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Le transfert

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Article en cours de rédaction.

Le Transfert image par image

Le transfert image par image est une méthode qui semble facile, et pourtant elle demande autant de travail que les autres méthodes. Je vais vous expliquer en quoi elle consiste.

La première idée qui vient à l'esprit est celle d'utiliser une caméra déclenchable par le PC. Cela existe effectivement, et elles sont même vendues avec le logiciel de capture. Elles existent en IEE1394/DV et même en Haute Définition. Mais leur gros inconvénient est leur prix. Dans notre page de liens, vous trouverez des sites Belge et US où ce genre de caméra est utilisé. J'ai visionné des exemples de vidéo capturée, et je dois dire que c'est vraiment à la hauteur du prix. Je suppose néanmoins que pour vous comme pour moi ce prix est dissuasif. Il nous reste donc la possibilité d'utiliser notre caméscope miniDV.

La caméra vidéo capture 25 i/s, 50 trames/seconde (en Europe). Cette fréquence image est immuable sur nos caméscopes. Aussi, lorsque l'on connecte le caméscope à l'ordinateur et que l'on lance le logiciel de capture (sans capturer), nous avons sur l'écran de l'ordinateur l'image que voit le caméscope: Une vidéo à 25 i/s, avec un certain retard par rapport à ce qui est affiché sur le LCD du caméscope.
Si je lance la capture, je vais avoir un fichier vidéo, et non la capture d'une image individuelle. Il faudra donc utiliser la fonction "capturer une image", qui sauvera une image bmp ou jpg sur le disque dur. Pour une simple petite bobine de Super-8 de 3 minutes, nous aurons 3x60x18=3240 images. Une fois que ces images seront dans un dossier, il faudra les charger dans un logiciel de montage vidéo, pour en faire un fichier vidéo.  On voit de suite l'ampleur de la tâche. Heureusement que Paul Glagla a adapté son logiciel CaptureFlux pour nous faciliter ce travail: Son programme a une fonction qui permet de capturer l'image présente à l'écran du PC par un clic de souris, et de l'introduire directement dans un fichier AVI-DV. Bien que l'on puisse cliquer pour chaque capture d'image, il est plus pratique de fabriquer un petit montage avec un capteur dans le projecteur. Ce capteur actionne le bouton de la souris pour lancer la capture automatique à chaque changement d'image. Si le sujet vous intéresse, je vous invite à aller lire les pages "adaptation du projecteur" sur la réalisation pratique du montage. Avec un tel mécanisme, on pourrait se dire qu'il suffit de lancer le projecteur, et hop le PC capturera toutes les images l'une à la suite de l'autre, et pourquoi pas à grande vitesse.
Malheureusement ce n'est pas aussi simple. Il y a des contraintes à respecter. L'image qui sort du caméscope a été capturée il y a 40 ms. Le caméscope ne sort l'image que lorsque la capture est terminée. L'image qui est affichée à l'écran n'est pas encore cette image non plus, car avant son affichage à l'écran, le logiciel de lecture du PC doit la traiter, la désentrelacer, la stocker dans la mémoire de la carte vidéo, et la transférer à l'écran et ce à la cadence de 25 i/s.
C'est seulement à ce moment là que l'on peut capturer l'image. Cette capture occasionne aussi une occupation du processeur. Sachant que dans un même temps la fréquence de régénération de l'écran PC est en général comprise entre 60 et 80 i/s. Toutes ces cadences n'étant pas synchrones, il y a obligatoirement des délais entre la prise de vue par le caméscope et l'affichage de l'image sur l'ordinateur. Il faut aussi s'assurer que l'image à capturer a bien été, il y a 40 ms, présente devant la fenêtre de projection du projecteur, et qu'il n'y avait pas une pale cachant la lumière.

Sur le graphique ci-dessous, je vous montre pourquoi il n'est pas possible de capturer plus vite que 6 images/seconde par cette méthode, et à condition que l'on retire au moins 2 des 3 pales de l'obturateur .
im par imDescription du graphique:
- Il faut que le mécanisme de déclenchement de la capture soit synchrone avec l'arrivée de la pale 1, ici schématisé par le Clic.
- T1 et T2 sont les 2 trames d'une même image vidéo.
- "Transfert" est l'image qui a été capturée correctement par le caméscope et qui est envoyée vers le PC.
- En haut, nous avons la pellicule;
- en noir, la pale 1 (les pales 2 et 3 ont été retirées);
- en jaune clair et gris, l'image mal exposée, et en jaune foncé l'image bien exposée.
- Cas (1): la capture par la caméra de l'image vidéo précédente (jaune clair) se termine quelques instants après le passage de la pale 1.
- Cas (3):
la capture par la caméra de l'image vidéo précédente (jaune clair) a démarré un court instant avant que la pale 1 ne se retire.
- Cas (2): mode de fonctionnement normal, compris entre le Cas (1) et le Cas (3).

Ce graphique montre le fonctionnement le plus rapide qu'il soit possible de faire en transfert image par image. Au plus rapide, la période de passage de la pale 1 est de 120 ms.
Dans la pratique, il faudra laisser une certaine marge de sécurité pour tenir compte de l'instabilité du projecteur à ces faibles vitesses. Si nous acceptons une marge de sécurité avant et après le passage de la pale de 20 ms, nous aurons une période de 160 ms.
Ce qui donne 1000 ms/160 ms ~ 6 (6.25) images/seconde.

On ne connait pas par avance le retard imposé par l'ordinateur, entre la fin de la capture de l'image par le caméscope et l'affichage de celle-ci à l'écran, prête à être capturée. Le dispositif de synchronisation devra déclencher une temporisation ajustable sur le passage de la pale 1 (à l'instant noté Clic sur le graphique), et actionner un "clic souris" à la fin de cette temporisation, pour capturer l'image affichée sur l'écran de l'ordinateur. La durée de cette temporisation est à trouver expérimentalement, mais elle n'est pas super-critique car l'image reste affichée à l'écran de l'ordinateur pendant 40 ms (2x20 ms).
La vitesse de capture du caméscope n'a aucune influence dans cette méthode.  Vous pourrez tester sans problèmes entre 1/50 s et 1/200 s pour voir, sachant que la luminosité de l'image diminuera d'autant. En revanche, il faudra tester s'il ne faut pas fixer l'exposition en manuel, car le contraste entre l'image noire et l'image bien exposée peut poser problème à ces faibles vitesses.
Je pense qu'il est préférable de retirer complètement l'obturateur. Ainsi le capteur du caméscope sera éclairé en permanence, et l'automatisme de régulation d'exposition fonctionnera en automatique sans problème. On ne pourra plus utiliser la pale pour actionner un mini-capteur comme je l'ai fait, mais il est facile d'adapter une came sur l'arbre moteur ou sur le mécanisme de mouvement d'avance de la pellicule.

Si on garde intact l'obturateur trois pales, le graphique reste bon mais cette fois c'est dans l'intervalle pale 1 - pale 2 qu'il se situe et c'est toujours là que l'on va travailler. La vitesse du projecteur devra être trois fois plus faible, et nous ne pourrons plus capturer qu' 1 à 2 images/seconde.

Ce n'est pas parce que l'ordinateur est capable d'enregistrer un fichier vidéo à 25 i/s qu'il est capable de capturer 25 images individuelles par seconde. Dans un cas, il copie directement le fichier de la prise IEE1394/DV sur le disque dur (accès prioritaire) , et affiche l'image sur le PC à temps perdu. Dans l'autre cas, il doit traiter l'image puis la copier dans un fichier sur le disque dur.

L'autre technique possible du transfert image par image est celle que j'ai été obligé d'employer parce que la vitesse de mon projecteur était très instable, et que retirer l'obturateur 3 pales était impensable.
Cette technique de transfert image par image consiste à arrêter le projecteur pour capturer l'image. Elle m'a permis de capturer 1 à 2 images/seconde.
Le principe est simple: un capteur détecte le changement d'image, et arrête le moteur du projecteur sans que les pales de l'obturateur soient devant la fenêtre de projection. Un clic souris est envoyé au PC et l'image est capturée. Le projecteur redémarre à grande vitesse jusqu'à ce que l'image change, et de nouveau le moteur est arrêté pour la capture de l'image suivante, et ainsi de suite. La vitesse maximale de capture d'image par cette méthode dépend seulement de l'inertie du moteur.

ATTENTION: Si vous faites un transfert par projection image par image à vitesse lente comme expliqué ci dessus, il n'y a plus de ventilation de la pellicule ni de la lampe car le moteur tourne trop lentement. La pellicule doit être protégée par un filtre placé entre la lampe et la fenêtre de projection ou/et vous devrez utiliser une forte ventilation externe pour remplacer la ventilation d'origine liée au moteur. Si vous ne faites pas le transfert par projection mais par la méthode du condenseur ou de l'Objectif dans l'Objectif, la lampe d'origine aura été remplacée par une lampe de 5 à 10 W ou par une LED de puissance: Dans ces méthodes de transfert, il n'y a plus de risque de brûler la pellicule.

Pour finir:
Nous obtenons un fichier vidéo AVI-DV où une image pellicule = une image vidéo. Cette vidéo va défiler à l'écran à une cadence de 25 images/seconde. Les mouvements des personnages sont accélérés. C'est sur ce fichier que nous allons appliquer les corrections: colorimétrie, nettoyage des images, stabilisation etc... ET correction de vitesse pour redonner aux personnages des mouvements naturels. Pour passer de 25 i/s à la sensation de 18 i/s, il faut appliquer une correction de 72%. Personnellement, j'ai remarqué qu'appliquer une correction de 75% altérait moins l'image, et l'erreur de vitesse est imperceptible. Dans la plupart des logiciels, 75% de correction sont obtenus simplement en ajoutant une image toute les 3 images. Cette image est construite comme suit: la trame1 est la copie de la trame 2 de l'image précédente, et la trame 2 est la copie de la trame 1 de l'image suivante.
Par cette méthode, il est impossible de transférer une pellicule sonore. Si vous devez transférer une pellicule sonore, il faut faire le transfert en deux temps: Transférer d'abord l'image, puis copier le son lors d'une projection du film à vitesse normale. Dans un logiciel de montage, vous devrez coller le son à l'image. Ce n'est pas très simple, car il vous faudra ajuster la durée son à la durée image. Et probablement ajuster la synchronisation du son par séquences, car la vitesse du projecteur, lors de l'enregistrement son, n'aura pas été super-précise. 

Le Transfert à 16.67 images/seconde

Pour réussir le transfert, il est primordial que la lumière de chaque image vidéo, donc la quantité de lumière reçue pendant la capture de chaque trame, soit constante et proportionnelle à la luminosité réelle de l'image sur la pellicule. Pour que la vitesse de la pellicule n'influe pas sur cette luminosité, il faut que la durée de capture d'une trame soit égale à la période de passage de deux pales. Il faut que le rapport [ temps d'occlusion par les pales/temps d'éclairement ] pendant la durée de capture d'une trame (20 ms) soit constant. Si ce rapport n'est pas constant, c'est que la vitesse varie. On aura alors une fluctuation de luminosité sur l'image vidéo.

Sachant qu'une trame de l'image vidéo est capturée pendant 20 ms, qu'il y a trois pales, et qu'une image pellicule est présente pendant le temps de passage des trois pales, on obtient:

Durée d'une image Super-8 = 3 x 20 ms = 60 ms.   Nombre d'images/seconde = 1000 ms / 60 ms = 16.666... images/seconde

La pellicule doit être projetée à 16.67 images/seconde.

Sur le graphique ci-dessous, nous avons le cas particulier d'un timing du transfert à 16.67 i/s, où le projecteur est exactement synchrone de la caméra. La capture démarre et s'arrête pendant la présence d'une pale. Ce cas est très rare; en général, la capture démarre n'importe quand.

transfert 16_67 synchro

Nous pouvons constater que dans le meilleur des cas (cet exemple),  il y a, avec cette méthode, au moins une image en surimpression sur trois.

Sur le graphique ci-dessous, la capture d'une trame par le caméscope démarre cette fois pendant la période où la pale ne coupe pas la lumière. Dans ce cas, on peut voir que sur la vidéo nous aurons deux images sur trois en surimpression.

transfert 16_67 synchro1

Dans cette technique de transfert, il n'y a normalement aucun système de synchronisation obligeant le caméscope à démarrer la capture pendant la période où la lumière est coupée par une pale. La régulation de vitesse, aussi parfaite soit-elle, ne sera jamais pile poil à la vitesse 16.66667 i/s. Avec le temps, il y aura un léger glissement de la vitesse de projection par rapport à la vitesse de capture, ce qui aura pour conséquence qu'au fil du temps nous allons osciller entre la situation du graphique du haut et celle de celui du bas. Nous allons avoir entre une et deux images sur trois en surimpression.

Dans la page Image vidéo je vous expliquais que la capture des deux trames se faisait à intervalle de 20 ms. Ce qui veut dire en clair que, dans un film vidéo normal, toutes les images animées ont cet effet de surimpression. Et pourtant la qualité de la vidéo sur la TV est parfaite. Il en est de même évidemment pour la vidéo d'un transfert à 16.67 i/s.

SAUF que la vidéo d'un transfert pellicule, contrairement à une vidéo classique, est appelée à être traité par logiciel, par exemple l'effacement de taches ou poils sur l'image: Il faut dans ce cas extraire l'image de la capture, la nettoyer, puis la remettre à sa place. Mais il est impossible de nettoyer une image en surimpression; il faut donc carrément l'éliminer. Il en va de même pour les corrections en luminosité, en colorimétrie et probablement en stabilisation. Nous avons constaté que certains filtres correctifs fonctionnaient moins bien ou pas du tout si l'image à traiter est en surimpression. Par exemple, le filtre gratuit getdups pour la stabilisation image dans VirtualDub, ou le filtre Mercalli dans Studio 12 Pinnacle. Ou même simplement changer le format des fichiers.

C'est une des raisons pour lesquelles j'ai préféré faire mes transferts à 25 i/s synchronisé. Malheureusement, cette technique impose le remplacement de l'obturateur 3 pales par un 2 pâles et la réalisation d'une carte électronique. Ce sera l'objet du chapitre suivant.

Pour finir:
Nous obtenons un fichier vidéo AVI-DV 25 i/s où l'impression de défilement est de 16.67 images/seconde; cela est suffisamment proche de 18 i/s pour qu'il ne soit pas obligatoire de faire une correction de vitesse, si la pellicule n'est pas sonore. Cette méthode permet aussi le transfert de pellicule argentique sonore, mais il faudra voir à la lecture si le son reste correct, ou si le fichier a besoin d'une correction vitesse.

Le Transfert à 25 images seconde

Le transfert à 25 images seconde peut se faire si votre projecteur a un obturateur deux pâles. Méthode conseillée tout particulièrement pour le transfert de super8 24is qui ne demandera pas de correction de vitesse par la suite.

J'ai transformé mes projecteurs 3 pâles en 2 pâles. Voir la page adaptation-projecteur-par-jcgrini. Cela demande d'être bricoleur et d'avoir à sa disposition un bon atelier.
Jonas nous a proposé une astuce simple pour transformer un obturateur 3 pâles en 2 pâles sans le démonter. Il suffit de coller un carton entre les 2 pâles opposées à la pâle qui cache le changement d'image super8. Bien sûr la largeur des 2 pâles n'est plus identique, mais en transfert synchronisé ce n'est pas un problème car l'exposition des 2 trames d'une même image vidéo sera identique. ATTENTION en transfert non synchronisé, cette astuce n'est plus utilisable car cette fois les 2 trames d'une même image ne seront plus soumises à la même quantité de lumière et il y aura du scintillement.

vous pouvez aller lire la réalisation pratique de cette astuce par Léon

Le principe:
On synchronise l'avance du film super8 sur la capture de l'image du caméscope. On obtient au final un fichier Vidéo où une image vidéo = une image super8. On se rend compte de suite que par cette méthode la vitesse des mouvements des personnages de la vidéo sera trop rapide. Nous sommes à 25is et plus à 18is. Il faudra après avoir appliqué toutes les corrections, corriger la vitesse du fichier vidéo. Alors pourquoi transférer à 25is pour ne pas avoir des images cisaillées ou en surimpression, si après à la correction de la vitesse on ajoute des images cisaillées?

A mon avis il y a plusieurs avantages:

  • la vitesse est régulée et contrôlée tout au long du transfert par l'électronique. Il est inutile de connecter un TV sur le caméscope pour contrôler la vitesse du projecteur et corriger à la main pendant le transfert. Pendant ce temps on peut s'occuper à d'autres tâches, par exemple surveiller qu'aucun poil ou cheveux ne vienne se coller devant la fenêtre de projection.
  • Toutes les images sont parfaites, pas de surimpression de 2 images, ni de cisaillement avec des trames capturées sur des images super8 différentes. C'est en observation image par image que cet avantage est important. En défilement à vitesse normale on ne verra pas trop de différence par rapport à un transfert à 16.66is. Seulement les corrections et le nettoyage des images est bien plus facile à réaliser sur une image normale que sur une image qui est un mélange de 2 images.
    De plus certains filtres correctifs ne fonctionnent correctement QUE sur des images peu altérées.
  • La conversion du AVI-DV entrelacé en DivX non entrelacé ou tout autre format de fichier destinés à être lu sur le PC donnera un fichier vidéo de meilleure qualité par le seul fait que les 2 trames d'une image vidéo ont été capturées sur la même image Super8.
sur l'image ci dessous nous avons la représentation d'un transfert super8 vers vidéo à 25 is synchronisé.

transfert 25is

Important:
Il est inutile de vouloir faire le transfert en 25is si votre projecteur est en 3 pâles sans modifications, à cause des battements lumineux causés par le nombre de pâles inadapté à cette méthode, ou alors il faudra régler la vitesse de votre caméscope sur 1/25s (à la place de 1/50) ce qui va causer un effet de filer sur les images en mouvement.
Inutile aussi si vous ne synchronisez pas le projecteur sur le caméscope car dans ce cas là, le transfert à 16.66is est plus facile et donnera un meilleur transfert.

Influance du nombre de pâles du projecteur

Je vous ai expliqué plus avant les trois principales techniques de transfert. Je vais maintenant vous expliquer pourquoi il faut bien choisir la méthode de transfert en fonction du matériel en sa possession.
Pour simplifier le travail de transfert, il faut régler l'obturateur du caméscope de telle façon qu'il reste ouvert 100% du temps. Le réglage 1/50s permet donc de capturer l'image super8 pendant toute la durée d'une trame.
Note: On pourrait aussi régler 1/25s, mais dans ce cas, la durée de capture de l'image se fait sur la durée des 2 trames, le caméscope ne remet pas à zéro le capteur CCD à la fin de la 1ere trame. Les 2 trames seront tirée d'une même capture qui aura durée deux fois plus longtemps. Nous auront donc sur les images en mouvements un effet de filer. C'est la même chose que ce que l'on obtient avec un APN lorsque la vitesse utilisée est trop faible, les mouvements sont flous. Le 1/25s est utilisé pour palier une inadaptation de l'appareillage, par exemple transférer en 25is avec un 3 pâles (voir ci dessous).

Il y a deux défauts que l'ont peut retrouver sur un transfert argentique ver vidéo:

  • Le battement lumineux de l'image. Il est dû au mauvais réglage de la vitesse du trojecteur. La vitesse de ce battement est directement proportionnelle à l'erreur dans la vitesse.
  • Le scintillement. Il est dû à une diférence de durée d'exposition entre les  deux trames d'une même image. Il faut IMERATIVEMENT que l'exposition des deux trames d'une même image soit parfaitement identiques.

Transfert à 16.666is avec un 3 pâles
Sur le graphique ci dessous on voit que le temps d'exposition à la lumière est indépendant de la position des pales devant la fenêtre de projection.

Transfert à 25is avec un 3 pâles
Sur le graphique ci dessous j'ai dessiné 2 cas. En haut le système de synchronisation fonctionne à merveille, le passage des pales est bien centré sur le changement d'image super8. La durée d'exposition de la trame 1 est parfaitement égale à la durée d'exposition de la trame 2.  En bas le cas extrême, le passage des pales est décalé par rapport à la capture des trames 1 et 2. On voit que l'exposition de la trame 1 est bien moindre que la trame 2. Il va apparaître un effet très désagréable de vibration de l'image à 50Hz sur la TV. D'ou l'importance du bon réglage du capteur et du bon fonctionnement de la synchronisation.

Transfert à 25is avec un 2 pâles
Sur le graphe ci dessous j'ai dessiné un obturateur à 2 pales. On voit très bien que quelque soit la position des pales, l'exposition de la trame 1 sera la même que celle de la trame 2, ce qui autorise une certaine marge d'erreur sur précision de la régulation de vitesse par le montage.
Voila pourquoi il faut un obturateur à deux pales pour un transfert à 25is.

 

 

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