L'objectif

L’objectif est ce petit tube rond qui se trouve à l’avant de l’appareil. C’est l’œil du caméscope. Tout comme l’œil humain, certains objectifs voient mieux que d’autres. Dans tous les cas, il contient une optique composée de lentilles. La courbure de ces lentilles concentre les rayons de lumière pour les diriger à travers un trou de diamètre réglable (le diaphragme) vers le capteur. L’optique est partiellement responsable, suivant sa construction et certains traitements spéciaux qui lui sont appliqués, de la bonne ou mauvaise qualité de l’image obtenue. Et même en ce qui concerne les caméscopes, certains constructeurs s’associent avec des fabricants réputés, comme Leica ou Karl Zeiss, qui produisent des optiques d’une qualité indéniable. Canon offre également de bonnes optiques à portée de bourse. Aucune optique n’étant parfaite, quelques défauts pourront influer sur la qualité des images. Ces défauts sont moins perceptibles que sur un appareil photo numérique.

Le zoom optique et le stabilisateur

Le zoom est appelé optique car il est obtenu en faisant varier les paramètres optiques de l’objectif. Dans l’objectif, le zoom est constitué de deux groupes de lentilles. La distance qui les sépare est réglable (la focale). Cela entraîne une variation du grossissement de l’image. Une longueur focale éloignée agrandit un sujet distant : c’est l’effet de zoom. Sur tous les caméscopes, ce sont deux boutons très intuitifs, qui « tombent » sous les doigts ou le pouce, qui permettent d’actionner un petit moteur modifiant la distance entre les lentilles. Un des deux boutons rapproche visuellement le sujet quand l’autre l’éloigne.

Notez que le zoom optique n’a aucun effet sur la résolution de l’image qui se forme sur le capteur.

Le nombre indiqué en x sur les prospectus pour vanter le taux de grossissement d’un zoom n’est pas réellement significatif. Deux caméscopes peuvent être dotés d’un zoom de 20x et produire un grossissement visuel du sujet totalement différent. Ce qui compte, c’est la différence entre la focale minimale et maximale. L’idéal étant que le premier nombre soit inférieur à 35 mm et le second le plus grand possible.

Le niveau du zoom numérique, quant à lui, n’est pas une information qui mérite d’être retenue. Il est possible de le mettre en œuvre lorsque le zoom optique est en bout de course. Il se limite à créer une interpolation du sujet en inventant les points qu’il ne peut pas grossir. Souvent le zoom numérique génère des masses sombres, informes et floues assez éloignées de la réalité.

Tous les caméscopes possèdent un stabilisateur optique ou numérique. Il permet d’éliminer les trépidations en cours de tournage. Très pratique ! Surtout pour les caméscopes légers ou ceux dont le zoom est poussé au maximum. Aucun de ces deux types de stabilisateur ne sait compenser des mouvements de forte amplitude. Mais ils gèrent très bien les tremblements de la main.

Comment fonctionne le stabilisateur optique ?

Optique car placé directement dans l’objectif du caméscope. Il s’agit d’une véritable prouesse technologique dont voici le secret : de minuscules capteurs de vitesse angulaire sont placés dans l’objectif. Ces « gyroscopes » maintiennent leur position initiale quels que soient les mouvements de leur environnement. L’amplitude des mouvements qu’ils permettent de mesurer est transmise à un microprocesseur qui détermine la direction du mouvement et son intensité. Et, pour compenser ce mouvement, le processeur calcule en temps réel un repositionnement des lentilles mobiles qui corrige la trajectoire des rayons lumineux.

Cette technologie présente deux défauts principaux :
- elle implique la présence d’un groupe de lentilles supplémentaire. Le caméscope est par conséquent plus encombrant que d’autres modèles et son prix plus élevé.
- les moteurs de stabilisation réduisent l’autonomie de l’appareil. Il ne faut surtout pas espérer augmenter l’autonomie de l’appareil en désactivant le stabilisateur. En effet, ces petits moteurs fonctionnent en permanence pour maintenir les lentilles en place.

Le stabilisateur numérique

Le stabilisateur numérique ne fait pas appel à l’optique. Tout se passe au niveau du capteur. Comme il ne peut pas bouger physiquement pour compenser les mouvements, l’image enregistrée va être de taille moins importante sur le capteur pour pouvoir se déplacer virtuellement afin de suivre les mouvements des rayons lumineux. Le hic : il y a une perte de définition au niveau du capteur, vu qu’une zone est réservée à cette stabilisation. La qualité des images et leur sensibilité se dégradent alors. À partir de 1 million de pixels, cela ne se voit pas trop puisqu’une image vidéo ne « consomme » que 414 720 pixels. Lorsque les conditions d’éclairage sont difficiles, le stabilisateur numérique ne permet pas de tourner des images d’assez bonne qualité pour être exploitées. Enfin, un stabilisateur numérique peut être « trompé » par certains mouvements. Pour s’en rendre compte, il suffit de filmer un métronome que le stabilisateur s’efforcera de stabiliser.

Le capteur

À l’intérieur du caméscope, les rayons lumineux qui ont transité par l’objectif viennent former une image sur un ou plusieurs capteurs CCD ou CMOS.

Le fonctionnement d’un capteur Curieusement, un capteur fonctionne un peu comme un panneau solaire. Il est formé de centaines de milliers d’éléments appelés photosites (par principe, un photosite = un pixel). Ces photosites sont sensibles aux particules d’énergie que produit la lumière : les photons. Lorsqu’un photon entre en contact avec le photosite, celui-ci transforme son énergie en électricité. C’est ce signal électrique qui est ensuite traité pour être transformé en données numériques.

Les différentes technologies de capteur

L’image vidéo naît du mélange de trois couleurs fondamentales : le rouge, le vert et le bleu (RVB). La fonction du capteur est de recomposer ces trois signaux. Aujourd’hui, on distingue deux technologies de capteurs : les mono-capteurs et les tri-capteurs. Chacune de ces technologies recompose les signaux à sa façon.

CCD vs CMOS En théorie, les capteurs CCD (qui dérivent des pures technologies de l’optique) offrent une meilleure qualité d’images que les CMOS (dérivées des technologies informatiques). Les CCD produisent une image plus naturelle et moins sensible aux "bruits". Mais les CMOS ont fait de nombreux progrès ces dernières années. Ils sont surtout beaucoup moins chers à fabriquer et consomment également moins d’énergie. Les capteurs CMOS se sont désormais imposés sur la quasi totalité des modèles du marché. Mais comme pour le CCD, mieux vaut opter pour un appareil tri-CMOS qu’un appareil mono-capteur.

Les défauts visibles des capteurs

Quand la luminosité est faible, les capteurs de petite taille ont un gros handicap. Comme la densité des pixels est plus importante que sur un grand capteur, ils peuvent se parasiter entre eux. Ils génèrent du « bruit ». Un « effet de neige » apparaît à l’image et vient perturber sa netteté. Ce défaut – le bruit de fond vidéo – existe également lors d’une plus forte intensité lumineuse. C’est pourquoi il vaut mieux connaître la taille d’un capteur (en pouces) plutôt que de se focaliser sur le nombre de pixels. Au final, un capteur d’1/4 de pouce avec une définition de 3 millions de pixels donnera parfois de meilleurs résultats qu’un capteur 1/6 d’une définition de 8 millions de pixels.

Un autre défaut commun à tous les capteurs

L’effet de halo « smear ». Sur une image comportant de très forts écarts de lumière (par exemple une bougie), les pixels situés en bordure de la source lumineuse sont éblouis et incapables de délivrer les détails.

Le mono-capteur

Un capteur mono-capteur utilise un filtre particulier : le « filtre de Bayer » placé devant la surface sensible. Ce filtre expose certains photosites au bleu, certains au rouge et d’autres au vert. La répartition n’est pas égale : le filtre de Bayer consacre 50 % des pixels au vert, 25 % au rouge et 25 % au bleu. Le vert est dominant car c’est lui qui compose l’essentiel de la couleur perçue par l’œil humain. C’est uniquement lors du traitement que ces photosites sont regroupés, ce qui a pour effet de produire une teinte. Or, à chaque traitement, le pixel vert se combine avec les deux autres, ce qui entraîne une reproduction des couleurs moins fidèle et moins précise. Ce phénomène s’appelle un effet de « moiré ». Cela explique pourquoi des lignes noires de petites dimensions filmées avec un mono-CCD/mono-CMOS affichent de curieuses couleurs.

Les tri-CCS/tri-CMOS

Un tri-CCD/tri-CMOS est composé de trois capteurs. Chacun est dédié à une couleur primaire à part égale. Les couleurs sont donc séparées, ce qui optimise le rendu chromatique final. Lors d’un tournage avec une faible luminosité, les performances d’un caméscope doté d’un capteur tri-CCD/tri-CMOS seront meilleures. Il est donc pourvu d’une meilleure sensibilité. S’il reproduit mieux les couleurs qu’un mono-CCD/mono-CMOS, le caméscope tri-capteur coûte plus cher et nécessite un plus gros boîtier.

Le tri-CMOS n’offre pas forcément une meilleure définition qu’un mono-CMOS. Tout dépend de la taille du pixel et de celle du capteur. En général la taille des capteurs tri-CMOS est souvent plus petite que celle des capteurs mono-CMOS.

Traitement des images et stockage

Une fois que la lumière a été transformée en informations numériques, le système électronique du caméscope s’active pour effectuer le traitement des couleurs obtenues par le capteur. C’est aussi à ce niveau que les modes de prises de vue numériques sont abordés. Par exemple : le contrôle de la balance de blanc qui indique au caméscope comment il doit interpréter la couleur, ou encore, le mode 16:9 ou 3:4. Certains défauts des capteurs peuvent également être corrigés à cette étape.

Stockage

Sur une caméra analogique, un petit moteur fait défiler la pellicule. Sur un caméscope numérique, il s’agit à peu près du même principe que celui des cassettes mini-DV. L’intégration de nouvelles technologies change toutefois un peu la donne avec les caméscopes DVD, flash ou à disque dur.

On peut distinguer deux procédés :

L’enregistrement sur bande DV et l’enregistrement sur support informatique (DVD, disque dur et carte mémoire). Tout devient alors une question de format et cela influe sur la qualité finale même si l’optique et le capteur du caméscope sont identiques.

Le mini-DV

Côté qualité, le caméscope à bande magnétique mini-DV garde un léger avantage. Il enregistre au format DV avec une définition de 720x576 pixels.

Supports informatiques

Pour les enregistrements sur support informatique (DVD, disque dur, carte mémoire), l’enregistrement s’effectue directement au format MPEG-2. La définition est légèrement inférieure (704x576 pixels). Sur un téléviseur de taille moyenne, cette différence sera presque imperceptible. L’enregistrement du DVD s’effectue par une gravure en temps réel de la vidéo.

Dans tous les cas, ce sont 3,6 Mo/s qui sont enregistrés sur le support.

Le transfert et le montage de la vidéo

Tous les caméscopes sont dotés de connecteurs permettant de transférer les vidéos sur un ordinateur afin de réaliser un montage, de couper les scènes inutiles et d’ajouter une bande-son, des titres et des effets spéciaux de transition. Aujourd’hui le transfert des vidéos revient à un simple transfert de fichiers entre le PC et le caméscope. Ce transfert est généralement réalisé en connectant le caméscope au PC via la prise USB. La plupart des caméscopes enregistrent les fichiers vidéos au format AVCHD qui peut être directement relu par les platines Blu-Ray et qui est désormais supporté par tous les logiciels de montage. Attention, certains modèles (de poche notamment) enregistre dans un format H264 qui est parfois propriétaire.

Si le logiciel fourni avec le caméscope n’est disponible qu’en version limitée et que vous avez besoin de toutes les options, il faudra compter entre 60 et 300 € pour des logiciels aux fonctions plus ou moins évoluées. N’oubliez pas qu’un logiciel de montage simple à utiliser, Windows Movie Maker, est fourni avec XP et Vista. Windows Live Movie Maker lui a succédé et peut être téléchargé gratuitement sous Windows Vista et Windows 7. Une fois montée, la vidéo devra être transformée en fonction de l’usage que vous lui destinez. Elle pourra être publier sur Internet, transformer en DVD (et donc en définition standard), transférez en AVCHD sur DVD pour être relue par une platine Blu-Ray ou conservée sous forme de fichiers pour être relue sur un PC, une Tablette ou un Smartphone.

Une histoire de formats

Les caméscopes ont désormais tous adoptés un format numérique et stockent leur vidéo sous forme de fichiers. Mais ces fichiers n’utilisent pas tous le même format vidéo.

MPEG2 Ce format se retrouve encore sur certains modèles bas de gamme qui filment encore en définition standard. Mais ces modèles vont disparaître du marché dans les prochains mois.

H264 H264 est davantage une méthode de compression qu’un format de fichier, même si l’extension MOV est fréquemment utilisée pour les qualifier. Dès lors, il arrive que des fichiers H264 ne puissent être directement relus par votre PC ou votre logiciel de montage, son format n’étant pas standard. Le problème tend toutefois à disparaître.

AVCHD Ce format vidéo, qui s’appuie sur la norme de compression MPEG4 AVC s’est désormais imposée sur la majorité des caméscopes HD et Full HD du marché. Il offre l’avantage d’être reconnu par tous les logiciels de montage récents et d’être directement lisible sur les platines de salon Blu-Ray (il suffit de graver le fichier sur un support DVD).