NTSC

O zachování zpětné kompatibility s černobílým vysíláním jsme již mluvili, teď se podívejme, jak je vše řešeno. Začneme formátem NTSC, který je standardem v USA a některých dalších zemích (někdy i mírně modifikovaným) a byl zde dříve než evropské formáty.

Barevná obrazovka pracuje se třemi barvami - červená (Red), zelená (Green) a modrá (Blue), zkráceně RGB, které se (zjednodušeně) snímají kamerou zvlášť přes tři filtry (jak jinak červený, zelený a modrý). U všech složek se dále používá gama korekce pro redukci šumu při přenosu (=2.2). Kvůli zpětné kompatibilitě je ale nutné přenášet jasovou složku a barevnou zvlášť. Nejjednoduší by bylo všechny tři RGB složky jednoduše sečíst, je ale nutné kompenzovat různou citlivost oka na barvy, proto se používá tato formule:

Toto je tedy monochromatická složka, která se přenáší stejně jako u černobílého vysílání. Šířka pásma tohoto spektra je 4MHz, většinou je ale oříznuta až na 3.2MHz kvůli interferenci s barevnou složkou. Nad touto složku se namoduluje barva, která se nazývá chrominance, přesně na 3.58MHz. ta nese dvě složky:

Pokud se podíváme samostatně na obě složky, tak mohou nabývat kladné i záporné hodnoty. Pokud je Q kladné, jde o purpurovou, při záporné hodnotě o zelenou bavu. Kladné I dává oranžovou a záporné cyanovou barvu. Proto se někdy nazývají "purple-green" a "orange-cyan" složky. Lidské oko je více citlivé na složku I a proto dostala šířku pásma 1.5MHz, kdežto Q pouze 0.5MHz. Jde tedy o polovinu resp. čtvrtinu pásma monochromatického signálu a o tolik je také menší efektivní rozlišení barvy. Obě složky jsou kvadraturně namodulovány na 3.58MHz, ale I je ve fázy s čb složkou a Q o 90 stupňů mimo. Takto složený signál lze popsat také jinak - amplitudou (saturation) a fází (hue). Kvůli definování standardní úrovně amplitudy a fáze je přenášen na začátku každé řádky referenční signál, nazývaný "color burst".

Evropský systém PAL (Phase Alternation Line) používá podobný princip jako NTSC, nedefinuje ale pro přenášení barevný systém YIQ, ale YUV:

RGB hodnoty jsou opět gamma korigovány hodnotou 2.2 (i když ve standardu je 2.8, používá se 2.2). U i V mají obě šířku pásma 1.3MHz a jsou opět namodulovány na 4.43361875 MHz pro PAL-B,D,G,H,I,N nebo 3.58205625 MHz pro PAL-NC nebo 3.57561149 MHz pro PAL-M, s jedním podstatným rozdílem - Každá druhá řádka obrazí polaritu fáze V složky (proto název Phase Alternation Line). V praxi to tedy znamená:

zatímco NTSC používá jen

Systém SECAM (Sequentiel Couleur Avec Mémoire neboli sekvenční barva s pamětí) vychází ještě z jiného předpokladu: když může být sníženo rozlišení barev horizontálně (snížením šířky pásma), proč by nemohlo být sníženo i vertikálně? Toho lze pak využít pro přenos berevných složek úplně zvlášť, každou na jiném řádku. Kódování monochromatické Y složky je jako u PAL, gamma 2.8, barevné složky jsou: