Западногерманская система цветного телевидения PAL — Phase Alternation Line — со строчно-переменной фазой. И хотя она была изобретена в 1963-м году, но раскрутили её только в 1966-м году! Так, что при всём желании она не могла быть принята у нас.
В общем виде её (систему) считают той же самой NTSC. Но это очередная сказка про кашу из топора. Если, что и связывает их, то только квадратурная модуляция. А далее всё не так, всё по-другому.
1) Никакого поворота на 33°, никаких осей I, Q как у NTSC в PAL нет.
2) Никаких сигналов I, Q нет. Вместо них V, U! Как они связаны с R-Y и B-Y показано в виде формул на рис5.
3) Так-как телевизионные стандарты в США и Европе да и у нас тоже разные, то это и отразилось на устройстве PAL. Так в США стандарт: 525 строк, 30 кадров. У нас же 625 строк и 25 кадров. Отсюда и не только, частота цветовой поднесущей в PAL-системе 4,43 МГц, а не 3,579545 МГц как у NTSC. Но главная фишка PAL, для чего и затевалась вся эта афера избавиться от детской болезни NTSC, фазофобии, — чувствительности к дифференциально-фазовым искажениям. Как это работает?
Начнём с того что к нам приходит в дом, в приёмник типа телевизор. Если в NTSC оба цветоразностных сигнала (I [R-Y] и Q [B-Y]), образующие полный цветовой сигнал одновременно в каждой строке, то в PAL иначе. Посмотрите на рис4d,e,f. Разноцветные прямоугольнички показывают как цветоразностные сигналы [R-Y] и [B-Y], образующие полный цветовой сигнал Us чередуются от строки к строке меняя фазу R-Y. U*r-y и U*s сопряжённые сигналы. В дальнейших рассуждениях всё это будет представляться в виде перпендикулярных векторов. Вертикальные — R-Y, горизонтальные — B-Y. Отсутствующие векторы [U, U*], как бы невидимы но присутствуют.
На рис4a Вы видите «розу ветров», положения цветовых векторов в системе R-Y, B-Y. Мы зациклимся на векторе в первом квадранте, ПУРПУРНОМ, и плавно перейдём к рис4b,c. Кружочек показывает положение вектора [Usп] (прерывистое изображение) на векторной диаграмме рис4а. Нормальное изображение вектора, его положение в результате дифференциально-фазового искажения. Угол [дельта фи] и есть то искажение, фаза ошибки. Примем всё это как n-строку (первую), а на рис4с, n+1-строку (вторую) сопряжённую n-строкой. Она (строка) также подверглась фазовой атаке и стало быть положение вектора U*sn+1 изменилось на тот же угол [дельта фи]. В декодирующем устройстве его вывернули наизнанку и получилось то, что Вы и видите на рис4h. Итак к нам, в «телевизир», (так у нас бабки на работе его называют) первая строка приносит сдвинутый на дельта фи вектор Usn. А сдвинутый, это куды? Туды, в область красного (на рис4а цветной вектор «красно-пурпурного» цвета). Вторая строка рис4h после выворачивания (пурпурно-синего цвета) вектор повёрнут в сторону синего.
Мысленно совмести рис4g (тот же, что и рис4b) и рис4h. В итоге получим картинку, что примерно и на рис4а с разноцветными векторами и на рис4i. И, что с этого? А с этого то, что нам «телевизир» будет показывать одну строку красно-пурпурного цвета, а следующую пурпурно-синего! Так это же плохо? И да и нет. Есть такое понятие как усреднение цветов нашими «глазьями», зрительным аппаратом. Так ещё сработает механизм пространственного сложения цветов. Получается, что таким способом устраняются фазовые искажения. Хорошо? Хорошо, но не очень... Начиная с некоторого уровня (угла дельта фи) мы перестаём смешивать цвета и начинается разноцветность строк (эффект жалюзи). Существует несколько вариантов принципиально-схемного решения. Одно из них мы и как бы разобрали! Это PALs,(от слова simple — простой, несложный) самый простой вариант, PALs — без линии задержки. А с линией задержки это PALd, (от слова delay — задержка), который мы и будем рассматривать, тем более, что он считается основным! Кстати есть ещё вариант, PALn — новый. В чём его новизна? Честно, даже не встречал! Ну... бывает?!
Итак, PALd. На рис6 шибко упрощённая блок-схема этого D. Векторы уголком и есть то, что на рис4d,e,f. За исключением результирующих векторов Us и U*s. Их существование мы как бы подразумеваем. Что нам даёт это нагромождение каких-то кубиков Рубика? А нам даёт, «железное» разделение сигналов R-Y и B-Y, это во-первых, а во-вторых усреднение цветов электрическим способом, а не «глазьями» как в PALs! Так, как это работает?
На вход, с радиоканала телевизора приходит сигнал цветности. В отличие от NTSC сигнал через строку меняет свою фазу на 180°. Каждый векторный уголок, это строка. Вертикальный «красный» вектор R-Y, горизонтальный «синий» вектор B-Y. Это не сами цветоразностные сигналы, а промодулированные ими. А теперь о нумерации векторов. На входе это: 0,1,2,3. Далее пройдя через [ИНВ] — инвертор и оказавшись вывернутым наизнанку поступают в сумматор [+]. Параллельно, тот же сигнал (строки) пройдя задержку в 64 мкс. (длительность одной строки) попадает сразу на два сумматора [+]. От этого в верхнем сумматоре происходит вычитание векторов B-Y, а в нижнем сложение B-Y и вычитание R-Y. Получается «железное» разделение R-Y и B-Y, что позволяет избежать взаимных влияний друг на друга (перекрёстных искажений)!
И как вспомогательный вариант для понимания процессов на рис1 выделение составляющей [R-Y], а на рис2 [B-Y]. Все эти 2Ur-y и 2Ub-y верны только для картинки. На самом деле всё это верно лишь для сигналов без искажений. При наличие искажений картина меняется рис4g и рис4h. То есть складываются в сумматоре два разных вектора со своими проекциями на оси R-Y и B-Y. И стало быть (по моей теории) складываются неравные векторы как на оси R-Y, так и на B-Y. И самое главное! При таком сложении их конечный результирующий вектор будет в точности (по цвету) совпадать тому исходному но подвергшемуся фазовой атаке. В чём разница между PALs и PALd? В первом случае нам кинескоп выдаёт строки с цветовой ошибкой и мы в «головы» усредняем цвета. Во втором случае (с PALd) все эти строки уже исправлены! А все эти вектора лишь наша интерпретация процессов! И никаких векторов в природе (для наших случаев) нет. Меняя соотношение Ur-y и Ub-y мы как бы меняем положение результирующего вектора, которого нет! Далее происходит детектирование составляющих в синхронных детекторах [СД]. А кто управляет этими переключениями фаз 90°/270°? Вспышки во время обратного хода строк как и в NTSC. С той лишь разницей, что в NTSC вспышки отслеживают поведение частоты поднесущей местного генератора, а в PALd кроме того ещё и управляет коммутацией фаз. Просто меняя от строки к строке фазу! Такая вот история.
Эти мерзости СД слишком привередливы... Помните монолог персонажа Козадоева (Андрей Миронов) в «Бриллиантовой руке»: «Мне надо выпить чашечку К-о-офе, принять В-а-ану-у» Так и здесь, этому СД нужно чтобы детектируемый сигнал имел такую же частоту, что и генератор поднесущей... Плюс и ту же фазу! Иначе всё, свадьбе не бывать! Вот чтобы удовлетворить яя и существуют два фазовращателя на 90° и 180°. Плюс коммутатор управляемый импульсами полустрочной частоты. И всё это на рисунке в одном флаконе пурпурного цвета. Поэтому как для нормальной работы СД в канале R-Y подаётся поднесущая с поворотом в 90° при передаче одной строки и плюс к 90° ещё 180° другой! В итоге чередуются фазы поднесущей 90°/270°. На выходе получаем те самые «чистые» R-Y и B-Y. Далее в матрице [G-Y] эти две составляющие рожают третью, недостающую G-Y. Теперь вся банда в сборе и её подают на съедение кинескопу на который Вы и таращитесь каждый божий день!
Так мы исправили эти чёртовы дифференциально-фазовые искажения. И если в очень американской системе NTSC допускались искажения не более 5°, то в PALd вообще до 40°! Как это выглядит графически? Посмотрите на рис4j. Два ошибочных вектора образуют третий U-cуммарный. Чем больше ошибка, тем на больший угол раздвигаются векторы ошибки, тем короче результирующий вектор. Какой вывод? Гуляние фазы в NTSC приводило к изменению тональности цвета! Ведь положение вектора в системе координат рис4а приводит к направлению на определённый цвет. А в PALd ошибка ведёт к изменению только насыщенности цвета! Это как оказалось не так заметно по сравнению с изменением цвета (до определённых пределов конечно).
Теперь Вы поняли почему NTSC мерзопакостная и привередливая (как и сами американцы?!)?! Но PAL делая всему человечеству добро, требует к себе ряд привилегий и в частности жесткого требования в точности времени задержки в УЛЗ рис7,8. УЛЗ — ультразвуковая линия задержки. На рис7 общий вид корпуса УЛЗ64-8, выпускавшейся Ленинградским заводом «Светлана». На рис8 внутренности УЛЗ. Стеклянная пластина на срезе которой два преобразователя. На один подаётся сигнал, с другого уже задержанный снимается. Сигнал многократно отражаясь попадает на выходной преобразователь и задерживается на те самые 64 мкс. Но? Но как и всё в нашей жизни исполняется со знаком плюс-минус, то и линии тоже! Вот только УЛЗ для советско-французской системы SEKAM-III, для PAL не подходят, так-как недостаточная точность изготовления. И стало быть время задержки. Обратите внимание на стрелку рис7 и цифорку [8]. А внизу блока (картинок) небольшая (часть) таблица светлановских УЛЗ. Под номерами 4,5 УЛЗ для SEKAM, а [8] для PAL с допуском по времени +/- 0,005! В сравнение для SEKAM +/- 0,03. Конечно контрабандой и импорт привозился, ну?..
И напоследок из практики... На рис3 показана часть платы декодера PAL. Это кварцевый резонатор (жёлтая стрелочка), конденсатор подстройки (галочка) для выруливания частоты. И та самая микросхема TDA 4510 где всё и происходит! Когда-то за такую я отдал ползарплаты! А куды ж денешься? Мой знакомый изготовлял такие ПАЛЫ и в Москве за 1000 рэ загонял! Это при моей-то в 114 р. зарплате?! :-))) Ну, дык?! Ведь все очень советские TV делались только для системы SEKAM и ни-ни в сторону?! Низззья-яя! Ай-ай-яй!!! Вдруг насмотришься в цвете западные порно-прелести и захочешь сам туда же... Поучаствовать стало быть!