Formats d'image pour le cinéma, la télévision...
et recadrage
Pierre-Alain Dorange - décembre 2001 - mise à jour 1/04/2004

En fonction de la source de vos vidéos et les moyens de diffusion, vous rencontrerez plusieurs formats d'image. Cet article propose un rapide apercut des principaux formats et des stratégies de recadrage pour adapter un format à un autre.

Les formats d'images vidéo sont exprimés par le ratio largeur/hauteur; ainsi le format télévision, (le 4:3), exprime que l'écran TV occupe 4 unités de large pour 3 unités de hauteur, soit pour un écran de 40cm de large, une hauteur de 30cm et donc une diagonale de 50 cm (merci Pythagore).

Il existe de nombreuses différences entre des séquences cinéma, TV ou informatique.

Formats d'images

Cinéma

Le cinéma utilise des formats "large". De nos jours le plus courant de ces nombreux formats est le 1.85:1 (dit panoramique). Il existe aussi un format plus large, le Scope (2.35:1) et un format réduit le 1.65:1, principalement utilisé pour les films d'animation.

Télévision

Le format classique de la télévision est le 4:3. Les téléviseurs moderne possèdent maintenant de plus en plus le format "large" le 16:9 (ou TV Wide Screen) qui se rapproche plus du format cinéma. Le 16:9 est aussi proposé en option sur certains caméscopes numérique. En diffusion la compatibilité 4:3 et 16:9 pose des problèmes pratique pour l'insertion de logo par exemple ou pour le placement des sous-titres.

DVD

Sur DVD les films sont la plupart du temps encodé en 16:9 avec compatibilité 4:3 via une fonction "letterbox" (voir paragraphe recadrage plus bas). Les films encodés 16:9 sur DVD sont anamorphique.

VideoCD

Le VideoCD utilise plusieurs formats suivants la norme employée (VCD, SVCD, XVCD...). Pour ce format il existe une différence entre le format des images stockés sur disque et le format diffusé qui lui est toujours celui de la télévision (4:3). Cette "déformation" est appelé anamorphose.


format cinéma scope 2.35:1


format cinéma panoramique 1.85:1


format TV 4:3

Recadrage

Pour permettre la diffusion d'une vidéo d'un format dans un autre format (ex : film cinéma à la télévision), il convient au préalable d'adapter celui-ci par recadrage. Il existe plusieurs techniques pour assurer cette opération. Aucune n'est exempt de défauts, c'est toujours affaire de compromis.

Pan & Scan

Le cadrage Pan&Scan, beaucoup utilisé à la télévision américaine et sur certaines chaînes française (de moins en moins) : consiste à simplement recadrer l'original en 1.85:1 par exemple vers le 4:3 par simple découpage (voir illustration ci-contre).

Cette technique présente le gros défaut de réduire le champ de vision horizontal et de faire disparaitre quantité de détails sur les cotés. Le recadrage Pan&Scan doit être réalisé par un opérateur qui choisira la partie importante de l'image dans chaque scène du film.

Beaucoup critiqué ce format est de moins en moins utilisé car il "massacre" le film. En effet certaines scènes cadrés très large mettant en scène 2 acteurs de chaque coté de l'écran par exemple ne permettra de voir qu'un seul des 2 acteurs après un Pan&Scan, voir même parfois seulement 2 bouts de nez sur les cotés...

Malgré tout cela reste un "standard" pour le public américain notamment qui ne semble pas supporter le LetterBox à la TV.

Mise en pratique du Pan&Scan avec QuickTime Player

Letter box

Le LetterBox consiste a réduire la taille du film original pour faire rentrer la largeur original dans la largeur de diffusion, sont ajoutés en haut et en bas des bandes noires, dans lesquelles on pourra en outre incruster les sous-titrages.

Cette technique est employée principalement sur les LaserDisc et DVD, mais aussi de plus en plus à la télévision.

Le LetterBox présente l'avantage de conserver dans son intégralité la composition originale de l'œuvre. Mais par contre du fait de la réduction du film il y a une perte, parfois importante de la résolution en hauteur, donc des détails visibles. Lorsque l'on passe d'un format 1.85:1 vers 4:3 par exemple la perte en résolution verticale est d'environ 28%, l'image n'occupant plus que que 378 lignes sur la TV au lieu des 535 disponible, la différence étant noire.

Le LetterBox s'applique aussi au format TV WideScreen (16:9) dans ce cas les bandes noires sont réduite par le fait que l'aspect Ratio 16:9 est proche de celui de l'original 1.85:1.

Mise en pratique du LetterBox avec QuickTime Player

Compromis

Certains films subissent aussi un mélange des 2 techniques : léger Pan&Scan avec un petit LetterBoxing, ce compromis est souvent acceptable car même au cinéma le format totale (sur pellicule) est recadré légèrement par des caches optiques sur le projecteur, c'est le format de diffusion. Certaines salles de projection font aussi du Pan&Scan "sauvage" parfois en projetant du 2.35 comme un 1.85 !

Le compromis "officiel" est le ratio 14:9


1.85 -> Pan&Scan TV
Le baton de Gandalf à disparut !


1.85 -> LetterBox TV


2.25 -> Pan&Scan TV
Ils discutent dans le vide ?


2.35 -> LetterBox TV
A non finalement, y'a du monde !

Soft Matte

Le procédé SoftMatte est une technique appliquée dès le tournage d'un film. Cette technique consiste à prendre en compte la format cinéma ET le format TV lors de la prise de vue. Pour ce faire le cadreur filme en format panoramique (1.85:1) tout en se concentrant sur le partie active du format 4:3 en ce guidant avec une ou plusieurs grilles sur son viseur.

Ensuite le film sera diffusé en 1.85:1 en salle et le réalisateur/monteur refera un master 4:3.

Ce procédé est un compromis, il est notamment beaucoup utilisé par le réalisateur américain James Cameron. Mais c'est aussi la version cinéma qui pêche alors par des cadrages large par toujours approprié, qui se plie donc au format TV...

De plus il y a des exemples célèbres de "soft matte" avec des objets indésirables dans le cadre 1.85 mais qui n'apparaissent pas en format TV, comme dans Duel (S.Spielberg) ou Shinning (S.Kubrick).

Le SoftMatte s'oppose au HardMatte qui est le procédé classique de tournage cinéma et qui sera ensuite passé à la TV en Pan&Scan ou LetterBox.

Anamorphose

L'anamorphose est un procédé géométrique qui consiste a enregistrer un film (ou une vidéo) dans un ratio différent de celui de diffusion. Ce procédé est aussi utilisé au cinéma en analogique sur pellicule. Dans le cas d'un DVD 16:9 (wide screen), le film est encodé au format plein (720x576) mais correspondra au moment de la diffusion au format orignal 1.85:1, l'image est donc comprimer physiquement dans un sens pour l'enregistrement. Ce système permet d'utiliser toute la définition du support (DVD par exemple) pour effectuer une dé-anamorphose au moment de l'affichage.

Ce procédé est aussi mis à contribution dans le format VCD, et surtout SVCD.

Les pixels (points de base de l'image vidéo) ne sont donc plus carrés sur le support d'enregistrement.


Anamorphose DVD d'un original 1.85:1 dans une image de 720x576 (DVD PAL 16:9)

Tableau des principaux formats : frame aspect ratio
Nom
Format (H:V)

Ratio (H/V)
(anamorphosé)

Usages courant
ou notes
géométries
Cinéma "panoramique" réduit
1.66:1
1.66
Film d'animation
et films européen
Cinéma "panoramique" standard
1.85:1
1.85
Format américain
Cinéma "scope"
2.35:1
2.35
Panavision
TV
4:3
1.33
TV Standard
TV Wide Screen
16:9
1.77
TV 16:9
DV PAL (DVD PAL)
720x576
1.25 (1.33)
Anamorphose en 4:3
=
DV NTSC (DVD NTSC)
720x480
1.50 (1.33)
Anamorphose en 4:3
=
VCD PAL
352x288
1.22 (1.33)
Anamorphose en 4:3
=
VCD NTSC
352x240
1.47 (1.33)
Anamorphose en 4:3
=
SVCD PAL
480x576
0.83 (1.33)
Anamorphose en 4:3
=
SVCD NTSC
480x480
1.00 (1.33)
Anamorphose en 4:3
=
Bandes Annonces QuickTime (trailers)
480x260
1.85
Format Cinéma
Pixel aspect ratio : des pixels carrés ?

Une autre notion de ratio importante en vidéo est le Pixel Aspect Ratio qui définit la géométrie des pixels qui composent l'image.

  • Le Frame-aspect-ratio définit les dimensions en pixels de l'image.
  • Le Pixel-aspect-ratio définit les dimensions de chaque pixels composant l'image.

La combinaison des 2 ratios revient à la notion d'anamorphose vu précédemment et permet donc de convertir globalement une dimension de stockage (frame-aspect-ratio) en une dimension de diffusion (sur écran).

Ces notions des pixels-aspect-ratio sont importantes à prendre en considération en fonction du média de diffusion, notamment entre la vidéo sur TV (NTSC/PAL) et l'affichage informatique.

Standard
pixel ratio (H:V)
H/V
%
Vidéo NTSC
11:10
0.915
-9%
Vidéo PAL
54:59
1.100
+10%
Informatique
1:1
1.000
-

Il faut bien intégrer qu'un film créer sur informatique sera élargit de 10% lors de sa diffusion sur une TV PAL

En informatique, les images sont définit avec un pixel-aspect-ratio de 1:1, c'est à dire que les pixels sont parfaitement carré.

En vidéo, ce pixel-aspect-ratio est différent suivant le standard. Les différences sont là encore dut aux fréquences électrique de référence (50 et 60 Hz).

Entrelacement et nombre d'images par secondes (fps)

Pour de raisons techniques l'affichage TV est effectué à la vitesse du "battement" de l'électricité (50 Hz en europe et 60 Hz au USA), ce qui aboutit à des vitesses de 50 fps et 60 fps. Pour éviter un clignotement (flickering) désagréable des images sur les écrans TV à tube, le standard définit un affichage par demi-trame; c'est à dire qu'a chaque balayage, seulement une ligne sur 2 est affichées : lignes paires, puis lignes impaires. On a donc bien 50 demi-trames par secondes en PAL mais seulement 25 images complètes par secondes; une image étant composée de 2 demi-trames.

De plus ces demi-trames qui composent une image entière ne sont pas temporellement synchrone, c'est-à-dire que chaque demi-trame est décalé de 1/50 ou 1/60 ème de seconde. Cet effet aboutit à des "bougés" importants sur des scènes en mouvement (voir illustration ci-contre).

En informatique ces notions sont inexistantes et les vidéos diffusées directement par ordinateur sont composées d'image pleine (sans demi-trame).

Au cinéma le standard est aussi des images pleines à 24 fps.

On aboutit donc à différentes constructions et différentes vitesses d'affichage, ce qui pose de gros problèmes à résoudre lors des transferts (changement de format et d'entrelacement).

Ainsi un film standard tourné au ratio 1.85 aura 24 images par secondes pleine trame. Pour le transférer pour la télévision NTSC, on va devoir recadrer l'image en LetterBox pour un écran 4:3, transformer les 24 fps en 30 fps par calculs d'images intermédiaires et ensuite découper chaque image en demi-trame (entrelacement). Toutes ces conversions aboutissent à des problèmes de qualité en diffusion. Ce genre de transferts ne peut être réalisé correctement à ce jour qu'avec les outils professionnels (on parle de télécinéma).

La conversion en PAL (25 fps) étant proche de la vitesse cinéma pose d'autres problèmes car il faut ajouter 1 image par seconde de film; un vrai casse-tête... qui aboutit à des films PAL légèrement accéléré (+4%); les films en PAL durent donc moins longtemps que l'original et il faut resynchroniser la bande audio... souvent simplement accéléré de 4% !

Outils Quicktime pour convertir des séquences entrelacés (lignes paires/lignes impaires) en séquences dé-entrelacés et réciproquement :

QuickTime Pro utilise ces propres algorithmes pour convertir automatiquement les vitesses d'affichage (24, 25, 30 fps) avec une qualité satisfaisante pour un usage amateur.


Image entrelacée [zoom]

 

 

Conversion Cinéma-NTSC
3:2 Pull-down
3 images pour 2 à l'origine

Conversion Cinéma-PAL
frame repeat
on ajoute ou retire une image par seconde = le film est ainsi accéléré ou ralenti de 4% !

Conversion PAL-NTSC
motion vector steered
technique très complexe d'analyse de mouvements afin de calculer des images intermédiaires.

Plus d'infos sur les formats cinéma

Formats Cinéma : Lumières ! rubrique Technique

merci à François Cheippe (projectionniste) et Alexis Coussement
pour leurs corrections et précisions sur les formats cinémas.

 

Les images qui servent d'illustration à cette page sont la propriété de

  • "The fellowship of the Ring", film de Peter Jackson - © 2001 - New Line Cinema
  • "Star Wars Episode II: Attack of the clones", film de Georges Lucas - © 2002 - Lucasfilm, Ltd.
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