Entrelacement - Définition

Introduction

Illustration de la différence entre balayage progressif et entrelacement ; cette animation illustre bien le principe, mais l’effet obtenu est très différent

L'entrelacement (en anglais interlace), ou balayage entrelacé, est une technique destinée à réduire l’impression de scintillement sur un écran à faible fréquence de balayage (50–60 Hz).

Intérêt de l’entrelacement

Balayage entrelacé et variation de contraste — normalement, l’image théorique est composée de « carrés » (pixels), les bandes de contraste sont en fait beaucoup plus petites, on en compte environ 500 pour la télévision à basse définition

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 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 est de 50 Hz (PAL et Secam) ou de 60 Hz (NTSC), en raison de la fréquence du courant domestique (50 Hz en Europe, 60 Hz aux États-Unis) ; à cette fréquence, on peut voir une variation de contraste malgré la persistance rétinienne. Il faut savoir qu’au début de la télévision, les luminophores, s’éteignaient rapidement, le bas de l’image s’allumait alors que le haut de l’image s’eteignait déjà, l’entrelacement palliait ce problème mais en introduisait un autre : le décalage temporel entre les trames paires et impaires. La technologie des luminophores a évolué, prolongeant la durée de leur illumination et les téléviseurs 100 Hz sont entretemps apparus (ils affichent chaque image 2 fois pour réduire l’effet de scintillement); mais les normes de transmissions pal, ntsc et secam ne pouvant être modifiées sans rompre le principe de retro-compatibilité (un téléviseur noir et blanc de 1955 est capable de décoder le signal de luminance d’un émetteur de 1990), on a décidé de conserver ce mode d’acquisition 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 transmise correspond donc à la moitié des lignes d’une image : la première trame a les lignes impaires de la première image, le seconde 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.

Il faut faire ici la distinction entre la diffusion d’un enregistrement sur pellicule (télécinéma) et la prise de vue vidéo :

• lorsque l’on transfère un film tourné sur pellicule — film de cinéma, téléfilm ou émission tournée sur pellicule (avant le développement de la vidéo, toutes les retransmissions télévisuelles en différé étaient tournées sur pellicule) — l’image est déjà fixée (sur la pellicule), figée, on la transmet donc en deux trames ;
• lorsque l’on filme en direct ou que l’on retransmet un enregistrement vidéo, on capte une trame toutes les 0,02 secondes, les deux trames successives transmises ne correspondent donc pas au même instant, pas à la même image, on a donc 50 demi-images par seconde, et non pas 25 images complètes: la première correspondant à la trame des lignes impaires (1 à 575) et l’autre des lignes paires (de 2 à 576), « l’image paire » étant enregistrée 1/50ième de seconde après « l’image impaire » et donc dans les mouvements rapides la ligne 2 est décalée par rapport à la première.

On présente souvent l’entrelacement comme une manière de réduire le taux de transmission des données. Ceci est erroné : le taux de transmission dépend du 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 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 et à mesure de sa transmission. Cependant, l’entrelacement permet d’utiliser une mémoire tampon deux fois plus petite qu’en mode progressif : cette mémoire à chaque instant contient une demi-image et non une image complète.

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.