2. Sisteme de televiziune color.
A fost deja menționat că există mai multe standarde de televiziune diferite. În prezent, au fost adoptate trei sisteme compatibile de televiziune color pentru televiziune. Toate acestea sunt sisteme cu descompunerea simultană a unei imagini color în trei componente principale. Diferența lor constă în metoda de transmitere a semnalelor de crominanță pe un singur canal de comunicație, a cărui lățime de bandă este aceeași ca și pentru canalul de televiziune alb-negru.
Compatibilitatea este înțeleasă ca satisfăcând astfel de cerințe, în care televizoarele alb-negru, împreună cu imaginile alb-negru, vor recepționa și reproduce culoarea și culoarea neagră a transmisiei de televiziune color. La rândul lor, televizoarele color, cu excepția transmisiilor de culori, trebuie să primească transmisii de televiziune alb-negru și să le reproducă în alb-negru.
Într-un sistem compatibil, parametrii principali ai acestuia, cum ar fi formatul imaginii, numărul de linii, rata cadrelor, lărgimea de bandă a canalului de televiziune etc., corespund parametrilor adoptați în sistemul de televiziune alb-negru.
Pentru a îndeplini condițiile de compatibilitate, este necesar ca semnalele de televiziune color să conțină toate componentele unui semnal de televiziune alb-negru, inclusiv informații despre distribuția luminozității în imaginea transmisă. Componentele rămase ale semnalului de televiziune color nu trebuie să determine o deteriorare vizibilă a calității imaginii de pe ecranul unui televizor alb-negru. Toate cele de mai sus determină în mare măsură forma unui semnal TV de culoare plină (PTSTS) și a spectrului său.
Compatibilitatea tuturor sistemelor de televiziune color este realizată prin codarea semnalelor de imagine. Codificare în acest caz este un proces de semnal de conversie a celor trei culori primare R, G, B, la o diferență semnalului de luminanță Y și culoare semnalele R-Y și B-Y, precum și crearea unui semnal de crominanță, care este transmis în banda de frecvență ocupată de semnalul de luminanță.
2.1. Semnale de semnal luminanță și semnale de diferență de culoare.
2.2. Frecvența frecvenței PTSTS.
Ochiul uman distinge prin culoare detaliile care corespund semnalelor de televiziune cu o frecvență care nu depășește 1,5 MHz. Există o relație unică între dimensiunea detaliilor imaginii și spectrul frecvențelor semnalului de televiziune. De exemplu, detaliile foarte fine ale imaginii corespund frecvențelor de la 3 la 6 MHz, cele mici - de la 1 la 3, media - de la 0,5 la 1 MHz. Deoarece distincția dintre părțile de culoare depinde de mărimea lor, este posibil să se traseze un grafic al aparenței aparente a părților colorate saturate din dimensiunile lor sau din frecvența lor corespunzătoare. Din grafic se va observa că, odată cu scăderea dimensiunilor părților albastre saturate cu goluri negre, culoarea este rapid pierdută și la 0,6 MHz discriminarea de culoare este practic zero. În consecință, la aceste frecvențe, detaliile albastre mici par a fi de culoare gri deschis. Părțile roșii păstrează culoarea pentru dimensiuni mai mici, ele arată incolore la frecvențe de 1,4-1,6 MHz. Partidele verzi păstrează practic culoarea la limitele superioare ale spectrului de frecvențe.
Această proprietate a ochiului vă permite să limitați lățimea de bandă a semnalelor de diferență de culoare la aproximativ 1,5 MHz. Prin urmare, se pare că banda de frecvență totală 6 + 1,5 + 1,5 = 9 MHz
Cu toate acestea, această bandă de frecvență este excesiv de mare, nu se încadrează în canalul standard de televiziune alb-negru (6 MHz) și, prin urmare, nu oferă condiții de compatibilitate. Posibilitatea de multiplexare a benzii de frecvență se bazează pe o trăsătură specifică a spectrului de televiziune - caracterul său discret. Se constată că în semnalul de luminanță există regiuni de frecvențe în care energia semnalului transmis este practic absentă. O astfel de construcție a spectrului permite să fie condensată, adică aranjarea componentelor armonice ale semnalelor de diferență de culoare în intervalele nefolosite ale spectrului de semnal de luminanță. Când se analizează structura semnalului de televiziune, sa constatat că energia maximă a semnalului de luminanță este grupată în intervalul de joasă frecvență. Amplitudinile componentelor de semnal din gama de înaltă frecvență sunt foarte mici. În acest domeniu al semnalului de luminanță se pot plasa semnale de diferență de culoare, transmițându-le prin modularea tensiunii frecvenței suplimentare (subcarrier).
Astfel, semnalul de luminanță și cele două semnale de diferență de culoare ocupă banda de frecvență standard fără interacțiuni vizibile între ele. Toate sistemele de televiziune color existente diferă între ele în principal prin intermediul modulației frecvenței subcarrierului prin două semnale de diferență de culoare.
2.3. Caracteristicile sistemelor de televiziune color.
În prezent, sunt adoptate sisteme de televiziune color pentru televiziune.
Sistemul NTSC este american și adoptat ca sistem de difuzare standard în SUA, Canada, Japonia și în mai multe țări din America. Rata cadrelor în acest sistem este de 30 (60 de câmpuri pe secundă). Pentru a transmite două semnale de diferență de culoare, se utilizează doar un subcarrier, iar pentru a separa aceste semnale se utilizează modulația de tip quadrature. Esența sa constă în faptul că ambele semnale de diferență de culoare, care apar separat modulatoarelor, modulează tensiunea aceleiași frecvențe a subcarrierului. Fazele de fază sunt deplasate cu 90 de grade. Modulatoarele semnalelor de diferențe de culoare au o schemă echilibrată. Aceasta înseamnă că tensiunile de ieșire ale modulatoarelor sunt proporționale cu produsele tensiunilor de intrare, iar frecvența subcarrierului în sine este suprimată. Aceasta reduce efectul semnalului de crominanță asupra componentei de luminanță. Tensiunile de ieșire ale modulatoarelor sunt alimentate în blocul de adiție și formează un semnal complet de crominanță, care variază atât în amplitudine, cât și în fază. În acest caz, amplitudinea semnalului de crominanță este determinată de saturație, iar faza semnalului de tonul de culoare. Semnalul de luminanță, semnalele de sincronizare ale scanărilor, impulsurile de spargere, semnalele de spargere a culorilor, care împreună formează CCPC, intră și în blocul de adăugare.
Unul dintre principalele dezavantaje ale acestui sistem este sensibilitatea mai mare la distorsiunea de fază a semnalului. În plus, sistemul este supus distorsiunii de frecvență-amplitudine.
Sistemul PAL - Linia de Alternare de Fază (schimbarea fazei de la linie la linie) - este germanică și adoptată în majoritatea țărilor din Europa de Vest. Rata cadrelor în acest sistem este de 25 (50 de câmpuri pe secundă).
PAL este un sistem NTSC avansat cu subcarrier modulat în cuadratură (4.430 MHz), care elimină sensibilitatea la distorsiunea de fază. Principiul de bază al sistemului PAL este acela că faza subcarrierului semnalului diferenței de culoare R-Y variază de la un rând la altul cu 180 de grade. În televizor, semnalele color sunt memorate folosind o linie de întârziere pentru timpul de transmisie al unei linii, apoi se adaugă ambele semnale. Când se adaugă două solicitări, eroarea de fază este eliminată.
Sistem SECAM - (transmiterea consecutivă a culorilor cu memorarea) - sistemul sovieto-francez. Frame rate, la fel ca în sistemul PAL - 25 (50 de câmpuri pe secundă).
În acest sistem, semnalele de diferență de culoare sunt transmise în spectrul de frecvență al semnalului de luminanță pe două sub-purtătoare sub-color (4.406 și 4.250 MHz) prin modularea frecvenței alternativ printr-o linie. În timpul unei linii numai R-Y este transferat, celălalt - doar B-Y, în timpul celei de-a treia linii R-Y este transmis din nou, etc.
sistem SECAM are avantajul că este insensibil la faza de denaturare din cauza frecvenței de modulare, dar în acest sistem de culoare redus la jumătate detaliu pe verticală, deoarece semnalele de crominanță sunt transmise succesiv într-o linie.
Notă: În secțiunea din articolul "Sisteme de televiziune color" am folosit materiale din cartea lui M.A. Televizorul color al lui Brodsky.