Spezifikation des FBAS – Signals

Grundsätzliches

Das FBAS - Signal ist also eine Art Mischung aus Farbartsignal und dem Helligkeits - oder Leuchtdichtesignal. Dies wurde seinerzeit aus Gründen der Kompatibilität zwischen Schwarzweiß - und Farbfernsehempfängern eingeführt. So konnten SW - Fernsehempfänger auch Farbbilder auswerten, bzw. Farbfernsehempfänger SW - Bilder darstellen. Ein weiterer Vorteil des FBAS - Signals ist die Vereinigung aller Bildinformation in einem Signal.


 
 

Dem hochfrequenten Farbartsignal ist durch Amplitudenmodulation das Helligkeitssignal aufgeprägt. Bei dem HF - Farbsignal handelt es sich um ein einer Trägerfrequenz amplituden - und phasenaufmoduliertes Signal bei gleichzeitiger Unterdrückung des Trägers. Hierbei entspricht die HF - Amplitude (Zeiger F) der Farbsättigung, was ein Maß für die spektrale Reinheit, das heißt für die Intensität der Farbe gegenüber dem Unbunten (Weiß) ist. Der HF - Phasenwinkel entspricht dem Farbton, bestimmt durch die dominierende Wellenlänge des Lichtes. Die Trägerfrequenz muß beim Empfänger neu erzeugt werden, und wird mittels Burst synchronisiert. Eine Übermodulation durch das Farbsignal von 33% in beiden Richtungen bei voll gesättigten Farben wird zugelassen, da diese in der Praxis kaum auftreten.

Man erhält aus der Amplitude und dem Phasenwinkel die Farbdifferenzsignale R-Y und B-Y, aus denen man das RGB - Signal rekonstruieren kann, da Y in Form des niederfrequenteren Helligkeitssignals ebenfalls vorliegt. Man gewinnt es aus dem FBAS - Signal mittels Unterdrückung des Farbträgers.


 
 

Dazu muß man wissen, daß das Y - Signal, wie folgt aus den RGB - Signalen erzeugt werden kann:

Y = 0,3 R + 0,59 G + 0,11B (Werte laut Literatur)

Vektoroszillogramm der Normfarbbalkenfolge :


 
 

Darstellung der Farbwertsignale, Leuchtdichtesignal und Farbdifferenzsignale bei der Normfarbbalken-Bildvorlage:


 
 

Problem des FBAS – Signals

Die sichtbaren Störungen im Bild sind laut Literatur die Folge einer Fehlinterpretation von steilen Helligkeitsübergängen als Farbinformation. Das bedeutet, bei einem Bild, mit z.B. einer senkrechten schwarzen Linie auf weißem Grund, werden die steilen Flanken der Schwarz – Weiß - Übergänge als Farbinformation fehl interpretiert. An den Übergängen treten in diesem Beispiel bunte Farbsäume auf, obwohl sich im ganzen Bild, möglicherweise, keine einzige Farbinformation befindet ( Schwarz, Weiß = Unbunt ).

Bei einer getrennten Übertragung von Helligkeits- und Farbartsignal mittels Y und Chroma, tritt diese Störung nicht auf (SVHS).
 
 
 
 

NTSC, PAL, SECAM

Die bei der Farbfernsehübertragung im wesentlichen verwendeten Verfahren NTSC, PAL und SECAM unterscheiden sich nur hinsichtlich der Modulation des Farbträgers. Das nach dem "National Television System Committee" benannte NTSC - Verfahren bildet die Grundlage für die verbesserten Varianten PAL (Phase Alternation Line) und SECAM (séquentilelle à mémoire).
 
 

Das NTSC - Verfahren ist durch die bisherigen Ausführungen über Modulation des Farbträgers im Abschnitt FBAS im Prinzip bereits beschrieben. Abweichend davon werden beim Original – NTSC - System (US - Norm) nicht die Farbdifferenzsignale U und V übertragen, sondern die auf ein um 33° gedrehtes Koordinatensystem bezogenen Komponenten.

Man erreicht dadurch eine günstigere Übertragung von Farbübergängen.
 
 

Das PAL - Verfahren weist eine geringere Störanfälligkeit gegenüber Phasenfehlern auf (Farbtonverfälschung). Es findet dabei eine Kompensation der auftretenden Phasenfehler mit relativ geringem Aufwand statt. Der Grundgedanke des PAL - Verfahrens ist folgender: Ein vorhandener Phasenfehler kann durch einen entgegengesetzt gerichteten Phasenfehler kompensiert werden. Technisch erreicht man dies durch eine zeilenweise Umschaltung der Phasenlage einer der beiden Komponenten des Farbartsignals um 180°. Durch eine Verzögerung des Farbartsignals um die Dauer einer Zeile (64 µS) und anschließender Addition des verzögerten und unverzögerten Signals fallen jeweils zwei entgegengesetzt gerichtete Phasenfehler zeitgleich zusammen und heben sich so auf. Man geht bei diesem Verfahren allerdings von der Annahme aus, daß sich die Farbart in zwei aufeinanderfolgenden Zeilen nicht wesentlich ändert. Beim PAL - Verfahren werden die Farbdifferenzsignale U und V direkt verwendet, die Phase des Burst ist alternierend 180° ± 45°.
 
 

Auch das SECAM - Verfahren bringt eine Verbesserung gegenüber dem NTSC - Verfahren hinsichtlich einer Farbtonverfälschung durch Phasenfehler. Es geht dabei von den selben Annahmen aus, wie das PAL - Verfahren. Die Farbdifferenzsignale brauchen deshalb nicht gleichzeitig übertragen zu werden. Dies erfolgt sequentiell in jeweils aufeinanderfolgenden Zeilen nacheinander. Im Empfänger wird dann das Signal einer Zeile für die Dauer von 64 µS gespeichert und mit dem Signal der folgenden Zeile gemeinsam verarbeitet. Da die Farbdifferenzsignale getrennt übertragen werden, kann mit der wenig störanfälligen Frequenzmodulation gearbeitet werden. Damit im Decoder die Zuordnung der demodulierten Farbdifferenzsignale B-Y und R-Y synchron zur Sendeseite erfolgt, werden während neun Zeilen der Vertikal - Austastlücke nach dem V - Impuls Identifikationsimpulse in Form des modulierten Farbträgers übertragen.