Extrait actualisé Le Monde de la Vidéo

LA TECHNIQUE DU MAGNéTOSCOPE

Le principe de la vidéo analogique est celui de l'enregistrement magnétique d'images et de sons. Des signaux électriques émis sous forme de vibrations par une caméra video ou par un émetteur de télévision sont convertis en champs et inscrits sur une bande magnétique.

Cette bande magnétique (tape en anglais) se compose d'un support en polyester, enduit d'une très fine couche de microscopique particules d'oxyde magnétique (il s'agit en général d'oxyde de fer ou de dioxyde de chrome), environ 0,2 µm sur 0,3 µm (1 µm=1/1000mm)

Pour traduire les signaux électriques  en champs magnétiques et, inversement , pour reconvertir ces champs magnétiques en signaux électriques, le magnétoscope utilise des têtes audio et vidéo. Ces têtes comprennent un noyau magnétique entouré d'un bobinage.  Le courant envoyé dans le bobinage créé des petits champs magnétiques dans le noyau de la tête. L'intensité de ce champs magnétiques dépend de la puissance du courant électrique qui passe dans le bobinage.

Le processus inverse est absolument identique : les champs magnétiques recréent un courant électrique dans le bobinage. A cet effet, une fente appelée entrefer est pratiquée dans le noyau de la tête  - la plus fine possible, pour permettre l'inscription des hautes fréquences. Dans cette fente de la tête et dans ses environs immédiats, règne un champ magnétique qui influence la couche magnétisable de la bande en attirant les particules métalliques dans une direction déterminée. Le courant électrique peut ainsi être enregistré sur la bande  magnétique et les images et les sons viennent s'y inscrire lors de son passage devant la fente.

Dès que le morceau de bande magnétique ne subit plus l'influence de la tête, la position des particules métalliques magnétisées ne change plus. Il faudra que la bande magnétisée passe de nouveau à proximité d'un champ magnétique pour que les particules soient attirées dans une autre direction. Dans ce cas, l'information stockée sera évidemment perdue. Il faut donc éviter à tout prix que la bande enregistrée se trouve dans le voisinage d'un champ magnétique. Attention : les haut-parleurs, radio et appareils de télévisions, écrans d'ordinateurs sont toujours entourés d'un champ magnétique assez puissant, même lorsqu'ils ne fonctionnent pas.

La vitesse

Il faut un nombre considérable de vibrations électriques électriques pour enregistrer une seule secondes d'images et de son. Pour inscrire une image au moyen d'un magnétoscope, 5 000 000 de vibrations par seconde sont nécessaires. Le nombre de vibrations par seconde  représente la fréquence et s'exprime en hertz (Hz) , ou pour les grands nombres, en mégahertz (MHz). Un mégahertz vaut un million de hertz.
Pour que la bande puisse être magnétisée dans le cas de très hautes fréquences, il faut que la fente de la tête d'enregistrement soit très étroite ou que la vitesse de défilement de la bande soit très rapide : plus la bande passe vite, plus le nombre d'informations inscrites est grand, un plus le nombre d'informations inscrites est grand, un plus long morceau de bande étant magnétisé dans un temps plus court.
Dans le cas de l'enregistreur audio à cassettes, par contre, le fréquence du signal audio (son) n'est pas aussi élevée. De ce fait, la bande peut défiler relativement lentement devant la tête d'enregistrement (4,75cm par seconde). Dans ce domaine, la plus haute fréquence qui puisse être utilisée (au prix de nombreux artifices, parfois!) ne dépasse pas 20 000Hz - ce qui est donc très loin de la fréquence du signal vidéo enregistré par le magnétoscope.

Des pistes obliques

Si l'image vidéo devait être enregistrée de la même manière que le son sur un enregistreur audio à cassettes, il faudrait que la bande passe par la tête à la vitesse de 4 à 5 mètres par seconde. La consommation de bande serait donc énorme !.
La solution consistait, dès lors, à enregistrer les signaux sur de courtes pistes disposées en oblique.
En jargon professionnel, on parle de balayage hélicoïdal. Cette disposition des pistes en obliques permet, en effet, une utilisation plus efficace de la bande qu'un enregistrement longitudinal. L'information vidéo est donc "inscrite" sur la bande en oblique.
Le dispositif de balayage hélicoïdal peut comporter une ou deux têtes. Les systèmes actuels en utilisent deux, disposées sur un disque tournant à la vitesse de 1500 tours par minute. Selon les systèmes, le disque qui porte les têtes est monté sur un tambour fixe, un autre tambour étant mobile, ou bien il tourne entre deux tambours fixes. Les deux tambours forment le cylindre d'analyse. La bande est alors transportée légèrement en oblique, à une vitesse constante, le long de ces tambours. De ce fait, les pistes sont "dessinées" sur la bande transversalement et non longitudinalement. Selon le système utilisé, également, les pistes magnétiques sont juxtaposées ou séparées par des espaces inter-pistes.

Les espaces inter-pistes

Le premier magnétoscope apparu sur le marché, le N1500 de Philips, possédait une vitesse de défilement de 14,9cm/sec., soit une vitesse relative de 8,10 m/sec. Les pistes n'étaient pas juxtaposées, mais séparées par un espace inter-pistes de 57 µm. De ce fait, la consommation de bande étaitn assez importante, rendant l'utilisation de ce type d'appareil couteuse. C'est pourquoi d'autres fabricants s'employèrent à trouver une solution à ce problème.
En fait, il suffisait de réduire la vitesse de la bande sans modifier la vitesse de de rotation des tambours. Les pistes magnétiques se rapprochaient ainsi l'une de l'autre et l'on perdait moins de place.
Philips appliqua cette méthode d'enregistrement  plus tard, dans son système Video2000. Par ailleurs, la bande y fut divisée en deux parties, ce qui permit de doubler la durée d'enregistrement.

Un autre problème apparut cependant alors. En effet, du fait que les pistes magnétiques se trouvaient juxtaposées, elles pouvaient s'influencer  l'une de l'autre et les têtes vidéo risquaient ainsi de perturber une partie  de la piste déjà enregistrée. Pour éviter cet écueil, il fallut disposer il fallut disposer les entrefers des têtes de façon à ce qu'ils forment un angle. Grâce à cette nouvelle disposition, le signal que chaque tête inscrit sur la bande est placé sous le même angle. Les têtes ne sont donc pas influencées par les pistes avoisinantes, ce qui améliore très nettement la qualité de l'image.
Pour limiter le plus possible la consommation de bandes, les fabricants ont cependant dû accepter certains compromis.
Ainsi, par exemple, la fréquence la plus haute qui peut être enregistrée ne dépasse pas 3,2 MHz, alors qu'il faudrait 5 MHz. La qualité de l'image en pâtit, évidemment, mais reste, malgré tout, acceptable.

Les autres pistes

En dehors des signaux videos, d'autres informations sont nécessaires pour enregistrer et reproduire des images de télévision. Par exemple, chaque bande possède pour le son une piste audio sur laquelle nous reviendrons plus loin. Une autre piste séparée enregistre les signaux destinés à mettre en phase les mouvements qui assurent l'analyse de l'image à l'enregistrement et sa synthèse à la lecture. Ces signaux sont enregistrés par une tête fixe séparée, puis reproduits,. Ils sont indispensables, notamment, pour indiquer où s'arrête exactement une image télévisée et où commence la suivante. Emis par la caméra video, ils s'inscrivent sur la piste de synchronisation. Ils sont également envoyés par l'émetteur pour que le poste de télévision et le magnétoscope puissent fonctionner de façon parfaitement synchrone.
Dans le magnétoscope, les signaux de synchronisation règlent (à l'intérieur de certaines limites) la vitesse de la bande.
Ce processus est essentiel pour que les têtes video entament une nouvelle piste magnétique exactement au bon endroit.
Au moment de l'enregistrement, c'est la caméra video ou l'émetteur qui commande l'enregistreur. Pour la reproduction, au contraire, c'est l'enregistreur qui commande le téléviseur. A la suite de différences fabrications ou de fluctuations de température, il peut arriver qu'une bande enregistrée sur un autre magnétoscope présente des problème d'image, simplement parce que les pistes video ne sont pas lues au moment exact. C'est pourquoi la plupart des magnétoscopes sont équipés d'un dispositif "tracking", qui règle la vitesse des têtes et du défilement de la bande.
Certains systèmes, comme le Video2000 ou le Video8, ne sont cependant pas équipés de ce bouton. Sur ces modèles, les fabricants ont alors prévu une correction automatique, effectuée par le biais d'autres techniques.

Le son

Le son est enregistré et lu par une tête séparée fixe, la tête audio. La piste audio réservée au son est située sur el bord inférieur de la bande enregistreuse, à l'opposé de la piste de synchronisation .
La tête audio peut être mono ou stéréo. Dans ce dernier cas, la piste audio est divisée en deux parties.
Avec le magnétoscope HIFI-Stéréo, le son est enregistré différemment. Mais tous ces enregistreurs disposent d'uen tête audio fixe, de sorte qu'ils peuvent être utilisés avec des bandes non prévues pour la HIFI.