Un système de fondu pour cassettes vidéo

Pratiquement tout le monde dispose aujourd’hui d’un ou plusieurs magnétoscopes. Celui qui s’intéresse à l’électronique est toujours à la recherche d’un circuit lui permettant d’améliorer, dans la mesure du possible, la qualité des images. Il cherche également à les enrichir en copiant certaines séquences à partir d’autres cassettes vidéo. Le montage que nous vous proposons dans cet article est un système de fondu permettant de faire un enchaînement doux entre un sujet et un autre.

Figure 1 : Le fondu pour cassette vidéo prêt à fonctionner.

Figure 2 : Photo de la carte électronique. Comme vous pouvez le voir, le potentiomètre à glissière est monté au bas du circuit imprimé.

Dans notre numéro 3 (page 30), nous avions déjà réalisé le montage du kit FT282 qui est un filtre électronique pour magnétoscope.
Nous avons donc pu constater que ce kit permettait de dupliquer pratiquement tous les types de cassettes vidéo.
A ce propos, bien que nous ne l’ayons pas précisé dans l’article, ce filtre permet la duplication en système Secam aussi bien qu’en Pal.
Si ce circuit permet d’effectuer des copies brutes de bonne qualité en “nettoyant” le signal, il ne permet pas pour autant de travailler “manuellement” sur l’enregistrement. Lors du transfert de diverses séquences isolées d’une cassette vidéo vers une autre, le brusque changement d’image que l’on voit lors de la substitution du signal est extrêmement désagréable pour le téléspectateur.
Pour éviter cet inconvénient, la seule solution est de réaliser un fondu. Cette opération consiste à atténuer graduellement l’amplitude du signal de la première image, depuis son maximum vers son minimum, puis d’insérer la seconde image en augmentant progressivement l’amplitude de son signal du minimum vers son maximum.
Pour celui qui a cherché dans le commerce un circuit capable d’effectuer des fondus vidéo, la seule annonce du prix l’aura rebuté ou décidé à le construire par ses propres moyens. Pour cela, il suffit d’utiliser un simple potentiomètre en guise d’atténuateur, puisque s’il peut atténuer un signal BF, il pourra également atténuer un signal vidéo.
Une fois réalisé ce type d’atténuateur, on se rendra pourtant compte que, même quand on effectue une atténuation minimum, l’image du téléviseur commence à flotter pour, finalement, se transformer en bandes croisées.

Figure 3 : En agissant sur le potentiomètre vous pouvez réduire le contraste d’une image jusqu’à la rendre complètement noire. Après quoi vous pouvez insérer une seconde image sur la bande.

Un peu de théorie…
En fait, tout le monde ne sait pas qu’un signal vidéo est composé des signaux suivants :
- Synchronisation (horizontale et verticale).
- Burst couleur à 4,43 MHz.
- Image vidéo.
Comme on peut le constater sur la figure 4, le signal vidéo part d’un niveau de 0,3 volt, qui est le niveau du noir, pour atteindre une amplitude de 1 volt, qui est le niveau du blanc.
Ce signal vidéo est précédé du signal burst couleur ainsi que du signal de synchronisation.
Le signal de synchronisation part du niveau du noir, c’est-à-dire de 0,3 volt, puis descend brusquement à 0 volt. Il y reste pendant une durée de 4,7 microsecondes pour ensuite revenir à 0,3 volt.
0,8 microseconde après, le signal du burst est lancé (compris entre 0,2 volt et un maximum de 0,4 volt) pendant une durée de 2,5 microsecondes avant de revenir à 0,3 volt. 2,5 microsecondes après, la ligne vidéo est lancée.
La durée totale du signal est de 10,5 microsecondes depuis le démarrage de la synchronisation jusqu’au lancement de la ligne vidéo.
Quand la valeur de la tension de l’image est de 0,3 volt par rapport au niveau de synchronisation, l’écran du téléviseur devient noir. Puis, petit à petit, quand la tension augmente, il passe au gris pour devenir entièrement blanc lorsque la valeur maximum de 1 volt est atteinte.
Par conséquent, lorsqu’on atténue un signal vidéo à l’aide d’un potentiomètre seulement, on atténue aussi, automatiquement, l’amplitude des signaux de synchronisation.
Lorsque l’amplitude de synchronisation passe sous 0,3 volt, et étant donné que le téléviseur utilise ce signal pour positionner l’image vidéo sur l’écran, ce dernier ne pourra plus faire apparaître une image par faitement synchronisée.
Pour réduire le contraste de l’image jusqu’à la rendre complètement noire, il est donc nécessaire d’atténuer le signal vidéo tout en laissant intacte l’amplitude des signaux de synchronisation ainsi que, bien sûr, l’amplitude du burst couleur.
Pour obtenir ces conditions, il faut utiliser un circuit qui permette de séparer :
- la synchronisation verticale,
- la synchronisation composite (verticale et horizontale),
- le burst,
- l’image vidéo.
Une fois que l’on a obtenu cette séparation, nous pouvons alors récupérer le signal vidéo pour l’atténuer jusqu’à son niveau minimum, c’est-à-dire au niveau du noir.
Puis, avant de l’appliquer sur l’entrée du téléviseur, on doit insérer à nouveau le signal de synchronisation, tout en respectant son amplitude ainsi que les temps exacts, sinon on obtiendrait une image asynchrone.

Figure 4 : Le signal vidéo descend brusquement de 0,3 volt à 0 volt pour y rester pendant une durée de 4,7 microsecondes (signal de synchronisation). 0,8 microseconde après, le signal de burst est lancé, puis 2,5 microsecondes plus tard apparaît le signal de la ligne vidéo pour une durée de 52 microsecondes.
Pour faire varier le contraste d’une image, vous devez seulement modifier l’amplitude du signal vidéo mais laisser intacte l’amplitude des signaux de synchronisation et de burst.


Schéma électrique
Quand on observe le schéma électrique, en figure 5, on peut voir que seuls 4 intégrés et 3 transistors sont nécessaires pour réaliser ce circuit.
Commençons sa description par la prise d’entrée sur laquelle sera appliqué le signal vidéo à atténuer.
Le signal qui passe au travers du condensateur C1 rejoint l’entrée inverseuse du premier amplificateur opérationnel IC1/A utilisé comme dispositif d’alignement (clamp). Il sert à positionner le créneau, ou niveau haut de la synchronisation, à une valeur d’environ 3 volts. Ce même signal appliqué sur l’entrée est envoyé, au travers du condensateur C8, sur la broche d’entrée 2 de IC3. Ce dernier est un intégré de type LM1881 permettant de séparer les signaux de synchronisation du signal vidéo.
- Le signal de synchronisation correspondant au burst couleur est disponible sur la broche de sortie 5.
- Le signal de synchronisation composite est disponible sur la broche de sortie 1.
- Le signal de synchronisation vertical est disponible sur la broche de sortie 3.
Ces signaux sont tous de type TTL, ce qui signifie qu’ils démarrent de 0 volt pour atteindre un maximum de 5 volts.
Ces signaux servent à diriger, en parfaite synchronisation et dans les temps exprimés en microsecondes, les quatre interrupteurs électroniques que nous avons nommés IC2/A, IC2/B, IC2/C, IC2/D.
Ces interrupteurs électroniques se ferment, laissant ainsi passer le signal de la broche d’entrée vers la broche de sortie lorsqu’une tension positive, ou niveau logique 1, se présente sur leurs broches d’entrée de contrôle 13, 5, 12 et 6. En revanche, ils s’ouvrent lorsque leurs broches de contrôle sont mises à la masse, c’est-à-dire au niveau logique 0.
Lorsqu’un signal vidéo est appliqué sur la prise d’entrée, l’interrupteur IC2/C se ferme aussitôt, alors que l’interrupteur IC2/D s’ouvre dans le même temps. Par conséquent, seuls les signaux de synchronisation et de burst atteignent la base de TR2 (voir figure 6).
10,5 microsecondes après, l’interrupteur IC2/C s’ouvre, alors que dans le même temps, l’interrupteur IC2/D se ferme automatiquement.
Seul le signal vidéo atteint alors la base du transistor TR2 (voir figure 7).
Lorsque le signal de l’image est achevé, l’interrupteur IC2/D s’ouvre, alors que, bien entendu, l’interrupteur IC2/C se ferme pour laisser passer à nouveau les signaux de synchronisation et de burst.
Par conséquent, la base du transistor TR2 reçoit tous les signaux de synchronisation avec l’amplitude requise, suivis du signal vidéo dont l’amplitude aura été auparavant réglée par le potentiomètre R7 relié à la broche de sortie de IC1/B (broche 7).
Dans ce circuit, l’élément IC1/B est utilisé comme détecteur de pic afin que la tension de référence pour le niveau du noir soit maintenue à un niveau stable.
Ainsi, en tournant le potentiomètre relié sur la sortie de IC1/B, on peut atténuer l’image jusqu’au niveau minimum du noir. De ce fait l’écran du téléviseur devient très sombre, sans toutefois perdre les signaux de synchronisation. Tous les temps d’ouverture et de fermeture des interrupteurs électroniques sont rigoureusement respectés.
Les Nand IC4/A – IC4/B – IC4/C autorisent la fermeture de l’interrupteur IC2/C jusqu’à l’arrivée des signaux de synchronisation et de burst sur le signal vidéo. Lorsque ceux-ci auront terminé leur cycle, ces mêmes Nand déclencheront l’ouverture de IC2/C.
La quatrième Nand IC4/D est connectée en porte inverse sur la sortie de IC4/C. Il est évident que lorsqu’il y a un niveau logique 1 sur l’interrupteur IC2/C, on trouvera un niveau logique 0 sur l’interrupteur IC2/D et inversement.
Le bloc final, composé des deux transistors TR2 et TR3, permet d’amplifier le signal vidéo afin d’obtenir une tension 1 volt de crête à crête nécessaire pour la connexion sur l’entrée d’un magnétoscope ou d’un téléviseur.
Lorsque le magnétoscope est débranché, on trouve sur la prise de sortie un signal qui tourne aux alentours des 2 volts. Ce signal descend à 1 volt crête à crête quand on raccorde le magnétoscope.
Ne pensez pas qu’en court-circuitant ou en éliminant la résistance R14 de 75 ohms, branchée en série sur la prise de sortie, vous amélioreriez l’efficacité du système. En fait, vous obtiendriez l’effet inverse avec le risque de mettre hors d’usage les transistors TR2 et TR3 si d’aventure la prise de sortie était courtcircuitée dans le même temps. Cette résistance permet d’éviter un tel risque.
Le circuit, quant à lui, est alimenté avec une tension stabilisée de 5 volts et, à ce propos, nous vous conseillons d’utiliser le kit LX.1335 dont vous trouverez le schéma de principe ainsi que le plan d’implantation en figure 14.

Figure 5 : Schéma électrique du circuit permettant d’atténuer l’amplitude du signal vidéo sans pour autant modifier l’amplitude des signaux de synchronisation et de burst. Ce circuit est alimenté par une tension stabilisée de 5 volts (voir figure 14).

Figure 6 : Quand on applique un signal vidéo sur l’entrée du circuit, l’interrupteur électronique IC2/C laisse passer uniquement les signaux de synchronisation et de burst.

Figure 7 : Le second interrupteur électronique IC2/D laisse passer seulement le signal vidéo que vous aurez préalablement atténué mais aussi dépourvu de tout signal de synchronisation et de burst.

Figure 8 : Une fois la ligne vidéo terminée, l’interrupteur IC2/C permet de réinsérer les signaux de synchronisation et de burst sans aucune modification d’amplitude (voir figure 4).

Figure 9 : Plan d’implantation des composants. Cette platine sera fixée sur la façade de l’appareil au moyen de deux entretoises métalliques.

Figure 10 : Vue de dessus du brochage des intégrés, avec leur repère-détrompeur en U tourné vers la gauche.
Dans le cas des deux transistors BC557 et BC547 seulement, les connexions sont vues de dessous.


Liste des composants LX.1406
R1 = 75 Ω
R2 = 22 kΩ
R3 = 22 kΩ
R4 = 1 kΩ
R5 = 100 Ω
R6 = 10 MΩ
R7 = 1 kΩ pot. linéaire
R8 = 2,2 kΩ
R9 = 2,2 kΩ
R10 = 2,2 kΩ
R11 = 220 Ω
R12 = 220 Ω
R13 = 220 Ω
R14 = 75 Ω
R15 = 820 kΩ
R16 = 4,7 kΩ
R17 = 220 Ω
C1 = 1 μF polyester
C2 = 100 nF polyester
C3 = 1 μF électrolytique
C4 = 22 μF électrolytique
C5 = 1 μF polyester
C6 = 1 μF polyester
C7 = 100 nF polyester
C8 = 100 nF polyester
C9 = 100 nF polyester
C10 = 100 nF polyester
DS1 = Diode 1N4148
DL1 = Diode LED
IC1 = Intégré TL082
IC2 = C-Mos 4066
IC3 = Intégré LM1881
IC4 = C-Mos 4011
TR1 = Transistor NPN BC547
TR2 = Transistor NPN BC547
TR3 = Transistor PNP BC557
Sauf spécification contraire, toutes les résistances sont des 1/4 W à 5 %.


Composants LX.1335
C1 = 1 000 μF électrolytique
C2 = 100 nF polyester
C3 = 100 nF polyester
C4 = 470 μF électrolytique
RS1 = Pont redresseur 100 V 1 A
IC1 = Intégré μA7805
T1 = Transform. 5 W (T005.01) sec. 8 V 0,5 A
S1 = Interrupteur


Figure 11 : A l’intérieur de l’appareil, un emplacement est réservé pour insérer le bloc d’alimentation LX.1335 qui est reproduit sur la figure 14.

Figure 12 : Pour mélanger deux images, il faut disposer de deux magnétoscopes.
Dans le premier, vous devez insérer la cassette à partir de laquelle vous voulez prélever différentes images. Dans le second, vous mettrez la cassette sur laquelle vous désirez recopier ces images au moyen du procédé de fondu.


Figure 13 : On peut également prélever des images depuis la sortie vidéo d’un caméscope, pour les travailler et les transférer dans le magnétoscope. Grâce à la caméra, il est également possible de repiquer des titres à partir d’un dessin et de les insérer dans votre montage par fondu.

Figure 14 : Schéma électrique, plan d’implantation et circuit imprimé à l’échelle 1.

Réalisation pratique
Vous devez monter tous les composants visibles sur la figure 9 sur le circuit imprimé LX.1406.
Commencez par insérer les supports pour les intégrés en soudant leurs broches sur les pistes cuivre du circuit imprimé. Une fois cette opération terminée, montez toutes les résistances, après avoir contrôlé leur valeur ohmique d’après leurs couleurs sérigraphiées.
La diode DS1, dont le corps est entouré d’une bague noire, doit être tournée vers le condensateur électrolytique C3. Continuez le montage en insérant tous les condensateurs polyester, puis les chimiques dont la polarité +/– de leurs pattes doit être respectée.
Vous pouvez à présent monter les trois transistors.
Prenez les deux NPN BC547 et insérez leurs pattes dans les trous TR1 et TR2 en veillant à ce que la partie plate de leur corps soit tournée vers la gauche. Puis, c’est au tour du transistor PNP BC557 dont les pattes seront insérées dans les trous TR3, mais en tournant la partie plate de son corps vers la droite.
Après les transistors, soudez le potentiomètre à glissière R7 sur le circuit imprimé, insérer les intégrés dans leurs supports respectifs en prenant soin de tourner leur repère-détrompeur en U vers le haut, comme cela est indiqué sur la figure 9.
Pour terminer le montage, prenez la face avant de l’appareil et fixez-y les deux prises RCA pour l’entrée et la sortie du signal vidéo, l’interrupteur de mise en marche qui commande l’alimentation ainsi que le cabochon chromé à l’intérieur duquel vous placerez la LED DL1. Le circuit imprimé LX.1406 sera fixé sur la face avant au moyen de deux entretoises métalliques de 18 mm. Les deux prises RCA ainsi que les deux pattes de la LED seront reliées au circuit imprimé en suivant le plan d’implantation figure 9. Fixez la platine d’alimentation LX.1335 sur le fond de l’appareil en utilisant quatre entretoises plastiques auto-adhésives.
Une fois le câblage terminé, vous pouvez refermer l’appareil.
Le circuit est prêt à fonctionner.

Comment utiliser le fondu pour cassettes vidéo ?
Pour mélanger deux images il faut, bien entendu, disposer de deux magnétoscopes. Dans le premier, vous mettrez la cassette à partir de laquelle vous voulez prélever les images, et dans le second vous insérerez la cassette sur laquelle vous désirez enregistrer lesdites images (voir figure 12).
Si vous désirez copier une image depuis la cassette A et une autre depuis la cassette B, vous devez mettre la cassette A dans le magnétoscope 1, puis appuyer sur le bouton “lecture” et ensuite sur le bouton “enregistrement” du magnétoscope 2. Ensuite, faites glisser le potentiomètre R7 du minimum vers le maximum. Pour superposer une seconde image sur la première, mettez le potentiomètre R7 au minimum puis éteignez les deux magnétoscopes.
Insérez la cassette B dans le magnétoscope 1 à partir duquel vous voulez prélever la seconde image, puis appuyez sur le bouton “lecture”. Appuyez ensuite sur le bouton “enregistrement” du magnétoscope 2 et faites glisser lentement le potentiomètre R7 du minimum vers le maximum.
Grâce à ce principe de fondu, vous pouvez également prélever le signal vidéo à partir d’un caméscope (voir figure 13) pour le travailler et le transférer pour votre montage dans le magnétoscope.
Ce circuit vous sera également très utile quand, après avoir effectué plusieurs prises de vue au caméscope, vous décidez de toutes les regrouper sur une seule cassette, en les classant par ordre chronologique ou encore en fonction des sujets filmés. De plus, et sans devoir dépenser des sommes folles pour l’acquisition d’une table de mixage vidéo, vous pourrez aussi filmer des dessins reproduisant des titres, des dates, etc. afin de les intégrer dans votre cassette. Vous pourrez donc faire succéder différents films sans aucune interruption ou pause intempestive.

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