Требования к системам вещательного телевидения (чёрно-белым, цветным, стерео)

Технические параметры ТВ-системы устанавливают на основании изучения свойств и характеристик зрительной системы человека, а также технических возможностей аппаратуры. Учёт этих требований позволил выработать параметры монохромных (чёрно-белых) систем телевидения. Естественно, что уровень развития техники играл в то время немаловажную роль в принятии того или другого стандарта. Появившиеся в разные годы стандарты с количеством строк разложения 405, 525, 625 и 819 тем не менее по качеству ТВ-изображения уступали кино. Только в последние годы появилась техническая возможность создания систем ТВ-вещания высокой чёткости с близкими к кино параметрами воспроизводимого изображения. В СНГ действует стандарт ТВ-вещания с основными параметрами: число строк разложения — 625; частота полей (кадров) — 50(25) Гц; полоса частот, занимаемая полным видеосигналом — 6 МГц.

На базе внедрённых систем чёрно-белого телевидения начались разработки систем цветного телевидения, к которым было предъявлено очень важное требование — совместимость, предопределившее на многие годы этап развития так называемых композитных систем, к которым и относятся действующие системы цветного телевидения NTSC (НТСЦ), PAL (ПАЛ) и SECAM (СЕКАМ).

Совместимость системы цветного телевидения — свойство системы обеспечивать: приём сигналов цветного телевидения чёрно-белыми телевизорами и их воспроизведение, естественно, в чёрно-белом виде; приём сигналов чёрно-белого телевидения цветными телевизорами и их воспроизведение тоже в чёрно-белом виде; использование существующей сети передачи сигналов чёрно-белого телевидения (передатчиков, аппаратуры кабельных, радиорелейных и спутниковых линий связи) и для передачи сигналов цветного телевидения. Эти условия продиктованы экономической целесообразностью. Очевидно, что совместимость обеспечивается в том случае, если полный (Composite - составной) цветовой ТВ-сигнал содержит в себе сигнал чёрно-белого телевидения (рис. 3.15, а) — так называемый сигнал яркости (для выполнения первого и второго условий) и сигнал цветности (рис. 3.15, б) для создания цветного изображения на цветных телевизорах, то есть , и занимает такую же полосу частот (рис. 3.15, в), как и сигнал чёрно-белого телевидения (Для выполнения третьего условия).

Поскольку в СНГ сигнал яркости занимает полосу частот (6 МГц), из выражения следует, что сигнал цветности должен передаваться в пределах полосы частот сигнала яркости . Сигнал цветности для чёрно-белых телевизоров является помехой. Поэтому при формировании нужно применять методы, обеспечивающие минимальную его заметность на чёрно-белых телевизорах. Частично это выполняется, если спектр сигнала цветности располагается в высокочастотной области спектра сигнала яркости, так как высокочастотные помехи менее заметны. Одним из признаков оптимальности (по критерию совместимости) формирования является равенство нулю сигнала цветности при передаче сюжетов, не содержащих цветных деталей.

Рис. 3.15. Полоса частот, занимаемая полным сигналом ЦТВ и его составляющими.

Исходными же сигналами, получаемыми на выходе цветной ТВ-камеры, являются сигналы основных цветов , и из которых сначала формируются сигнал яркости и цветоразностные сигналы (типа , ), а затем и сигнал цветности, представляющий собой цветовую поднесущую , модулированную цветоразностными сигналами тем или иным методом (в зависимости от системы цветного телевидения). Совместная передача в общей полосе частот составляющих и является причиной перекрёстных искажений между ними. Это общий недостаток всех композитных систем цветного телевидения в отличие от компонентных систем, в которых сигналы (компоненты) передаются раздельно, например, путём временного уплотнения сигнала яркости и 2 цветоразностных сигналов (как в системе МАК), но по более широкополосному спутниковому каналу связи.

Системы стереоцветного телевидения (пока не принятые в качестве стандартов) также должны обеспечивать условие совместимости с существующими системами цветного телевидения. Ясно, что системы телевидения высокой чёткости (ТВЧ) будут в целом несовместимыми с существующими, совместимость может быть частичной. Так, в последние годы появилась техническая возможность передавать сигналы ТВЧ в той же полосе частот, которую занимает сейчас радиосигнал вещательного телевидения.