Televisione a colori

Test pattern di barre colore per la verifica della corretta decodifica dei colori di un monitor televisivo

Con il termine televisione a colori si indica la tecnica di trasmissione e visualizzazione di immagini in movimento complete dell'informazione di colore originale. La tecnica si basa fondamentalmente sulla scansione delle componenti di colore fondamentali (rosso, blu e verde) e sulla sua riproduzione su schermi mediante fosfori o pixel complessi composti da tre elementi più piccoli, uno per il colore rosso, uno per il blu ed uno per il verde. La tecnica si sviluppò e poté aver successo grazie al progresso delle tecnologie elettroniche e soprattutto alla progressiva riduzione delle dimensioni dei componenti.

Storia

Già nel 1939 fu proposto e adottato come riferimento un principio di compatibilità in base al quale gli allora futuri programmi televisivi a colori dovevano essere visibili anche su televisori in bianco e nero, così come i programmi in bianco e nero dovevano essere visibili come tali anche su televisori in grado di riprodurre il colore. Questo principio, che consentiva la coesistenza di nuovi e vecchi apparati televisivi, fu seguito come principio di base per tutti gli sviluppi tecnici successivi.

I primi esperimenti di trasmissione a colore vera e propria avvennero verso la fine degli anni quaranta negli Stati Uniti. Durante questi esperimenti venne messo a punto quello che poi nel 1953 sarebbe divenuto lo standard NTSC (National Television Systems Commitee). Le trasmissioni regolari ebbero inizio sempre negli Stati Uniti nel 1954.

Dalla metà degli anni sessanta diverse altre nazioni cominciarono a diffondere programmi televisivi a colori: Francia, Gran Bretagna e Germania iniziarono le trasmissioni regolari nel 1967.

L'Italia fu uno degli ultimi paesi, il 1º febbraio 1977, ad avviare ufficialmente le trasmissioni a colori, dopo aver visto la lotta fra gli standard europei concorrenti SECAM e PAL e un periodo di ricezione delle trasmissioni provenienti da Montecarlo, dalla Svizzera e dalla Jugoslavia, spesso riprese e ritrasmesse da emittenti locali.

Alla metà degli anni '70, tuttavia, la Rai già trasmetteva con cadenza quotidiana una serie di "prove tecniche di trasmissione", consistenti in immagini statiche o in filmati con sottofondi di musica classica (l'esempio più famoso fu La gazza ladra di Rossini, utilizzata come commento musicale a un filmato relativo a un gruppo di persone intente a visitare uno zoo).

Principio tecnico

Tutti gli standard televisivi a colori, sia per la necessità di risparmiare banda passante in trasmissione, sia per mantenere una compatibilità con le trasmissioni in bianco e nero durante il periodo di sostituzione degli apparecchi, utilizzano la tecnica di trasmettere, invece dei tre canali dei colori fondamentali (Rosso, Verde e Blu, o R,G,B) un segnale di luminanza (Y), che contiene la sola informazione sulla luminosità di ciascun punto dell'immagine, ed un segnale di crominanza, che contiene l'informazione sul colore.

Il segnale di luminanza non è sostanzialmente differente dal segnale trasmesso in bianco e nero e quindi assicura il funzionamento dei vecchi apparecchi e la capacità di riprodurre trasmissioni prive del segnale di crominanza (e quindi in bianco e nero), come stabilito dal principio di compatibilità. Il segnale di crominanza contiene a sua volta due componenti, dette R-Y e B-Y (Rosso meno Luminanza e Blu meno Luminanza).

Dai tre segnali Y, R-Y e B-Y è possibile ricostruire i tre segnali originali R, G e B, con il vantaggio che la banda radio di trasmissione utilizzata con questo metodo è sensibilmente inferiore rispetto a quella necessaria per trasmettere tutti i segnali originali senza alcun trattamento In quanto per compore il segnale Y rappresenta il segnale di bianco nero mentre R-Y e B-Y vengono compresse nella sottoportante colore, l'occhio umano è molto più sensibile alla definizione che ai colori in questo modo è possibile trasmettere in digitale con vari tipi di compressione 4:2:0 , 4:1:1 oppure 4:2:2 , nel caso del segnale R,G,B la compressione dovrebber essere 4:4:4 in quanto il segnale Y quindi il bianco e nero è distributi tra il G (verde) e le altre due componenti colore, rendendo quindi molto più difficile creare un segnale di trasmissione di qualità..

Alcune differenze tecniche rendono incompatibili la visione di trasmissioni effettuate con uno standard di trasmissione a un televisore predisposto per uno standard diverso.

Standard di trasmissione a colori

Il primo standard sviluppato, lo standard NTSC, poi evoluto nella versione attuale NTSC2, è tuttora adottato negli USA e nell'area del Pacifico. Può essere considerato un predecessore del sistema PAL e trasmette oltre al segnale Y anche una sottoportante modulata in quadratura di fase che contiene entrambi i segnali R-Y e B-Y. Lo standard si è poi evoluto nel tempo, migliorando alcuni difetti, ma il suo limite principale rimane la sensibilità agli errori di fase in trasmissione, che richiede un controllo di tinta supplementare sui televisori.

Lo standard SECAM (Séquentiel Couleur à Memoire) sviluppato in Francia e adottato anche nella maggior parte dei Paesi dell'Est Europeo, trasmette ad ogni riga il segnale Y e mediante una sottoportante trasmette alternativamente gli altri due, che vengono conservati in una memoria dell'apparecchio ricevente per essere poi decodificati.

Lo standard PAL (Phase Alternation by Line), sviluppato in Germania e adottato nella maggior parte dei paesi europei, si differenzia dall'NTSC per l'introduzione di un sistema di correzione automatica degli sfasamenti della sottoportante da parte del ricevitore, tramite l'inversione della fase di due righe consecutive e la loro successiva somma e divisione.

Ulteriori differenze tra gli standard, come il numero di righe verticali e la frequenza del sincronismo verticale (525 righe a 60 Hz nel caso di NTSC, dipendente dallo standard di trasmissione per PAL e SECAM, di solito usati con sistemi a 625 righe e 50 Hz), e la distanza delle due sottoportanti audio e di crominanza rispetto al segnale video principale, rendono del tutto incompatibili gli standard tra loro, a meno di possedere un televisore multistandard, ossia predisposto per riconoscere lo standard utilizzato e selezionare la modalità di ricezione adatta.

Il sistema italiano

Per ovviare ai costi di licenza d'uso dei sistemi SECAM e PAL la Indesit nel 1972 propose al ministero delle Poste e Telecomunicazioni ed alla RAI un sistema di trasmissione a colori di produzione completamente nazionale, chiamato Identificazione a Soppressione Alternata (ISA). Tale sistema presentava delle caratteristiche di qualità dell'immagine, in termini di nitidezza e di stabilità del colore in condizioni di ricezione debole, molto interessanti. Tuttavia, l'ISA venne proposto troppo in ritardo e tre anni più tardi fu definitivamente accantonato in favore del sistema tedesco PAL.

Bibliografia

• Carlo Solarino, Per fare televisione, Vertical 1995.
• Carlo Solarino, Video produzione digitale, Vertical 1999.

Collegamenti esterni

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