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Kapitel 6 (Seite 74) Das NTSC-Farbfernseh-Verfahren

Vorbemerkung

Das NTSC-Verfahren wird hier an erster Stelle behandelt, da es die Grundlage für das PAL-Verfahren und - wenn auch in etwas geringerem Maß - für das SECAM-Verfahren darstellt.

Das NTSC-Farbart-Signal

In Kapitel 3 wurde dargelegt, daß man jede Farbart durch die zwei Farb-Differenzsignale (R-Y) und (B-Y) darstellen kann. Das nicht reduzierte Primär-Farbart-Signal ist die geometrische Summe der beiden Farb-Differenzsignale.

Der Winkel, den das Primär-Farbart-Signal gegen die (B-Y)-Richtung bildet, ist mit dem Verhältnis der Werte von den zugehörigen Farb-Differenzsignalen festgelegt.

Diesem Winkel ist der Farbton zugeordnet. Der Betrag des nicht reduzierten Primär-Farbart-Signals ist mit der Wurzel aus der Summe der Quadrate von den zwei Farb-Differenzsignalen gegeben. Er kennzeichnet den Farbsättigungsgrad bei bekanntem Leuchtdichte-Signal Y.

Um eine Wechselspannung zu erhalten, die in entsprechender Weise die Farbart darstellt, zerlegt man den Farbträger in zwei Komponenten, die beide um ein Viertel einer Periode gegeneinander phasenverschoben sind und moduliert

  • • die Amplitude der einen Farbträger-Komponente mit dem Farb-Differenzsignal (R-Y) sowie
  • • die Amplitude der anderen (um 90° nacheilenden) Komponente des Farbträgers mit dem Farb-Differenzsignal (B-Y) derart,
  • • daß der Farbträger dabei unterdrückt wird, und
  • • addiert die beiden Modulations-Ergebnisse.


Die Summe der beiden Modulations-Ergebnisse stellt das nicht reduzierte Farbart-Signal dar.

Die Quadratur-Modulation (QUAM)

Eine solche Modulation bezeichnet man als Quadratur-Modulation (abgekürzt Quam) mit Träger-Unterdrückung. Die Träger-Unterdrückung wurde im Interesse der Kompatibilität gewählt. Man erreicht damit die kleinste Störung bei Schwarz-Weiß-Fernseh-Wiedergabe einer Farbfernseh-Sendung, weil bei unbunten oder Bildern mit kleinem Farbsättigungsgrad praktisch kein Signal mit Farbträger-Frequenz vorhanden ist.

Zum Bild 6.01

Bild 6.01 zeigt die bei dieser Quadratur-Modulation geltenden Zusammenhänge, wie sie für vier Farben, d. h. für jeweils konstante Werte der Farb-Differenzsignale (B-Y) und (B-Y) gelten.

Die beiden zusammengehörenden Farb-Differenzsignale sind in jedem Fall den Amplituden der zwei gegeneinander um 90° phasenverschobenen Farbträger-Komponenten aufmoduliert, wobei der Farbträger unterdrückt ist.

Die Augenblickswerte des nicht reduzierten Farbart-Signals ergeben sich als Summen der jeweils zum selben Zeitpunkt gehörenden Augenblickswerte der beiden Modulations-Ergebnisse.

In Bild 6.01 bedeuten:

  • a) die eine Farbträger-Komponente,
  • b) die andere, um 90° nacheilende Farbträger-Komponente,
  • c) das der Farbträger-Komponente a) aufzumodulierende (R-F)-Signal,
  • d) das der Farbträger-Komponente b) aufzumodulierende (B-7)-Signal,
  • e) die aus den Werten der Farb-Differenzsignale folgenden nicht reduzierten Primär-Farbart-Signale.
  • f) das Ergebnis der Modulation der Farbträger-Komponente a) mit dem (B-Y)-Signal bei unterdrücktem Farbträger,
  • g) das Ergebnis der Modulation der Farbträger-Komponente
  • h) der zeitliche Verlauf des nicht reduzierten Farbart-Signals, nämlich der Summe aus den Modulations-Ergebnissen f) und g),
  • i) das nicht reduzierte Farbart-Signal (h) als Zeiger dargestellt. Zeigerlängen und Zeiger-Phasenlagen entsprechen den Längen und Winkelstellungen der nicht reduzierten Primär-Farbart-Signale (e).

.

Unterdrückter Farbträger

Im vorangehenden Abschnitt wurde erläutert, daß es sich bei der für das NTSC-Verfahren angewendeten Quadratur-Modulation um zwei Amplituden-Modulationen mit Träger-Unterdrückung handelt.

Dem scheint das, was in Bild 6.01 gezeigt ist, zu widersprechen: In den dort veranschaulichten vier Fällen tritt nämlich das Farbart-Signal mit der Farbträger-Frequenz auf. Das wird im folgenden erklärt.

Die Zahlenwerte der beiden Farb-Differenzsignale können sowohl positiv wie negativ sein. Dem entsprechen die Phasenlagen 0° und 180° in den Ergebnissen der Amplitudenmodulation der beiden Farbträger-Komponenten nur beim Unterdrücken des Trägers:

Bei Amplitudenmodulation ohne Träger-Unterdrückung wird im Modulationsergebnis die Amplitude bei positiven Werten des aufzumodulierenden Signals erhöht und bei negativen Werten dieses Signals vermindert. Eine Umkehr der Phasenlage ergibt sich hierbei nicht. Der Phasenwechsel zwischen 0° und 180° tritt tatsächlich nur bei unterdrücktem Träger auf.

Jedem der vier in Bild 6.01 behandelten Fälle liegt eine Bildstelle zugrunde, die eine durchweg gleichbleibende Farbe (konstante Farbart und konstante Leuchtdichte) hat. Entsprechend sind die Farb-Differenzsignale für jeden der vier Fälle zeitlich konstant. Bei der hier verwendeten Amplitudenmodulation mit Träger-Unterdrückung werden die Amplituden der Farbträger-Komponenten entsprechend den Beträgen der aufzumodulierenden Farb-Differenzsignale geändert.

Negative Werte der Farb-Differenzsignale bewirken zusätzlich die entgegengesetzte Phasenlage. Signale mit Farbträger-Frequenz bleiben also bestehen. Beide Modulations-Ergebnisse (f und g in Bild 6.01) treten daher mit der Farbträger-Frequenz auf. Deshalb hat auch das Farbart-Signal (als Summe der zwei Modulations-Ergebnisse) die Farbträger-Frequenz.

Bei der Quadratur-Modulation mit Farbträger-Unterdrückung bleibt somit der Farbträger erhalten, wenn es sich um das Übermitteln des Inhaltes einer Bildstelle mit einheitlicher Farbart und Leuchtdichte handelt. In diesen Fällen tritt das Farbart-Signal ausschließlich mit der Farbträger-Frequenz auf. (Dabei ist die zeilenweise Austastung von Farbart- und Leuchtdichte-Signal nicht berücksichtigt.)

Anders ist es, wenn ein in seiner Farbe schwankender Bildinhalt zu übermitteln ist, wenn also entweder die Farbart oder die Leuchtdichte oder die Farbart und die Leuchtdichte schwanken.

Dabei ergeben sich zwei Seitenbänder, deren Frequenzen von der Trägerfrequenz nach oben bzw. unten um die Schwankungsfrequenz abweichen. Aber auch in diesem Fall verbleibt im Ergebnis der Quadratur-Modulation mit Träger-Unterdrückung meistens ein trägerfrequenter Anteil. Dieser Anteil kommt immer zustande, wenn das zeitliche Mittel der Augenblickswerte des Primär-Farbart-Signals von Null verschieden ist. Das ist normalerweise beim Farb-Fernsehen der Fall.

Man beachte: In diesem Abschnitt wurden immer die Konstanz bzw. die Schwankungen der Farbe der zu übermittelnden Bildstelle und nicht nur der Farbart allein zugrunde gelegt. Das ist notwendig, weil das nicht reduzierte Primär-Farbart-Signal, dessen Komponenten die beiden Farb-Differenzsignale sind, sich bezüglich seines Betrages bei gegebener Farbart proportional zum Leuchtdichte-Signal ändert.

Schwankungen der zu übertragenden Leuchtdichte bedeuten deshalb sogar bei gleichbleibender zu übertragender Farbart dementsprechende Schwankungen des Primär-Farbart-Signals.

Reduzierte Farb-Differenzsignale

Für die folgenden Überlegungen wird angenommen, daß die Farbfernseh-Kamera auf eine weiße (ideal reflektierende) Fläche gerichtet ist, die von drei Lichtquellen mit den Farbarten der drei beim Farb-Fernsehen benutzten Grundfarben beleuchtet wird. Die Intensitäten der drei Lichtquellen sollen so gewählt sein, daß die Addition der drei Strahlungen Weiß ergibt.

Die Lichtquellen sollen so angeordnet sein, daß auf der weißen Fläche neben einem weißen und einem schwarzem Streifen sechs verschiedenfarbige senkrechte Farbstreifen gleicher Breite entstehen (Farbbalken-Muster).

Man erhält außer den Farbbalken mit den Farbarten der drei Grundfarben Rot, Grün und Blau noch Farbbalken mit den Farbarten der zugehörigen Komplementärfarben Cyan, Magenta und Gelb, wenn man die entsprechenden Streifen mit der Farblichtstrahlung von zwei der drei Lichtquellen gleichzeitig beleuchtet.

Weiß entsteht durch gleichzeitiges Beleuchten mit allen drei Lichtquellen, Schwarz entsteht ohne Beleuchtung.

Die Reihenfolge der Farbbalken wird so gewählt, daß die Leuchtdichte von links nach rechts abnimmt.

Der Wert der jeweiligen Leuchtdichte ist mit der Gleichung
Y = 0,30 • R + 0,59 • G + 0,11 • B
gegeben.
.

Die Farbbalken-Treppe auf dem Oszillogramm

Bei der hier gewählten Reihenfolge und Anordnung der Farbbalken nimmt das Oszillogramm des Leuchtdichte-Signals für eine Zeilenperiode die Form einer Treppe an (Bild 6.02), wobei die zu den einzelnen Farbbalken gehörenden Leuchtdichte-Werte bei Schwarz-Weiß-Wiedergabe die den einzelnen Farbarten entsprechenden Graustufen darstellen.

Die Zahlenangaben in Bild 6.02 beziehen sich auf den Modulationsbereich des Leuchtdichte-Signals, der sich vom Weißpegel (10% des Synchronwertes) bis zum Schwarzpegel (70%° des Synchronwertes) erstreckt. Es handelt sich hier um die maximal möglichen Werte. Für Weiß (Y = 1) ist daher der gesamte Bereich ausgenutzt (Spitzenweiß).

Die Farbartsignale kommen hinzu

Zu den Leuchtdichte-Signalen kommen für die farbige Wiedergabe der Farbbalken noch die Farbartsignale. Diese überlagern sich den zugehörigen Leuchtdichte-Signalen.

In Bild 6.02 müßten demnach Wechselspannungen mit der Farbträger-Frequenz zu den Werten der Leuchtdichte-Treppe addiert werden. Die Scheitelwerte dieser Wechselspannungen sind bei Quadratur-Modulation mit Träger-Unterdrückung gleich den Beträgen der nicht reduzierten Farbart-Signal-Zeiger Fn, die ihrerseits gleich den Beträgen der aus jeweils zwei Farb-Differenz-Signalen gebildeten nicht reduzierten Primär-Farbart-Signale sind.

Die Werte für die optimalen Farbbalken

Unter der Voraussetzung, daß die Primär-Farbsignale jeweils ihren Maximalwert Umax = 1V haben, erhält man für die einzelnen Farbbalken :

Farbbalken R G B Y \Pn\ = Fn
Weiß 1 1 1 1 0
Gelb 1 1 0 0,89 0,89
Cyan 0 1 1 0,7 0,76
Grün 0 1 0 0,59 0,83
Magenta 1 0 1 0,41 0,83
Rot 1 0 0 0,3 0,76
Blau 0 0 1 0,11 0,89
Schwarz 0 0 0 0 0

.

Leuchtdichte- Reduktion für das Schwarz-Weiß-Fernsehen

In Bild 6.03 ist angedeutet, wie sich für die einzelnen Farbbalken die Wechselspannungen der zugehörigen nicht reduzierten Farbart-Signale mit den Scheitelwerten \Pn\ = Fn zu den Werten der Leuchtdichte-Signale Y addieren.

Man erkennt, daß dabei die Grenzen des für das Schwarz-Weiß-Fernsehen festgelegten Leuchtdichte-Modulationsbereiches zum Teil erheblich überschritten werden.

Diese Übermodulation ist abhängig von der Leuchtdichte und vom Farbsättigungsgrad. Die größte Übermodulation, die allerdings nur selten auftritt, erfolgt bei maximal möglicher Leuchtdichte und bei für das Farb-Fernsehen maximal möglicher Sättigung, so wie es bei dem gewählten Farbbalken-Muster und der entsprechenden Einstellung der Farbfernseh-Kamera der Fall ist.

Es wurde festgelegt, daß die Übermodulation für diese extremen Bedingungen höchstens das 1,33fache des Leuchtdichte-Modulationsbereiches erreichen darf.

Bild 6.03 zeigt, daß dieser Wert bei allen Farbbalken überschritten wird. Daraus folgt, daß die Scheitelwerte der nicht reduzierten Farbart-Signale verkleinert werden müssen.

Das geschieht in der Weise, daß man die Farb-Differenzsignale (R-Y) um den Reduktionsfaktor 0,88 und die Farb-Differenzsignale (B-Y) um den Reduktionsfaktor 0,49 vor der Quadraturmodulation verringert.

Diese Reduktion muß natürlich im Empfänger nach der Demodulation rückgängig gemacht werden.

Die korrekten Schwarz-Weiß-Werte

In der folgenden Tabelle sind die Werte der Farb-Differenzsignale (R-Y) und (B-Y) nach der Reduktion sowie die sich daraus ergebenden Beträge \P\ der Primär-Farbart-Signale für die verwendeten Farbbalken (maximale Leuchtdichte und maximal möglicher Sättigungsgrad) zusammengestellt:

Farbbalken (R-Y) /1,14 (B-Y) /2,03 \P\ = F
Weiß 0 0 0
Gelb 0,096 -0,44 0,44
Cyan -0,61 +0,15 0,63
Grün -0,52 -0,29 0,59
Magenta + 0,52 +0,29 0,59
Rot +0,61 -0,15 0,63
Blau -0,096 +0,44 0,44
Schwarz 0 0 0

.

Bild 6.04 zeigt das hierzu gehörende FBAS-Signal für eine Zeilenperiode. In Bild 6.05 ist das entsprechende Signal für ein Farbbalken-Muster mit verminderter Leuchtdichte dargestellt. Dabei ist für die jeweiligen Werte von E, G und B nur 0,75 angenommen.

Die NTSC-Farbträger-Frequenz

Mit Rücksicht auf die Kompatibilität wird beim Farb-Fernsehen das Verfahren der Frequenz- verkämmung angewendet (siehe Kapitel 2). Beim NTSC-Verfahren benutzt man den Halbzeilen-Offset, wobei die Häufungen des Farbart-Signal-Kammspektrums genau in die Mitte der Lücken des BAS-Kammspektrums fallen.

Beim Halbzeilen-Offset ist die Farbträger-Frequenz ein ungeradzahliges Vielfaches der halben Zeilenfrequenz.

Mit fz = 15.625Hz und (2n+1)=567 erhält man die beim NTSC-Verfahren festgelegte Farbträger-Frequenz

f(FT) = 283,5 • 15.625 Hz = 4,4296875 MHz
.

Farb-Synchronisier-Signal (Burst)

Da der Farbträger die Bildwiedergabe - insbesondere im Schwarz-Weiß-Empfänger - stören würde, wird er beim NTSC-Verfahren nicht mit übertragen.

Doch braucht man den Farbträger auf der Empfängerseite bei der Demodulation der Farbart-Signale. Es besteht somit die Notwendigkeit, den Farbträger im Empfänger wiederherzustellen (zu regenerieren), wobei die Phasendifferenz zwischen dem regenerierten Farbträger und den Farbart-Signalen möglichst genau wie im Sender sein soll.

Um diese Farbträger-Regeneration zu ermöglichen, wird der Farbträger dem Gesamtsignal impulsweise zugefügt und mit ihm ausgesendet. Das geschieht, indem man den Farbträger als Hf-Impuls auf der hinteren Schwarzschulter eines jeden Zeilen-Synchronisier-Impulses überträgt.

Diesen Impuls bezeichnet man allgemein als Farb-Synchronisier-Impuls oder Burst.

Er umfaßt entsprechend der NTSC-Norm 8...11 Perioden des Farbträgers. Weil der Zeilen-Austastimpuls im Interesse der Kompatibilität nicht verlängert werden darf, kann man die Zeilen-Gleichlaufimpuise (die Zeilen-Synchronisier-Impulse) etwas kürzer als beim Schwarz-Weiß-Fernsehen machen und erreicht damit auf der hinteren Schwarzschulter etwas mehr Platz (siehe Bild 6.06).

Nach der NTSC-Norm ist der Burst-Zeiger gegenüber der Bezugsrichtung (positive (B-Y)-Richtung) um 180° gedreht.

Ein vollständiges Zeigerdiagramm des Farbart- Signals bei Quadratur-Modulation mit Träger-Unterdrückung

In Bild 6.07 ist ein Zeigerdiagramm des Farbart-Signals dargestellt.

Es gilt für maximale Leuchtdichte und die maximalen Farbsättigungsgrade, die beim Farb-Fernsehen möglich sind. Die einzelnen Zeiger gelten für die Farbarten der drei Grundfarben.

Da bei Quadratur-Modulation mit Träger-Unterdrückung die Zeiger der Farbart-Signale genaue Abbilder der aus jeweils zwei Farb-Differenzsignalen gebildeten Primär-Farbart-Signale sind, kann Bild 6.07 direkt aus Bild 3.10 abgeleitetwerden :

In Abszissenrichtung werden die F(B-Y)-Komponenten der Farbart-Signale (Komponenten in (B-Y)-Richtung) und in Ordinatenrichtung die F(R-Y) Komponenten der Farbart-Signale (Komponenten in (R-F)-Richtung) aufgetragen.

Diese Komponenten erhält man aus Bild 3.10, indem man die entsprechenden Werte in (B-Y)-Richtung durch 2,03 dividiert oder mit 0,49 multipliziert und in (R-Y)-Richtung durch 1,14 dividiert oder mit 0,88 multipliziert.

Die drei Farbart-Signal-Zeiger, die in dem Bild 6.07 mit Fr, Fg und Fb bezeichnet sind, stellen die maximalen Signalspannungen, die für die Farbarten der Grundfarben Rot, Grün und Blau gelten, nach Betrag und Phase dar.

Die einzelnen Strecken, die das Sechseck bilden, entstehen, wenn man jeweils einen dieser Farbart-Signal-Zeiger vom Mittelpunkt bis an die Zeigerspitze jeweils eines anderen dieser Farbart-Signal-Zeiger parallel zu sich selbst verschiebt.

Demgemäß bedeutet z. B. der Eckpunkt Fm (Magenta) des Sechsecks die Summe aus den maximalen Zeigern für die Farbarten Rot und Blau, der Punkt Fge (Gelb) die Summe der maximalen Zeiger für die Farbarten Rot und Grün.

Hieraus folgt:

Jeder Punkt der Sechseckfläche kann die Spitze eines das Farbart-Signal darstellenden Zeigers sein.

Außerhalb der Sechseckfläche liegende Zeigerspitzen sind nicht möglich.

Außer dem Sechseck und den Maximal-Zeigern für die Grundfarbarten enthält das Bild 6.07 noch weitere Achsen, nämlich (gestrichelt) die I-Achse und die Q-Achse, sowie eine X-Achse und eine Z-Achse.

Jede Zeigerspitze ist in der Sechseckfläche mit dem zu einem der Achsenkreuze gehörenden Wertepaar festgelegt, d. h.: Man kann der Übertragung des Farbart-Signals entweder das Achsenkreuz (R-Y), (B-Y) oder das Achsenkreuz I,Q (vgl. Bild 3.08) oder das Achsenkreuz X,Z (vgl. Bild 3.09) zugrunde legen.

Mit Rücksicht auf die Eigenheiten der Farbwahrnehmung wählte man anfangs durchweg die Achsen I und Q, später hat man anstelle des I,Q-Achsenpaares aus Gründen der Einfachheit der Empfängerschaltung das X,Z-Achsenpaar bzw. das (R-Y), (B-Y)-Achsenpaar eingeführt.

Das I-Signal und Q-Signal beim NTSC-Verfahren

Beim Original-NTSC-Verfahren, wie es in den USA verwendet wird, benutzt man für die Übertragung der Farbinformation nicht die reduzierten Farb-Differenzsignale 0,88 • (R-Y) und 0,49 • (B-Y), sondern die Komponenten I und Q des reduzierten Primär-Farbart-Signals.

Entsprechend liegen die Farbträger-Komponenten für die Quadratur-Modulation in Richtung der I-Achse und der Q-Achse.

Als Bezugsphase ist jedoch auch beim NTSC-Verfahren die Richtung der positiven (B-Y)-Achse festgelegt. Der Farbsynchronisier-Impuls (Burst), der vom Sender mit ausgesendet wird, hat die dazu entgegengesetzte Phasenlage.

Das I-Q- Achsensystem erhält man durch Drehen des (R-Y)-(B-Y)-Achsensystems um 33° in der dem Uhrzeigersinn entgegengesetzten Richtung (siehe Bild 6.07).

Grenzlinien für die Spektren beim NTSC-Verfahren

Die Signale I und Q wurden mit Rücksicht auf die Besonderheit gewählt, daß man bei kleinen Abmessungen der farbigen Flächen nicht alle Farben gleich gut wahrnimmt (siehe Seiten 33 und 44).

Entsprechend gibt man dem I-Signal eine Bandbreite von etwa 1,8 MHz und dem Q-Signal eine Bandbreite von etwa 0,6 MHz. Unter Berücksichtigung der beim Schwarz-Weiß-Fernsehen festgelegten Grenzlinie der Spektren des BAS-Signals erhält man die Grenzlinien der Spektren beim NTSC-Verfahren (Bild 6.08). Man erkennt, daß beim I-Signal nur eine Restseitenband-Übertragung möglich ist.

Blockschaltplan des NTSC-Coders

Der Blockschaltplan (Bild 6.09), der den Gesamtaufbau des Coders zeigt, unterscheidet sich von dem in Bild 5.01 enthaltenen allgemeinen Blockschaltplan nur in wenigen Punkten:

Zunächst kann man erkennen, daß die Komponenten I und Q des reduzierten Primär-Farbart-Signals verwendet werden. In der zugehörigen I-Q-Matrix werden die Signale I und Q aus den Primär-Farbsignalen gewonnen, wobei sie, wie bei der Quadratur-Modulation erforderlich, reduziert werden.

Des weiteren sieht man, daß der Block, der in Bild 5.01 den Modulator darstellt, hier in den I-Modulator und in den Q-Modulator sowie in eine Additionsstufe aufgegliedert ist. In dem einen Modulator wird die eine Farbträger-Komponente mit dem I-Signal und in dem anderen Modulator die andere Farbträger-Komponente mit dem Q-Signal moduliert.

Zusätzlich enthält der Blockschaltplan nach Bild 6.09 den Burst-Modulator, in dem aus dem Farbträger das Burst-Signal herausgetastet wird. Beim NTSC-Coder ist nicht nur hinter der F-Matrix, sondern auch hinter der I-Q-Matrix, und zwar in der Leitung, mit der das I-Signal weitergegeben wird, je eine Verzögerungsleitung angeordnet.

Die Notwendigkeit der Verzögerungsleitungen

Eine Verzögerung ist überall an den Stellen notwendig, an denen Signale, die zeitlich zusammentreffen müssen, in der vorangehenden Schaltung voneinander verschiedenen Laufzeiten unterliegen.

Die Laufzeiten hängen von den Bandbreiten der von den Signalen durchlaufenden Schaltungen ab. Wie schon erwähnt, fällt die Laufzeit umso kürzer aus, je größer die Durchlaß-Bandbreite der Schaltung ist.

Da die Schaltung, durch die das Y-Signal allein hindurchgeht, auf die größte Bandbreite ausgelegt sein muß, ist es notwendig, hinter sie eine Verzögerungsanordnung zu schalten, die das Y-Signal zusätzlich verzögert. Weiterhin hat aber das I-Signal eine größere Bandbreite als das Q-Signal. Demgemäß muß auch in dem I-Signalweg eine Verzögerungsanordnung eingefügt werden.

Blockschaltplan des NTSC-Farbfernseh-Empfängers

Diesen Blockschaltplan zeigt Bild 6.10. Der Farbteil des Empfängers hat zwei Eingänge. Der eine Eingang ist dem Chroma-Verstärker (Farbart-Signal-Verstärker oder Farbart-Verstärker) zugeordnet. Der andere Eingang gehört zum Burst-Verstärker.

Vom Chroma-Verstärker gelangt das verstärkte Farbart-Signal zu den beiden Demodulatoren, in denen die Komponenten X und Z des Primär-Farbart-Signals (siehe Bild 6.07) als Ergebnisse der Demodulation des Farbart-Signals gewonnen werden. Bei der Demodulation sind zum Gewinnen der Komponenten X und Z zwei gegeneinander entsprechend phasenverschobene Komponenten des Farbträgers erforderlich.

Um das anzudeuten, spricht man in einem solchen Zusammenhang von Synchron-Demoduiation. Mit dem Zufügen einer Farbträger-Komponente zu dem Farbart-Signal ergibt sich eine amplitudenmodulierte Gesamtspannung.

Die Amplitudenmodulation ist ein Abbild der Komponente des Primär-Farbart-Signals, der die Phasenlage der zugefügten Farbträger- Komponente entspricht. Die nachfolgende Demodulation ist eine übliche Amplituden-Demodulation.

Zu den Details :

Im Bild 6.10 sind für die Farbträger-Komponenten zwei voneinander nicht um 90° abweichende Winkel pi1 und pi2 eingetragen. Dazu gehören die X-Komponente und die Z-Komponente des Primär-Farbart-Signals.

Diese Komponenten werden beim NTSC-Verfahren gewählt, weil damit die Demodulator-Schaltung und die anschließende Matrix zum Rückgewinnen der Farb-Differenzsignale (in Bild 6.10 rechts, Mitte) einfacher wird.

An den Ausgängen der beiden Demodulatoren, dem X-Demodulator und dem Z-Demodulator, liegt eine Matrix-Schaltung mit Verstärker.

In dieser Matrix-Schaltung werden aus dem X-Signal und dem Z-Signal die drei Farb-Differenzsignale (R-Y), (G-Y) und (B-Y) oder die Primär-Farbsignale R, G und B gewonnen. Die Verstärkerstufen verstärken die drei Signale soweit, wie dies für das Steuern der Lochmasken-Farbfernseh-Bildröhre erforderlich ist.

Die beiden jeweils benötigten Farbträger-Komponenten werden aus dem Farb-Synchronisier-Impuls (Burst) abgeleitet. Der hierfür erforderliche Burst-Verstärker soll nur den Burst verarbeiten, der auf der hinteren Schwarzschulter des Zeilen-Synchronisier-Signals übertragen wird. Damit er von allen sonstigen Signalen unbeeinflußt bleibt, wird er nur während des Zeilenrücklaufs aufgetastet.

Der Referenz-Oszillator

An dem einen der beiden Ausgänge des Burst-Verstärkers liegt eine Phasenbrücke, die zum Wiederherstellen des Farbträgers in der richtigen Phasenlage notwendig ist: Der Referenzträger wird in einem quarzgesteuerten Oszillator erzeugt, den man Referenz-Oszillator nennt.

Dieser Oszillator wird über eine Nachstimmschaltung mit dem Burst auf eine feste Phasenbeziehung, meistens 90°, eingeregelt. Der Phasenvergleich findet in der Phasenbrücke statt. Deren einer Eingang liegt am Ausgang des Burst-Verstärkers. Deren anderer Eingang ist an den Ausgang des Referenz-Oszillators angeschlossen.

Der Farbsperr-Verstärker

Aus einem zweiten Burst-Verstärker-Ausgang wird eine weitere Phasenbrücke gespeist, die zu dem Farbsperr-Verstärker gehört.

Die aus dem Farbsperr-Verstärker gewonnene Spannung sperrt den Chroma-Verstärker dann, wenn der Burst ausbleibt und deshalb der Referenz-Oszillator nicht mehr synchronisiert wird. Auf diese Weise wird verhindert, daß sich bei der Wiedergabe von Schwarz-Weiß-Sendungen auf dem Bildschirm des Farbfernseh-Empfängers störende Farbnuancen aufgrund von Rauschen und höherfrequenten Anteilen des Leuchtdichte-Signals ergeben können.

Die in Bild 6.10 eingezeichnete Schaltung des Ablenkteils sowie die Ansteuerung der Farbfernseh-Bildröhre sind für das NTSC-Verfahren nicht charakteristisch. Dafür sind mehrere Varianten möglich.

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