Un signal vidéo est le flux d’informations qui transporte une image animée d’une source — caméra, ordinateur, lecteur, régie — vers un écran, un enregistreur ou un réseau. Il décrit successivement la luminosité et la couleur de chaque point, ainsi que le moment où commencent les lignes et les images.
Du pixel à l’image
Une caméra transforme d’abord la lumière en valeurs rouge, vert et bleu (RGB). L’image est ensuite lue dans un ordre précis : de gauche à droite, ligne après ligne, puis de haut en bas. À un instant donné, le signal représente donc essentiellement un pixel, ou un petit groupe de pixels.
Pour reconstruire correctement l’image, l’écran doit aussi connaître son rythme d’affichage. C’est le rôle de la synchronisation horizontale (passage à la ligne suivante) et verticale (passage à l’image suivante).
Les trois informations principales
| Information | Rôle | Exemple |
|---|---|---|
| Luminance | Niveau de lumière, du noir au blanc | Une zone blanche possède une luminance élevée |
| Chrominance | Information de couleur | Bleu, rouge, vert, etc. |
| Synchronisation / timing | Position et cadence de l’image | Début d’une ligne ou d’une nouvelle image |
Dans les systèmes vidéo modernes, on sépare souvent l’image en Y’CbCr : Y’ représente la luminance, tandis que Cb et Cr portent les différences de couleur. Cette séparation permet notamment de réduire le débit en échantillonnant moins finement la couleur que la luminance, car l’œil est plus sensible au détail de luminosité.
Analogique et numérique
Un signal analogique est continu : la tension varie directement avec l’information visuelle. Un signal numérique représente ces valeurs sous forme de nombres binaires, après échantillonnage et quantification.
| Famille | Exemples | Principe |
|---|---|---|
| Analogique | Composite, S-Video, YPbPr | Variations électriques continues |
| Numérique | HDMI, SDI, DisplayPort, IP vidéo | Pixels et synchronisation codés en données |
Le composite analogique mélange luminosité, couleur et synchronisation sur un seul câble, ce qui le rend simple mais plus sensible aux défauts tels que bavures de couleur ou parasites. Le composant sépare davantage les informations ; HDMI et SDI transportent quant à eux la vidéo sous forme numérique.
Résolution et cadence
Deux paramètres définissent fortement un signal :
- Résolution : nombre de pixels par image, par exemple 1920 × 1080 pour le Full HD ou 3840 × 2160 pour l’UHD/4K.
- Cadence : nombre d’images par seconde, par exemple 25p, 50p ou 50i.
- Balayage progressif (p) : l’image entière est envoyée à chaque cycle.
- Entrelacé (i) : l’image est découpée en deux trames alternées, une technique historique de télévision.
Exemple : un flux 1080p50 transporte 1 920 × 1 080 pixels, 50 fois par seconde, en images complètes. Il demande donc plus de débit qu’un 1080i50, mais donne généralement une meilleure restitution des mouvements.
Chaîne pratique
Dans une installation audiovisuelle, le chemin est souvent :
Caméra → conversion/traitement → mélangeur ou matrice → transport (SDI, HDMI ou réseau IP) → moniteur, vidéoprojecteur ou enregistreur.
À chaque étape, il faut préserver la compatibilité de format : résolution, fréquence, espace couleur, profondeur de couleur et synchronisation. Une incompatibilité peut donner un écran noir, une image instable, une mauvaise couleur ou un décalage audio/vidéo.
