du film diffusé à la télévision ou sur support vidéo accélérée et plus aiguë, avec celle de la bande originale non modifiée.
Pour convertir le film de 25 images par seconde vers 50 trames par seconde, il suffit de séparer et dupliquer chaque trame (demi image) du film en deux images complète successives en les décalant.
Cette technique est également utilisée pour le transfert vidéo des films sur vidéocassette et DVD à 625 lignes, (couleur standard PAL ou SÉCAM). Elle se nomme « 2:2 pulldown », car pour deux images consécutives du film, chacune est transmise sur deux trames.

#### L'accélération 3:2 pullup

Si on appliquait le procédé du 2:2 Pulldown pour l'appliquer à la norme 525 lignes du NTSC, il faudrait accélérer la projection du film entre 24 images par seconde jusqu'à environ 30 images par seconde, ce qui reviendrait à une accélération d'environ 25 %, soit 15 minutes pour 1 heure. Le spectateur percevrait fortement l'accélération.
La norme 525 lignes en NTSC exploite une cadence de 59,94 trames par seconde, ce qui est très voisin de 60. Or, 60 / 24 = 2 , 5 {\displaystyle 60/24=2,5} : chaque image du film doit être diffusée en 2,5 trames pour devenir synchrone. On choisit dès lors, de transmettre pour chaque paire d'images consécutives, une image supplémentaire exploitant trois trames puis, une image en deux trames et ainsi de suite. Cette conversion nécessite des dispositifs électroniques complexes et des convertisseur spécifiques.
La transmission d'une image du film en trois trames au lieu de deux est artificielle car si une trame est une demi-image, dès lors, une image est forcément toujours composée de deux trames. Toutefois, dans un signal vidéo, les trames sont indépendantes : transmises et affichées l'une après l'autre, les deux trames d'une même image peuvent représenter des instants différents de la séquence. Dans tous les cas de figure, le dispositif retransmet 60 images par seconde, en respectant l'alternance entre chaque trame des lignes impaires et la trame des lignes paires. Ainsi, lorsque le signal vidéo à partir d'un film de cinéma à 24 images seconde est reproduit avec trois trames, il comprend d'abord une image séparée en deux trames composé de lignes paires et impaires. Ensuite, lorsque chacune des deux trames de l'image, le dispositif reproduit et duplique la première trame déjà transmise, par exemple la trame des lignes impaires puis l'image suivante débute par l'autre trame, dans cet exemple, la trame des lignes paires.
Par exemple, si la lettre i définit la trame impaire et p pour la trame paire, pour quatre images cinéma consécutives (numérotées de 1 à 4), le signal vidéo sera ainsi décomposé :
* 1i - 1p - 2i - 2p - 2i - 3p - 3i - 4p - 4i - 4p
Si l'on regroupe chaque couple « trame impaire/trame paire » , on obtient cinq images entrelacées :
* (1i-1p) (2i-2p) (2i-3p) (3i-4p) (4i-4p)
Sur la totalité des 5 images recréées, seules trois trames représentent des images « natives » non modifiées, les deux autres représentent deux moitiés d'image différentes.
Même si électroniquement, une certaine fluidité de la vidéo est observée, il est possible toutefois de détecter certains artefacts et saccages, notamment lorsqu'une séquence film présente un travelling ou un zoom.

##### Fréquence réelle

Ce calcul a pris pour hypothèse que la fréquence du NTSC était de 60 trames par seconde. Comme elle est en réalité de 59,94 trames par seconde, il suffit de ralentir le film original à 23,976 images par seconde ($23,976=59,94/2,5$), une simple diminution de 0,1 % de la fréquence des images, ce qui est sans commune mesure avec l'accélération de 4 % engendrée par le 2:2 pulldown en PAL. La cadence film est donc ainsi presque rigoureusement transposée en NTSC.

##### Remarques

Cette technique est utilisée également pour coder les films sur VHS NTSC. Sur DVD et Blu-ray, on se contente généralement d'encoder le film à 23,976 images par seconde sur le disque, le 3:2 pulldown étant effectué à la lecture par le lecteur.
Si la vitesse du film est quasiment égale à la vitesse d'origine (contrairement à ce qui se passe en PAL et SECAM), cette technique souffre d'un inconvénient majeur : les images du film n'ont pas toute la même durée (Dans le schéma en tête de ce chapitre, la troisième image de départ dure, à l’arrivée, deux fois trop longtemps, mélangée de surcroît avec la deuxième et la quatrième). Ceci peut se remarquer très facilement lors de panoramiques, qui apparaissent ainsi moins fluides qu'au cinéma.

#### Le 2:2:2:2:2:2:2:2:2:2:2:3 pulldown (ou euro pulldown)

Afin d'obtenir un film en 25 images par seconde en PAL à la même durée qu'en 24 images sans l'effet d'accélération de 4%, on se basera sur le principe du pulldown 3:2. Sauf qu'au lieu de procéder comme pour le NTSC (image en trois trames puis en deux trames), on divise en deux trames les onze premières images, puis la douzième en trois trames (soit 12,5 trames). Il se peut que le spectateur remarque des effets saccades toutes les demi-secondes ou des "arrêt sur image" toutes les secondes à la suite de ce procédé. Toutefois, ces effets sont moindres comparés au pulldown 3:2 pour le NTSC.
Cela donne :
* (1i-1p) (2i-2p) (3i-3p) ... (11i-11p) (12i-12p) (12i-13p) (13i-14p) (14i-15p) ... (23i-24p) (24i-24p)

## Télécinéma amateur

La récupération de films argentiques, souvent l'une des variantes du 8 mm, peut être réalisée avec un matériel relativement simple.
Il est nécessaire de disposer de :
* un projecteur cinéma, de préférence à vitesse variable.
* une caméra, de préférence numérique.
* un écran translucide avec miroir ou opaque.

### Avantage et inconvénients d'un écran translucide

* Avec cet équipement, il est assez simple d'obtenir une image sans trop de déformation, car la caméra est placée en face de l'axe du projecteur.
* Le grain de l'écran peut être visible, s'il n'est pas de qualité médiocre et si l'écran est assez grand.
* Le contraste est fort et la valeur de blanc a tendance à être saturée.
* Il y a un point chaud, c'est-à-dire que le centre est plus clair que les bords.

### Avantage et inconvénients d'un écran opaque

* Plus simple à exploiter (une feuille de papier blanc non granuleux, comme du papier photo pour imprimante, suffit).
* Problèmes de parallaxe et de déformation, voire de mise au point (préférez le mode manuel dans tous les cas).
* Reflets et ombres.
En fait, ces défauts sont globalement mineurs, ce qui rend les deux méthodes à peu près équivalentes.

## Scanner à pellicule

Le scanner numérique représente la solution la plus évoluée, tant pour son rendement que pour la qualité d'image obtenue. Ce dispositif supprime la plupart des principaux défauts optiques, tant du projecteur que de la caméra : courbure de champ, vignetage, géométrie, anamorphose, etc.; il engendre un synchronisme amélioré de la succession d'images capturées, préserve le détail et des bords nets, autorise l'étalonnage numérique, permet la compensation des contrastes, etc.
Toutefois, la capture complète d'un long-métrage nécessite une manipulation complexe, un contrôle qualitatif humain, une éventuelle correction manuelle et il représente une opération pouvant durer plusieurs heures, n'étant pas réalisée en temps réel de projection, comme la solution analogique antérieure le permet.

## Télécinéma et format d'image

Parmi les réglages du télécinéma, l'un des plus complexes — en dehors de l'étalonnage image — concerne l'adaptation des proportions du film original vers celui de la télévision. Ainsi, la vidéo et la télévision exploitent le format d'image conventionnel 4/3, soit une image 1,33 fois plus large que haute. La version « large » est le 16/9, soit une image 1,78 fois plus large que haute. En revanche, les formats cinéma exploitent le plus souvent un autre rapport (l'image est souvent plus large, avec typiquement un rapport de 1,37, 1,66, 1,85 ou 2,35).
Voici les différentes méthodes utilisées :
* Letterbox (boîte aux lettres). L'image est respectée et des bandes noires apparaissent en haut et en bas de l'écran : un certain « gaspillage » de la surface de l'écran existe mais le choix artistique du réalisateur est respecté ;
* Recadrage. L'image est recadrée : tout l'écran TV est utilisé mais une portion de l'image sur les bords est supprimée ;
* Recadrage et anamorphose. L'image est légèrement comprimée verticalement et on la laisse un peu déborder horizontalement. Ce compromis « remplit » l'écran mais modifie sensiblement le cadre artistique original ;
* Format large anamorphosé. L'image est comprimée (par anamorphose) et donc, déformée.
Aucun de ces procédés n'est idéal, le choix de la technique dépend du matériel disponible, des habitudes ou des préférences du public ou de celle des techniciens. Seule la vidéoprojection permet de respecter la totalité des formats (les bords noirs ne sont pas projetés, ce qui permet une infinité de compatibilité de formats source).