Images par seconde

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Page d’aide sur l’homonymie

Pour les articles homonymes, voir IPS 22 et FPS.

Le nombre d’images par seconde ou images à la seconde[1] (en abrégé, IPS ou i/s) est une unité de mesure correspondant au nombre d'images enregistrées ou affichées en une seconde par un dispositif. La mesure de la fréquence d’affichage peut également s'exprimer en hertz. Sur beaucoup d'équipements audiovisuels, le nombre d'images par seconde est généralement décrit en anglais par l'expression : frame rate (frames per second - FPS - ).

Plus le nombre d'images est élevé, plus l'animation semble fluide. La persistance rétinienne a longtemps été proposée pour expliquer cet effet, mais elle est remise en cause : l'effet phi est aujourd'hui considéré comme l'explication principale.

Cadence et fluidité

L'expérience impose une cadence d'au moins 16 images par seconde pour obtenir l'illusion d'un mouvement fluide (voir le folioscope) mais le nombre d'images dépend beaucoup de la nature des images.

Au cinéma, le nombre d'images par seconde, qui était au début de 16 images par seconde, était peu respecté car la fluidité n'était pas parfaite. Lors du passage au cinéma sonore, le nombre d'images par seconde fut normalisé à 24 images par seconde.

À la télévision, du temps de l'analogique, le système européen PAL (ou SÉCAM en France) est de 25 i/s (en entrelacé soit 50 trames par seconde avec un moniteur 50 Hz). Aux États-Unis et au Japon, la norme NTSC est de 30 i/s (soit 60 trames par seconde ou 60 Hz). Ces valeurs sont encore en vigueur en télévision numérique où l'on a repris les anciennes normes notamment afin d'assurer la rétrocompatibilité avec les équipements existants et avec les images d'archives.

[réf. nécessaire]

Lors d'affichages informatiques, il est également nécessaire de synchroniser l'affichage avec la fréquence de rafraîchissement de l'écran pour éviter des artefacts visuels déplaisants. Les cadences usuellement employées sont _24, 25, 30_ ; _48, 50, 60_ ; _72, 75, 90_ ; _96, 100, 120_ images par seconde en analogique et _23,976, 24,975, 29,97_ ; _47,952, 49,95, 59,94_ ; _71,928, 74,925, 89,91_ ; _95,904, 99,9, 119,88_ images par seconde en numérique. Cadence numérique = Cadence analogique x (999 / 1000).

Lorsque l'on simule des paramètres physiques, l'augmentation du nombre d'images permet au cerveau de mieux appréhender ce qui se passe. Par exemple, il est plus facile de prédire la trajectoire d'une balle lorsque le nombre d'images est important. Ce phénomène devient inconscient à partir d'un certain nombre d'images, mais il participe à la sensation de confort perçue par l'utilisateur.

Si le nombre d'images par seconde au moment de la projection est supérieur à celui du tournage, on obtient un accéléré. À l'inverse, si le nombre d'images par seconde au moment de la projection est inférieur à celui du tournage, on obtient un ralenti.

Récapitulatif des cadences les plus utilisées en numérique en 2020

Depuis le numérique et surtout depuis les écrans plats, qui sont prévus pour être multi-cadences, les écrans sont aujourd'hui prévus pour diffuser plusieurs cadences en s'adaptant automatiquement, notamment les cadences les plus utilisées en audiovisuel qui sont les suivantes :

  • 24p : cadence d'enregistrement vidéo utilisée pour les films de cinéma et certaines séries, la cadence 24 images/seconde est la cadence standardisée historique du cinéma sur pellicule. Un écran plat qui affiche cette cadence va alors diffuser un taux de rafraichissement multiple de cette cadence : 48 Hz, 72 Hz ou 120 Hz[2].
  • 25p et 50p : cadences d'enregistrement vidéo utilisées notamment en Europe par les chaines TV et caméscopes, dans les pays qui utilisaient en analogique le système PAL et SECAM. Un écran plat qui affiche ces cadences va alors diffuser un taux de rafraichissement multiple de ces cadences : 50 Hz ou 100 Hz.
  • 30p et 60p : cadences d'enregistrement vidéo utilisées notamment aux États-Unis et au Japon par les chaines TV et caméscopes, dans les pays qui utilisaient en analogique le système NTSC. Un écran plat qui affiche ces cadences va alors diffuser un taux de rafraichissement multiple de ces cadences : 60 Hz ou 120 Hz. Ces cadences 30p et 60p sont en fait aussi très présentes dans tous les pays, sur les appareils multimédia, qui sont souvent produits par des pays qui héritent du NTSC. Comme les écrans plats peuvent désormais proposer plusieurs cadences, les appareils multimédia prévus dans leurs pays d'origine pour un affichage 60 Hz, peuvent être désormais distribués dans tous les pays en laissant leur paramètre d'affichage 60 Hz d'origine, y compris dans les pays qui historiquement ne proposaient uniquement qu'un affichage 50Hz. C'est pour cette raison que dans tous les pays, la plupart des écrans de PC portables, smartphones et tablettes ont un taux de rafraichissement par défaut de 60 Hz, que les smartphones enregistrent les vidéos dans une cadence de 30p ou 60p, et que les consoles de jeux vidéo proposent une cadence de 30p ou 60p.

Remarques :

- Les cadences nommées 30p et 60p sur le matériel grand public sont en réalité pour le moment des cadences : 29.97p et 59.94p, d'autre part, le 24p sur les vidéos Blu-Ray/Streaming est parfois en réalité du 23.976p. Cela vient de l’héritage du NTSC couleur de l’époque, le NTSC noir et blanc qui lui était à la cadence exacte 60i, avait dû avoir sa cadence modifiée en 59.94i pour le passage au NTSC couleur, pour des raisons techniques de l’époque. Dans un souci de rétrocompatibilité avec les anciens écrans, cet héritage est resté pour le moment. Ce qui peut prêter à confusion avec les vraies cadences : 30p et 60p, qui elles sont aussi prises en charge sur les écrans actuels. Il est possible qu’à partir des années 2020, les pays qui héritent du NTSC couleur, utilisent de plus en plus les cadences « exactes, arrondies » : 30p/60p/24p.

- Le « p » écrit à coté du nombre d'images par seconde, signifie : progressive, il s'agit du balayage progressif, dans ce mode d'affichage chaque image est affichée entièrement. Ce qui l'oppose à l'ancien mode d'affichage entrelacé (« i » - interlaced - ), dans lequel des semi-images composées d'une ligne sur deux, appelées « trames », alternent sur l'écran (la « trame impaire » comprenant la moitié des lignes de numéro impair, la « trame paire » comprenant la moitié des lignes de numéro pair), la technique de l'entrelacement va probablement cesser d'être utilisée à partir des années 2020, les anciens modes entrelacés 50i / 60i étant de plus en plus remplacés dans l’audiovisuel par les cadences élevées progressives (High Frame Rate) : notamment le 50p (50 images entières par seconde) et le 60p (60 images entières par seconde)[3],[4],[5].

Notes et références

  1. En anglais frame(s) per second ou FPS.
  2. https://www.rtings.com/tv/tests/motion/24p
  3. (en) « What is the difference between 24p, 25p, 30p, 50p, 50i, 60p, and 60i video frame rates? | Sony USA », sur www.sony.com (consulté le )
  4. « What is Ultra HD, Blu-ray Disc, AVCHD and HD DVD? - VideoHelp », sur www.videohelp.com (consulté le )
  5. Heiko Bischoff Cristina Bachmann et Benjamin Schütte, « Normes de Timecode », sur steinberg.help (consulté le )

Voir aussi

Lien externe

  • Le cerveau à tous les niveaux - Vision et cinéma
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