坐在電視機前的你不知有沒有留意到,電視遙控器和說明書上都會有一項“電視制式”的選項,上面會有幾個選項:PAL、NTSC和SECAM。當然,大多數人可能永遠不會去碰這些陌生的選項。
其實,在這三組字母背后,不僅有著激動人心的科技創新故事,而且還隱藏著東西方國家冷戰的決逐。
點線面
不管是黑白電視,還是彩色電視,我們在屏幕上看到的連續畫面實際上并不是連續的,而是由很多張靜態畫面快速閃過形成的,但由于速度很快,所以給人們造成一種錯覺,感覺它們是連續的。PAL和SECAM電視圖像每秒播放25張圖片,NTSC電視圖像每秒播放30張圖片。
對于電視屏幕上的單張畫面,我們肉眼看起來是完整無缺的一張圖片,可是如果拿放大鏡一看,會發現它是由很多條互相分開的平行線組成的,只是線與線之間的距離很小,人眼分辨不出其細微差距,覺得它們是連在一起的。PAL和SECAM的每張電視畫面從上到下一共有625條平行線,NTSC電視畫面有525條。
每一條線應該是真的了吧?非也,你的眼睛再一次受騙了。每一條線又是由很多個點組成的,不過點和點之間靠得很近,看起來似乎連在一起。每一行的每一個點,習慣被稱為一個像素。PAL和SECAM的每條線有720個點,NSTC的每條線有760個點。
每一個點都有自己的顏色值,電視接收到的信號必須從左到右一個點一個點地告訴電視,屏幕上每個點應該顯示的顏色值。以黑白電視為例,每個像素是白色、黑色,還是灰色,具體有多白,有多黑,有多灰,都要告知具體的數值。電視信號傳遞完一整條線的每一個像素的信息,接著再傳遞下一條線的信息,傳遞完整張畫面后,再傳遞下一張……這樣,電視的視頻信號在7d5d3a9ded4babdef9d7232b426deb4ff1507f9f2f1945b8b5a73405377dbff0很短的時間內要包括很多的信息。
美國:拔得頭籌
美國工業界在1946年已經開始考慮研制比黑白電視更具視覺沖擊力的彩色電視了,彩色電視的屏幕上每一個像素的信息比起黑白電視更加復雜,五顏六色的信息需要用紅、綠、藍3種原色光組合而成。
可是問題來了,如果傳遞彩色信息的電視信號給黑白電視機用戶,他們怎么辦呢?就像電腦上的舊有操作系統不兼容新軟件一樣,黑白電視機播放不了彩色電視信號。美國政府在1953年接受了國家電視標準委員會的建議,提出了一個可以解決這個問題的彩色電視技術標準NTSC (National Television System Committee)。
在NTSC制式里,每一個像素的顏色并不是由紅綠藍3種原色光組成的,而是由Y、U、V三個信息組成,其中的Y是黑白信息,U和V在Y的基礎上再表示顏色。這樣,接收到NTSC彩色電視信號時,黑白電視機只接收Y部分,對于另外兩部分“不接待”,照樣可以顯示黑白畫面;而彩色電視機就要三部分都接受,才可以顯示出彩色畫面。
不過,NSTC彩色電視信號有個毛病:電視信號里的U、V部分經常會有誤差,電視畫面顏色常常變得不正常。直到幾十年后,隨著技術的發展,“色不正”的麻煩才逐漸消失。
聯邦德國:錦上添花
在美國使用了NTSC電視制式以后,加拿大、日本、韓國、新加坡等國也先后采用了NTSC電視制式。不過,歐洲各國并不看好NTSC電視信號,希望能獨立開發出一套電視制式。聯邦德國工程師在20世紀60年代開發出可以避免顏色不正問題的PAL(Phase Alternating Line)電視制式。
PAL電視制式說起來也不復雜。工程師發現,美國電視顏色不正的時候往往整幅畫面都偏綠、偏藍或者都偏紅,同一張畫面上半部分偏綠,下半部分偏藍的情況很少出現。對于一幅畫面里距離很近的上下相鄰兩條線,顏色出現偏差,且朝一個方向偏的可能性幾乎是100%。
比如屏幕上某一行的顏色本來應該是橙色,可是第一行的點都被扭曲成了橘黃色,第二行的點通常也會被扭曲成橘黃色,可是德國人讓偶數行的顏色值和奇數行的顏色值方向反過來,本來的橘黃色就會顯示成比橙色更深的粉紅色,然后再把奇數行和偶數行的顏色中和作為最后的顯示顏色,粉紅色和橘黃色的光一平均,正確的顏色——橙色就可以被還原出來。
PAL制式被大多數歐洲國家采用,其中也包括英國,英國在世界各地的大小殖民地和英聯邦國家,也都跟著使用了PAL制式。
法國:特立獨行
1958年,戴高樂就任法國總統,他不愿對美國唯命是從,希望法國作為一支獨立的力量在世界大國中占據一席之地。在電視技術上,法國人也不希望使用曾經讓他們做過4年亡國奴的德國人開發的成果,于是成為歐洲國家里特立獨行、另辟蹊徑的異類。
法國人和德國人的研究幾乎同時開始。法國人解決美國NTSC“顏色不正”的問題時采用了另一個辦法,PAL是把相鄰兩條線的顏色信息平均,法國人干脆把顏色信息的U和V部分分開,屏幕上每一行的圖像信號中只傳送U和V中的一個,這樣接收到的信息只有一半,所以必須把相鄰兩行的彩色信息放在一起處理才能湊出完整的彩色,就像一把鎖要有兩把鑰匙同時存在才可以打開。SECAM是法語Séquentiel couleur à mémoire的縮寫,意思是“存儲順序彩色”。
前蘇聯:必然的選擇
深受美國先進產品刺激的前蘇聯也下定決心要發展彩色電視,但是蘇方肯定不會使用美國的電視信號標準。對于聯邦德國的PAL制式,蘇方認為,西德和美國是一丘之貉,所以也不會采用。而如果自己開發出一套新的電視制式又有很多困難,最終,前蘇聯引進了與正統的西方陣營保持距離、與自己外交關系比較密切的法國的SECAM系統。這樣一來,華沙條約組織成員等國也都使用了SECAM標準。法國人可能未曾想到,自己開發的系統在歐洲受到兩種截然不同的待遇。
有趣的是,民主德國和聯邦德國分別使用SECAM和PAL兩套不同標準。在柏林城內,同一片天空下,柏林墻的兩邊,居民的電視機里都不能正常收看到對方電視臺的節目。
后來東歐發生劇變,政權的顏色革命出乎意料地帶來了電視的顏色革命。東德和其他東歐國家逐漸把電視制式由SECAM變成PAL制式。
不管怎么說,NTSC、PAL和SECAM三種彩色電視信號大部分規則其實是相同的,只是一些細節和技術參數不同,無法簡單說誰優誰劣,20世紀80年代后生產的電視機大都可以兼容三種信號。事實上,各國也多次討論過統一電視制式的問題,不過一直沒有達成協議。
合久必分,分久必合。PAL、NTSC和SECAM三種電視制式最后的命運也會是如此。近些年,數字電視用戶越來越多,許多國家逐漸用數字電視信號代替了模擬電視信號,這三種針對于模擬電視信號劃分的制式也會逐漸成為浮云飄走,變成一段歷史。
【責任編輯】趙 菲