Телевизиялық таратудағы сынақ сигналы

Кіріспе

Тесттік сигнал теледидар хабарларын таратуда

Тесттік карточка, сондай-ақ тесттік үлгі немесе қосу/жабу тесттік сигналы деп те аталады, теледидардың тесттік сигналы болып табылады, әдетте таратушы белсенді болғанда, бірақ ешқандай бағдарлама таратылмайтын уақытта (көбінесе қосу және жабу кезінде) таратылады. Теледидар хабарларын таратудың алғашқы кезеңдерінен бері қолданылып келе жатқан тесттік карточкалар бастапқыда теледидар камерасы бағытталған физикалық карточкалар болды, бұл сурет сапасын қарапайым реттеуге мүмкіндік берді. Мұндай карточкалар әлі күнге дейін камералар мен бейнекамераларды калибрлеу, реттеу және сәйкестендіру үшін қолданылады. 1950 жылдан бастап тесттік карточкалардың суреттері моноскоп түтіктеріне енгізілді, бұл телекамераларды пайдалануды босатты, әйтпесе олар жұмыс істемеген уақытта физикалық тесттік карточкаларды үздіксіз тарату үшін айналдырылуы керек еді. Ағызалы сигнал жолын калибрлеу немесе ақауларды жою үшін қолданылатын электрондық түрде жасалған тесттік үлгілер 1960 жылдардың соңында енгізілді және 1970 және 80 жылдардан бастап кеңінен қолданыла бастады. Бұл тесттік сигналдарды генераторлар арқылы жасалады, олар камераның дұрыс конфигурациясына (және болуына) тәуелді емес, сонымен қатар дұрыс түс декодтауы, синхрондау, секундына кадрлар және жиілік реакциясы сияқты қосымша параметрлерді сынап көруге болады. Бұл, General Post Office (GPO) көмегімен жасалған ITA-ның жаңа III жолақты VHF таратушы желісін сынауға арналған, потенциалды көрермендер мен DX энтузиастарындары үшін, ол кезде Ұлыбритания үкіметі PTT агенттігін басқаратын. Бұл тесттік карточкалардың кейбіреулерінде GPO-ның аталған хабарламалар үшін тағайындаған G9AED қоңырау белгісі бар, тесттік карточканың ортасында шеңбердегі ирек сызық және экрандағы сызық өлшегіші мильмен көрсетілген, ол қабылдағыш пен (уақытша) таратушы арасындағы қашықтықты анықтауға көмектесетін нұсқау ретінде пайдаланылды, сондай-ақ көріністің қайталануын тудыратын ландшафт ерекшелігін анықтауға мүмкіндік берді. Бұл тесттік карточкалар негізінен ITA-ның Croydon, Lichfield, Emley Moor және Winter Hill сияқты негізгі таратушыларының болжамды орналасқан жерлерінде орналасқан, тіркеме трейлерлеріне бекітілген уақытша жылжымалы таратушылардан таратылды. Шамамен он жылдан кейін BBC жаңа UHF желісін сынау үшін Crystal Palace таратушысынан сәулелендірілген модификацияланған SMPTE монохромды тесттік карточкасын қолдана бастады, ол ақырында 1964 жылы BBC Two ретінде іске қосылды. Тесттік карточкалар концерттер мен тікелей эфирлердегі бейне дисплейлерінің кең мағынасында да қолданылады. Әрқайсысы белгілі бір техникалық параметрді сынап көретін әртүрлі тесттік үлгілер бар: жарықтық пен түсті сынау үшін градиенттік монотонды жолақтар; аспекттік қатынас, сәйкестендіру, фокус және конвергенция үшін торлы үлгі; және сканерлеу мен өлшемдер үшін бір пиксельдік шекара.

A test card, also known as a test pattern or start up/closedown test, is a television test signal, typically broadcast at times when the transmitter is active but no program is being broadcast (often at sign on and sign off). Used since the earliest TV broadcasts, test cards were originally physical cards at which a television camera was pointed, allowing for simple adjustments of picture quality. Such cards are still often used for calibration, alignment, and matching of cameras and camcorders. From the 1950s, test card images were built into monoscope tubes which freed up the use of TV cameras which would otherwise have to be rotated to continuously broadcast physical test cards during downtime hours. Electronically generated test patterns, used for calibrating or troubleshooting the downstream signal path, were introduced in the late 1960s, and became commonly used from the 1970s and 80s. These are generated by test signal generators, which do not depend on the correct configuration (and presence) of a camera, and can also test for additional parameters such as correct color decoding, sync, frames per second, and frequency response. intended for potential viewers and DX enthusiasts to test the ITA's new Band III VHF transmitter network that was designed with the assistance of the General Post Office (GPO), then the UK's government run PTT agency. These test cards, some featuring the G9AED call sign assigned by the GPO for said transmissions, featured a squiggly line in a circle in the middle of the test card with an on screen line gauge indicated in miles which was used as a guide to reveal the distance between the receiver, the (temporary) transmitter and a replicating landscape feature causing ghosting. Said test cards were mainly transmitted from temporary mobile transmitters attached to caravan trailers based at the predicted locations of the ITA's eventual main transmitters, such as Croydon, Lichfield, Emley Moor and Winter Hill. Almost a decade later, the BBC started using a modified SMPTE monochrome test card radiating from the Crystal Palace transmitter to test its new UHF network which it eventually launched as BBC Two in 1964. Test cards are also used in the broader context of video displays for concerts and live events. There are a variety of different test patterns, each testing a specific technical parameter: gradient monotone bars for testing brightness and color; a crosshatch pattern for aspect ratio, alignment, focus, and convergence; and a single pixel border for over scanning and dimensions.

Тарих

Тест-карталар теледидар хабарларын тарату сияқты ескі, оларды Ұлыбританиядағы BBC 1934 жылдан бастап 30 жолды механикалық Бейрд беруінде және кейіннен іске қосылғанға дейін, сондай-ақ Екінші дүниежүзілік соғыс кезінде Францияда көрсетілген "реттеу сигналдары" ретінде қарапайымдастырылған. Олар ажыратымдылықты тексеру үшін торлар, сурет геометриясын реттеуге көмектесетін тізбектер және жарықтық пен контрастты реттеу үшін сұр шкаласын қамтыды. Мысалы, осы элементтердің бәрін 1953 жылы енгізілген Radiodiffusion Télévision Française 819 жолды тест-картасында көруге болады. (Philips PM5544, Telefunken FuBK сияқты), телеарна (мысалы, BBC тест-картасы) немесе ұйым (мысалы, SMPTE түсті жолақтары, EBU түсті жолақтары). Австралия, Канада, Ұлыбритания және АҚШ сияқты дамыған елдерде коммерциялық теледидар хабарларын таратудың қаржылық қажеттіліктері эфир уақытын 24 сағат бойы бағдарламалармен және жарнамалармен (мысалы, инфорекламалармен) толтыруды білдіреді, ал коммерциялық емес телерадиокомпаниялар осыған сәйкес келуге тиіс. 2005 жылы енгізілген және HD, SD, 16:9 және 4:3 хабарларын таратуға толық бейімделген тест-картасының соңғы дизайны ITU R Rec. BT.1729 стандартында анықталған. Ол форматтық түрлендіруді, түс үлгілеуді және т.б. сынауға арналған ерекше таңбаларды ұсынады. Бұрын кең таралған тест-карталарын қазір телестудиялардан, пост-өндірістен және тарату мекемелерінен тыс жерлерде сирек кездестіруге болады. Олар енді теледидар құрылғыларын калибрлеуге көрермендерге көмектесу үшін арналмаған. Олардың осы мақсатта жойылуына бірнеше фактор себеп болды:
Қазіргі микробақылаумен басқарылатын аналогты теледидарларға реттеу сирек қажет болса, тест-карталары бұрынғыдан гөрі аз маңызды. Сол сияқты, қазіргі заманғы камералар мен бейнекамералар техникалық дәлдік үшін реттеуді қажет етпейді, бірақ олар көбінесе сахнаның жарық деңгейін және әртүрлі көркемдік эффектілерді өтеуге бейімделеді. CCIR 601 және SMPTE 292M сияқты цифрлық өзара байланыс стандарттарын қолдану, аналогтық хабар таратуға тән сызықтықсыздықтар мен басқа да мәселелерсіз жұмыс істейді, түс ауытқуларын немесе жарықтықтың өзгеруін тудырмайды; осылайша оларды анықтау және өтеу қажеттілігі іс жүзінде жойылды. (Стробоскоптардың ескіргендігін пластинка ойнатқыштардың жылдамдығын реттеу үшін қолданылатынмен салыстырыңыз.) Керісінше, цифрлық тест-сигнал генераторлары цифрлық интерфейске қысым түсіруге арналған тест-сигналдарын қамтиды, ал көптеген күрделі генераторлар цифрлық интерфейстің бұзылуына әкелетін джиттер, бит қателері және басқа да патологиялық жағдайларды енгізуге мүмкіндік береді. Сонымен қатар, DVB және ATSC сияқты цифрлық хабар тарату стандарттарын қолдану аналогты сигналдарды модуляциялау және демодуляциялаумен байланысты мәселелерді жояды. Үлкен шеңберлерді қамтитын тест-карталары жиынтықтың бұрылу жүйелерінің сызықтығын растау үшін пайдаланылды. Қатты құрамдас бөліктер қабылдағыштың бұрылу тізбектерінде вакуумдық құбырларды алмастырғандықтан, сызықтық реттеулер жиі қажет болмады (мысалы, кейбір жаңа жиынтықтарда пайдаланушы реттейтін "VERT SIZE" және "VERT LIN" басқару элементтері жоқ). ЖЖҚ және басқа да бұрмаланбаған дисплейлерде сызықтық дисплей панелінің өндіріс сапасының функциясы болып табылады; дисплей жұмыс істеуі үшін толеранстар адам қабылдауынан әлдеқайда тығыз болады. Арнайы бейне орнатулар үшін, мысалы ғимараттардағы немесе тікелей эфирдегі LED дисплейлер үшін кейбір тест-суреттер тиісті құрылғының нақты өлшемі мен пішініне сәйкес жасалады. Бұл бейімделген тест-суреттері сондай-ақ техникаға шоу үшін жабдықты орнату кезінде ұжым көру үшін ішкі әзілдерді жасыруға мүмкіндік береді. Фотокопиялағыш тест-үлгілері - фотокопияланатын физикалық парақтар, алынған фотокопиядағы айырмашылық машинаның көшірмелеу қабілетіндегі кез келген ауытқуларды немесе ақауларды ашады. Сондай-ақ, көптеген тұтынушы электроникасы үшін арнайы әзірленген тест-үлгілері жиынтығы мен бағдарламалық жасақтама бар. B&K Television Analyst 1960-шы жылдары NTSC стандартында монохромды теледидарларды сынау үшін әзірленді және кейіннен Еуропалық және Австралиялық PAL стандарттарына өзгертілді. Басқа мақсаттармен қатар, бұл ұшқыш нүкте сканерінен тұрады, онда целлюлоза ацетаты слайдта басылған тест-үлгісі көрсетіледі. CRT мониторлары әлі де дербес компьютерлерде кеңінен қолданылған кезде, мультимедиялық суреттерді көрсетуге болмаған жағдайларда мұндай мониторларды дұрыс калибрлеу үшін арнайы тест-үлгілері жасалды. Кейбір VCD және DVD линза тазартқыш дискілері, мысалы, 1997–2001 жылдарғы Kyowa Sonic линза тазартқыш жиынтықтары да тест-үлгілерін қамтыды. Жақындағы мысалдар THX Optimizer, ол дерлік барлық THX сертификатталған DVD-дегі орнату мәзірінен қол жетімді, сондай-ақ Netflix-те қол жетімді "HDR sRGB Graphics Test (400 nits)" және "Test Patterns" сериясы, олар Интернетке қосылған құрылстардағы ағын өрісін сынауға арналған, әсіресе кең экранды HDR теледидарларында, 4K және 8K дисплейлерінде, сондай-ақ Bluetooth және Интернет задергісі сияқты факторлардың әсерінен аудио және бейне ағындарын синхрондау үшін қолданылады. Тест-үлгілері CCTV камераларын және мониторларын, сондай-ақ телемедицина және диагностикалық мақсаттардағы медициналық бейнелеу дисплейлерін және жабдықтарын калибрлеу үшін де қолданылады, мысалы, 1983–86 жылдары жасалған медициналық және хирургиялық дисплейлерге арналған SMPTE RP 133 медициналық диагностикалық бейнелеу тест-үлгісінің сипаттамасы; сондай-ақ 2001 жылы AAPM ұйымы жасаған TG18 QC тест-үлгісі. Рентген машиналарын калибрлеуге арналған тест-үлгілері, әсіресе Англиядағы Leeds Test Objects компаниясы жасағандары да бар.

Test cards are as old as TV broadcasts, with documented use by the BBC in the United Kingdom in its early 30 line mechanical Baird transmissions from 1934 and later on as simplified "tuning signals" shown before startup as well as in Occupied France during World War II. They evolved to include gratings for resolution testing, grids to assist with picture geometry adjustments, and grayscale for brightness and contrast adjustments. For example, all these elements can be seen in a Radiodiffusion Télévision Française 819 line test card introduced in 1953. Philips PM5544, Telefunken FuBK, etc. ), TV station (ex: BBC test card) or organization (ex: SMPTE color bars, EBU colour bars). In developed countries such as Australia, Canada, the United Kingdom, and the United States, the financial imperatives of commercial television broadcasting mean that air time is now typically filled with programmes and commercials (such as infomercials) 24 hours a day, and non commercial broadcasters have to match this. A late test card design, introduced in 2005 and fully adapted for HD, SD, 16:9 and 4:3 broadcasts, is defined on ITU R Rec. BT.1729. It offers markings specificity design to test format conversions, chroma sampling, etc. Formerly a common sight, test cards are now only rarely seen outside of television studios, post production, and distribution facilities. In particular, they are no longer intended to assist viewers in calibration of television sets. Several factors have led to their demise for this purpose:
Modern microcontroller controlled analogue televisions rarely if ever need adjustment, so test cards are much less important than previously. Likewise, modern cameras and camcorders seldom need adjustment for technical accuracy, though they are often adjusted to compensate for scene light levels, and for various artistic effects. Use of digital interconnect standards, such as CCIR 601 and SMPTE 292M, which operate without the non linearities and other issues inherent to analog broadcasting, do not introduce color shifts or brightness changes; thus the requirement to detect and compensate for them using this reference signal has been virtually eliminated. (Compare with the obsolescence of stroboscopes as used to adjust the speed of record players.) On the other hand, digital test signal generators do include test signals which are intended to stress the digital interface, and many sophisticated generators allow the insertion of jitter, bit errors, and other pathological conditions that can cause a digital interface to fail. Likewise, use of digital broadcasting standards, such as DVB and ATSC, eliminates the issues introduced by modulation and demodulation of analog signals. Test cards including large circles were used to confirm the linearity of the set's deflection systems. As solid state components replaced vacuum tubes in receiver deflection circuits, linearity adjustments were less frequently required (few newer sets have user adjustable "VERT SIZE" and "VERT LIN" controls, for example). In LCD and other deflectionless displays, the linearity is a function of the display panel's manufacturing quality; for the display to work, the tolerances will already be far tighter than human perception. For custom designed video installations, such as LED displays in buildings or at live events, some test images are custom made to fit the specific size and shape of the setup in question. These custom test images can also be an opportunity for the technicians to hide inside jokes for the crew to see while installing equipment for a show. Photocopier test patterns are physical sheets that are photocopied, with the difference in the resulting photocopy revealing any tell tale deviations or defects in the machine's ability to copy. There are also test patterns kits and software developed specifically for many consumer electronics. The B&K Television Analyst was developed in the 1960s for testing monochrome TV sets in the NTSC standard and was later modified for European and Australian PAL standards. Among other uses, it consisted of a flying spot scanner on which a test pattern printed on a cellulose acetate slide was shown. When CRT monitors were still commonly used on personal computers, specific test patterns were created for proper calibration of such monitors in the cases whereby multimedia images could not be shown properly on said monitors. Some VCD and DVD lens cleaner discs, such as the Kyowa Sonic lens cleaning kits from 1997–2001, also included test patterns as well. More recent examples include the THX Optimizer which can be accessed in the setup menu in almost every THX certified DVD, as well as well as the "HDR sRGB Graphics Test (400 nits)" and "Test Patterns" series available on Netflix meant to test out streaming bandwidth on Internet enabled devices, especially on widescreen smart HDR TVs, 4K and 8K displays and also used to sync audio and video feeds, which can be affected, among other factors, by Bluetooth and Internet latency. Test patterns are also used to calibrate CCTV cameras and monitors, as well as medical imaging displays and equipment for telemedicine and diagnostic purposes, such as the SMPTE RP 133 medical diagnostic imaging test pattern specification for medical and surgical displays, created around 1983–86; as well as a later derivative called the TG18 QC test pattern created by the AAPM in 2001. Test patterns to calibrate X ray machines, in particular those manufactured by Leeds Test Objects in England, also exist as well.

Нумизматика саласында

Теледидар қазіргі өмірге орасан зор әсер еткендіктен, ол көптеген коллекционерлердің монеталары мен медальдарының басты тақырыбына айналды. Соңғы мысалдардың бірі – 2005 жылдың 9 наурызында Австрияда таңбаланған «Теледидардың 50 жылдығы» тақырыпты монетасы. Монетаның бет жағында Telefunken T05 сынақ картасының орталық бөлігі бейнеленген, ал сырт жағында теледидар тарихының маңызды кезеңдері көрсетілген.

Танымал мәдениетте

Philips Pattern 1980 және 1990 жылдардың танымал мәдениетінің ең танымал белгілерінің бірі ретінде кеңінен танылған. Атақты тест картасының үлгісімен көптеген жаңалықтар мен коллекционерлік заттар жасалған, оның ішінде қабырға сағаттары, төсек жаймалары, білезік сағаттары және киім-кешек. BBC тест картасы F 2006-2007 жылдарғы «Life on Mars» ғылыми-фантастикалық детективтік телесериалында қолданылған.