Carte de test

Une carte de test , également connue sous le nom de motif de test ou de test de démarrage/fermeture , est un signal de test de télévision , généralement diffusé à des moments où l'émetteur est actif mais aucun programme n'est diffusé (souvent à l'ouverture et à la fermeture de la session ).

Utilisées depuis les premières émissions télévisées, les cartes de test étaient à l'origine des cartes physiques sur lesquelles une caméra de télévision était pointée, permettant des réglages simples de la qualité de l'image. Ces cartes sont encore souvent utilisées pour l'étalonnage, l'alignement et la mise en correspondance des caméras et des caméscopes . À partir des années 1950, les images des cartes de test ont été intégrées dans des tubes monoscopes , ce qui a libéré l'utilisation des caméras de télévision qui auraient autrement dû être tournées pour diffuser en continu des cartes de test physiques pendant les heures d'arrêt.

Les modèles de test générés électroniquement, utilisés pour calibrer ou dépanner le chemin du signal en aval, ont été introduits à la fin des années 1960 et sont devenus couramment utilisés à partir des années 1970 et 1980. Ceux-ci sont générés par des générateurs de signaux de test , qui ne dépendent pas de la configuration correcte (et de la présence) d'une caméra, et peuvent également tester des paramètres supplémentaires tels que le décodage correct des couleurs, la synchronisation , les images par seconde et la réponse en fréquence. Ces modèles sont spécialement conçus pour être utilisés en conjonction avec des appareils tels qu'un vectorscope , permettant des réglages précis de l'équipement d'image.

La diffusion audio pendant que les cartes de test sont affichées est généralement une tonalité sinusoïdale , une radio (si elle est associée ou affiliée à la chaîne de télévision) ou de la musique (généralement instrumentale , bien que certaines diffusent également du jazz ou de la musique populaire ).

Les cartes générées numériquement sont arrivées plus tard, associées à la télévision numérique , et ajoutent quelques fonctionnalités spécifiques aux signaux numériques, comme la vérification de la correction des erreurs , le sous-échantillonnage de la chrominance , la signalisation du rapport hauteur/largeur , le son surround , etc. Plus récemment, l'utilisation de cartes de test s'est également étendue au-delà de la télévision à d'autres écrans numériques tels que les grands murs LED et les vidéoprojecteurs .

Les cartes de test contiennent généralement un ensemble de motifs permettant aux caméras et aux récepteurs de télévision d'être réglés pour afficher correctement l'image (voir les barres de couleur SMPTE ). La plupart des cartes de test modernes comprennent un ensemble de barres de couleur calibrées qui produiront un motif caractéristique de « points d'atterrissage » sur un vecteurscope , permettant d'ajuster précisément la chrominance et la teinte entre les générations de bandes vidéo ou de flux réseau. Les barres SMPTE, et plusieurs autres cartes de test, comprennent le noir analogique (une forme d'onde plate à 7,5 IRE , ou le niveau de configuration NTSC ), le blanc complet (100 IRE) et un « sous-noir », ou « plus noir que noir » (à 0 IRE), qui représente la tension de transmission basse fréquence la plus basse autorisée dans les émissions NTSC (bien que les excursions négatives du signal de couleur puissent descendre en dessous de 0 IRE). Entre les barres de couleur et le réglage approprié des commandes de luminosité et de contraste aux limites de perception de la première barre sous-noire, un récepteur analogique (ou un autre équipement tel que des magnétoscopes) peut être réglé pour offrir une fidélité impressionnante.

Des cartes de test ont également été utilisées pour déterminer les contours de couverture réels pour les nouvelles antennes et/ou réseaux de diffusion télévisée. En prévision du nouveau service commercial ITV dans les années 1950, l' Independent Television Authority (ITA) a chargé Belling & Lee, une société d'électronique britannique basée à Enfield , mieux connue pour avoir inventé le connecteur Belling-Lee un peu plus de trois décennies plus tôt, de concevoir une série de cartes de test et de diapositives Pilot Test Transmission destinées aux téléspectateurs potentiels et aux passionnés de DX pour tester le nouveau réseau d'émetteurs VHF Band III de l'ITA qui a été conçu avec l'aide du General Post Office (GPO), alors l' agence PTT gérée par le gouvernement britannique . Ces cartes de test, certaines comportant l' indicatif d'appel G9AED attribué par le GPO pour lesdites transmissions, comportaient une ligne ondulée dans un cercle au milieu de la carte de test avec une jauge de ligne à l'écran indiquée en miles qui était utilisée comme guide pour révéler la distance entre le récepteur, l'émetteur (temporaire) et une caractéristique du paysage de réplication provoquant des images fantômes . Ces cartes de test ont été principalement transmises à partir d'émetteurs mobiles temporaires attachés à des caravanes basées aux emplacements prévus des principaux émetteurs éventuels de l'ITA, tels que Croydon , Lichfield , Emley Moor et Winter Hill . Près d'une décennie plus tard, la BBC a commencé à utiliser une carte de test monochrome SMPTE modifiée rayonnant à partir de l' émetteur de Crystal Palace pour tester son nouveau réseau UHF qu'elle a finalement lancé sous le nom de BBC Two en 1964.

Les cartes de test sont également utilisées dans le contexte plus large des affichages vidéo pour les concerts et les événements en direct. Il existe une variété de modèles de test différents, chacun testant un paramètre technique spécifique : des barres monochromes en dégradé pour tester la luminosité et la couleur ; un motif hachuré pour le rapport hauteur/largeur , l'alignement, la mise au point et la convergence ; et une bordure à un seul pixel pour le surbalayage et les dimensions .

Les cartes de test sont aussi anciennes que les émissions de télévision, avec une utilisation documentée par la BBC au Royaume-Uni dans ses premières transmissions mécaniques Baird à 30 lignes à partir de 1934 et plus tard comme « signaux de réglage » simplifiés montrés avant le démarrage ainsi que dans la France occupée pendant la Seconde Guerre mondiale. Elles ont évolué pour inclure des réseaux pour les tests de résolution, des grilles pour aider aux ajustements de géométrie de l'image et des niveaux de gris pour les ajustements de luminosité et de contraste. Par exemple, tous ces éléments peuvent être vus dans une carte de test de 819 lignes de Radiodiffusion-Télévision Française introduite en 1953.

En Amérique du Nord, la plupart des mires de test, comme la fameuse mire à tête indienne des années 1950 et 1960, sont depuis longtemps reléguées aux oubliettes. Les barres de couleur SMPTE apparaissent de temps en temps, mais la plupart des diffuseurs nord-américains suivant désormais un programme de 24 heures, elles sont également devenues rares.

Avec l'introduction de la télévision couleur, des cartes de test générées électroniquement ont été introduites. Elles portent le nom de leur équipement de génération (ex : Grundig VG1000, Philips PM5544 , Telefunken FuBK , etc.), de la station de télévision (ex : carte de test BBC ) ou de l'organisation (ex : barres de couleur SMPTE , barres de couleur EBU ).

Dans les pays développés comme l’Australie , le Canada , le Royaume-Uni et les États-Unis , les impératifs financiers de la diffusion télévisée commerciale signifient que le temps d’antenne est désormais généralement rempli de programmes et de publicités (comme les publireportages ) 24 heures sur 24, et les diffuseurs non commerciaux doivent s’adapter.

Une conception de carte de test tardive, introduite en 2005 et entièrement adaptée aux diffusions HD, SD, 16:9 et 4:3, est définie dans la Rec. UIT-R BT.1729. Elle offre une conception de spécificité de marquage pour tester les conversions de format, l'échantillonnage de chrominance, etc.

Autrefois très répandues, les mires de test sont aujourd'hui rarement utilisées en dehors des studios de télévision, des centres de postproduction et de distribution. Elles ne sont notamment plus destinées à aider les téléspectateurs à étalonner leurs téléviseurs. Plusieurs facteurs ont conduit à leur disparition à cette fin :

• Les téléviseurs analogiques modernes contrôlés par microcontrôleur nécessitent rarement, voire jamais, de réglages, les cartes de test sont donc beaucoup moins importantes qu'auparavant. De même, les appareils photo et caméscopes modernes nécessitent rarement des réglages de précision technique, bien qu'ils soient souvent réglés pour compenser les niveaux de lumière de la scène et pour divers effets artistiques.
• L'utilisation de normes d'interconnexion numérique, telles que CCIR 601 et SMPTE 292M , qui fonctionnent sans les non-linéarités et autres problèmes inhérents à la diffusion analogique, n'introduit pas de décalages de couleur ou de changements de luminosité ; ainsi, la nécessité de les détecter et de les compenser à l'aide de ce signal de référence a été pratiquement éliminée. (Comparez avec l'obsolescence des stroboscopes utilisés pour régler la vitesse des tourne-disques.) D'autre part, les générateurs de signaux de test numériques incluent des signaux de test destinés à solliciter l'interface numérique, et de nombreux générateurs sophistiqués permettent l'insertion de gigue , d'erreurs binaires et d'autres conditions pathologiques qui peuvent entraîner la défaillance d'une interface numérique.
• De même, l’utilisation de normes de diffusion numérique, telles que DVB et ATSC , élimine les problèmes introduits par la modulation et la démodulation des signaux analogiques.
• Des cartes de test comprenant de grands cercles ont été utilisées pour confirmer la linéarité des systèmes de déflexion de l'appareil. Les composants à semi-conducteurs ayant remplacé les tubes à vide dans les circuits de déflexion des récepteurs, les réglages de linéarité étaient moins fréquents (peu de nouveaux appareils sont dotés de commandes « VERT SIZE » et « VERT LIN » réglables par l'utilisateur, par exemple). Dans les écrans LCD et autres écrans sans déflexion, la linéarité est fonction de la qualité de fabrication du panneau d'affichage ; pour que l'écran fonctionne, les tolérances seront déjà bien plus strictes que la perception humaine.

Pour les installations vidéo conçues sur mesure, telles que les écrans LED dans les bâtiments ou lors d'événements en direct, certaines images de test sont conçues sur mesure pour s'adapter à la taille et à la forme spécifiques de la configuration en question. Ces images de test personnalisées peuvent également être l'occasion pour les techniciens de cacher des blagues internes pour que l'équipe les voie lors de l'installation de l'équipement pour un spectacle.

Au lieu de cartes de test physiques, qui devaient être diffusées à l'aide d'une caméra, les chaînes de télévision utilisaient souvent un tube de caméra spécial dont le motif de test était peint sur l'écran intérieur du tube. Chaque tube ne pouvait générer qu'une seule image de test, c'est pourquoi on l'appelait un monoscope .

Les monoscopes étaient de construction similaire à un tube cathodique ordinaire (CRT), sauf qu'au lieu d'afficher une image sur son écran, ils scannaient une image intégrée. Le monoscope contenait une cible métallique formée à la place du revêtement phosphorescent à son extrémité « écran » et lorsque le faisceau d'électrons balayait la cible, plutôt que d'afficher une image, un signal électrique variable était produit, générant un signal vidéo à partir du motif gravé. Les tubes monoscopes avaient l'avantage par rapport aux cartes de test qu'une caméra de télévision complète n'était pas nécessaire et que l'image était toujours correctement cadrée et nette. Ils sont tombés en désuétude après les années 1960 car ils n'étaient pas capables de produire des images en couleur.

Un type de motif de test moins connu est utilisé pour l'étalonnage des photocopieurs . Les motifs de test des photocopieurs sont des feuilles physiques qui sont photocopiées, la différence dans la photocopie résultante révélant les écarts ou défauts révélateurs de la capacité de la machine à copier.

Il existe également des kits de mires de test et des logiciels développés spécifiquement pour de nombreux appareils électroniques grand public. Le B&K Television Analyst a été développé dans les années 1960 pour tester les téléviseurs monochromes selon la norme NTSC et a ensuite été modifié pour les normes PAL européennes et australiennes. Il s'agissait, entre autres, d'un scanner à points volants sur lequel un motif de test imprimé sur une lame d'acétate de cellulose était affiché.

Lorsque les moniteurs CRT étaient encore couramment utilisés sur les ordinateurs personnels , des modèles de test spécifiques ont été créés pour un étalonnage correct de ces moniteurs dans les cas où les images multimédias ne pouvaient pas être affichées correctement sur lesdits moniteurs. Certains disques de nettoyage d'objectif VCD et DVD , tels que les kits de nettoyage d'objectif Kyowa Sonic de 1997 à 2001, comprenaient également des modèles de test.

Des exemples plus récents incluent le THX Optimizer, accessible dans le menu de configuration de presque tous les DVD certifiés THX, ainsi que les séries « HDR sRGB Graphics Test (400 nits) » et « Test Patterns » disponibles sur Netflix destinées à tester la bande passante de streaming sur les appareils compatibles Internet, en particulier sur les téléviseurs intelligents HDR grand écran , les écrans 4K et 8K et également utilisées pour synchroniser les flux audio et vidéo, qui peuvent être affectés, entre autres facteurs, par Bluetooth et la latence Internet.

Les modèles de test sont également utilisés pour calibrer les caméras et les moniteurs de vidéosurveillance , ainsi que les écrans et équipements d'imagerie médicale à des fins de télémédecine et de diagnostic , tels que la spécification de modèle de test d'imagerie de diagnostic médical SMPTE RP-133 pour les écrans médicaux et chirurgicaux, créée vers 1983 –86 ; ainsi qu'un dérivé ultérieur appelé modèle de test TG18-QC créé par l' AAPM en 2001. Des modèles de test pour calibrer les machines à rayons X , en particulier celles fabriquées par Leeds Test Objects en Angleterre, existent également.

La télévision a eu un tel impact sur la vie d'aujourd'hui qu'elle est devenue le motif principal de nombreuses pièces et médailles de collection. L'un des exemples les plus récents est la pièce commémorative des 50 ans de la télévision , frappée le 9 mars 2005 en Autriche . L'avers de la pièce montre la partie centrale de la mire Telefunken T05 , tandis que le revers montre plusieurs jalons de l'histoire de la télévision.

Les bandes de couleurs Philips Pattern et SMPTE sont largement reconnues comme l'un des symboles emblématiques de la culture populaire des années 1980 et 1990 sur les marchés où elles étaient utilisées. De nombreux articles de fantaisie et de collection ont été inspirés par la célèbre carte de test, notamment des horloges murales, des draps de lit, des montres-bracelets et des vêtements. Le personnage de Sheldon Cooper dans The Big Bang Theory portait des t-shirts avec les deux motifs et un blogueur a identifié l'utilisation du t-shirt SMPTE dans plus d'une douzaine d'épisodes au cours de la vie de la série.

La carte de test BBC F est présente tout au long de la série télévisée policière de science-fiction Life on Mars de 2006-2007 .

En Grande-Bretagne, la carte test était généralement utilisée pour écouter de la musique plutôt que le son de la radio. La musique diffusée par la BBC, puis par ITV , était de la musique de bibliothèque , dont les conditions d'utilisation étaient plus favorables que celles des alternatives disponibles dans le commerce. Plus tard, Channel 4 a utilisé des disques vinyles de bibliothèque britannique d'éditeurs comme KPM , Joseph Weinberger et Ready Music.

Jusqu'en septembre 1955, la BBC utilisait des disques commerciaux 78 tours joués en direct comme fond sonore pour les cartes d'essai. Après cette date, elle est passée à l'utilisation de musique enregistrée sur bande. L'année suivante, la BBC a commencé à constituer sa propre bibliothèque de musique spécialement produite pour les bandes d'une demi-heure - initialement trois morceaux de style similaire, suivis d'un signe d'identification (les trois notes jouées par la BBC au célesta ). ITV (qui a commencé ses premières transmissions commerciales en 1957) a continué à utiliser des enregistrements disponibles dans le commerce jusqu'à la fin des années 1960, lorsqu'elle a également commencé à fabriquer des bandes spécialement produites.

Pour des raisons de droits, une grande partie de la musique a été enregistrée par des orchestres de musique légère en France et en Allemagne, mais parfois par des musiciens britanniques ou des musiciens de studio internationaux de premier plan utilisant des pseudonymes, tels que l'Oscar Brandenburg Orchestra (une fusion de Neil Richardson , Alan Moorhouse et Johnny Pearson ) ou le Stuttgart Studio Orchestra. D'autres compositeurs et chefs d'orchestre ont été commissionnés pour ce type d'œuvre, notamment Gordon Langford , Ernest Tomlinson , Roger Roger , Heinz Kiessling , Werner Tautz, Frank Chacksfield et Syd Dale .

Au cours des années 1980, la mire a été de moins en moins utilisée - elle a d'abord été supplantée par les pages Télétexte , puis par les programmes à horaires étendus. Les mêmes cassettes ont été utilisées pour accompagner à la fois la mire et Ceefax sur les chaînes de la BBC, mais certains fans affirment que les nouvelles cassettes introduites après que Ceefax soit devenu la norme en 1983 étaient moins intéressantes musicalement.

• Signaux de réglage et cartes de test BBC A , B , C , D , E , F , G , H , J , W , X (1934–2006, mécaniques 30 et 240 lignes , monochrome , PAL, SDTV, HDTV, 405 et 625 lignes )
• Modèle d'essai monochrome RCA Victor (avec les logos RCA et les illustrations du chien Nipper dans les coins ; vers 1933/34 –1937, 343 lignes )
• Motifs de test monochromes RCA / NBC n° 1 et n° 2 (1938 –39, 441 lignes )
• Modèle de test de la tête indienne RCA (1939, 525 lignes )
• Motifs de test monochromes « bullseye » ABC / CBS / Crosley-Avco / DuMont /NBC (vers 1939-1947, 525 lignes)
• Carte de résolution RMA 1946 (1946, 525 et 625 lignes)
• Tableau de résolution Marconi n° 1 / Tableau de test de l'English Electric Valve Company (c. 1947/c. 1970, 525 et 625 lignes)
• ТИТ-0249 , ИТ-72 et таблица 0286 cartes de test monochromes (1949, vers 1975-1978, vers 1990-1992, utilisées en Union soviétique et en Russie)
• Modèle de test de télévision couleur industrielle DuMont (1950, montré expérimentalement sur KE2XDR)
• Mires de test DFF ( Deutscher Fernsehfunk ) monochrome ( Q1/QI1 , Test n° 04, monochrome EBU modifié ) et couleur ( HTV TR.0782 modifié ) (1952–1991, SECAM, utilisé en Allemagne de l'Est )
• Carte d'essai de Radiodiffusion-Télévision Française " Marly Horses " (1953, 819 lignes )
• Carte de test de couleur ТИТ-0154 (1954, prototype abandonné du système NIIR/SECAM IV de l'Union soviétique)
• Cartes de test de transmission pilote ITA / GPO /Belling & Lee G9AED (1955-1956, 405 lignes)
• Carte de test monochrome « ​​diamant » d'Associated-Rediffusion – Marconi versions 1, 2 et 3 (1955–1958, 625 lignes ; version 1 également utilisée par RTV à Hong Kong britannique , TVM à la colonie de la Couronne de Malte et WNTV dans la partie occidentale du Nigéria colonial )
• Tableau de résolution de l'EIA 1956 (1956, 525 et 625 lignes)
• Cartes de test optiques et électroniques « torchons » en damier (années 1950/60, monochromes, 625 lignes, utilisées sous diverses formes en Allemagne de l'Ouest , en Italie, aux Pays-Bas, en Union soviétique, au Portugal et en Espagne)
• Carte de test monochrome optique SMPTE (années 1950 ?, 525 lignes ; 1962–1964, 625 lignes)
• Philips PM 5522 , 5534, PM 5538, PM 5540 , PM 5543, PM 5544 , PM 5552, PM 5634, PM 5644 (années 1960, 525 et 625 lignes, PAL, PALplus , SECAM, NTSC), voir diagramme circulaire Philips
• Telefunken T 05 (début des années 1960, 625 lignes)
• Mire de test électronique monochrome de l'EBU (années 1960 ?, 625 lignes)
• Motifs de test couleur « bullseye » de CBS/NBC (vers 1964/65 – début des années 1990, NTSC)
• Telefunken FuBK (fin des années 1960, PAL)
• UEIT - Carte de test électronique universelle (1970, SECAM)
• Carte de test HTV TR.0782 (années 1970, SECAM, utilisée en Hongrie, en Pologne, en Allemagne de l'Est et en Roumanie)
• Carte de test EZO (1971, PAL, utilisée en Tchécoslovaquie et en RSS d'Estonie )
• Carte de test électronique BNT (1972, SECAM, utilisée en Bulgarie)
• Carte de test de couleur TVE (1975, PAL)
• Barres de couleurs SMPTE (1977, NTSC, HDTV, SDTV)
• Barres de couleurs EBU
• Modèle de test électronique 1 (1979, PAL)
• Grundig VG 1001 (1980, PAL)
• Carte de test de couleurs Toolcraft-Goodwood (c. années 1980-2000 ?, PAL, utilisée sur diverses chaînes de télévision commerciales australiennes)
• Cartes de test couleur KCTV (années 1970 ?, milieu des années 1990, 2017, SECAM puis PAL, utilisées en Corée du Nord )
• Snell & Wilcox SW2 (générateurs de mires de test TPG20/21 des années 1990) et SW4 « Zone Plate » (années 2000, NTSC, PAL, SDTV)
• Carte de test GY/T 254-2011 (2011, HDTV, DTMB , utilisée en Chine continentale)