les techniques du cinéma




Enfermé dans une salle obscure face à des images brillantes et colorées qui s'animent sur un écran de grandes dimensions, entièrement enveloppé par un son Dolby stéréo, le spectateur contemporain – peut‑être plus encore que celui de l'époque des frères Lumière – est soumis à la magie du cinéma. Cette magie n'est pas, bien évidemment, le résultat d'un tour de passe‑passe, mais celui d'une combinaison de techniques.
Le principe de la projection cinématographique


Il consiste à faire apparaître sur un écran une série de vues photographiques sur lesquelles ont été «immobilisées» les phases successives de mouvements filmés. Entre deux vues, l'écran est plongé dans l'obscurité, un obturateur coupant le faisceau lumineux du projecteur afin de dissimuler l'avance du film jusqu'à la vue suivante. Une cadence d'environ 16 images par seconde – celle qui était utilisée à l'époque du cinéma muet – suffit à dissimuler l'alternance d'éclairement et d'obscurité de l'écran et, par conséquent, le fait que l'on projette des vues fixes. Le passage à 24 images par seconde, au moment de l'avènement du cinéma sonore, a amélioré la restitution des mouvements rapides, qui demeuraient quelque peu saccadés à la cadence du muet. L'introduction d'obturateurs supplémentaires a permis, au cours des années 1910, de faire disparaître la sensation de scintillement, gênante mais supportable en raison de la faiblesse d'éclairement des écrans aux premiers temps du cinéma.
Les caractéristiques techniques de l'image Dans la chambre noire des origines, l'image inversée obtenue par le passage des faisceaux lumineux à travers un simple trou (le sténopé) était peu lumineuse. Dès la Renaissance, on a pu substituer au sténopé un système optique constitué de lentilles jouant un rôle équivalent au cristallin de l'œil: l'objectif. Celui-ci organise la trajectoire de la lumière en déviant les rayons selon un certain angle, de façon qu'ils couvrent un champ de vision déterminé: ce dispositif est appelé focale. L'objectif régule en outre la quantité de lumière qui parvient à la surface sensible du film au moyen d'un «robinet à lumière», le diaphragme. Il effectue enfin la mise au point de l'image inversée du monde extérieur qui s'inscrit sur cette surface sensible.


Les focales Il s'agit de la distance qui sépare le foyer, lieu où se forme l'image nette d'un sujet situé à l'infini, du centre de l'objectif (généralement le diaphragme). La distance focale varie en fonction du pouvoir de réfraction de l'objectif. Plus cette distance est faible, plus grande est l'ouverture angulaire et plus vaste est le champ (portion d'espace embrassée par l'image): ce type d'objectif est dit «à courte focale», ou encore «court foyer». L'objectif à très courte focale (moins de 20 mm) est le grand angle: l'usage en a été systématisé par l'opérateur d'Orson Welles, Gregg Toland, dans Citizen Kane (1941). Au contraire, plus la focale est longue, plus l'ouverture angulaire est faible et plus le champ couvert est étroit: il s'agit alors d'un objectif à longue focale, dit aussi «long foyer». Le téléobjectif est un très long foyer réalisé selon une combinaison optique spéciale (plus de 100 mm). L'usage du long foyer a été systématisé par certains cinéastes des années 1960 et 1970, comme Claude Lelouch (Un homme et une femme, 1966). Il a pour effet d'écraser la profondeur du champ.

La focale intermédiaire, dite «moyenne» ou «normale», correspond approximativement à la vision de l'œil humain (de 32 à 40 mm pour une image en 35 mm). Certains cinéastes, tel Robert Bresson, l'emploient à l'exclusion de toute autre.
Le format de l'image

En 1889, George Eastman lance sur le marché la pellicule en Celluloïd destinée à son appareil photographique «grand public», le Kodak. C'est le support, large de 35 mm, que Thomas Edison utilise pour son Kinetoscope et qu'il perfore de chaque côté. Le film professionnel standard utilisé de nos jours (toujours large de 35 mm) présente sensiblement la même disposition relative de l'image et des perforations; le format de l'image, en revanche, a été légèrement modifié (à partir de 1929) pour laisser une place à la piste sonore sur le bord de la pellicule.
Le format sonore


Alors que dans le format muet l'image est haute de 18 mm et large de 24 mm (dans un rapport de 1: 133), la piste sonore lui fait subir une amputation. Pour éviter que l'image soit trop carrée, on augmente la hauteur de la barre noire de séparation entre les images, qui ont chacune une hauteur réduite à 16 mm, pour une largeur de 22 mm, dans un rapport de 1: 137 qui définit le format standard du cinéma sonore (dit aussi 137).
Le format CinémaScope


Mis au point par le professeur Chrétien en 1929, le CinémaScope est exploité à partir de 1953 par la Fox. Dans ce procédé, on utilise un anamorphoseur (hypergonar) qui permet de comprimer l'image en largeur à la prise de vues, puis de la rétablir à la projection par une expansion latérale. Le film en 35 mm comporte des images agrandies par rapport au format standard (187 mm de haut sur 238 mm de large) qui, après désanamorphose, parviennent sur l'écran au format 1: 255.


Le panoramique


Au cours des années 1950, après le succès du CinémaScope et de son dérivé, le Scope, la mode est à l'écran large. On essaie le film de 70 mm (avec six pistes magnétiques), qui permet d'obtenir à l'écran des images au format 1: 22; mais il exige un équipement trop coûteux. Les exploitants trouvent alors le moyen de projeter les films standard en écran large grâce à l'usage de fenêtres de projection diminuées en hauteur, l'image étant agrandie en proportion. Face à cette vogue, un nouveau standard sonore a dû être défini: sur film de 35 mm, les images occupent désormais une fenêtre plus étroite en hauteur, au format 1: 166, dit panoramique. Il existe également un format 1: 185, dit italien. Cet état de choses est paradoxal: la définition de l'image souffre d'un surcroît d'agrandissement tandis que la surface perdue du film atteint des proportions importantes.


Le film ou pellicule


Un film est fait d'un support transparent, long ruban souple sur lequel est étalée une émulsion, ou couche sensible, propre à enregistrer les vues prises lors du tournage. Pour distinguer les deux faces d'un film, on a coutume d'opposer la face brillante, celle du support, et la face mate, celle de l'émulsion.


Le support Ses caractéristiques techniques doivent être la transparence, la souplesse, la stabilité et la solidité. On utilisait à l'origine du cinéma un support en nitrate de cellulose (ou «film flam»), choisi pour ses très bonnes performances mécaniques et sa solidité; mais cette matière, chimiquement très instable, s'autodégrade rapidement et est en outre explosive et très inflammable. Son usage a donc été interdit en France à partir de 1951. Depuis cette date, on utilise généralement – pour les films de tous formats, et notamment pour les formats amateur comme le super-8 – un support en acétate de cellulose (dit «film non flam» ou «film de sécurité»), qui brûle beaucoup plus lentement et difficilement. Depuis quelques années, on utilise également des supports non cellulosiques en polyester. Beaucoup plus résistants et stables, ces supports ne sont cependant pas encore très répandus.


La couche sensible Elle est constituée d'une dispersion de sels d'argent photosensibles dans une couche de gélatine. L'enregistrement des images par réaction des sels d'argent à la lumière peut être opéré selon deux processus: le premier consiste à impressionner un négatif (où l'image représente l'inverse des luminosités du sujet réel) à partir duquel on peut tirer plusieurs positifs – ce processus est essentiellement utilisé dans le cadre du cinéma professionnel; le second consiste à employer une émulsion inversible qui fournit directement une image projetable, dispensant ainsi de l'étape du négatif – ce processus est plutôt réservé à l'usage amateur.

Les appareils de prise de vues


Ils descendent de l'antique chambre noire, en italien camera oscura, d'où a été tiré le mot caméra. En français, ce vocable est aujourdhui réservé aux appareils d'enregistrement des images en mouvement, alors qu'en anglais le terme désigne également les appareils photographiques.

La caméra combine trois dispositifs: une chambre noire photographique – elle n'est en effet rien d'autre qu'un appareil photographique capable d'enregistrer très rapidement une longue suite d'images; une bande perforée recouverte d'une couche sensible qui défile dans un couloir; une griffe permettant l'avance intermittente du film (invention des frères Lumière).


Le mécanisme Pour que la caméra puisse enregistrer les phases successives du mouvement, il faut que l'image fournie par l'objectif tout au long d'une prise de vues soit fixée à intervalles réguliers et rapides sur la pellicule. Pour ce faire, le film est immobilisé en cadence – 24 fois par seconde – derrière l'objectif (à la projection, on peut produire des effets d'accéléré ou de ralenti en adoptant une cadence différente de celle de l'enregistrement des images). Pendant que le film est immobilisé, les rayons lumineux issus de l'objectif impressionnent la couche sensible à l'intérieur du cadre délimité par la fenêtre de prise de vues. Après cette phase d'exposition, un obturateur s'interpose entre l'objectif et le film, qui avance alors, grâce au dispositif de la griffe, de la longueur requise pour que les images enregistrées ne se chevauchent pas.

Le film vierge provient de la bobine débitrice et, après avoir été impressionné, s'enroule sur la bobine réceptrice. Dans les caméras adaptées aux pellicules de 35 mm ou de 16 mm, le film est entraîné avant et après le couloir par des débiteurs dentés tournant à vitesse constante. La traction exercée sur le film est ainsi à la fois continue et répartie sur plusieurs perforations, et la griffe n'a plus à entraîner que la faible longueur de film comprise entre les débiteurs.

À l'époque du cinéma muet, les caméras étaient entraînées à la main, l'opérateur s'efforçant de tourner la manivelle le plus régulièrement possible, au rythme d'une marche militaire. Les années 1920 ont vu les choses se compliquer: ainsi, les projectionnistes américains avaient tendance à montrer les films à une vitesse accélérée (qui pouvait aller jusqu'à 26 im/s) pour gagner le temps d'une séance supplémentaire; ce qui fait qu'au tournage, on accéléra en conséquence, pour compenser. Il n'en était pas de même en Union Soviétique, qui n'avait pas ces préoccupations commerciales. De même, en France, les normes de projection étaient, semble-t-il, à peu près respectées. Mais ce qui complique encore le problème, c'est que les vitesses de tournage et de projection étaient relativement variables pour les différentes séquences d'un film: telle scène aux déplacements rapides, par exemple, était tournée et projetée plus rapidement pour obtenir un meilleur rendu du mouvement. Ce que les historiens peuvent repérer d'après les instructions des partitions musicales d'accompagnement (au temps du muet, un orchestre ou au moins un piano jouait dans la salle pendant les projections).

Le parlant, qui exige une vitesse parfaitement constante, a généralisé l'usage des moteurs électriques. Aujourdhui, le nombre de films ne sont plus tournés à 24, mais à 25 im/s, en prévision de leur diffusion télévisée.
L'enregistrement du son


Trois grands procédés d'enregistrement et de reproduction des sons ont été utilisés par le cinéma à différentes époques: l'enregistrement phonographique sur disque; l'enregistrement photographique sur piste optique; l'enregistrement magnétique sur bande, ou sur piste couchée sur la pellicule.


L'enregistrement sur disque C'est le plus ancien; les vibrations sonores sont gravées dans les aspérités d'un sillon découpé par un stylet dans la cire, la gomme ou une matière plastique. Au début du siècle, la sensibilité des enregistreurs mécaniques est faible. Les films parlants des origines sont sonorisés en play‑back: on enregistre dabord les voix sur un disque, qui diffuse le son lorsque la scène est rejouée devant l'appareil de prise de vues. La puissance de reproduction acoustique est également assez faible, ce qui limite l'utilisation du procédé à de petites salles. Il disparaît au début des années 1930, victime de la solution plus logique du son optique.


L'enregistrement photographique Dans le procédé optique, le son lui-même est transformé en image photographique. Les vibrations sonores sont traduites en variations de tension électrique par un microphone. Après amplification, ces variations électriques sont à leur tour traduites sur une émulsion photographique selon deux procédés différents: variation d'éclairement et de temps d'exposition (procédé dit «à densité variable»); variation de surface lumineuse obtenue par un volet mécanique ou un galvanomètre à miroir (procédé dit «à densité fixe»).

Malgré sa médiocre fidélité, le son optique est aujourdhui le procédé presque exclusivement utilisé pour l'exploitation en salle. Il présente en effet des avantages du point de vue de la duplication, le tirage du son et de l'image s'effectuant conjointement dans la même tireuse et le développement ayant lieu dans la même machine. Mais au niveau de la prise de son, au moment du tournage, l'enregistrement photographique est un procédé compliqué et encombrant: il a été totalement remplacé depuis les années 1960 par le son magnétique.


L'enregistrement magnétique Inventé par le Danois Poulsen en 1898, l'enregistrement magnétique n'a été commercialisé en Allemagne et en Grande‑Bretagne qu'au cours des années 1930. Ses premières applications au cinéma datent de l'après‑guerre et ont dabord concerné le cinéma de format réduit (16 mm et 95 mm). Il accompagne le CinémaScope, avec quatre pistes magnétiques couchées sur un film à perforations carrées.

Jusqu'à la fin de la décennie 1950, le son magnétique était, malgré ses performances, à peine plus employé que les techniques conventionnelles pour l'enregistrement synchrone en extérieurs. Les magnétophones étaient lourds, leurs lampes fragiles et grosses consommatrices d'énergie. Vers 1960, tout a tout changé: les lampes à vide remplacées par des transistors, le magnétophone voyait son poids passer de 90 kg à 9 kg environ. Cette «révolution technologique» est une des causes directes de l'éclosion du cinéma‑vérité.

Les équipements électroacoustiques nécessaires à l'enregistrement et à la lecture (microphone, amplificateur, haut‑parleur) sont identiques à ceux utilisés pour le disque ou le son optique. La bande sonore est cependant constituée par un enduit d'oxyde de fer ou de chrome étendu sur un support; elle défile dans l'entrefer d'un électroaimant, la tête magnétique. Selon ce procédé, le son est immédiatement audible; il est également effaçable. Les performances du son magnétique sont bien supérieures à celles du son photographique. Son coût de revient est malheureusement élevé, car il suppose une manipulation supplémentaire de la bande optique‑image, sur laquelle il faut déposer les pistes magnétiques. Bien que de qualité fort supérieure au son optique, il ne l'a pas détrôné au niveau de l'exploitation en salle.
Les effets spéciaux


Au cours des années 1970 et 1980, le spectaculaire développement des cinémas fantastique, d'épouvante et de science‑fiction a mis en avant les possibilités remarquables des trucages et autres effets spéciaux.

On distingue habituellement ces derniers en fonction des techniques qui permettent de les produire: dispositifs spéciaux sur les lieux de tournage, manipulations de caméra au moment de la prise de vues, travail de développement en laboratoire. Sur les lieux de tournage, les effets spéciaux sont obtenus par l'utilisation de décors (trompe‑lœil), de maquettes de différentes tailles, de vitres et de miroirs. L'une des techniques les plus connues est celle de la transparence, qui permet de filmer des comédiens en studio pendant que défile derrière eux un décor animé préalablement enregistré. Les principaux trucages à la prise de vues consistent en effets de ralenti ou d'accéléré, en inversions de mouvement (un lâcher de grains de riz depuis un hélicoptère simule un envol de sauterelles, par exemple), en surimpressions d'images (qui permettent aussi de créer l'illusion de dédoublement d'un personnage lorsque celui-ci joue devant un fond noir qui, ne renvoyant pas la lumière, laisse à son emplacement le film vierge et disponible pour une nouvelle impression), en effets de perspective (qui donnent l'illusion de personnes ou d'objets de tailles très différentes). En laboratoire, on obtient toute une gamme d'effets grâce à une tireuse optique spéciale, la Truca, qui permet la duplication partielle d'une bande sur une autre. La technique la plus utilisée est celle du cache‑contre‑cache, où l'on masque sélectivement une partie de l'image afin de dégager un espace pour la surimpression d'un nouvel élément visuel.