Comprendre les cadences d’acquisition en vidéo

Après les définitions d’image, abordons maintenant la cadence d’acquisition en vidéo. Ces deux paramètres se retrouvent souvent liés dans votre reflex ou hybride.

Par exemple, quand votre Sony A7 III affiche « 4K 25p », cela indique qu’il enregistre dans la définition de 3840 x 2160 pixels à 25 images par seconde.
Gardez bien en tête que plus la cadence et la définition sont hautes, plus le traitement de vos fichiers pour l’enregistrement sera lourd, et plus leur taille sera élevée. C’est la raison pour laquelle plus votre définition est haute, plus les cadences d’image proposées peuvent être faibles. Si la plupart des appareils du marché permettent un enregistrement en Full HD à 120 images par seconde (i/s), aucun reflex ou hybride ne propose à l’heure actuelle cette cadence pour de la 4K.

Mais outre ce choix technique, à quoi correspond la cadence d’enregistrement, comment bien la choisir et sur quels autres paramètres a-t-elle un impact ?

La cadence d’image

Commençons par une définition : la cadence d’image – appelée aussi « framerate » ou « fps », pour frame per second. C’est le nombre d’images affichées ou enregistrées en une seconde par un dispositif. Une cadence d’images de 25p correspond donc à l’enregistrement de 25 images pleines (« p » pour progressive) en 1 seconde.

Il faut 16 images par seconde pour qu’au visionnage, on commence à percevoir un mouvement continu et non plus une succession d’images fixes. Plus la cadence sera élevée, plus l’animation ou le mouvement sera fluide.

C’est le cinéma qui, il y a un peu moins d’un siècle, a fixé la première cadence d’image à 24 images par seconde. Cette valeur a été établie au moment de l’apparition du cinéma parlant, tant pour des raisons techniques qu’économiques. Elle garantit en effet des mouvements relativement fluides ainsi que l’enregistrement et la synchronisation du son à l’image, tout en limitant l’utilisation de la pellicule.

De nos jours, des réalisateurs utilisent des cadences plus élevées pour obtenir une plus grande fluidité dans les mouvements et en particulier améliorer l’expérience en version 3D. Ces nouvelles cadences sont regroupées sous le terme « HFR » pour « High Frame Rate ». On pourra citer en exemple l’un des précurseurs en ce domaine, Peter Jackson, qui pour sa saga du Hobbit a opté pour une cadence d’images à 48. Plus récemment Ang Lee, pour son film Gemini Man, a tourné à 120 images par seconde.

L’apparition de la télévision (cathodique) a ensuite conduit à l’établissement de deux autres cadences standards, établies sur la base de la fréquence du courant électrique : 50 images par seconde pour l’Europe et 60 pour les États-Unis. Le signal envoyé était entrelacé (i), à savoir qu’une image comportait les lignes paires, la suivante les lignes impaires. Ce mode entrelacé existe encore aujourd’hui pour des raisons de compatibilité, mais les tubes cathodiques ayant été remplacés par des écrans LED plus rapides dans leur affichage, l’image peut maintenant être enregistrée dans sa globalité : on parle alors de « progressive » (p).

En vidéo, on retrouve là aussi deux normes : le PAL à 25 images par seconde pour l’Europe, et le NTSC à 30 images par seconde (ou plus précisément à 29,97 images par seconde) aux États-Unis, tous deux en mode progressif. Ce sont ces deux cadences que vous allez le plus couramment trouver dans votre hybride/DSLR : le 25p et le 30p, en fonction de la zone géographique.

Quelle cadence vidéo choisir sur votre reflex/hybride ?

La plupart des caméras du marché peuvent gérer aussi bien le PAL que le NTSC et vous proposent les cadences en adéquation avec ces modes, en général :

• PAL : 25, 50, et 100 images par seconde (i/s) ;
• NTSC : 24, 30, 60 et 120 i/s.

Vous constaterez que le format 24 i/s est proposé uniquement en NTSC et on peut considérer qu’actuellement, les cadences 24, 25 et 30 sont les cadences « normales », de base, qui vont être proposées dans toutes les résolutions de votre appareil.

25 i/s est un bon choix de cadence, car elle va s’adapter à une majorité de projets et de contextes et apporter un léger flou de mouvement caractéristique de ce qu’on appelle le rendu cinéma. Si vous souhaitez impérativement vous rapprocher de l’image cinématographique, optez pour du 24, mais sachez qu’en tournant à 25 images par seconde, la différence sera quasi invisible.
On peut donc considérer que 25 i/s est la cadence passe-partout, mais alors pourquoi vouloir utiliser des cadences plus élevées ?

L’un des avantages, si l’on enregistre en 50p ou même en 100p (vraisemblablement au prix d’un format d’image en HD pour cette dernière), c’est de pouvoir effectuer des ralentis fluides. En 50p, on obtient un ralenti X2, et X4 en 100p. Et il suffit d’aller sur YouTube pour voir que ces ralentis sont utilisés sur de nombreux montages et renforcent aussi la stabilité quand vous tournez à main levée ou avec un stabilisateur. En effet, le ralenti « gomme » plus facilement les effets de tremblements qui peuvent survenir dans ces situations.

Mais, il y a un autre avantage à utiliser une cadence élevée, en particulier le 50p : c’est l’obtention d’un mouvement très fluide avec un surcroît de netteté à l’action. Si vous tournez des vidéos sportives par exemple, notamment avec des action-cams, c’est un format à privilégier. De même, si vous souhaitez filmer des paysages en panoramique : cela vous évitera d’obtenir un travelling saccadé.

YouTube permet de diffuser des vidéos en 50p, c’est donc une cadence de plus en plus utilisée. Même si son rendu est plus « téléfilm », il n’en reste pas moins que ce format se généralise et que les post-traitements se diversifient ; de ce fait, il est clair que l’impression « vidéo » associée (plus psychologique que réelle) va tendre à s’amenuiser, voire à disparaître à terme.

Certaines caméras proposent même d’aller beaucoup plus loin dans ces cadences d’images : 240, 480, 960 images par seconde ! La société Phantom s’est même fait une spécialité de ce domaine avec ses caméras 4K pouvant filmer à 1000 i/s ou 2K à 6600 i/s. Ces cadences sont clairement destinées à créer des « super-ralentis », ou super slow motion.

Quelles conséquences sur les autres réglages ?

La cadence va déjà influer sur la taille du fichier que vous allez enregistrer dans votre appareil : plus la cadence sera élevée, plus votre fichier sera volumineux. Il faudra choisir votre carte mémoire en conséquence.

En outre, filmer en 4K 50p, par exemple, va fortement solliciter l’électronique de votre caméra, ce qui pourra engendrer des phénomènes de surchauffe (pouvant eux-mêmes conduire à l’extension automatique de votre matériel afin de se préserver).

Mais, c’est surtout sur la lumière que la cadence d’acquisition va avoir le plus d’influence, car la vitesse d’obturation ne doit pas descendre sous la cadence d’image.

Si vous appliquez la règle qui consiste à utiliser une vitesse d’obturation double de celle de la cadence d’image pour obtenir un mouvement fluide avec une cadence élevée, vous allez devoir utiliser une vitesse d’obturation rapide, par exemple 1/100 pour du 50p. Vous allez donc réduire de fait la quantité de lumière entrant dans le capteur. En fonction de votre sujet, vous pourrez peut-être compenser avec l’ouverture ou la sensibilité, mais gardez à l’esprit que plus la cadence d’enregistrement sera élevée, plus vous aurez besoin de lumière pour votre tournage.

Un autre point à considérer si vous utilisez des lumières artificielles ou que vous souhaitez filmer des écrans, c’est la fréquence du courant électrique. Lorsque votre cadence n’est pas un multiple de cette valeur, vous risquez des effets de balayage, appelés aussi flickering, sur votre enregistrement. Si vous comptez prochainement filmer des écrans aux États-Unis, pensez à basculer votre caméra au format NTSC.

En résumé

La cadence d’acquisition est le nombre d’images affichées ou enregistrées en une seconde par un dispositif. Elle se traduit en Europe par des cadences multiples de 25 :

• 25 i/s : cadence d’acquisition la plus fréquente et adaptée à la plupart des captations ; elle est proche d’un rendu « cinéma », mais peu efficace avec des mouvements rapides.
• 50 i/s : cette cadence assure des ralentis fluides pour un montage en 25p et peut être diffusée directement sur le web en cas de captation de sujets ou mouvements rapides, comme les évènements sportifs ; elle génère cependant des fichiers de taille plus élevée et exige plus de lumière au tournage.
• À partir de 100 images par seconde, ces cadences d’acquisition sont destinées à la création de ralentis.
• Vous pouvez basculer en NTSC si vous souhaitez disposer du 24p utilisé pour le cinéma et des cadences multiples de 30.