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6 Fächer Prüfung (AM) > Videotechnik > Flashcards

Videotechnik Flashcards

1
Q

Was ist Videotechnik? Gib die Videokette an!

A

Erzeugung und Rückwandlung eines elektrischen Bildsignals

Licht - Wandler - Speicherung + Bearbeitung - Übertragung - Wandler - Licht

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2
Q

Wie ist ein Bild aufgebaut?

A

Ein Bild ist eine örtliche Verteilung von Leuchtdichtewerten in h und V. Das Bild wird zeilenweise abgetastet und zeitlich nacheinander übertragen.

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3
Q

Wie wird die optimale Auflösung berechnet?

A

Wenn der Betrachtungsabstand der dreifachen Bildhöhe entspricht, gilt folgendes:

Da das Auge ab einem Grenzwinkel von 1/60° zwei Zeilen nicht mehr voneinander unterscheiden kann, lässt sich erechnen, dass etwa 1000 Zeilen für ein Fernsehbild genügen.

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4
Q

Wie errechnet sich die temporale Auflösung?

A
  • ca. 18 B/s reichen aus, um eine Bewegungsverschmelzung zu erreichen.
  • PAL: 25 fps
  • NTSC: 30 fps
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5
Q

Was ist Flimmerreduktion?

A

Zeilensprungverfahren:

  1. Halbbild -> ungerade Zeilen
  2. Halbbild -> geraden Zeilen

Vorteile:

  • Flimmerfrequenz verdoppelt
  • Bewegungsauflösung verbessert, bei gleicher Datenrate

Nachteile:

  • Bewegungsartefakte
  • Kompromiss zwischen Bewegungsauflösung und V-Auflösung
  • Schwierig bei Datenreduktion und Nachbearbeitung
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6
Q

Wie funktioniert der 2/3 Pull-down? einen 24 B/s Film im NTSC Fernsehen abspielen?

A

6 Bilder/Sekunde zu wenig
4 Filmbilder kommen auf 5 TV Bilder.

Film: A B. C. D
TV: AA. BB. BC. CD. DD

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7
Q

Was wird gemacht, um das Großflächenflimmern bei 50Hz zu redurzieren?

A

Verdopplung der Bildwiederholfequenz auf 100 Hz.
Zwei Möglichkeiten:

Simples Verdoppeln:
Halbbilder werden zweimal gezeigt.
Kantenflackern ist immernoch vorhanden, da zwischen Halbbild A1 und B1 immer noch 40ms vergehen.
Halbbildspeicher reicht aus.
Bei Horizontalen Bewegungen keine Probleme

Verschachteln von Halbbildern:
Halbbild A1 und A2 werden zweimal hinterander gezeigt.
Kantenflackern ist beseitigt, da Kanten mit 50 Hz und nicht 25 Hz wiederholt werden
Vollbildspeicher wird benötigt
Schmiereffekte bei horizontalen Bewegungen, da nach dem zeitlich später aufgenommenes Halbbild A2 das Halbbild A1 nochmals gezeigt wird.

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8
Q

Wie wird die Synchronisation/Gleichlauf zwischen Quelle (Sender) und Senke (Empfänger) erreicht?

A

Neben dem Bildsignal werden von der Quelle zusätzlich Synchronimpulse übertragen.
Es gibt H-Impulse für die Zeilenfrequenz und V-Impulse für Bildwechselimpulse.
Diese Sync-Info darf im Bild nicht vorkommen.
-> Austastlücken für Videotext, Ton, Steuersignalen, Metadaten, Prüfsignale.

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9
Q

Welches Bauteil ist für die Synchronisation verantwortlich?

A

Der Sync-Generator versorgt den Verstärker mit einem Austastsignal und einem Sync-Signal.

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10
Q

Was ist ein Oszilloskop?

A
  • Gerät, welches Videosignale/Spannungen sichtbar macht.
  • Zeit/Frequenz hängt entweder von H oder von V ab.
  • Spannungen bei einem Videosignal betragen maximal 1V und die Triggerung verläuft über ein Sync-Signal
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11
Q

Was ist das BAS-Signal?

A

Bild-Austast-Synchronisations-Signal:

Komplettes Fernsehsignal für S/W Bildübertragung.

  • Unter 0V ist Synchronimpuls
  • 0,7V weiß
  • 0V Schwarz
  • H-Darstellung stellt alle Zeilen übereinander dar
  • V-Darstellung stellt alle Zeilen nebeneinander dar.
  • BLK=Black
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12
Q

Was ist Farbe?

A
  • elektromagnetische Schwingungen
  • unterschiedliche Wellenlängen erzeugen Farbeindruck
  • weißes Licht beinhaltet gesamtes Spektrum, welches mit einem Prisma aufgeteilt werden kann.
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13
Q

Welche Farbmischungen gibt es?

A

subtraktive Farbmischung:

  • wird beim Druck verwendet
  • Grundfarben: Cyan, Magenta, Yellow
  • alle Farben subtrahiert ergeben schwarz.

additive Farbmischung:

  • Farbbereich der digitalen Farbwelt
  • Grundfarben: RGB
  • Alle Farben addiert ergeben weiß
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14
Q

Welche Eigenschaften hat Farbe?

A
  • Helligkeit: Hängt von der Empfindung des Auges ab, ändert sich mit Sättigung und Farbton
  • Farbton: Wird von der Wellenlänge bestimmt
  • Sättigung/Chroma: Wird vom Weißanteil bestimmt
  • Vlamda -Kurve: Hellempfindungskurve
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15
Q

Was versteht man unter Matrizierung und wie funktioniert sie?

A

Um die Bandbreite von einem Videosignal zu verringern, wird aus dem Videosignal ein YCrCb Signal matriziert

Y, Helligkeitssignal:
wird aus den Farbwerten von RGB unter der Berücksichtigung der Vlamda-Kurve errechnet:
Y = 0,2126R + 0,7152G + 0,0722*B

Um eine einheitliche Signalamplitude für die Farbkomponenten zu erhalten, müssen die Farbdifferenz-Signale in der Amplitude bewertet werden:

Cb = 0,5389*(B-Y)
Cr = 0,625*(R-Y)
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16
Q

Was ist der Unterschied zwischen Y:Cr:Cb und R:G:B?

A

Y:Cr:Cb = 4:2:2

R:G:B = 4:4:4

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17
Q

Was zeigt die Vektordarstellung?

A

Im Farbkreis gilt:

Richtung des Farbvektors -> Farbton

Vektorlänge -> Sättigung

Cr und Cb können als zwei 90° aufeinanderstehenden Einzelvektoren aufgefasst werden, die vektoriell addiert den resultierenden Farbzeiger bilden. Jede Farbart ist daher durch den resultierenden Vektor oder durch die angehörigen Einzelbvektoren eindeutig bestimmt.

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18
Q

Wie unterscheiden sich legale/illegale Signalpegel?

A

Pegelbereich von RGB liegt bei jedem Kanal zwischen 0 und 700mV.

Im YCrCb-System:

  • Y Signal zwischen 0 und 700mV
  • Chroma-Signale zwischen -350 und 350mV

-> Wenn die Signale den vorgegebenen Pegelbereich nicht verletzen, dann nennt man sie legal. Liegen sie außerhalb dieses Bereichs nennt man sie illegal.

19
Q

Wodurch können illegale Signale entstehen? (Formatwandlung)

A

Bei der Wandlung eines YCrCb Signals zu einem RGB Signal können illegale Werte entstehen, diese liegen entweder über 700mV oder haben negative Polarität.

Wenn sich ein Signal nicht zulässig in ein anderes Signal übersetzen lässt, ist das Signal invalide.

20
Q

Welche Darstellungsformen im Waveform-Monitor gibt es?

A

Parade (nebeneinander) und Overlay (übereinander)

21
Q

Lässt sich aus dem Vektorskop ein Bild rekonstruieren?

A

Nein, da keine Information zur räumlichen Verteilung der einzelnen Farben vorliegt.

22
Q

Was passiert auf dem Vektorskop, wenn man am Farbton/Sättigung dreht?

A

Farbton:
Vektoren drehen sich wie Zeiger um die Mitte

Sättigung:
Vektoren werden länger

23
Q

Warum ist ein Vektorskop kein Kreis, sondern Oval?

A

Die Bewertung von Cr und Cb ist unterschiedlich, daraus ergibt sich eine ovale Form.

24
Q

Wie sieht ein S/W Bild im Vektorskop aus?

A

Es zeigt gar nichts, da das Vektorskop keine Helligkeitsinformation enthält.

25
Q

Was sind passive Pixel?

A

befinden sich in der Austastlücke und beinhalten Informationen, wie zum Beispiel den Teletext.

26
Q

Wie errechnet sich der HD-Standard?

A

durch Verdopplung der aktiven Pixel des SD-Signals und dem Übergang von 4:3 zu 16:9.

-> es ergeben sich 1080 AL/F

das kleine HD hat 2/3 der aktiven Zeilen des großen HD-Formats

-> 720 AL/F

27
Q

Wie viele Pixel hat das große/kleine HD Format?

Wie sind die TV Standards?

A

1920*1080
ca. 2 Mio

1280*720
ca. 1 Mio

720p50
-> bessere temporale Auflösung

1080i50
-> bessere spatiale Auflösung

28
Q

Was ist das TRS-Wort?

A

Timing Reference Signal:

  • Kommt vor und nach jeder Zeile vor
  • sorgt für Synchronisation des Videosignals
  • besteht aus vier 8-Bit Wörtern
  • Präambel ist immer gleich und sorgt für gute Erkennbarkeit
  • Sync-Info besteht aus 3 Flag-Bits und einem Fehlerkorrektur-Code

Aufgaben:

  • > Trennung von aktivem Bildinhalt und Austastlücke
  • > Demultiplexen der Komponenten (YCrCb)
  • > Bezug zur Austastfrequenz im Analogen

Anforderungen:

  • leichte Erkennbarkeit
  • einfacher Fehlerschutz

FF 00 00 XY

29
Q

Wie wird der restliche Platz nach der Synchron-info auf den Austastlücken genutzt?

A

Auxiliary Data:

  • besitzen Präambel zur Erkennung
  • Data ID zur Kennzeichnung der Datenart (z.B. Audiodaten)
  • Blocknummer zur Kennzeichnung von zusammenhängenden Daten
  • Count-Wort zur Angabe der Anzahl enthaltener Daten
  • an dieser Stelle folgen die Daten selbst
  • Nach den Daten kommt Checksumme aus allen Worten ab Data ID
30
Q

Was ist der Payload Identifier?

A

befindet sich in den AUX Daten des Y-Kanals; enthält folgende Informationen:

  • Interlaced oder Progressive
  • Bildwechselfrequenz
  • Bildseitenverhältnis
  • Abtastverfahren
  • Bit-Tiefe
31
Q

Wie ist die digitale Zeile aufgebaut?

A 
EAV = End of active video
LNO. = Line Number
CRC = Cyclyc Redundacy Code- zur Fehlerkorrektur
AUX Data
SAV = Start of active video
Active Line (1920 S/AL)

Total line: 2640 S/TL

Horizontale Austastlücken kommen nach jedem EAV und vor jedem SAV. V-Lücken kommen nach jedem Bild.

32
Q

Welche spatiale Auflösung hat UHD?

A

3840 x 2160 UHD-1
7680 x 4320 UHD-2
temporal: (progressive)
24, 25, 30, 50, 60, 100, 120

  • > High Dynamic Range HDR
  • > Wide Color Gamut WCG

DCI: 4k 4096 x 2160

33
Q

Aus welchen Bauteilen besteht der Kamerazug?

A
  • Kamerakopf
  • optische Baugruppe(Objektiv)
  • Kamera-Body
  • Kamerasucher
  • Kamerakabel (Triax oder LWL) für Übertragung von RGB führt zu
  • CCU (Camera Control Unit)
  • Intercom
  • Tally (Rotlicht)
  • Teleprompter und Videoreturn (für GRafiken)
  • Ton in der Regel seperat
34
Q

Wo arbeiten Kameramann bzw. Kameratechniker?

A

Kameramann arbeitet am Kamerakopf. Er stellt hier Bildausschnitt und Schärfe ein.

Der Kameratechniker arbeitet an der CCU. Hier stellt er Weißabgleich, Blende und Schwarzwert (Verstärkung in dB) ein und kann gegebenen Falls andere Kameras angleichen.

35
Q

Welche Bildwandler werden eingesetzt?

A

Meistens CCD- eher selten auch CMOS-Sensoren

36
Q

Wie ist ein CCD-Sensor aufgebaut?

A

Drei Chips für RGB-Kanäle:

  • Ein Chip besteht aus Vielzahl an Fotodioden, welche die Pixel bilden.
  • Durch Lichteinwirung werden Elektronen freigesetzt und in elektrisch isolierten Bildpunkten fixiert.
  • Das optische Bild ist also ein elektrisches Ladungsbild.
  • Die Ladungsmenge ist proportional zur aufgetroffenen Lichtmenge.
  • Ladung wird zeilenweise in einer Einserkette abgeleitet und ausgelesen
37
Q

Wie funktioniert ein elektronischer Shutter und welchen Effekt hat er?

A
  • steuert die Belichtungszeit
  • nach festgelegtem Zeitintervall, wird jede weitere Ladungsaufnahme abgeführt
  • Bewegungsunschärfe wird minimiert
  • Flimmern von LCD oder LEDs kann verhindert werden. (shutter Zeit kürzer als Frequenz der Displays)
38
Q

Wie wird an der Kamera ein Weißabgleich gemacht?

A

Weißabgleich über die RGB-Regler.
Weißreferenz und Abgleich mit Waveform oder Vektorskop.

  • mit Blende Licht so steuern, dass 100% Ausgangssignal erreicht wird.
  • Verstärkung aller drei Kanäle wird angeglichen, bis Farbwertsignale für Bildweiß 100% betragen
39
Q

Was ist Konturkorrektur im Speziellen: Detailing?

A
  • Schärfeeindruck ist von den höherfrequenten Signalen abhängig
  • Kanten sind abgeflacht
  • Um Korrektursignal zu erhalten, wird das Bildsignal zwei mal differenziert und invertiert.
  • Bilder werden aufaddiert, dadurch werden Kanten betont.
40
Q

Was ist Shading?

A
  • Bei gleichmäßiger Ausleuchtung, wird das Bild zu den Rändern hin dunkler (-> kein eckiges Y-Signal)
  • Durch addiertes Korrektursignal werden die Ecken angehoben.
  • > ungleichmäßige Signalamplituden werden somit ausgeglichen
41
Q

Was ist Skin Detailing?

A

An allen Stellen des Bildes wird die Schärfe erhöht, außer an Stellen mit Hautton. Hier wird Detailing deaktiviert.
-> Makel kaschieren

42
Q

Welche Aufgabe hat der Endverstärker?

A

Hier wird der Schwarzwert in den Kanälen RGB eingestellt.

-> Schwarzwert wird in der Regel auf 1-3% eingestellt, um ihn sichtbar zu machen.

43
Q

Was sind Black Stretch und Knee?

A

Knee:
Signal wird ab Threshold abgeschwächt. Anwendung in dunklen Szenen mit starken Highlights

Black Stretch:
der Kontrast in den Tiefen der Tonwertkurve wird angehoben.

44
Q

Welche Aufgaben hat ein Videomischer?

A
  • Auswahl der Quellen (Kamera, Grafik, Zuspieler,…)
- Bildübergänge festlegen
Cut
Blende Disolve
Trickblende
Key 
Bildmanipulation

Voraussetzung für Bildübergang:
Signale müssen synchron sein, da Bildwechsel während V-Austastlücke passiert.

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