Geschiedenis van de televisie

De bandbreedte van een volledig televisiesignaal PAL G op de UHF band
Er is een reserve (guard band) in de UHF band die door de PAL I norm gebruikt wordt (in Engeland). Deze norm gebruikt een wat bredere videoband voor de helderheid (de beelden zijn wat scherper) en het geluid zit op 6MHz in plaats van 5.5MHz.

Als de ontvangst minder goed is kan er een faseverschuiving ontstaan. Deze faseverschuivingen kunnen ontstaan door de weersomstandigheden, reflekties op gebouwen (multipath ontvangst), maar ook de slijtage of de ontregeling van de zender kan voor fasefouten zorgen. Deze fasefouten zorgen op hun beurt voor kleurfouten die sterk opvallen.

Dit probleem wordt gemakkelijk opgelost door de fase per lijn om te keren. Een fasefout in positieve zin wordt de volgende lijn automatisch gecompenseerd omdat de fasefout dan in negatieve zin werkt.

Om lijnen met verschillende kleuren te vermijden als de fout zeer uitgesproken is, wordt er één lijn in een geheugen gezet, om die op te tellen bij de volgende lijn. Zo bekomt men een uitmiddeling van de fasefout, waardoor die niet meer zichtbaar is. Het enig zichtbaar effekt is dat de kleursaturatie minder wordt, en dit werd zelfs in de latere toestellen tegengegaan door de chroma-versterking op te voeren als er fasefouten gedetecteerd werden.

Goedkope toestellen uit Japan hadden geen vertragingslijn (daarvoor moest een PAL licentie betaald worden) en daarom waren de fasefouten zichtbaar als horizontale lijnen met een verschillende kleur. Kleinere televisietoestellen hadden eigenlijk geen vertragingslijn nodig, de spot die het scherm beschreef was eigenlijk breder dan een beeldlijn en er gebeurde een uitmiddeling op het scherm zelf.

Toestellen zonder vertragingslijn (of met defekte vertragingslijn) vertonen een heel specifieke fout, de zogenaamde Hanover bars (de naam komt van de stad Hannover, waar het PAL systeem ontworpen werd). De fout treed op in sterk gesatureerde zones als lijnen met een verschillende kleur, maar enkel als er fasefouten zijn in de distributie van het televisiesignaal (wat doorgaans niet het geval was).

Om de fout te doen verschijnen zelfs als het videosignaal in orde is zit er in het PM5544 testbeeld 4 zones met bewust verkeerde fase (de zones juist buiten de twee oren). Als er een probleem is met de vertragingslijn, dan verschijnen de Hanover bars in die zone.

De burst die nodig is om de lokale kleuroscillator te synchroniseren (zodat de twee kleuren synchroon gedemoduleerd kunnen worden) wordt ook 45° vooruit en achteruit geschoven (in fase), zodat de televisie kan weten welke lijnen de normale (NTSC-achtige) lijnen zijn, en welke lijnen de PAL lijnen zijn. De veranderlijke fase van de burst heeft geen gevolg op de lokale oscillator omdat de regelconstante voldoende groot gekozen wordt.

De lokale oscillator is nodig om de twee kleurcomponenten te detecteren in een synchrone demodulator. Dit is in feite een gewone AM detector, maar die gestuurd wordt door een oscillator en zo ook rekening houdt met de fase.

Voor de kleurhulpdraaggolf gebruikt men een frekwentie van 4,43361875MHz. Wablief? Waarom zo'n belachelijke frekwentie en geen veelvoud van de lijnfrekwentie? Dit zou trouwens het synchroniseren van de lokale oscillator vergemakkelijken.

De reden is eenvoudig. In tegenstelling met FM stereo zit bij video de kleurhulpdraaggolf tussen de helderheid. De helderheidsinformatie loopt immers tot 5MHz en de kleurinformatie zit op 4.43...MHz. Zonder speciale ingrepen zou de kleurinformatie zichtbaar zijn als stippen in het beeld.

De gebruikte frekwentie is toch een meervoud van de lijnfrekwentie, maar met een verschuiving. Hier moet ik u vertellen dat de helderheidssignaal niet continu is (zoals bij geluid wel het geval is), maar uit signaalpieken bestaat, veroorzaakt door het repeterend beeld. De pieken lopen door in de volledige helderheidsbandbreedte, met een afstand tussen twee pieken gelijk aan de lijnfrekwentie. Dankzij de verschuiving van een halve lijnfrekwentie komt de kleurinformatie keurig tussen de pieken van de helderheidsinformatie.

Wat is daar het voordeel van? Door een kamfilter te gebruiken kan men de kleurinformatie uit de helderheidsinformatie halen. De storende kleurinformatie is dus niet meer aanwezig in de helderheidsinformatie (behalve op zwart-wit televisies en monitoren die niet uitgerust zijn met zo'n kamfilter).

Er is toch een storing zichtbaar (storing van het zwart-wit beeld) als er een overgang van een gesatureerde kleur naar een andere gesatureerde kleur is, zie voorbeeld, omdat de kamfilter dit signaal niet kan uitfilteren. De fout wordt "dot crawl" genoemd.

PC: Draaggolf helderheid (videosignaal)
CSC: Kleur hulpdraaggolf (color subcrrier)
SC: Draaggolf geluid (sound carrier)

Nog een praktische voorstelling van het frekwentiespectrum van een televisieuitzending, waarbij de verweving van de helderheid en kleur goed zichtbaar zijn. Het betreft hier de PAL I norm, waarbij de geluidsdraaggolf op 6MHz van de videodraaggolf zit. Door de restzijbandmodulatie (zie normen zwart-wit televisie) loopt de frekwentieband door in negatieve zin ten opzichte van de draaggolf.

In de voorbeelden tonen we de bandbreedte van het gemoduleerd signaal (aangezien het geluid ook aanwezig is). Bij een niet gemoduleerd videosignaal (baseband) moet het geluid afzonderlijk verstuurd worden, zoals op een scart stekker.

Een paar Philips kleurentelevisies worden besproken (met schemas).