Professionelle Videotechnik

Transkript

1 Ulrich Schmidt Professionelle Videotechnik Grundlagen, Filmtechnik, Fernsehtechnik, Geräte- und Studiotechnik in SD, HD, DI, 3D 5., aktualisierte und erweiterte Auflage 4y Springer

2 Inhaltsverzeichnis 1 Entwicklungsgeschichte l 2 Das analoge Videosignal Licht und Wahrnehmung Fotometrische Größen Das menschliche Sehvermögen Der Bildaufbau Das diskretisierte Bild Zeilenzahl und Betrachtungsabstand Das Zeilensprungverfahren Das monochrome Videosignal Das BAS-Signal Signalanalyse Videosignalübertragung im Basisband Das Farbsignal Farbe und Wahrnehmung Farbmischung Farbmetrische Größen Das RGB-Signal Das Komponentensignal Das Farbsignal mit Farbhilfsträger Farbfernsehnormen Farbsignalhierarchie Signalkontrolle Betriebsmesstechnik Das digitale Videosignal Digitale Signalformen Grundlagen der Digitaltechnik Digitalisierung D/A-Umsetzung Digitale Signalübertragung im Basisband Digitale SD-Videosignale Digital Composite Signal Digital Component Signal Schnittstellen Digitale HD-Signale 148

3 VIII Inhaltsverzeichnis Bildaufbau digitaler HD-Signale Digitale HD-Schnittstellen Videodatenreduktion Grundlagen Redundanzreduktion DCT Wavelet-Transformation DPCM JPEG Der DV-Algorithmus DV-DIF MPEG MPEG-Videocodierung MPEG-Audio MPEG-Systems H.26X H.264/AVC SMPTE VC-Standards SMPTE VC-i SMPTE VC SMPTE VC Fernsehsignalübertragung Analoge Modulationsverfahren Multiplexverfahren Amplitudenmodulation (AM) Frequenzmodulation (FM) Fernsehbegleitsignale Fernsehbegleitton Signale in der Vertikalaustastlücke Analoge Übertragungsverfahren Terrestrische Ausstrahlung Satellitenübertragung Kabelfernsehen Verbesserte analoge Fernsehsysteme Digitale Modulationsverfahren Phase Shift Keying PSK Quadraturamplitudenmodulation QAM Amplitude Phase Shift Keying APSK Orthogonal Frequency Division Multiplex OFDM DVB Fehlerschutz Digitales Satellitenfernsehen DVB-S Digitales Kabelfernsehen DVB-C Digitales terrestrisches Fernsehen DVB-T Data Broadcasting DVB-Endgeräte 282

4 Inhaltsverzeichnis IX Neue digitale Videodienste Internet und IPTV Internet-Grundlagen Netzwerke Internet-Protokolle Filmtechnik Film als Speichermedium Die Filmschwärzung Farbfilm Filmformate Bildfeldgrößen Filmkennzeichnung und Konfektionierung Filmeigenschaften Belichtung und Schwärzung Kennlinie und Kontrastumfang Farbfilmeigenschaften Die Lichtempfindlichkeit Das Filmkorn Das Auflösungsvermögen Filmentwicklung und -kopie Filmentwicklung Der Kopierprozess Die Lichtbestimmung Blenden, Titel- und Trickarbeiten Filmton Das Lichttonverfahren Mehrkanaltonverfahren Der digitale Film Die Bildauflösung Die Grauwertauflösung Die Farbqualität Filmabtaster Filmabtastung bildpunktweise Filmabtastung zeilenweise Filmabtastung bildweise Gradations- und Farbkorrektur Filmbelichtung CRT-Belichter Laserbelichter Filmdatenspeicherung Fileformate Filmdatenspeicher Digital Cinema Bildaufnahmesysteme Bildwandler 356

5 X Inhaltsverzeichnis Röhrenbildwandler CCD-Bildwandler CMOS-Bildwandler Rauschen und Dynamik Electronic Shutter Wandlerempfindlichkeit Defokussierung Farbbildwandler Bildformatwechsel Die Videokamera Grundlagen der Optik Das optische System der Kamera Das elektronische System der Kamera Die Digitalkamera Der Weißabgleich Automatikfunktionen Bildstabilisierungssysteme Der Kamerasucher Die Studiokamera Die EB/ EFP-Kamera Semiprofessionelle Kameras Amateurkameras Digitale Cinematographic Die Filmkamera Die ideale elektronische Filmkamera Digitale Filmkameras HD-Kameras für den Filmbereich Kamerasupport Stereoskopische Aufnahmen Bildwiedergabesysteme Bildwiedergabe mit Kathodenstrahlröhren Das Funktionsprinzip Farbbildröhren Signalverarbeitung Flüssigkristall-Displays LCD-Funktionsprinzip Pixelansteuerung und -beleuchtung Selbstleuchtende Flachbildschirme Plasmadisplays FED und SED Leuchtdiodenanzeigen Videomonitore Produktionsmonitore Heimmonitore und Fernsehempfänger Großbildprojektion Aktive Großbilderzeugung 481

6 Inhaltsverzeichnis XI Passive Großbilderzeugung Kinoprojektion Filmprojektion Digitalprojektion im Kino D-Bildwiedergabe Stereoskopische Darstellung Bildaufzeichnungsgeräte Entwicklungsgeschichte Grundlagen der Magnetaufzeichnung Das magnetische Feld Das Magnetband MAZ-Grundprinzip Magnetband- und Kopfführung Spurabtastung und Servosysteme Servosysteme Zeitlupe und Zeitraffer Analoge Magnetbandaufzeichnung Aufzeichnung mit Frequenzmodulation Signalverarbeitung bei der FM-Aufzeichnung Zeitbasiskorrektur (TBC) Audio-Aufzeichnung in Analog-Recordern FBAS-Direktaufzeichnung Das 2"-Quadruplex-System Das i"-a- und C-Format Das i"-b-format Colour Under-Aufzeichnung Signalverarbeitung U-Matic Betamax Video Home System, VHS Video Video 2000 und VCR Komponentenaufzeichnung Signalverarbeitung Betacam SP МП Digitale Magnetbandaufzeichnung Signalverarbeitung Digitale Komponentenformate ohne Datenreduktion Digitale Compositesignal-Aufzeichnung Digitale Komponentenformate mit geringer Datenreduktion Digitale Komponentenaufzeichnung mit DV-Datenreduktion Digitale Komponentenaufzeichnung mit MPEG-Datenreduktion Digitale HD-MAZ Bandlose digitale Signalaufzeichnung Magnetplattensysteme 601

7 XII Inhaltsverzeichnis Optische Speichermedien Festwertspeicher Videosignalbearbeitung Bildmischer Mischerkonzepte Bildübergänge Stanzverfahren Funktionen in Digitalmischern Mischeraufbau Mischer-Typen Videografik- und Effektgeräte Schriftgeneratoren Digitale Effektgeräte Grafik und Animation Elektronische Schnittsteuersysteme Grundfunktionen Timecode Timecode in der Praxis Linear Editing Fernsteuersignale Schnittsteuersysteme Ausführung von Steuersystemen Nonlineare Editingsysteme Grundlagen NLE-Betrieb Filmschnitt Ausführung von nonlinearen Editingsystemen Compositingsysteme Grundfunktionen Ausführung von Compositingsystemen Computeranimation Videostudiosysteme Signale im Produktionsbereich Analoge Signalformen Digitale Signalformen DV-Signale im Studio MPEG-2-Signale im Studio Signalformen bei der Zuspielung Signalverteilung Synchronisation Analoge Signalverteilung Digitale Signalverteilung Videodaten in Netzwerken Interfaces aus dem Videobereich Netzwerke aus dem Telekom-Bereich 736

8 Inhaltsverzeichnis XIII Netzwerke aus dem Computerbereich Systembetrachtung Signale und Netze Datenformate Postproduktionseinheiten Linear Postproduction Nichtlineare Schnittplätze Produktionseinheiten Produktionsbereiche Sendekomplexe und -abwicklung Newsroom-Systeme SNG-Fahrzeuge Ü-Wagen Das virtuelle Studio Technische Ausstattung des virtuellen Studios Kameratracking Produktion im virtuellen Studio Literaturverzeichnis Sachverzeichnis 815