Télévision
Historique des normes couleur
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Et on remet cà pour la couleur! Si tout le monde en Europe semble d'accord pour ne pas utiliser la norme américaine NTSC jugée insuffisante, il y a à nouveau pas d'accord sur une norme valable pour toute l'Europe.

Nous n'allons pas détailler les caractéristiques de chaque norme mais en indiquer quelques caractéristiques importantes. Les normes de télévision analogiques, c'est en effet de l'histoire ancienne et plus aucun émetteur ne travaille en PAL ou SECAM. Pour avoir une image sur un ancien téléviseur, il faut soit un décodeur DVB-T avec sortie vidéo, soit utiliser le signal d'un magnétoscope.

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Modules à couche épaisse
(téléviseur couleur)
Les premières télévisions couleur étaient difficiles à régler et les réglages n'étaient pas stables dans le temps. Philips a utilisé des modules à couche épaisse avec des composants actifs (transistors, circuits intégrés et condensateurs) au format SMD et des résistances imprimées et ajustées par laser (ce sont les traits blancs sur les résistances noires).

Les pistes conductrices étaient d'abord imprimées et la plaquette était chauffée à 800°. Les composants électroniques au format SMD étaient ensuite soudés et finalement le module était testé et les résistances ajustées.

Le module était ajusté en usine et ne pouvait plus être réglé par après, mais ces modules étaient très fiables. En cas de panne, tout le module était remplacé, les composants SMD n'étaient pas encore disponibles à cette époque.

Le système de couleur séquentiel a disque rotatif a été utilisé au début le la télévision couleur car il permettait d'utiliser un tube-image classique et ne nécessitait pas de nouvelles technologies.

Le système à couleur séquentiel est encore utilisé dans les projecteurs de type DLP (dont l'élément actif produit une image monochrome).

Transmettre la couleur

Quand on a lancé la couleur, il fallait que les émissions en couleur soient compatible avec les programmes monochromes. En effet, tout le parc télévisuel était à l'époque monochrome et la transformation du parc a duré près de 20 ans. En effet, les télévisions couleurs étaient bien plus chères, plus volumineuses, consommaient plus du double et étaient moins fiable que les télévisions monochromes. De plus, l'image était moins claire que celle d'un écran monochrome.

Les toutes premières télévisions couleurs étaient d'ailleurs équipées d'un tube cathodique à face ronde, tout comme les premières télévisions d'avant la guerre. C'était la condition pour obtenir une image valable au début de la couleur.

Pour transmettre la couleur, on utilise donc une sous-porteuse, de la même manière qu'on utilise une sous-porteuse pour transmettre la stéréophonie en FM. Les postes monophoniques peuvent toujours capter la stéréo et les appareils stéréo peuvent recevoir des programmes monophoniques. La comparaison avec la stéréo FM est valable sur de nombreux points (je vous recommande donc de lire la page consacrée à la stéréo!).

Une image couleur peut être réduite à trois couleurs primaires (site séparé), le vert, le rouge et le bleu. Pratiquement toutes les teintes peuvent être reconstruites à partir de ces trois couleurs.

Comme la bande passante disponible est limitée, on va transmettre uniquement l'information couleur, donc la différence C - Y. Une image monochrome n'a pas de différence de couleur et le signal couleur est donc nul (comme en FM stéréo). Il nous faut donc trois signaux de différence: B-Y, R-Y et G-Y. En fait, il suffit de transmettre deux signaux de différence, puisque à partir de Y (la luminance) qui est le signal monochrome on peut reconstituer la troisième différence.

On a choisi de ne pas transmettre la différence de vert, car la composante verte contient le plus de détails (des trois couleurs primaires, c'est le vert qui correspond le plus au signal de luminance). Il faut donc encore transmettre deux signaux de couleur: R-Y et B-Y. Comment faire pour transmettre deux signaux couleurs avec une seule sous-porteuse? C'est bien simple: on va transmettre les deux signaux simultanément, mais en les modulant en quadrature.

La modulation en quadrature, c'est en fait une double modulation AM, avec les deux signaux qui modulent une porteuse de même fréquence, mais déphasée de 90°. Ca fonctionne très bien, et le signal couleur, la chrominance comme on dit, a une amplitude qui dépend de l'intensité de la couleur, tandis que la phase (par rapport à la porteuse) détermine la couleur.

Comme la porteuse est supprimée (ici aussi comme en FM stéréo), il faut un moyen de la reconstruire dans le récepteur. Sans porteuse, il n'est en effet pas possible de déterminer la phase du signal détecté. Après le top de synchronisation, l'émetteur transmet environ 10 périodes de la porteuse et cela suffit à maintenir l'oscillateur local en synchronisme. Ce signal est appellé burst (salve) ou signal pilote couleur. L'amplitude de la salve est standardisée et permet de régler le gain de l'étage de chrominance. L'oscillateur local commande le démodulateur synchrone qui détecte les deux composantes de la couleur.

Le système couleur NTSC utilise ce principe, mais n'utilise pas exactement les différences B-Y et R-Y mais une différence appellée I et Q. Plus tard, les fabricants passeront au signal de différence, ce qui permettait de simplifier le schéma sans réduire la qualité apparente de l'image.

Le système couleur PAL élimine certains problèmes de la norme NTSC (erreurs de phase qui produisent de fausses couleurs) en changeant la phase à chaque ligne et en faisant la moyenne.

SECAM

Les français ont choisi une autre approche: au lieu de transmettre simultanément les deux différences de couleur, on n'en transmet qu'une à la fois. Ici aussi on utilise une ligne à retard pour stocker pendant 64µs l'information qui n'est pas transmise, car pour décoder l'information couleur complète, il faut chaque fois disposer des deux différences. Avec la norme PAL la ligne retard est utilisée pour faire la moyenne et éliminer les erreurs de phase, tandis qu'avec la norme SECAM la ligne retard est utilisée pour stocker l'information manquante. La ligne retard est donc plus importante en SECAM (elle est même nécessaire).

Cela aurait été parfait, si les français n'avaient pas choisi de moduler l'information couleur en FM. La modulation FM a comme avantage qu'il y a moins de bruit de fond dans la couleur quand le signal est faible, mais autrement la FM n'a que des inconvénients.

Avec le système PAL la sous-porteuse n'est visible dans l'image monochrome que quand l'émetteur transmet une image fortement saturée et contrastée, mettant à mal le filtre en peigne. En FM, cette sous-porteuse est toujours présente. Pour réduire sa visibilité; la norme SECAM utilise deux porteuses à 4.41 et 4.21MHz. Il n'est pas possible d'utiliser un filtre en peigne, car la FM produit un spectre continu.

Mais il y a également une influence de la luminance sur la chrominance, avec apparition de zones fortement colorées dans des zones contenant une composante haute fréquence (hachures verticales). C'était tellement dérangeant que les chaines publiques francaises ont décidé de limiter la bande passante de la luminance à 3.6MHz pour permettre le son nicam stéréo (n'oubliez pas qu'avec les normes françaises, le son est normalement transmis en modulation d'amplitude, donc pas de son stéréo). La limitation de la band epassante permet d'éviter les batterments.

Un autre inconvénient beaucoup plus important, c'est qu'il n'est pas possible d'additionner deux signaux vidéo, même paerfaitement synchronisés. Dans une table de mixage vidéo, on utilise plusieurs sources synchronisées. En NTSC et en PAL, il est possible de mélanger plusieurs signaux et le résultat est une image couleur valable (pour autant qu'on vérifie le niveau correct du top de synchronisation). Cela n'est pas le cas avec la modulation de fréquence: l'addition de deux signaux ne produit pas une image couleur.

Les tables de mixage françaises devaient donc contenir un décodeur/recodeur et étaient donc beaucoup plus complexes. Il n'y a que le sous-titrage ou l'incrustation qui ne nécessitaient pas de décodage/recodage. Finalement, les français ont opté pour du matériel de studio en PAL, n'effectuant la transformation en SECAM qu'au moment de l'émission.

La norme SECAM est passée par plusieurs versions qui diffèrent principalement par la position des tops d'identification. Au début, il y avait une identification par trame mais elle ne permettait pas le telétexte.

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