Телевизор экранында суреттің кесілуінің себептері

Кіріспе

Кейбір теледидарларда суреттің бір бөлігі кесіліп қалу құбылысы

Overscan – бұл кейбір теледидарларда кездесетін, кіріс суретінің бір бөлігі экранның көрінетін шекарасымен кесіліп қалуы. Бұл құбылыс 1930-жылдардан 2000-жылдардың басына дейінгі катодты сәулелі түтік (CRT) теледидарларында бейне суреті экран шекараларында әртүрлі орналасқандықтан туындайды. Содан кейін бейнесигналдарға суреттің айналасына қара жиектер қосылып, теледидардың осы жиектерді кесіп тастауы қалыпты практикаға айналды.

Шығу тегі

Алғашқы аналогты телевизорлар өндірістік толеранттылық мәселелеріне байланысты көрсетілетін кескінде айырмашылықтар болды. Сонымен қатар, қуат көздерінің бастапқы жобалау шектеулері де әсер етті, олардың тұрақты ток кернеуі кейінгі қуат көздеріндегідей жақсы реттелмеген. Бұл кескіннің мөлшерінің айнымалы ток желісінің кернеуіндегі қалыпты өзгерістермен бірге өзгеруіне, сондай-ақ «гүлдену» деп аталатын процеске әкелуі мүмкін. Гүлденуде электрондық сәуле тогының күшеюіне байланысты катодтық түтік анод кернеуінің төмендеуі нәтижесінде кескіннің мөлшері жарық жалпы сурет көрсетілгенде сәл ұлғайды. Осы себепті теледидар өндірушілері кескіннің көрінетін жиектерінің қайда болатынын анық айта алмады. Бұған өтемақы ретінде олар үш аймақты анықтады:

«Тақырып қауіпсіз»: Барлық жақсы күтілген телевизорларда көрінетін аймақ, онда мәтін кесілмейтініне сенімділік болды. «Әрекет қауіпсіз»: «Мүкемел» телевизордың (артық сканерлеуді азайтуға мүмкіндік беретін жоғары дәлдікпен) кескінді кесіп тастайтын жерін көрсететін үлкен аймақ. Underscan (Төменгі сканерлеу): Сигналдың электрондық жиегіне дейінгі толық кескін аймағы, бастапқы кескіннің бөлігі болмаған қосымша қара жиектерімен. Fullscan (Толық сканерлеу): Кескіннің электрондық жиегіне дейінгі толық аймақ (егер олар болса, кескіннің қара жиектерімен). Байқалатын толық сканерлеу: Суреттің қосымша қара жиектерін (егер олар бар болса) ғана жоққа шығаратын сканерлеу аймағы. Көптеген адамдар әлі де сканерлеу аймағының бір бөлігін көретін болғандықтан, сахнада маңызды ештеңе болмаса да, оны микрофондардан, сахналық жұмыскерлерден және басқа да көңілді аударушы заттардан таза ұстау қажет еді. Студиялық мониторлар мен камера видоискательдері осы аймақты көрсетуге бапталып, продюсерлер мен режиссерлер оның қажетсіз элементтерден таза екеніне көз жеткізе алды. Бұл режим қолданылғанда, ол underscan деп аталады. Көлбеулік өзгеріске қарамастан, олардың кескіндерінің мөлшері өзгермейтіндіктен, артық сканерлеуді қажет етпейтін LCD телевизорлардың кеңінен қолданылуына қарамастан, көптеген LCD телевизорлар әдепкі бойынша артық сканерлеумен келеді, бірақ оны пайдаланушы телевизордың экрандық мәзірлерін пайдаланып өшіре алады.

Қазіргі заманғы бейне дисплейлері

Қазіргі дисплейлер цифрлық сигналдармен (мысалы, DVI, HDMI және DisplayPort) басқарылады және жаңа тұрақты пикселдік цифрлық жалпақ панель технологиясына негізделген (мысалы, сұйық кристалды дисплейлер), көрерменге барлық пиксельдер көрінеді деп сенімді түрде айтуға болады. Сондықтан, цифрлық сигналмен басқарылатын дисплейлерде түзету қажет емес, себебі сигналдағы барлық пиксельдер дисплейдегі физикалық пиксельдерге сәйкес келеді. Өте көп сканерлеу кескін сапасын нашарлатады, сондықтан ол цифрлық жалпақ панельдер үшін ұнамсыз; демек, 1:1 пикселдік сәйкестендіру артық. Алайда, VGA сияқты аналогты бейне сигналдарымен басқарылатын дисплейлер уақыт өзгерулеріне ұшырайды және осындай дәлдікке жете алмайды. Компьютерлік дисплейлерге арналған ЭЛТ (Электронды сәулелі түтік) дисплейлер әдетте қара жиекпен төменгі сканерлеуге орнатылады, оны реттеуге болады. Apple IIGS сияқты 1980-ші жылдардағы кейбір үй компьютерлері тіпті жиектің түсін де өзгерте алады. Жиектің мөлшері мен пішіні төмен дәлдікке толеранттылықты қамтамасыз ету үшін қажет болса өзгертіледі (кейінгі модельдер жиекті азайту немесе жою үшін дәл калибрлеуге мүмкіндік берсе де). Осылайша, компьютерлік ЭЛТ дисплейлер теледидарларға қарағанда физикалық экранның кішірек бөлігін пайдаланады, бұл барлық ақпаратты әрқашан көрсетуге мүмкіндік береді. Компьютерлік ЭЛТ мониторларында көбінесе қара жиек болады (егер пайдаланушы оны азайту үшін жақсы реттемесе), оны видеокартаның уақыт белгілерінен көруге болады, оларда үстелге қарағанда көбірек жолдар болады. Компьютерлік ЭЛТ дисплейі 17 дюймдік (16 дюйм көрінетін) деп жарнамаланса, оның пластикалық корпусымен жабылған түтіктің диагоналі сол шамада болады; бұл қара жиек геометрия калибрлеулері әдепкіде орнатылғанда осы бір дюймды (немесе одан да көп) алып жатады (аналогты кірісі бар ЖКД-лер сигналдың осы бөлігін төрт жағынан да анықтап, әдейі елеуі керек). Видео ойын жүйелері маңызды ойын әрекеттерін қауіпсіз аймақта көрсету үшін жасалған. Ескі жүйелер мұны жиектермен жасады, мысалы, Super Nintendo Entertainment System бейнесін кейбір NTSC теледидарларында және барлық PAL теледидарларында көрінетін қара жиекпен терезеге орналастырды. Жаңа жүйелер мазмұнды тікелей эфирдегідей етіп қоршайды, ал үстіне сканерлеу аймағы маңызсыз бөлшектермен толтырылады. 1980-ші және 1990-шы жылдардың басында пайда болған үй компьютерлерінің көптеген түрлерінің ішінде ZX Spectrum немесе Commodore 64 сияқты көптеген машиналар экранның айналасында көрініс аймағының шеңбері ретінде жұмыс істеген жиектерге ие болды. Amiga сияқты кейбір басқа компьютерлер бейне сигналының уақытын өзгертуге мүмкіндік берді. C64, Amstrad CPC және Atari ST жағдайында арнайы кодтау трюктерімен тұрақты көрінетін жиектерді жою мүмкін екені дәлелденді. Бұл эффект 16 биттік Atari демосахнасында overscan немесе fullscreen деп аталды және CPU-ды үнемдейтін скроллинг техникасын жасауға мүмкіндік берді.

Today's displays, being driven by digital signals (such as DVI, HDMI and DisplayPort), and based on newer fixed pixel digital flat panel technology (such as liquid crystal displays), can safely assume that all pixels are visible to the viewer. On digital displays driven from a digital signal, therefore, no adjustment is necessary because all pixels in the signal are unequivocally mapped to physical pixels on the display. As overscan reduces picture quality, it is undesirable for digital flat panels; therefore, 1:1 pixel mapping is preferred. When driven by analog video signals such as VGA, however, displays are subject to timing variations and cannot achieve this level of precision. CRTs made for computer display are set to underscan with an adjustable border, usually colored black. Some 1980s home computers such as the Apple IIGS could even change the border color. The border will change size and shape if required to allow for the tolerance of low precision (although later models allow for precise calibration to minimise or eliminate the border). As such, computer CRTs use less physical screen area than TVs, to allow all information to be shown at all times. Computer CRT monitors usually have a black border (unless they are fine tuned by a user to minimize it)—these can be seen in the video card timings, which have more lines than are used by the desktop. When a computer CRT is advertised as 17 inch (16 inch viewable), it will have a diagonal inch of the tube covered by the plastic cabinet; this black border will occupy this missing inch (or more) when its geometry calibrations are set to default (LCDs with analog input need to deliberately identify and ignore this part of the signal, from all four sides). Video game systems have been designed to keep important game action in the title safe area. Older systems did this with borders for example, the Super Nintendo Entertainment System windowboxed the image with a black border, visible on some NTSC television sets and all PAL television sets. Newer systems frame content much as live action does, with the overscan area filled with extraneous details. Within the wide diversity of home computers that arose during the 1980s and early 1990s, many machines such as the ZX Spectrum or Commodore 64 had borders around their screen, which worked as a frame for the display area. Some other computers such as the Amiga allowed the video signal timing to be changed to produce overscan. In the cases of the C64, Amstrad CPC, and Atari ST it has proved possible to remove apparently fixed borders with special coding tricks. This effect was called overscan or fullscreen within the 16 bit Atari demoscene and allowed the development of a CPU saving scrolling technique called sync scrolling a bit later.

Деректерді тарату

Аналогтық теледидардың артық сканерлеуін дерек тарату үшін де пайдалануға болады. Мұның ең қарапайым түрі – жабық субтитрлер және телетекст, екеуі де тік сызылым аралығында (VBI) жіберіледі. «Экрандағы телегид» сияқты электрондық бағдарламалар нұсқаулықтары да осылай жіберіледі. Microsoft-тың HOS жүйесі 6,4 кбит/с жылдамдықпен бағдарламамен байланысты деректерді төмен жылдамдықпен тарату үшін тік емес, көлденең сканерлеуді пайдаланады, бұл деректердің бұзылуынсыз VCR-ға жазуға жеткілікті баяу. АҚШ-та National Datacast PBS телеарналарын артық сканерлеу және басқа дерек тарату үшін пайдаланды, бірақ 2009 жылғы цифрлық теледидарға көшуге байланысты олар цифрлық теледидарға көшті.

625 / 525 немесе 576 / 480

Телерадио хабарларын таратуда аналогтық жүйелердің сипаттамаларына көрінетін сурет үшін пайдаланылмаған жолдар кіреді, ал цифрлық жүйелер тек көруге болатын мазмұнды қамтитын сигналдарды "санайды" және кодтайды. Сондықтан 625 (PAL) және 525 (NTSC) кадр аймақтарында одан да көп артық сканилеу болады, ол тік синхронизация жоғалғанда және сурет ойнап көрсетілгенде көрінеді. Аналогтық жүйеде қолжетімді осы интервалдың бір бөлігі, тік сөндіру интервалы деп аталады, оны Teletext (Ceefax және Ұлыбританиядағы субтитрлер сияқты) сияқты аналогтық деректерді таратудың ескі формалары үшін пайдалануға болады. Цифрлық теледидардағы ұқсас қызмет бұл әдісті қолданбайды және оның орнына көбінесе MHEG-ті пайдаланады.

480 - ге қарсы 486

525 жолды жүйе бастапқыда 486 бейнежолдан тұрды, 480 емес. 1990 жылдардың басынан бері көптеген сақтау және тарату жүйелерінің цифрлық негіздері аналогты NTSC форматында 480 бейнежол болуы күтілді. Бұл "4:3 қатынасының" 704x480 немесе 704x486-ға теңдігін қалай түсіндіруге әсер ететіні белгісіз, бірақ 640x480 VGA стандарты үлкен ықпал етті.