Сползание точек (также известное как сползание цветности или кросс-яркости ) [1] [2] является визуальным дефектом цветных аналоговых видеостандартов, когда сигналы передаются как композитное видео , как в наземном вещательном телевидении . Он состоит из движущихся шахматных узоров, которые появляются вдоль горизонтальных цветовых переходов (вертикальных краев). Он является результатом интермодуляции или перекрестных помех между компонентами цветности и яркости сигнала, которые несовершенно мультиплексированы в частотной области . [2]
Термин больше ассоциируется с аналоговой цветной телевизионной системой NTSC , [3] но также присутствует в PAL (см. Chroma dots ). Хотя интерференционные картины немного отличаются в зависимости от используемой системы , они имеют одну и ту же причину и применяются одни и те же общие принципы. [4] Связанный эффект, растекание цвета или артефакты радуги , обсуждается ниже. [5]
Проблемы интермодуляции или перекрестных помех могут иметь две формы:
Сползание точек наиболее заметно, когда цветность передается с высокой пропускной способностью , так что ее спектр проникает в полосу частот, используемую сигналом яркости в композитном видеосигнале. Это приводит к тому, что высокочастотные детали цветности при цветовых переходах интерпретируются как детали яркости. [1]
Некоторые (в основном старые) игровые приставки и домашние компьютеры используют нестандартные фазы цветовой синхронизации , тем самым производя сползание точек, которое выглядит совсем иначе, чем в вещательных NTSC или PAL . Эффект более заметен в этих случаях из-за насыщенных цветов и мелких деталей пиксельного масштаба, обычно присутствующих в компьютерной графике. [ необходима цитата ]
Противоположная проблема, помехи яркости в цветности, заключается в появлении цветного шума в областях изображения с высоким уровнем детализации. Это происходит из-за пересечения высокочастотных деталей яркости с частотами, используемыми каналом цветности, и создания ложной окраски, известной как растекание цвета или радужные артефакты . [5] Растекание также может сделать узкополосный текст трудночитаемым. Некоторые компьютеры, такие как Apple II или IBM PC, совместимые с графикой CGA, использовали это для генерации цвета (см. Композитные артефактные цвета ).
Сползание точек давно признано профессионалами проблемой с момента создания композитного видео . Когда в 1950-х годах был принят стандарт NTSC, инженеры-телевизионщики поняли, что теоретически должно быть возможно разработать фильтр для надлежащего разделения сигналов яркости и цветности. Однако основанная на электронных лампах электроника того времени не позволяла использовать какой-либо экономически эффективный метод реализации гребенчатого фильтра . Таким образом, в ранних цветных телевизорах использовались только режекторные фильтры , которые отсекали яркость на частоте 3,5 МГц. Это эффективно уменьшало полосу пропускания яркости (обычно 4 МГц) до полосы пропускания цветности, вызывая значительное размывание цвета [ почему? ] .
К 1970-м годам телевизоры начали использовать твердотельную электронику , и появились первые гребенчатые фильтры. Это совпало с появлением LaserDiscs и других высококачественных носителей, которые сделали проблему заметной для общественности. Однако гребенчатые фильтры были дорогими, и их использовали только высококлассные телевизоры, в то время как большинство цветных телевизоров продолжали использовать режекторные фильтры.
К 1990-м годам произошло дальнейшее развитие с появлением трехлинейных цифровых гребенчатых фильтров. [6] Этот тип фильтра использует компьютер для анализа сигнала NTSC по трем строкам развертки за раз и определения наилучшего места для размещения цветности и яркости. [7] В этот период цифровые фильтры стали стандартом в телевизорах высокого класса, в то время как старый аналоговый фильтр начал появляться в более дешевых моделях (хотя режекторные фильтры все еще широко использовались). Современные HDTV и устройства захвата гораздо лучше справляются с устранением сползания точек, чем традиционные телевизоры с ЭЛТ и более ранние ЖК-телевизоры .
Однако ни один гребенчатый фильтр не может полностью устранить артефакты NTSC, и единственными комплексными решениями для устранения сползания точек являются отказ от использования композитного видео NTSC или PAL, а раздельное хранение сигналов с использованием соединений S-Video или компонентного видео или кодирование сигнала цветности иным способом, чем в SECAM или любом современном цифровом видеостандарте, при условии, что исходное видео никогда не обрабатывалось с использованием какой-либо видеосистемы, уязвимой для сползания точек.
Некоторые консоли, такие как PlayStation 3, имеют встроенный фильтр, который практически полностью устраняет смещение точек и «эффект радуги». [8] Таким образом, технически возможно без использования встроенного ТВ-фильтра устранить этот негативный эффект в композитном видеосигнале как в сигналах NTSC, так и в сигналах PAL.
Аналогично Colour-plus , часть технологии стандарта PALplus , введенной в 1993 году, обеспечивает более чистое разделение яркости/цветности в приемнике PALplus. Он используется с сигналами с высокими горизонтальными частотами яркости (3 МГц), которые делят спектр с сигналами цветности. Цветные изображения как на стандартных, так и на PALplus приемниках улучшаются. [9]
Монохромные кинозаписи цветных телевизионных программ могут демонстрировать смещение точек, и начиная с 2008 года это используется для восстановления исходной цветовой информации в процессе, называемом восстановлением цвета . [10] [11]
