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.

À la fin des années 1960 apparurent les premiers ensembles portables formés d'un magnétoscope portable et d'une caméra. Le premier modèle est le Portapack (Sony DV-2400), lancé en 1967, c'est le début de la vidéo amateur.
En 1983 Sony a mis au point et commercialisé le premier caméscope au monde : la betamovie au format betamax elle cessa d'être produite en 1986, ces premiers modèles de caméscope ne faisaient qu'enregistrer, ils ne pouvaient pas lire la cassette.
En 1985, JVC commercialise les caméscopes au format VHS, qui dès leur début avaient la capacité de lire la cassette enregistrée dans le caméscope.
En 1985, Sony et d'autres grands constructeurs, développent ensemble un standard de caméscope plus petit, utilisant des cassettes de plus petit format, contenant de la bande magnétique de 8 mm de largeur (contre 12,7 mm pour le VHS et VHS-C) le video 8 JVC riposta en développant des cassettes VHS de plus petit format, le VHS-C et de même épaisseur et que l'on pouvait lire dans un magnétoscope normal VHS (au moyen d'un adaptateur).
En 1987-1988, les formats Y/C arrivent sur le marché : le Hi8 (amélioration du Video 8) et les SVHS et SVHS-C (amélioration du VHS et du VHS-C). Avec ces nouveaux formats, le vidéaste amateur accède à une meilleure qualité d'image, passant de 240 lignes (sur les anciens formats composites) à près de 400 lignes sur ces nouveaux formats Y/C.
En 1996, les premiers caméscopes numériques débarquent sur le marché grand public avec une définition de 500 lignes.
Le Mini DV, avec ses cassettes de très petite taille permet aux constructeurs de créer des caméscopes encore plus petits et plus légers, ce qui contribue à son succès auprès de beaucoup d'amateurs. La fin des années 1990 verra aussi la commercialisation du Digital 8 (version numérique du Video 8) qui connut nettement moins de succès que le Mini DV. Vers 2004-2005, de nouveaux types de caméscopes apparaissent, enregistrant sur disque dur ou sur DVD.
En 2004, le format HDV est lancé. Il est l'évolution haute définition du Mini DV.
Le format AVCHD, créé par Sony et Panasonic, est aujourd'hui en forte expansion, et concerne les supports mémoire flash et quelques fois le disque dur.
En 2010, Panasonic lance le premier caméscope 3D grand public, le HDC-SDT750.

Pour contrer l'introduction du format Super-VHS, Sony a introduit et présenté le HI8 (Acronyme de High-band Video8). Comme le S-VHS, le Hi8 a utilisé l’amélioration et de nouvelles formules de produits pour la création de nouveaux supports afin d'accroître la largeur de bande enregistrée du signal de luminance.
Les deux Hi8 et S-VHS ont été officiellement évalués à une résolution de luminance de 420 lignes TV horizontales (560 × 480 en termes numériques d'aujourd'hui), une grande amélioration de leurs formats de base respectifs de 240 lignes et à peu près égale à la qualité du laserdisc.
La résolution du Chroma pour les deux est resté inchangée, à environ 30 lignes horizontales.

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.

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