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Ein Videosignal ist technisch gesehen eine zeitliche Anordnung elektrischer Spannungen, innerhalb derer mit Hilfe unterschiedlicher Frequenzen, Informationen für Bildhelligkeit (Luminanz) und Farbe (Chrominanz) sowie verschiedene Synchronsignale für die korrekte Wiedergabe der Bilder über elektrische Leiter (Videokabel) übertragen werden können und so auf Video- bzw. Fernsehmonitoren wiedergegeben werden.
Helle Bildpunkte (weiß) haben die höchste elektrische Spannung im Signal (etwa 0,7 Volt) und dunkle Bildpunkte (schwarz) werden durch eine niedrige Spannung (0 Volt) übertragen.
Um die Kompatibilität von unterschiedlichen Video- und Fernsehsystemen zu gewährleisten, wurden für die Art der Übertragung, die Auflösung der Bilder und die Anzahl der verwendeten Bildzeilen genaue Normen festgelegt – die so genanntenFernsehnormen.
Die in Österreich, Deutschland und weiten Teilen Nordeuropas sowie in Südafrika, Indien, China und Australien verwendete Fernsehnorm ist die PAL-Norm. (PAL: Phase Alternation Line).
Als Grundlage für die Entwicklung der Farbfernsehnormen (USA: NTSC 1953, Frankreich: SECAM 1957, Deutschland: PAL 1967) diente die Schwarz-Weiß-Fernsehtechnik, um die Wiedergabe von Farbfernsehsendungen auch auf den weitverbreiteten Schwarz-Weiß-Geräten und umgekehrt auch die Wiedergabe von Schwarz-Weiß-Sendungen auf Farbgeräten zu gewährleisten.
Ein Fernseh- oder Videobild der PAL-Norm besteht aus 625 Linien, die vom Elektronenstrahl der Fernsehbildröhre zeilenweise von links oben nach rechts unten geschrieben werden. Nummeriert man diese Zeilen von 1 bis 625, so werden innerhalb von 20 Millisekunden zuerst jene Zeilen mit den ungeraden Nummern und dann die geraden Zeilen geschrieben. Daraus ergeben sich für ein volles Videobild je 2 Halbbilder, deren Zeilen kammartig ineinander verzahnt sind. Diese Technik wird als Zeilensprung- oder Interlaceverfahren bezeichnet und wurde eingeführt, weil es technisch nicht möglich war, die gesamte Bildinformation mit der notwendigen Bildwechselfrequenz auf einmal zu übertragen. Zusätzlich reduziert dieses Verfahren das Flächenflimmern des Fernsehbildes, da dadurch die Frequenz verdoppelt wird und so für das menschliche Auge der Bildwechsel weniger sichtbar ist. Bei einer der Pal-Norm entsprechenden Vollbildwechselfrequenz (Framerate) von 25 Bildern pro Sekunde ergibt sich so eine sogenannte Halbbildfrequenz von 50 Hertz (Hz).
Oszilloskop-Darstellung einer Zeile eines Graubalken-Bildes / Rollover-Bild !
Der sichtbare Zeileninhalt wird in Form von Stufen dargestellt, wobei die höchste Stufe links für Weiß steht und die Breite der einzelnen Stufen jeweils die Balkenbreite veranschaulicht. Im Rollover-Bild kann man deutlich die entsprechende Zuordnung der Balken des auf dem Fernsehschirm dargestellten Balkenbildes erkennen.
Um einen einwandfreien Bildaufbau und die korrekte Farbwiedergabe zu gewährleisten, beinhaltet ein Videosignal zusätzlich zur eigentlichen Bildinformation verschiedene Synchronsignale und das Austastsignal:
Pro Zeile werden laut Fernsehstandard (CCIR-B/G – Fernsehstandard für Schwarz-Weiß-Fernsehen seit 1951) 64 Mikrosekunden (µs) benötigt, davon werden 52 µs für den sichtbaren Elektronenstrahlhorizontalhinlauf für die Bildinformation genutzt und die verbleibenden 12 µs für den unsichtbaren Horizontalrücklauf, der so genannten Horizontalaustastlücke, innerhalb derer der Elektronenstrahl wieder an die linke Ausgangsposition für die nächste Zeile rückgeführt wird (Strahlablenkung). Das Videosignal beinhaltet in der Rückführungsphase jeweils einen Zeilensynchronimpuls, der das Ende einer Zeile signalisiert und die korrekte horizontale Anfangsposition der jeweils nächsten Zeile gewährleistet. Zusätzlich sitzt hier beim Farbsignal zwischen dem Zeilensynchronimpuls und dem Beginn der jeweils nächsten Zeile das Farbsynchronsignal (Burst).
Die Gesamtanzahl der bei PAL vorhandenen Zeilen beträgt 625. Der tatsächlich für die Bildübertragung verwendete vertikale Bereich beträgt aber nur 575 Zeilen. Ein Teil der übrigen 50 Zeilen wird genutzt, um die vertikalen Synchronimpulse (Bildsynchronimpuls) zu übertragen, die das Ende eines Halbbildes und die Halbbildart, also ungerade oder gerade sowie den Beginn und die korrekte Position des folgenden Halbbildes signalisieren.
In den übrigen inaktiven Zeilen können Zusatzinformationen, wie etwa der in Europa weitverbreitete Teletext, übertragen werden.
In der Phase der Synchronisierimpulse wird die Bildröhre dunkelgesteuert, damit die Rückführung des Elektronenstrahls unsichtbar durchgeführt werden kann. In der Fachsprache heißt das, das Bild wird „ausgetastet“ (Austastsignal).
Das Farbfernsehsignal wird auch als FBAS-Signal bezeichnet:
FBAS (engl.: Composite): Farb-Bild-Austast-Synchron-Signal.
 FBAS-Signaldarstellung einer Zeile beim 100% Norm-Farbbalken auf einem Oszilloskop |
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Anders als beim Graubalken werden die Farbbalken auf dem Oszilloskop nicht als Linien sondern als Balken dargestellt, deren Höhe abhängig von der Sättigung der Farben ist. Die genormten Farbbalken dienen als Test- und Referenzsignal zur Justage und Kontrolle der Luminanz- und Chrominanzpegel bei Fernseh- und Videoschnittsystemen. EBU Farbbalken
Beispiele für unterschiedliche Signaldarstellungen
Zur Verdeutlichung der Signalanordnung - verschiedene Grafiken als Videosignal in der Oszilloskop-Darstellung jeweils cirka einer Zeile:
