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L'entrelacement (en anglais interlace), ou balayage entrelacé, est une technique destinée à réduire le papillotement des images diffusées à la télévision à une cadence proche de celle du cinéma. Elle consiste à parcourir l'image alternativement en affichant une ligne sur deux. On appelle « trame impaire » l'image comprenant la moitié des lignes de numéro impair, et « trame paire » son complément.
L'entrelacement permet de synchroniser l'image avec la fréquence de distribution de l'électricité à 50 ou 60 hertz, ce qui était nécessaire pour produire des téléviseurs économiques à tubes, dans les débuts de la télévision.
Les anciens modes entrelacés 50i et 60i sont de plus en plus remplacés dans l’audiovisuel par le balayage progressif à cadence élevée (High Frame Rate), comme les cadences 50p (50 images entières par seconde) ou 60p (60 images entières par seconde)[1].
Sommaire
Intérêt de l’entrelacement
Le but de l’entrelacement est d’éviter un effet de papillotement de l’image[2]. Pour reconstituer l'impression de mouvement, seize images par seconde suffisent. Le cinéma parlant a fait normaliser la cadence à 24 images par seconde. Pour éviter le papillotement, les projecteurs de cinéma insèrent une coupure au milieu de la projection de chaque image. Pour arriver au même résultat, la télévision doit utiliser une autre méthode. Il fallait que cette méthode soit économique, puisqu'elle allait se mettre en œuvre sur chaque téléviseur dans le public. Elle a été mise au point avec une électronique à tubes et une télévision monochrome, et maintenue jusqu'au XXIe siècle pour conserver la compatibilité avec les téléviseurs domestiques anciens.
La construction d'un téléviseur économique — sans nécessairement aller jusqu'à la méthode Muntz — impose de synchroniser le balayage vertical avec la fréquence de distribution de l'électricité en courant alternatif, 50 Hz en Europe ou 60 Hz en Amérique et dans d'autres parties du monde. Si on ne le fait pas, le passage à zéro du courant d'alimentation produit des bandes horizontales claires et sombres dans l'affichage, qui défilent verticalement plus ou moins vite. En balayant une image sur la durée de deux périodes du secteur, on obtient un papillotement désagréable. Si, pour l'éviter, on utilise des écrans très rémanents comme ceux des anciens radars et oscilloscopes, le mouvement est reproduit avec une forte traînée.
L'entrelacement permet d'afficher une image à demi-résolution verticale deux fois plus vite. Pour une image fixe, le changement de l'ordre de renouvellement des lignes, alternant les lignes paires et les lignes impaires, n'a pas de conséquence. La différence de luminosité entre les points les plus récemment et les plus anciennement balayés ne concerne plus des régions entières de l'écran, mais des lignes, et le papillotement devient un scintillement, beaucoup moins perceptible. Dans une image animée, le spectateur ne perçoit avec précision que ce qui reste immobile. La partie du système visuel qui traite les mouvements ne distingue que de plus grands objets.
Le balayage entrelacé à l'identique dans les caméras et les téléviseurs donne un système relativement simple, qui n'impose que d'identifier les trames impaires et les trames paires dans le signal de synchronisation.
L'utilisation du balayage entrelacé a permis le développement d'un système de télévision domestique. Il n'a pas imposé de contraintes particulières à la télévision couleurs, et s'est maintenu alors que le développement de l'électronique numérique et des mémoires permet de le remplacer par la répétition, à cadence élevée, des images.
Inconvénients
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Le balayage entrelacé produit deux trames décalées dans le temps, de la moitié de la cadence d'une image complète. Par conséquent, la limite verticale d'un objet en mouvement latéral ne se trouve pas au même endroit dans les deux trames. Dans le flux ininterrompu des images, cela correspond approximativement à un flou de bougé ; mais c'est très visible sur une image arrêtée ou sur un ralenti.
L'image numérique transmet les images dans un flux compressé, qui exploite la similitude entre images successives pour réduire le débit d'informations. L'affichage recalcule chaque image par différence avec l'image précédente. Dans une image à balayage entrelacé, la progression du mouvement est décalée dans chaque trame, ce qui complique notablement la compression. On parvient à de meilleurs résultats avec des images en balayage progressif, dans lequel on peut considérer que l'ensemble correspond au même instant, conformément au théorème d'échantillonnage[3].
Fonctionnement
Une image se décompose en deux trames consécutives, une trame paire et une trame impaire. Une trame est une image de demi définition verticale. Le nombre de lignes dépend de la norme continentale, 525 en Amérique, 625 en Europe, desquelles il faut retirer pour chaque trame, vingt ou vingt-cinq lignes qui servent à la synchronisation et au retour du balayage en haut de l'écran, plus lent que le retour de droite à gauche pour des raisons techniques.
Le téléviseur n'affiche rien pendant ces premières lignes, pendant lesquelles le signal vidéo reste en dessous du niveau du noir. La vidéo « utile » commence à la première ligne affichée de la trame impaire. À la dernière ligne, la vidéo utile s'interrompt pour le retour en haut de l'écran, où après quelques lignes, elle reprend pour la trame paire.
Signaux Ă©lectriques
Le seul effet de l'entrelacement sur le signal vidéo réside dans le début des lignes par rapport au signal de synchronisation verticale, et la position correcte de la synchronisation ligne par rapport au début du balayage vertical suffit à assurer la reconstruction correcte de l'image.