Ползание точек

Ползание точек — это визуальный дефект стандартов цветного аналогового видео, когда сигналы передаются в виде композитного видео, как в наземном вещательном телевидении. Он состоит из движущихся узоров шахматной доски, которые появляются вдоль горизонтальных цветовых переходов (вертикальных краёв). Это происходит из-за интермодуляции или перекрёстных помех между компонентами цветности и яркости сигнала, которые не полностью мультиплексированы в частотной области. ^[1] Этот термин больше связан с аналоговой системой цветного телевидения NTSC^[2], но также присутствует в PAL^[3].

Увеличенная деталь из видеоисточника, демонстрирующая ползание точек. Характерный шахматный рисунок на вертикальных краях между жёлтыми и синими областями

Тестовый шаблон с артефактами, видимыми в областях контакта между сплошными цветами (например, жёлтый и голубой) и на высоких горизонтальных деталях («радуги» на узоре с тонкими вертикальными полосами) — нажмите, чтобы увеличить

Это происходит в двух формах: интерференция цветности в яркости (цветность интерпретируется как яркость) и интерференция яркости в цветности.

Этот дефект наиболее заметен, когда сигнал цветности передается с широкой полосой пропускания, так что его спектр хорошо входит в полосу частот, используемую сигналом яркости в композитном видеосигнале. Это приводит к тому, что высокочастотные детали цветности при цветовых переходах интерпретируются как детали яркости. ^[4]

Некоторые (в основном более старые) игровые приставки и домашние компьютеры используют нестандартные фазы цветовой синхронизации, в результате чего происходит ползание точек, которое сильно отличается от того, что наблюдается в вещании NTSC или PAL.

Противоположная проблема, интерференция яркости в цветности, заключается в появлении цветного шума в областях изображения с высоким уровнем детализации. Это происходит из-за того, что высокочастотные детали яркости пересекаются с частотами, используемыми каналом цветности, и создают ложную окраску, известную как искажение цвета или "артефакты радуги". ^[5]

Дефект "сползания точек" уже давно признан профессионалами проблемой с момента создания композитного видео, но впервые оно было широко замечено широкой публикой лишь с появлением лазерных дисков.

Сползание точек можно значительно уменьшить, используя в приемнике хороший гребенчатый фильтр для отделения закодированного сигнала цветности от сигнала яркости. Когда в 1950-х годах был принят стандарт NTSC, телевизионные инженеры поняли, что теоретически должна быть возможность разработать фильтр для правильного разделения сигналов яркости и цветности. Однако электроника того времени на основе электронных ламп не позволяла использовать экономически эффективный метод реализации гребенчатого фильтра. Таким образом, в ранних цветных телевизорах использовались только полосно-заграждающие фильтры, отсекающие яркость на частоте 3,5 МГц. Это эффективно уменьшило полосу яркости (обычно 4 МГц) до полосы цветности, что привело к значительному искажению цвета. К 1970-м годам телевизоры начали использовать твёрдотельную электронику, и появились первые гребенчатые фильтры. Однако они были дорогими и использовались только в моделях высокого класса, в то время как в большинстве наборов цветов по-прежнему использовались полосно-заграждающие фильтры.

К 1990-м годам произошло дальнейшее развитие с появлением трехстрочных цифровых гребенчатых фильтров. ^[6] Этот тип фильтра использует компьютер для анализа сигнала NTSC по трём строкам развертки за раз и определения наилучшего места для размещения цветности и яркости. ^[7] В этот период цифровые фильтры стали стандартными для дорогих телевизоров, в то время как более старые аналоговые фильтры начали появляться в более дешёвых моделях (хотя режекторные фильтры по-прежнему широко использовались). Современные телевизоры высокой четкости и устройства захвата гораздо лучше справляются с устранением ползания точек, чем традиционные телевизоры с ЭЛТ и более ранние ЖК-телевизоры.

Тем не менее, ни один гребенчатый фильтр не может полностью устранить артефакты, и единственное полное решение проблемы ползания точек состоит в том, чтобы использовать вместо этого соединения S-Video или компонентное видео, или кодируя сигнал цветности по-другому.

На монохромных плёночных записях цветных телевизионных программ может появляться дефект ползания точек. Начиная с 2008 года, записи использовались для восстановления цвета.