Современные стандарты цветного телевидения
Можно предположить, что в цветном телевидении «белый» состоит из равных долей первичных цветов. Но это не так. Человеческий глаз не видит все цвета с равной яркостью. Глаз намного более чувствителен к желтовато-зеленому, чем к синему или красному свету. Из-за большей чувствительности глаза в зелено-оранжевой части цветного спектра равное процентное соединение красного, зеленого и синего цветов не будет казаться белым.
Фосфоры, используемые в телевизионных экранах, представляют собой цветные соединения, в которых на долю красного цвета приходится 30, на долю синего — 11 и на долю зеленого — 59%.
На заре эры цветного телевидения было решено сделать цветные телевизионные передачи совместимыми с существующим черно-белым телевидением. Черно-белые телевизоры должны быть способны принимать цветные передачи и воспроизводить их как обычные монохромные. Чтобы достичь этого, структура цветного телесигнала полностью повторяла черно-белый, добавился лишь дополнительный сигнал цветности (и сигналы его опознавания), которые легко отфильтровывались в черно-белом телевизоре, не отражаясь (почти) на качестве изображения.
Итак, в цветном телевидении приняты две составляющие видеосигнала — яркостная (Y) и цветностная (C). Сигнал яркости передается обычным образом, с полной шириной полосы пропускания, позволяя черно-белому телевизору показывать нормальное изображение. На сигнал цветности выделена гораздо меньшая ширина полосы. Это стало возможным благодаря тому, что глаз человека имеет низкое цветовое разрешение и не способен различать мелкие цветные элементы изображения с такой же точностью, как белые.
Говоря о восприятии цвета, надо понимать, что сигнал яркости несет информацию о яркости объекта и ее промежуточных значениях, тогда как сигнал цветности передает информацию о цветовом оттенке и глубине цвета или насыщенности изображения. Менее насыщенное изображение выглядит на экране блеклым, более насыщенное — ярким, сочным.
При передаче цветного ТВ-сигнала сигнал цветности преобразуется в специальные цветоразностные сигналы. Так как информация о яркости уже передается, цветовой сигнал в ней больше не нуждается. Таким образом, получаются три цветоразностных сигнала: красный минус сигнал яркости (R–Y), зеленый минус сигнал яркости (G–Y) и синий минус сигнал яркости (B–Y).
Но нет необходимости передавать и все три цветоразностных сигнала потому, что если две составляющих полного сигнала цветности известны, третий может быть рассчитан.
Цветоразностные сигналы преобразуются в один в передающем центре. Каким образом кодировать сигналы цветности, было решено в различных странах различными способами. Настолько различными, что это привело к появлению трех основных несовместимых друг с другом стандартов.
Стандарт secam
Современные форматы цветного телевидения в некоторой степени являются адаптацией старого монохромного телевещания. Таковой, например, является система аналогового цветного телевидения SECAM. В адаптированных форматах дополнительный сигнал цветности передается в высокочастотной области спектра монохромного телесигнала.
SECAM – совместная разработка французов и русских. Поэтому именно этот стандарт используется сейчас в России, Франции и ряде других стран. Он предполагает следующие характеристики: разложение телевизионного кадра на 625 строк (при этом на экране отображается 576 активных строк) и 25 кадр/сек. Так как частота кадров и количество строк соответствует стандарту PAL, есть возможность просматривать видео в формате SECAM на видеоплеере PAL стандарта (и наоборот), но в монохромном варианте.
Цветоразностные сигналы в SECAM передаются поочередно: в течение одной строки — сигнал R – Y, в течение следующей — В – Y и т.д. Цветовая информация как для R – Y, так и для В – Y «снимается» через строку и «запоминается» специальной схемой задержки на одну строку, для того, чтобы иметь возможность их сложить и выделить сигнал «зелёного цвета».
MESECAM
MESECAM является разновидностью стандарта SECAM и служит для того, чтобы видеомагнитофоны, работающие в стандарте PAL, имели возможность записи программ, транслируемых в системе SECAM. Это была не лучшая, но достаточно простая и недорогая разработка, необходимость в которой появилась в связи с массовым распространением видеомагнитофонов в странах Восточной Европы и Азии, получавших телевизионный сигнал в системе SECAM.