Polní sekvenční barevný systém - Field-sequential color system

Barevný systém pole sekvenční ( FSC ) je televizní barevný systém, v němž je informace o základní barva přenášena v postupných obrazů, a který se opírá o obrazového systému člověka, aby pojistka po sobě jdoucích obrazů do barevného obrazu. Jeden polní sekvenční systém vyvinul Dr. Peter Goldmark pro CBS , která byla jeho jediným uživatelem v komerčním vysílání. Poprvé byl předveden tisku 4. září 1940 a poprvé veřejnosti předán 12. ledna 1950. Federální komunikační komise jej přijala 11. října 1950 jako standard pro barevnou televizi ve Spojených státech , ale to bylo později staženo.

Dějiny

Použití sekvenčních barevných systémů pro pohyblivý obraz předchází vynálezu plně elektronické televize. V té době byl dvoubarevný Kinemacolor , který byl v té době popsán jako „ aditivní “, nikoli jako sekvenční barevné systémy, v komerčním použití od roku 1906 a jeho předchůdce ve třech barevných formátech, vynalezený Edwardem Raymondem Turnerem a patentovaný v roce 1899, byly sekvenčními přirozenými barevnými systémy pro použít s filmovým filmem. Využili černo-bílý film a rotující barevná filtrační kolečka k zaznamenání množství každé barvy ve scéně na střídavé snímky filmu, takže když byly snímky promítány světlem podobných barev dostatečně rychlou rychlostí, tyto barvy smíchané dohromady v barevném středu okcipitálního laloku diváka a vytvořily širší škálu odstínů.

Kvůli soudním sporům Williama Friese-Greena skončila společnost Kinemacolor ve veřejné doméně v roce 1915, poté bylo vyvinuto několik odvozených sekvenčních barevných procesů (například Friese-Greene's Biocolour a původní Prisma Color ). Někteří byli uvedeni do bodu, kdy byli veřejně předvedeni, ale během dvacátých let nemohli konkurovat konkurenčnímu bipacku a dalším subtraktivním barevným procesům, které byly bez barevného blikání a nevyžadovaly speciální projekční zařízení - výsledné vícebarevné obrazy byly přímo na film jako průhledné barvivo.

Úkon

Patentové diagramy CBS polního sekvenčního barevného systému: obr. 1 přenosový systém, obr. 2 přijímací systém, obr. 3 disk barevného filtru.

Polní sekvenční systém CBS byl příkladem mechanického televizního systému, protože se částečně spoléhal na disk barevných filtrů otáčejících se rychlostí 1440 ot./min uvnitř kamery a přijímače, zachycujících a zobrazujících červený, zelený a modrý televizní obraz v pořadí. Rychlost pole byla zvýšena ze 60 na 144 polí za sekundu, aby se překonalo blikání ze samostatných barevných obrazů, což vedlo k 24 úplným barevným rámečkům za sekundu (každá ze tří barev byla skenována dvakrát, dvojité prokládání je standardem pro všechny elektronické televize: 2 skenuje × 3 barvy × 24 snímků za sekundu = 144 polí za sekundu), namísto standardních 30 snímků / 60 polí za sekundu černobíle. Pokud by byl barevný signál 144 polí vysílán se stejnými podrobnostmi jako černobílý signál 60 polí, bylo by požadováno 2,4násobek šířky pásma . Proto, aby se signál udržel v rámci standardní šířky pásma kanálu 6 MHz, bylo vertikální rozlišení obrazu sníženo z 525 řádků na 405. Vertikální rozlišení bylo 77% monochromatického a horizontální rozlišení bylo 54% monochromatického.

Kvůli těmto odchylkám v rozlišení a snímkové frekvenci ze standardů NTSC pro televizní vysílání nebylo možné na existujících černobílých přijímačích bez adaptéru (vidět je černobíle) nebo převaděče adaptéru (vidět barevně).

Komerční selhání

CBS koupila vlastního výrobce televizorů v dubnu 1951, kdy žádná jiná společnost nevyrábí barevné sady pomocí systému. Výroba barevných přijímačů CBS-Columbia začala v září; poprvé byly nabízeny k maloobchodnímu prodeji v říjnu.

Polní sekvenční barevné vysílání pozastavila CBS 21. října 1951, zdánlivě na žádost Národního produkčního úřadu , který v listopadu 1951 zakázal výrobu barevných sad pro širokou veřejnost během korejské války . Pouze 200 barevných sad bylo vyrobeno pro komerční prodej a pouze 100 z nich bylo odesláno, když CBS pozastavila své barevné vysílání. CBS v březnu 1953 oznámila, že upustila od dalších plánů pro svůj barevný systém. RCA byla přední společnost v oblasti televize, s větším technickým personálem, více rozvojovými fondy a politickým úspěchem při získávání barevného televizního systému kompatibilního s NTSC . Společnost RCA vyvinula hardware pro NTSC, který v prosinci 1953 nahradil systém sekvenčního pole jako americký standard.

Předchůdce vynálezy

Podle televizního historika Alberta Abramsona vynalezl AA Polumordvinov první polní sekvenční barevný systém. Polumordvinov požádal o svůj ruský patent 10738 v roce 1899. Tento systém skenoval obrazy pomocí dvou rotujících válců. Pozdější německý patent A. Frankensteina a Wernera von Jaworského popsal další polní sekvenční systém. Stejně jako systém CBS zahrnoval tento patent barevné kolo. Frankenstein a Jaworski požádali o patent 172376 v roce 1904. Tento patent pravděpodobně inspiroval Johna Logieho Bairda, aby ve svém systému použil podobné barevné kolo.

John Logie Baird předvedl verzi polní sekvenční barevné televize 3. července 1928 pomocí mechanického televizního systému před použitím katodových trubic a vytvořil vertikální barevný obraz vysoký asi 4 palce (10 cm). Bylo to popsáno v časopise Nature :

Proces spočíval v prvním prozkoumání objektu, jehož obraz má být přenášen, s bodem červeného světla, dále s bodem zeleného světla a nakonec s bodem modrého světla. Na přijímací stanici se používá podobný proces, kdy se oka rychle zobrazují červené, modré a zelené obrazy. Přístroj použitý ve vysílači se skládá z disku perforovaného třemi po sobě jdoucími spirálovými křivkami otvorů. Otvory v první spirále jsou pokryty červenými filtry, ve druhé zelenými filtry a ve třetí modré. Těmito otvory se promítá světlo a na objekt se promítá obraz pohybujících se otvorů. Disk se otáčí rychlostí 10 otáček za sekundu, a tak se každou sekundu přenáší třicet úplných obrazů - deset modrých, deset červených a deset zelených.
Na přijímací stanici se podobný disk otáčí synchronně s vysílacím diskem a za tímto diskem jsou v souladu s okem pozorovatele dvě žhavicí výbojky. Jednou z těchto lamp je neonová trubice a druhou trubice obsahující páry rtuti a helium. Pomocí komutátoru se rtuťová pára a heliová trubice umístí do obvodu na dvě třetiny otáčky a neonová trubice na zbývající třetinu. Červené světlo z neonů je zvýrazněno umístěním červených filtrů nad otvory pro zobrazení červeného obrazu. Podobně jsou díry pohledu odpovídající zeleným a modrým obrázkům pokryty vhodnými filtry. Modré i zelené světlo vychází z rtuťové heliové trubice, která vyzařuje paprsky bohaté na obě barvy.

Baird demonstroval upravenou dvoubarevnou verzi v únoru 1938, používající červené a modrozelené uspořádání filtru ve vysílači; 27. července 1939 dále předvedl tento barevný skenovací systém v kombinaci s katodovou trubicí s filtrem jako přijímačem.

Pozdější použití

Během prvních devíti měsíců barev NTSC v letech 1953–1954 CBS pokračovala v používání svých sekvenčních barevných televizních kamer s polní rychlostí a signálem přizpůsobeným standardům NTSC, dokud RCA nedodala včas svůj první produkční model barevné kamery NTSC pro sezónu 1954–55.

Sovětský svaz byl jedinou další zemí experimentovat s barevným systémem polem sekvenční. V roce 1954 vyrobila malý počet barevných přijímačů, které používaly mechanický barevný disk.

Polní sekvenční systém byl používán ve specializovaných aplikacích dlouho poté, co byl nahrazen pro televizní vysílání. Pozoruhodným uživatelem této technologie byla NASA. Polní sekvenční barevné kamery byly použity na lunárních přistávacích kamerách Apollo, které přenášely barevné televizní obrazy z Měsíce během misí od roku 1969 do roku 1972. Další program byl použit pro program Voyager v roce 1979, pro pořizování snímků a videa Jupitera. Early Space Shuttle lety (od roku 1981 do roku 1995) používá kamery s výměnnými objektivy. U přenosů barev byl do sestavy čoček zabudován systém sekvenčního barevného pole. U přenosů NASA bylo video z vesmíru sekvenční, převáděno technikou prodloužení pracovního cyklu na komponentní RGB barevné video na zemi a poté převedeno na NTSC a další světové standardy jako PAL a SECAM.

Moderní denní projektory na zpracování digitálního světla (DLP) běžně používají k vytváření barevných obrazů barevná kolečka, která běžně dosahují mnohonásobku snímkové frekvence videa.

Moderní LCD displeje implementují FSC pomocí několika barev LED podsvícení, cyklickým podsvícením a získávají několik výhod, jako jsou jasnější barvy, tmavší černé a nižší náklady. Tyto displeje se používají v hledáčcích fotoaparátů LCD a jiných průmyslových aplikacích.

Viz také

Reference

externí odkazy