Bref rappel historique

Avant de devenir un art et une industrie, le cinéma est une somme de techniques. Du XVIIIe siècle à nos jours, mais surtout au XIXe siècle, une suite de découvertes aboutit à la mise au point des premières caméras. Par un brevet en date du 13 février 1895, les frères Lumière, Auguste et Louis, devenaient les inventeurs du cinématographe.

On peut définir le cinéma comme l’ensemble des techniques qui permettent la reproduction du mouvement photographié par projection lumineuse. Trois techniques concourent à cette réalisation : la projection lumineuse; l’analyse photographique du mouvement; la synthèse du mouvement.

Avant l’invention des frères Lumière, les chercheurs avaient envisagé déjà le problème du cinéma sonore et parlant. L’enregistrement du son était possible (Edison). Mais il fallut attendre 1928 pour obtenir une solution pratique et industrielle au délicat problème de l’enregistrement et de la reproduction du son et de l’image synchrones, par impression photographique du son sur la pellicule image.

On peut considérer aujourd’hui que le cinéma muet était un infirme, attendant que lui soit rendue la parole. Les films du cinéma muet étaient projetés avec accompagnement musical dans la salle, et Dreyer, tournant sa Passion de Jeanne d’Arc, faisait parler ses acteurs comme si le son était déjà là.

De 1930 à 1950, les techniques du cinéma n’ont pas subi de perfectionnements décisifs. Puis les caméras sont devenues plus légères, les émulsions photographiques plus sensibles, ce qui a permis de réduire les éclairages (mais non leur répartition), leur définition s’est améliorée et les émulsions couleur ont atteint une grande fidélité. En 1953, à cause de la concurrence du «petit écran», le cinéma crée de nouveaux formats de projection et de prise de vues (panoramique et CinémaScope notamment). Le relief technique réalisable n’a jamais pu s’imposer dans les salles.

Depuis l’apparition du cinéma sonore, l’enregistrement et la reproduction se faisaient uniquement sous forme de pistes photographiques; la qualité de la reproduction finale était très moyenne et souffrait d’un bruit de fond important. L’enregistrement magnétique apparaît au cinéma dans les années 1950 et modifie profondément les habitudes, tant à la prise de son qu’au mixage où il devient possible d’écouter instantanément ce que l’on vient d’enregistrer. À la même époque apparaissent des copies à pistes magnétiques (quatre pistes sur les copies 35 mm et six pistes sur les copies 70 mm), qui ont permis d’améliorer sensiblement la qualité de la reproduction sonore et de mettre en place des procédés de diffusion multicanaux dans les salles. Les copies 35 mm à pistes magnétiques ont aujourd’hui disparu au profit des copies à piste photographique enregistrées selon le procédé Dolby Stéréo. Les copies 70 mm à pistes magnétiques sont toujours exploitées, principalement en raison de la qualité qu’elles apportent sur le plan de l’image.

Une amélioration marquante apparaît avec la mise sur le marché, dans les années 1970, par la société Dolby, d’un procédé d’enregistrement et de restitution multicanaux appliqué au cinéma à partir de copies comportant une piste photographique double (deux canaux) compatible avec la reproduction standard (monophonique) employée jusqu’alors dans les salles. Ce procédé s’est rapidement imposé mondialement en raison de l’amélioration de qualité qu’il apportait. Le succès commercial du procédé réside à la fois dans ses performances et dans son universalité : les copies Dolby Stéréo peuvent être lues sur des équipements mono traditionnels sans aucune modification, avec bien sûr une qualité moindre, mais elles restent parfaitement audibles.

Récemment, dans les années 1990, le son numérique, déjà employé depuis quelques années pour les prises de son, est adapté à la reproduction dans les salles de cinéma.

Les techniques de l'audiovisuel

À partir du latin audio (j’entends) et video (je vois), on a forgé les néologismes audio, vidéo et audiovisuel, qui sont à la fois épithètes et substantifs. Audio et vidéo concernent les techniques de traitement des sons et des images, par des procédés électroniques (la photographie et le cinéma ne font donc pas partie du domaine de la vidéo). L’audiovisuel englobe tout ce qui concerne le son et l’image, y compris le cinéma et les diaporamas.

Par traitement (au sens large) des sons et/ou des images, il faut comprendre l’ensemble des processus suivants :

• La saisie, par microphone et/ou caméra, de sons et/ou d’images réels et leur transformation en signal audio et/ou vidéo, de type analogique ou numérique. Ces signaux peuvent être facilement amplifiés, corrigés, enregistrés, transmis à distance.
• Le traitement artistique des signaux, c’est-à-dire leur modification volontaire (filtrages, mélanges, trucages divers), dans le dessein d’obtenir des sons et/ou des images différents de ceux d’origine et plus conformes à l’effet recherché. Ce traitement, qui peut se faire par des procédés analogiques ou numériques, est de plus en plus assisté par ordinateur.
• Le traitement technique des signaux (transformations par modulation, compression, préaccentuation, codages divers) destiné à faciliter leur transmission ou leur enregistrement avec le minimum de dégradation et le maximum d’efficacité possible. Certains codages ont pour but d’assurer la confidentialité du message, ou de permettre un accès sélectif payant.
• L’enregistrement des signaux et les techniques associées : montage des enregistrements, conservation des originaux, restauration de documents anciens dégradés, duplication et commercialisation de copies.
• La création artificielle, grâce uniquement à l’électronique, de signaux audio et vidéo; il n’y a donc reproduction ni de sons ni d’images réelles. Le dessin animé en est un exemple, et l’ordinateur permet aujourd’hui des synthèses qui simulent de manière presque parfaite la réalité.
• La diffusion des signaux ou des programmes par voie hertzienne (émetteurs terrestres ou satellites), par supports enregistrés ou par liaisons câblées (télédistribution, accès interactif à des banques de données).
• La réception des signaux et leur traitement (démodulation, désaccentuation, décodage, etc.) permettant de reconstituer le signal de départ.
• La restitution finale de sons par haut-parleurs, ou d’images sur écran, sur papier, et même sous forme de moulages en trois dimensions.

Les applications de ces techniques se sont d’abord portées vers l’information et le divertissement, puis vers l’enseignement, la publicité, l’industrie (aide à la conception, C.A.O.; à la fabrication, F.A.O.; au dessin, D.A.O.; à la maintenance, M.A.O.; etc.), enfin vers la médecine (aide au diagnostic et au traitement) grâce à l’imagerie médicale, notamment.

Toutes ces techniques reposent pour l’essentiel sur des découvertes et travaux datant de plus d’un siècle : travaux de Coulomb vers 1785, Fourier vers 1810, Ampère en 1820, Faraday en 1830, Maxwell en 1864, Hertz en 1887, etc.

Le savant britannique Michel Faraday (1791-1867), qui découvrit l’induction électromagnétique. Il débuta sa carrière de chimiste, en 1815, auprès de Humphry Davy (1778-1829), dans le laboratoire de la Royal Institution of Great Britain	Thomas Edison (1847-1931), inventeur américain, déposa quelques deux mille brevets dont celui du phonographe, en 1877, qui le rendit célèbre. On ne saura pas ce qu’il écoutait ici, en 1911, sur ce modèle

Deux découvertes récentes ont considérablement favorisé et simplifié le développement de l’électronique, et par là même ses applications audiovisuelles et informatiques : le transistor en 1948 et le laser en 1958. Les grandes lignes de cette évolution peuvent se résumer comme suit :

• Au cours des années 1920 à 1940, le disque 78 tours, le cinéma noir et blanc (muet puis parlant) et la radiodiffusion sonore ouvrent la voie de ce que l’on appellera plus tard l’audiovisuel. L’électronique est à base de lampes, donc très rudimentaire.
• Les années 1950 à 1970 voient se développer le disque microsillon, le cinéma et la photo en couleurs, la radiodiffusion sonore en modulation de fréquence monophonique puis stéréophonique, la télévision en noir et blanc puis en couleurs, et la bande magnétique audio en bobines puis en cassettes. Le transistor permet de développer des appareils autonomes à piles.

Scène de vie quotidienne autour du «petit écran» dans les années 1950

• Les années 1970 à 1980 sonnent le glas du cinéma d’amateur sur film (16 mm, 8 mm et super-8), définitivement remplacé par le magnétoscope. Le circuit intégré permet de réaliser économiquement des dispositifs complexes : c’est le début de l’informatique grand public.
• Les années 1980 à 1990 sont surtout marquées par la télévision par satellites, le développement des techniques audionumériques avec le disque compact (CD en abrégé), et la miniaturisation des caméras et magnétoscopes désormais fusionnés dans le camescope.
• Les années 1990 s’orientent vers une diversification des formats numériques audio sur disques et bandes magnétiques, et une extension du format CD à l’image (CD vidéo, CD photo) et aux informations de toutes sortes (CD-ROM, CD-I). Les techniques de compression de données permettent de réduire la taille des supports ou d’augmenter les durées, donc de réduire les coûts. Les disques magnéto-optiques offrent le double avantage d’être compatibles avec les formats CD tout en étant effaçables et réenregistrables à volonté.

La télévision à haute définition fait l’objet d’une bataille entre systèmes concurrents. La radiodiffusion et la télévision numériques font l’objet de recherches.

L’extension du codage numérique au domaine de l’image permet d’utiliser les mémoires d’ordinateurs pour toutes sortes d’applications, en particulier audiovisuelles. Des logiciels spécialisés permettent de pratiquer la plupart des traitements dans d’excellentes conditions.

Désormais, on peut associer l’ordinateur à des analyseurs d’images, des micros ou des caméras, des mémoires, des imprimantes, des modulateurs de transmission, des écrans, des haut-parleurs, etc., sans oublier les logiciels et les liaisons avec des banques de données. Ainsi secondé, il devient appareil de saisie de l’information, enregistreur, machine de traitement, machine de création ou d’aide à la création, appareil de diffusion de tous messages, audiovisuels et autres, en bref : machine à communiquer. Les supports traditionnels (papier, disque, bande) peuvent être remplacés par un support unique et universel, la mémoire de l’ordinateur, ce que tente d’exprimer le vocable «multimédia». Le seul facteur de limitation à ces techniques réside pour le moment dans l’énorme capacité de mémoire exigée par les images.

Anamorphose

On donne le nom d’imagerie anamorphotique à la formation d’images stigmatiques, comportant des grandissements transversaux différents dans des directions différentes. En 1897, la maison allemande Carl Zeiss fut la première à construire sur ce principe l’anamorphot d’Abbe et Rudolf. L’anamorphoseur le plus connu est l’Hypergonar du Français Henri Chrétien, dont les grandissements vertical et horizontal sont dans le rapport de 2 à 1 et grâce auquel on peut projeter des films sur écran panoramique.

Un kinétoscope de 1912 dont le modèle original a été déposé en 1891 par Dickson, un assistant de Thomas Edison

Dans son laboratoire de Menlo-Park, à Orange (New Jersey), Edison s’intéresse au téléphone de Graham Bell, expérimenté depuis 1875. Il perfectionne l’appareil, en 1877, remplaçant le transmetteur par un microphone plus sensible aux vibrations sonores. Des procédés de transmission Edison passe à l’étude des problèmes d’enregistrement et de reproduction. Des expériences antérieures, du reste assez sommaires, montraient que les vibrations d’un diapason (Young, 1807) ou d’une corde (Duhamel, 1840), agissant sur un style, pouvaient s’inscrire sur un cylindre enduit de noir de fumée. Le système se perfectionne avec le phonautographe de Scott (1857) : soie de sanglier (style) reliée à la membrane d’un cornet acoustique et enregistrement sur un cylindre rotatif portant, lui aussi, une couche de noir de fumée. Néanmoins, le phonautographe enregistre sans pouvoir reproduire. Le 30 avril 1877, Charles Cros dépose, à l’Académie des sciences, le projet d’un appareil susceptible d’enregistrer et de reproduire. Mais, le 19 décembre de cette même année, Edison prend un brevet pour le premier phonographe qu’il vient de réaliser. Un cylindre de cuivre, recouvert d’une épaisse feuille d’étain, tourne à la manivelle sur un axe horizontal fileté; il subit un double mouvement de rotation et de translation. Devant le cylindre, on dispose un cornet acoustique, le fond de celui-ci étant obturé par un diaphragme qui porte un style. Tandis que l’on parle dans le cornet et que le cylindre se déplace, le style grave sur l’étain, selon les vibrations du diaphragme, un sillon composé de creux et de saillies. L’enregistrement achevé, le cylindre revient à son point de départ (manivelle tournée en sens inverse). Le style étant alors placé au début du sillon, on entraîne de nouveau le cylindre : les creux et les aspérités rencontrés par le style font vibrer la membrane qui les restitue en ondes sonores. La voix est faible, les voyelles sont privilégiées, certaines consonnes (S, Z) demeurent inaudibles : au total les mots sont plus suggérés que parlés. Il reste que le principe du phonographe-gramophone (enregistrement et reproduction) est acquis.

Hypergonar

Inventé en 1930 par le Français Henri Chrétien, l’Hypergonar n’est alors qu’une curiosité amusante : c’est un objectif photographique anamorphoseur à lentilles cylindriques qui réduit l’image deux fois plus dans le sens horizontal que dans le sens vertical. Depuis la guerre, son succès vient de ce qu’il permet la projection sur écran cinématographique panoramique sans exiger de modification des appareils de prise de vues et de projection, et sans changement de format des films. À la prise de vues, l’Hypergonar comprime horizontalement l’image qui est enregistrée sur le film. À la projection, un anamorphoseur identique mais employé en sens inverse restitue un panorama étendu. C’est le Cinémascope.