Что такое ntsc в телевизоре
В чем разница между NTSC и PAL
Е сли Вы любитель кино, геймер или режиссер-любитель, Вы наверняка слышали о NTSC и PAL. Но в чем разница? И актуальны ли эти форматы сегодня?
Американцы используют NTSC; Все остальные используют PAL
NTSC является аналоговой системой цветного телевидения, используемой в Северной Америке, Центральной Америке и некоторых частях Южной Америки. PAL — это аналоговая система цветного телевидения, используемая в Европе, Австралии, некоторых частях Азии, некоторых частях Африки и некоторых частях Южной Америки.
Системы невероятно похожи, главное отличие — потребление электроэнергии. В Северной Америке электроэнергия вырабатывается с частотой 60 Гц. На других континентах стандарт составляет 50 Гц, но это различие оказывает большее влияние, чем Вы могли ожидать.
Почему потребление электроэнергии имеет большое значение
Частота обновления (частота кадров) аналогового телевизора прямо пропорциональна его потребляемой мощности. Но то, что телевизор работает на частоте 60 Гц, не означает, что он отображает 60 кадров в секунду.
Аналоговые телевизоры используют электронно-лучевую трубку (ЭЛТ) для излучения света на заднюю часть экрана. Эти трубки не похожи на проекторы — они не могут заполнить экран за один раз. Вместо этого они быстро излучают свет сверху экрана. В результате, изображение в верхней части экрана начинает блекнуть, поскольку лучи ЭЛТ светятся в нижней части экрана.
Чтобы устранить эту проблему, аналоговые телевизоры используют «чересстрочные» изображения. То есть они пропускают все остальные строки на экране, чтобы сохранить изображение, которое соответствует человеческому глазу. В результате такого «пропуска» телевизоры NTSC с частотой 60 Гц работают со скоростью 29,97 кадров в секунду, а телевизоры PAL с частотой 50 Гц работают со скоростью 25 кадров в секунду.
PAL технически превосходен
Помимо частоты кадров, PAL технически превосходит NTSC.
Когда в начале 50-х годов США начали вещание цветного телевидения, то назрел вопрос с обратной совместимостью. У большинства американцев уже были черно-белые телевизоры, поэтому обеспечить совместимость цветного вещания со старыми телевизорами было несложно. В результате NTSC застрял с черно-белым разрешением (525 строк), работает на частотах с низкой пропускной способностью и, как правило, ненадежен.
Другие континенты не хотели иметь дело с ненадежностью NTSC и просто ждали, когда технология цветного телевидения станет лучше. Регулярные трансляции цветного телевидения не доходили до Англии до 1966 года, когда BBC укрепил формат PAL. PAL предназначался для решения проблем с NTSC. Он имеет повышенное разрешение (625 строк), работает на частотах с высокой пропускной способностью и более надежен, чем NTSC.
Почему все это имеет значение сейчас? Мы продолжаем говорить об аналоговых телевизорах, но как насчет цифровых телевизоров?
Почему это важно в эпоху цифровых технологий
Неисправности (или особенности) NTSC и PAL определяются главным образом тем, как работают аналоговые телевизоры. Цифровые телевизоры способны полностью преодолеть эти ограничения (в частности, частоту кадров), но мы по-прежнему видим, что NTSC и PAL используются сегодня. Зачем?
Ну, это в основном проблема совместимости. Если Вы передаете видеоинформацию с помощью аналогового кабеля (RCA, коаксиальный, SCART, s-video), Ваш телевизор должен иметь возможность декодировать эту информацию. Хотя некоторые современные телевизоры поддерживают форматы NTSC и PAL, есть вероятность, что Ваш поддерживает только один из двух. Поэтому, если Вы попытаетесь подключить австралийскую игровую приставку или DVD-плеер к американскому телевизору через кабель RCA, это может не сработать.
Существует также проблема кабельного телевидения и вещательного телевидения (теперь называется ATSC, а не NTSC). Оба формата теперь цифровые, но они все еще работают на 30 или 60 FPS для поддержки старых телевизоров с ЭЛТ. В зависимости от страны происхождения Вашего телевизора, возможно, он не сможет декодировать Ваш видеосигнал, если Вы используете аналоговые кабели.
Чтобы обойти это, Вам нужно будет купить совместимый с NTSC/PAL конвертер HDMI, и они стоят дорого. Но он стоит дешевле, чем новый телевизор, и он пригодится, когда вы купите телевизор, у которого нет аналоговых портов.
Некоторые новые телевизоры не имеют аналоговых портов
Если Вы купили телевизор в прошлом году, Вы могли заметить, что у него есть несколько портов HDMI, возможно, DisplayPort, но ему не хватает разноцветных RCA-портов, к которым Вы привыкли. Аналоговое видео наконец умирает.
Это решает проблему совместимости NTSC/PAL, устраняя возможность использовать старые видеоисточники с новыми телевизорами.
В будущем Вам, возможно, придется купить совместимый с NTSC/PAL конвертер HDMI. Опять же, они сейчас довольно дорогие. Однако, как только спрос вырастет, они должны стоить дешевле.
Какой формат для цифрового ТВ лучше — NTSC или PAL
Цифровой формат телевещания достаточно распространен сегодня, смотреть телеканалы в HDTV можно прямо сейчас. Однако, процесс перехода из аналогового вещания в цифровой занимает время, аналоговое вещание все еще существует и пользуется спросом. Из-за этого необходимо учитывать стандарт передач цвета, применяемый для корректировки изображения. В рамках статьи рассмотрен вопрос стандартов и сравнение NTSC или PAL для цифрового ТВ.
Основные моменты
Что такое NTSC
По мере замещения чёрно-белых телевизоров цветными, разработчики начали использовать несколько различных методов кодирования цвета для трансляции. Эти вариации не были сопоставимы друг с другом и не могли увязаться с Ч/Б ТВ. В 1953 году Национальный комитет телевидения соединенных штатов Америки принял разработанный стандарт NTSC в качестве единого для всей страны.
NTSC что это? Так называется система кодирования цвета, которая до недавнего времени применялась в широковещательном телевидении в США, Канаде, Японии и части Южной Америки. Сегодня эта система используется проигрывателями DVD.
Что такое PAL
Формат PAL был реализован, как система кодирования цвета, ныне используемая проигрывателями DVD и эфирным ТВ в Европе, Азии (большая часть), Африке, Океании и некоторых частях Южной Америки.
Появился формат PAL в вровень с SECAM (сделанным во Франции, но выбран в качестве стандарта в СССР) в 1967 году. Основная задача PAL – побороть недостатки системы NTSC.
Разница стандартов
PAL SECAM NTSC что это? Каждая система цветопередачи предлагает ряд характеристик, влияющих на совместимость и сопряжение:
Два видеостандарта PAL и SECAM совместимы, но вот от NTSC стандарт отличается существенно, поскольку в последнем технически задействовано меньше электронно-лучевых трубок, передающих сигналы основных цветов.
Были случаи в начале 90-х, когда цветные телевизоры выводили черно-белую картинку, что обусловлено:
Чтобы устранить данную проблему, необходимо было дополнительно приобретать декодер и внедрять его в плату устройства воспроизведения картинки.
Если стоит выбор PAL или NTSC – то выбирайте однозначно PAL для просмотра еще оставшегося АТВ в России.
NTSC или PAL для цифрового ТВ
По прошествии 90-х годов, системы передачи цвета задействовались:
Спустя время, носители данных преобразовывались полностью, магнитные ленты отошли на полку «устаревших технологий», где скоро окажется и аналоговое ТВ. Ведь АТВ уже по всем фронтам замещается цифровым и интерактивным телевидением.
Цифровая эпоха пришла на пару с иными стандартами. Теперь картинка в МПЕГ-4 подается отдельно от звука. В применении стандартов PAL и NTSC больше нет необходимости.
По сути, вопрос NTSC или PAL для цифрового ТВ поставлен не верно. За воспроизведение «цифры» отвечает тюнер DVB-T / T2. Аналоговые сигналы реализовываются тюнерами, работающими с PAL, SECAM и NTSC. В современном телевизоре может находится несколько тюнеров. Если же вы выводите на телевизор аналоговые и цифровые каналы совместно, рекомендовано выставлять систему PAL/SECAM для России.
Опять же, если нужно на ноутбуке переписать фильм, преобразовав его с цифрового формата на магнитную ленту для последующего просмотра через ТВ / Монитор + видеомагнитофон, тогда и можно столкнуться с этими стандартами.
Послесловие
NTSC – стандарт системы цветопередачи для аналогового ТВ США. В России и Европе используется другой формат для аналогового телевидения, именуемый PAL. До прихода цифрового ТВ со своими стандартами, рекомендовалось выбирать цветопередачу PAL. В целом это можно делать на старом ТВ, пока на региональном уровне все еще работают аналоговые каналы.
Каким бывает цветовое пространство мониторов и телевизоров и что это такое
Содержание
Содержание
Изображение, выдаваемое мониторами стандартизировано в наиболее существенных его составляющих: разрешение, частота смены кадров, глубина цвета, гамма, цветовое пространство.
Для построения математической модели восприятия цвета человеком двое ученых — Джон Гилд и Дэвид Райт, независимо друг от друга, провели эксперименты на людях с нормальным зрением.
По результатам этих экспериментов в 1931 году был принят стандарт CIE XYZ, легший в основу почти всех прочих стандартов, в которых так или иначе упоминается цвет. Конечно же эта модель неидеальна.
Например, большую часть цветов этого пространства невозможно увидеть в реальности. Области, увеличенные в 10 раз для наглядности, внутри которых цвета для большинства людей неотличимы друг от друга — весьма неравномерны.
Зато эта диаграмма очень удобна для описания цветовых охватов реальных устройств. Прямая линия между двумя цветами на диаграмме показывает те цвета, которые можно получить при их смешении в разной пропорции. Достаточно знать длину волны и ширину пиков основных цветов чтобы без сложных расчетов найти координаты точки прямо на диаграмме.
Существуют альтернативные пространства, отображающие полный цветовой охват, со своими особенностями. Например, CIE Lab в котором из-за нелинейных преобразований сравнивать мониторы неудобно. Но удобно сравнивать печатающие устройства, из-за того, что цвета рассматривается относительно точки белого, которая для напечатанного изображения меняется в зависимости от освещения.
О наиболее распространенных цветовых пространствах и будет рассказано в данном материале.
Стандарты аналогового телевидения. NTSC, SAMPT-C, PAL/SECAM, REC.601
NTSC стандартом на цвет обзавелся в 1953 году. В те далекие времена телевизоры обеспечивали очень широкий цветовой охват, но используемый люминофор оставлял длинные шлейфы и не давал достаточно яркой картинки, что привело к постепенному отказу производителей от этого стандарта.
В итоге появился стандарт SAMPT-C, учитывающий реальный цвет в телевизорах, который продолжили использовать в вещании NTSC.
Этой неразберихой (использование одного названия как для стандарта цветового пространства, так и системы вещания) пользуются хитрые производители, беря для расчётов процента охвата относительно NTSC (NTSC 1953) другой стандарт цветового охвата SAMPT-C (NTSC 1976) устройство на бумаге выглядело «круче» чем на самом деле. В современности стандарт цветового охвата NTSC (1953 года) нигде кроме маркетинга не используется
Чуть позже разработали другие стандарты телевиденья PAL/SECAM, которые описываются единым стандартом REC.601. В современном цифровом мире единственное подходящее его применение — оцифровка кассет, с последующей конвертацией в другое, более подходящее, пространство.
Но есть еще кое-что. Декодеры h.264 в зависимости от размера изображения по-разному преобразуют закодированную информацию о цвете в итоговые значения RGB. В зависимости от размеров изображения иногда неверно используется стандарт REC.601 вместо REC.709. Это проводит к искажению цветов либо в красноватую, либо в желтоватую область.
sRGB, REC.709
sRGB и REC.709 появились примерно так же, как SAMPT-C — чтобы навести порядок в том хаосе, который устроили производители мониторов. И то, что он так свободно перешел на ЖК-панели, можно считать чудом — принцип получения итоговой картинки разный (разные люминофоры, фильтры и так далее). Интересная особенность стандарта — он не имеет постоянной оптоэлектронной световой характеристики(гаммы).
Изначально обратную гамму использовали для компенсации неравномерности светимости люминофора от уровня сигнала управляющего током луча кинескопа, (производителям так было проще) чтобы итоговое изображение выглядело максимально близко к оригиналу. Но современным мониторам это не так уж и необходимо — они могут работать с любой гамма-функцией.
Сейчас гамма нужна для оптимального распределения информации о цвете на числовой последовательности бит. К примеру, в стандарте вещания HDTV (REC.709) числа 0-15,236-255 нужны для синхронизации кадров хотя реально для этой цели используются только 0 и 255. Чтобы учесть потерю этой части диапазона была подобрана соответствующая гамма функция. А что будет с изображением при подаче REC.709 сигнала на sRGB-монитор видно при неправильной настройке HDMI в драйвере видеокарты.
Так вот, несмотря на то, что везде для sRGB указывается гамма 2,2, на самом деле гамма меняется от 1 до 2,4.
Синий — локальное значение гаммы sRGB, пунктир — гамма 2,2, красный — гамма sRGB.
Сделано это как раз для оптимального распределения цвета по битам с учетом отражения освещения в комнате на экране монитора.
А еще все привыкли к тому, что точка белого указывается в кельвинах (к примеру, 6500К), но и это «неправда». По стандарту белый цвет используемый в sRGB соответствует дневному белому при полуденном солнце, выглядит немного зеленее привычного 6500К и называется D65.
Пока что sRGB — это стандарт цвета для интернета. Именно в этом пространстве стоит работать создателям изображений, дизайнерам, фотографам, ориентирующимся на цифровые публикации. А вот создателям видеоконтента стоит использовать другой стандарт — REC.709, у которого, несмотря на тот же самый цветовой охват, есть отличия в уровне точек черного и белого.
Еще одна особенность sRGB — отношение производителей мониторов к этому стандарту. Даже заявляя заводскую калибровку в sRGB, по факту от стандарта может отличаться все, кроме основных цветов, что осложняет работу. Обращайте внимание на обзоры.
AdobeRGB
Adobe RGB считается стандартом в печати, из-за того, что координаты основных цветов для подобраны таким образом, чтобы точно перекрывать swopCMYK — стандарт цветового охвата для печати 4 красками. В области голубого цвета у sRGB очень большие проблемы. Даже дешевенький домашний струйный принтер дает более насыщенный голубой цвет, чем дорогущий дизайнерский монитор, поддерживающий только sRGB.
Точка белого в Adobe RGB не D65, а D50 как соответствующая белому цвету на высококачественной бумаге. Который может доставить кучу неприятностей даже в любительской печати из-за принципа своей работы. Это вещество, преобразующее ультрафиолетовую часть спектра в синий цвет, что делает желтоватую низкосортную бумагу на вид яркой и белой, а отпечатки на такой бумаге сильно меняют цвета в зависимости от источника света.
Картинка, предназначенная для sRGB с отключенным управлением цветом, на таком мониторе, будет заметно отличаться от оригинального цвета, из-за того, что зеленая компонента не только дальше от точки белого, но еще и немного сдвинута в сторону от линии «точка белого/точка зеленого».
Такое пространство не подходит для потребления контента, цвета получаются нетолько более насыщенными, но и меняют оттенки, что больше всего заметно на лицах, к цвету которых глаз более чувствителен. По той же причине создателям контента, не занимающимся печатью, такое пространство доставит больше проблем чем пользы — практически никто не увидит изображение в изначальном виде.
Чтобы использовать такой монитор как следует, к нему потребуется колориметр-спектрофотометр для точной калибровки как самого монитора, так и принтера, источники света D50 и D65 для контроля отпечатков, помещение без окон, окрашенное серой краской. И всё это для того, чтобы исключить влияние внешнего освещения на восприятие цвета. В противном случае это будет просто монитор с насыщенными зелеными и голубыми цветами.
Из-за слишком широкого охвата может наблюдаться эффект постеризации на 8-битных панелях, а калибровка через LUT видеокарты в более «узкие» пространства только усиливает этот эффект. Поэтому в таких мониторах 14-битный LUT в самом мониторе и 10-битный вход — не роскошь, а необходимость.
Но все эти ухищрения недостаточны, когда дело доходит до многоцветных принтеров. Даже обычный потребительский 6-цветный принтер может выйти за пределы возможностей начальных профессиональных мониторов, поэтому превышение охвата монитора над стандартным очень даже желательно.
DCI-P3, Display-P3, P3-D65
Изначально DCI-P3 был стандартом для кинотеатров.
У оригинального стандарта яркость точки белого всего 45 нит (кд/м²) и заметен зеленоватый оттенок, а используемая гамма 2,6. Большинство мониторов даже если выкрутить яркость на минимум, всё равно будут заметно ярче чем полагается экрану в кинотеатре.
Поэтому у стандарта появились адаптации для потребительской техники — Display-P3, P3-D65, отличающиеся точкой белого, и гаммой, которую приняли за 2,2. Общего у них с изначальным стандартом — только основные цвета.
Этот стандарт планируется в качестве замены sRGB. Своим приходом в массы в скором будущем он будет обязан квантовым точкам — дешёвому люминофору позволяющим получить практически любой цвет без применения редкоземельных металлов.
Мониторов, обеспечивающих достаточный уровень покрытия будущего стандарта, становится все больше, но сейчас это вызывает некоторые сложности. Хотя браузеры и научились преобразованию цвета, для этого им требуется знать охват монитора. А Windows 10 знать не знает об этом стандарте. И если вы стали счастливым обладателем монитора с цветовым охватом отличным от sRGB, то при отсутствии настроек это может привести к искажению цветов.
В отличии от Adobe RGB у семейства P3 охват расширен не только в области зеленых, но и красных оттенков. Это приводит к чрезмерно насыщенным, «кислотным» цветам. Чтобы избежать этого достаточно скачать соответствующий профиль и назначить его по умолчанию для монитора.
К сожалению, производители и обзорщики не часто балуют профилями мониторов, а калибровка стоит денег, которые не хочется тратить. В таком случае поможет стандартный профиль, делающий просмотр интернета более приятным.
REC.2020 REC.2100
Новейший формат для цифрового телевидения — REC.2020 REC.2100. Из-за того, что используются монохромные цвета, даже квантовые точки не смогут обеспечить такого охвата, а значит бюджетных устройств с 100% покрытием в обозримом будущем не предвидится. Скорее всего это цветовое пространство ожидает судьба контейнера —цветового пространства, не соответствующего ни одному реальному устройству, но используемое для хранения информации о цвете, чтобы уже само устройство выполнило преобразования цвета в соответствии со своим возможностями. Это уже происходит на YouTube. Где для правильного отображения цвета видео в формате HDR, перед загрузкой рекомендуется конвертация именно в пространство REC.2020.
Заключение
В первую очередь при покупке монитора следует помнить, что отклонение более чем на 5% от стандартного цветового охвата в большую сторону ведет к существенному изменению цвета, которое без калибратора практически не исправить. А отклонение в меньшую сторону ничем не исправить.
Заводская калибровка вовсе не гарантирует, что монитор будет пригоден для работы.
Как ни странно, несмотря на явное желание производителей сделать DCI-P3 новым стандартом мониторов «по умолчанию», Windows 10 даже не знает о существовании этого пространства. Для того чтобы это исправить потребуется вручную назначить монитору соответствующий профиль.
Но это все настолько заморочено, что даже разработчики ПО и оборудования допускают ошибки.
PAL или NTSC – что лучше, в чем разница цветопередачи
Несмотря на распространение цифрового формата телевидения и интернет-технологий, благодаря которым пользователь может смотреть каналы в высоком разрешении, аналоговое вещание (АТВ) все еще в спросе. Для его приема достаточно только эфирной антенны и любого телевизора. Однако важно учитывать стандарт передачи цвета, от которой зависит корректное отображение. В статье будет рассмотрено, что такое стандарт PAL и чем он отличается от NTSC и SECAM.
Важно знать
Изначально цветное изображение для АТВ появилось в США. Данная система получила название NTSC, и используется для передачи цвета до сих пор. Сейчас он распространен на территории Северной Америки и Японии.
Немногим позже, в 1967 году, во Франции появилась другая система передачи цвета в формате SECAM, который распространился и в Советском союзе. Остальные же страны европейского континента внедрили систему PAL, которая вышла в том же году в Германии.
В 1990-х годах Россия и некоторые страны постсоветского пространства параллельно с SECAM внедрили и PAL стандарт, однако у пользователей не возникло проблем при переходе. К этому моменту обе европейские системы были популярны, и новые телевизоры выводили изображения независимо, а в старых устройств можно было «впаять» декодер SECAM/PAL.
Разница
У каждой системы цветопередачи есть ряд характеристик, от которых зависит совместимость и поддержка цветного изображения:
Из характеристик видно, что оба европейских формата совместимы. Если телевизор поддерживает только стандарт PAL или SECAM, получения цвета возможно в обоих случаях. А с американским стандартом она совместимости нет, т.к. используются разные число электронно-лучевых трубок, которые передают сигналы основных цветов.
Поддержка
Владельцы цветных телевизоров и видеомагнитофонов в начале 1990-х годов часто сталкивались с такой ситуацией, что выводится только черно-белое изображение. Это связано с тем, что характеристики цветопередачи источника контента (эфирное вещание или видеокассета) не соответствуют таковым для устройства вывода изображение.
Вся причина именно в разных технических характеристиках обоих европейских и американского стандарта цветопередачи. Проблема совмещения обоих европейских форматов решалась путем добавления в плату декодера в старых телевизорах и видеомагнитофонах, что позволяло получать цветное изображение телевизионного стандарта PAL и SECAM.
Система PAL не совместима с американским системы NTSC, но телевизор выводит изображение в черно-белом формате. Причина в том, что в таких устройствах 3 электронно-лучевых трубки, которые, соответственно, должны принимать сигнал от трех основных цветов. Сигнал АТВ формата PAL не распознается телевизорами NTSC и наоборот.
Сегодня современные телевизоры могут вывести цветное изображение любого формата, и данная проблема уже неактуальна. Причем пользователь может изменить цветопередачу обычной настройкой для каждого физического канала.
Дальнейшее использование
Рассмотренная система цветопередачи использовались в эфирном, спутниковом, кабельном телевидении и для записи на носители вплоть до появления технологии кодирования информации в цифровой формат. Это привело к возможности хранить и передавать больший объем информации. Компакт-диски вытеснили магнитные ленты и дискеты, а цифровое и интерактивное телевидение пришло на смену АТВ.
В цифровой технологии изображение выводится отдельно от звука в формате mpeg-4 и использование цветовой передачи в стандартах NTSC, PAL, SECAM полностью прекращено. Сейчас их можно встретить только при монтаже видеороликов для последующей трансляции в привычном виде или записи на магнитной ленте.