La technique de la création d’images animées

Les films 35 mm sont plus fréquemment utilisés que les 16 mm ou que les 70 mm, ces derniers étant réservés au CinémaScope.

Bien que la fonction d’une caméra de cinéma soit au fond la même que celle de n’importe quel appareil photo, l’obligation de prendre un grand nombre de photos en une seconde, pour reconstituer le mouvement, impose un déplacement très rapide de la pellicule dans l’appareil; c’est cette contrainte qui rend l’appareil très complexe. À la vitesse de 24 images par seconde, une minute de film consomme 12 m de pellicule de format 35 mm; les caméras sont équipées de magasins pouvant contenir 300 m de film. Le film tourne de manière régulière dans le couloir ménagé dans la caméra. Un mécanisme d’entraînement intermittent permet de fixer les images individuelles sur la surface sensible de la pellicule au moyen de griffes permettant successivement l’avance du film et son immobilisation temporaire.

À chaque immobilisation, l’obturateur de la caméra s’ouvre et la lumière impressionne le film qui est positionné à une fenêtre dite de prise de vues, au format normalisé.

À la cadence de 24 images par seconde, l’exposition dure 1/48 de seconde. Sur certains appareils, on peut modifier l’angle d’ouverture de l’obturateur, donc l’exposition de la pellicule. Dans les caméras cinématographiques, la pellicule défile de haut en bas; la hauteur d’une image plus l’intervalle entre deux images occupe quatre perforations. Dans les appareils photo, la pellicule se déroule horizontalement et chaque image est bordée de huit perforations.

Pour s’assurer que la pellicule est correctement positionnée et parfaitement immobile pendant l’exposition, de nombreuses caméras utilisent des chevilles de centrage qui glissent dans les perforations de la pellicule et l’immobilisent. À l’origine, le mouvement était entraîné par l’opérateur au moyen d’une manivelle; le moteur électrique s’imposa ensuite pour obtenir la plus grande régularité. Pour permettre un cadrage précis, la plupart des caméras disposent d’un viseur reflex. Il s’agit d’un miroir incliné à 45 degrés fixé sur l’obturateur et qui renvoie en totalité le faisceau lumineux provenant de l’objectif depuis la mise au point de la visée reflex intermittente. De nombreuses caméras possèdent une caméra vidéo miniature qui transmet l’image vers un système de télévision en circuit fermé permettant de contrôler ou de rejouer ce qui est filmé. On parle alors d’assistance vidéo.

La qualité des images projetées dépend de la taille de chaque image. Les professionnels utilisent généralement le format 35 mm. Pour la télévision et le documentaire, on tourne généralement en 16 mm. Parfois, on utilise le format Super 16, un peu supérieur au 16 mm; l’image est ensuite agrandie au 35 mm lorsque l’on édite le film. Les amateurs de l’ancien format 8 mm se sont largement tournés vers la vidéo.

À la suite des travaux du physiologiste Étienne-Jules Marey et du photographe Eadweard Muybridge (inventeur du Zoopraxiscope en 1880), l’élaboration d’un matériel capable de saisir et de restituer le mouvement dans sa continuité apparut techniquement possible. Le premier à mettre au point un tel appareil fut William Kennedy Laurie Dickson, qui travaillait pour la société de Thomas Edison. Ancêtre de la caméra, le Kinetograph fut breveté en 1891; il prenait une série de photographies instantanées sur une émulsion photographique standard Eastman Kodak que l’on collait ensuite sur une bande de Celluloïd transparent de 35 mm de large, perforée de façon régulière.

Lanterne magique	Caméra de 1909
Caméra	Caméra technicolor

Les frères Lumière en reprirent le principe et mirent au point un projecteur sous le nom de Cinématographe. Leurs films purent ainsi être projetés sur un écran en public, la première représentation ayant eu lieu à Paris, au Grand Café, le 28 décembre 1895. Le succès fut immédiat. D’autres chercheurs, aux États-Unis (Laurie Dickson, associé à Eugène Lauste, Thomas Armat, dont le brevet fut acheté par Edison en 1896, etc.), en France (Georges Demenÿ, inventeur du Chronophotographe pour la firme Gaumont), en Allemagne (Max Skladanowsky, Oskar Messter), en Italie (Filoteo Alberini) et en Grande-Bretagne (Robert William Paul), mettaient au point à la même époque des brevets concurrents ou complémentaires (voire des contrefaçons) des brevets Edison ou Lumière. Très vite, le format de pellicule de 35 mm défini par Edison et la vitesse de projection de 16 images par seconde du Cinématographe Lumière devinrent des standards.

Prise de vues

Les films 35 mm sont plus fréquemment utilisés que les 16 mm ou que les 70 mm, ces derniers étant réservés au CinémaScope.

Bien que la fonction d’une caméra de cinéma soit au fond la même que celle de n’importe quel appareil photo, l’obligation de prendre un grand nombre de photos en une seconde, pour reconstituer le mouvement, impose un déplacement très rapide de la pellicule dans l’appareil; c’est cette contrainte qui rend l’appareil très complexe. À la vitesse de 24 images par seconde, une minute de film consomme 12 m de pellicule de format 35 mm; les caméras sont équipées de magasins pouvant contenir 300 m de film. Le film tourne de manière régulière dans le couloir ménagé dans la caméra. Un mécanisme d’entraînement intermittent permet de fixer les images individuelles sur la surface sensible de la pellicule au moyen de griffes permettant successivement l’avance du film et son immobilisation temporaire.

À chaque immobilisation, l’obturateur de la caméra s’ouvre et la lumière impressionne le film qui est positionné à une fenêtre dite de prise de vues, au format normalisé.

Pour s’assurer que la pellicule est correctement positionnée et parfaitement immobile pendant l’exposition, de nombreuses caméras utilisent des chevilles de centrage qui glissent dans les perforations de la pellicule et l’immobilisent. À l’origine, le mouvement était entraîné par l’opérateur au moyen d’une manivelle; le moteur électrique s’imposa ensuite pour obtenir la plus grande régularité. Pour permettre un cadrage précis, la plupart des caméras disposent d’un viseur reflex. Il s’agit d’un miroir incliné à 45 degrés fixé sur l’obturateur et qui renvoie en totalité le faisceau lumineux provenant de l’objectif depuis la mise au point de la visée reflex intermittente. De nombreuses caméras possèdent une caméra vidéo miniature qui transmet l’image vers un système de télévision en circuit fermé permettant de contrôler ou de rejouer ce qui est filmé. On parle alors d’assistance vidéo.

La qualité des images projetées dépend de la taille de chaque image. Les professionnels utilisent généralement le format 35 mm. Pour la télévision et le documentaire, on tourne généralement en 16 mm. Parfois, on utilise le format Super 16, un peu supérieur au 16 mm; l’image est ensuite agrandie au 35 mm lorsque l’on édite le film. Les amateurs de l’ancien format 8 mm se sont largement tournés vers la vidéo.

Principe de la caméra

Découverte de la caméra et problèmes d’obturateur

Voici comment les frères Lumière présentent le fonctionnement de leur cinématographe : «Le mécanisme de cet appareil a pour caractère essentiel d’agir par intermittence sur un ruban régulièrement perforé de manière à lui imprimer des déplacements successifs séparés par des temps de repos pendant lesquels s’opère soit l’impression, soit la vision des épreuves [...] Les perforations de ce ruban, disposées sur les deux bords, à distance égale, peuvent être traversées par des pointes [...]. Le ruban est entraîné vers le bas par la descente de ces pointes qui, dans leur mouvement ascensionnel, se soulèvent au contraire pour le laisser au repos».

La réalisation de cet entraînement saccadé du film perforé souleva beaucoup de difficultés, entre 1890 et 1894, et fut ensuite solutionnée au moyen de la came excentrée dite «en coeur», qui est un triangle curviligne aux sommets arrondis.

L’entraînement saccadé doit être synchronisé avec le passage, entre le film et l’objectif, d’un obturateur, semi-circulaire. En effet, si le film était exposé pendant le temps de descente, l’image enregistrée serait floue. L’exposition ne doit avoir lieu que pendant l’instant où le film est absolument immobile (au moment où la griffe d’entraînement remonte à sa position de départ). L’obturateur tournera à raison d’un tour par image, donc, dans le cas particulier du cinéma professionnel, 24 tours/seconde. On voit qu’un secteur de disque de 1800 d’ouverture correspond à une exposition de 1/48e de seconde. En réduisant l’ouverture de l’obturateur (de 180 à 00), on réduit le temps de pose du film (principe de l’obturateur variable des caméras modernes).

Autres parties de la caméra

Une caméra se compose ensuite d’un moteur d’entraînement, d’un système de chargement (bobine débitrice et réceptrice), d’un système de visée, d’un ou plusieurs objectifs et d’organes de réglage et d’accessoires.

- Le moteur : la caméra des frères Lumière était actionnée à la main, par une manivelle. Plus tard, l’usage des moteurs, à ressort (type phonographe), puis électriques, fut généralisé. Dans le cas du cinéma sonore, le moteur de la caméra doit être rigoureusement synchronisé avec celui de l’appareil d’enregistrement du son.

Ces moteurs peuvent être de deux types : soit du type alternatif synchrone avec le réseau (dans ce cas, le problème du synchronisme avec la prise de son se trouve simplifié); soit du type continu, à vitesse stabilisée, mais réglable (dans ce cas, un dispositif spécial de synchronisme avec la prise de son doit être envisagé, tels le dispositif à fréquence sonore piloté de la caméra Arriflex ou le dispositif à impulsions synchrones de la caméra Éclair 16, ou encore par des régulations du type quartz, dont le dispositif, intégré simultanément à la caméra et au magnétophone, présente l’avantage de ne nécessiter aucune liaison par fil entre caméra et magnétophone).

• Le chargeur : dans les caméras de reportage, le chargeur contient très peu de film (de 30 à 120 m en 35 mm) pour limiter le poids et l’encombrement. La caméra doit être rechargée fréquemment.
  En studio, les caméras sur pied sont équipées de chargeurs de 300 mètres permettant onze minutes d’autonomie.
• La visée s’effectue dans les caméras modernes grâce à un miroir entre l’objectif et le film. Ce système, appelé visée réflexe, évite toute erreur de parallaxe : l’image obtenue dans le viseur est rigoureusement celle qu’enregistre le film.

La visée reflex

Deux systèmes de visée reflex sont en concurrence. Le premier, à prisme diviseur (Paillard-Bolex) ou à lamelle (Pathé Wébo, aujourd’hui disparu), semi-réfléchissant, renvoie d’une manière permanente vers le viseur une très faible partie de lumière provenant de l’objectif (environ 57%). Ce système assez peu lumineux a surtout l’inconvénient d’introduire sur le parcours des rayons lumineux servant à former l’image à impressionner, un élément optique inutile donc nuisible à la meilleure transmission possible; il est moins onéreux que le reflex à obturateur tournant et donne une image sans scintillement, enfin, il est réservé aux caméras d’amateur. Le second système est à miroir incliné à 450, fixé sur l’obturateur, qui renvoie en totalité les rayons provenant de l’objectif. Il n’introduit aucun élément optique entre l’objectif et la fenêtre d’impression du film durant sa phase utile et est donc bien préférable aux combinaisons semi-transparentes. De plus, alternativement, l’impression du film et la visée bénéficient de la totalité de la lumière provenant de l’objectif; quant au scintillement, il est compensé pour l’oeil par la persistance rétinienne et a pour avantage de permettre, dans certains cas, de déceler des effets de stroboscopie susceptibles d’altérer parfois une prise de vues. Ces visées reflex, fixées sur obturateur tournant (caméras conçues par André Coutant) ou à guillotine (caméras Beaulieu, aujourd’hui disparues), sont d’une construction délicate et sont réservées aux caméras professionnelles.

Certaines caméras actuelles sont munies de viseurs électroniques (équipement vidéo en circuit fermé, réduit mais complet) donnant des images brillantes et de grandes dimensions, qui, selon le mode de captation des rayons qui les forment et la rémanence des tubes employés, ont un scintillement faible ou nul. Dans tous les cas de montage, ces systèmes ne dispensent pas de la visée optique qui doit être conservée soit en permanence, soit par basculement. La visée optique est nécessaire au directeur de la photographie pour juger des éclairages des scènes. Par ailleurs, la visée électronique permet d’envoyer d’autres images sur des moniteurs secondaires à la disposition du réalisateur, de la script, etc.

Les objectifs sont analogues à ceux des appareils photographiques. Sur les anciens modèles de caméras, ils étaient montés sur une tourelle, qui pouvait en recevoir deux ou trois et qui permettait un changement rapide.

Les objectifs de focale fixe vont du grand angle au téléobjectif. La distance focale qui conduit à un angle de champ moyen donnant la perspective la plus agréable à l’oeil est de 50 mm pour les films 35 mm, et de 25 mm pour les films 16 mm.

En toute rigueur, pour donner le maximum de confort à la projection, l’écran devrait être également vu sous ce même angle, de façon à réduire au minimum les distorsions de perspective. Ce n’est malheureusement jamais le cas pour la majorité des spectateurs.

Les autres distances focales sont employées dans des cas particuliers pour obtenir des effets d’isolements de personnages, de ralentissements d’action (longs foyers) ou au contraire d’accélérations avec effets de perspective accentuée (courts foyers). Les courts foyers pour le 35 mm commencent à 9,4 mm, les longs foyers vont jusqu’à un mètre; pour le 16 mm, l’échelle va de 5 mm à 50 cm, et, en foyers variables, de 12 mm à 240 mm.

Orson Welles est célèbre pour son emploi fréquent du 18,5 mm (grand angle), Robert Bresson, au contraire, tourne tous ses films avec un objectif de 50 mm, correspondant à la vision normale de l’oeil.

De plus en plus, on utilise des objectifs à focale variable, ou zooms, ce qui permet des effets de travelling optique. Aujourd’hui, les caméras 35 mm en sont fréquemment équipées; en 16 mm, tout comme en vidéo, les zooms sont presque systématiquement employés. Cet emploi s’est d’abord généralisé aux films de type reportage, puis à la plupart des tournages en raison de leurs qualités intrinsèques qui, maintenant, sont tout à fait comparables à celles des objectifs de focale fixe. Les rapports des focales extrêmes sont compris entre 6 et 25. Un zoom dont la focale peut varier de 25 à 250 mm est désigné par 10 Z 25 mm. L’emploi des zooms est également possible pour les prises de vues anamorphiques.

Toutefois, l’usage des zooms dans le but de réaliser des travellings continus n’est nullement comparable à celui du travelling réalisé par un déplacement de la caméra - munie d’un objectif à foyer fixe. En effet, le travelling optique («zooming») donne par définition des angles de champ variables, dans lesquels plus la focale diminue plus l’effet perspectif augmente et inversement, alors que l’objectif à focale fixe monté sur une caméra en mouvement conserve un angle de champ fixe dans lequel plus la caméra se rapproche du sujet plus l’objet grandit tout en conservant une perspective quasiment constante. Il en résulte que l’utilisation du zoom donne au spectateur l’impression que l’objet se rapproche de lui, alors que le travelling caméra lui donne l’impression qu’il s’intègre à la scène elle-même en s’en rapprochant.

L’accroissement de la luminosité de cet objectif fait l’objet d’un effort constant, de même que l’augmentation de la gamme des distances focales. C’est ainsi que, dans les premiers zooms, le rapport des distances focales extrêmes n’était que de 4; il est maintenant couramment de 10, de 16 et même de 20.

- Organes de réglage et accessoires. Après avoir choisi les angles de champ, les cadrages et le type de pellicules à utiliser pour une prise de vues donnée, sur les instructions du directeur de la photographie, l’opérateur devra régler l’exposition (temps et éclairement) du film, compte tenu de sa sensibilité et de l’éclairage du plateau.

Pour effectuer cette opération, il dispose du réglage du diaphragme de l’objectif, du choix d’un filtre neutre à placer en série dans le trajet optique (en général devant l’objectif), enfin du réglage de l’angle de l’obturateur variable.

L’action du diaphragme est limitée en général à un intervalle de luminosité de 100 à 150, ce qui n’est pas toujours suffisant dans les prises de vues extérieures. Elle a une influence directe sur la profondeur de champ de l’objectif. Cela peut malheureusement aller quelquefois à l’encontre de certains effets artistiques voulus (par exemple, détachement des plans en profondeur).

La gamme courante des filtres neutres utilisables s’étend en pratique jusqu’à D = 4, soit un intervalle de luminosité de 10 000. L’emploi des filtres de densité n’affecte en aucune manière les qualités optiques de l’image.

Il est également possible de réduire l’angle d’ouverture de l’obturateur, ce qui correspond en fait à une réduction du temps d’exposition du film. Cela se traduit par une décomposition plus nette du mouvement qui peut donner, pour les mouvements rapides, une impression de saccadé, quelquefois gênante. Certains préfèrent réduire l’exposition par utilisation de filtres neutres.

L’obturateur variable reste cependant indispensable lorsqu’on veut atténuer progressivement l’exposition, jusqu’à l’annulation complète, pendant la prise de vues. Il est possible, ainsi, de réaliser des fondus noirs ou enchaînés. (L’intérêt de cette application est moins évident aujourd’hui, car on peut réaliser facilement les fondus par procédés de contretypage ou chimiques au moment du montage.)

Ces réglages étant faits, l’opérateur n’aura plus qu’à utiliser son viseur pour ajuster au mieux le cadrage et la mise au point. Celle-ci s’effectue en général directement sur les objectifs ou par l’intermédiaire de câbles, de manivelles et de boutons dans le cas des zooms.

Dans le but d’adoucir les commandes, les zooms les plus modernes sont équipés de servo-mécanismes permettant une mise en oeuvre des plus aisées.

Parmi les autres réglages, l’opérateur dispose également de la commande de vitesse de défilement; il n’a pas en général à l’actionner, sauf cas exceptionnels, pour les effets de ralenti ou d’accéléré.

Parmi les accessoires indispensables, on trouve un parasoleil extensible qui doit toujours être ajusté avec le plus grand soin et un compteur d’images, en général métrique et vue par vue.

Studios, éclairage, prises de vues

Lumière tournait ses films dans la rue. On dit aujourd’hui «en extérieurs» ou en décors naturels (intérieurs d’appartements réels, etc.). Méliès, homme de théâtre, construisait un studio, sorte de hangar où il installait ses décors. Aujourd’hui, le cinéma utilise concurremment ces trois méthodes, studio, décors naturels, extérieurs.

Studios

Ce sont d’immenses ensembles groupant tous les moyens de production de plusieurs films tournés simultanément. En France, les studios Éclair à Épinay, ceux de Billancourt, d’Arpajon, de Bry-sur-Marne, de La Victorine à Nice, comme à l’étranger ceux de Hollywood aux États-Unis, de Cinecittà à Rome, de Pinewood et d’Elstree dans les environs de Londres sont célèbres.

Chaque studio comprend plusieurs plateaux ou sets. Le plateau est un vaste hangar sans fenêtres et complètement isolé des bruits extérieurs. De lourdes portes complètent l’insonorisation. Elles sont munies de voyants lumineux rouges qui en interdisent l’accès pendant les prises de vues («silence, on tourne»). Les dimensions d’un plateau sont très variables. Certains dépassent 10 mètres sur 50 mètres. Les plus courants ont de 30 à 40 mètres sur 25 mètres. En hauteur, ils sont équipés de passerelles sur lesquelles les machinistes et les électriciens fixent les projecteurs. On dispose d’une hauteur de 10 à 20 mètres sous les passerelles.

Éclairage des studios

L’éclairage en studio est totalement artificiel. Chaque plateau dispose d’un équipement électrique de grande puissance. On compte de 300 à 500 watts par mètre carré. Les rampes de branchement pour les projecteurs sont fixes ou mobiles. On les appelle des pianos.

Les projecteurs sont de types très divers. Ils sont destinés à fournir deux modes d’éclairage, la lumière d’ambiance est fournie par des dispositifs d’éclairage non directifs. Des rampes de lampes flood sont utilisées souvent en lumière réfléchie (panneaux blancs ou plafonds). La lumière d’effet doit pouvoir être dirigée sur le sujet. Le faisceau peut être concentré ou élargi à volonté. Elle est fournie par des projecteurs appelés spots. Leur puissance varie de 250 watts à 10 kilowatts. Le jargon technique les appelle aussi «casseroles».

Pour éclairer les grandes scènes et donner des «effets jour», les arcs charbon ont laissé la place aux arcs en enceinte étanche du type Metallogen H.M.I., dont la puissance s’échelonne entre 500 et 12 000 watts. On emploie aussi ces arcs en extérieur pour éliminer les ombres trop noires dues à un soleil trop dur.

Parmi les décorateurs les plus célèbres, citons Alexandre Trauner (1906-1993). Il s'agit d'un décorateur français d’origine hongroise célèbre pour ses contributions aux plus grands films de Marcel Carné et qui travailla avec d’importants réalisateurs américains à partir des années cinquante. Établi à Paris en 1929, il signa les décors de Drôle de drame (Marcel Carné, 1937) après avoir travaillé aux côtés d’un des grands du métier, Lazare Meerson. L’ambiance de Quai des brumes (1938) lui doit beaucoup; il a su reconstituer le décor de l’Hôtel du Nord (1938) et sa contribution fut essentielle pour les Enfants du paradis (1945). Il a collaboré à des films d’Orson Welles (Othello, 1952), d’Howard Hawks, de Billy Wilder, de Stanley Donen, de John Huston (l’Homme qui voulut être roi, 1975) et, à un âge avancé, de Joseph Losey (Don Giovanni, 1979), de Bertrand Tavernier (Autour de minuit, 1986) et même de Luc Besson (Subway, 1985).

Tournage en décors naturels

Le tournage en décors naturels est handicapé par l’emploi d’un éclairage limité (puissance électrique disponible beaucoup plus faible qu’en studio), et par la nécessité de composer avec la lumière naturelle toujours variable : celle qui arrive par les fenêtres et qu’on peut difficilement maîtriser (on utilise souvent les gélatines collées aux fenêtres pour réduire la lumière naturelle qui arrive de l’extérieur).

Depuis 1959, le chef-opérateur français Raoul Coutard a développé les techniques de prises de vues en décors naturels. Et les réalisateurs du jeune cinéma ont fondé toute une esthétique sur l’utilisation du décor naturel, en respectant le plus possible la lumière naturelle. Les progrès importants dans la fabrication des émulsions de très haute sensibilité ont permis de réduire les sources d’éclairage artificiel. On peut, depuis plusieurs années déjà, tourner à la lumière de quelques bougies (Barry Lyndon de Stanley Kubrick et La Chambre verte de François Truffaut). Dans Alphaville de Jean-Luc Godard (1965), le visage d’Eddie Constantine s’éclairait quand il tirait une bouffée de sa cigarette. Désormais, le film est presque aussi sensible que l’oeil.

En revanche, le film supporte difficilement les contrastes de lumière. Et la plus grande partie de l’art de la prise de vues en extérieurs ou en décors naturels consiste à interpréter les contrastes de la nature, à les réduire, à éclairer les parties d’ombre pour que l’émulsion ne donne pas de grandes surfaces charbonneuses (sous-exposition) avec de grandes surfaces blanches (surexposition).

Outre les installations des «plateaux», les studios disposent de salles de montage et de salles de projection des «rushes», équipés en «double bande»; cela permet la vision de la copie de travail image en synchronisme avec la bande sonore magnétique perforée, «repiquée» à partir de la bande lisse originale, et conduit à un premier choix des prises jugées bonnes par le réalisateur.

Les salles de montage sont équipées de tables de montage recevant une ou deux bandes image et jusqu’à trois bandes sonores perforées. La synchronisation entre ces différentes bandes se fait mécaniquement à partir du «clap», du code temporel ou «au mouvement». Tous les éléments sont coupés et assemblés à l’adhésif.

Avec l’évolution de l’informatique, il est devenu possible d’enregistrer les sons et les images sur le disque dur de micro-ordinateurs et de pratiquer le montage virtuel. Seules les adresses de début et de fin de chaque élément monté, son ou image, sont mémorisées. Après avoir conçu le montage sur l’écran de l’ordinateur, il est possible de visualiser, en vidéo, le montage en temps réel, sans avoir à faire aucun assemblage physique, puis de le modifier sans limite; les séquences s’enchaînent automatiquement à partir des adresses d’entrée et de sortie.

La conformation du négatif original avec ces montages informatisés s’effectue à partir d’un code enregistré en manchette du négatif sous forme d’un code à barres («K. code» Kodak) identique au «piétage», numéro de bord imprimé sur le négatif et augmentant d’une unité tous les pieds (30,4 cm).