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Il segnale video

Il segnale video

Il video composito si contraddistingue dal video a componenti per il fatto di avere le informazioni componenti il video (luminanza, crominanza, sincronismi d’immagine e di colore) miscelate in un unico flusso informativo, quindi di norma ha una qualità peggiore rispetto al video a componenti in quanto è estremamente difficile impedire che le componenti video interferiscano tra loro.
Il video composito è trasmesso a distanza attraverso cavi coassiali di tipo RG-59, o equivalenti, aventi impedenza caratteristica di 75 Ω che utilizzano connettori BNC.

Lo spettro del video composito può raggiungere i 5,3 MHz. L’ampiezza tipica è di 1 volt picco-picco ma in particolari sistemi può essere sommato ad una componente a tensione continua detta clamp . Per convenzione si considera il livello della base dei sincronismi a -300 mV, il livello di oscuramento sub-nero a 0 mV ed i livelli dal nero immagine al bianco compresi nel campo da 35 mV a 700 mV.

Il video composito è la somma elettrica della luminanza (Y) e della crominanza (C) modulata in ampiezza su una sottoportante a 3,58 MHz (nello standard televisivo NTSC) o 4,433 MHz (nello standard televisivo PAL). La crominanza è modulata in frequenza nello standard televisivo SÉCAM.

Il sistema della sottoportante di crominanza permette al video composito di essere compatibile sia con i sistemi in bianco e nero sia a colori. Per contro, viene persa una parte del dettaglio della banda video che coincide con il centro banda colore quando il video composito viene processato per separare il colore dalla luminanza. Inoltre rari e particolari dettagli della luminanza possono ingannare il decodificatore della crominanza creando un effetto di battimento detto moiré che si visualizza mediante false bande colorate su immagini composte da righe verticali in bianco e nero molto ravvicinate. Un classico esempio di questo difetto sono abiti e cravatte a righe sottili.

ello standard PAL il sincronismo della componente colore è detto burst e si compone di dieci cicli di riferimento della durata di 2,2 μs immediatamente dopo il sincronismo di riga. Il burst serve per sincronizzare in fase l’oscillatore quarzato presente nei ricevitori televisivi o monitor.

Nello standard PAL (utilizzato Italia) la componente colore è ottenuta attraverso particolari modulazioni di una portante colore a 4,43361975 MHz. Precisamente la modulazione di ampiezza determina la saturazione del colore sullo schermo. La modulazione di fase determina la tinta cromatica. Il segnale in bianco e nero, ottenuto attraverso la somma delle componenti primarie di colore (0,11% blu + 0,30% rosso + 0,59% verde) è sostanzialmente identico al segnale bianco e nero creato con una sorgente di ripresa in bianco e nero (vidicon, saticon, plumbicon, ccd). Le percentuali così ottenute formano il solo segnale video bianco e nero con ampiezza di 0,7 Volt. Al segnale bianco e nero viene sommato il sincronismo orizzontale e verticale di quadro e semiquadro di ampiezza -0.3 volt, ottenendo un segnale bianco e nero di 1 Volt.

La componente colore viene ottenuto trasmettendo i soli segnali di differenza del rosso e del blu (il verde si ottiene sottraendo rosso e blu della luminanza) attraverso la modulazione in quadratura di una portante (carrier) a 4,43361975 MHz. I segnali di differenza del rosso e del blu sono derivati dalla sottrazione dagli stessi della luminanza e sono indicati come R-Y e B-Y. Questi segnali vengono percentualmente ridotti (a causa di problemi di sovramodulazione nella trasmissione in radiofrequenza del segnale televisivo) e ridenominati rispettivamente con V ed U. La modulazione in quadratura si ottiene attraverso la somma vettoriale di due portanti, identiche in frequenza ma sfasate di 90° opportunamente modulate in ampiezza. La modulazione in ampiezza e fase del segnale colore finale si ottiene con la modulazione in quadratura, ovvero si utilizzano due portanti derivate dallo stesso oscillatore ma sfasate tra loro di 90° (quadratura), sullo stesso principio del seno/coseno. Una portante viene modulata dalla differenza del blu, mentre la portante sfasata di 90° viene modulata dalla differenza del rosso. La somma delle due portanti modulate in ampiezza crea il segnale colore. L’ampiezza massima caratteristica di picco di 0,3 Volt, a 4,433 MHz. Ampiezza e fase sono variabili in funzione del contenuto dei segnali di differenza colore, ovvero della saturazione e della tinta del soggetto ripreso dalla telecamera o creato attraverso altri sistemi quali videogiochi, computer, macchine fotografiche digitali, eccetera. Nel sistema PAL, per ottenere la correzione del ritardo di fase presente nel sistema NTSC, dovuto a fattori di trasmissione o distorsione o elaborazione del segnale che causano variazioni della tinta del colore in riproduzione, la componente U cioè il segnale R-Y viene sfasata prima di + 90°, alla riga successiva di -90° equivalente a +270°. La somma vettoriale di due righe colore soggette ad un ritardo di fase, restituisce la fase corretta in quanto la riga successiva invertita contiene lo stesso segnale a +270° riportato a 90° ma con l’errore invertito e vettorialmente annullato. Al segnale colore viene aggiunto, di riga in riga, una serie di 10 impulsi (burst) per sincronizzare in fase l’oscillatore quarzato presente nei circuiti di decodifica del colore. Il burst colore si trova in una zona del segnale che corrisponde ad una zona non visibile della riga visualizzata sullo schermo. Questa zona si trova immediatamente dopo il termine dell’impulso di sincronismo di riga, nel supernero. Il supernero è la cancellazione di traccia ed è il tempo che il fascio di elettroni proiettato sullo schermo impiega per tornare dal margine destro al margine sinistro.

I due segnali, luminanza (bianco e nero + sincronismi) e crominanza (colore + burst), formano il classico segnale component o S – derivato da S-VHS. Con questi due segnali si ottiene un’ottima riproduzione del bianco e nero e dei dettagli, ma si ottiene una limitazione nel dettaglio colore. Sommati tra loro formano il segnale video composito.

Osvaldo

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