Az analóg kamerák és a TV technika

A még ma is általánosan használt hagyományos TV technikára és analóg kamerákra minden pejoratív felhang nélkül mondhatjuk azt, hogy elavultak, és nem igazán illenek bele a jelenlegi digitalizált korszakba. A korszerűtlenség oka nem más, mint hogy a hagyományos TV és videó rendszerek Európában még mindig az 1962-ben kialakított PAL szabványra épülnek.

Ha a technika rohamos fejlődését nézzük, azért egy közel 60 éves szabvány alkalmazása mosolygásra adhat okot, holott az analóg kamerák esetében még mindig az ennek megfelelő képalkotási szabályok jellemzőek, azaz:

    625 sorból álló kép,
    50 Hz-es képfrekvencia,
    váltott soros képalkotás,
    valamint korlátozott sor- és képpontosság.

Bár a PAL szabvány elterjedésével közel egyidejűleg történtek kísérletek a nagyfelbontású kamerák kifejlesztésére – a Szovjetunióban például 1958-ban már kísérleteztek egy 1125 TV-soros kamerával –, az igazi áttörésre sokáig kellett várni. A digitális forradalomnak köszönhetően nagyjából az 1990-es évek végére tehető a nagyfelbontású IP kamerák megjelenése és minimális szintű terjedése hazánkban. Az IP kamerák műszaki jellemzői túllépték a PAL szabvány korlátait, és azóta is töretlen a fejlődésük. Különösen a képfelbontás növekedésében látványos a változás. Mindennek ellenére még mindig az analóg technikára épülő kamerák adják a piac domináns részét. Többek között ezért is érdemes megismerni jellemzőiket, és megismerkedni a mozgókép kialakulásának fejlődéstörténetével.

A mozgásérzet kialakulása a szemben

A televíziós rendszerek kifejlesztése során az emberi szem tulajdonságai képezték a kiindulópontot és mindennek az alapját. Lényeges dolog volt, hogy hogyan tudnak mozgásérzetet kialakítani, pontosabban a mozgókép illúzióját kelteni a tévéadás során. Mindehhez az emberi szem tehetetlensége adta a legjobb megoldást. A látótérben zajló igen gyors folyamatokat szemünk nem tudja felbontani, azok számunkra összefolynak. A tévéadás során tulajdonképpen meghatározott számú képet közvetítenek egymás után. A szem tehetetlenségének köszönhetően viszont, hogy ha ezeket a képeket megfelelő sebességgel villantják fel, akkor összeolvadnak és folyamatos mozgás érzetét keltik. Hosszas kísérletezés után megállapították, hogy 14 kép/sec sebességnél már folytonosság alakul ki, 24 kép/sec sebességnél csaknem tökéletes, darabosság nélküli a mozgás, míg 50 kép/sec esetén a képváltás során keletkező villogás teljes mértékben megszűnik. Ahogy azt említettük a TV készülékek adása teljes mértékben az emberi szemre van optimalizálva. Érdekes lenne, ha mondjuk egy ragadozó madár szemével nézhetnénk a  tévéadást. Mivel ezeknek az állatoknak a látása sokkal érzékenyebb mint az embereké, ezért az általunk valósághű mozgásként érzékelt képsorokat ők egy el-eltűnő, villódzó, ide-oda futó fénypontként érzékelnék.

Színes képátvitel

A televíziózás történetében bizonyos idő elteltével mind a felmerülő igények, mind a sorozatos fejlesztések hatására hamarosan sor került a színes képátvitel megvalósítására, így a színes televíziók és színes tévéadások létrejöttére.

A fejlesztőmérnököknek számos felmerülő problémára kellett tekintettel lenniük:

Egyrészről a különböző televízióadások és a különböző tévékészülékek kompatibilitását meg kellett oldani. Azaz olyan megoldásra volt szükség, hogy a fekete-fehér tévékészülékkel rendelkező felhasználók ugyanúgy tudják fogni a színes tévéadásokat is, mint a fekete-fehéreket, valamint akiknek színes tévékészülékük van, a fekete-fehér tévéadást is tudják nézni.
Ezen kívül színes adás sávszélességének ugyanakkorának kellett lennie, mint a fekete-fehérnek, de a képinformáción túl a színinformáció továbbításával együtt. A színeknek ugyanis nem lehetett egy újabb frekvenciasávot fenntartani, így ezt csak a már meglévő frekvenciasávba beágyazva lehetett elképzelni.

A megvalósítás:

A fekete-fehér televízióadás esetében a világosságjel volt az, ami a képtartalmat, az információkat hordozta, ezért ezt továbbra is célszerű volt megtartani. A világosságjelen belül üres helyek, azaz szabad frekvenciasávok voltak. A színinformációt hordozó jelet ezekbe a hézagokba kellett betenni,  figyelembe véve azt hogy ez a jel pontosan ugyanakkor legyen, ugyanannyi helyet foglaljon el mindig, hiszen bármilyen frekvenciaváltozás esetén, ha a világosságjel és színsegédvivő jel összecsúszása a képben zavart okozhat, így élvezhetetlenné válna a tévéadás. Arról már korábban szóltunk, hogy a tévékészülékek esetében additív színkeveréssel három szín, azaz a kék, a zöld és a vörös felhasználásával a különböző színinformációk előállíthatóak, így amennyiben ezt a három alapszínt továbbítjuk a már fent említett módon, a színes képátvitel létrejöhet. Ha nem is könnyen, de végül sikerült úgy megvalósítani a színes TV működését, hogy kompatibilis maradt a fekete-fehér TV-kével, vagyis a fekete-fehér televíziókon is lehetett a színes TV adásokat fogni.

A HD TV jellemzői:

• a normál felbontású TV-kéhez képest a függőleges és vízszintes felbontás minimum a duplája
• a képméretarány minimum 16:9-es
• váltott-soros letapogatás és a progresszív kijelzés egyaránt jellemző
• a kép világosságtartalma és a színinformáció külön van kezelve
• CD minőségű hang
• mozifilmhez közeli képminőség
• képterülete a PAL felbontású videó képterületének ötszöröse, az NTSC képterületének hatszorosa
• megnövelt felbontás
• ahhoz, hogy a legjobb minőségben kiélvezhessük a HD felbontást, az ehhez megfelelő típusú és megfelelő számú képponttal rendelkező megjelenítő eszközökre van szükség: plazma TV-k, LCD TV-k, HD projektorok stb.

Forrás: oktel.hu