Camera elements

Techniques de balayage d’images

Le balayage entrelacé et le balayage progressif sont les deux techniques disponibles aujourd’hui pour la lecture et l’affichage d’informations produites par des capteurs d’images. Le balayage entrelacé est utilisé principalement dans les capteurs CCD, alors que le balayage progressif est utilisé dans les capteurs CCD ou CMOS. Les caméras réseau peuvent exploiter l’une ou l’autre technique de balayage. (Les caméras analogiques, quant à elles, ne peuvent utiliser que la technique du balayage entrelacé pour le transfert des images sur un câble coaxial et pour leur affichage sur des moniteurs analogiques.)

Le balayage entrelacé

Lorsqu’une image entrelacée est produite par un capteur CCD, deux champs de lignes sont générés : l’un affichant les lignes impaires et l’autre affichant les lignes paires. Toutefois, pour créer le champ impair, des informations des lignes paires et impaires sur un capteur CCD sont combinées. Le même principe est valable pour le champ pair, où des informations des lignes paires et impaires sont combinées pour former une image toutes les deux lignes.

Lors de la transmission d’une image entrelacée, seule la moitié des lignes (alternant entre les lignes paires et impaires) d’une image sont envoyées simultanément, ce qui réduit de moitié l’utilisation de la bande passante. Le moniteur, par exemple un téléviseur traditionnel, doit également utiliser la technique de l’entrelacement. Les lignes paires (en premier lieu) et les lignes paires (en second lieu) d’une image sont affichées puis actualisées à 25 (PAL) ou 30 (NTSC) images par seconde, de sorte que l’oeil humain les interprète comme des images complètes. Tous les formats vidéo analogiques et certains formats HDTV modernes sont entrelacés. Bien que la technique de l’entrelacement crée des distorsions ou des artéfacts en raison des données « manquantes », ils ne sont pas très visibles sur un moniteur entrelacé.

Cependant, lorsque des images vidéo sont affichées sur un moniteur à balayage progressif (par exemple un moniteur d’ordinateur, qui balaie les lignes d’une image de manière consécutive), ces artéfacts peuvent se remarquer. Visibles sous la forme de « déchirures », ils sont dus au léger délai entre les actualisations des lignes paires et impaires, seule la moitié des lignes représentant l’image en mouvement tandis que l’autre attend d’être actualisée. Ce phénomène se remarque en particulier lorsque la vidéo est arrêtée et qu’un arrêt sur image est analysé.

Balayage progressif

Sur la gauche, une image à balayage entrelacé affichée sur un écran (d'ordinateur). Sur la droite, une image à balayage progressif affichée sur un écran d'ordinateur.

Avec un capteur d'images à balayage progressif, des valeurs sont obtenues pour chaque pixel sur le capteur et chaque ligne de données d'image est analysée de manière séquentielle, ce qui produit une image complète. En d'autres termes, les images capturées ne sont pas divisées en champs distincts comme avec le balayage entrelacé.

Avec le balayage progressif, une image entière est envoyée sur le réseau et lorsqu'elle est affichée sur un moniteur à balayage progressif, chaque ligne d'une image est placée sur l'écran, une à la fois, dans un ordre parfait. Les objets mobiles sont, par conséquent, mieux représentés sur un écran d'ordinateur à balayage progressif.

Dans une application de vidéosurveillance, cette technique peut être cruciale pour l'affichage des détails d'un objet en mouvement (p. ex., une personne qui s'enfuit). La plupart des caméras réseau Axis utilisent la technique du balayage progressif.

  • À gauche :une image JPEG de taille standard (704x576 pixels) provenant d'une caméra analogique avec balayage entrelacé.
  • À droite :une image JPEG de taille standard (640x480 pixels) provenant d'une caméra réseau Axis à balayage progressif.

Les deux caméras avaient le même type d'objectif et la vitesse de la voiture était la même (20 km/h). L'arrière-plan est clair sur les deux images. En revanche, le conducteur est visible uniquement sur l'image utilisant la technologie du balayage progressif.

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Le traitement de l’image