Warum ist TV-Rauschen immer schwarzweiß?

Die meisten modernen Kathodenstrahlröhrenfernseher (CRT), die nach den 1960er Jahren (nach Einführung der NTSC- und PAL-Standards) hergestellt wurden, unterstützten die schaltungsbasierte Dekodierung von Farbsignalen. Es ist bekannt, dass die neuen Farbstandards geschaffen wurden, um den neuen Fernsehgeräten die Abwärtskompatibilität mit alten Schwarzweiß-Sendungen der damaligen Zeit zu ermöglichen (darunter auch die Abwärtskompatibilität mit zahlreichen anderen Legacy-Funktionen). Die neuen Farbstandards fügten die Farbinformationen auf einer höheren Trägerfrequenz hinzu (jedoch bei gleicher Leuchtdauer). Die Farbinformationen werden nach dem Beginn jeder horizontalen Linie synchronisiert und als Colorburst bezeichnet .

Es scheint, als würde das Fernsehgerät beim Einspeisen von Rauschen in ein Fernsehgerät nicht nur Schwarz-Weiß-Rauschen, sondern auch Farbrauschen erzeugen, da an jeder neuen horizontalen Linie, an der sich jedes Einzelbild befinden sollte, Farbinformationen auftreten. Dies ist jedoch nicht der Fall, da alle Farbfernseher immer noch Schwarz-Weiß-Rauschen erzeugen!

Warum ist das so?

Hier ist ein Beispielsignal für einen einzelnen horizontalen Scan.

Und hier ist das resultierende Bild, wenn alle horizontalen Scans gleich sind (Sie erhalten Balken!).

Der Farbburst ist auch ein Indikator dafür, dass ein Farbsignal vorliegt.

Dies dient der Kompatibilität mit Schwarzweißsignalen. Kein Farbburst bedeutet S / W-Signal, dekodieren Sie also nur das Luminanzsignal (kein Croma).

Kein Signal, kein Farbburst, der Decoder kehrt in den S / W-Modus zurück.

Die gleiche Idee gilt für UKW-Stereo / Mono. Wenn kein 19-kHz-Hilfsträger vorhanden ist, fällt der FM-Demodulator auf Mono zurück.

Wenn kein gültiges Farbsynchronsignal vorliegt, deaktiviert die "Farbkiller" -Schaltung die Farbdifferenzsignale, da sonst tatsächlich Farbrauschen auftritt. Dies ist hauptsächlich für die Anzeige schwacher Signale in S / W ohne Farbrauschen gedacht.

Ein weiterer Schritt besteht darin, das gesamte Signal stummzuschalten, stabile Synchronisationssignale zu ersetzen und ein blaues oder schwarzes Feld mit einer schönen Meldung "kein Signal" anzuzeigen.

Rauschende Synchronsignale können den Leitungstransistor beschädigen und durch zu hohe Spannung ausfallen. Fernsehingenieure lernen, Lärm zu hassen. Ich habe einmal digitale Algorithmen entworfen, um ein Line-Sync-Signal zu bereinigen, bevor es den Transistor erreicht.

In PAL wird die Farbinformation (Chrominanz oder Chroma) auf das Schwarzweiß-Basisbandsignal (Luminanz oder Luma) moduliert. Die Farbsättigung liegt bei etwa 4,4 MHz gegenüber dem Gleichstrom und ist etwa 1,3 MHz breit.

Unter der Annahme, dass Ihr Rauschen um DC zentriert ist, erscheint es bei einer Breite von weniger als ~ 3,5 MHz nicht im Chroma-Spektrum und nur im Luma. Daher wird das Rauschen in Schwarzweiß angezeigt.

Wenn Sie Rauschen hätten, das sich in das Chroma-Spektrum erstreckt, würden Sie auch Farbrauschen sehen.

Es wird interessanter, weil sich die Luma- und Chroma-Spektren überlappen. Sehr scharfe Details im Luma erscheinen als hohe Frequenzen und sind daher Teil des Chroma-Spektrums. Sie erscheinen daher als Farbrauschen im Bild. Das Lumasignal wird daher häufig gefiltert, um diese Hochfrequenzkomponenten zu entfernen, so dass Sie beim Dekodieren kein Rauschen auf der Chroma erhalten. Sie haben dasselbe in umgekehrter Reihenfolge, wobei die Farbsättigung beim Dekodieren als Teil des Lumasignals angezeigt wird. Schauen Sie nach "Cross-Luminance" und "Cross-Chrominance", wenn Sie neugierig sind und Lust auf eine mathematische Herausforderung haben ...

Dies alles wird jedoch immer weniger ein Problem, da die älteren analogen Übertragungsstandards auf dem Weg zur gesamten digitalen Übertragung eingestellt werden. Dieselben Probleme gibt es in MPEG und ähnlichen Standards nicht (obwohl sie alle eigenen neuen und aufregenden Probleme mit sich bringen).

Um die vorhandenen Antworten zu ergänzen, korrigiert PAL Farbfehler durch Umkehren der Farbkomponente jeder Zeile in der nächsten, wodurch Farbfehler ausgeglichen werden und auch die Farbkomponente von zufälligem Rauschen verringert werden sollte. Dies halbiert zwar effektiv die Farbauflösung, hat aber am Anfang mehr Zeilen als NTSC und das Auge hat auch keine hohe Farbauflösung, sodass es nicht so auffällig ist. Aus diesem Grund weiß ich nicht, ob PAL überhaupt eine "Farbkiller-Schaltung" hat. Bei billigen PAL-Implementierungen, die nicht dem Standard / der Lizenz entsprechen, kann dies jedoch anders sein. Quelle .