La traduction littérale de slow motion est : ralenti.
Selon la technique employée pour obtenir un ralenti, nous obtiendrons des images plus ou moins fluides.
Les techniques :
1. ralenti
Exemple d'un enregistrement à une cadence de 25i/s, 1s = 25 images :
Lors d'un ralenti 1/5 (20%), la lecture d'une image dure 1/5 de seconde, en fait chaque image est reproduite 5 fois soit : 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 3 3 3 3 3 4 4 4 4 4 5 5 5 5 5
Lors d'un ralenti 1/25 (4%), la lecture d'une image dure 1s (chaque image est reproduite 25 fois : 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1)
Avec cette technique plus le ralenti est important, plus la lecture est saccadée : les décalages entre chaque série d'images sont perceptibles.
2. ralenti avec interpolation
Certains logiciels proposent un ralenti avec interpolation d'images intermédiaires. L’interpolation est le processus de remplissage des données inconnues entre deux valeurs connues.
Prenons un exemple : une séquence tournée à 25 i/s à laquelle on applique un ralenti de 1/25 (4%) :
1 - avant ralenti : chaque image est considérée comme une image clé (valeurs connues)
2 - après ralenti les 25 images se composent : 1(image clé) + 24 images intermédiaires calculées sur les valeurs des images clés 1 et 2, ainsi de suite. La création d'images intermédiaires permet une lecture fluide.
Bien que ce procédé augmente la fluidité des images, il peut se produire des bavures dans les détails des mouvements (n'oublions pas qu'un GOP est lui-même constitué d'images intermédiaires (voir codec : compression temporelle). Quelques logiciels (exemple Twixtor) permettent d'atténuer ce défaut.
D'autre part, la perception du mouvement est influencée selon la vitesse d'obturation adoptée (voir vitesse d'obturation).
Ci-dessous comparaison de ralentis (1/5 et 1/25) avec et sans interpolation.
3. slow motion
Le slow motion est en réalité un procédé de tournage. Les images sont filmées à grande vitesse (> 1000 i/s) et lues à une vitesse normale (25/30 i/s). Il se produit alors un effet de ralenti en restituant les détails imperceptibles par l'œil humain.
Prenons l'exemple d'un papillon qui a 80 battements d'ailes par seconde. Pour obtenir une lecture à 25 i/s, détaillée et fluide de chaque battement d'ailes, correspondante à un ralenti 1/25, il faut à l'enregistrement, au minimum, une cadence de 2000 i/s (25x80)
En résumé, pour bien différencier les techniques, pour une vidéo enregistrée à grande vitesse (>1000 i/s) on parlera de "slow motion" et pour une vidéo enregistrée à 100/120 i/s ou pour l'effet de vitesse appliqué lors du montage, on dira "ralenti".
Des fabricants pour des raisons de marketing, n'hésitent pas à baptiser abusivement "caméra slow motion" un produit dont la cadence d'enregistrement est 100/120 i/s, parfois 240 i/s dans une petite définition (320x176)..
Une caméra slow motion qui enregistre à une vitesse >1000 i/s est une caméra spécifique (Phantom, Vision Research, Memrecam ....).
Exemples de vidéos en slow motion : 
