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Trucage vidéo : les maîtres du temps en action !

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Le trucage des images existe depuis presque aussi longtemps que la photographie. Avec l'apparition du cinéma puis de la vidéo ces trucages sont devenus de plus en plus sophistiqués. Ils ont même atteint des sommets avec l'utilisation d'ordinateurs toujours plus puissants. Et si nous sommes bien conscients que les dinosaures de Jurassic Park sont des créatures informatiques, les choses deviennent plus troublantes lorsque nous découvrons dans les suppléments de certains DVD que les acteurs eux-mêmes peuvent être remplacés à certains moments par un double numérique.

Comment modifier le résultat d'une compétition

Pourtant, à y regarder de plus près, tous ces trucages ne sont en rien différents de ceux qu'on fait subir depuis longtemps aux photographies. On peut modifier la luminosité, le contraste ou la couleur sur l'ensemble de l'image ou sur certaines de ses parties. On peut supprimer ou insérer des éléments de décor ou des personnages ; mais, si les techniques sont devenues extraordinairement puissantes au point que les éléments introduits ou modifiés par cette manipulation de l'image apparaissent d'un réalisme étonnant, il n'y a là rien de nouveau sur le plan des principes.


Trucage vidéo : selon les zones traitées, on peut modifier le résultat d'une compétition de natation en faisant progresser plus ou moins vite tel ou tel nageur, ou la destruction par explosif d'un stade.
Crédits : Alex Rav-Acha et al. The Hebrew University of Jerusalem

En particulier les trucages portant sur le déroulement du temps sont d'une pauvreté insigne, alors que le déroulement temporel est justement ce qui distingue l'image animée de la photo. Tout au plus on peut accélérer ou ralentir la totalité d'une image en jouant sur la fréquence de la prise de vue. Or des recherches récentes proposent d'aller plus loin en altérant la vitesse de l'écoulement du temps pour certaines parties très localisées de l'image. Ces recherches introduisent le concept de « front temporel évolutif » (evolving front time).

L'image vidéo est une image en deux dimensions mais on peut concevoir l'empilement des images successives d'une séquence comme un espace spatio-temporel tridimensionnel en x, y, t. Dans ce contexte une image individuelle est tout simplement une tranche de cet espace normale à l'axe du temps. Mais rien n'interdit de découper dans cet espace une tranche plus ou moins gondolée : si on projette cette tranche sur un écran ses différents points montreront donc l'état des diverses régions de l'image à des moments différents. Certaines zones seront en avance ou en retard par rapport aux autres. En faisant évoluer le profil de cette section il sera possible de faire progresser les diverses parties de l'image à des vitesses différentes. C'est le principe même du front temporel évolutif.

Représentation en projection de l'espace spatio-temporel d'une séquence vidéo. En (a), caméra fixe ; en (b), caméra mobile

L'ordinateur se révèle un outil parfaitement adapté pour aller chercher dans sa mémoire (ou pour interpoler) des pixels correspondant à des coordonnées de temps différentes et pour les recombiner en une même image. Encore faut-il disposer d'une interface intuitive pour obtenir les résultats souhaités. Deux techniques ont été expérimentées. L'une consiste à déformer les mailles d'une grille. L'autre, plus intuitive, consiste à « peindre » l'image avec une « brosse » à bords estompés : par convention les nuances de gris plus ou moins foncé vont entraîner un retard de l'évolution temporelle des régions correspondantes de l'image tandis que les nuances claires vont correspondre à une accélération.

Évolution arbitraire imposée au front temporel. En (b), principe de construction d'une nouvelle image

Les auteurs du cette étude ont illustré le concept par des vidéos tout à fait étonnantes. Par exemple, selon la région de l'image traitée on peut modifier le résultat d'une compétition de natation en faisant progresser plus ou moins vite tel ou tel nageur. Une autre image montre la destruction par explosif d'un stade. Selon le profil choisi pour le front temporel on verra s'écrouler d'abord les parties centrales ou les parties périphériques du stade. Une autre séquence montre un travelling latéral de gauche à droite d'une chute d'eau. On comprendra aisément que si on veut obtenir à partir de cette séquence un travelling de droite à gauche, il suffit de prendre les images de la même séquence en les montant en sens inverse. Malheureusement on voit alors l'eau de la chute se déplacer du bas vers le haut et le résultat est inutilisable ! Mais en manipulant le front temporel il est parfaitement possible de rétablir un sens d'écoulement normal de l'eau.

Dans le lien donné ci-dessous un certain nombre de séquences assez spectaculaires montrent les effets très variés qu'on peut obtenir avec cette technique. Enfin les lecteurs intéressés par la théorie pourront consulter l'article original.

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