Das Videosignal - Bilderzeugung und Codierung

Der CCD-Chip (Charge Coupled Device) einer Videokamera liefert analoge RGB-Informationen, die so genannten Farbwertsignale für Rot, Grün und Blau. Um aus den RGB-Informationen ein Videosignal zu erzeugen, das man über Videokabel übertragen, auf Videomonitoren bzw. Fernsehgeräten betrachten und auch senden kann, müssen diese Daten entsprechend der gewünschten Fernseh-Norm (PAL, NTSC, ...) codiert werden.
Bei der Codierung werden aus den Farbwertsignalen (Rot, Grün, Blau) das Luminanzsignal (Y) und die beiden Farbdifferenzsignale (U,V) erzeugt.
Das Luminanzsignal (Y) enthält die Helligkeitsinformationen und wird aus der Addition von R, G und B gewonnen:

Y = 0,3 R + 0,59 G + 0,11 B

Die unterschiedliche Gewichtung der Farbanteile im Luminanzsignal resultiert aus der Tatsache, dass Grün vom menschlichen Auge wesentlich intensiver wahrgenommen wird als Rot und Blau.

Die Farbdifferenzsignale werden aus
U = Rot minus Luminanz (U=R-Y ergibt die Rot-Cyan Balance) und
V = Blau minus Luminanz (V=B-Y ergibt die Gelb-Blau Balance) gewonnen.
Die beiden Farbdifferenzsignale enthalten die gesamten Farbinformationen.

Werden diese Informationen (YUV) bei der Übertragung als separate Leitungen geführt, so spricht man vom analogen Komponentensignal.
Fasst man die Farbinformationen zu einem Chrominanzsignal (C) zusammen und überträgt dieses getrennt vom Luminanzsignal (Y), so erhält man ein Y/C-Signal.
Beim FBAS-Signal werden die beiden Farbdifferenzsignale durch Mischung und Aufmodulieren auf eine spezielle Farbträgerfrequenz (von 4,43 MHz bei PAL) zum Chrominanzsignal. Zusammen mit dem Luminanzsignal von 5 MHz werden das Chrominanzsignal, die diversen Synchronsignale und das Austastsignal zu einem gemeinsamen Farbvideosignal gemischt, das über eine einzelne Leitung übertragen werden kann.

Zusammenfassung:

Komponenten: YUV. Die drei Komponenten des Videosignals. Das Luminanz-Signal und zwei Farb-Differenz-Signale werden mit genormten Videopegeln über drei getrennte Leitungen übertragen und gewährleisten so die höchstmögliche Übertragungsqualität von analogem Video.

Y/C: engl. Abk. Luminance/Chrominance. Helligkeitsinformation (Luminanz) und die Farbinformationen (Chrominanz) werden getrennt übertragen.

FBAS (engl.: Composite): Die beiden Farbdifferenzsignale werden durch Mischung zum Chrominanzsignal. Zusammen mit dem Luminanzsignal, den Synchronsignalen und dem Austastsignal ergibt sich das Farbvideosignal.

Jede Videokamera, die zur Bildgewinnung einen RGB-Chip (CCD) verwendet und ein Videosignal ausgibt, hat einen Coder zur Erzeugung des Videosignals eingebaut. Je nach Qualitätsstandard und Einsatzbereich werden damit FBAS-, Y/C- und bzw. oder Komponenten-Signale erzeugt. FBAS entspricht dabei dem niedrigsten Standard mit der schlechtesten Bildqualität, Y/C wird hauptsächlich in Consumer-Geräten eingesetzt, dient aber bei professionellen Geräten als zusätzlicher Ausgang für den Vorschaumonitor. Als höchster Standard für analoges Video gilt das Komponentensignal, das vorrangig bei professionellen Kameras und Studiogeräten für eine optimale Signalübertragung sorgt.

Ein wirklich hochwertiges Signal kann nur direkt bei der Codierung aus den RGB-Daten gewonnen werden. Je höher man hier den Qualitätsstandard schon bei den Aufnahmen ansetzt, um so größer sind der Spielraum und die Qualitätsreserven in der weiteren Verarbeitung.