SECAM

SÉCAM или SECAM (от фр. Séquentiel couleur avec mémoire, позднее Séquentiel couleur à mémoire — последовательный цвет с памятью; произносится [сека́м]) — система аналогового цветного телевидения, впервые применённая во Франции. Исторически, она является первым европейским стандартом цветного телевидения.

Технические особенности

Спектр телевизионного сигнала SECAM

Как и все аналоговые телевизионные стандарты, SECAM является адаптированным и совместимым с более старым монохромным (чёрно-белым) телевещанием. В адаптированных аналоговых стандартах цветного телевещания дополнительный сигнал цветности передается в высокочастотной области спектра монохромного телесигнала.

В подавляющем большинстве случаев сочетается с европейским стандартом разложения 625/50, отображая на экране 576 активных строк. Другое обозначение этого стандарта — 576i. Однако, встречаются сочетания SECAM с другими стандартами. Например во Франции и Монако до 1984 года существовал телевизионный стандарт, основанный на 819 строках разложения, применявший систему SECAM.

Как известно из природы зрения человека, ощущение цвета складывается из трех составляющих: красного (R), зелёного (G) и синего (B) цветов. Такую цветовую модель обозначают аббревиатурой RGB. На основе психофизиологических исследований было установлено, что разрешающая способность человеческого зрения в разных цветах разная (Человеческий глаз неравномерно чувствителен к цвету, Наиболее точно, детально различаются оттенки цвета в середине видимого спектра), к тому же, отсутствие цвета на мелких деталях движущегося изображения почти незаметно. Поэтому, а также, для совместимости с чёрно-белым телевидением, вместо трёх сигналов основных цветов передаются монохромный сигнал Y и цветоразностные сигналы R-Y и B-Y. В системе SECAM используют цветовую модель YDbDr (разновидность YUV).

Сигнал цветности в стандарте SECAM передается в частотной модуляции (ЧМ), по одной цветовой составляющей в одной телевизионной строке, поочередно. В качестве недостающих строк используют предыдущий сигнал R-Y или B-Y соответственно, получая его из памяти. Так, когда передатчик передаёт только сигнал R-Y, служащий для воздействия на красные люминофоры одной строки, память приводит в действие синие люминофоры, передавая на них те же цветовые изменения, что были в предыдущей строке, когда принимался сигнал B-Y. Длительность запоминания равна времени передачи одной строки. Следовательно, в телевидении с разложением на 625 строк длительность запоминания составляет 64 мкс.

В аналоговых телевизионных приемниках для реализации памяти используется линия задержки. Во время обратного хода луча после каждой строки производится двойная коммутация, чтобы направить приходящий сигнал на соответствующую электронную пушку, а сигнал, выходящий из линии задержки, направить на электронную пушку, которая непосредственно получала прямой сигнал во время передачи предыдущей строки. Поскольку создание линии задержки, по которой проходил бы электрический сигнал затруднительно в силу слишком большого промежутка времени — 64 мкс, вместо электрических сигналов используется ультразвук. Сигналы с частотой, изменяющейся от нуля до 1,5 МГц, порождают на входе линии задержки соответствующие механические колебания, которые на прохождение затрачивают 64 мкс. Затем они вновь преобразуются в электрические сигналы. Первые линии задержки представляли собой стержень из твердого материала, на концах которого находились пьезоэлементы. Следующее поколение линий задержки было выполнено в виде прямоугольной пластины, а пьезоэлементы располагались по углам. Это позволяло уменьшить габариты за счет многократного отражения колебаний от ребер прямоугольника. Электромеханическое преобразование основано на явлении пьезоэлектричества (возникновение колебаний в некоторых кристаллах, таких как кварц или титанат при приложении изменяющихся электрических напряжений и наоборот, возникновение электрических напряжений при колебании таких кристаллов). Т.о. в линии задержки к каждому концу стального стержня прикреплен пьезоэлектрический кристалл. Установленный на входе кристалл преобразует электрические сигналы в механические колебания. Эти колебания распространяются вдоль стержня и через 64 мкс достигают второго пьезоэлектрического кристалла, где порождают электрические сигналы той же формы, какие были приложены на вход. В современной технике используется цифровая обработка сигналов, включающая задержку сигнала путем сохранения в оперативной памяти сигнального процессора.

Объективно, цветное телевизионное изображение в стандарте SECAM имеет в два раза меньшее разрешение по вертикали, чем монохромное изображение. Субъективно, в силу большей чувствительности глаза к яркостной составляющей, на среднестатистических картинках такое ухудшение почти не заметно. Применение цифровой обработки сигнала ещё больше сглаживает этот недостаток.

Применение частотной модуляции, поочередной передачи цветового сигнала и цветовой модели YDbDr является отличительной особенностью SECAM от других телевизионных аналоговых стандартов. То, что в SECAM, в отличие от систем PAL и NTSC, сигналы цветности передаются поочередно, модулируя поднесущую по частоте, позволяет сохранить цветовой фон изображения без изменений при фазовых или амплитудных искажениях.

Согласно всесторонним исследованиям, проведённым в 1965–66 г. г. в ОСЦТ-2 (Опытная станция цветного телевидения) той и другой систем, при выборе лучшей для широкого внедрения её в СССР, ни одна из двух систем не показала решающих технических или экономических преимуществ перед другой^[1]. Преимуществом системы SECAM была меньшая чувствительность к искажениям при передаче по междугородным линиям и при видеозаписи; недостатком — усложнение аппаратуры при микшировании сигналов.

Версии SECAM

В мире используются несколько модификаций стандарта SECAM. Способ передачи цветоразностных сигналов во всех случаях одинаковый, включая так называемые предыскажения, а отличаются только методом кодирования монохромного видеосигнала, кодирования звука и шириной спектра. На самом деле, мог отличаться ещё и способ опознавания цвета — поскольку в каждой строке передаётся только один сигнал, декодер должен правильно определять, какой именно. Для этого мог применяться способ, аналогичный «вспышкам» в системах PAL и NTSC — в невидимой части строки, в конце гасящего импульса передавалась немодулированная поднесущая, в случае SECAM либо 4,406 МГц, либо 4,25 МГц, по значению частоты и происходило опознавание. Другой способ — передача специально модулированных сигналов в конце кадрового гасящего импульса, где поднесущие принимали крайние возможные значения через строку, что упрощало опознавание, особенно, в условиях помех. В настоящее время этот способ либо не используется, либо является резервным, например, в России передаются оба сигнала одновременно, а во Франции — только первый вариант. Но исходно основным был второй вариант, и когда-то в СССР и странах северной Африки использовался только он.

Стандарт	Число строк	Частота кадров	Полоса канала	Полоса сигнала	Кодирование видеосигнала	Поднесущая звука	Модуляция звука	Страна
SECAM-L	625	25	8 МГц	6 МГц	Позитивное	+6,5 МГц	АМ	Франция
SECAM-K1	625	25	8 МГц	6 МГц	Негативное	+6,5 МГц	FM	Бывшие заморские владения Франции
SECAM В/G	625	25	7 МГц(МВ), 8 МГц (ДМВ)	5 МГц	Негативное	+5,5 МГц	FM	Греция, некоторые страны Ближнего Востока, Индия
SECAM D/K	625	25	8 МГц	6 МГц	Негативное	+6,5 МГц	FM	Россия, СНГ

Вариант MESECAM (англ. Middle East SECAM — SECAM Ближнего Востока) не является стандартом и используется только при записи на магнитную ленту в формате VHS на видеомагнитофоны, предназначенные для стандарта PAL. При записи на магнитную ленту во всех бытовых стандартах цветоразностному сигналу отводится область более низких частот, а спектр в целом оказывается инвертированным, по сравнению со спектром исходного телесигнала. Описанный стандартом процесс обработки цветоразностных сигналов для системы SECAM включает деление поднесущих на 4 и подавление верхней боковой полосы. В варианте MESECAM для упрощения схемы видеомагнитофона используется та же схема обработки сигнала, что и для стандарта PAL — сигнал переносится в низкочастотную область с помощью дополнительного гетеродина, при этом в формате PAL сохраняются не только частотные, но и фазовые соотношения сигналов, для SECAM сохранение фазы не обязательно.

История

• 1956 год — начало разработки стандарта во Франции
• 1961 год — разработана первая версия стандарта SECAM I, в этой версии цветовые поднесущие передавались на одной частоте
• 1965 год — SECAM III (он же SECAM Optimised) представлена на ассамблее CCIR (Международный консультативный комитет по радио). Это и есть используемый в настоящее время стандарт SECAM («III» больше не указывается). В этом же году в СССР разработан и запатентован собственный улучшенный стандарт НИИР (он же SECAM-IV, он же NIR или NIIR).
• 1967 год — началось цветное телевизионное вещание в стандарте SECAM (SECAM-III) во Франции и СССР

Бытует расхожее мнение, что стандарт SECAM был принят в СССР по политическим мотивам, в пику США с их стандартом NTSC. На самом деле, выбор осуществлялся на конкурентной основе из четырёх существовавших тогда вариантов (НИИР, PAL, SECAM и NTSC). Сравнение проводилось путём трансляции сигналов по существующим тогда радиорелейным линиям (не самого подходящего качества) и записи на видеомагнитофон «Кадр-1Ц». Считается, что SECAM в этих условиях показал наилучшее качество. Стандарт НИИР тогда был только в макете и потенциально мог превосходить своих конкурентов. Когда стало очевидно, что выбор может остановиться на отечественной системе НИИР, французы существенно снизили стоимость лицензии на SECAM, к тому же аппаратура SECAM была готова к серийному производству. Это и стало решающим фактором при принятии нового стандарта в СССР.

Также существует версия, что решающим фактором в пользу SECAM был тот факт, что в декодерах SECAM не требуется кварцевый резонатор — дефицитный и дорогой на тот момент радиокомпонент, а к ультразвуковой линии задержки предъявлялись более скромные требования по точности, чем в стандарте PAL.

Также имеются стандарты, обозначаемые буквами от A до N (см. Стандарты телевизионного вещания). Это стандарты телевещания, разные комбинации этих букв обозначают диапазон вещания. К примеру, аббревиатура D/K будет означать, что в этом стандарте будет вещание как в метровом диапазоне, так и в дециметровом.

География распространения

Система SÉCAM в настоящее время является основной системой цветного аналогового телевидения в России и Франции. Кроме России и Франции она также применяется в ряде стран, Монако, Люксембурге, Иране^{[источник не указан 619 дней]} и бывших французских колониях и заморских владениях, странах СЭВ. С падением СССР в Восточной Европе система SÉCAM стала постепенно вытесняться системой PAL.

В настоящее время эфирное вещание телевизионных каналов в России ведётся в системе SÉCAM, однако в сетях кабельного вещания подавляющее большинство аналоговых телевизионных каналов, в том числе и представленных в открытом эфире, передаётся в системе PAL, что делает невозможным их просмотр на старых советских телевизорах в цвете.

Бэкронимы

В шутку принято расшифровывать аббревиатуру SECAM как «System Essentially Contrary to American Method» (система, существенно противоположная американской).

Примечания

1. ↑ http://www.tvmuseum.ru/catalog.asp?ob_no=4626 Технические аспекты развития телевидения в России (Взгляд из-под палубы)

Для улучшения этой статьи желательно?: Найти и оформить в виде сносок ссылки на авторитетные источники, подтверждающие написанное. Проставив сноски, внести более точные указания на источники.