Le Balayage Progressif

D'après l'article "Progressive Scan - What You Need To Know" de Robert Silva, paru sur le site http://hometheater.about.com et d'autres infos glanées deci delà

Le DVD est devenu la source centrale du Home-Cinéma, du fait de la qualité d'image délivrée. Un des principaux apports du DVD est l'emploi du balayage progressif pour le visionnage : il fournit un affichage plus proche du cinéma et rend le visionnage de DVD plus agréable.

Retour sur le balayage entrelacé

En télévision analogique les images sont affichées suivant la technique du balayage entrelacé. Les deux systèmes dominant qui utilisent cette technique sont le NTSC et le PAL : des infos sur ces systèmes ici. L'image est affichée en deux étapes : d'abord les lignes impaires (qui forment la trame impaire), puis les lignes paires (qui forment la trame paire), la persitence rétinienne permettant de voir l'image globale. Illustration ici

L'avènement du balayage progressif

Avec l'arrivée des ordinateurs de bureau, on s'est apperçu que l'affichage sur un téléviseur traditionnel ne donnait pas de bons résultats spécialement avec le texte, du fait du balayage entrelacé. Pour produire un affichage plus précis des images d'un ordinateur le balayage progressif a été développé

Dans le balayage progressif, les lignes sont affichées séquentiellement (1,2,3,4,5, ...) plutôt qu'alternativement (1,3,5,... puis 2,4,6, ...) à partir du haut de l'écran jusqu'en bas de l'écran. En balayant l'image chaque 1/50 ième de seconde (en PAL, 1/60 ième en NTSC) plutôt qu'alterner une demi-image chaque 1/25 ième de seconde (en PAL, 1/30 ième de seconde en NTSC) on obtient une image plus lisse et mieux détaillée, dont le texte est plus lisible et moins sujet au scintillement. Illustration ici

Balayage progressif et doublage de lignes

Avec les écrans larges HD et les télévisions à écrans plats, les résolutions produitent par la télévision traditionnelle, les magnétoscopes et les sources DVD ne sont pas reproduites de manière satisfaisante avec la technique du balayage entrelacé. Pour compenser ce problème les fabricants de téléviseurs ont introduit le concept de Doublage de lignes : basiquement un téléviseur avec la capacité de doublage de lignes, crée des "lignes entre les lignes", en combinant les caractéristiques de la ligne au-dessus avec celles de la ligne au-dessous afin de donner l'apparence d'une image à plus haute résolution. Ces nouvelles lignes sont ajoutées aux lignes originales et toutes les lignes sont alors affichées avec la technique du balayage progressif. L'inconvénient avec cette méthode c'est qu'il peut en résulter des artefacts dans les déplacements rapides, ils seront plus ou moins visibles suivant la technologie utilisée par le processeur vidéo

Transfert d'un film cinéma vers un support vidéo

Un autre facteur empêche un visionnage précis d'un film sur un téléviseur NTSC ou PAL : les films sont enregistrés à 24 images par seconde alors que la vidéo s'affiche à 30 images par seconde en NTSC et 25 images par seconde en PAL. Si la différence est négligeable en PAL, il en va autrement en NTSC : si le film est transféré sans ajustement, la vidéo correspondante sera affectée d'un effet qui donne l'impression de voir le film en accéléré.
Afin d'éliminer cet effet, quand un film est transféré sur un support vidéo (DVD, VHS ou autre), il est "étiré" de telle façon à faire correspondre son taux d'images par seconde à celui de la vidéo. Puisqu'un téléviseur ne peut pas afficher une image autrement qu'en entrelacé, il est absolument nécessaire de préparer une source vidéo originellement impropre à une exploitation possible par celui-ci en un format entrelacé, et c'est durant cette phase qu'intervient le pulldown, opération qui s'effectue avec l'aide d'un Telecine. Pour le NTSC, deux méthodes sont utilisées :

Balayage progressif et 3:2 ou 2:3 Pulldown

On a vu que pour un affichage plus précis de la vidéo le balayage progressif était utilisé, seulement le processus pulldown introduit des défauts avec ce mode d'affichage. Pour résoudre cela il faut que le lecteur DVD avec sortie en balayage progressif possède un dispositif de détection du pulldown. Il faut que le lecteur DVD puisse afficher le film à 24 images par seconde pour restituer le visionnage d'origine. Afin de réaliser cette opération, le lecteur DVD doit être capable d'inverser le processus pulldown qui est utilisé pour enregistrer le film sur le support DVD et ainsi sortir le film dans son format d'origine à 24 images par seconde. Ceci est accompli avec un décodeur spécial de type MPEG combiné avec un désentrelaceur (tel la puce Faroudja DCDi) qui lit la vidéo entrelacée (ayant subi le processus 3:2 ou 2:3 pulldown) et extrait les trames appropriées, construit les images en mode balayage progressif, réalise toutes corrections d'artefacts et transfert le signal vidéo ainsi construit vers la connexion de sortie du lecteur DVD : c'est la connexion Composante Vidéo (YUV ou Y,Pb,Pr) qui est concernée

Les deux types de balayage progressif

Il y a deux types de balayage progressif : le balayage progressif et le balayage progressif avec détection du pulldown. Si le lecteur DVD sort du balayage progressif mais sans détection du pulldown, il affichera une image plus précise que l'image traditionnelle entrelacée, cependant s'il possède la détection du pulldown, non seulement l'image sera plus précise, mais le visionnage sera plus en adéquation avec le film tel que vous pourriez le voir en visionnage cinéma

Comment accéder au balayage progressif ?

Pour profiter pleinement des avantages du balayage progressif, la source (lecteur DVD, terminal satellite, ...) et l'afficheur (téléviseur, vidéoprojecteur, ...) ont besoin de posséder les capacités du balayage progessif. Le signal en balayage progressif est transféré de la source vers l'afficheur à partir des sorties vidéo composantes ou les connexions numériques DVI (Digital Video Interface) ou HDMI (High Definition Multi-media Interface).
Sur les lecteurs DVD le balayage progressif est envoyé à partir des connexions Composantes Video, qui sont nommées Y,Pb,Pr (celles nommées Y,Cb,Cr transfèrent seulement les signaux entrelacés). De plus dans le cas du balayage progressif avec 3:2 (ou 2:3) pulldown, soit le lecteur DVD soit l'afficheur doit posséder la détection du pulldown : il est préférable que ce soit le lecteur DVD qui possède cette fonctionnalité

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