Если вы решите приобретать камеру за рубежом, особенно в США и Японии, будьте крайне осторожны. Цены в этих странах чрезвычайно привлекательны, только все видео оборудование рассчитано для работы в NTSC (правда, специально для русских туристов есть магазины, торгующие электроникой в системе PAL , но здесь надо быть вдвойне бдительными).
В этой связи, есть смысл углубиться в понятие таких аббривиатуар, как NTSC, PAL, SECAM
Что означает NTSC
NTSC - это сокр. англ. National Television Standards Committee - Национальный комитет по телевизионным стандартам - система аналогового цветного телевидения, разработанная в США. 18 декабря 1953 года впервые в мире было начато цветное телевизионное вещание с применением именно этой системы. NTSC принята в качестве стандартной системы цветного телевидения также в Канаде, Японии и ряде стран американского континента.
Технические особенности NTSC
- количество полей - 60 Гц (точнее 59,94005994 Гц);
- количество строк (разрешение) - 525;
- частота поднесущей - 3579545,5 Гц.
- количество кадров в секунду - 30.
- развертка луча чересстрочная (интерлейсинг).
Что означает PAL
PAL - это сокр. от англ. phase-alternating line - система аналогового цветного телевидения, разработана инженером немецкой компании «Telefunken» Вальтером Брухом и представленная как стандарт телевизионного вещания в 1967 году.
Как и все аналоговые телевизионные стандарты, PAL является адаптированным и совместимым с более старым монохромным (черно-белым) телевещанием. В адаптированных аналоговых стандартах цветного телевещания дополнительный сигнал цветности передается в конце спектра монохромного телесигнала.
Как известно из природы зрения человека, ощущение цвета складывается из трех составляющих: красного (R), зеленого (G) и синего (B) цветов. Такую цветовую модель обозначают аббревиатурой RGB. Из-за преобладания в среднестатистической телевизионной картинке зеленой составляющей цвета и для избежания избыточного кодирования, в качестве дополнительного сигнала цветности используют разность R-Y и B-Y (Y - общая яркость монохромного телесигнала). В системе PAL используют цветовую модель YUV.
Оба дополнительных сигнала цветности в стандарте PAL передаются одновременно в квадратурной модуляции (разновидность AM), типичная частота поднесущего сигнала - 4433618.75 Гц (4.43 МГц).
При этом каждый цветоразностный сигнал повторяют в следующей строке с поворотом фазы с частотой 15,625 кГц на 180 градусов, благодаря чему декодер PAL полностью устраняет фазовые ошибки (типичные для системы NTSC ). Для устранения фазовой ошибки декодер складывает текущую строку и предыдущую из памяти (в аналоговых телевизионных приемниках используется линия задержки). Таким образом, объективно, цветное телевизионное изображение в стандарте PAL имеет в два раза меньшее разрешение по вертикали, чем монохромное изображение.
Субъективно, в силу большей чувствительности глаза к яркостной составляющей, на среднестатистических картинках такое ухудшение почти не заметно. Применение цифровой обработки сигнала еще больше сглаживает этот недостаток.
Что означает SECAM
SECAM - это сокр. от фр. Séquentiel couleur avec mémoire, позднее Séquentiel couleur à mémoire - последовательный цвет с памятью - система аналогового цветного телевидения, впервые применённая во Франции. Исторически она является первым европейским стандартом цветного телевидения.
Сигнал цветности в стандарте SECAM передается в частотной модуляции (ЧМ), по одной цветовой составляющей в одной телевизионной строке, поочередно. В качестве недостающих строк используют предыдущий сигнал R-Y или B-Y соответственно, получая его из памяти (в аналоговых телевизионных приемниках для этого используется линия задержки). Таким образом, объективно, цветное телевизионное изображение в стандарте SECAM имеет в два раза меньшее разрешение по вертикали, чем монохромное изображение. Субъективно, в силу большей чувствительности глаза к яркостной составляющей, на среднестатистических картинках такое ухудшение почти не заметно. Применение цифровой обработки сигнала еще больше сглаживает этот недостаток.
В шутку принято расшифровывать аббревиатуру SECAM как «System Essentially Contrary to AMerican» (система, существенно противоположная американской).
Кстати видеокассеты с маркировкой NTSC по качеству и продолжительности записи не соответствуют системе PAL .
Всего в мире существует три телевизионных стандарта аналогового телевидения: NTSC, PAL и SECAM. Первой страной, начавшей цветное телевизионное вещание, стали США. 19 декабря 1953 года канал NBC показал оперу «Амаль и ночные гости». Успеха передача не имела.… По-настоящему коммерческим цветное вещание в США стало в середине 60-х годов.
Все три телевизионных стандарта процентов на 80 совпадают друг с другом, отличаясь только принципами кодирования цвета, именно поэтому большинство современных телевизоров имеет универсальные, автоматические декодеры цвета.
Все системы цветного телевидения основаны на получении цветного изображения из трех первичных цветов: красного (R), зеленого (G) и синего (B). Приоритет на изобретение цветного ТВ принадлежит опять-таки нашему соотечественнику. Ованес Абгарович Адамян получил патент на изобретение «двухцветного ТВ» еще в 1907 году, однако в России его работы тогда интереса не вызвали. Гораздо позже идеи Адамяна о последовательной, поочередной передаче цвета были использованы в советско-французской системе SECAM.
1 первой коммерческой системой цветного телевидения была созданная в США система NTSC (National Television System Commit-tee). Во всех трех системах цветного ТВ используется сигнал яркости EY и два цветоразностных сигнала ER-Y и EB-Y, которые добавляются в спектр яркостного сигнала и передаются на поднесущей частоте (или на поднесущих частотах).
В системе NTSC для передачи цветоразностных сигналов используется квадратурная модуляция. Принцип квадратурной модуляции состоит в том, что цветоразностные сигналы ER-Y и EB-Y модулируют по амплитуде две составляющие одной и той же поднесущей, сдвинутые по фазе на 90 градусов, причем поднесущая подавляется балансными модуляторами, а остаются только боковые полосы. Такое техническое решение позволяет существенно уменьшить цветовые помехи на экранах телевизионных приемников. Выходные сигналы геометрически складываются, образуя полный сигнал цветности, при этом амплитуда сигнала определяет насыщенность цвета, а фаза - цветовой тон изображения. Однако система NTSC не позволяет компенсировать фазовые погрешности, возникающиепри передаче цветовых сигналов и приводящие к искажению цвета в изображении, поэтому NTSC считается самой несовершенной системой передачи телесигнала. В настоящее время разные варианты стандарта NTSC используются в США, Канаде, Японии, на Кубе, в Южной Корее и в некоторых других странах.
Система PAL (Phase Alternation Line) была разработана и внедрена в начале 1960-х годов фирмой «Телефункен» (ФРГ). Эта система гораздо совершеннее, чем NTSC, и в меньшей степени подвержена фазовым искажениям. Как и в системе NTSC, в системе PAL для кодирования цвета используется квадратурная модуляция поднесущей, но, в отличие от NTSC, фаза составляющей поднесущей, которая модулируется сигналом ER-Y, меняется от строки к строке на 180°.
Система PAL обладает следующими достоинствами:
отсутствует помеха от поднесущей частоты на неокрашенных участках изображения, так как поднесущая не передается;
фазовые искажения отсутствуют и поэтому не вызывают нарушений цветового тона изображения;
малая чувствительность к «асимметрии» полосы пропускания канала цветности;
при разделении сигналов цветности выделяется удвоенная амплитуда составляющих цветоразностных сигналов, что повышает отношение сигнал/шум;
уменьшаются «перекрестные» искажения, возникающие между сигналами яркости и цветности, что определяется оптимальным выбором частоты поднесущей.
Недостатком системы PAL является понижение четкости изображения из-за усреднения сигнала цветности в двух последующих строках.
Телевизионный стандарт PAL используют страны Европы, Израиль, Турция, Китай, Бразилия и другие.
Система SECAM (Systeme sequentiel couleurs a memoire, франц., «Последовательная передача цветов с запоминанием») была предложена французским инженером Анри де Франсом в 1958 году, а затем ее совершенствовали и «доводили до ума» советские и французские инженеры. Выбор у Советского Союза тогда был не особенно богатым: система NTSC считалась устаревшей и технически несовершенной, а за лицензирование системы PAL пришлось бы платить огромные деньги. Отношения с Францией в те годы развивались успешно, и было принято политическое решение. К тому же французы при демонстрации своего стандарта показали высочайшее качество цветной картинки, буквально покорившее специалистов. Впоследствии, правда, оказалось, что при передаче цветного сигнала SECAM на большие расстояния, характерные для Советского Союза, все обстоит не так красиво, и стандарт пришлось модернизировать, внося в него некоторые элементы из PAL.
Особенность SECAM - поочередная, через строку, передача сигналов цветности ЕR и ЕB, пропорциональных цветоразностным сигналам ER-Y и EB-Y, с восстановлением в приемнике недостающего сигнала линией задержки.
При постоянной яркости поля искажения в SECAM не проявляются. На цветовых переходах искажения могут проявляться в виде цветных окантовок или тянущихся продолжений полей. После яркого участка появляется синяя окантовка, после темного - желтая.
Системы SECAM и PAL обеспечивают в два раза меньшую, чем у NTSC, вертикальную четкость цветного изображения. Использование несколько видоизмененных цветоразностных сигналов значительно улучшает совместимость и помехоустойчивость системы.
Систему SECAM приняли около 40 стран: Восточная Европа (кроме Югославии), Греция, многие арабские и африканские страны.
В последние десятилетия стали проявляться недостатки, свойственные стандартам аналогового телевидения NTSC, PAL и SECAM. Это связано, прежде всего, с тем, что промышленность освоила производство телевизоров с весьма большой диагональю экрана и повышенной яркостью изображения. На большом экране стала отчетливо заметна структура растра, межстрочные и межкадровые мелькания, ухудшенная передача быстродвижущихся объектов. Из-за того, что в первые годы существования цветного ТВ приходилось обеспечивать его совместимость с черно-белыми телевизорами, цветоразностные сигналы сокращались по полосе примерно в 4 раза, а сигнал цветности передавался в спектре частот сигнала яркости. В результате разделение сигнала яркости и цветности в ТВ-приемниках осуществлялось с большим трудом, возникали искажения цвета, снижалась четкость изображения из-за наличия режекторных фильтров в канале яркости.
Одной из попыток решения этих проблем стало создание так называемого HDTV (High Definition Television) - телевидения высокой четкости, ТВВЧ. Этот стандарт предполагает использование телевизионных приемников с отношением сторон экрана 16:9 и частотой полей 60 Гц. Система HDTV является весьма многообещающей, однако на уровень коммерческой эксплуатации она пока не вышла.
ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ №13
1. Композиция кадра как основа выразительности (золотое сечение, диагональ и др.).
От выбора тех или иных характеристик кадра зависит не только условие его существования как киноизображения, но и своеобразие его композиционного построения, то есть его художественная выразительность, следовательно, и художественная выразительность всего фильма.
Композиция означает сочетание, соединение отдельных компонентов в единое целое. Задача композиции - овладеть внимаем зрителя, сконцентрировать внимание на главном, наиболее выразительно передать человека в кадре, разноплановость изображения.
Фильм как драматургическое произведение строится по законам драматургической композиции.
Фильм как кинематографическое произведение требует изобразительно-монтажной композиции сцен и эпизодов и организации снимаемого материала на картинной плоскости кадра (на пленке и экране), то есть киноизобразительной композиции кадра.
Композиция кадра формируется на всех этапах создания фильма - при разработке режиссерского (постановочного) сценария, когда определяется изобразительно-монтажное решение эпизодов фильма; на съемочной площадке, когда выбирается кадр, строится мизансцена, решается освещение, выполняется операция съемки, и, наконец, в процессе монтажа фильма из снятого материала, когда уточняются и окончательно оформляются образы фильма, его изобразительная стилистика.
Отдельный кадр представляет собой только часть такой композиции (картины), так как в нем показывается лишь часть развивающегося драматургического действия. Поэтому, работая над композицией кадра, следует помнить, что кадр, повторяем, - это не самостоятельная статическая картина, а всего лишь звено в монтажной цепи, составной элемент изобразительно-монтажной композиции эпизода и всего фильма. Своеобразие построения каждого кадра обусловливается его драматургическим содержанием и местом в монтажном построении эпизода, определенным в режиссерском сценарии. Киноизобразительной конструкцией кадра называется художественная организация на картинной плоскости кадра на пленке и на экране предметного материала в соответствии с общими художественными, драматургическими задачами и изобразительным стилем всего фильма.
Основные задачи композиции кадра состоят в том, чтобы:
1.овладеть вниманием зрителя;
2.достичь выразительности и убедительности актерского действия на экране;
3.достичь выразительности и художественной органиации изобразительного материала (решение тона, колорита, светотени как в отдельных кадрах, так и в монтажной картине);
4.использовать возможности психофизиологического воздействия некоторых киноизобразительных приемов, например ракурсных съемок, съемок движущейся камерой и т.д.
Композиция кадра решается путем выбора съемочных приемов (крупности планов, съемки стационарной камерой), выбором (на натуре) освещения, организацией материала съемки на картинной плоскости кадра, и определении его тональности и колорита.
фильмом, должно строиться прежде всего с учетом интересов зрителя. Отсюда основное требование к качеству экранного изображения, а следовательно, и к композиции кадра: ясность и читаемость содержания кадра, то есть быстрое, незатруднительное узнавание изображаемых предметов; неразборчивость предметной формы при монтажном изложении фильма на экране тормозит восприятие и сводит на нет выразительность образов.
Кадр не был загроможден несущественными Деталями; важные объекты и фигуры не перекрывались друг другом; оптический и тональный центры кадра совпадали с сюжетным; светотональные эффекты не мешали читать формы фигур и предметов;
Логичность и стилевое единство изобразительно-монтажной композиции как всего фильма, так и отдельного эпизода и составляющих его кадров.
Отсутствие логической, смысловой (сюжетной) и оптической (изобразительной) связи между монтажными кадрами мешает цельному и глубокому пониманию образов фильма.
Только оригинальность и даже неожиданность изобразительно-монтажных решений могут вызывать интерес зрителя. Но именно неожиданные и оригинальные композиционные решения требуют прежде всего ясно читаемого предметного содержания кадра.
Организация внимания. При построении композиции кадра и нахождении изобразительно-монтажного решения эпизода, особенно для разговорных сцен или сцен ораторских выступлений на экране, очень важно создать иллюзию как бы свободного обзора объекта и динамизировать картину. Эта динамизация зрелища достигается монтажом более коротких кадров, съемкой движущейся камерой, применением различных ракурсов и крупностей. Особенно при съемке с движения создаются киноперспективные иллюзии, что позволяет зрителю без напряжения смотреть и слушать с экрана длительные разговорные сцены или монологи.
При построении кадра необходимо учитывать не только элементы живописные - тон, цвет, заполнение картинной плоскости, - но и элементы кинетические, такие, как темп, скорость и форма движения предметов и физических сред.
Светотональный акцент. Светотональный акцент служит средством организ ции внимания зрителя и выделения существенного кадре. В сочетании с монтажом светотональный акцент может быть взят в его ритмическом значении. Подчеркнутый в ритмическом чередовании момент принято называть акцентом. Акцент - важнейший
элемент ритмической организации материала.
Кинематографическая образность. Художественный образ фильма выражается в синтезе изобразительно-выразительных средств: интонированной речи, жеста и мимики актера; приемов съемки и световых эффектов оператора; музыки; постановочных и монтажных решений режиссера. Изобразительно-монтажный метод выражения образа на экране располагает такими средствами эмоционального воздействия, которые позволяют использовать сложный, многообразный характер ощущений, возникающих при оптико-фоническом раздражении. Насыщенная тональность, высокие световые контрасты, динамичность композиции - это специфические операторские средства, которые в синтезе со звуком, музыкой и шумами создают определенную эмоциональную настроенность зрителя, необходимую для полного, глубокого и взволнованного восприятия драматургических образов.
Можно перечислить и описать все киноизобразительмые средства , находящиеся в распоряжении оператора. Можно попытаться уточнить, какой художественный результат достигается от применения тех или иных приемов съемки.
Но невозможно канонизировать композиционное творчество оператора, свести его к соблюдению обязательных правил и рецептов. При съемке каждого нового кадра перед оператором возникают новые художественные задачи, которые требуют соответствующей киноизобразительной формы. А реализация этих задач невозможна без свободного владения оператором художественными средствами своего искусства, знания его возможностей и закономерностей.
Основными приёмами композиционного построения являлись:
1.Ритм, с одной стороны, дает возможность точно организовать дозирование выдаваемой зрителю информации, структурировать ее восприятие во времени, а с другой выстроить течение сюжетного времени внутри вещи и эпизодов, его замедления, ускорения, уплотнения и т.д. Ритм так же определяет и визуальное восприятие пространства, и движения в нем.
2.Приведение композиционного центра к центру сюжетному , служит для реализации закона подчинения идейному замыслу. Центр композиции, как наиболее акцентный, сильнее притягивающий внимание, должен совпадать с центром сюжетным, в котором выражается основная идея произведения. Таким образом обеспечивается наиболее полное восприятие идеи. Этот центр находится в точке 2/3 от начала вещи и называется «Золотым сечением»
«Золотое» сечение В фотографии, графике и живописи часто рекомендуют использовать «золотое» сечение для построения композиции. При таком подходе вся область изображения разбивается линиями «золотого» сечения на девять областей (см. рис. 1А).
Ключевые элементы композиции (важные детали, композиционные центры, линию горизонта и т.п.) рекомендуется размещать на линиях «золотого» сечения или в точках их пересечения. В фотографии это правило часто упрощают до «правила третей». В соответствии с этим правилом вместо сетки «золотого» сечения рекомендуется использовать сетку, разделяющую линейные размеры изображения на равные трети
Закон целостности – приведение всех элементов произведения к единому целому, непрерывному во времени и пространстве.
Закон сочетания и сопоставления реализуется в использовании тождественных элементов, а закон контрастов – в обострении конфликтов, в т.ч. конфликтов внутрикадровых.
Закон контрастов – сопоставляемые элементы должны, не нарушая законов «целостности» и «сочетания и сопоставления», быть контрастны, конфликтны по отношению друг к другу, подчеркивая, оттеняя диапазоном различий и разнообразия и друг друга, и их соотношение.
Закон подчинения идейному замыслу – все элементы произведения должны подчиняться единому авторскому замыслу, сформулированному в идее произведения и цели его создания (сверхзадаче).
Основными видами композиционных построений: симметричная, асимметричная, горизонтальная, вертикальная, диагональная, глубинная, ракурсная. Изобразительная форма кадра возникает в результате съемки с помощью различных приемов, оправданных стремлением передать все богатство жизненных явлений, воссоздать на экране иллюзию естественности зрительных впечатлений, повысить выразительность и динамичность, уточнить, расширить образное представление о предмете.
СИММЕТРИЧНАЯ КОМПОЗИЦИЯ : самая устойчивая, статичная и законченная (замкнутая). Чем больше используется симметричных элементов, тем более эти свойства выражены. Самая симметричная пластическая композиция – это фронтально развернутая линейная плоскость, абсолютно уравновешенная по всем массам и балансам.
АСИММЕТРИЯ – напротив, эмоционально чрезвычайно активна. Она динамична, но не устойчива. Причем динамичность и неустойчивость так же прямо пропорциональны количеству асимметричных элементов и степени их асимметрии. Причем, если абсолютная симметрия несет в себе холод смерти, то абсолютная асимметрия приводит к хаосу разрушения. Степень устойчивости композиции обратно пропорциональна ее эмоциональной силе и нагрузке.
ГОРИЗОНТАЛЬНАЯ – подчеркивает протяженность пространства, его однородность (напр. проход героя вдоль длинной кирпичной стены в «9 дней одного года» М. Рома), часто помогает акцентировать множественность и даже тождественность снимаемых объектов (напр. фронтальная панорама или проезд вдоль строя солдат или какой-либо техники).
ВЕРТИКАЛЬНАЯ – подчеркнуто акцентирует ритм композиции, работает, в противоположность горизонтальной, на сравнение, может акцентировать индивидуальность, выделенность объекта. Вертикальное движение объекта или камеры всегда воспринимается динамичней горизонтального.
ДИАГОНАЛЬНАЯ – самая открытая композиция, требует продолжения - разворачивания объекта в следующем кадре. Диагональ может развиваться либо в плоскости кадра, либо в глубину. Диагональные композиции всегда динамичнее чисто вертикальных и, тем более, горизонтальных, особенно если в кадре присутствует движение. Самая удобная для монтажа кадров, особенно при встречных диагоналях («восьмерка»).
ГЛУБИННАЯ – акцентирует реалистичность пространства, дает выраженную перспективу, продолженность в глубину. Чем мягче общий рисунок, тем более ощутима перспектива. Перспектива же обладает огромной уравновешивающей силой, т.к. отдельный предмет 1-го плана кажется относительно большим.
ПЛОСКОСТНАЯ – подчеркивает условность, «картинность» пространства (например, для съемки в жанре лубка). Четкость абрисных линий, графичность изображения подчеркивает его плоскостность.
Но в большей мере глубина пространства зависит от соотношения светов.
РАКУРСНАЯ – акцентирует отношение к объекту. Чем выше точка съемки и общее план, тем сильнее пространство доминирует над объектом, “поглощает” объект или “принижает” его значение (и, естественно, наоборот).
ОСНОВНЫЕ ОТЛИЧИЯ В ПОСТРОЕНИИ ВИДЕОКАДРА
Основных отличий в построении композиции кадра и мизансцены от композиции картины или фотографии очень немного, но они существенны и сводятся, в основном, к дополнительным ограничениям. Главное отличие в том, что кадр не самоценен сам по себе, но является лишь единичным элементом более крупной структуры. Это и определяет основные требования к нему:
Выделение главного как в кадре, так и в сюжете должно быть точным, явным и четким, чтобы не затруднять процесс его восприятия.
Пространство кадра несет в себе закономерность всматривания, а значит должно быть во что всматриваться. Кроме слепка действительности, кадр несет в себе и взгляд смотрящего, который обязательно должен быть в кадре выявлен.
Композиция каждого отдельного кадра должна быть соотнесена с предыдущими и последующими кадрами: по крупности, внутрикадровому ритму, балансам масс, композиционному центру, светам, цветам и направлению движения и т.д.
В каждом кадре, в каждой монтажной фразе, действии, эпизоде должна быть недоговоренность, неоконченность, недоданность информации – как основной прием организации монтажного движения и поддержания зрительского интереса. Это достигается, в том числе, асимметричной композицией и (или) нарушением равновесия одного или нескольких балансов кадра.
Но! Дисбаланс обнаруживается только в соотнесенности с равновесием, дисгармония – там, где есть гармоничность, так же как часть воспринимается частью только благодаря целому. Выраженность любого качества существует только при его сопоставлении с противоположным.
Кадр, в отличии от живописи и фотографии, должен быть однозначнее как в смысловом, так и эмоциональном отношениях, и нести в себе не более того, что можно вычитать за время его стояния на экране, которое определяется монтажным ритмом эпизода, для которого он предназначен. Это не исключает нюансировки и детализации, глубины мыслей и чувств, новой точки зрения и внутрикадрового конфликта. Как раз без них кадр не интересен. Но и они должны быть выражены ясно и однозначно.
25 25 50 50 50 50 50 -Пpимечание:
стандаpты B и G; D и K pазличаются значениями частот телеканалов (МВ и ДМВ соответственно).
Поляpность модуляции видеосигнала "-" негативная, "+" позитивная.
Поскольку пpи "pисовании" изобpажения используется чеpесстpочная pазвеpтка, истинная частота кадpов вдвое ниже кадpовой частоты - частоты смены полукадpов (полей).
* Если быть точным, частота полей pавна 58.94 Гц.
В настоящее вpемя в эксплуатации находятся тpи совместимые системы цветного телевидения - СЕКАМ, HТСЦ и ПАЛ. Hезависимо от типа системы датчики сигналов (телевизионные камеpы) фоpмиpуют сигналы тpех основных цветов: Er - кpасного, Eg - зеленого и Ed - синего. Эти же сигналы упpавляют токами лучей в электpонных пpожектоpах кинескопа в телевизоpе. Изменяя соотношение сигналов на катодах кинескопа можно получить любой цветовой тон в пpеделах цветового тpеугольника, опpеделяемого цветовыми кооpдинатами пpименяемых люминофоpов.
Различия между системами цветного телевидения (ЦТ) состоят в методах получения из сигналов основных цветов так называемого полного цветного видеосигнала (ПЦТС), котоpым модулиpуется несущая частота в телевизионном пеpедатчике.
Такое пpеобpазование необходимо для того, чтобы pазместить инфоpмацию о цветном изобpажении в полосе частот чеpно - белого сигнала. В основе такого уплотнения спектpов сигналов лежит особенность зpительной системы человека, состоящая в том, что мелкие детали изобpажения воспpинимаются как неокpашенные.
Сигналы основных цветов пpеобpазуются в шиpокополосный сигнал яpкости Еy, соответствующий видеосигналу чеpно-белого телевидения, и тpи узкополосных сигнала, несущих инфоpмацию о цвете.
Это так называемые цветоpазностные сигналы. Они получаются вычитанием из соответствующего сигнала основного цвета сигнала яpкости.
Сигнал яpкости получают сложением в опpеделенной пpопоpции тpех сигналов основных цветов: Ey= rEr+gEg+bEb (*) Во всех цветных телевизионных системах пеpедают только сигналы яpкости Еy и два цветоpазностных сигнала, Er-y и Eb-y. Сигнал Eg-y восстанавливается в пpиемнике из выpажения (*). (Hужно отметить, что пеpед смешиванием сигналы основных цветов пpоходят цепи гамма - коppекции, компенсиpующие искажения, вызванные нелинейной зависимостью яpкости свечения экpана от амплитуды модулиpующего сигнала).
Cистема NTSC Система HТСЦ -- пеpвая система ЦТ, нашедшая пpактическое пpименение. Разpаботана в США и пpинята для вещания в 1953 году. Пpи создании системы HТСЦ были pазpаботаны основные пpинципы пеpедачи цветного изобpажения, котоpые в той или иной степени использованы во всех последующих системах.
В системе HТСЦ ПЦТС содеpжит в каждой стpоке составляющую яpкости и сигнал цветности, пеpедаваемую с помощью поднесущей, лежащей в полосе частот сигнала яpкости. Поднесущая пpомодулиpована в каждой стpоке двумя сигналами цветности Еr-y и Eb-y. Чтобы сигналы цветности не создавали взаимных помех, в систему HТСЦ пpименена квадpатуpная балансная модуляция.
Существует два основных значения поднесущей цветности системы HТСЦ: 3.579545 и 4.43361875 МГц. Втоpое значение является неосновным и используется в основном в видеозаписи для использования общего с системой ПАЛ канала записи-воспpоизведения.
Система HТСЦ имеет pяд достоинств: -- высокая цветовая четкость пpи относительно узкополосном канале пеpедачи; стpуктуpа спектpов сигналов позволяет эффективно pазделять инфоpмацию с помощью гpебенчатых цифpовых фильтpов. Декодеp HТСЦ относительно пpост и не содеpжит линии задеpжки.
Вместе с тем системе HТСЦ пpисущи и недостатки, главным из котоpых является ее высокая чувствительность к искажениям сигнала в канале пеpедачи.
Искажения сигнала в виде амплитудной модуляции (АМ) называются диффеpенциальными искажениями. В pезультате таких искажений цветовая насыщенность яpких и темных участков получается pазной. Эти искажения нельзя устpанить с помощью цепи автоматической pегулиpовки усиления (АРУ) сигнала цветности, так как pазличия в амплитуде цветовой поднесущей пpоявляются в пpеделах одной стpоки.
Искажения в виде фазовой модуляции цветовой поднесущей сигналом яpкости называют диффеpенциально - фазовыми искажениями. Они вызывают изменения цветового тона в зависимости от яpкости данного участка изобpажения.
Hапpимеp, человеческие лица окpашиваются в кpасноватый цвет в тенях и в зеленоватый - на освещенных участках.
Чтобы уменьшить заметность д-ф искажений, в телевизоpах HТСЦ пpедусмотpен опеpативный pегулятоp цветового тона, котоpый позволяет делать более естественную окpаску деталей с одинаковой яpкостью. Однако искажения цветового тона более яpких или более темных участков пpи этом возpастают.
Высокие тpебования к паpаметpам канала пеpедачи пpиводят к усложнению и удоpожанию аппаpатуpы HТСЦ или, если эти тpебования не выполняются, к снижению качества изобpажения.
Основной целью пpи pазpаботке системы ПАЛ и СЕКАМ было устpанение недостатков системы HТСЦ.
Cистема PAL Система ПАЛ устpанить главный pазpаботанна фиpмой "Telefunken" в 1963 году. Целью ее создания было недостаток дальнейшем выяснилось, HТСЦ - чувствительность к диффеpенциально - фазовым искажениям. В что система ПАЛ имеет очевидными.
pяд пpеимуществ, котоpые пеpвоначально не казались В системе ПАЛ, как и в HТСЦ пpименяется квадpатуpная модуляция цветовой поднесущей сигналами цветности. Hо если в системе HТСЦ угол между суммаpным вектоpом и осью вектоpа B-Y, опpеделяющий цветовой тон пpи пеpедаче цветового поля постоянен, то в системе ПАЛ его знак меняется каждую стpоку. Отсюда и название системы -- Phase Alternation Line.
Уменьшение чувствительности к диффер - фазовым искажениям достигается за счет усpеднения сигналов цветности в двух соседних стpоках, что пpиводит к уменьшению веpтикальной цветовой четкости в два pаза по сpавнению с HТСЦ. Эта особенность является недостатком системы ПАЛ.
Достоинства: малая чувствительность к дифф - фазовым искажениям и ассиметpии полосы пpопускания канала цветности. (Последнее свойство особо ценно для стpан, где пpинят стандаpт G с pазносом несущих изобpажения и звука 5.5МГц, что всегда вызывает огpаничение веpхней боковой полосы сигнала цветности.)
Система ПАЛ так - же имеет выигpыш в отношении сигнал / шум на 3dB относительно HТСЦ.
PAL60 -- система воспpоизведения видеозаписи HТСЦ. Пpи этом сигнал HТСЦ несложным путем тpанскодиpуется в ПАЛ, но число полей остается пpежним (то есть 60). Телевизоp обязательно должен поддеpживать это значение кадpовой частоты.
Система SECAM Система СЕКАМ в ее пеpвоначальном виде пpедложена в 1954г. фpанцузским изобpетателем Анpи де Фpансом. Основная особенность системы - поочеpедная, чеpез стpоку, пеpедача цветоpазностных сигналов с дальнейшим восстановлением в пpиемнике недостающего сигнала с помощью линии задеpжки на вpемя стpочного интеpвала.
Hазвание системы обpазовано из начальных букв фpанцузских слов SEquentiel Couleur A Memoire (поочеpедные цвета и память). В 1967 году начато вещание по этой системе в СССР и Фpанции.
Инфоpмация о цвете в системе СЕКАМ пеpедается с помощью частотной модуляции цветовой поднесущей. Частоты покоя поднесущих в стpоках R и B pазличны и составляют Fob=4250кГц и For=4406.25кГц.
Поскольку в системе СЕКАМ сигналы цветности пеpедаются поочеpедно чеpез стpоку, а в пpиемнике восстанавливается с помощью линии задеpжки, т.е. повтоpяется инфоpмация из пpедыдущей стpоки, то цветовая четкость по веpтикали снижена вдвое, как и в системе ПАЛ.
Пpименение ЧМ обеспечивает малую чувствительность к действию искажений типа "диффеpенциальное усиление". Hевелика чувствительность СЕКАМ и к дифф - фазовым искажениям. Hа цветовых полях, где яpкость постоянна, эти искажения никак не пpоявляются. Hа цветовых же пеpеходах возникает паpазитное пpиpащение частоты поднесущей, что вызывает их затягивание. Однако пpи длительности пеpехода менее 2мкс цепи коppекции в пpиемнике уменьшают действия этих искажений.
Обычно после яpких участков изобpажения окантовка имеет синий цвет, а после темных - желтый. Допуск на искажения типа "диффеpенциальная фаза" составляет около 30 гpадусов, т.е. в 6 pаз шиpе чем в HТСЦ.
Система D2-MAC В конце 70-х годов были pазpаботаны усовеpшенствованные системы цветного телевидения, использующие вpеменное pазделение с уплотнением составляющих яpкости и цветности. Эти системы являются основой для систем телевидения высокой четкости (ТВВЧ), и получили наименование МАК (МАС) - "Мультиплексиpованные Аналоговые Компоненты".
В 1985 году Фpанция и ФРГ договоpились об использовании для спутникового вещания одной из модификаций систем МАК, а именно D2-MAC / Paket.
Основные особенности: начальный интеpвал стpоки 10мкс отведен под пеpедачу цифpовой инфоpмации: синхpосигнал стpок, звуковое сопpовождение и телетекст. В цифpовом пакете пpименено дубинаpное кодиpование с использованием тpехуpовневого сигнала, котоpое в два pаза уменьшает тpебуемую полосу пpопускания канала связи.
Этот пpинцип кодиpования отpажен в названии - D2. Одновpеменно могут пеpедаваться два звуковых стеpео канала.
Остальную часть стpоки занимают аналоговые видеосигналы. Сначала пеpедается уплотнения стpока одного из цветоpазностных сигналов (17мкс), затем яpкостная стpока (34.5мкс). Пpинцип кодиpования цвета пpимеpно тот же, что и в СЕКАМе. Для пеpедачи комплексного сигнала D2-MAC тpебуется канал с полосой 8.4МГц.
Система D2-MAC обеспечивает существенно лучшее качество цветного изобpажения, чем все дpугие системы. Hа изобpажении нет помех от цветовых поднесущих, отсутствуют пеpекpестные помехи между сигналами яpкости и цветности и заметно повышена четкость изобpажения.
| PAL (сокр. от Phase Alternating Line ) - стандарт аналогового телевидения. Система кодирования цвета, используемая в телевизионных систем многих стран мира. Данная система имеет разрешение в 625 линий при 25 кадрах (50 полей) в секунду.
История PAL
В 1950-х годах, при массовом производстве цветных телевизоров в странах Западной Европы, разработчики столкнулись с проблемой, обнаруженной в стандарте NTSC. Система демонстрировала ряд недостатков, главным из которых было смещение цвета изображения при плохих условиях приема сигнала. В последствии, для преодоления недостатков NTSC, были разработаны альтернативные стандарты PAL и SECAM. Новый стандарт был предназначен для цветного телевидения европейских стран, имел частоту 50 полей в секунду (50 герц), и не имел недостатков NTSC.
Стандарт PAL был разработан Уолтером Брухом в компании Telefunken в Германии. Первые трансляции в новом стандарте были выполнены в Великобритании в 1964 году, затем в Германии в 1967 году.
Позднее, компанию Telefunken приобрел французский производитель электроники Томсон. Также компания приобрела основателя европейского стандарта SECAM компанию Compagnie Générale de Télévision. Томсон (теперь называется Technicolor SA) владеет лицензией RCA принятой в Radio Corporation of America, основателя стандарта NTSC.
В системах телевидения, термин PAL часто интерпретируется как разрешение 576i (625 линий/50 Гц), система NTSC как 480i (525 линий/60 Гц). Обозначения на DVD-дисках PAL или NTSC стандарта, говорят о методе передачи цвета, хотя сам композитный цвет на них не записан.
Цветное кодирование
Как и в NTSC, в системе PAL используется амплитудная модуляция с поднесущей балансовой цветности, добавленной к яркости видео сигнала в виде композитного видео. Частота поднесущей для PAL сигнала составляет 4.43361875 МГц, по сравнению с 3.579545 МГц для NTSC. С другой стороны, в SECAM используется частотная модуляция с двумя линиями альтернативных цветов, поднесущие которых составляют 4.25000 и 4.40625 МГц.
Само название стандарта "Phase Alternating Line " говорит о том, что фазовая часть цветовой информации в видео сигнале восстанавливается с каждой строки, которая автоматически исправляет ошибки при передаче сигнала, отменив их, за счет вертикального разрешения. Строки, где восстанавливается цвет часто называют PAL или фазовым чередованием строк, в то время как другие линии называются NTSC линиями. Первые телевизоры со стандартом PAL сильно раздражали глаза человека из-за так называемого гребенчатого эффекта изображения, также известного как Ганноверские бары, возникающие при погрешностях в фазе. Таким образом, в большинстве приемников начали использовать линии задержки в цветности, сохраняющие информацию о полученном цвете в каждой строке кинескопа. Недостатком системы PAL является вертикальное цветное разрешение, которое более беднее, чем в NTSC, но поскольку человеческий глаз имеет такое же цветовое разрешение, то данного эффекта не видно.
Типичная частота поднесущей составляет 4.43361875 МГц и состоит из 283.75 цветных тактов в строке плюс смещение - 25 Гц для того, чтобы избежать помех. Поскольку частота строк составляет 15625 Гц (625 строк x 50 Гц / 2), цвет несущей частоты рассчитывается следующим образом: 4.43361875 МГц = 283.75* 15625 Гц + 25 Гц.
Первоначальная цветная поднесущая требуется для декодера, чтобы исправлять различия цветных сигналов. Поскольку цветная поднесущая не передается вместе с видеоинформацией, она должна быть сгенерирована в ресивере. Для того, что фаза генерируемого сигнала соответствовала передаваемой информации, к видеосигналу добавляется 10 циклов «цветных вспышек» поднесущей.
Преимущества PAL перед NTSC
В NTSC-приемниках регулировку цветности можно выполнить вручную. Если цветность отрегулирована неправильно, отображение цвета может быть ошибочным. Стандарт PAL автоматически изменяет цветность. Фазовые ошибки цветности в системе PAL были устранены, с помощью линии задержки 1H, что привело к снижению насыщенности цвета, которое не так заметно для глаз человека, чем в NTSC.
Однако, даже в PAL системах, чередование цвета (Ганноверские бары) - может привести к зернистости изображения из-за ошибок в фазе, если используются декодеры первого поколения. Зачастую, таких экстремальных фазовых сдвигов не происходит. Обычно, этот эффект наблюдается при возникновении препятствий при прохождении сигала, и наблюдается в сильно застроенных районах. Эффект более заметен на ультра высоких частотах (UHF), нежели на VHF.
В начале 1970-х, некоторые японские производители разработали новые методы декодирования, для того чтобы избежать уплаты роялти компании Telefunken. Лицензия Telefunken предусматривала любой метод декодирования, который предполагал уменьшение фазовых искажений поднесущей фазы. Одна из разработок заключалась в использовании 1H линии задержки, чтобы декодировать только четные или нечетные строки. Например, цветность на нечетных строках включалась непосредственно на декодере, сохраняя линии задержки. Потом, на четных строках, хранимые нечетные линии декодировались снова. Этот метод эффективно преобразует PAL систему для NTSC. Такие системы имеют и свои недостатки, связанные с NTSC и требуют добавление ручного управления оттенками цвета.
Стандарты PAL и NTSC имеют несколько различных цветовых пространств, но разница в цвете игнорируются благодаря декодеру.
Преимущества PAL перед SECAM
Первые попытки совмещения с цветными телевизорами предпринималось в стандарте SECAM, который также имел проблему оттенков NTSC. Достигалось путем применения различных методов передачи цвета, а именно альтернативные передачи U и V векторов и частот модуляции.
Стандарт SECAM является более надежным для передачи сигнала на большие расстояния, нежели NTSC или PAL. Однако из-за природы, цветной сигнал сохраняется только в искаженном виде из-за снижения амплитуды, даже в черно-белой части изображения (возникает эффект перехлеста цвета). Также PAL и SECAM приемники нуждаются в линиях задержки.
Характеристики PAL сигнала
Сигнал PAL-B/G имеет следующие характеристики.
Типы систем PAL
| PAL B | PAL G, H | PAL I | PAL D/K | PAL M | PAL N | |
| Полоса пропускания | ОВЧ | УВЧ | УВЧ/ОВЧ* | ОВЧ/УВЧ | ОВЧ/УВЧ | ОВЧ/УВЧ |
| Кол-во полей | 50 | 50 | 50 | 50 | 60 | 50 |
| Кол-во линий | 625 | 625 | 625 | 625 | 525 | 625 |
| Активных линий | 576 | 576 | 582 | 576 | 480 | 576 |
| Ширина полосы пропускания канала | 7 МГц | 8 МГц | 8 МГц | 8 МГц | 6 МГц | 6 МГц |
| Полоса пропускания видеосигнала | 5,0 МГц | 5,0 МГц | 5,5 МГц | 6,0 МГц | 4,2 МГц | 4,2 МГц |
| Цвет поднесущей | 4.43361875 МГц | 4.43361875 МГц | 4.43361875 МГц | 4.43361875 МГц | 3.5756110 МГц | 3.58205625 МГц |
| Частота звука | 5,5 МГц | 5,5 МГц | 6,0 МГц | 6,5 МГц | 4,5 МГц | 4,5 МГц |
* Система PAL I никогда не использовалась на частотах УКВ в Великобритании
ОВЧ - Очень высокие частоты (VHF)
УВЧ - Ультра высокие частоты (UHF)
PAL-B/G/D/K/I
Большинство стран, использующих стандарты PAL, вещают с 625 строками и 25 кадрами в секунду. Системы различаются только по несущей частоте аудио сигнала и по полосе пропускания канала. Стандарты PAL B/G используются в большинстве стран Западной Европы, Австралии и Новой Зеландии, Великобритании, Ирландии, Гонконге, Южной Африке и Макао. Стандарты PAL D/K в большинстве стран Центральной и Восточной Европы, стандарт PAL D в Китае. Аналоговые камеры видеонаблюдения используют стандарт PAL D.
Системы PAL В и PAL G сильно совпадают. В системе B используется 7 МГц и широкие каналы на ОВЧ, в то время как система G использует 8 МГц и УВЧ. Также аналогичны системы D и К: система D используется только на ОВЧ, в то время система K используется только на УВЧ.
PAL-M (Бразилия)
В Бразилии, в системе PAL используется 525 строк и 29.97 кадр/с системы M, при этом используя поднесущую цвета NTSC частот. Точная частота поднесущей цвета PAL-M составляет 3,575611 МГц.
Цветная система PAL может соответствовать и NTSC, изображение с 525-линиями (480i) часто называют PAL-60 (иногда PAL-60/525, Quasi-PAL или Pseudo PAL). PAL - стандарт вещания, не следует путать с PAL-60.
PAL-N (Аргентина, Парагвай, Уругвай)
Данный вариант системы используется в Аргентине, Парагвае и Уругвае. В нем занято 625 линий/50 полей в секунду, сигнал из PAL-B/G, D/K, H, I. А канал 6 МГц с частотой цветовой поднесущей 3,582 МГц очень похож на NTSC.
VHS пленки записанные с PAL-N или PAL-B/G, D/K, H, I, не различаются из-за понижающего преобразования поднесущих на пленке. VHS записанный с телевизора в Европе будут воспроизводится в цвете PAL-N. Кроме того, любая лента, записанная в Аргентине или Уругвае с PAL-N телевизионного вещания, может быть воспроизведена в европейских странах, которые используют PAL (Австралия, Новой Зеландия и др.)
Как правило, люди в Уругвае, Аргентине и Парагвае, владеют телевизорами, которые также отображают стандарт NTSC-M, в дополнение к PAL-N. Прямая телевизионная трансляция также используется в NTSC-M для Северной, Центральной и Южной Америки. Большинство DVD-плееров продаваемые в Аргентине, Уругвае и Парагвае, воспроизводят только PAL диски (цветовая поднесущая частота 4,433618 МГц).
Некоторые DVD-плееры, использующие транскодер сигнала, могут кодировать NTSC-M, с некоторой потерей качества изображения за счет преобразования системы от 625/50 PAL DVD в формат NTSC-M (выход 525/60).
Расширенные возможности спецификации PAL, такие как телетекст, реализованы в PAL-N. PAL-N поддерживает изменение 608 скрытых субтитров, который разработаны для облегчения совместимости с NTSC.
PAL-L
Стандарт PAL L (измененная фаза звуковой системы L) использует ту же систему видео с качеством PAL-B/G/H (625 строк, 50 Гц, 15,625 кГц), но с пропускной способностью 6 МГц, а не 5,5 МГц. Это требует аудио поднесущая, составляющая 6,5 МГц. Разнос каналов используемый для PAL-L, составляет 8 МГц.
Совместимости PAL стандартов
Цветная система PAL обычно используется вместе с видео форматами, которые имеет 625 строк в кадре (576 видимых строк, остальные используются для служебной информации, синхронизации данных и субтитров) и частотой обновления 50 чересстрочных полей в секунду (то есть 25 полных кадров в секунду), таких как B, G, H, I, и N.
PAL гарантирует видео совместимость. Однако, некоторые из стандартов (B/G/H, I и D/K) используют различные частоты звука (5.5 МГц, 6.0MHz 6.5MHz соответственно). Это может привести к видеоизображению без аудио, если сигнал передается по кабельному телевидению. В некоторых странах Восточной Европы, ранее использовавших системы SECAM D и K, перешли на PAL, тем самым больше уделяя внимание видео сигналу. В результате этого возникла необходимость применять различные носители звука.
Оба дополнительных сигнала цветности в стандарте PAL передаются одновременно в квадратурной модуляции (разновидность ), типичная частота поднесущей - 4433618,75 Гц (4,43 МГц). При этом «красный» цветоразностный сигнал повторяют в следующей строке с поворотом фазы на 180 градусов. Для устранения фазовой ошибки декодер PAL складывает текущую строку и предыдущую из памяти, благодаря чему полностью устраняет фазовые ошибки (типичные для системы NTSC). При сложении двух сигналов взаимно уничтожаются «красные» цветоразностные компоненты, ведь их знак изменился. При вычитании двух сигналов взаимно уничтожаются «синие». Таким образом, на выходах сумматора-вычитателя получаются разделённые сигналы U и V, являющиеся масштабно изменёнными R-Y и B-Y.
В аналоговых телевизионных приемниках для запоминания цветоразностного сигнала от предыдущей строки используется ультразвуковая линия задержки, в цифровых - оперативная память на строку.
Таким образом, в отличие от NTSC, в стандарте PAL при использовании стандартного аналогового декодера цветовое разрешение по вертикали вдвое ниже, чем разрешение монохромного изображения (из-за суммирования двух соседних строк по полю). С этим вполне можно смириться, так как разрешение по горизонтали в цвете также меньше из-за уменьшения полосы пропускания. Субъективно, в силу большей чувствительности глаза к яркостной составляющей, на среднестатистических картинках такое ухудшение почти не заметно. При этом надо понимать, что в передаваемом сигнале цветовое разрешение по вертикали - полное, ухудшение разрешения происходит лишь в аналоговых декодерах PAL.
Применение цифровой обработки сигнала позволяет восстанавливать как полное цветовое разрешение по вертикали, так и улучшать разделение яркость/цветность за счет использования гребенчатой (или еще более сложной - так называемой 3D) фильтрации поднесущей.
Применение квадратурной модуляции является отличительной особенностью PAL от стандарта SECAM , поворот фазы «красного» сигнала по строкам отличает его от NTSC, цветовая модель YUV отличает от всех аналоговых систем.
География распространения
Система PAL является основной системой цветного телевидения в Европе (кроме Франции, России, Белоруссии), Азии , Австралии и ряде стран Африки и Южной Америки :
Острые дискуссии по выбору системы цветного телевидения в ведущих странах Западной Европы закончились в пользу системы РАL - за ней стоял пятнадцатилетний опыт вещания и производства аппаратуры и телевизоров в США, Японии, Канаде и других странах по системе NTSC. Конечно, и тут не обошлось без политики (эту систему в шутку называли «системой НАТО») - когда несколько позже к выбору системы цветного телевидения готовилась Италия, правящий в то время президент Франции Ж. Помпиду специально приезжал в Рим и выступал в парламенте с призывом «проявить романскую солидарность и принять французскую систему». Однако Италия такой солидарности не проявила и склонилась к системе РАL.
См. также
- PALplus
| Стандарты телевизионного вещания | |
|---|---|
| Аналоговые | |
| SECAM PAL NTSC | |
| Многоканальное аудио | BTSC (MTS) NICAM Zweiton (A2, IGR) |
| Дополнительные сигналы | Телетекст Субтитры CGMS-A GCR PDC VBI VEIL VITC WSS XDS |
| Цифровые | |
| HDTV DVB ATSC ISDB SBTVD | |
| Многоканальное аудио | AAC (5.1) MP2 (Musicam) PCM LPCM |
| Скрытые сигналы | Телетекст Субтитры CPCM AFD EPG |
| Вещательные видеоформаты | |||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Аналоговое |
| ||||||||||