Het begrijpen van de concepten die ten grondslag liggen aan de technologieën die we gebruiken, biedt altijd een krachtig voordeel voor zowel professionele als hobbyistische videografen. Een deel van dit begrip omvat het verkennen van de normen waarrond deze technologieën zich ontwikkelden. In 1953 ontwikkelde het National Television Systems Committee (NTSC) de Amerikaanse standaard voor televisie-uitzendingen, die vandaag de dag nog steeds de standaard is die in Noord-Amerika wordt gebruikt.
In levende kleur
De NTSC-standaard heeft ons van het grijze land van zwart-witbeelden naar de moderne wereld van kleurentelevisie gebracht. Met deze overgang ontstonden bepaalde obstakels in verband met een videosignaal dat niet alleen kleurinformatie moest bevatten en verzenden, maar dat ook achterwaarts compatibel moest zijn met bestaande zwart-wittelevisies. Om dit resultaat te bereiken, begint een kleurenvideosignaal net als een zwart-witsignaal. Een sinusgolf van acht cycli die de kleurburst genereert, wordt vervolgens aan het signaal toegevoegd.
Moderne kleurentelevisies gebruiken rode, groene en blauwe (RGB) kleuren om de volledige regenboog te creëren die we zien. De meest voorkomende en voordelige typen televisies op de markt zijn kathodestraalbuistelevisies (CRT) die kleurenbeelden creëren door elektronenbundels op gekleurde fosforen te schieten, dit zijn gewoon verbindingen die licht uitstralen wanneer ze door elektronen worden geraakt. Een laag fosforstippen bedekt het (binnen)oppervlak van de beeldbuis van een televisie en terwijl een elektronenstraal lijnen over het scherm trekt, gloeien de fosforen en creëren ze de beelden die u als film ziet.
Een NTSC-televisiescherm toont ongeveer twee miljoen verschillende kleuren. Ter vergelijking:de huidige CRT-computermonitoren ondersteunen de Video Graphics Array (VGA)-standaard, die 16,8 miljoen kleuren kan weergeven, ook wel ware kleuren genoemd.
Rekening houdend met de verschillen in kleurprestaties, moet u altijd een voorbeeld van uw computerbewerkte projecten op een NTSC-televisie bekijken en NTSC-veilige kleuren gebruiken in uw bewerkingssoftware (als u dit met een filter kunt specificeren). De meeste systemen hebben ingebouwde NTSC-paletten om u te helpen deze kleuren automatisch te bepalen. Het zal geen ramp zijn als je dat niet doet, maar je zult misschien verrast zijn door de verschillen.
Werken met volt
Het zwart-wit signaal draagt de luminantie-informatie. Luminantie verwijst naar de helderheid van het beeld van de televisie, die wordt bepaald door de spanning van het signaal. De spanning van de luminantie-informatie varieert continu. Wanneer een videocamera beelden opneemt, wordt de luminantie-informatie één scanlijn per keer opgenomen. Hoogspanningsniveaus vertegenwoordigen lichtere gebieden en lagere spanningsniveaus vertegenwoordigen donkere gebieden.
Als de spanning in bepaalde gebieden te hoog is, verschijnen ze als overbelichte witte vlekken. Spanningssignalen die nul naderen, worden volledig zwart weergegeven. Waveform-monitors meten spanningsniveaus in een bereik van maximaal 100 procent. Gezichtstinten liggen doorgaans binnen het bereik van 70 procent, terwijl licht gedetailleerde witte gebieden 90 tot 100 procent zijn en schaduwgebieden onder de 30 procent. Het totale bereik of de contrastverhouding bepaalt hoe gedetailleerd het beeld kan zijn. De definitie van precies wat zwart en wat wit is, kan erg belangrijk zijn bij het kalibreren van camera-, uitzend- en kijkapparatuur.
Perfecte timing
Naast luminantie was er nog een praktische reden waarom het zwart-wit videosignaal werd opgenomen in de NTSC-videostandaard:veroudering. Je zou kunnen denken dat het bijhouden van technologie een modern probleem is, getuige de snelle veroudering van de computer die je slechts twee jaar geleden kocht. Maar zelfs zwart-wittelevisie was nieuw in 1953, en het was duur, en de NTSC kon er maar niet vanaf komen.
Dus ontwikkelden de ingenieurs een manier om het bestaande zwart-witsignaal te gebruiken met het kleursignaal erin gelaagd. Om dit te doen zonder storingsproblemen te veroorzaken, kozen ze voor een framerate van 29,97 frames per seconde. Het aanpassen van de framesnelheid zorgde echter voor synchronisatieproblemen. Hoewel drie frames in 3.000 nogal triviaal lijken, komt dit cijfer neer op een timingfout die zich in de loop van de tijd ophoopt tot meer dan drie seconden per uur. Dit is een zeer merkbare vertraging.
Voer drop-frame video in. NTSC drop-frame video telt frames een beetje vreemd om een nauwkeurige timing te behouden. Er worden tijdens dit proces geen daadwerkelijke videoframes neergezet, ondanks de naam, en 29.97 SMPTE drop-frame-tijdcode is slechts een nummeringssysteem. In termen van daadwerkelijke hernummering komt dit neer op 108 videoframes per uur. De 108 halen is niet eenvoudig. Twee frames per minuut komt neer op een totaal van 120 frames in de loop van een uur, dat is 12 frames te veel. Als je elke tiende minuut video overslaat (2 frames per minuut X 6 intervallen van tien minuten in een uur), blijft het juiste aantal van 108 frames per uur aangepast.
Progressief worden
Een ander probleem met bewegende beelden is flikkering. Aangezien een film niets meer is dan een reeks statische beelden die achter elkaar worden afgespeeld, creëren de gaten tussen de beelden een flikkerend effect. Films in de bioscoop en video op televisie kunnen beide last hebben van dit probleem.
Video flikkert 30 keer per seconde (30 Hz). Een NTSC-videoframe bestaat uit 525 horizontale scanlijnen. Ingenieurs namen elke andere framelijn en splitsten ze uit het videosignaal in twee velden. Interlaced scanning verdeelt de scanlijnen in bovenste (oneven) en onderste (even) velden, en het elektronenkanon maakt voor elk veld twee keer een aparte passage over het hele scherm. Het pistool scant afwisselende lijnen die vervolgens verweven zijn om een frame te vormen. Omdat er twee passages nodig zijn om een enkel frame van een afbeelding te tekenen, is de veldsnelheid van interlaced video het dubbele van de framesnelheid:30 frames per seconde is gelijk aan 60 velden per seconde.
Digitale video gemaakt voor computermonitoren maakt geen gebruik van interliniëring. In plaats daarvan verschijnen deze afbeeldingen van boven naar beneden in één beweging over het scherm. Non-interlaced of progressive scan monitoren scannen elke regel in volgorde, hoewel hun verversingssnelheid (d.w.z. flikkering) veel sneller is dan 30 Hz. Voor de beste resultaten in de bewerkingsruimte is het ideaal om een voorbeeld van interlaced video op een interlaced NTSC-monitor en progressive scan-video op een VGA-computermonitor te bekijken.
Tot ziens NTSC, hallo ATSC
De volgende generatie televisiestandaard is er en NTSC zal binnenkort een technisch curiosum uit het verleden zijn. Net als in 1953 zullen we echter nog geruime tijd met oudere technologie te maken hebben. Een van de toonaangevende internationale organisaties die helpen de weg vrij te maken voor een digitale standaard, is het Advanced Television Systems Committee (ATSC). Opgericht in 1982 door organisaties zoals de Electronics Industry Association (EIA), het Institute of Electrical and Electronic Engineers (IEEE), de National Association of Broadcasters (NAB), de National Cable Television Association (NCTA) en de Society of Motion Picture en Television Engineers (SMPTE), de ATSC is een opmerkelijke normorganisatie. Er zijn ongeveer 140 leden die de uitzend-, uitzendapparatuur-, consumentenelektronica-, computer-, kabel-, satelliet-, film- en halfgeleiderindustrie vertegenwoordigen.
De ATSC hoopt een standaard te creëren die vele vormen van digitale media omvat, zoals digitale televisie, interactieve systemen en breedband multimediacommunicatie. Het doel is om alles te dekken, van audio tot video, van Standard Definition (SD) tot High Definition (HD) en helemaal tot nieuwe specificaties voor het goede oude NTSC.
Het kan jaren duren voordat een andere standaard het NTSC-signaal vervangt. Digitale zendsignalen verzadigen al vele delen van het land en zullen zich snel verspreiden. Er is een duidelijke parallel met de komst van digitale televisie en de introductie van kleurentelevisie. Naarmate meer kabelbedrijven en -netwerken overgaan op digitale programmering, zullen de dromen van een digitale toekomst en een nieuwe standaard werkelijkheid worden.
Pat Bailey is een technische ondersteuningsanalist voor digitale video's en freelance schrijver.
[Zijbalk:plasma en lcd]
Zoals je ongetwijfeld hebt gemerkt, zijn er een groot aantal flatscreentelevisies (plasma en lcd) in je plaatselijke elektronicawinkel. Flat-panel televisies hebben niet de lichte kromming van de meeste CRT-televisies, hoewel u ook platte CRT's kunt kopen. Er zijn veel fundamentele verschillen tussen deze nieuwere (en duurdere) televisies en oudere CRT's, maar voorlopig ondersteunen ze allemaal de NTSC-televisiestandaard. CRT-televisies zijn nog steeds de meest voorkomende en voordelige vorm van televisie, maar platte en smalle alternatieven winnen snel terrein.