Вы наверняка встречали загадочные аббревиатуры SECAM и PAL, когда смотрели старые видеозаписи или изучали историю телевидения. Это не просто жаргон, связанный с техникой; это названия двух цветных телевизионных систем, которые долгое время работали вместе по всему миру.
Различные страны и регионы начали развивать цветное телевидение в середине прошлого века. Система PAL сохранилась в Западной Европе, Австралии и многих других странах. Таким образом, система SECAM была выбрана Францией, а также странами Восточной Европы, включая СССР. Это был выбор, в значительной степени политический, а не только технический.
Передача цветовой информации — это основное отличие между ними. Система PAL изменяет цвет, постоянно исправляя потенциальные искажения. С другой стороны, SECAM решает проблему иначе, передавая цветовые части по очереди, что делает изображение устойчивым к помехам, но снижает точность цвета. Видеокассета, записанная в одной системе, часто не могла нормально воспроизводиться на аппаратуре другой системы из-за этой разницы.
В наши дни, в эпоху цифрового вещания и высокого разрешения, аналоговые системы ушли в прошлое. Тем не менее, их след будет долго храниться в архивах старых фильмов и записей, напоминая нам об эпохе, когда мир телевидения был разделен на технические стандарты и страны.
Старинные аналоговые системы цветного телевещания SECAM и PAL использовались во многих странах. Важнейшим отличием между ними является способ передачи цвета. В SECAM цвет передается по очереди, что уменьшает помехи, но ухудшает качество изображения; в PAL цвет передается одновременно, что дает более точные оттенки, но может вызывать незначительные искажения. В то время как SECAM был распространен во Франции и странах СНГ, PAL был распространен в Германии, Великобритании и многих других странах Европы. В наши дни оба формата почти не используются, поскольку их заменило цифровое вещание.
Когда небо на экране телевизора стало синим, а трава – зеленой
Разработка стандартов цветного телевещания началась до начала Второй мировой войны, но первые цветные телепередачи и телевизоры появились в США в середине 50-х годов прошлого века. В СССР также проводились подобные мероприятия, но у нас началось регулярное цветное вещание только в 1967 году. Стандарт цветного телевещания NTSC стал базовым для США в 1953 году. В 1955 году начались регулярные трансляции этого стандарта. В этом году было продано сорок тысяч цветных телевизоров NTSC в Соединенных Штатах.
В Старом свете разрабатывали свои стандарты цветного телевещания, которые должны были учитывать недостатки американского стандарта, главным из которых была низкая устойчивость к фазовым искажениям, вызывавшая нестабильность цветового тона изображения. В Германии в компании Telefunken под руководством Вальтера Бруха разрабатывается система PAL (Phase Alternating Line – построчное изменение фазы), а во Франции – стандарт SECAM (Séquentiel couleur à mémoire – последовательный цвет с памятью), работы над которым возглавлял Анри де Франс (Henri de France), работавший во Французской Телевизионной Компании CFT (Compagnie Française de Télévision).
Передаем цветную картинку, но помним о старых телевизорах
При разработке всех трех стандартов цветного телевещания основным требованием было совместимость с чёрно-белыми телевизорами. Другими словами, цветные программы должны были легко показываться на чёрно-белых телевизионных приемниках, парк которых в мире был уже достаточно большим к 60-м годам. Следовательно, для прямой передачи основных цветовых компонентов предпочтительнее использовать технологию, которая разделяет информацию о яркости и цвете с использованием различных несущих
Собственно, разница между тремя стандартами цветного вещания была в технологии кодировки информации о цвете. Во всех трех стандартах, наряду с сигналом яркости Y, кодировались два цветоразностных сигнала R-Y (красный цвет) и B-Y (синий цвет). Информация о третьем компоненте – зелёном цвете G, восстанавливалась в процессе декодирования телевизионного сигнала вычитанием цветоразностных сигналов из яркостного. Но если в стандарте PAL для кодировки цветоразностных сигналов использовалось, как и в NTSC, квадратурная модуляция поднесущей, то в SECAM применялась частотная модуляция. В свою очередь, отличие PAL от NTSC состоит в том, что фаза одной из квадратурных составляющих (красного цвета) сигнала цветности в стандарте PAL меняется от строки к строке на противоположную. То есть цветоразностный сигнал R-Y повторяется при трансляции следующей строки с поворотом фазы на 180 градусов. Декодер складывает текущую строку и предыдущую из памяти (здесь тоже используется память, как и в SECAM), полностью избавляясь от фазовых ошибок, характерных для стандарта NTSC.
Передача только одного цветоразностного сигнала в временном слоте трансляции одной телевизионной строки была основным отличием от стандарта SECAM. Таким образом, цветоразностные сигналы передавались одновременно. Технология строчной памяти использовалась для создания двух строк в телевизоре, используя каждый из этих сигналов. Когда телевизор принимает сигнал R-Y из строчной памяти, он извлекает сигнал B-Y из предыдущей строки, и наоборот. Отсюда происходит название SECAM, которое буквально переводится как «последовательный цвет с памятью».
| Факт | Память для хранения цветоразностного сигнала по одной строке реализовывалась в телевизорах различными способами. В старых аналоговых моделях использовались ультразвуковые линии задержки, а в более современных телевизорах применялись цифровые запоминающие устройства. |
Чтобы обеспечить последовательную передачу двух цветоразностных сигналов, передатчик и приёмник должны были работать вместе, последовательность импульсов трапецеидальной формы использовалась для синхронизации цветоразностных сигналов.
Особенности SECAM
Стандарт SECAM смог решить многие проблемы системы NTSC – в частности, последовательная передача цветоразностных сигналов позволила избавиться от перекрёстных искажений между ними. Кроме того, SECAM устойчив к дифференциально-фазовым искажениям – этому бичу стандарта NTSC, вызывающем изменение цветовой насыщенности. При этом, стандарт не может похвастаться высокой устойчивостью к помехам – если параметр сигнал/шум принимаемого сигнала становится меньше 18 дБ, появляются помехи, и качество цветного изображения резко падает. Кроме того, из-за последовательной передачи цветоразностных сигналов цветное изображение SECAM имеет вдвое худшую чёткость по вертикали, чем чёрно-белое. При этом, стандарт хорошо подходил для трансляции на большие расстояния по радиорелейным линиям и позволял задействовать существующую инфраструктуру, что было очень актуальным для СССР с его бескрайними просторами.
Политическая география и цветное телевидение
Как было отмечено выше, у истоков стандарта NTSC стояли США, система PAL была разработана в Западной Германии, а SECAM родился во Франции при участии советских специалистов. Это определило и распространение стандартов цветного телевизионного вещания в мире. SECAM, кроме Франции и СССР, был принят в бывших африканских колониях Франции и в странах СЭВ, включая Восточную Германию, PAL был выбран западно-европейскими странами и их бывшими колониями по всему миру. А учитывая, что среди этих стран были Великобритания и Испания – PAL оказался самой распространенной системой на планете. Стандарт NTSC обосновался в Северной Америке, Японии, которая в годы становления цветного телевещания была под сильным влиянием США, и ряде стран Южной Америки, расположенных в основном на западном побережье континента.
Политические события сильно влияли на географию телевизионных стандартов. Это было особенно заметно в Европе во время Холодной войны, когда руководство ГДР приняли стандарт SECAM, чтобы противостоять популярности западногерманского телевидения, использующего стандарт PAL, в Восточной Германии. Как бы то ни было, это противостояние было неэффективным из-за двух причин. Во-первых, оно вызвало лишь неспособность получить правильное цветное изображение, а во-вторых, вызвало рост популярности универсальных декодеров PAL/SECAM и телевизоров, оснащенных ими. После распада СССР и восточно-европейского блока СЭВ в конце 80-х годов система SECAM постепенно стала заменяться PAL.
До постепенного вытеснения аналогового вещания цифровыми стандартами DVB и DVC, а также стандартами телевидения высокой четкости HDTV, система SECAM оставалась основным стандартом телевизионного вещания в России и Франции. 29 ноября 2011 года аналоговое вещание во Франции было полностью прекращено. С другой стороны, в России телетрансляции в стандарте SECAM продолжались до недавнего времени — страна полностью перешла на цифровое вещание только 14 октября 2019 года.
С приходом цифрового телевидения отпала необходимость в аналоговых системах кодирования и обеспечения совместимости с парком чёрно-белых телевизоров. А значит, стало возможным без ухищрений и технических изысков непосредственно кодировать цветовые компоненты RGB, оставив в прошлом характерные фазовые искажения, биения, взаимовлияние RGB-каналов, а также двоения, троения и оконтуривания. Причем, в данном контексте совершенно не важно каким способом передается контент – считывается с оптического или жесткого диска, поступает по кабелю или транслируется со спутника. Впрочем, аналоговые стандарты не умерли совсем – они продолжают жить в наших архивных видеосъемках на кассетах и сохранившихся фильмотеках на VHS – встречаются порой и такие артефакты. Но течение времени неумолимо, и совсем скоро (если уже не сейчас) молодым людям придется объяснять, о чем, собственно, шутка КВН’щиков из 90-х про то, «как низко пал секам», а они все равно не поймут, о чём идет речь.
Хотя это может показаться архаичным на сегодняшний день, формат SECAM был важным шагом в развитии телевидения. Миллионы людей получили доступ к цветному изображению, когда он превратился в национальный стандарт для многих стран. Он честно выполнил свою задачу, несмотря на то, что его технические характеристики казались совместимыми в некоторых ситуациях и преимущественными в других.
Соперничество между SECAM и PAL было делом не только специалистов. Он отражал более широкие экономические и политические условия своего времени. В большинстве случаев выбор стандарта зависел от отношений между государствами и качества изображения. Постепенно мир разделился на различные «телевизионные зоны».
Эти форматы уже не используются, уступая место современным цифровым стандартам, но их след можно увидеть, например, в региональных ограничениях на старых DVD-дисках или в особенностях архивных видеозаписей. Понимание различий между ними помогает понять долгий и интересный путь, который проделала технология, чтобы сегодня мы можем смотреть кристально чистое видео в любом месте на Земле.
