LaserDisc

Le LaserDisc, Laser Disc ou encore Laser Vision est un support de sauvegarde optique permettant principalement de stocker et relire sur chacune des deux faces du support, des signaux vidéo et audio, lancé au début 1976 sous le nom de MCA DiscoVision mais sans succès puis commercialisé à grande échelle, à partir de 1978 en Amérique du Nord puis au Japon et dans le reste du monde. À partir de 1978 le Laser Vision est apparu, exploitant deux pistes audio analogiques séparées. En 1988, le Laserdisc se dote d'une piste audio numérique, codée au format PCM. Procurant une des performances audio et vidéo par rapport au support magnétique ou à la vidéocassette, le LaserDisc n'obtient qu'un succès commercial limité, principalement en raison du prix élevé des lecteurs et des disques ainsi que du fait pour sa version grand public, que l'appareil est un simple lecteur, sans possibilité d'enregistrer de programmes de télévision ou d'autres sources vidéo. Toutefois, les collectionneurs cinéphiles et les détenteurs d'équipements home cinema l'apprécient aux États-Unis, au Japon et en Europe et il est adopté en Asie (Hong Kong, Malaisie et Singapour) dans les années 1990.

LaserDisc
Comparatif des dimensions d'un LaserDisc 30 cm (à gauche) et d'un DVD 12 cm (à droite).
Type de média	Disque optique simple ou double face
Capacité	30 minutes par face en CAV et 60 minutes par face en CLV
Développé par	Thomson, RCA, Philips Pioneer
Dimensions physiques	30 cm de diamètre
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Les principaux brevets et la technologie élaborées pour le LaserDisc se retrouvent dans les solutions de stockage optique ultérieures comme notamment les pupulaires formats CD et DVD.

Historique

CRVDisc de Sony

Le Laserdisc est le fruit de longues recherches et son développement fait partie de l'histoire technologique du vidéodisque .

Les premières présentations publiques de la technique du MCA Discovision^[1] ont lieu en 1972 alors que les premières tentatives de commercialisation n'interviennent qu'à partir de 1976. La firme MCA finance alors ses développements apour objectif commercial de valoriser son catalogue de films, en le proposant au public, espérant que le pressage d'un vidéodisque représenterait un coût comparable à celui des disques vinyles. Les moyens industriels disponibles à cette époque se basent sur les signaux analogiques et une définition image identique à celle des signaux de télévision de résolution normalisée, 525 lignes et standard couleur NTSC principalement pour l'Amérique du nord et l'Asie puis 625 lignes standard couleur PAL pour le reste du monde.

Jusqu'au milieu des années 1990 et l'apparition des supports numériques, le Laserdisc reste longtemps considéré comme un format de référence pour la vidéo, procurant une qualité d'image et de son appréciés notamment par les cinéphiles.

Avantages et handicaps

Atouts

Produisant un signal vidéo et audio de caractéristiques et performances supérieures à son concurrent contemporain le magnétoscope et sa vidéocassette, ce format dispose de plusieurs canaux pour le son analogique à son lancement, complété ultérieurement par un canal numérique stéréo et il peut offrir la possibilité de naviguer grâce au chapitrage et accéder de manière quasi instantanée à une séquence ainsi que plusieurs fonctions avancées de lecture rapide avant-arrière, pause, accéléré et ralenti, pour les modèles les plus évoulés. Cette fonction d'accès direct à une séquence permet dès lors l'apparition de nouveaux types de jeux vidéo, le plus célèbre étant Dragon's Lair. Ce jeu permet de se promener au fil des décors d'un film d'animation similaire à l'univers de Disney. D'autres Laserdisc proposent de stocker et reproduire des images fixes ou animées comme notamment Vallée de la Mort, Las Vegas, Grand Canyon, Voyage interactif, photographies de Marc Garanger.

Parmi les avantages du format Laserdisc par rapport au magnétoscope et à la vidéocassette, la tête de lecture optique de l'appareil évite l'usure physique du support et augmente sa durée de vie. Solide, même après plusieurs années, la qualité audiovisuelle reste identique, à condition que la mécanique et l'électronique du lecteur soient toujours fonctionnelles. Certains LaserDisc permettent de varier la vitesse de lecture, sans perdre en qualité ou en fluidité, contrairement aux supports magnétiques comme la vidéocassette. Ce format est exploité par certaines entreprises dans des systèmes de simulateurs, notamment pour la conduite des trains. Certains films édités sur ce format permettent la possibilité de sélectionner la piste audio de la version originale (sous-titrée ou pas) ou la version francophone, en fonction de du canal audio droit ou gauche, monophonique.

Son grand format conforme aux albums vinyles permet au Laserdisc d'exploiter d'une pochette imprimée de grande taille permettant de reproduire l'affiche du film ou du programme proposé. Enfin, les cinéphiles collectionneurs apprécient ce format car certains films restent inédits et non ré-édités en DVD, notamment la toute première version cinématographique du film Star Wars, épisode IV : Un nouvel espoir sorti en Laserdisc, en 1982.

Ne disposant d'aucun dispositif d'anti-copie vidéo, le signal vidéo produit par un lecteur LaserDisc peut être enregistré par un magnétoscope ou numérisé une carte d'acquisition vidéo d'un ordinateur. Ce défaut est corrigé pour les DVD, lesquels peuvent exploiter le dispositif Rovi Macrovision.

Aux États-Unis, certains supports LaserDisc comprennent des signaux de sous-titrage (Close Caption) destinés aux utilisateurs dont l'audition est déficiante. Certains modèles de lecteurs peuvent intégrer un décodeur ou se voir ajouter un boîtier externe prévu à cet effet.

En Europe dès le début des années 1990, la sortie en vidéo de certains films récents est souvent décalée par rapport à celle sur LaserDisc, aux États-Unis. Des importateurs s'organisent pour commercialiser en Europe, ces films récents et la presse spécialisée comme la revue Les Années Laser en publient les banc-d'essais critiques.

Handicaps

Outre son prix relativement élevé par rapport à la vidéo, la capacité de stockage pour chaque face du disque limitée à environ 45 minutes maximum, impose aux modèles ne disposant pas de la fonction auto-reverse, de devoir éjecter puis retourner le support, engendrant une interruption de la vidéo. Certains films de longue durée comprennent jusqu' 4 disques dans l'album commercialisé. De plus, contrairement au magnétoscope et à la vidéocassette, le LaserDisc ne permet pas l'enregistrement, à l'exception de modèles professionels réservés aux entreprises et extrêmement coûteux. En France dès son lancement, un lecteur Laserdisc est très coûteux et il revient à au moins 2 500 Francs, soit près de la moitié du salaire mensuel minimum SMIC de l'époque. Un disque revient en moyenne à 250 francs, soit environ 60 € conforme au pouvoir d'achat^[2] ce qui est à comparer avec le prix d'un paque de cigarette fixé à l'époque, à 10 Francs, soit 1,5€.

Les premiers appareils lecteurs ne sont pas compatibles à la fois avec les deux normes 525 lignes NTSC et 625 lignes PAL, ce qui limite l'intérêt pour les cinéphiles, d'accéder au plus large catalogue de films. En Europe au format 625 lignes PAL et plus spécifiquement en langue fraçaise, l'offre en films de cinéma est plus restreinte que celle destinée au Etats-Unis et au Japon. En France et dans les pays exploitant le standard couleur Sécam, l'appareil nécessite soit l'utilisation d'un téléviseur compatible avec les signaux 625 lignes PAL, soit d'employer un transcodeur PAL vers Sécam ou plus rarement, un convertisseur NTSC vers Sécam. De même, pour lire un vidéodisque destiné au marché américain et asiatique, le téléviseur doit être compatible avec le codage NTSC et de préférence, la norme américaine à 525 lignes.

Chaque face de Laserdisc est limitée en fonction du type de codage, soit 30 minutes par face maximum avec le format CAV et jusqu'à 45 ou 60 minutes en CLV mais au détriment de la qualité de l'image. Les lecteurs de dernière génération intégrent une fonction de changement automatique de face, produisant une interruption de quelques secondes. Le support Laserdisc se caractérise par le grand format similaire à celui d'un album à vinyle 33 tours et par le poids de sa verrerie. La compatibilité de lecture avec le format CD audio n'a été rendue possible sur certains lecteurs Laserdisc qu'à partir du lancement de ce support sonore numérique. Leur technoloogie nécessite notamment d'employer une optique laser spécifique montée avec un mécanisme compatible^[3].

Détrôné par le DVD apparu au milieu des années 1990, un fabricant japonais tente toutefois de commercialiser un lecteur Laserdisc dit universel, permettant de lire les DVD; le modèle Pioneer DVL-K88 en 1998.

Caractéristiques techniques

Principe

Le vidéodisque original permet une lecture de signaux vidéo et audio analogiques sauvegardés en usine sur un support de verrerie plexiglas, gravé avec un procédé industriel semblable à celui du CD audio :

• réalisation d’une matrice ;
• duplication par pressage ;
• métallisation (fixation de l'enregistrement) ;
• capotage (protection).

Illustration de l'encodage des signaux vidéo et audio sous forme d'une suite de plats et de cuvettes.

Lors de la gravure de la copie maître, la source du signal analogique vidéocomposite au format 525 lignes NTSC ou 625 lignes PAL) sert à moduler une porteuse en fréquence (fréquence de base à 8.1 MHz en NTSC et 7.1 en PAL). En prenant l'intersection de la sinusoïde de fréquence variable qui en résulte avec une droite horizontale, et en considérant par exemple que les parties au-dessus de la droite se projettent sur un plat, et les parties en dessous sur une cuvette, on obtient une suite de zones plates et d'alvéoles dont la longueur varie en fonction de la fréquence de la porteuse modulée, et à partir desquelles il est possible de reconstituer cette dernière. Par démodulation, on retrouve ensuite le signal vidéo d'origine qui peut être injecté sur l'entrée vidéo d'un téléviseur.

D'un point de vue électronique, on peut aisément imaginer de faire cette projection à l'aide d'un comparateur ayant sur son entrée de référence une tension constante (pour la droite horizontale) et sur l'autre entrée la sinusoide à fréquence variable. Lorsque cette dernière passe en dessous de la tension de référence, le comparateur déclenche le laser de gravure, pour réaliser une alvéole et le coupe lorsqu'on repasse au-dessus.

On n'utilise pas l'axe des abscisses comme droite d'intersection, mais plutôt une horizontale située au-dessus, de manière à être moins sensible aux bruits de fond présents au voisinage du zéro.

Tout se passe comme si la sinusoïde modulée avait été directement projetée sur la courbe enroulée en spirale que constitue le sillon.

Le schéma présenté ici apporte une complication supplémentaire car il montre la possibilité d'ajouter un signal audio faisant varier la hauteur de la porteuse modulée en fréquence. De ce fait, l'intersection avec la droite horizontale se fait à des hauteurs différentes du signal sinusoïdal, ce qui module la largeur des plats et cuvettes au rythme du signal audio. Dans ce cas de figure, on peut considérer que l'espacement centre à centre des cuvettes, lié à la fréquence, encode la vidéo, et que leur longueur encode l'audio.

Le disque est lu à partir du centre et en allant vers l’extérieur. La lecture s’effectue à l’aide d’un faisceau laser de couleur rouge ou infrarouge. La tête de lecture optique est asservie en radial et focalisation pour lire les motifs gravés. Les premiers lecteurs utilisaient un laser Hélium-Néon à une longueur d’onde visible de 780 nm, remplacé ensuite par un laser à semi-conducteur infra-rouge à 835 nm.

Ainsi, bien qu'utilisant comme le CD une alternance de plats et de cuvettes de profondeur fixe, le Laserdisc est lors de sa sortie un support purement analogique, même si on y adjoindra par la suite du son numérique. C'est la variation continue des longueurs des cuvettes et de leur espacement centre à centre qui contient l'information, et non leur simple présence ou absence binaire. Il est donc plus sensible que ses descendants numériques aux aléas de production (qualité de la salle blanche, usure des matrices de pressage, etc.).

Encodage

Lecteur Laserdisc PAL/NTSC PIONEER CLD-2950.

Il a existé quatres types de format d'encodage télé pour les laserdiscs : Le PAL était destiné au marché européen et le HD MAC aussi pour des testes en Europe, mais jamais commercialisés. NTSC aux États-Unis.et au Japon, mais, aussi le MUSE toujours au Japon pour des laserDiscs en Hi-Vision (Haute Définition)

Son

Un Laserdisc NTSC peut comporter une piste son analogique et une piste son numérique (PCM en mono, stéreo ou Dolby Surround). Dans le format PAL, un choix devait être fait par l'éditeur entre pistes analogiques et numériques, qui ne peuvent être physiquement présentes sur un disque en même temps.

Aux États-Unis, de nombreux disques gravés en NTSC étaient dotés d'une piste Dolby Digital en complément du Dolby Surround, adaptée aux systèmes home cinéma 5.1. Les autres disques, en particulier ceux en PAL du marché européen, ne disposent que d'un son Dolby Surround (4.0) permettant une restitution en Dolby Pro-Logic (faux 5.1). L'AC3-RF des LaserDisc NTSC utilise la piste analogique de droite, le signal numérique étant encodé à travers une modulation FM. Le débit de 384 kilobits/s est plus faible que celui généralement utilisé dans les DVD (448 kilobits/s). Le décodage de l'AC3-RF demande soit un lecteur compatible soit un décodeur dédié.

De la même manière, certains Laserdiscs comportaient une bande son DTS, mais cela obligeait à supprimer la piste numérique afin de gagner de l'espace disque. Toutefois, les pistes DTS des Laserdiscs étaient bien moins compressées que celles des DVD actuels. Sur un LaserDisc, le taux de transfert est de 1 200 kilobits/s environ, alors que les DVD utilisent soit un débit de 1 509 kilobits/s soit un débit de 754 kilobits/s pour les pistes audio en DTS. La majorité des LaserDisc proposant une piste audio en DTS utilisent un encodage NTSC pour la vidéo, la technologie américaine permettant de proposer du DTS et une piste audio analogique en parallèle. Les rares LaserDisc PAL offrant une piste audio DTS ne proposent que cette dernière, ce qui limite de facto la compatibilité.

Multilingue

Certains Laserdiscs PAL (les films Memphis Belle, Terminator, La planète des singes, Rencontres du troisième type…) proposaient sur les deux pistes stéréo numériques une version française et une version originale en anglais. Il fallait sélectionner manuellement le canal droit ou gauche pour entendre une seule version à la fois. Ce procédé existé aussi sur certain disque NTSC aux États-Unis mais plus rares (comme le Le Magicien d'Oz qui possédé un sur la piste numérique un canal gauche en anglais, un canal droit en japonais et sur la piste analogique, le canal gauche en espagnol et une dernière piste droite en français sur le canal analogique droite).

Et certains Laserdiscs NTSC comme Ghost in the shell étaient en japonais sur la piste numérique et en anglais sur la piste analogique pour l'édition Japonaise. Mais pour l'édition États-unienne la chose était inversé avec la piste numérique en anglais et la piste analogique en japonais .

Sous-titrage

Certaines éditions permettaient d'incruster des sous-titres par la fonction télétexte et de choisir ceux-ci entre plusieurs langues (4 pour Dossier secret d'Orson Welles).

En format NTSC (États-Unis, Japon) les films pouvaient être sous-titrés dans la langue du film, ceci à l'usage principalement des sourds et malentendants, sous l'appellation de close caption. Pour obtenir ce sous-titrage il fallait intercaler un adaptateur entre le lecteur et le téléviseur. Une troisième technique, assez rare, utilise les sous-canaux audio pour stocker des sous-titres, à la manière des CD+G et du CD-Text. Le LD-G offre des sous-titres de bonne qualité mais nécessite un lecteur NTSC Pioneer (inventeur du format) ou un décodeur adapté.

CD Vidéo

Si les LaserDisc mesurent généralement 30 cm de diamètre, il existe une variante de 12 cm de diamètre, le CD Vidéo (à ne pas confondre avec le Video CD). Les CD Vidéo contiennent habituellement quelques pistes au format CD Audio (audio numérique) ainsi qu'une courte piste vidéo analogique (pas plus de 5 minutes) couplée à de l'audio analogique ou numérique (en fonction de la technologie utilisée, PAL ou NTSC). Les CD Vidéo étaient utilisés dans la majorité des cas pour proposer un clip vidéo (utilisable uniquement sur une platine LaserDisc) en plus de quelques morceaux lisibles sur un lecteur de CD Audio classique mais aussi sur la majorité des platines LaserDisc. Le Doctor V64 permet notamment de les lire.

Les modes d'enregistrement

Constant Angular Velocity (CAV)

Si l'enregistrement a été réalisé en Vitesse Angulaire Constante, la vitesse de rotation du disque est identique quel que soit l'emplacement de la lentille sur le disque (comme les disques vinyles, dont la vitesse de rotation angulaire est identique quelle que soit la position du diamant de lecture). Une image entière occupe exactement un tour du disque. Cela permet un arrêt sur image, un ralenti ou un accéléré impeccables.

Dans ce mode, la durée d'enregistrement est limitée à trente minutes par face environ. Ce format n'a été que peu utilisé en France, et souvent avec parcimonie en raison de son coût de production élevé. Ainsi, seulement une face sur quatre des Laserdics de Jurassic Park était en CAV. Il fut en revanche souvent utilisé pour des éditions de luxe au format NTSC ou pour des films documentaires PAL qui permettaient ainsi des choix de parcours différenciés (Vallée de la Mort - Las Vegas du photographe Garanger) ou des documentaires d'art propices aux images posées (Musée Rodin, Musée du Louvre, Musée d'Orsay, etc.).

Constant Linear Velocity (CLV)

En Vitesse Linéaire Constante, plus la lentille se dirige vers l'extérieur du disque et plus la vitesse de rotation décroît (comme les CD & DVD). Cela permet de stocker davantage d'informations, puisque la circonférence extérieure d'un Laserdisc est plus de deux fois supérieure à sa circonférence intérieure. Une face en CLV peut ainsi stocker une heure d'enregistrement, soit le double d'une face en CAV.

Toutefois, le CLV perd les fonctionnalités d'arrêt sur image et d'avance pas à pas. Seuls les lecteurs de dernière génération permettent d'obtenir les fonctionnalités du CAV sur des disques CLV, en recourant à une mémoire de trame supplémentaire.