Site personnel de Pierre-Antoine Coutant, Chef Opérateur du Son 

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La Reproduction du Son au Cinéma

Page 3 Le son analogique
Les pistes optiques | L'enregistrement et la lecture | La piste cyan | Le dolby® stéréo SR
Nous traitons ici de la lecture des copies films en son analogique mono et Dolby Stéréo.
salle cinéma3


Les sons que perçoivent nos oreilles résultent des vibrations des molécules de l'air. Pour transporter et reproduire le son, on transforme les vibrations de l'air en vibrations électriques.

On peut stocker et transporter le signal électro-acoustique de différentes manières comme le téléphone, la cassette magnétique ou le disque microsillon. Au cinéma il est sous forme optique. Les pistes sonores sont aussi appelées photographiques.

La largeur de la piste sonore optique varie de façon analogue aux variations des ondes sonores du son originale, comme le champ magnétique sur une bande ou une cassette, ou la profondeur du sillon sur un disque. C'est parce qu'il y'a toujours cette variation équivalente - analogue - au son original qu'on parle de son analogique.

Les pistes optiques

densité variable: La piste est pleine mais plus ou moins noir.

 

 

copie optiqueCLIQUEZ DESSUS

En 1927 la piste optique était unique et à densité variable. Aujourd'hui il y'a deux canaux séparés à élongations symétriques. On parle de double trace, double élongation. Les 2 traces sont identiques dans le cas d'une copie monophonique, ou différentes dans le cas d'une copie Dolby Stéréo.

Ces pistes, qu'on appelle aussi pistes photographiques, sont placées sur la copie 35 mm à gauche de l'image.

Comme on l'a vu historiquement le choix a été fait de la piste photographique à cause du support film et des problèmes de synchronisme. Mais la qualité surtout en mono était assez médiocre et la piste optique pose un nombre certain de problème d'ordre photographique, mécanique et électrique à l'enregistrement comme à la lecture. De plus le système est assez sensible à l'usure des nombreux passages en projection (cassure, rayure, poussière).

Malgré tout, ce système rustique et robuste existe toujours en Dolby SR et de façon plus sporadique en mono.

Galvanomètre: Miroir suspendu par 2 fils parcourus par le courant électro-acoustique et qui reproduit les vibrations du son.

 

tete lectureCLIQUEZ DESSUS

L'enregistrement et la lecture

Puisqu'il s'agit d'une piste optique, l'enregistrement se fait par une caméra. La technologie employée, à galvanomètre ou à valve, influence directement la qualité de la piste. La piste son est en noir et blanc sur le négatif.

Cette qualité est aussi influencée par les films négatifs et positifs. En effet l'épaisseur du film n'est pas négligeable par rapport à la taille de la piste son. Les problèmes de diffusion dans les différentes couches d'émulsion d'une copie couleur réduisent la précision de l'image sonore photographique. Pour réduire les problèmes à l'enregistrement, on utilise dorénavant un laser pour exposer la piste sonore dans la caméra son.

Vitesse du son: 340 mètres/seconde

LED: Diode électro-luminescente.

Si on tient compte de la faible vitesse du son et de la taille des cinémas, le son arrivera plus tard au fond de la salle que sur le devant. C'est pourquoi le son est reporté légèrement en avance de 21 images sur la copie afin d'obtenir un synchronisme correct sur l'ensemble de la salle.

A la lecture le son est lu après la fenêtre de projection de l'image grâce à une cellule optique. Un faisceau de lumière traverse la piste optique pour éclairer une cellule photo-électrique. Les variations d'éclairage dues à la piste sonore sont transformées en variations électriques équivalentes. Après les lecteurs à fente projetée, on utilise aujourd'hui les lecteurs à LED.

Le lecteur a aussi une partie mécanique assez importante pour stabiliser et éliminer les fluctuations de vitesse du film dûes en grande partie au mouvement saccadé de l'obturateur de projection de l'image.

Piste Cyan: Le lecteur optique analogique a une source lumineuse rouge à la longueur d'onde de 600 nm. La piste cyan

En 2005, de nouvelles exigences mondiales en matière de protection de l'environnement ont obligé les laboratoires à abandonner le traitement d'empâtage sur la piste optique. En retenant les cristaux d'argent, ce traitement empêchait les pistes optiques de devenir transparentes aux infra-rouges, et donc illisibles par les lecteurs son. Cette technique avait été instaurée au moment du passage des copies noir & blanc à la couleur, et permettait de continuer à lire les pistes sur les 2 types de film, couleurs et noir & blanc.
La suppression de ce traitement a contraint l'ensemble des salles de cinéma dans le monde à changer le lecteur son des projecteurs. Le nouveau lecteur optique analogique a une source lumineuse rouge qui a donner son nom à la nouvelle piste optique.
L'ensemble des distributeurs de films ont déployé cette technique durant l'année 2005. En 2006 les salles doivent toutes être conformes pour lire la piste cyan. Dans le cas contraire, la lecture du son se fait avec une atténuation de 12 dB environ, une augmentation du bruit de fond, un mauvais dématriçage du dolby A ou SR rendant le film quasiment inaudible ...
Ce changement ne concerne pas les pistes numériques.

Dolby A: réducteur de bruit de fond à 4 bandes utilisant la compression/expension.

Dolby SR: Spectral Recording à 10 bandes variables.

courbes isoniques: dites de Flechter & Munson, indiquent les niveaux de sensibilité aux différentes fréquences d'une oreille humaine moyenne.

DolbySRCLIQUEZ DESSUS

Le DOLBY SR ®

Le Dolby permet l'enregistrement et la lecture de 4 pistes "distinctes". Pour cela il fait appel à un réducteur de bruit de fond et un matriçage-dématriçage.

L'emploi d'un réducteur de bruit de fond sert à améliorer la qualité du son. Au début du Dolby Stéréo on utilisait le Dolby A. Il est aujourd'hui abandonné pour le Dolby SR. Plus récent et plus complexe ce dernier est de meilleur qualité. Il fonctionne avec 10 filtres différents. Cinq sont à spectre fixe et gain variable et les cinq autres à spectre glissant et gain fixe. Ils sont combinés entre eux après une analyse spectrale pour former un filtre composite. Le tout fonctionne en temps réel.

L'analyse spectral tient compte de la sensibilité particulière de l'oreille humaine et préfigure ce qui sera utilisé dans la compression numérique.

phase: c'est un décalage temporel entre deux signaux.

Le matriçage n'en est pas moins complexe. L'opération consiste en effet à mettre sur les deux traces de la piste optique les quatre pistes différentes issues du mixage. Cette opération se fait en utilisant une combinaison de niveaux et de phase pour "coder" l'information.

A la lecture on doit donc dématricer le Dolby Stéréo pour répartir à nouveau les quatre pistes du mixage dans les canaux de diffusion correspondant. Contrairement aux systèmes 5.1, le Dolby Stéréo n'a pas d'ambiance stéréo et le canal de renfort de basse n'est pas enregistré séparément mais déduit des quatre pistes.

Le matriçage-dématriçage est donc très sensible aux problèmes de niveaux et aux problèmes liés à l'enregistrement. Un maximum de contrôle doit être effectué pour éviter tout dérapage du système qui peut orienter de façon erronée les sons à la projection. C'est pourquoi un consultant Dolby suit chaque film. Enfin toujours pour les mêmes raisons, les 4 pistes de mixage ne sont pas réellement séparées et la spacialisation des sons est plus limitée.

Bolex

Si les deux systèmes monophonique et Dolby Stéréo sont loin d'être parfaits, ils ont permis au cinéma de devenir sonore et de standardiser la reproduction du son au niveau mondial. Cette universalité et cette tenue dans le temps est un grand point fort de la projection 35 mm qui est en train de disparaître au profit de standard de vidéo numérique à durée de vie beaucoup plus réduite.


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