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La pellicule est constituée d'un film support en plastique, recouvert d'une émulsion : c'est une couche de gélatine sur laquelle sont couchés en suspension des cristaux d'halogénure d'argent ; pour les émulsions modernes il s'agit de bromure d'argent (AgBr). Dans ce cas, chaque cristal est formé de plusieurs milliards d'ions d'argent (Ag+) et d'ions de brome (Br-) organisés en un réseau cubique.

Lors de l'exposition à la lumière, une image latente se forme en petite goutelette :
des photons provenant de la partie éclairée du sujet arrivent sur la pellicule ;
pour chaque photon absorbé, se forme une paire électron - trou d'électron : un électron se libère du réseau et va être capté par un ion Ag+ ;
cet ion Ag+ est réduit, c'est-à-dire qu'il se transforme en un atome d'argent qui est exclu du réseau cristallin.

Pour chaque cristal, selon l'intensité lumineuse de la partie du sujet qu'il décrit, de zéro à une dizaine d'atomes se forment. Ces atomes ont tendance à s'agglutiner pour former un « agrégat » ou « cluster ».
Pour les émulsions actuelles, seuls les cristaux contenant au moins trois atomes d'argent pourront être entièrement réduits lors du développement photographique, en particules noires visibles par l'œil humain (les grains d'argent; voir Granularité). Le développement est un phénomène d'accélération de la réduction des ions Ag+ en atomes d'argent :
les cristaux contenant un agrégat ayant un potentiel électrique supérieur à celui du révélateur, c'est-à-dire un agrégat de trois atomes ou plus, vont attirer les électrons du révélateur vers les ions du cristal, qui vont finir par tous être réduits. En revanche, les autres cristaux n'atteignant pas la masse critique de trois atomes en agrégat rendent des électrons au révélateur et se transforment en ions invisibles. Ces ions seront ensuite dispersés lors d'une phase de lavage et de fixage. C'est la gélatine qui isole les cristaux les uns des autres et leur permet de réagir individuellement.

À cause d'un phénomène de recombinaison rapide de la paire électron-trou sans effet chimique, et de l'oxydation par le trou de certains atomes d'argent provisoirement formés, le rendement de la réaction de formation initiale des atomes d'argent est de 0,20 atome par photon. Il faut donc 15 photons pour produire les 3 atomes d'argent nécessaires à la formation des grains lors du développement. D'un point de vue macro, on peut donc constater que 80 % de la lumière qui arrive sur la pellicule est non-assimilée.

Une publication de décembre 1999 dans la revue Nature par Jacqueline Belloni, Mona Treguer, Hynd Remita et René de Keyser montre qu'on peut décupler le rendement de cette réaction en incorporant dans l'émulsion du formiate d'argent (HCO2- + Ag+), qui agit comme un « piège à trou », c'est-à-dire un inhibiteur des phénomènes compétitifs qui limitent habituellement le rendement de la réaction2. La société de chimie Agfa est détentrice de brevets déposés à la suite de cette découverte, mais aucune application commerciale de cette dernière n'est apparue sur le marché.

Sony Corporation a annoncé en 1999 le développement de Digital8, un nouveau format de vidéo pour les utilisateurs particuliers qui permet l'enregistrement numérique de haute qualité d'images et de sons, comparable à celui du format DV, sur une cassette Hi8 classique.
La popularité croissante des caméscopes numériques reflète la préférence de l'utilisateur pour les produits numériques de qualité supérieure, et Sony s'attend à ce que cette tendance continue à s'accélérer à l'avenir.
En outre, de nombreux clients qui ont acheté caméscopes 8mm passe volontier au format Digital 8. Sony estime que la capacité de lecture de cassettes 8mm analogiques est une caractéristique importante pour les produits du caméscope.

Les deux S-VHS et Hi8 ont été retenus pour des systèmes d'enregistrement audio avec leurs formats de base, VHS HiFi stéréo a surclassé les Video8/Hi8 AFM, mais est resté limité aux machines haut de gamme.
Dans la fin des années 1980, le format numérique (PCM) audio a été introduit dans certains modèles de catégorie supérieure Hi8 (mais jamais sur les enregistreurs S-VHS).
Le Hi8 audio PCM fonctionne à une fréquence d'échantillonnage de 32 kHz avec 8 bits/échantillon. Il restitue une plus haute fidélité que les 2 pistes linéaires offertes par le VHS / S-VHS, mais largement inférieure au VHS HiFi.
Les enregistreurs Hi8 PCM qui en étaient capables pouvaient enregistrer simultanément du PCM stéréo en plus de l’ancien type de son (AFM analogique) sur les pistes audio stéréo.

Le format U-matic, entre autres, est, durant les années 1970, uniquement utilisée à des fins professionnelles. En 1971, les membres de la société JVC Yuma Shiraishi et Shizuo Takano se lancent dans la création de cassettes vidéo VHS pour le public8. Fin 1971, JVC lance le VHS Development Matrix9. La diffusion du format VHS est lancée en 1976 dans les marchés japonais10, puis en mai 1978 en France. La durée d’enregistrement des cassettes commercialisées dans ce format pour le public s'étend de 30 minutes (cassette E-30), 1 heure (E-60), 2 heures (E-120), 3 heures (E-180), 3 heures et demie (cassette E-210), 4 heures (E-240) et même jusqu'à 5 heures (E-300). Compte tenu du standard vidéo (30 images par seconde au lieu de 25), le défilement de la bande est plus rapide au format NTSC américain. La durée des cassettes vendues aux États-Unis est donc plus réduite, soit entre 2 h (T-120) et 3 h 30 (T-210) en enregistrement de qualité normale (SP, pour l'anglais Standard Play). Toutefois certains magnétoscopes au format peuvent enregistrer et lire à demi-vitesse (LP, pour Long Play) voire au tiers de la vitesse de défilement (EP pour Extended Play ou SLP pour Special Long Play) de la bande, multipliant ainsi par 2 ou par 3 la durée (jusque 10 h 30 avec une T-210). En Europe, la durée peut être portée par le même système jusqu’à 12 h avec une cassette E-240 (15 h avec une E-300). Cette augmentation de durée se fait au détriment de la qualité du fait de la réduction de la largeur de bande du signal vidéo et audio (rapport signal/bruit moins performant).

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