1. Podstawowe pojęcia dotyczące telewizji kolorowej
Telewizja jest działem telekomunikacji zajmującym się przesyłaniem na odległość obrazów
ruchomych i nieruchomych metodami przyjętymi w telekomunikacji. Zbiór ogólnych zasad, według
których transmisja taka jest realizowana, tworzy system telewizyjny, a zestaw środków technicznych,
zapewniających tę transmisję, jest nazywany torem telewizyjnym (rys. 1).
Jak widać na rysunku l, początek i koniec toru telewizyjnego stanowią urządzenia elektroniczne,
zwane przetwornikami, które dokonują konwersji rodzaju energii. Zachodzą w nich procesy
najbardziej istotne dla przekazywania obrazu:
" na wejściu toru: uzyskiwanie sygnału elektrycznego odpowiadającego przestrzennemu
rozmieszczeniu świateł w przesyłanym obrazie optycznym  analiza obrazu,
" na wyjściu toru; proces odwrotny do powyższego  synteza obrazu. Przetworniki toru
telewizyjnego są ze sobą sprzężone za pomocą zestawu układów elektronicznych, tworzących
telewizyjny tor transmisyjny.
2.1. Analiza obrazu
Analiza obrazu jest to proces zachodzący w lampie analizującej kamery TV, który ma na celu
przetworzenie luminancji (jaskrawości) obrazu optycznego  widzianego" przez kamerą na ciąg
sygnałów elektrycznych, zwanych sygnałem wizji lub sygnałem obrazu.
Powszechnie stosowanym sposobem analizy obrazu jest jego podział na odpowiednią ilość linii
poziomych. Każda linia obrazu jest podzielona na pewną liczbę elementów, zwanych elementami
obrazu. Przetwarzanie luminancji każdego elementu obrazu odbywa się sekwencyjnie i nazywa się
wybieraniem obrazu. Wybieranie to rozpoczyna się od elementu na początku pierwszej czynnej linii
obrazu, tj. linii zawierającej treść nadawanego obrazu, a kończy się na ostatnim elemencie w ostatniej
czynnej linii obrazu (rozdz. 2.2 i 2.3). Sposób wybierania jest zgodny ze sposobem czytania przyjętym
w piśmiennictwie europejskim, tzn. przebiega od strony lewej do prawej i od góry w dół.
Analiza obrazu odbywa się według pewnych reguł, zwanych parametrami analizy. W standardzie
europejskim analizę obrazu opisują trzy główne parametry:
a) liczba linii poziomych w obrazie  625,
b) liczba-obrazów analizowanych (nadawanych) w ciągu l s  25,
w 4
c) wymiary obrazu = gdzie: w  szerokość, h  wysokość.
h 3
Wynikiem procesu analizy jest sygnał wizji, będący odwzorowaniem rozkładu świateł (luminancji)
wzdłuż kolejnych linii obrazu. Amplitudy sygnału wizji są proporcjonalne do luminancji
analizowanych elementów obrazu, a jego częstotliwość zawiera się w przedziale od 0 do 6,5 MHz i
zależy od szczegółowości obrazu. Schemat ideowy analizy obrazu czarno-białego przedstawiono na
rysunku 2.
Obraz optyczny przez obiektyw kamery pada na powierzchnię światłoczułą lampy analizującej, na
której pod wpływem zjawiska fotoelektrycznego tworzy się tzw. obraz ładunkowy. Obraz ten jest
rozkładem ładunków elektrycznych, których wielkość jest proporcjonalna do luminancji (jaskrawości)
odpowiadających im elementów' obrazu optycznego. Strumień elektronowy lampy analizującej, tzw.
strumień analizujący lub wybierający, odchylany w kierunku poziomym i pionowym, padając na
ładunki w obrazie ładunkowym powoduje ich neutralizację, dzięki czemu w obwodzie zewnętrznym
lampy płynie prąd elektryczny. Przebieg tego prądu jest sygnałem wizji, którego chwilowa amplituda
jest proporcjonalna do wielkości neutralizowanego ładunku, a więc do luminancji elementów obrazu
optycznego. Schemat ideowy powstawania sygnału wizji przedstawiono na rysunku 3.
2.2. Struktura obrazu telewizyjnego
Struktura obrazu jest to umowny podział obrazu telewizyjnego na linie i elementy obrazu, zwane
powierzchniami elementarnymi (rys. 4).
Z zależności przedstawionych na rys. 4 można obliczyć:
a) liczbę x elementów obrazu w jednej linii:
x w w �" n 4 4 �" 625
= �! x = = �" n = = 833,(3)
n h h 3 3
Czyli x = 833,
b) liczbę n elementów w całym obrazie:
w 4
m = x �" n = �" n2 = �" 6252 = 520000,
h 3
Czyli m = 520 000,
c) liczbę m 1s elementów obrazu przesyłanych w ciągu 1 s:
m = 25 � m = 25 � 520 000 = 13 000 000,
1s
czyli m 1s = 13 000 000,
d) maksymalna częstotliwość fmax sygnału wizji:
m1s 13000000
fmax = = s-1 = 6500000 Hz =6,5MHz.
2 2
Jest to teoretyczna maksymalna częstotliwość sygnału wizji, która wystąpiłaby przy
nadawaniu w 625 liniach obrazu czarno-białej szachownicy o polach równych elementom
obrazu, tzw. szachownicy elementarnej. W rzeczywistości liczba tzw. czynnych linii obrazu, tzn.
linii, w których jest przesyłana treść obrazu, jest mniejsza niż 625 (rozdz. 2.3), w związku z czym
maksymalna częstotliwość sygnału wizji jest mniejsza niż 6,5 MHz. Liczba linii czynnych dla
europejskiego standardu analizy obrazu wynosi na przykład 575, a rzeczywista maksymalna
częstotliwość sygnału wizji ma wartość około 5,5 MHz (f max = 5,5 MHz).
2.3. Wybieranie międzyliniowe
Wybieranie obrazu oznacza sposób analizowania obrazu telewizyjnego, czyli sposób
przemieszczania się strumienia elektronów w lampie analizującej kamery telewizyjnej w czasie
wybierania ładunków z obrazu ładunkowego (rozdz. 2, rys. 3). Obecnie w telewizji programowej
stosuje się tzw. wybieranie międzyliniowe, w którym cały obraz jest podzielony na dwa półobrazy
(pola):
" półobraz nieparzysty złożony z linii nieparzystych (l, 3, 5, 7, ...), który zaczyna się na
początku linii l i kończy się na połowie linii 625 (razem 312,5 linii obrazu),
" półobraz parzysty l złożony z linii parzystych (2, 4, 6, 8, ...), który zaczyna się od drugiej
połowy linii 625 i kończy się na końcu linii 624 (razem 312,5 linii obrazu),
W czasie wybierania międzyliniowego najpierw są analizowane wszystkie linie półobrazu
nieparzystego, a następnie wszystkie linie półobrazu parzystego, po czym proces analizy powtarza się
(rys. 5).
Rys. 5. Uproszczony schemat wybierania międzyliniowego w europejskim standardzie analizy obrazu
Analogicznie są odtwarzane linie obrazu w kineskopie odbiornika telewizyjnego. Istotne jest przy tym
to, że linie jednego półobrazu muszą leżeć dokładnie między liniami drugiego półobrazu, tzn. że
dowolna linia np. półobrazu nieparzystego musi występować dokładnie między dwiema liniami
półobrazu parzystego (stąd nazwa wybieranie międzyliniowe). Należy przy tym dodać, że każda linia
obrazu odtwarzana na ekranie kineskopu jest lekko pochylona w dół: wartość kąta pochylenia linii jest
równa jej grubości.
Ze względu na przejrzystość rysunku 5, ilustrującego wybieranie międzyliniowe, nic uwzględniono na
nim faktycznego podziału półobrazów na linie czynne i bierne, a powroty pionowe strumienia między
półobrazami zaznaczono linią prostą. W rzeczywistości ruchy robocze strumienia związane z
wybieraniem obrazu dotyczą tylko tzw. linii czynnych (z treścią obrazu), których rozkład w danych
półobrazach jest następujący:
" linie czynne w półobrazie nieparzystym: od początku linii 39 do połowy linii 609,
" linie czynne w półobrazie parzystym: od połowy linii 38 do końca linii 608.
Pozostałe linie w danym półobrazie są liniami biernymi (wygaszonymi),a w czasie ich trwania
strumień jest nieaktywny i wykonuje tzw. powrót pionowy, czyli przemieszcza się z końca jednego
półobrazu na początek następnego. Należy podkreślić, że powrót pionowy strumienia nie odbywa się
po linii prostej, tak jak to dla uproszczenia zaznaczono na rysunku 5, lecz strumień przemieszcza się
wzdłuż kolejnych linii w górę, tj. na początek następnego półobrazu.
Zarówno w czasie powrotów poziomych (od linii do linii), jak i powrotów pionowych (z półobrazu do
półobrazu) strumień analizujący jest wygaszony, czyli wykonuje ruchy jałowe. Za odpowiednie
przemieszczanie (odchylanie) oraz wygaszanie strumienia w procesie wybierania międzyliniowego
odpowiadają impulsy synchronizacji i wygaszania, będące składnikami całkowitego sygnału wizji,
Impulsy te sterują pracą układów odchylania i wygaszania strumieni w lampie analizującej kamery
telewizyjnej i w kineskopie odbiornika, zapewniając współbieżność ruchów strumieni w obu tych
przetwornikach.
Dzięki zastosowaniu wybierania międzyliniowego obrazu telewizyjnego, kolejne półobrazy są
nadawane i odtwarzane w czasie 0,02 s każdy (zmieniają się z częstotliwością 50 Hz), co powoduje
wyeliminowanie efektu migotania obrazu telewizyjnego na ekranie kineskopu odbiornika
telewizyjnego.
2.3.1. Warunki wybierania międzyliniowego
Proces wybierania międzyliniowego odbywa się prawidłowo tylko wtedy, gdy są spełnione niżej
wymienione warunki wybierania:
l) Zachowanie kolejności elementów w linii  w sygnale wizji danej linii obrazu występują znaczniki
końca tej linii w postaci impulsu synchronizacji linii (S).
2) Zachowanie kolejności linii w półobrazie  w sygnale wizji danego półobrazu występują
znaczniki końca tego półobrazu w postaci impulsu synchronizacji półobrazu (SY).
3) Wygaszanie strumienia w czasie powrotów poziomych i pionowych  w sygnale wizji (linii i
półobrazu) występują tzw. impulsy wygaszania linii (XH) i wygaszania półobrazu (XV).
4) Częstotliwość występowania linii obrazu, tzw. częstotliwość odchylania poziomego lub
częstotliwość linii, fH = 15625 Hz (fn = częstotliwość nadawania obrazu x liczba linii w obrazie, czyli
fH = 25 Hz x 625 = 15625 Hz).
5) Częstotliwość występowania półobrazów, tzw. częstotliwość odchylania pionowego lub
częstotliwość ramki fV= 50 Hz (fV = częstotliwość nadawania obrazu x liczba półobrazów, czyli fV =
25 Hz x 2 = 50 Hz).
6) Czas trwania linii
1 1 1
tH = = = 64 �"10-6 s = 64�s
fH 15625 s-1
7) Czas trwania półobrazu
1 1 1
tV = = = 20 �"10-3 s = 20ms
fV 50 s-1
Uwaga: W technice telewizyjnej określenia: półobraz, pole, ramka mają takie samo znaczenie.
2.4. Luminancja, kontrast, barwa, chrominancja
Luminancja (L) jest to parametr elektrooptyczny obrazu telewizyjnego, określający intensywność
jego świecenia. Inaczej o luminancji można powiedzieć, że określa siłę światła. Luminancja jest
parametrem mierzalnym. Jednostką luminancji jest nit [nt], który wyraża stosunek jednostki
światłości, tj. kandeli [cd], do jednostki powierzchni [m2]:
[1cd]
[1nt] =
[1m2 ]
Jeżeli obraz jest bardzo jasny, to jego luminancja jest duża, a gdy jest ciemny, to jest mała.
Przykładowo, zakres widzenia dziennego obejmuje zmiany luminancji od 0,1 cd/m2 do 50000 cd/m2.
Wrażenie psychofizyczne wywołane u człowieka daną luminancja nazywamy jaskrawością obrazu.
Jaskrawość jest niemierzalna. Im większa luminancja, tym większa jaskrawość.
Kontrast (K) jest parametrem elektro optycznym obrazu, który określa stosunek luminancji
maksymalnej do luminancji minimalnej:
Lmax
K =
Lmin
Skala kontrastu występująca w naturze jest duża i osiąga wartość kilku tysięcy. W telewizji skalę
kontrastu ogranicza się do około 100. Z kontrastem jest związana tzw. adaptacja oka - receptory
wzroku dostosowujączułość świetlną oka do luminancji (jaskrawości) oglądanego obrazu.
Barwa (kolor)
Barwą w technice telewizyjnej nazywamy wrażenie świetlne wywołane promieniowaniem świetlnym
o określonej długości fali (A) elektromagnetycznej, która zawiera się w zakresie promieniowania
widzialnego.
Promieniowanie widzialne obejmuje fale elektromagnetyczne o długościach od K= 380 nm do A =
780 nm, co odpowiada częstotliwościom fal od 7,9 - 1014Hz do 3,8 " 1014 Hz. Widmo promieniowania
widzialnego przedstawiono na rysunku 6.
Barwy
Fioletowa Niebieska Zielona Żółta Pomarańczowa Czerwona
i--------------------1--------------------1-------------------1-------------------1-------------------1--------------------1-------
380 450 482 540 580 595 780 A(nm]
Rys. 6. Widmo promieniowania widzialnego
Światło białe jest mieszaniną świateł kolorowych w odpowiednich proporcjach. Rozszczepienie
światła białego, np. przez pryzmat, daje widmo spektralne, w którym występują światła kolorowe od
fioletu po czerwień. Dlatego w technice telewizyjnej przez mieszanie sumacyjne świateł kolorowych
można uzyskiwać dowolne światła kolorowe, łącznic z bielą i jej odcieniami, czyli całą skalę szarości
 od bieli do czerni. Mówiąc o barwach rozumianych jako światła kolorowe, należy zdawać sobie
sprawę, że musi istnieć z
ródło światła, natomiast kolor (barwa) danego przedmiotu, który
obserwujemy, np. kolor czerwony, nie jest światłem. Wynika to z faktu, że przedmiot taki pochłania
fale świetlne o innych długościach niż fala światła czerwonego, natomiast to właśnie światło, o
długości  = 610 nm, ulega odbiciu od tego przedmiotu i wywołuje w oku wrażenie koloru
czerwonego. Sam przedmiot nie jest zatem z
ródłem światła kolorowego, a jego kolor widzimy tylko
wtedy, gdy jest on oświetlony. W innym wypadku, np. przy braku oświetlenia w nocy, przedmiot ten
nie wywołuje wrażenia barwnego zgodnie z przysłowiem, że  w nocy wszystkie koty są czarne".
Do kamery telewizji kolorowej nic docierają kolory, lecz światła o pewnych długościach fal, które
odtwarzane przez kineskop odbiornika wywołują w oku wrażenia barwne. Kineskop kolorowy jest
zbiorem niewielkich z
ródeł światła; są nimi luminofory kolorowe ekranu, które, pobudzane przez
strumienie elektronów, emitują w kierunku widza światła kolorowe. Światła te są sumowane na
siatkówce oka, przez co powstaje wrażenie obrazu kolorowego.
Nasycenie koloru jest to cecha, która wyraża się udziałem danego światła kolorowego w świetle
białym. Nasycenie danego koloru jest tym większe, im więcej procent w świetle białym stanowi
światło tego koloru:
" nasycenie = 0%  światło białe (nie zabarwione),
" nasycenie = 100%  wyłączny udział danego światła kolorowego (0% białego) tzw.
monochromatyzm, czyli jednobarwność.
Chrominancja jest to pojęcie ogólne, obejmujące dwie cechy jakościowe koloru, tj. barwę i
nasycenie.
W technice telewizyjnej w odniesieniu do obrazu kolorowego trafniejsze jest używanie pojęcia
chrominancji niż pojęcia koloru. Sygnały wizyjne wynikające z przesyłania obrazów kolorowych
nazywa się więc sygnałami chrominancji, a rzadziej sygnałami koloru.
2.5. Fizyczne podstawy telewizji kolorowej
Fizyczne podstawy telewizji kolorowej są oparte na trójkolorowości widzenia, związanej z
sumacyjnym mieszaniem barw (kolorów). Większość kolorów występujących w przyrodzie
uzyskuje się przez zmieszanie w odpowiednim stosunku trzech kolorów (świateł kolorowych), które w
telewizji kolorowej przyjęto jako kolory podstawowe.
Rys.7. Zasada mieszania sumacyjnego kolorów
Światła kolorów podstawowych mają następujące parametry:
" światło (kolor) czerwonek (ang. Red)  k= 610 nm, x = 0,67, y = 0,33,
" światło (kolor) zielone G (ang. Green)  A= 535 nm, x = 0,21, y = 0,71,
" światło (kolor) niebieskie B (ang. Blue)  A = 470 nm, x = 0,14, y = 0,086. Współrzędne x, y
określają jednoznacznie dany kolor na wykresie chromatyczności (patrz rys. 8 z rozdz. 2.6).
Zasadę, mieszania sumacyjnego kolorów podstawowych o jednakowej intensywności
świecenia przedstawiono na rysunku 7.
Przykłady świateł kolorowych powstałych przez zmieszanie sumacyjne świateł R, G, B:
(100% R, 0% G, 0% B)  światło czerwone,
(75% R, 25% G, 0% B)  światło pomarańczowe,
(50% R, 50% G, 0% B)  światło żółte,
(33% R, 33% G, 33% B}  światło białe,
(0% R, 0% G, 0% B)  brak światła  czerń.
y
ródłami światła o kolorach podstawowych R, G, B w telewizji kolorowej są plamki luminoforów R,
G, B na ekranie kineskopu kolorowego. Zależnie od rodzaju kineskopu luminofory R, G, B mają
kształt okrągły, eliptyczny lub paskowy. Trzy plamki luminoforów R, G, B występują zawsze obok
siebie, tworząc tzw. triadę. Pod wpływem pobudzenia elektronowego każda z plamek luminoforu
emituje światło koloru podstawowego o określonym natężeniu.
Jeżeli oko ludzkie ogląda świecącą triadą luminoforów z odpowiednio dużej odległości, to na
siatkówce oka następuje sumowanie świateł każdej z plamek, w wyniku czego powstaje wrażenie
widzenia jednego punktu o kolorze wypadkowym.
Dzięki trójkolorowości widzenia i bezwładności funkcjonowania oka ludzkiego zbiór wszystkich
punktów kolorowych ekranu (triad luminoforów), emitujących światła kolorowe, pozwala wytworzyć
wrażenie obrazu kolorowego.
2.6. Wykresy chromatyczności (kolorowości)
Tak jak już wspomniano w rozdziale 2.5, każdy kolor rozumiany jako światło kolorowe można
przedstawić na wykresie chromatyczności w układzie x, y (rys. 8) lub w układzie kołowym (rys. 9).
Wzdłuż boków trójkąta RBG, występującego na rysunku 8, każdy z kolorów przechodzi w inny. W
kierunkach promieniowych od obszaru bieli zmienia się nasycenie danego koloru. Im dalej od obszaru
bieli, tym jest większe nasycenie koloru. Trójkątną siatkę kolorów RGB (linia przerywana) można
sprowadzić do wykresu kołowego. Wyobraz
my sobie, że trójkąt RGB tworzy nić rozpięta na szpilkach
wbitych w punkty R, G, B na wykresie. Gdy usuniemy szpilki, a nici nadamy kształt koła, wówczas
trójkąt barw zamieni się w koło barw, czyli powstanie wykres kołowy chrominancji, jak na rysunku 9
Na wykresie kołowym chrominancji osie układu przecinają się w środku koła i w odróżnieniu od osi
x,y są opisane symbolami U\ V. Oś oznaczona jako +U jest osią odniesienia, w stosunku do której
określa się współrzędne koloru. Każdy kolor na wykresie kołowym jest określany przez kąt ą.
Nasycenie danego koloru rośnie w miarą oddalania się od środka układu. Sam środek układu oznacza
brak koloru i dotyczy obszaru bieli. Ostatecznie, dany kolor, np. czerwony, o określonym nasyceniu
można przedstawić w postaci wektora, którego kąt a określa kolor, a długość  nasycenie tego
koloru. Wektor R na rysunku 9 dotyczy np. koloru czerwonego (a = 104�) o nasyceniu 100%, a
wektor Ż  koloru żółtego ((p = = 168�) o nasyceniu 75%.
Rys. 8. Wykres chromatyczności w układzie prostokątnym x, y według CIE (Commision Internationale de l 'Eclaireage 
Międzynarodowa Komisja Oświetleniowa)
Rys. 9. Wykres kołowy chrominancji
W analogiczny sposób przedstawia się sygnały chrominancji w systemach telewizji kolorowej NTSC i
PAL (rozdz. 5. l - rys. 20, rozdz. 5.2 - rys. 27).
3. Ogólna zasada nadawania obrazów kolorowych
Nadawany, kolorowy obraz optyczny jest analizowany przez kamerę telewizji kolorowej zgodnie z
parametrami analizy i zasadami wybierania międzyliniowego (rozdz. 2.1-S-2.3). Kamera zawiera trzy
niezależne lampy analizujące, z których każda analizuje światło o określonej długości fali,
odpowiadającej jednemu z kolorów podstawowych: lampa  czerwona", oznaczona literą^, analizuje
rozkład światła czerwonego,  zielona" G  zielonego, a  niebieska" B  niebieskiego.
Rys. 10. Uproszczony schemat blokowy toru telewizyjnego
W wyniku analizy obrazu kolorowego (rys. 10) na wyjściu lamp analizujących powstają trzy sygnały
wizyjne, nazywane sygnałami kolorów podstawowych ER, EG, EB. Każdy z tych sygnałów odpowiada
rozkładowi luminancji światła o kolorze podstawowym w obrazie kolorowym, np. sygnał ER jest
proporcjonalny do luminancji światła czerwonego. Następnie sygnały te są poddawane korekcji y
(gamma), polegającej na celowym odkształceniu ich amplitud w taki sposób, aby. mimo nieliniowej
charakterystyki kineskopu kolorowego, otrzymać prawidłowe odtwarzanie kontrastu obrazu (tzw.
skala kontrastu). Sygnały po korekcji y są oznaczane znakiem '(prim). Trzy skorygowane sygnały E'R,
E'G , E'B są następnie podawane do układu formowania sygnałów wizyjnych (tzw. macierzy
kodujących), w którym tworzy się, z nich sygnał luminancji E' oraz dwa sygnały różnicowe koloru:
(E'R - E'Y) i (E'B - E Y), Sygnał luminancji jest odpowiednikiem całkowitego sygnału wizji telewizji
czarnobiałej i zapewnia odtwarzanie programów kolorowych przez odbiorniki monochromatyczne w
postaci obrazów czarno-białych. Dzięki sygnałowi luminancji istnieje kompatybilność telewizji
kolorowej z telewizją monochromatyczną,
Dwa sygnały różnicowe koloru zawierają wyłącznie informacje o obrazie kolorowym i są
przeznaczone do odtwarzania obrazów kolorowych w odbiorniku telewizji kolorowej. Sygnały
różnicowe w bloku kodowania sygnałów (tzw. koder telewizyjny) moduluj ą dodatkowy sygnał
nośny (tzw. podnośna koloru), dzięki czemu powstaje zmodulowany sygnał kolorowy, nazywany
sygnałem chrominancji (C). Następnie sygnał ten jest sumowany z sygnałem luminancji, tworząc w
ten sposób całkowity kolorowy sygnał wizji CYXS, gdzie:
C  sygnał chrominancji,
Y sygnał luminancji,
X impulsy wygaszania linii i półobrazów,
S  impulsy synchronizacji linii i półobrazów + impulsy identyfikacji kolorów.
W nadajniku telewizyjnym sygnał CYXS moduluje amplitudowo (AM) sygnał nośny nadajnika TV i
wraz ze zmodulowanym sygnałem fonii jest jednocześnie wysyłany w postaci fali
elektromagnetycznej przez antenę nadawczą do odbiorników TV. Sygnał fonii jest nadawany z
modulacją częstotliwości (FM). Szerokość kanału telewizyjnego w standardzie OIRT1 wynosi 8 MHz,
natomiast w standardzie CCIR2  7 MHz.
1
OIRT  Organisation International dc Radiodiffusion et T�l�vision (tzw. standard wschodni).
2
CCIR  Comit� Consultatif International de Radiocommunication (tzw. standard zachodni).
4. Całkowity kolorowy sygnał wizji
Przesyłanie obrazów kolorowych za pomocą trzech podstawowych sygnałów wizyjnych E'R, E'G, E'R
nie znalazło praktycznego zastosowania w telewizji programowej ze wzglądu na wiele zasadniczych
wad i trudności technicznych, np. konieczność wykorzystywania trzech kanałów przesyłowych, brak
kompatybilności telewizji kolorowej z monochromatyczną itp.
Aby spełnić warunek kompatybilności z wykorzystaniem tylko jednego kanału telewizyjnego o
szerokości 8 MHz lub 7 MHz, należy podstawowe sygnały koloru E'R E'G, E'B odpowiednio
zakodować i złożyć w jeden całkowity kolorowy sygnał wizji.
Sposób kodowania wynika z przyjętych systemów telewizyjnych:
" system NTSC  USA, Japonia, Kanada,
" system PAL  większość krajów Europy Zachodniej (Polska od 1995 r.},
" system SECAM  Francja, kraje Europy Wschodniej.
4.1. Składniki całkowitego kolorowego sygnału wizji
Obrazy kolorowe w telewizji przesyła się za pomocą całkowitego kolorowego sygnału wizji,
który zawiera dwa sygnały wizyjne (sygnał luminancji i sygnały chrominancji) i trzy sygnały
pomocnicze nie zawierające informacji o obrazie kolorowym, tj. sygnał synchronizacji linii, sygnał
synchronizacji półobrazu (ramki) i sygnał synchronizacji kolorów.
Całkowity kolorowy sygnał wizyjny jest najczęściej oznaczony skrótem CYXS  rzadziej KVGS lub
KWGS. Często sygnał CYXS nazywa się sygnałem Video.
Składniki sygnału CYXS spełniają następujące role w przesyłaniu i odtwarzaniu obrazów telewizji
kolorowej:
Sygnał luminancji (Y) (inne oznaczenia: E'Y , V, W)  sygnał ten pozwala na spełnienie
zasady kompatybilności między telewizją kolorową i czarno-białą. Dzięki sygnałowi luminancji
programy kolorowe mogą być odbierane przez odbiorniki monochromatyczne i odtwarzane jako
obrazy czarno-białe. W odbiorniku monochromatycznym sygnał F wytwarza obraz czarno-biały, a w
odbiorniku telewizji kolorowej tworzy obrys obrazu (kontury), który jest następnie  kolorowany"
przez sygnał chrominancji.
Sygnał chrominancji (C) (inne oznaczenia: PC podnośna chrominancji) - sygnał ten
służy do wytworzenia obrazu kolorowego w odbiorniku telewizji kolorowej i zawiera informację o
obrazie kolorowym w postaci sygnałów podstawowych koloru E'R, E'G, E'B, Sygnał chrominancji
tworzy się z dwóch sygnałów różnicowych koloru: niebieskiego (E G - E'Y), czerwonego (E'R - E'Y)
oraz sygnału nośnego, zwanego podnośna koloru lub podnośna chrominancji. Zmodulowany
sygnał chrominancji powstaje w wyniku modulacji częstotliwościowej lub fazowo-amplitudowej
(kwadraturowej) sygnału podnośnej koloru wyżej wymienionymi sygnałami różnicowymi.
Sygnał wygaszania (X) (inne oznaczenia: G  gaszenie)  jest to ciąg impulsów
prostokątnych, jak w sygnale telewizji czarno-białej, zawierający sygnały wygaszania linii XH \
sygnały wygaszania ramki XV. Sygnały XH i XV powodują wygaszanie strumieni w lampach
analizujących kamery oraz w kineskopie podczas powrotów poziomych (przejście strumieni między
liniami obrazu) i podczas powrotów pionowych (przejście strumieni między półobrazami).
Sygnał synchronizacji (SC) jest to ciąg impulsów prostokątnych w postaci sygnałów
synchronizacji linii obrazu SC o częstotliwości fH = 15625 Hz i sygnałów synchronizacji półobrazów
SV o częstotliwości fV - 50 Hz. Sygnał synchronizacji S = SH + SV zapewnia współbieżność ruchów
strumienia w lampie analizującej kamery i w kineskopie.
Sygnał synchronizacji kolorów (Sc) jest to sygnał służący do identyfikacji danego systemu
telewizyjnego. W dekoderze koloru odbiornika telewizji kolorowej sygnał Sc powoduje odpowiednie
przełączenia dekodera, zapewniając tym samym poprawne dekodowanie sygnału chrominancji. Sygnał
synchronizacji kolorów nazywa się także sygnałem identyfikacji kolorów lub sygnałem burst.
4.2. Sygnały podstawowe koloru i sygnał luminancji
Sygnały podstawowe koloru są to sygnały wizyjne, jakie wypracowuje kamera telewizji kolorowej w
czasie trwania analizy obrazu kolorowego. Odpowiadają one trzem podstawowym kolorom światła
zawartym w obrazie kolorowym i są oznaczane przez ER, EG, EB lub R, G, B:
ER  sygnał wizyjny podstawowy koloru czerwonego na wyjściu kamery,
EG  sygnał wizyjny podstawowy koloru zielonego na wyjściu kamery,
EB  sygnał wizyjny podstawowy koloru niebieskiego na wyjściu kamery.
Powyższe sygnały z wyjścia z kamery są podawane do układów korekcji f, polegającej na
odkształceniu ich amplitud proporcjonalnie do współczynnika nieliniowości kineskopu kolorowego,
który przyjmuje się y = 2,8.
Odkształcenie sygnałów odbywa się według funkcji y = x1/ł, zatem sygnały po korekcji są opisane
następująco:
E'R = ER1/ł = ER1/ł = ER0,357  skorygowany sygnał koloru czerwonego,
E'G = EG1/ł = EG1/ł = EG0,35  skorygowany sygnał koloru zielonego,
E'B = EB1/ł = EB1/ł = EB0,357  skorygowany sygnał koloru niebieskiego.
Jeżeli sygnał po korekcji y = x]/ł zostaje podany do kineskopu wnoszącego zniekształcenia y = xł, to
ostatecznie sygnał w kineskopie ma kształt pierwotny jak
na wyjściu kamery: y = (x1/ł)ł = x, np. (E'R)ł = (ER1/ł)ł =ER.
Naturalne pasmo częstotliwości sygnałów podstawowych koloru zawiera się w zakresie od 0 do
6MHz. Im jest mniejsza długość kolorowych odcinków w linii obrazu, tym wyższa jest częstotliwość
sygnału podstawowego. Inaczej mówiąc, im więcej szczegółów kolorowych zawiera obraz, tym
wyższa musi być częstotliwość podstawowych sygnałów, które te kolory reprezentują (rys. 11).
Sygnał luminancji (E Y) jest to sygnał składowy całkowitego kolorowego sygnału wizji,
który odpowiada całkowitemu sygnałowi wizji, stosowanemu w telewizji czarno-białej, służącemu do
wytwarzania obrazów czarno-białych. W telewizji kolorowej sygnał luminancji tworzy obrys obrazu
kolorowego. Dzięki sygnałowi luminancji odbiornik monochromatyczny może odtwarzać programy
kolorowe w postaci obrazów czarno-białych.
Sygnał luminancji odpowiada rozkładowi luminancji (jaskrawości) w obrazie optycznym, a
jego pasmo częstotliwości zawiera się w granicach 0 - 6 MHz. Małe częstotliwości tego sygnału od 0
do 50 Hz nazywa się składową stalą  reprezentują one duże powierzchnie obrazu, tzw. tło obrazu.
Duże częstotliwości sygnału luminancji od 50 Hz do 6 MHz nazywa się składową zmienną
 dotyczą one treści obrazu (szczegółów). Im obraz jest bardziej szczegółowy, tym wyższe muszą
być częstotliwości sygnału luminancji.
W telewizji kolorowej sygnał luminancji tworzy się z trzech sygnałów podstawowych koloru według
zależności:
E'Y =0,30E R+0.59E G + 0,11E B.
Wytworzenie sygnału luminancji następuje w macierzach kodujących kodera telewizyjnego po stronic
nadawczej i polega na sumowaniu napięć sygnałów podstawowych E'R, E'G, E'B według powyższej
zależności.
Najprostszą macierzą kodującą jest układ rezystorowy, przedstawiony na rysunku 12.
Rys. 12. Macierz sygnału luminancji
Procentowy udział sygnałów podstawowych koloru w sygnale luminancji wynika z czułości oka na
poszczególne kolory. Światło zielone jest widziane jako najbardziej jaskrawe (jaśniejsze), a światła
czerwone i niebieskie jako mniej jaskrawe. Aby z trzech świateł kolorowych uzyskać biel 100%,
należy je zsumować w proporcjach tak, jak we wzorze na sygnał E'Y . Wówczas sygnał luminancji ma
największą amplitudę, tj. 100%. Jeżeli jaskrawość kolorowi, G, B jest mniejsza, to odpowiadający im
sygnał luminancji ma wartość mniejszą niż 100% i odpowiada wówczas pewnej szarości.
Aby potwierdzić, że sygnał luminancji odpowiada rozkładowi luminancji w obrazie
kolorowym, należy sobie wyobrazić, że z obrazu kolorowego zrobiono zdjęcie czarno-białe, na którym
różne kolory są przetworzone na odpowiadające im szarości. W analogiczny sposób sygnał luminancji
odwzorowuje w kineskopie czarno-białym obraz kolorowy. Przykład sygnału luminancji
przedstawiono na rysunku 13.
Rys. 13. Przykład sygnału luminancji dla jednej czarno-białcj linii obrazu. tH czas trwania całej linii łącznie z częścią,
wygaszoną linii, tw  czas trwania linii z treścią obrazu (tzw. czas wybierania linii), tPH czas wygaszania linii, tzw. czas
powrotu linii, tH= tw+ tPH= 52 �s + 12 �s = 64 �s, l  impuls synchronizacji linii o czasie trwania około 4,9 �s, 2  impuls
wygaszania linii o czasie trwania około 12 �s, 3  sygnał wizji (luminancji) dotyczący treści linii, tzw. sygnał obrazu, 4 
tylny próg impulsu wygaszania o czasie trwania około 6 �s.
4.3. Sygnały różnicowe koloru i sygnał chrominancji
Sygnały różnicowe koloru są to sygnały, odwzorowujące kolorową treść obrazu
telewizyjnego, przeznaczone do wytwarzania obrazu kolorowego w odbiorniku telewizji kolorowej.
Powstają one w macierzach kodujących kodera telewizyjnego po stronie nadawczej, na drodze
elektrycznego sumowania amplitud trzeci skorygowanych, podstawowych kolorowych sygnałów wizji
wytworzonych przez kamerę telewizji kolorowej. Sumowanie sygnałów podstawowych w macierzach
odbywa są według zależności:
" sygnał różnicowy koloru czerwonego:
(E'R - E'Y) = 0,70E R  0,59E'G - 0,11E B
" sygnał różnicowy koloru zielonego:
(E'G - E'Y) = -0,30E R + 0,41E'G  0,11E B
" sygnał różnicowy koloru niebieskiego:
(E'B  E Y) = -0,30E R - 0,59E'G + 0,89E B
Procentowy udział sygnałów podstawowych koloru w danym sygnale różnicowym oblicza się
następująco: wiedząc, że E'Y = 0,30E'R + 0,59E'G + 0,11E B, podstawiamy tę zależność np. do wzoru
na sygnał różnicowy koloru czerwonego:
(E R- E Y)=E R-(0,30E R+0.59E G + 0,11E B)=0,70E R  0,59E G  0,11E B.
Podobnie obliczamy dwa pozostałe sygnały.
Dla obrazu bezkolorowego sygnały różnicowe są zerowe i w takim przypadku w odbiorniku
kolorowym występuje jedynie sygnał luminancji odtwarzający obraz czarno-biały. Do odbiornika
przesyła się jedynie dwa sygnały różnicowe, tj. czerwony i niebieski. W odbiorniku z sygnału
luminancji i z dwóch sygnałów różnicowych można odtworzyć brakujący, trzeci sygnał różnicowy,
który jest niezbędny do ponownego odtworzenia sygnałów podstawowych E'R, E'G, E'B. Sygnały
podstawowe w kineskopie kolorowym odtwarzają nadany obraz kolorowy.
Z trzech sygnałów różnicowych po stronie nadawczej, sygnał różnicowy koloru zielonego ma
najmniejsze amplitudy i z tego powodu jest najbardziej podatny na zakłócenia w torze przesyłowym.
Dlatego sygnału zielonego nic nadaje się, lecz odtwarza w odbiorniku.
Pasmo częstotliwości sygnałów różnicowych ogranicza się do około l ,5 MHz, co wynika z faktu, że
oko ludzkie rozróżnia kolory na względnie dużych powierzchniach, którym odpowiadająmałe
częstotliwości sygnałów wizyjnych (do 1,5 MHz). Ponieważ małe powierzchnie kolorowe obrazu oko
postrzega jako czarno-białe, do odbiornika nie przesyła się wyższych częstotliwości (powyżej 1,5
MHz) sygnałów różnicowych koloru, które takim powierzchniom odpowiadają.
Na rysunku 14 przedstawiono przykład macierzy do wytwarzania sygnału różnicowego koloru
czerwonego.
W telewizji kolorowej sygnały wizyjne (sygnał luminancji i sygnał chrominancji) i sygnał fonii FM
towarzyszącej nadawanemu obrazowi są transmitowane do odbiorników telewizyjnych przez kanał
telewizyjny o szerokości 8 MHz (w standardzie OIRT) lub 7 MHz (w standardzie CCIR).
Charakterystykę amplitudowo-częstotliwościową kanału telewizyjnego wg OIRT przedstawiono na
rysunku 15, a rozkład częstotliwości w kanale telewizyjnym wg CCIR w systemie telewizji kolorowej
PAL  na rysunku 30 w rozdz. 5,2.
Rys. 14. Macierz sygnału (E'R-E'Y)
Rys. 15. Charakterystyka amplitudowo-częstotliwościowa kanału TV wg OIRT. fnw  nośna wizji nadajnika TV
zmodulowana amplitudowo sygnałem wizji CYXS, fnf  nośna fonii nadajnika TV zmodulowana częstotliwościowe
sygnałem akustycznym (fonii), pasmo wizji  pasmo częstotliwości zajmowane przez zmodulowany sygnał wizji, tj.
fragment wstęgi dolnej (/) i pełna wstęga górna (2), pasmo fonii  pasmo częstotliwości zajmowane przez zmodulowany
FM sygnał fonii towarzyszącej nadawanemu obrazowi.
Przedstawiony powyżej sposób przesyłania sygnałów w kanale TV wymaga przesyłania sygnału
chrominancji w tym samym paśmie częstotliwości, jakie zajmuje sygnał luminancji, co stwarza
możliwość wzajemnego zakłócania się tych sygnałów, a tym samym prowadzi do zakłóceń
odtwarzanego obrazu kolorowego. Aby tego uniknąć, sygnał chrominancji przesyła się w górnej
części pasma sygnału luminancji. Wówczas zakłócanie się tych sygnałów jest praktycznie pomijalne,
co zapewnia prawidłowe odtwarzanie obrazu kolorowego. Wynika to z nierównomiernego rozkładu
energii częstotliwości składowych w sygnale luminancji (rys, 16). Energia składowych sygnału Ł'
powyżej 2 MHz jest już tak mała, że umieszczenie w tej części pasma sygnału chrominancji nie
powoduje zakłócania się tych dwóch sygnałów. Przybliżone charakterystyki pasmowe sygnału
luminancji i chrominancji pokazano na rysunku 17.
W celu przesunięcia sygnałów różnicowych w górną część pasma sygnału luminancji, stosuje się
dodatkowy, sinusoidalny sygnał podnośnej f0, który moduluje się dwoma sygnałami różnicowymi. Tak
zmodulowany sygnał podnośnej/0 nazywa są sygnałem chrominancji.
Częstotliwość podnośnej f0 oraz sposób modulacji zależą od rodzaju systemu telewizji kolorowej:
" system NTSC  f0 =3,58 MHz  modulacja kwadraturowa (QAM),
" system PAL  f0 = 4,43 MHz  modulacja kwadraturowa (QAM),
" system SECAM  f0B = 4,25 MHz, f0R = 4,406 MHz  modulacja częstotliwościowa (FM).
Rys. 16. Widma energetyczne sygnałów wizyjnych. /  widmo sygnału ^(luminancji), 2  widmo sygnału C (chrominancji)
Rys. 17. Charakterystyki amplitudowo-częstotliwościowe sygnału Ł",, i sygnału C. fQ  podnośna sygnału chrominancji
4.4. Przebiegi wizyjne w telewizji kolorowej
Przebiegi wizyjne w telewizji kolorowej są to przebiegi sygnałów wizyjnych, będących
składnikami całkowitego kolorowego sygnału wizji (CYXS) wytworzonego przez koder telewizji
kolorowej danego systemu (np. PAL) po stronic nadawczej. Kształty tych przebiegów zależą od treści
obrazu kolorowego analizowanego przez kamerę telewizyjną.
Na rysunku 18 przedstawiono przykład przebiegów sygnałów wizyjnych i ich pasma
częstotliwości, odpowiadających typowemu obrazowi kontrolnemu (testowemu) złożonemu z
pionowych pasów kolorowych o nasyceniu 100%. Ze względu na przejrzystość rysunków pominięto
impulsy synchronizacji i wygaszania linii obrazu.
Rys. 18. Sygnały wizyjne dla obrazu  pionowe pasy kolorowe: a) linia obrazu z treścią (pionowe pasy kolorowe), b) przebiegi
sygnałów wizyjnych, c) pasma częstotliwości sygnałów wizyjnych
5. Systemy telewizji kolorowej
5.1. Założenia systemu, kodowanie i odbiór sygnałów w systemie NTSC
System NTSC powstał jako pierwszy na świecie, w 1953 r. w USA, a jego nazwa jest
utworzona z pierwszych liter nazwy komitetu powołanego przez rząd USA do opracowania systemu
telewizji kolorowej: National Television System Committee (Komitet do opracowania narodowego
systemu telewizji kolorowej).
Nadawany obraz kolorowy, kodowany według zasad systemu NTSC, jest oparty na standardzie
amerykańskim analizy obrazu, w którym główne parametry nadawania obrazu są następujące;
" ilość linii w obrazie  525,
" nadawanie obrazu  30 obrazów na sekundą,
" częstotliwość linii  fH = 15734 Hz,
" częstotliwość ramki  fy = 60 Hz,
" odstąp między nośną wizji a nośną fonii  4,5 MHz,
" pasmo sygnału luminancji  4,2 MHz,
" pasmo kanału TV  6 MHz.
System NTSC jest systemem równoczesnym, co oznacza, że dla każdej kolorowej linii obrazu nadaje
się sygnał luminancji i dwa sygnały różnicowe koloru Q i /.
Założenia systemu NTSC:
1. Amerykański standard analizy obrazu.
2. Równoczesne przekazywanie trzech informacji w jednym kanale TV:
" luminancja (sygnał E'Y),
" kolor i nasycenie koloru (sygnał chrominancji).
Sygnał chrominancji, utworzony z dwóch sygnałów różnicowych Q i I, jednoznacznie odwzorowuje
kolor i jego nasycenie.
3. Podnośna sygnału chrominancji ma wartość: f0 = 3,58 MHz.
4. Sygnał chrominancji powstaje w wyniku modulacji kwadraturowej podnośnej f0 przez dwa sygnały
różnicowe koloru Q i I.
5. Podnośna/0 jako przebieg sinusoidalny o częstotliwości 3,58 MHz jest w czasie modulacji
wygaszona, tzn. sygnał ten nie jest nadawany do odbiornika.
6. Sygnał chrominancji stanowią dwie wstęgi boczne zmodulowanego sygnału podnośnej oznaczone
jako CI i CQ.
7. Nośnikiem informacji o obrazie kolorowym jest kąt fazowy (sygnału chrominancji oraz amplituda
tego sygnału:
" kąt fazowy Ć określa kolor obrazu,
" amplituda określa nasycenie koloru.
8. Identyfikacja kolorów jest zapewniona przez przesyłanie do odbiornika tzw. impulsów identyfikacji
kolorów (burst).
Całkowity kolorowy sygnał wizyjny CYXS w systemie NTSC zawiera dwa sygnały wizyjne
oraz sygnały pomocnicze, których przeznaczenie i ogólną budową opisano w rozdziale 4. Poniżej
przedstawiono pewne dodatkowe cechy tych sygnałów, które wynikają ze sposobu kodowania
sygnałów wizyjnych w systemie NTSC:
" sygnał luminancji (E Y): E Y=0,30E R+0,59E'G +0,11E'B pasmo częstotliwości od 0 do
4,2MHz,
" sygnały różnicowe koloru (I, Q):
1=0,74(E'R -E'Y) - 0,27(E'B - E'Y)  pasmo częstotliwości od 0 do l,5 MHz,
Q = 0,48(E'R-E'Y) + 0,41(E'B - E'Y)  pasmo częstotliwości od 0 do 0,5 MHz,
" sygnał chrominancji (C): powstaje w wyniku modulacji kwadraturowej (QAM  - niem.
Quadratur Amplituden Modulation) podnośnej chrominancji f0= 3,58 MHz sygnałami różnicowymi
I i Q. Sygnały te modulują tę samą podnośną, z tą różnicą, że sygnał I moduluje podnośną bez
przesunięcia fazowego, a sygnał Q  podnośną przesuniętą w fazie o 90�. Schemat blokowy
modulacji kwadraturowej oraz ideą wytwarzania sygnału chrominancji przedstawiono na rysunku 19.
Na podstawie przebiegu wypadkowego sygnału chrominancji C = CI + CQ można stwierdzić, że
przebieg ten w chwilach określonych fazami 90� i 270� ma takie wartości, jak przebieg modulujący I,
a w chwilach określonych fazami 0�, 180�, 360� wartości takie, jak przebieg modulujący Q. Stosując
w odbiorniku przełącznik, który będzie wycinał krótkie odcinki przebiegu wypadkowego C o fazach
jak wyżej, można otrzymać przebiegi wartości szczytowych, które po uszeregowaniu utworzą sygnały
różnicowe koloru I Q użyte do modulacji. Proces ten nazywa się demodulacją sygnału chrominancji
i odbywa się w demodulatorze kwadraturowym, stanowiącym element składowy dekodera koloru w
odbiorniku systemu NTSC.
W czasie modulacji kwadraturowej po stronie nadawczej sygnał sinusoidalny podnośnej 3,58 MHz
jest wytłumiony, a sygnał chrominancji C = C{+ CQ stanowią wstęgi boczne przebiegu
zmodulowanego. Ponieważ do demodulacji (w odbiorniku) sygnału chrominancji przebieg podnośnej
3,58 MHz jest niezbędny, należy wytworzyć go w odbiorniku. Do tego celu służy generator lokalny o
częstotliwości 3,58 MHz, synchronizowany z przebiegiem podnośnej 3,58 MHz po stronie
nadawczej (wytłumionym przy nadawaniu) za pomocą impulsów identyfikacji kolorów
przesyłanych do odbiornika jako tzw. sygnał burst.
Rys. 19. Schemat blokowy modulatora kwadraturowego. Cy  podnośna fu = 3,58 MHz bez przesunięcia fazowego,
zmodulowana amplitudowo sygnałem różnicowym I (składowa chrominancji od sygnału różnicowego I), CQ 
podnośna f0= 3,58 MHz przesunięta w fazie o +90�, zmodulowana amplitudowo sygnałem różnicowym Q (składowa
chrominancji od sygnału różnicowego Q), C  wypadkowy sygnał po zsumowaniu podnośnych CI, i CQ , czyli
zmodulowany sygnał chrominancji
Zgodnie z zasadą, że każdy kolor można przedstawić na wykresie kołowym (rozdz. 2.6),
sygnał chrominancji w systemie NTSC przedstawia się jako wektor chrominancji C utworzony z
dwóch sygnałów składowych chrominancji CI i CQ wzajemnie przesuniętych o 90� (rys. 20). Jak już
wspomniano, w założeniach systemu NTSC każdy kolor obrazu nadawanego jest reprezentowany
przez sygnał chrominancji, przedstawiony na wykresie w postaci wektora chrominancji (C), którego
długość (|C|) określa nasycenie koloru, a kąt fazowy Ć - rodzaj koloru, np. kątowi Ć= 104� odpowiada
kolor czerwony.
Jeżeli w obrazie kolorowym zmieniają się kolory, to również zmieniają się amplitudy sygnałów
różnicowych koloru I i Q. Zmiany amplitud powodują zmianą wartości (poziomu) sygnałów
zmodulowanych chrominancji C; i C które powstają w wyniku modulacji amplitudowej w modulatorze
CI
2
kwadraturowym, Ponieważ z wykresu kołowego wynika, że C = CI2 + CQ i � = arctg , więc
CQ
można zauważyć, że odpowiednio do zmian treści obrazu kolorowego zmienia się zarówno długość
wektora C (nasycenie), jak i jego kąt fazowy Ć (kolor).
Sygnał identyfikacji kolorów (burst)
W systemie NTSC sygnał synchronizacji (identyfikacji) kolorów składa się z 8 do 10 sinusoid
niemodulowanej podnośnej f0= 3,58 MHz o fazie początkowej 180�, przesyłanych na tylnym progu
impulsu wygaszania linii. Na wykresie kołowym chrominancji sygnał burst jest przedstawiony w
postaci wektora o fazie zgodnej z osią -(EB - EY).
Dzięki przesyłaniu do odbiornika sygnału burst, na początku każdej linii odtwarzanego obrazu
otrzymuje się próbkę wzorcową oryginalnej podnośnej 3,58 MHz, która za pomocą komparatora fazy i
układu przestrajania doprowadza generator lokalny 3,58 MHz do zgodności fazowej z podnośną po
stronie nadawczej. Położenie sygnału burst w sygnale CYXS systemu NTSC przedstawiono na rysunku
22i).
Koder NTSC
Podstawowym zadaniem kodera telewizji kolorowej NTSC jest wytworzenie całkowitego
kolorowego sygnału wizji CYXS zgodnego z założeniami systemu NTSC (rys. 21). Poszczególne
układy kodera spełniają niżej wymienione funkcje.
Kamera  wytworzenie trzech podstawowych sygnałów wizji E'R, E'G, E'B łącznie z korekcją ł.
Macierze  wytworzenie sygnału luminancji E'Y i dwóch sygnałów różnicowych koloru według
zależności:
'
EY = 0,30E'R +0,59E'G +0,11E'B ,
I = 0,74(E'R -E'Y )- 0,27(E'B -E'Y ),
Q = 0,48(E'R -E'Y )+ 0,41(E'B -E'Y ).
Rys. 21. Schemat blokowy kodera NTSC
Rys. 22. Przebiegi sygnałów wizyjnych i odpowiadające im pasma częstotliwości w systemie telewizji kolorowej NTSC przy
przesyłaniu typowego obrazu kontrolnego złożonego z pionowych pasów kolorowych o nasyceniu 100%: a) linia pozioma
obrazu, b) czerwony sygnał wizyjny, c) zielony sygnał wizyjny, d) niebieski sygnał wizyjny, e) sygnał luminancji, f) sygnał
różnicowy koloru Q, g) sygnał różnicowy koloru I, h) sygnał chrominancji C, i) całkowity kolorowy sygnał wizyjny.
Tor luminancji  ukształtowanie pasma częstotliwości i wzmocnienie sygnału luminancji
oraz opóz
nienie czasowe sygnału E'Y w taki sposób, aby na wyjściu kodera pojawił się, on w tym
samym czasie, co sygnał chrominancji. Sygnał E Y i sygnał chrominancji mają różne pasma
częstotliwości, co powoduje, że przez swoje tory kodera przechodzą one w różnym czasie. W ten
sposób powstaje przesunięcie czasowe około l �s, które niweluje linia opóz
niająca w torze luminancji.
Gdy przesunięcie fazowe nie jest zniwelowane, wówczas na obrazie kolorowym powstaje przesunięcie
konturu obrazu w stosunku do koloru związanego z tym konturem.
Tor chrominancji spełnia następujące funkcje:
" kształtuje pasmo częstotliwości sygnałów różnicowych I oraz Q,
" zapewnia modulacje kwadraturową podnośnej f0=3,58 MHz, sygnałami różnicowymi I i Q,
" wytwarza wypadkowy sygnał chrominancji C przez sumowanie sygnałów składowych CI, i
CQ .
Tor synchronizacji zapewnia:
" sterowanie pracą kamery i macierzy kodujących,
" wygaszanie strumieni elektronowych lampy analizującej w czasie powrotów poziomych i
pionowych,
" wytworzenie sygnału sinusoidalnego podnośnej f0= 3,58 MHz,
" wytworzenie i nakładanie na tylne zbocze impulsu wygaszania linii impulsów
synchronizacji kolorów (burst),
" uzupełnienie kolorowego sygnału wizji CY o impulsy synchronizacji i wygaszania w celu
wytworzenia całkowitego kolorowego sygnału wizji CYXS.
Na rysunku 22 przedstawiono przebiegi sygnałów wizyjnych i ich pasma częstotliwości w
systemie NTSC. Przebiegi te odpowiadają typowemu obrazowi kontrolnemu złożonemu z pionowych
pasów kolorowych o nasyceniu 100%. Całkowity kolorowy sygnał wizyjny CYXS (rys. 22i)
występujący na wyjściu kodera NTSC jest przesyłany do nadajnika telewizyjnego, gdzie moduluje
amplitudowo falę nośną nadajnika, po czym wraz z sygnałem zmodulowanym FM fonii towarzyszącej
obrazowi jest emitowany w postaci fali elektromagnetycznej przez antenę nadawczą. Rozkład
częstotliwości w kanale telewizyjnym przy transmisji sygnałów telewizyjnych w systemie NTSC
przedstawiono na rysunku 23.
Rys. 23. Rozkład częstotliwości w kanale TV przy transmisji w systemie NTSC
Zakłócenia sygnału chrominancji w systemie NTSC
Ponieważ kolor w systemie NTSC jest reprezentowany przez kąt fazowy Ć wektora chrominancji,
wiać wszelkie zakłócenia tego kąta (fazy sygnału C) w drodze przesyłowej powodują w odbiorniku
zmianę koloru (fałszowanie kolorów w obrazie odtwarzanym). Pasożytnicze opóz
nienia czasowe i
przesunięcia fazowe sygnałów w kablach kamerowych, odbicia fal, wpływ temperatury i inne czynniki
zewnętrzne powodują, że kąt fazowy Ć w nadawanym sygnale chrominancji jest różny od kąta Ć w
sygnale odebranym (rys. 24). Oznacza to, że kolor odebrany jest różny od koloru nadanego, np.
zamiast nadanego koloru czerwonego, w wyniku zakłóceń kąta Ć, można w odbiorniku otrzymać kolor
pomarańczowy.
Z powyższych powodów odbiorniki systemu NTSC mają tzw. regulator odcienia koloru, pozwalający
kompensować ręcznie błędy fazowe sygnału chrominancji. Ale wtedy kolory odtwarzanego obrazu
mogą zależeć od gustu odbiorcy.
Ze względu na opisaną wadę systemu NTSC dosyć często określa się go żartobliwie jako Never Twice
Same Colour, czyli nigdy dwa razy ten sam kolor.
Rys. 24. Błędy fazowe sygnału chrominancji. Ć =Ć+"Ć - zmiana koloru, |C | `" |C|  zmiana nasycenia koloru, "Ć-
zakłócenia fazowe
Odbiór sygnałów w systemie NTSC
Ideę odbioru sygnałów wizyjnych w systemie NTSC omówiono na przykładzie schematu blokowego
(rys. 25) odbiornika telewizyjnego systemu NTSC.
Przy odbiorze programów kolorowych kodowanych w systemie NTSC, fala elektromagnetyczna
nadajnika TV, zmodulowana amplitudowo sygnałem CYXS i częstotliwościowo sygnałem fonii,
indukuje w antenie odbiorczej napięcie w.cz, które jest sygnałem zmodulowanym w.cz. odbieranej
stacji. W głowicy w.cz. (21 sygnał ten jest wzmacniany o około kilkadziesiąt dB, a następnie
poddawany przemianie częstotliwości, która przebiega według takich samych zasad, jak przemiana w
odbiorniku radiowym. Po przemianie częstotliwości na wyjściu głowicy telewizyjnej otrzymuje się
sygnał wizji o częstotliwości pośredniej fp.cz.w i sygnał fonii fp.cz.f . Częstotliwości pośrednie tych
sygnałów są stałe i nie zależą od częstotliwości odbieranej stacji telewizyjnej. Następnie sygnały p.cz.
wizji i fonii są wzmacniane we wzmacniaczu p.cz. (3) do wartości kilku woltów napięcia
międzyszczytowego, co jest niezbędne do ich poprawnej detekcji.
Rys. 25. Układ odbiornika telewizji kolorowej system NTSC wraz z przebiegami sygnałów występujących w obwodach tego
odbiornika przy odbiorze fali nośnej zmodulowanej kolorowym całkowitym sygnałem wizyjnym odpowiadającym obrazowi
zielonego pasa pionowego na szarym tle. /  antena odbiorcza, 2  glowicaw.cz., 3  wzmacniacz p.cz.,4  detektor wizji,
5  układ rozdzielający, 6  regulator kontrastu, 7  linia opóz
niająca toru luminancji, 8  wzmacniacz luminancji, 9 
wzmacniacz cbrominancji, 10  regulacja nasycenia, ł!  demodulator Q, 12  demodulator/, 13  lokalny generator
podnośnej chrominancji 3,58 MHz, 14  przesuwnik fazowy 90�, 15  układ automatycznej regulacji fazy, 16  regulator
barwy, 17  macierze dekodujące, 18  wzmacniacz czerwonego sygnału różnicowego, 19  wzmacniacz zielonego
sygnału różnicowego, 20  wzmacniacz niebieskiego sygnału różnicowego, 21  selektor, 22  detektor fazy, 23 
generator poziomego odchylania, 24  stopień końcowy poziomego odchylania, 25  układ wytwarzający wysokie
napięcie, 26 generator pionowego odchylania, 27 stopień końcowy pionowego odchylania, 28  układ zasilania cewek
zbieżności, 29  zespół cewek zbieżności, 30  transduktor, 31  zespół cewek odchylających, C|(.  sygnał sinusoidalny
podnośnej ft = 3,58 MHz o fazie Ć = 0�, C  sygnał sinusoidalny podnośnej fa = 3,58 MHz o fazie Ć= +90�
Wzmacniacz p.cz. oprócz wzmocnienia zapewnia wymaganą selektywność
odbiornika, tzn. charakterystyka przenoszenia wzmacniacza p.cz. jest tak ukształtowana, że
sygnały niepożądane (przenikający sygnał heterodyny, sygnały lustrzane, sygnały sąsiednich
stacji itp.) są mocno wytłumione  na poziomie około 40-50 dB  dzięki czemu otrzymuje
się niezakłócony odbiór wizji i fonii. Na wyjściu detektora wizji (4) otrzymuje sic. sygnał
CYXS, który następnie rozdziela się na sygnał luminancji E Y i sygnał chrominancji C = CI +
CQ Rolę rozdzielacza sygnałów (5) spełniają filtry: filtr dolnoprzepustowy FDP o paśmie
około 0 � 3 MHz wydziela sygnał E'Y do toru luminancji, a tłumi sygnał C, filtr
górnoprzepustowy FGP o paśmie 2,5 � 4,2 MHz wydziela sygnał chrominancji C do toru
chrominancji, tj. dekodera kolorów, a tłumi sygnał E'Y . Sygnał luminancji po opóz
nieniu o
około l �s i po wzmocnieniu we wzmacniaczu luminancji (8) pojawia się na wejściu macierzy
dekodujących. Jednocześnie sygnał chrominancji po wzmocnieniu we wzmacniaczu (9) o
regulowanym wzmocnieniu (regulacja nasycenia kolorów) jest podany do demodulatora
kwadraturowego, złożonego z dwóch demodulatorów amplitudy (11, 12) działających na
zasadzie wymnażania sygnału zmodulowanego CI, i CQ z sygnałem sinusoidalnym podnośnej
f0 = 3,58 MHz, wytworzonym przez generator lokalny (13). Sygnał generatora lokalnego jest
doprowadzony do zgodności fazowej z oryginalną podnośną po stronie nadawczej za pomocą
układu automatycznej regulacji fazy ARF (75), sterowanego impulsami burst wydzielonymi z
sygnału CYXS.
W procesie demodulacji sygnałów chrominancji CI i CQ, do demodulatora sygnałów
CQ podaje się podnośną f0 = 3,58 MHz przesuniętą w fazie o +90� w stosunku do fazy
podnośnej f0 = 3,58 MHZ, podawanej do demodulatora sygnału CI (identycznie jak w
koderze). Na wyjściu demodulatorów otrzymuje się sygnały różnicowe Q i I, które wraz z
sygnałem luminancji E'Y są podawane do macierzy dekodujących (17) w celu wytworzenia
sygnałów różnicowych koloru. Otrzymane w ten sposób trzy sygnały różnicowe koloru
sterują, przez siatki sterujące S, kineskop kolorowy. Jednocześnie sygnał luminancji o
odwróconej fazie (-E'Y) steruje połączone ze sobą trzy katody kineskopu kolorowego. Przed
kineskopem sygnały różnicowe są wzmacniane przez wzmacniacze (18, 19, 20) do poziomu
niezbędnego do wysterowania kineskopu (kilkadziesiąt V napięcia międzyszczytowego). Jest
to jeden ze sposobów sterowania kineskopu kolorowego, w którym sam kineskop spełnia rolę
dodatkowej macierzy dekodującej, co powoduje, że w rzeczywistości każda z trzech wyrzutni
kineskopu jest sterowana jednym z sygnałów podstawowych koloru, np. strumień
elektronowy wyrzutni czerwonej jest sterowany dwoma napięciami sygnałów, tj. napięciem
sygnału (-E') podanym na katodę, tej wyrzutni i napięciem sygnału (E'R - E'Y) podanym na
siatkę sterującą tej wyrzutni. Gęstość strumienia tej wyrzutni, która zmienia się w takt zmian
amplitud sterujących nią sygnałów, zależy od wypadkowego napięcia sygnałów między
katodą a siatką S1, tj. (US1 - Ukat). Uwzględniając, że US1 = (E'R - E'Y), a Ukat = -E Y
otrzymamy sygnał sterujący strumieniem wyrzutni czerwonej, tj. (CS1  Ukat ) = (E'R - E'Y) -(-
E'Y) = E'R - E'Y + E'Y= E'R. Podobnie pozostałe dwie wyrzutnie są sterowane dwoma
pozostałymi sygnałami E'G i E'B , tj. wyrzutnią zieloną steruje sygnał E'G , a niebieską  E'B .
Odchylaniem strumienia każdej wyrzutni kineskopu sterują układy odchylania strumienia
synchronizowane z ruchami strumieni w lampie analizującej za pomocą układów
synchronizacji, do których podaje się impulsy synchronizacji linii i ramki wydzielane z
sygnału CYXS.
W czasie odbioru programów czarno-białych w sygnale CYXS nie występuje sygnał burst i
sygnał chrominancji. Wówczas dekoder jest automatycznie zamykany, a sygnał luminancji
przez katody steruje kineskop, powodując odtwarzanie obrazu czarno-białego.
5.2. Założenia systemu/ kodowanie i odbiór sygnałów w systemie PAL
System telewizji kolorowej PAL powstał w Niemczech w 1962 r., a jego twórcą był
Willy Bruch z firmy Telefunken. W zasadzie system PAL jest modernizacją systemu NTSC,
polegającą na zmianach w kodowaniu sygnału chrominancji, co ma wpływ na wierność
odtwarzania kolorów. Nazwa systemu PAL pochodzi od sposobu wytwarzania sygnału
chrominancji związanego z sygnałem różnicowym koloru czerwonego, który jest nadawany
ze zmienną fazą +90� i -90� dla sąsiednich linii obrazu: Phase Alternation Line 
przełączanie fazy co linię.
Standard analizy obrazu stosowany w systemie PAL jest zgodny ze standardem CCIR. Pewne
różnice w stosunku do OIRT występują przy odbiorze sygnału telewizyjnego i są związane z
wartościami częstotliwości pośrednich sygnału wizji i fonii (f p.cz.w = 38,9 MHz, fp.cz.f =33,4
MHz) oraz z sygnałem różnicowym fonii, na podstawie którego odtwarza się dz
więk
towarzyszący obrazowi (fróżn.f =fp.cz.w  fp.cz.f =38,9 - 33,4 = 5,5 MHz).
W standardzie OIRT sygnał różnicowy fonii wynosi:
fróżn.f =fp.cz.w  fp.cz.f =38,0  31,5 = 6,5 MHz.
Dekoder koloru w odbiorniku PAL różni się zasadniczo od dekodera w odbiorniku standardu
OIRT, który był przystosowany do dekodowania sygnałów chrominancji w systemie telewizji
kolorowej SECAM. System ten był stosowany w Polsce do roku 1995. Obecnie wszystkie stacje
telewizyjne w Polsce nadają programy kolorowe w systemie PAL.
System PAL, podobnie jak NTSC, jest systemem równoczesnym: dla każdej linii obrazu nadaje się
sygnał luminancji oraz dwa sygnały różnicowe koloru U i V.
Założenia systemu PAL
1. Europejski standard analizy obrazu.
2. W kanale TV o szerokości 7,0 MHz przesyła się jednocześnie trzy informacje: luminancję obrazu,
kolor i nasycenie koloru.
3. Podnośna sygnału chrominancji ma wartość/Q = 4,43 MHz.
4. Sygnał chrominancji F = FU + FV powstaje w wyniku modulacji kwadraturowej podnośnej f0= 4,43
MHz przez sygnały różnicowe koloru U i V.
5. Sygnał sinusoidalny podnośnej f0 = 4,43 MHz jest w czasie modulacji kwadraturowej wygaszony.
6. Sygnał chrominancji stanowią wstęgi boczne sygnału zmodulowanego chrominancji FU i FV.
7 . Nośnikiem informacji o obrazie kolorowym jest kąt fazowy ę sygnału chrominancji i amplituda
tego sygnału:
" kąt fazowy (p określa kolor obrazu,
" amplituda określa nasycenie koloru.
8. Przy odbiorze sygnału chrominancji, w odbiorniku następuje kompensacja błędów fazowych, czyli
eliminacja zniekształceń kolorów.
9. Identyfikacja kolorów (identyfikacja systemu) jest zapewniona przez impulsy identyfikacji
kolorów (burst) przesłane do odbiornika.
Całkowity kolorowy sygnał wizyjny w systemie PAL zawiera dwa sygnały wizyjne oraz
sygnały pomocnicze, których przeznaczenie i ogólną budowę opisano w rozdziale 4. Poniżej
przedstawiono pewne dodatkowe cechy sygnałów wizyjnych, które wynikają ze sposobu ich
kodowania w systemie PAL:
" sygnał luminancji E Y:
E'Y = 0,30E'R + 0,59E'G + 0,11E'B
Sygnał E Y jest identyczny jak w systemie NTSC oraz SECAM i jest przesyłany w paśmie 0�5 MHz;
sygnały różnicowe koloru U, V:
U = 0,493(E'B  E Y)  sygnał różnicowy koloru niebieskiego przesyłany w paśmie 0 � 1,3 MHz,
V = 0,877(E'R - E'Y)  sygnał różnicowy koloru czerwonego przesyłany w paśmie 0 � 1,3 MHz;
sygnał chrominancji F:
Podobnie jak w systemie NTSC, sygnał chrominancji PAL jest wytwarzany przy zastosowaniu
modulacji kwadratowej. Sygnał różnicowy U moduluje podnośną  4,43 MHz bez przesunięcia
fazowego, a sygnał różnicowy V moduluje odnośną przesuniętą w fazie o +90� dla jednej linii i o
 90� dla linii następnej. W ten sposób uzyskuje się wypadkowy sygnał chrominancji F, który dla
danej linii przyjmuje wartość F =FU +FV a dla linii następnej F =FU +FV . W dalszych liniach obrazu
sytuacja powtarza się cyklicznie. Sygnał chrominancji dla kolejnych linii a, b, c, d, ... danego
półobrazu przedstawiono na rysunku 26.
Dla wiernego odtwarzania kolorów w odbiorniku systemu PAL musi być przesłana do
odbiornika informacja, jaki sygnał chrominancji: Fa = FU +FV czy Fb = FU - FV jest wdanej chwili
przesyłany. Tą informacją jest kąt fazowy impulsów identyfikacji kolorów. Dla linii obrazu, w których
nadaje się sygnały F =FU +FV impulsy synchronizacji kolorów stanowią próbkę podnośnej f0 =
4,43MHz przesyłaną, tak jak w systemie NTSC, na tylnym progu impulsu wygaszania linii, której faza
wynosi 135�. Dla linii, w której nadaje się sygnały F = FU - FV faza impulsów synchronizacji kolorów
wynosi 225�. Faza podnośnej f0 = 4,43 MHz w kolejnych liniach obrazu jest przełączana równocześnie z
fazą synchronizacji kolorów:
faza f0 = +90� => F =FU + FV => faza impulsów burst = 135�,
faza f0 = -90� => F = FU  FV => faza impulsów burst = 225�,
faza f0 = +90� => F = FU + FV => faza impulsów burst = 135�, itd.
Rys. 26. Sygnał chrominancji następujących po sobie linii a i linii b... w póiobrazie
Przełączanie fazy podnośnej f0, i fazy sygnałów burst następuje w koderze PAL. Przetaczanie jest
realizowane przez tzw. przełącznik elektroniczny linii, sterowany przebiegiem prostokątnym o
częstotliwości linii fH= 15625 Hz.
Na rysunku 27 przedstawiono wykresy wektorowe chrominancji dla obrazu kontrolnego  pionowe pasy
kolorowe", dla dwóch sąsiednich linii obrazu.
Rys. 27. Wektory sygnałów chrominancji dla obrazu kontrolnego pionowych pasów kolorowych o nasyceniu 75% oraz impulsów
synchronizacji kolorów dla dwóch kolejnych linii obrazu
Koder PAL
Koderem sygnałów danego systemu telewizyjnego nazywamy urządzenie po stronie nadawczej, które
z trzech podstawowych sygnałów wizyjnych ER, EG, EB wytwarza całkowity kolorowy sygnał wizji
CYXS zgodny z założeniami tego systemu.
Na rysunku 28 przedstawiono uproszczony schemat blokowy kodera systemu PAL. Ogólna idea
działania kodera PAL oraz funkcje spełniane przez poszczególne bloki kodera, np. macierze kodujące,
tor luminancji, tor chrominancji, są podobne jak w koderze systemu NTSC. Istotna różnica występuje
w sposobie kodowania i nadawania sygnału chrominancji i impulsów identyfikacji kolorów, w
stosunku do kodowania i nadawania tych sygnałów w systemie NTSC.
Rys. 28. Schemat kodowania w systemie telewizji kolorowej PAL. /  kamera telewizji kolorowej zkorekcjąwstąpnągamma,
2  macierze kodujące, 3  linia opóz
niająca w torze luminancji ,4  modulator L/,5  modulator V, 6 generator
podnośnej chrominancji/^ = 4,43 MHz, 7 przesuwnik fazowy +90� i -90�, 8  przesuwnik fazowy +135� i +225�, 9 
przełącznik elektroniczny, 10  nakładanie impulsów synchronizacji kolorów na impulsu wygaszania poziomego, 11
układ sumujący składowe sygnału chrominancji FU ą FV , 12  układ sumujący sygnał luminancji, sygnał chrominancji oraz
impulsy synchronizacji i wygaszania, 13  synchrogenerator
Ogólna idea działania kodera PAL jest następująca. Trzy podstawowe sygnały wizyjne koloru E R,
E G, E B wytworzone przez kamerą TVC, po korekcji ł są podawane do macierzy kodujących, w
których formuje się z nich dwa sygnały różnicowe koloru U i V oraz sygnał luminancji E Y . Następnie
 podobnie jak w koderze NTSC  sygnał luminancji jest podany do toru luminancji, gdzie jest
opóz
niany o około l �s i ograniczony w paśmie do około 5 MHz. Jednocześnie dwa sygnały
różnicowe U i V po ograniczeniu ich pasma częstotliwości do 1,3 MHz, w torze chrominancji
modulują kwadraturowo podnośną chrominancji f0 = 4,43 MHz, wytworzoną przez generator
stabilizowany rezonatorem kwarcowym. W wyniku modulacji QAM powstaje sygnał chrominancji,
który dla następujących po sobie linii obrazu przyjmuje wartości F = FU + FV lub F = FU  FV.
Przełączanie fazy sygnału FV o ą 90� jest realizowane przez przełącznik elektroniczny sterowany
przebiegiem synchronizacji linii fH . W wyniku sumowania sygnału luminancji, sygnałów
chrominancji i sygnału identyfikacji kolorów oraz sygnałów synchronizacji i wygaszania obrazu, na
wyjściu kodera otrzymuje się całkowity kolorowy sygnał wizji systemu PAL, którego przykładowe
przebiegi przedstawiono na rysunku 29. Rozkład częstotliwości w kanale telewizyjnym (CCIR) przy
transmisji sygnałów telewizji kolorowej systemu PAL przedstawiono na rysunku 30.
Rys. 29. Kolorowy całkowity sygnał wizyjny dwóch następujących po sobie linii a i b w systemie PAL przy przesyłaniu obrazu
kontrolnego złożonego z kolorowych pasów o nasyceniu 75%
Rys. 30. Rozkład częstotliwości w kanale TV przy transmisji w systemie telewizji kolorowej PAL
Odbiór sygnałów w systemie PAL
Zasady odbioru sygnałów w systemie PAL ograniczono w niniejszym rozdziale do idei kompensacji
błędów fazowych. Dokładny opis odbioru w tym systemie umieszczono w rozdziale 7: Budowa
odbiornika telewizji kolorowej.
Jak już wspomniano w opisie systemu NTSC, główną wadą tego systemu jest zmiana kolorów
odtwarzanego obrazu, spowodowana zakłóceniami kąta fazowego (p. Obecność zakłóceń fazowych w
torze przesyłowym powoduje, że kolor odbierany jest inny niż kolor nadany (rys. 31 a). Zmiany kąta
fazowego z wartości kąta Ć na kąt (Ć+Ć") nadawanych w systemie PAL sygnałów chrominancji Fa i
Fb dla dwóch sąsiednich linii obrazu nie powoduje zmiany koloru odbieranego. Dzieje się tak dlatego,
że błąd fazowy (kąt "Ć) dodaje się w tym samym kierunku zarówno do sygnału Fa , jak i sygnału Fb
(rys. 31b). Zakładając, że kolory (kąt Ć) dwóch sąsiednich linii obrazu są takie same oraz że wartość
zakłócenia "Ć dla tych linii jest jednakowa, można skompensować wpływ zakłóceń A(p na kąt fazowy
ę, czyli na kolory w odbiorniku. Kompensacja ta zachodząca w torze chrominancji (dekoderze koloru)
odbiornika telewizji kolorowej systemu PAL polega na tym, że sygnał chrominancji Fa występujący w
linii a jest opóz
niony o 64 �s w stosunku do sygnału chrominancji Fb, który występuje w następnej
linii b danego półobrazu. Następnie opóz
niony o 64 �s sygnał Fa jest sumowany z sygnałem F o
odwróconej (przeciwnej) fazie. W wyniku takiego zsumowania sygnały chrominancji Fa i Fh dwóch
kolejnych linii dodają się geometrycznie, wskutek czego zakłócenia fazowe (+"Ć) i (-"Ć) znoszą się
wzajemnie, a kąt fazowy Ć odebranego sygnału chrominancji ma taką samą wartość, jak po stronie
nadawczej (rys. 31 c). Oznacza to, że kolory odebrane przez odbiornik są takie same jak kolory
nadane.
Rys. 31. Zmiany kolorów spowodowane błędem fazowym: a) zmiana fazy sygnału chrominancji o kąt "Ć powoduje zmianą
odbieranego koloru (NTSC), b) zmiana fazy sygnałów chrominancji Fa i Fb dwóch kolejnych linii w systemie PAL, c) faza
wypadkowego sygnału chrominancji F w wyniku złożenia dwóch sygnałów chrominancji Fa i Fb obciążonych błędem
fazowym "Ć.
5.3. Krótka charakterystyka systemu telewizji kolorowej SECAM
System telewizji kolorowej SECAM powstał we Francji w 1959 r. SECAM to skrót utworzony z
pierwszych liter nazwy systemu w wersji oryginalnej, tj. Seąuntiel Couleur A Memoire, co w języku
polskim oznacza kolejność kolorów i pamięć.
Kolejność kolorów jest związana ze sposobem nadawania sygnałów różnicowych koloru D'R i D'B, a
pamięć oznacza linię opóz
niającą 64 �s, która w odbiorniku służy do opóz
nienia o jedną linię tych
sygnałów względem siebie, w celu otrzymania dla każdej linii obrazu dwóch sygnałów różnicowych
D'R i D'B.
Założenia systemu SECAM:
1. Europejski standard analizy obrazu.
2. Sygnał luminancji jest zgodny z sygnałem luminancji systemu NTSC i PAL
E Y = 0,30E R + 0,59E G + 0,11E B .
2. Pasmo częstotliwości sygnału luminancji wynosi od O do 5,5 MHz.
3. Sygnały różnicowe koloru:
D'B=1,5(E'B - E'Y)  sygnał różnicowy koloru niebieskiego,
D'R = -1,9(E R  E Y)  sygnał różnicowy koloru czerwonego.
5. Podnośne spoczynkowe dla sygnałów różnicowych (podnośne chrominancji):
f0B = 4,25 MHz  podnośna sygnału różnicowego D'B,
f0R = 4,406 MHz  podnośna sygnału różnicowego D B .
6. Sygnał chrominancji powstaje w wyniku modulacji FM podnośnych f0B i f0R sygnałami
różnicowymi D'R i D'B .
7. Sygnał różnicowy D'B o paśmie 0�1,5 MHz moduluje częstotliwościowo podnośną f0B, w
wyniku czego powstaje sygnał zmodulowany chrominancji PCD B koloru niebieskiego.
8. Sygnał różnicowy D'R o paśmie 0�1,5 MHz moduluje częstotliwościowe podnośną , w
wyniku czego powstaje sygnał zmodulowany chrominancji PCD R koloru czerwonego.
9. Sygnały sinusoidalne podnośnych f0B i f0R nie są wygaszane przy nadawaniu.
10. Impulsy identyfikacji kolorów mają kształt trapezowy i są nadawane w liniach wygaszonych
w czasie trwania wygaszania półobrazów (w każdym półobrazie nadaje się po 9 impulsów
identyfikacji).
W odróżnieniu od systemów NTSC i PAL, system SECAM jest systemem kolejnoliniowym, gdyż
dla każdej linii obrazu kolorowego nadaje się sygnał luminancji E'Y i tylko jeden z sygnałów
różnicowych D B lub D'R . Sygnały różnicowe występują w liniach nadawanych na przemian, tj. D'B,
D'R, D'B, D'R itd. (rys. 32).
W odbiorniku telewizji kolorowej systemu SECAM dla danej linii odtwarzanego obrazu otrzymuje się
dwa sygnały różnicowe D'B i D'R , mimo że w linii nadaje się tylko jeden sygnał różnicowy. Zapewnia
to linia opóz
niająca 64 �s, która sygnał różnicowy linii już odtworzonej  pamięta" przez czas trwania
linii aktualnej, tj. 64 �s. Na przykład przy odtwarzaniu linii n + 2 rysunku 32 będą demodulowane
dwa sygnały: sygnał PCD B(n+2) - linia (n + 2)  i sygnał PCD R(n+1) linii poprzedniej (n + l).
Rys. 32. Sygnały wizyjne w kolejnych liniach półobrazu w systemie SECAM
Dzięki takiemu systemowi demodulacji w odbiorniku telewizyjnym systemu SECAM dla każdej linii
półobrazu otrzymuje się dwa sygnały różnicowe koloru D'R iD'B sygnał luminancji. Na podstawie tych
sygnałów odtwarza się trzy podstawowe, kolorowe sygnały wizji E B, E G, E'R, służące do odtworzenia
kolorowej treści każdej linii obrazu.
Na rysunku 33 przedstawiono ogólną ideę nadawania i odbioru sygnałów wizyjnych w systemie
SECAM.
Rys. 33. Schemat ideowy nadawania i odbiory sygnału w systemie SECAM
Dzięki takiemu systemowi demodulacji w odbiorniku telewizyjnym systemu SECAM dla
każdej linii półobrazu otrzymuje się dwa sygnały różnicowe koloru D'R i D'B sygnał luminancji. Na
podstawie tych sygnałów odtwarza się trzy podstawowe, kolorowe sygnały wizji E B, E G, E'R,
służące do odtworzenia kolorowej treści każdej linii obrazu.
Na rysunku 33 przedstawiono ogólną ideę nadawania i odbioru sygnałów wizyjnych w systemie
SECAM.
Przy nadawaniu sygnałów różnicowych koloru, D'R i D'B, przełącznik elektroniczny sterowany
przebiegiem prostokątnym o częstotliwości linii (fH = 15625 Hz) podaje na przemian co linię do
modulatora FM jeden z sygnałów D'R lub D'B . Po modulacji częstotliwościowej podnośnych f0B i f0R
sygnałami różnicowymi otrzymuje się sygnały PCD B i PCD R które są sumowane z sygnałem
luminancji E'r
W odbiorniku kolorowym układ rozdzielający wydziela z sygnału CYXS sygnały chrominancji
PCD B i PCD R oraz sygnał luminancji E'Y . Sygnały chrominancji (ciągi naprzemiennych sygnałów
PCD B i PCD R) są rozdzielane na tor bezpośredni (1) i tor opóz
niony z linią opóz
niającą 64 �s (2). Na
obu wejściach przełącznika krzyżowego występują te same ciągi sygnałów: PCD B i PCD R , PCD B...
opóz
nione wzajemnie o jedną linię, czyli o 64 �s. Dzięki temu przy demodulowaniu sygnałów
chrominancji jednej linii obrazu występuje sygnał chrominancji tej linii, np. PCD B, i sygnał
chrominancji PCD B linii poprzedniej (już odtworzonej). Z otrzymanych po demodulacji FM dwóch
sygnałów różnicowych koloru i sygnału E'Y w macierzach dekodujących są wytwarzane trzy
podstawowe sygnały koloru E'R, E'G , E B do sterowania kineskopu kolorowego.
Pracę przełącznika elektronicznego po stronie nadawczej i przełącznika krzyżowego w odbiorniku
synchronizują impulsy identyfikacji kolorów, które jako składnik sygnału CYXS są nadawane do
odbiornika telewizyjnego systemu SECAM.