Depuis que la vidéo a fait son apparition sur les reflex, ce nouveau mode d’expression créatif gagne en popularité. Par exemple nous venons d’apprendre que le futur Canon 5D mark IV, pourrait être offert en deux versions, dont l’une dédiée à la vidéo. Et c’est sans parler du nouveau XC10 de Canon et des cameras Blackmagic nouvellement dévoilées au Nab Show 2015.

Maintenant que plusieurs appareils offrent des fonctionnalités vidéo avancées, il est toujours intéressant de connaître la définition de quelques termes afin de ne pas se perdre quand vient le temps d’aborder cette forme d’art. La vidéo possède ses propres termes, son propre jargon, souvent difficiles à comprendre. Par exemple, il est souvent question d’échantillonnage qui s’exprime par une suite de chiffres. Ceux-ci correspondent à une quantité d’informations cohérentes qui pourra être enregistrée et lue. Voici une brève explication de ces méthodes d’échantillonnage.

L’échantillonnage d’un signal

L’échantillonnage en vidéo est un sujet récurrent, ceci s’explique par le fait que les fabricants d’appareils numériques doivent trouver une façon de réduire le poids du signal afin que celui-ci puisse être enregistré sur une carte mémoire à l’interne. C’est surtout vrai pour les appareils destinés aux utilisateurs amateurs ou semi-professionnels. En effet, les pros utilisent le plus souvent des enregistreurs externes, tels que le Shogun ou le Nikja 2 d’Atomos.

Le signal doit être découpé en échantillons de 8 pixels sur 2 lignes avec 4 pixels de référence et 4 pixels qui selon l’échantillonnage seront soit avec leur propre valeur de chrominance, ou seulement la moitié ou même le quart. Dans ces trois échantillons, l’information de luminance doit demeurer entière car la perception de l’image par l’œil humain et plus sensible à la luminance qu’à la chrominance.

Avant d’aller plus loin, rappelons que l’espace colorimétrique YUV (YCbCr en numérique) est un espace défini en trois composantes; Y, qui représente la luminance, U et V, qui représentent la chrominance. Ce signal YUV est créé depuis une source RGB; les trois couleurs primaires sont additionnées selon leur poids relatif pour obtenir le signal Y. Le signal U est obtenu en soustrayant le Y du signal bleu, le V est obtenu en soustrayant Y du signal rouge. Voici les quatre échantillonnages utilisés en vidéo :

Quatre méthodes bien distingues

Le 4:1:1

Est une méthode d’échantillonnage d’un signal vidéo RVB en codage YUV. Pour un bloc de 4 pixels, sur chaque ligne on aura : 4 échantillons de luminance (Y), 1 échantillon de chrominance rouge (U) et 1 échantillon de chrominance bleue (V). C’est la moins intéressante.

Le 4:2:0

Est une méthode d’échantillonnage d’un signal vidéo RVB en codage YUV. Pour un bloc de 4 pixels, sur chaque ligne on aura : 4 échantillons de luminance (Y) et 2 échantillons de chrominance rouge (U) ou 2 échantillons de chrominance bleue (V). C’est la plus utilisée en vidéo amateur.

le 4:2:2

Est une méthode d’échantillonnage d’un signal vidéo RVB en codage YUV. Pour un bloc de 4 pixels, sur chaque ligne on aura : 4 échantillons de luminance (Y), 2 échantillons de chrominance rouge (U) et 2 échantillons de chrominance bleue (V). Dans ce cas chaque couleur est codée une ligne sur deux. C’est la plus utilisée en vidéo semi-pro. Ce sous-échantillonnage de la chrominance permet d’obtenir un flux moins lourd.

Le 4:4:4

Est une méthode d’échantillonnage d’un signal vidéo RVB en codage YUV la plus qualitative. Pour un bloc de 4 pixels, sur chaque ligne on aura : 4 échantillons de luminance (Y), 4 échantillons de chrominance rouge (U) et 4 échantillons de chrominance bleue (V). C’est la méthode utilisée dans les appareil professionnels, notamment le Canon EOS C300 Mark II dévoilé il y quelques jours et bien d’autres.

Une vidéo pour mieux comprendre

Voici une excellente vidéo réalisée par Francis Frenkel diplômé de l’École supérieure des beaux-arts de Nantes qui nous explique tout cela. Vous pourrez voir très clairement les différences de qualité entre ces méthodes d’échantillonnage :

crédits vidéo : Francis Frenkel

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