Televisionen in der ehemaligen CCCP - UDSSR - Teil II Das Farbfernsehen

  1. Erste Schritte in der sowjetischen Farbfernsehtechnik
  2. SECAM IV – Linear NIR (NIIR) NIR-Farbfernsehsystem
  3. ERGÄNZUNG und vertiefende Begründung zur Sowjetischen SECAM Entscheidung:

 

1) Erste Schritte in der sowjetischen Farbfernsehtechnik

nachfolgender Bericht entnommen, ergänzt und übersetzt von W. Scheida - www.technoserve.at

aus Magazin Telesputnik:   http://www.telesputnik.ru:8080/archive/all/n09/54.html  Autor: V. Yefimov

 

Heute gehört das Farbfernsehen als fester Bestandteil zu unserem Leben.

Es fällt schwer zu glauben, das es vor noch gar nicht allzu langer Zeit Inhalt von Träumen war.

Der Gedanke farbige Eindrücke zu übermitteln wurde erstmalig gegen Ende des 19. Jahrhunderts festgehalten. Die Realisierung dieser Idee wurde nur 50 Jahre später verwirklicht.

Das All Union Forschungs Institut (VNIITe) arbeitete bereits seit den frühen 50er Jahren am Farbfernsehen.

Und in den Jahren 1953- 1955 wurde in Moskau und Leningrad bereits an der sogenannten seriellen Farb-Übertragung Experimentiert. 

(Ähnlich den Versuchen der CBS in den USA jener Zeit) 

Zusammengefasst war dieses System jedoch weder zuverlässig, noch als entscheidendes Manko, es war nicht kompatibel zum herkömmlichen schwarz/weiß Videoübertragungsstandard.

Zu Beginn der Übertragungen fertigte das VNIITe einige Test Farb TV Geräte, (Nicht verwendbar zum Empfang der in Betrieb befindlichen S/W Stationen.)

In solch einem seriellen Farb-Übertragungssystem benötigt das Video Signal eine größere Bandbreite aufgrund der Zusatzinformation für das Bild. Basis: 525 Zeilen/150Hz

Das führt zu einer Verringerung der nutzbaren Kanalkapazität  im vorgesehenen VHF Fernsehband.

Dieser Nachteil des Seriellen Farbfernsehens war zu groß um es zur (Massen) Fernsehübertragung zu verwenden, es gab jedoch andere Fernsehtechnische Anwendungen in dem das Serielle System effektiv genutzt werden konnte - so zum Beispiel in der Medizin Technik (Raum Fahrt ?, Militär?) 

Aufgrund der Ergebnisse dieser Experimente ging das Fernseh Institut zum kompatiblen Farbfernsehsystem über, welches (weitgehend) frei von den angeführten Nachteilen war.

Die Lösung für all diese Probleme wurden von verschiedenen Abteilungen des Institutes gesucht.

Die hauptsächliche Forschung und die Koordination der verbundenen Teams wurde durch die "Sende Ausrüstungs-Abteilung" geleitet von M.M. Zimnev unter der unmittelbaren Mitarbeit , sowie der Wissenschaftlichen und Technischen Leitung von Dr. V.L. Kreutzer durchgeführt.

Prof. P.V. Shmakov, als Vorsitzender der Abteilung Fernsehen im Leningrader Elektro Forschungs Institut für Telekommunikation war schwerpunktmäßig als wissenschaftlicher Konsulent zusammen mit dem Institut mit der theoretischen Behandlung des Themas betraut, während das VNIITe mit der Herstellung von Operativen Ausrüstungsgegenständen betreut war.

Ein Blick auf die geschichtliche Entwicklung des Kompatiblen Farb Fernsehens läßt uns einen Fortschritt in vielen Bereichen der Technologie einschließlich des (S/W) Fernsehens in direkter Abhängigkeit des Fortschrittes von einer Anzahl angrenzender Wissenschaften und Techniken erkennen.

Auf der anderen Seite führte die Entwicklung des Farbfernsehens nutzbringend beeinflusst mit anderen Technologien, die Techniker und Ingenieure zur Entdeckung von neuen Know How. 

Das Fernsehinstitut als vordergründige Organisation zur Entwicklung des neuen Farbfernsehsystems war jedoch nicht auf seine eigenen Forschungen beschränkt, sondern koordinierte die Arbeit von anderen Forschungs- Instituten Planungs- Büros sowie anderer Unternehmen.

Diese Arbeiten waren ziemlich intensiv.

Der Aufbau von Farb TV Sende und Empfangseinrichtungen wurde etwa im Juni 1956 gebildet.

Dieses System bildete, sendete und empfing das kombinierte Farb-Videosignal auf Basis des amerikanischen NTSC Standards angepasst auf das UdSSR Videostandard.

Zwei amerikanische Farbfernsehgeräte wurden als Empfänger eingesetzt, mit Anpassung aller Baugruppen an das UdSSR Kanal- sowie dem (625/50) Bild-Zeilen Raster.

Zur Überprüfung der Kompatibilität, wurden sowjetische gewerbsmäßig gefertigte S/W TV Geräte (Typ Yantar) eingesetzt.

Das Farb TV system konnte Filme und Dia Bilder senden. 

Einen Signalsensor bildete ein Dia Projektor zusammen mit einem Video Abtaster.

Der Sendeaufbau beinhaltete auch einen Farb-Monitor mittlerer Größe. (Der sowjetische Autor dieser Geschichte hat an dessen Entwicklung teilgehabt) 

Dieser Aufbau bestand aus drei Monochromen Kathoden Röhren, deren Oberflächen Rot-Grün-Blau eingefärbt wurden, sowie 2 Halbtransparenten Spiegeln. 

Farbmonitore zur Direkt Betrachtung 1956

 

 

 

 

 

Das Farbbild selbst entstand so durch Additive Farbmischung der 3 Monochromen Farbsignale. (auf ähnliche Lösungen basierten erste Farb TVs der Japaner) 

Wir sollten einige Schwierigkeiten beim Entwerfen der Sender beachten.

Ungeachtet von weit verbreiteten Zweifel, erfolgte die Planung des gesamten Systems praktisch von neuen.

Im Juni 1956 ordnete das Ministerium an, das alle Einrichtungen mit einer Gruppe von Experten, geführt vom Wissenschaftler M.E. Gossnach nach Moskau zur Vorführung gebracht werden sollen.

Wir installierten das System in einem Foyer der Sverdlov Halle des Kremls. (Bild)

 

   Aufbau der Anlage im Kreml

 

Mit uns bei dieser Demonstration waren die Spezialisten der Moskauer Elektronen Röhren Werke (MELZ), beauftragt mit der industriellen Herstellung von Farbkameras.  (Kinescopes)

Nach Aufbau und Abgleich des System, wurden wir nicht nur von Fachleuten, sondern auch von Offizieren des Ministerpräsidenten des obersten Sowjets der UdSSR besucht.

Natürlich hatte diese " Vorführung " eine große Bedeutung für die Führung unseres Ministeriums (und letztenendes, für das Ausrüsten
der Fernsehstationen im ganzen Land). 

Herr A.I. Shokin, einer der der Organisatoren dieser Demonstrationen wurde später Minister der Elektronik Industrie.

Mit unserer Ausrüstung zeigten wir Farb-Dias und Reise Filme über das Moskauer TV Zentrum.

Ich erinnere mich an den Besuch einer Gruppe von Spezialisten die ständig nach Fernseh-Filmabstaster (Telecine) und Farb-Kameras (Color Kinescope) fragten. 

Ein Mitarbeiter des MELZ sprach über deren Schwierigkeiten bei der Herstellung von Farbfernsehröhren.

Sie hatten die Aufgabe chemische Leuchtstoffe in Rot ,Grün und Blau so anzuordnen, das über eine Maske mit 500.000 Löchern das Bild in der richtigen Farbe erscheinen konnte.

Erster Sowjet Lochmasken Farb TV "Raduga" 

 

Einer der Spezialisten hörte aufmerksam zu und sagte das diese Arbeitsschritte bereist erfolgreich in der Nuklear Industrie durchgeführt werden. 

So erhielten unsere Kollegen des MELZ eine unerwartete Hilfestellung.

Unsere "Ausstellung" wurde auch von Klement Voroshilov einem Vorsitzenden des Obersten Sowjets sowie dem Außenminister Molotov besucht.

Wir erwarteten auch Nikita Khrushchov, der jedoch eine Besprechung mit Marshall Tito dem Präsidenten von Yugoslawien hatte.

Unsere Vorführung war erfolgreich. Der Stab unserer Industrie begann mit erweiterter Entwicklung des Farbfernsehsystems im Besondern der Fernsehkameras, der Filmabtastausrüstung sowie gewerbsmäßig hergestellter Farbfernsehempfangsgeräte und andern Anwendungen.

Auf der Suche nach einem Weg die Farbinformation als Composite Videosignal wurde der SECAM Standard gewählt der 1954 von Herny de France in Frankreich entwickelt wurde. 

Nach gemeinsamer Forschung und Entwicklung durch sowjetische Techniker und Französischen Spezialisten in den Jahren 1965-1967 übernahm die UdSSR sowie verschiedene andere Staaten den angepassten SECAM III B Standard.    (FM, mit 2 Trägerfrequenzen etc..) 

Die Wahl begründet in den geringeren Anforderungen des SECAM III B Standards an die Fernsehempfangs- Parameter im Vergleich zu den anderen Farbstandards sodass die Geräte nicht allzu Kompliziert werden sollten.

Darüber hinaus konnte dieser Standard mit einem Minimum an Aufwand bei den TV Stationen als auch den Relaystationen übernommen werden.

Die gesamte Ausarbeitung aller Systemkomponenten des Farbfernsehens durch unser
Institut und anderer Organisationen machte es möglich, eine jeweils aktuelle Ausrüstung zu entwerfen und sie durch die Sowjet Industrie für
Fernsehstationen in der UdSSR und in einigen anderen Ländern herzustellen. 

Farbfernsehen kann überall in unserem Land empfangen werden.

Es soll erwähnt sein, das in der ersten Stufe der Entwicklung von industriell hergestellten Fernsehgeräten in 2 Ebenen gearbeitet wurde:

Maskenröhren für Standard Größen als auch 3 Röhren Geräte mit Farbmischung.

Herr V.F. Kozlov als auch der Autor arbeiteten an Verbessehrungen sowohl der Projektionsgerätetypen als auch an den 3 Kathoden Röhren. (Delta Typen)

Nachdem der Versuchsapparat mit 3 Röhren fertig war wurden Zweifel an der Zukunft dieser Bauart angemeldet.

Das Gerät wurde deshalb nach Moskau zum Fernseh Institut nunmehr MNITI zu einer Gruppe unter L.N. Shvernik zum Studium zur Verwendung dieser Technik in Großserienherstellung gebracht.

Ein Gerät mit Maskenröhre wurde ebenfalls im VNIITe unter einer Gruppe von L.I. Baldin und verbundener Entwickler, Techniker udn Forscher gebraucht Wir wollen daran erinnern das das das MELZ an der kommerziellen Herstellung von Maskenröhren arbeitete während die Svetlana Werke die Röhren für obiges gerät entwickelten und fertigten: 6P45S, 6D22S, 3C22S und GP-5.

Das Ergebnis wurde der REGENBOGEN "Raduga" Farbfernsehempfänger entwickelt und gebaut.

Von 1958-1960 wurden sie zu den Kozitsky Werken in Leningrad überstellt um dort gefertigt zu werden.

Heute können 2 dieser Geräte im VNIITe Museum und im A.S. Popov Zentralen Telekommunikationsmuseum in Leningrad besichtigt werden.

Ebenfalls erwähnt werden soll das bei dem Soyuz- Apollo Raumflug im Juni 1975 in der Seriellen Farbfernseh Übertragungstechnik gefilmt wurde.

Ain den Bodenstationen wurde das Serielle Signal in Composite Signale umgewandelt und weiterverarbeitet.

 

 Raduga TV für Serielles Farbfernsehen 

 

 

 

 

 

 

 

 

Der vorliegende Bericht soll durch nachstehendes (persönliches) Ergänzt werden:

Sicherlich wurde in den Instituten hart gearbeitet um ein entsprechendes Farb TV Made in UdSSR möglich zu machen.

Dabei darf jedoch nicht übersehen werden, das die eigentliche Basisarbeit zum Farb TV von der Amerikanischen NTSC Arbeitsgemeinschaft Mitte der 50er Jahre als Fertig bezeichnet werden konnte. Dazu gehört insbesondere die RCA Lochmaskenröhre welche ein Kernproblempunkt in der Massenherstellung sowohl in den USA mit hohen Kosten als auch in der UdSSR durch nicht Beherrschung dieser Technik darstellte.

Hauptargument für den ÜBERTRAGUNGSSTANDARD SECAM waren in Folge nicht sosehr die angeführten Punkte sondern die Französische Zusage in Verbindung zum Farbstandard eine Fertigungstechnik für eine Streifenmaske zu liefern, was allerdings viel später nur SONY Japan mit Erfolg gelang. Tatsächlich wurde ebenfalls die RCA Röhre nachgebaut.

Der Rest war Politik bei der das eigentlich einzig vernünftige System PAL abgelehnt wurde - um es nach dem Zusammenbruch in Frankreich, Osteuropa als auch sonst wo ebenfalls zu Übernehmen. Nicht umsonst gab es in Frankreich damals einen eigenen SECAM Minister.

Wenn bereits Anfang der 50er Jahre intensiv geforscht wurde - und erst 1968 auf dem Moskauer Kanal SECAM auf Sendung ging kann das nicht unbedingt als Innovation gesehen werden. 

1968 im Prager Frühling war zumindest der Versuch der tschechischen Techniker da, PAL zu übernehmen und auch später landete sowjetische TV Technik oftmals in einem Lager der TV Stationen die den Comecon Verträgen entsprechend Ware abnehmen mussten und dennoch lieber Produkte der deutschen Fernseh GmbH einsetzten- Vermittelt über NEUTRALE Staaten versteht sich (Österreich war damals Neutral -Anmerkung!)

Das interessante am Sowjet TV scheint daher eher die "Urbarmachung" der weiten Gebiete der UdSSR mit terrestrischen Sendeanlagen als auch dem Einsatz der ersten High Power Satelliten zum "Direktempfang" und zur Wiederausstrahlung zu sein und das in Verbindung mit der größten TV Zentrale der Welt. dazu kommt die Ausstrahlung jeweils zeitversetzter Versionen der Hauptprogramme ORT & RTR.

 

2) SECAM IV - Eine sowjetischer Beitrag zum Thema Farbfernsehen

Beitrag vom Autor auch auf WIKIPEDIA veröffentlicht: http://de.wikipedia.org/wiki/SECAM#SECAM_IV_.E2.80.93_Linear_NIR_.28NIIR.29__NIR-Farbfernsehsystem

SECAM IV – Linear NIR (NIIR) NIR-Farbfernsehsystem

SECAM IV ist ein vom Russischen Forschungsinstitut NIIT entwickelter Farbfernsehstandard. Eigentlich wurden zwei Standards entwickelt: Das nichtlineare NIR, bei welchem die Quadratwurzel des Farbsignals übertragen wird (in einem Vorgang analog zur Gamma Korrektur), und das lineare NIR, bei welchem dieser Prozess wegfällt. Als SECAM IV wie nachstehend beschrieben wird die lineare Version von NIR bezeichnet. Farbtestübertragungen in NIR begannen 1963 in Moskau in UHF Standard D, bevor ein Wechsel auf SECAM III zeitgleich mit dem Start in Frankreich am 1. Oktober 1967 erfolgte. Die Neuigkeit über das neue sowjetische Farbsystem erreichte den Westen 1966. Zu dieser Zeit wurde die BBC zitiert: "Es ist von Interesse zu bemerken, dass dieser Vorschlag identisch mit einem im April 1963 durch den BBC-Ingenieur Herrn W. B. Pethers gemachtem erscheint, der aber nicht verfolgt wurde, weil seinerzeit seine Vorteile in Bezug auf die anderen Systeme nicht attraktiv genug waren." Das ursprüngliche System von Pethers war dem nichtlinearem NIR ähnlich, und er entwickelte ebenfalls zwei Varianten. Tests mit NIR wurden durchgeführt durch die ITA in Großbritannien mit einer starken Lobby für dessen Einführung in Europa, bevor sich die Nationen in der PAL-SECAM Teilung polarisierten. Obwohl aus NTSC abgeleitet, unterscheidet sich SECAM IV sowohl vom PAL- wie auch vom SECAM-System: Es verwendet einen „dritten Weg“ zum Vermeiden von Farbtonfehlern. In einer Zeile wird ein PAL-ähnliches quadraturamplitudenmoduliertes Signal mit unterdrücktem Träger übertragen und in der darauffolgenden Zeile ein gleiches Signal, jedoch mit konstanter Phasenlage als Referenz. Sowohl die Zeile mit dem Farbinhalt wie auch die darauffolgende Zeile mit dem Referenzträger durchlaufen die gleichen Übertragungswege und daher ist demodulierte Signal frei von Phasenfehlern. Eine ähnliche Idee wird bei den Videorekorder-Systemen verwendet. Das höherfrequente Chrominanzsignal wird in einem niederfrequenteren Bereich umgesetzt und zusammen mit einem Referenzsignal aufgenommen. Bei der Wiedergabe wird diese Referenz als BFO zur Wiedergewinnung der Chrominanzsignale eingesetzt. Da beide Signale die gleichen Bandlaufbeeinträchtigungen durchlaufen, erscheint das Chrominanzsignal jitterfrei. SECAM-IV/Linear NIR hat zwei Mängel, die die anderen Systeme (NTSC, PAL und SECAM III) nicht aufweisen, und die aus der Verwendung des übertragenen Referenzsignals in seiner breitbandigen Form im Gegensatz zu den üblichen lokal erzeugten Referenzträgern entstehen: Erstens, weil sowohl das Farbartsignal als auch das Referenzsignal der angrenzenden Zeile auf einen Ringdemodulator gelegt werden, wird jedes Störsignal, das auf beiden Eingängen vorhanden ist, demoduliert und bildet damit einen Gleichspannungsanteil am Ausgang. Abhängig von der Frequenz des Störsignals ergibt dies entweder eine Gesamtfärbung oder ein farbiges Muster. Zweitens ist als Effekt des Chromarauschens eine verkleinerte Amplitude nach der Demodulierung des Farbartsignals vorhanden, was zu einer Entsättigung der Farben führt welche bei Gesichtsfarben besonders erkennbar wird. Als Farbträgerfrequenz verwendet man wie bei der PAL Norm 4.433.618,75Hz bei 625/50 SECAM IV. Die Farbsignale werden senderseitig wie folgt aufgebaut: R-Y mit 1,14 und B-Y mit 2,03 als Reduzierfaktor. Diese Basisband-Farbdifferenzsignale haben eine Bandbreite von >1,5MHz. Danach werden die Farbdifferenzsignale auf einem Träger moduliert. Zusätzlich wird eine Gleichspannungskomponente mit 10% des Maximalwertes hinzugefügt. Wie bei SECAM üblich, wird der Farbidentifikationsschalter im Empfänger durch in der vertikalen Synchronaustastlücke befindliche 40µs lange Farbträger synchronisiert. Das Farbartsignal selbst wird durch Multiplikation der Zeile B mit der (in einer wie auch bei PAL üblichen Glasverzögerungsleitung) vorangegangenen gespeicherten Zeile A wieder gewonnen. Das Signal der Zeile B dient als Referenzoszillator für das Zeile-A-Signal, welches die Chrominanzinhalte enthält. Daher ist ein eigener Farbträger-Referenzoszillator im Empfänger nicht erforderlich. Durch die zugefügte Gleichspannungskomponente ist immer eine Referenzfrequenz vorhanden. Diese sollte eine 10 bis 20 fach größere Amplitude als das zu demodulierende Zeilensignal A am Modulatoreingang besitzen.

Anmerkung: Das System müsste der Beschreibung nach wie auch SECAM III eine reduzierte Chroma- Vertikalauflösung bieten, da immer je 2 Zeilen nur eine Zeile mit der richtigen Farbart wiedergeben können. Wieweit das Mitsenden eines Farbhilfsträgers im sichtbaren Videobereich jeder zweiten Zeile zu Inkompatibilitätsproblemen mit dem S/W-System führt kann nur vermutet werden. Vorteil: Kein Farboszillator im Empfänger notwendig.

Zwei themenrelevante Beiträge aus FUNKSCHAU 1966:  Digitalisiert 2005/ Die aktuellen Ausgaben der FUNKSCHAU des WEKA Verlages finden Sie unter www.Funkschau.de

NIR-SECAM Beitrag 1                            NIR-SECAM Beitrag 2 

 

 

Siehe zum Vergleich auch den Beitrag: 40 Jahre PAL Farbfernsehen des Autors sowie diese 

 

3) ERGÄNZUNG und vertiefende Begründung zur Sowjetischen SECAM Entscheidung: 4 - 6/2008
 

"Zum Thema Secam in der damaligen Sowjetunion kann ich Ihnen aus meiner beruflichen Praxis einige Details nennen.

Vorab, ich war von 1970 bis Ende 2002 in der ursprünglichen Firma Fernseh GmbH, später Bosch, BTS etc. beschäftigt. In den Jahren 1973 bis Anfang der 80er Jahre habe ich als Service und Inbetriebnahme Ingenieur u.a. im Fernsehzentrum des russischen Fernsehen gearbeitet.

Die Entscheidung Russlands den Standard Secam zu übernehmen, war auch eine Frage der Magnetbandaufzeichnung. Das russische Fernsehen musste Sendungen zeitversetzt für die östlichen Landesteile senden, dies war nur möglich, indem man Sendungen aufzeichnete. Da Russland anfangs keine Aufzeichnungsmaschinen der Firma Ampex bekam, entwickelte man russische Maschinen die für Schwarz-Weiss Aufzeichnung gedacht waren. Ich erinnere mich an die Maschinen vom Typ Kadr 3 und 4.

Die Elektronik und Mechanik der Maschinen war aber nicht genügend stabil (Zeitbasis - TBC) um Farbsignale des PAL Standards abspielen zu können.

Der Standard NIR 4 war deshalb auch mit dieser gesendeten Referenz über die ganze Zeile ausgestattet, Zeitbasisfehler hätte der Empfänger ausgeglichen, ein sehr kluger Ansatz.

Das Secam Signal konnten diese einfachen Aufzeichnungsmaschinen sehr gut wiedergeben. (Solang der differentielle Phasenfehler nicht zu gross war...) Auch waren die bestehenden russischen Richtfunkstrecken nicht besonders für PAL Signale geeignet (Frequenzgang), Secam Signale wurden von diesen Strecken relativ unbeschadet übertragen. (Die Russen sagten immer, Secam, c'est toujour couleur..)

Interessant ist, dass die Firma Bosch damals ein komplettes Programm an Secam Geräten fertigte und in fast alle Secam Länder lieferte. (Sehr zum Ärger der Fa. Thomson/CSF)

Es gab sogar einen experimentellen 50Hz NTSC Ansatz (Siehe angeschlossener Beitrag) aus dem Hause Bosch Fernseh GmbH FESE."

Diesen wertvollen Ergänzungsbeitrag habe ich dankenswerterweise von Herrn Bodo Heyl / Reinheim D 4/2008 erhalten.

 

Ergänzung:

1980 wurden 7,5 Mio Fernsehgeräte in der UdSSR verkauft davon 25% Farbfernsehgeräte, wobei hier die Nachfrage nur zu ~60% befriedigt werden konnte. 1,5 Mio Geräte bedurften einer Reparatur vor der ersten Inbetriebnahme (Quelle: Funkschau Heft 18/ September 1981 Seite 24)  

 

Übersetzt und Ergänzt: W. S. im November 2001

Updated:    10.07.2008