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CAPTURE VHS , Quelle(s) résolution(s) ?


352 x 288 / 240 x 576 / 720 x 576 ....Quand on cherche avec quelle résolution numérique il faut acquérir ses cassettes VHS , on croule vite sous des réponses contradictoires.
Le mieux est donc de se prendre par la main et d'essayer de trouver par soi-même en fonction de son matériel, la solution qui sera la plus performante.
Pour cela, je me suis bricolé ce petit mode opératoire.

Aprés bricolage d'une vidéo test de référence , je vais simplement capturer dans différentres résolutions et comparer les résultats.


Video test : Elle consiste en une suite de 3 mires analogiques classiques et d'une image aérienne riche en détail, le tout trouvé sur internet. ici et ici
Avec ces 4 images, je construit un DVD que je vais lire sur un lecteur DVD et capturer une première fois la vidéo sur une bande VHS neuve ( important) en connectant par péritel lecteur DVD (Panasonic DMR-EH55) et magnétoscope (PhillipsVR 450 ) .

La video test étant sur bande, il suffit de la re-capturer sur PC via l'entrée vidéo du périphérique de capture (ici CG Nvidia geforce mx 400 vivo)
Les résolutions de capture testées ont été : 384 x 288 | 240 x 576 | 352 x 576 | 384 x 576 | 480 x 576 | 704 x 576 | 720 x 576

Enfin les vidéos ont été capturées en huffyuy (yuy2) sans pertes.
Pour comparer les captures qui sont dans des résolutions différentes, je vais les redimentionner toutes en 720 x 576 au moyen d'avisynth et l'algorithme de lanczos + un petit crop pour éliminer les bordures.

Tout ceci peut se faire en 1-2 heures environ.

image iso du DVD de test prête à graver


 
 
CAPTURES
 
Capture 1
 
sélécteur

Capture1 zoom
 
sélécteur

 
Capture 2
 
sélécteur

Capture 2 zoom
 
sélécteur

 
Capture 3
 
sélécteur

Capture 3 zoom
 
sélécteur

 

 

 

A la vue des captures on peut tirer deux conclusions.

  • La résolution de capture 384 x 288 est définitivement la plus mauvaise en qualité.
    Le VHS PAL balaye 576 lignes horizontales entrelacées . Il est indispensable de numériser avec une résolution verticale d'échantillonage de 576 pixels . Avec une résolution de capture de seulement 288 px , seulement la moitié de l'information verticale VHS est numérisée. Ce qui se traduit par un aliasing trés fort sur toutes les diagonales et une perte d'information évidente.
    Seule la résolution verticale de 576 (PAL) permet d'espèrer capturer le maximum d'information dans cette direction.

  • En augmentant progressivement la résolution horizontale de 240 vers 720, on observe également un accroissement de la qualité de capture entre 240 . 352 . 384 . 480 ...x 576
    A partir de la résolution de capture 480 x 576 , la qualité reste visuellement constante et n'évolue plus jusqu'à 720 x 576 .
240 lignes - 240 pixels

Capturer avec un échantillonage de seulement 240 pixels dans la résolution horizontale est trés insufisant pour capter la totalité de l'information contenue la définition horizontale VHS.
Pourtant on lit, ici ou là, que la définition horizontale est de 240 lignes.
Cela n'a rien à voir avec la quantité de pixels suffisants pour l échantillonage . Il s'agit d'une mesure purement analogique qui indique le nombres max de lignes distinctes qu'il sera possible de différencier dans la largeur de l'image.
Cette mesure s'effectue à l'aide de mires comme celle de la capture 2 où l'on remarque que un échantillonage de seulement 240 pixels n'est pas en mesure de rendre 240 lignes.
Il faut plus d' échantillons numériques (pixels) pour rendre le même nombre de lignes (analogiques)

C'est seulement à partir de 352 échantillons horizontaux minimum que l'on peut capturer les 240 lignes du VHS .( 256 sur ma mire ?)

Pour mieux comprendre
La bande passante VHS est fixée à 3 MHz (nous sommes dans le monde analogique)
Pour échantilloner correctement un signal analogique il faut minimum que la fréquence d'échantillonage soit le double de la fréquence maximale du signal analogique.
théorème de Nyquist-Shannon
Il faut donc une fréquence d'échantillonage minimum de 6 MHz soit 6 000 000 échantillons par seconde.
Sachant que dans le format PAL une ligne (visible) est balayée en 52 µs , il faut au minimum:
6 000 000 Hz * 0.000052 s = 312 échantillons ou pixels par lignes.
La résolution la plus proche utilisée en video sera 352

Principe du calcul ici (en anglais )

 

Pour revenir à nos captures, 352 est donc une valeur minimum. Cependant la qualité s'améliore encore un petit peu dans les résolution supérieures. Le maximum étant obtenu pour 480 x 576.. 704 x 576 et 720 x 576 n'apportent rien de plus.

Dans le cas de cet exemple, la résolution de capture optimale est donc de 480 x 576 minimum.

Mais tous ces résultats bruts sont à pondérer par le fait que:

Celui qui souhaite capturer directement dans un format compatible directement avec un authoring DVD n'aura le choix qu'entre 352 x 576ou 720 x 576. (éventuellement, 704 x 576 est aussi compatible DVD)
720 x 576 sera le meilleur, mais trés faiblement, pour une taille finale (à qualité d'encodage égale) beaucoup plus importante. => moins de place par DVD.

Une solution intermédiaire pourrait être de capturer directement en 480 x 576 (qui est comme chacun sait ) la résolution SVCD et de patcher le mpg obtenu en 720 x 576 de façon à pouvoir l'authorer comme un DVD .
DVDPatcher


Celui qui souhaite une qualité sans concession et retravailler un peu (ou beaucoup) ses captures, devra passer par une étape d'acquisition de la meilleure qualité possible.
(codec lossless , ou éventuellement MPEG2 haux débit )
Comme la video sera réencodée une deuxième fois, l'acquisition peut se faire sans pb à partir de 480 x 576.
Il sera possible lors de cette étape de cropper , désentrelacer , débruiter , etc... et d'obtenir un rendu final bien plus intéressant et moins lourd que lors de l'acquisition directe en format DVD.

Le gros inconvéniant est bien sûr le temps de conversion VHS >>DVD risque d'exploser.
10 heures de traitement pour une heure de capture est sans pb envisageable.

Qui à 200heures de VHS à numériser oubliera de suite ce genre de capture.
Il n'y a pas de meilleure méthode, il n'y a que celle qui est le mieux adaptée aux besoins de chacun.

Pour ceux qui veulent encore approfondir, il y a le trés complet guide de la capture TV analogique sur Doom9 (en anglais hélas)
http://www.doom9.org/capture/start.html
et en particulier cette page
http://www.doom9.org/capture/sizes_advanced.html

 

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