WO1993022710A1 - Enregistrement et reproduction d'images, de son numerique et de son analogique sur film photochimique - Google Patents

Enregistrement et reproduction d'images, de son numerique et de son analogique sur film photochimique Download PDF

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WO1993022710A1
WO1993022710A1 PCT/FR1993/000428 FR9300428W WO9322710A1 WO 1993022710 A1 WO1993022710 A1 WO 1993022710A1 FR 9300428 W FR9300428 W FR 9300428W WO 9322710 A1 WO9322710 A1 WO 9322710A1
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film
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Pierre Vincent
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Vincent, Isabelle
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    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B31/00—Associated working of cameras or projectors with sound-recording or sound-reproducing means
    • G03B31/02—Associated working of cameras or projectors with sound-recording or sound-reproducing means in which sound track is on a moving-picture film
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/002—Recording, reproducing or erasing systems characterised by the shape or form of the carrier
    • G11B7/003—Recording, reproducing or erasing systems characterised by the shape or form of the carrier with webs, filaments or wires, e.g. belts, spooled tapes or films of quasi-infinite extent
    • G11B7/0032—Recording, reproducing or erasing systems characterised by the shape or form of the carrier with webs, filaments or wires, e.g. belts, spooled tapes or films of quasi-infinite extent for moving-picture soundtracks, i.e. cinema

Definitions

  • the technical field of the invention relates to the cinematographic, telecine and audiovisual industries.
  • 35 mm negative films used for recording images or sound have a lower definition than the positive film used for image and sound reproduction. At the projection, the grain of the negative will appear first.
  • Projection in a 70 mm positive film room is marginal because it is too expensive and generally not compatible with other projectors fitted to the same multi-room complex.
  • the brightness of the projection is penalized by a loss of about 50% of the light emitted by the light source during the shutter times necessary for moving the film.
  • the most powerful light sources for 35 mm reach 7000 watts and are barely sufficient for areas up to 160 m 2 .
  • 35mm is analog. Its bandwidth in the best of cases does not exceed 12.5 KHz.
  • Dol ⁇ by A and Dolby SR (trademarks) commonly used, it remains very sensitive to dust and scratches inevitable in the life of a film in use. Sound performance in theaters is unfortunately very dependent on the film production process and the quality of the playback system of the projection device.
  • the 70 mm 6 magnetic tracks provides an improvement for the definition of the film (larger surface area per second).
  • the • j _5 three other image parameters remain unchanged.
  • the quality of the 6-track magnetic sound also justified its survival despite its non-compatibility with most installations.
  • This process uses the space left free between the perforations. It is compatible because it preserves the traditional analog track.
  • the system uses the information from the analog track as soon as the digital information is no longer sufficient to reconstruct the signal.
  • Giant screens from 80 to 230 m 2 . They represent the trend of the new cinema concept. They mainly use the standard 35 mm, sometimes the 70 mm 24 frames / second and for a few rare exploits the Show Scan in short film.
  • the first has satisfactory image quality.
  • the current 35mm offers an unsatisfactory solution.
  • the 70 mm 24 fps processes are subject to strobe effects and flicker.
  • the present invention allows recording and reproduction on the same film support.
  • the invention makes it possible to remedy globally
  • the invention also allows television professionals:
  • the new format works at 48 or 50 images / second for 2 perforations per image in 35 mm (see Figure 1/1).
  • the shooting of the new format will be done in 48 or 50 images / second on 35 mm film at the rate of
  • a modified cinema projector will be necessary for the projection of the new format at 48 to 60 and in particular 48-50 images / second. Its main features will be: - reading of the auxiliary digital tracks (2) and (3),
  • the light output is improved because the shutter speed is such that the illumination times can be increased by a factor of 1.5 by result.
  • the subjective quality of screen images up to 230 m 2 is then satisfactory, the four factors on which it depends being improved.
  • the new format has a recording ratio of around 2.00 (6). It is therefore located halfway between the requirements for TVHL recordings (ratio 1 / 1.77) (7) and the largest cinema screens (ratio 1 / 2.35) (8). Besides this practical aspect (no more wasted dilemma between choosing an image recording for TV or cinema), it finally allows the room to choose a fixed screen ratio between 1 / 1.77 and 1 / 2.35 according to its architecture. (Ultimately, no more problems related to the use of mechanisms to vary the position of screen covers in rooms and mechanisms for changing the projector objectives).
  • the operator must take into account the alignment screen (10) of a ratio of about 1 / 2.00 so that the film is satisfactory health 5 for screen sizes from 1 / 1.77 and 1 / 2.35.
  • the recording process on the main digital track (4) by optical means It allows to record: o ⁇ 5 main sound channels, 20 to 20,000 Hz
  • the information is divided into 16-bit words which are distributed chronologically as a function of the number of 20 KHz bandwidth channels desired to form the SON blocks. Likewise for dialogue channels at 10 KHz bandwidth, 16-bit word blocks are made to define them.
  • TEXT tracks in which one can put subtitling or any other information intended to be displayed in front of the screen by another projection method such as the laser or an electroluminescent display. This information can also be used by advertisers.
  • the text is an ASCII code with macro commands allowing to define attributes such as blinking, double size, etc.
  • TEXT tracks as desired languages.
  • the sampling frequency for the SOUND pis ⁇ is 44 KHz, or 16'44 Kbits per second, the compression rate being 4, a bit rate of 176 Kbits per second is required for each SOUND channel.
  • the TEXT, SMPTE, MIDI and INFO tracks have an identical total bandwidth of 176 Kbits per second and form a so-called TLV track (Type Length Values); the Type on 2 bits indicates if the TLV contains TEXT, a SMPTE code, a MIDI code or an INFO code; the length in words over 14 bits indicates the size of the value and the value is contained in the following words.
  • the actual bit rate reaches around 3172 Kbits per second.
  • the surface available on 35 mm film is 455.04 mm (per second), 2.527 mm (width of the digital track), i.e. an area of 1150 mm 2 . This gives a utilization rate with compression of approximately 361 square microns per bit, i.e. a square of 19 microns aside.
  • the AUXILIARY digital tracks (2) and (3) will be used to record and reproduce digital information, for example additional dialogue channels. As there is more wear at this point in the film, the information will be considerably larger and the redundancy will be such that the tracks can always be read reliably in operation.

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Abstract

Le domaine technique de l'invention se rapporte aux industries cinématographiques, télécinématographiques et audiovisuelles. L'invention permet l'enregistrement et la reproduction sur le même support film photochimique compatible d'images (1) enregistrées sur 2 perforations et défilant au rythme de 48 à 50 images par seconde, de pistes numériques auxiliaires (2) et (3), de pistes numériques principales (4) et de pistes analogiques (5). Le format de cadrage à la prise de vue, environ 1/2,00 (10) permet l'exploitation de l'÷uvre du format 1/1,77 (7) au format 1/2,35 (8), en passant par le format 1/2,00 (9).

Description

"Enregistrement et reproduction d'images, de son numé¬ rique et de son analogique sur film photochimique".
Le domaine technique de 1'invention se rap¬ porte aux industries cinématographiques, télécinémato¬ graphiques et audiovisuelles.
Indication de l'état actuel de la technique L'industrie cinématographique mondiale est dominée par l'utilisation à plus de 90 % de film pho¬ tochimique 35 mm positif ou négatif.
Il faut noter que les films négatifs 35 mm utilisés pour l'enregistrement des images ou du son possèdent une définition inférieure au film positif utilisé pour la reproduction de l'image et du son. A la projection, c'est le grain du négatif qui apparaî- tra en premier.
On constate malgré tout que les négatifs d'enregistrement de l'image sont parfois réalisés dans un format de surface inférieur au format du positif de reproduction de 1'image. Exemple : négatif super 16 mm —> positif 35 mm négatif 35 mm —> positif 70 mm A l'échelon mondial, on peut constater que plus de 90 % des films projetés en salle de cinéma utilisent le film positif 35 mm, ce qui en fait le standard international d'exploitation.
La projection en salle de film positif 70 mm est marginale car trop onéreuse et en général non com¬ patible avec les autres projecteurs équipant un même complexe multisalles.
La projection en salle de film positif 16 mm a été supplantée par le 35 mm de meilleure qualité pour un coût d'exploitation voisin. Le 16 mm est donc plus souvent utilisé pour l'enregistrement de films
10 négatifs en super 16 mm (destinés aux productions té¬ lévisuelles), lesquels sont reproduits sur positif 35 mm s'il est nécessaire de les exploiter en salle de cinéma.
Comme nous pouvons le constater, le standard •^5 35 mm est solidement enraciné, du fait des nombreux impératifs techniques et économiques qui justifient sa suprématie.
Il a été encore récemment désigné comme le meilleur support d'enregistrement d'images pour les
20 productions destinées à la TV haute définition de de¬ main.
Le nouveau concept d'exploitation :
Le 35 mm montre ses limites dans les nouvel¬ les formes d'exploitation des salles de cinéma.
25 En effet, l'exploitation en salle étant de plus en plus concurrencée par la télévision, les pro¬ fessionnels du cinéma s'orientent vers une nouvelle forme de projection spectaculaire basée sur l'écran "géant" (de 80 et 230 m2) et son de haute qualité pour
30 attirer le public.
Pour les raisons que nous avons évoquées précédemment, ces nouvelles salles utilisent à plus de
90 % du film positif 35 mm. Il en résulte que si la projection 35 mm sur des écrans allant jusqu'à 80 m2
_5 de surface offre une qualité d'image satisfaisante, les nouveaux écrans au-delà de 80 m2 offrent une qua¬ lité d'image décroissante souvent proportionnelle à 1'augmentation de leur surface.
Le son du standard 35 mm analogique quant à lui n'offre pas non plus la qualité que le public re¬ trouve chez lui sur disques compacts.
Ces résultats décevants sont dus à plusieurs facteurs techniques :
Pour 1'image : la qualité subjective de l'i¬
10 mage dépend de quatre facteurs principaux:
1 - la définition du film : qui correspond à la surfa¬ ce utilisée par seconde,
2 - le nombre d'images par seconde (facture d'effet stroboscopique) ,
15 3 - le nombre d'obturations par seconde : (facteur de scintillement) ,
4 - le rendement lumineux de la projection dont dépend le contraste et la qualité des couleurs : il est dépendant des paramètres précédents et des perfor¬
20 mances du projecteur utilisé.
Si la qualité subjective est pratiquement toujours satisfaisante pour des écrans inférieurs à 100 m2, celle des écrans dits "géants" de plus de 100 m2 est souvent médiocre pour plusieurs raisons :
25 1 - La définition du film qui correspond à la surface utilisée par seconde, n'est utilisée par exemple pour le format 1/1,85 qu'à 60 % de la surface utile disponible. Pour le format 1/2.35, la surface qui est cette fois-ci utilisée à 100 % entraîne une
3Q perte de définition en raison du procédé d'anamorphose qu'elle utilise.
2 - Le nombre d'images par seconde (24) n'est pas suffisant et les effets stroboscopiques de¬ viennent très visibles même pour des mouvements lents m - quand l'écran avoisine les 160 m2. Cela entraîne une fatigue oculaire supplémentaire pour le spectateur.
3 - Le nombre d'obturations par seconde (48) n'est pas suffisant car le scintillement disparait à 60 obturations par secondes (pour des temps d'obtura¬ tion d'environ 50 % du temps total). Cela entraîne également une fatigue oculaire pour le spectateur.
4 - La luminosité de la projection est péna¬ lisée par une perte d'environ 50 % de la lumière émise par la source lumineuse pendant les temps d'obturation nécessaires au déplacement du film. Les sources lumi¬ neuses les plus puissantes pour le 35 mm atteignent 7000 watts et sont tout juste suffisantes pour des surfaces atteignant les 160 m2.
Pour le son : le 35 mm est analogique. Sa bande passante dans le meilleur des cas n'excède pas 12,5 KHz. Il reste malgré les réducteurs de bruit Dol¬ by A et Dolby SR (marques déposées) couramment utili¬ sés, très sensible aux poussières et aux rayures iné¬ vitables dans la vie d'un film en exploitation. Les performances du son en salle sont malheureusement très dépendantes du processus de fabrication du film et de la qualité du système de lecture de l'appareil de pro¬ jection.
Là aussi, les résultats sont trop souvent décevants pour le public qui s'est habitué au son nu¬ mérique, la fiabilité du son optique analogique étant médiocre.
Malgré la demande croissante du public pour le spectacle cinématographique sur écran géant, les défauts du standard d'enregistrement 35 mm actuel sont intolérables face à l'arrivée des technologies haute définition pour la télévision et du son numérique sur compact dise et bientôt DCC (Digital Compact Casset¬ te) . Les améliorations proposées des années 50 à nos jours
A - 70 mm 6 pistes magnétiques, 24 et 30 images/secon¬ de, B - 70 mm Show Scan
C - 70 mm 15 perforations Imax/Omnimax D - 70 mm 6 pistes numériques Kodak/ORC E - 35 mm numérique Kodak/ORC F - 35 mm SRD Dolby
10 A 1 - Le 70 mm 6 pistes magnétiques 5 perfo¬ rations, 24 images/seconde et 48 obturations/seconde.
Créé dans les années 50, le 70 mm 6 pistes magnétiques apporte une amélioration pour la défini¬ tion du film (plus grande surface par seconde). Les •j_5 trois autres paramètres image restent inchangés. La qualité du son magnétique 6 pistes a également justi¬ fié sa survie malgré sa non-compatibilité avec la plu¬ part des installations.
A 2 - Le 70 mm 6 pistes magnétiques 5 perfo- 2Q rations, 30 images/seconde et 60 obturations/seconde.
Il apporte une amélioration pour la défini¬ tion et le scintillement. Il fut rapidement abandonné car trop onéreux et totalement incompatible.
B - Le 70 mm Showscan (marque déposée), 6 __ pistes magnétiques, 5 perforations, 60 images/seconde et 60 obturations/seconde.
Créé aux U.S.A. dans les années 80. Pour des écrans allant jusqu'à 220 m2, il possède une excellen¬ te définition, les effets stroboscopiques ne sont pas visibles et le scintillement n'est plus perceptible. Il permettrait de réaliser des écrans de 400 m2 mais les 60 obturations par seconde ne permettant pas d'a¬ méliorer le rendement lumineux du projecteur (qui est toujours environ égal à 50 %) cela n'est pas réalisa- Son principal défaut est d'être totalement incompatible et d'un coût d'exploitation trop élevé, notamment dû aux pistes magnétiques analogiques (envi¬ ron 20 fois le coût d'exploitation du 35 mm). Pour ces raisons, aucun long métrage n'a été réalisé (malgré la très bonne qualité subjective qu'il propose).
C - Le 70 mm Imax/Omnimax (marques dépo¬ sées) , 15 perforations, 24 images par seconde et 48 obturations par seconde. Pistes son magnétiques sur support séparé.
Il améliore la définition par seconde. La très grande surface de film utilisée permet de réali¬ ser des écrans de 500 m2. Le scintillement et les ef¬ fets stroboscopiques dus au faible nombre d'images et d'obturations rendent les projections très fatigantes. Pour ces raisons, aucun long métrage n'a été réalisé. Le son 6 pites magnétiques sur bande séparée en fait le système le plus onéreux en exploitation.
D - Le 70 mm, 6 pistes numériques, 5 perfo- rations, 24 images/seconde et 48 obturations/seconde.
Présenté en 1990 par les Sociétés Kodak et ORC, il ne propose aucune nouvelle solution pour l'i¬ mage par rapport au 70 mm, 6 pistes magnétiques, 24 images/seconde et 48 obturations/seconde. Son système d'enregistrement du son numéri¬ que fait l'objet du brevet Nβ WO 91/05335 du 18/04/91. Il est fiable et possède des caractéristiques sembla¬ bles à celles du disque compact.
E - Le 35 mm 6 pistes numériques, 4 perfora- tioπs, 24 images/seconde et 48 obturations/seconde. Procédé Kodak/ORC.
Présenté en 1990 par les Sociétés Kodak et ORC, il ne présente aucune nouvelle solution pour amé¬ liorer l'image du 35 mm. Son système d'enregistrement du son numéri- que fait l'objet du brevet Nβ WO 91/05335 du 18/04/91. Il est fiable et possède des caractéristiques sembla¬ bles à celles du disque compact.
Pour inscrire les pistes numériques, ce pro- cédé utilise l'emplacement traditionnel de la piste optique analogique. Pour cette raison, il est non- compatible avec les autres projecteurs d'un même com¬ plexe qui ne possèdent pas l'équipement nécessaire.
F - Le 35 mm, 6 pistes numériques, 4 perfo- rations, 24 images/seconde et 48 obturations/seconde présenté en 1991 par la Société Dolby.
Il ne propose aucune nouvelle solution pour améliorer l'image du 35 mm.
Ce procédé utilise l'espace laissé libre en- tre les perforations. Il est compatible car il conser¬ ve la piste analogique traditionnelle.
Le film ayant une usure plus importante en¬ tre les perforations, le système utilise les informa¬ tions de la piste analogique dès que les informations numériques ne sont plus suffisantes pour reconstituer le signal.
Pour cette raison, il est difficile de cons¬ idérer cette technique comme 100 % numérique.
L'exploitation de ce procédé devrait commen¬ cer en 1992.
CONCLUSION :
Cette liste n'est pas exhaustive. Nous nous sommes uniquement consacré aux procédés les plus nova¬ teurs. Les systèmes de sons numériques sur supports séparés sont très nombreux mais ne proposent rien pour améliorer l'image et entraînent des servitudes et des coûts non envisageables dans la grande exploitation.
Pour le son, outre le fait qu'il doit être 100 % numérique et fiable, les systèmes actuels ne proposent aucune solution pour pouvoir enregistrer plusieurs langues simultanément (ce qui serait d'un grand intérêt car le cinéma est une industrie interna¬ tionale) .
Par ailleurs, il existe et il a existé un grand nombre d'autres façons d'enregistrer un film sur pellicule cinématographique, mais aucune ne propose de résoudre le problème posé dans son ensemble. Au con¬ traire, les enregistrements d'images actuels 35 mm, compris entre le format 1/2,35 et 1/1,37 compliquent encore les problèmes posés à 1'industrie cinématogra¬ phique.
L'étude de l'état actuel de la technique laisse apparaître les nombreuses carences des diffé¬ rents standards, tant au niveau de l'image que du son. Elle permet cependant de repérer les trois principales catégories d'exploitation :
1 : Les grands écrans de 20 m2 à 80 m2. Ils représentent la grande majorité des écrans et utili¬ sent le 35 mm standard.
2 : Les écrans géants de 80 à 230 m2. Ils représentent la tendance du nouveau concept cinéma. Ils utilisent majoritairement le 35 mm standard, par¬ fois le 70 mm 24 images/seconde et pour quelques rares exploitations le Show Scan en court métrage.
3 : Les écrans super géants, en général de 400 à 1000 m2. Ils utilisent uniquement le procédé Imax/Omnimax réservé exclusivement au court métrage.
Sur les trois catégories, la première a une qualité d'image satisfaisante.
Pour la catégorie 2, le 35 mm actuel offre une solution insatisfaisante. Les procédés 70 mm 24 images/seconde sont sujets aux effets stroboscopiques et au scintillement.
Le procédé Show Scan (par ailleurs excellent pour les écrans de 230 m2) est d'un coût beaucoup trop élevé pour 1'exploitation de longs métrages.
Pour la catégorie 3 des super géants, le procédé Imax/Omnimax malgré des coûts d'exploitation les plus élevés, n'offre pas une qualité d'image sa¬ tisfaisante, ce qui le confine dans l'exploitation de courts métrages.
EXPOSE DE L'INVENTION
La présente invention permet 1'enregistre¬ ment et la reproduction sur le même support film pho¬
10 tochimique de pistes son numérique, de pistes son ana¬ logiques et d'images cinématographiques, en gardant la compatibilité avec les matériels existants, tout en améliorant les performances globales de reproduction de 1'image et du son. *j_ L'état actuel de la technique nous a montré les différentes lacunes de reproduction de l'image et du son pour des écrans allant jusqu'à 230 m2 à partir d'un support film 35 mm.
L'invention permet de remédier globalement
20 aux différents problèmes posés à l'exploitation ciné¬ matographique de film 35 mm.
Selon une première caractéristique, elle est compatible (image et son) :
- l'enregistrement et la reproduction des pistes son
25 numérique permet de disposer de plusieurs langues. De plus, le positionnement de ces pistes à un en¬ droit qui subit peu d'altérations en exploitation autorise une grande fiabilité d'exploitation.
- 1'enregistrement et la reproduction au rythme de 48
30 à 50 images/seconde, (2 perforations par image en 35 mm), (96 à 100 obturations/seconde) permet :
- d'augmenter la surface utilisée à l'enregistrement et à la reproduction (par rapport au format 4 per¬ forations 1/1,85) __ - de diminuer par un facteur 2 les effets strobosco- piques,
- d'annuler les effets de scintillement,
- d'augmenter le rendement lumineux possible et par voie de conséquence, améliorer la qualité du con¬ traste et des couleurs de l'image projetée.
Selon une deuxième caractéristique, son for¬ mat (1/2,00) permettra l'exploitation sur des écrans compris entre les formats 1/1,77 et 1/2,35.
L'invention permet également aux profession¬ nels de la télévision :
- de disposer d'une image au format 1/1,77 suffisamment haute pour les télévisions 4/3,
- de disposer d'une image au format 1/1,77 égale au format des écrans TVHD 16/9, - de disposer de 48 à 50 images/seconde qui permettront une meilleure qualité d'images pour la re¬ production des oeuvres en Télévision Haute Définition. La figure 1/1 représente un film 35 mm vu à plat. En référence à ce dessin, on distingue : ~ l'emplacement des images enregistrées sur 2 perfora¬ tions (1),
- l'emplacement des pistes numériques auxiliaires (2) et (3),
- l'emplacement des pistes numériques principales (4), - l'emplacement des pistes analogiques (5),
- l'emplacement de la surface correspondant à 1'image enregistrée (6), d'un format d'environ 1/2,00,
- l'emplacement de la surface utilisable pour l'ex¬ ploitation de l'image au format 1/1,77 (7), - l'emplacement de la surface utilisable pour l'ex¬ ploitation de l'image au format 1/2,35 (8),
- l'emplacement de la surface utilisable pour l'ex¬ ploitation de l'image au format 1/2,00 (9),
- l'emplacement de la surface de cadrage dans le vi- seur de la caméra de prise de vue (10), d'un format d'environ 1/2,00.
EXPOSE DETAILLE
Le nouveau format fonctionne à 48 ou 50 ima¬ ges/seconde pour 2 perforations par image en 35 mm (voir Figure 1/1).
Il est compatible pour l'image et pour le son, ce qui est indispensable dans l'industrie cinéma¬ tographique et surtout 1'exploitation en complexe mul- tisalles. En effet, un projecteur traditionnel 24 ima¬ ges/seconde et 4 perforations par image projettera une image (1) sur deux, pourra utiliser les pistes analo¬ giques (5) et pourra également lire la piste son numé¬ rique (4) s'il est équipé du lecteur et du décodeur numériques. La qualité subjective de l'image sera sa¬ tisfaisante pour des écrans allant jusqu'à 80 m2 au format 1/2,00.
Le seul équipement nécessaire à la projec¬ tion de ce nouveau format pour les projecteurs actuels 24 images/seconde, est l'installation d'un objectif et d'une fenêtre de projection supplémentaires.
Si cela s'avère nécessaire, on pourra tirer des copies d'exploitation traditionnelles 24 ima¬ ges/seconde au format 1/1,85 pour les salles qui ne sont pas équipées de l'objectif et de la fenêtre de projection supplémentaires.
La prise de vues du nouveau format se fera en 48 ou 50 images/seconde sur film 35 mm à raison de
2 perforations par image (1). Une caméra 35 mm modi- fiée sera nécessaire pour l'enregistrement des images sur 2 perforations.
Un projecteur de cinéma modifié sera néces¬ saire pour la projection du nouveau format à 48 à 60 et notamment 48-50 images/seconde. Ses principales ca- ractéristiques seront : - lecture des pistes numériques auxiliaires (2) et (3),
- lecture du son piste numérique (5) et piste analogi¬ que (4), - 48 ou 50 images par seconde sur deux perforations en 35 mm,
- 96 à 100 obturations par seconde,
- un seul objectif est nécessaire.
Grâce à ce nouveau format, la qualité d'ima- ge subjective sera supérieure à l'ancien standard 35 mm (à surface équivalente d'écran), ce pour les rai¬ sons suivantes :
- la vitesse est double : les effets stro- boscopiques deviennent négligeables pour des écrans de 80 à 230 m2,
- le scintillement 96 à 100 Hz devient invi¬ sible pour l'oeil humain, le rendement lumineux est amélioré car la vitesse d'obturation est telle que l'on peut augmenter les temps d'illumination dans un facteur 1,5 par voie de conséquence.
Le contraste et les couleurs, facteurs im¬ portants dans l'appréciation subjective de l'image sont améliorés. La définition est améliorée de plus de 30 % par rapport au format 1/1,85 à 24 images/seconde. (1/1,85 : 2 perforations 48 images/seconde = 84,6 cm2) (1/2,00 : 4 perforations 24 images/seconde = 62,8 cm2) La qualité subjective des images des écrans jusqu'à 230 m2 est alors satisfaisante, les quatre facteurs dont-elle dépend étant améliorés.
Le nouveau format a un rapport d'enregistre¬ ment d'environ 2,00 (6). Il est donc situé à mi-chemin entre les exigences des enregistrements de la TVHL (rapport 1/1,77) (7) et les écrans de cinéma les plus larges (rapport 1/2,35) (8). Outre cet aspect pratique (fini le cruel dilemme entre le choix d'un enregistre¬ ment d'image destinée à la TV ou au cinéma), il permet enfin à la salle de choisir un rapport d'écran fixe compris entre 1/1,77 et 1/2,35 suivant son architectu¬ re. (A terme, finis les problèmes liés à l'utilisation de mécanismes pour faire varier la position des caches écran dans les salles et de mécanismes destinés au changement d'objectifs du projecteur).
Pour les écrans les plus grands, le choix du 0 format 1/2,00 (9) est conseillé pour obtenir les meil¬ leures performances.
A la prise de vue, l'opérateur devra tenir compte du format de cadrage (10) d'un rapport environ 1/2,00 pour que la projection du film soit satisfai- 5 santé pour les formats d'écran compris entre 1/1,77 et 1/2,35.
Le procédé d'enregistrement sur la piste nu¬ mérique principale (4) par voie optique. Il permet d'enregistrer : o ~ 5 canaux son principaux, 20 à 20 000 Hz
- 1 canal basses, 20 à 200 Hz
- 6 canaux dialogue + text, 20 à 10 000 Hz, (jusqu'à six langues différentes)
- 4 canaux signaux divers. ς Le procédé utilise des techniques connues de synchronisation, détection et correction d'erreur, ainsi que de compression des signaux analogiques entre autre :
- mots de synchronisation horizontal et vertical, 0 - CRC (détection d'erreur)
- code de Hamming (Correction d'erreurs)
- interpolation
- entrelacement
- MODEM ς Cette liste est non limitative. Définition des pistes :
Une fois la correction d'erreur effectuée, on découpe l'information en mots de 16 bits que l'on répartit chronologiquement en fonction du nombre de canaux 20 KHz de bande passante désirés pour former les blocs SON. De même pour les canaux de dialogues à 10 KHz de bande passante, on fabrique des blocs de mots de 16 bits pour les définir.
On groupe ensuite ces blocs en deux blocs SON suivi d'un bloc DIALOGUE. En effet, il faut deux fois moins de blocs 10 KHz que de blocs 20 KHz.
Pour définir l'affectation des dialogues à l'écran, on ajoute 6 bits pour les positionner, 3 bits définissant la position de la voix de gauche (8 combi¬ naisons) et 3 bits pour la position de la voie de droite. Ces 6 bits sont rajoutés au bloc DIALOGUE com¬ portant alors une combinaison des différents dialogues multilingues et leur position.
Tous les 100 blocs SON, on met un bloc BAS¬ SES comportant un mot de 16 bits, sa bande passante est alors de 200 Hz.
Egalement, on dispose de pistes TEXT dans lesquelles on peut mettre un sous-titrage ou toute au¬ tre information destinée à être affichée devant l'é- cran par un autre procédé de projection comme le laser ou un afficheur électroluminescent. Ces informations peuvent aussi être utilisées par des publicitaires. Le texte est un code ASCII disposant de macro-commandes permettant de définir des attributs comme le clignote- ment, la double taille, etc. Il y a autant de pistes TEXT que de langues désirées.
Enfin, on inclut une piste code SMPTE, une piste MIDI, une piste d'information INFO contenant des informations sur le film et une piste à usage non dé- fini dont l'utilisation est libre. La fréquence d'échantillonnage pour les pis¬ tes SON est de 44 KHz, soit 16'44 Kbits par seconde, le taux de compression étant de 4, il faut un débit de 176 Kbits par seconde pour chaque canal SON.
Figure imgf000017_0001
Les pistes TEXT, SMPTE, MIDI et INFO ont une bande passante totale identique de 176 Kbits par se¬ conde et forment une piste dite TLV (Type Longueur Va¬ leur) ; le Type sur 2 bits indique si le TLV contient du TEXT, un code SMPTE, un code MIDI ou un code INFO ; la longueur en mots sur 14 bits indique la taille de la valeur et la valeur est contenue dans les mots sui¬ vants.
La structure finale formant la TRAME de ce procédé est donc :
- 50 fois :
- 2 fois :
- un bloc SON (5 mots) 16 bits
- un bloc TLV (1 mot) 16 bits
- un bloc VOIX (6 mots) 16 bits
- un bloc BASSES (1 mot) 16 bits
Calcul du débit utile total :
6 ' 176 Kbits/s + 6 ' 176 Kbits/s/2 + 1 ' 176 Kbits/s/100 = 1588 Kbits/s
Compte tenu des informations de détection et de correction d'erreur qui doublent le débit, le débit réel atteint environ 3172 Kbits par seconde.
La surface disponible sur la pellicule 35 mm est de 455,04 mm (par seconde), 2,527 mm (largeur de la piste numérique), soit une surface de 1150 mm2. Ce qui donne un taux d'utilisation avec compression d'en¬ viron 361 microns carrés par bit, soit un carré de 19 microns de côté.
Le débit possible de la piste optique numé¬ rique est de : 133 bits dans la largeur du film x 23950 bits par seconde = 3185,35 Kbits/seconde. Les pistes numériques AUXILIAIRES (2) et (3) serviront à enregistrer et reproduire des informations numériques, par exemple des canaux dialogues supplé¬ mentaires. L'usure étant plus importante à cet endroit du film, les informations seront de taille sensible- ment supérieure et la redondance sera telle que l'on pourra toujours lire les pistes de manière fiable en exploitation.
Les applications industrielles sont multi¬ ples : - Les coûts de production seront voisins des coûts actuels. On peut envisager que les projecteurs de toutes les salles de la grande exploitation seront peu à peu remplacés par les nouveaux projecteurs modi¬ fiés (avec sans doute une période de cohabitation). ~ Les systèmes télécinéma haute définition ou traditionnels pourront utiliser ce support et dif¬ fuser le son numérique multilingue dans plusieurs pays de langues différentes, ainsi que plusieurs textes multilingues. - On peut dire que l'ensemble des industries cinématographiques et audiovisuelles pourront tirer partie de cette invention dans de multiples applica¬ tions connues et inconnues à ce jour.

Claims

REVENDICATIONS
1) Film cinématographique selon le standard 35 mm, comportant :
- des perforations pour l'entraînement du film et des pistes son,
- des images enregistrées associées aux perforations,
- des pistes analogiques non situées à droite des ima¬ ges enregistrées, c'est-à-dire à leur emplacement habituel, 0 film caractérisé en ce que :
- les images (1) sont enregistrées sur deux perfora¬ tions,
- le format des images enregistrées est d'environ 1/2,00, 5 - les images laissent, sur le côté gauche du film, de la place susceptible de recevoir des pistes numéri¬ ques, sans mordre sur les perforations à gauche.
2) Film cinématographique selon la revendi¬ cation 1, caractérisé en ce que les images (1) cadrées o a format (10) d'environ 1/2,00 et enregistrées au format (6) d'environ 1/2,00 permettent un format d'ex¬ ploitation compris entre 1/1,77 (référence 7) et 1/2,35 (référence 8) en passant par le format 1/2,00 (référence 9) . 5 3) Film cinématographique selon l'une quel¬ conque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les images (1) sont projetées une à une au rythme de 48 à 60 et notamment 48 à 50 images par seconde.
4) Film cinématographique selon l'une quel¬ 0 conque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les images (1) sont projetées une sur deux au rythme de 24 à 25 images par seconde.
5
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