Ci sono generalmente due tipi di metodi di scansione utilizzati nella trasmissione televisiva. Sono le scansioni progressive e interlacciate utilizzate per visualizzare il video. Le televisioni producono immagini in movimento che vengono trasmesse da uno studio ad un’antenna. Questo era comune durante l’età dell’oro della televisione, ma oggi il cavo e lo streaming OTT sono più diffusi. La televisione trasmessa è ancora ampiamente disponibile e gratuita (con pubblicità sponsorizzata).
Questi metodi di scansione sono usati per determinare la tecnica di trasmissione dei fotogrammi video. Questi si riferiscono alla trasmissione di segnali che rappresentano linee di risoluzione ad un display televisivo. Tradizionalmente questo utilizzava il CRT (Cathode Ray Tube), ma ora gli LCD (Liquid Crystal Display) sono più comuni. I segnali trasmettono i modelli di come il CRT scrive le linee sullo schermo televisivo. Le linee rappresentano il video, e sono scritte molte volte al secondo attraverso lo schermo nel processo chiamato scansione.
Il tasso di scansione è la ripetizione di quante volte le linee orizzontali o campi sono scritti sullo schermo per visualizzare il video. Utilizza la stessa frequenza della rete elettrica a 50 o 60 campi al secondo o Hz. Vengono inviati da 25 a 30 fotogrammi al secondo (fps). In Nord America, il sistema monocromatico (bianco e nero) utilizza 525 linee di scansione che vengono trasmesse ad una frequenza di 30 Hz, per una frequenza di scansione orizzontale di 15.750 Hz (525 × 30). Il sistema televisivo a colori utilizza anch’esso 525 linee di scansione, ma la frequenza di scansione è regolata a 15.734 Hz. Questo è stato fatto in modo che entrambi i sistemi rimangano compatibili tra loro per gli anni a venire.
Scansioni interlacciate
Le scansioni interlacciate trasmettono il fotogramma come linee dispari (1,3,5 …) e pari (2,4,6 …) numerate per 1/60 di secondo (in riferimento a 60 Hz). Il processo viene ripetuto più e più volte e ogni serie di linee visualizzate è quello che viene chiamato campo. Solo metà del fotogramma viene effettivamente trasmesso alla volta, ma avviene così rapidamente (1/60 di secondo) che non si nota all’occhio umano. Accade abbastanza velocemente da far vedere agli spettatori il fotogramma completo, ma ci può essere qualche sfarfallio.
I contro della scansione interlacciata sono il movimento all’interno del fotogramma che può causare artefatti da movimento. Questo accade quando il movimento è davvero veloce che causa differenze evidenti nelle posizioni dei campi. Un esempio di questo è quando si riprendono eventi sportivi con un movimento molto veloce, si possono generare molti artefatti. Gli spettatori possono anche notare lo sfarfallio sullo schermo di un display interlacciato, come quando si guarda la TV da una trasmissione satellitare. Questo crea un effetto pettinatura (bordi frastagliati), che può davvero influenzare la qualità dell’immagine sullo schermo. Questo significa che i fotogrammi non sono completamente sincronizzati con il movimento reale. L’interlacciamento può essere così brutto, ma molti sistemi usano tecniche di deinterlacciamento per minimizzare questo problema. Esso rimuove l’effetto pettine sfocando il movimento. Il processo di deinterlacciamento non è perfetto e dipende da quanto bene è stato progettato il sistema sul display o sull’unità di elaborazione (ad esempio il decoder).
Una ragione principale per usare la scansione interlacciata è quella di conservare la larghezza di banda. Inviando solo metà del fotogramma alla volta, si risparmia la quantità di larghezza di banda necessaria per trasmettere informazioni sulla rete. In realtà non stai usando meno larghezza di banda di per sé. Se il tuo canale di trasmissione è di 8 MHz, non si riduce ad un valore inferiore, avrai ancora 8 MHz. Invece pensa a questo – raddoppiare il frame rate di un video senza consumare ulteriore larghezza di banda.
Il problema di richiedere più larghezza di banda è che maggiore è la larghezza di banda, diventa più costoso e complesso produrre e trasmettere contenuti. Un esempio è con l’interlacciamento su un sistema PAL (Phase Alternating Line) richiede 50 campi al secondo (25 linee dispari, 25 linee pari). Con l’interlacciamento, un mezzo fotogramma viene inviato ogni 1/50 di secondo con meno requisiti di larghezza di banda. Se fosse inviato l’intero fotogramma, potrebbe richiedere altri 8 MHz, aumentando così la necessità di una maggiore larghezza di banda.
Scansioni progressive
In una scansione progressiva, l’intero fotogramma è trasmesso in una sola volta. Tutte le linee del fotogramma sono disegnate in una volta sola per riempire lo schermo. La scansione progressiva è più ideale per la trasmissione digitale rispetto alle vecchie tecniche di scansione interlacciata. È diventata uno standard tecnico per l’uso con i display televisivi HD (Alta Definizione) nei primi anni 1990.
Trasmettendo l’intero fotogramma in una sola volta, si riduce lo sfarfallio e gli artefatti. Il video apparirà più fluido, più realistico e di alta qualità. Questo permette di catturare foto dal video senza artefatti evidenti nell’immagine. Questo è ottimo per i video super slo-motion che catturano davvero i dettagli. Non c’è anche bisogno di usare una sfocatura intenzionale (anti-aliasing) per minimizzare problemi come il combing. Questo è un bene per gli spettatori poiché meno sfarfallio significa meno affaticamento degli occhi. Gli spettatori possono guardare per ore molto più lunghe senza affaticare gli occhi.
Il video progressivo è più costoso ma desiderato tra i registi indipendenti. Questo perché ha l’aspetto simile a quello della pellicola. La tecnica di scansione dà come risultato le immagini più chiare senza preoccuparsi di troppi artefatti. Permette anche una migliore visione di video in movimento veloce come nelle sequenze d’azione nei film e nello sport.
Deinterlacciamento
La scansione interlacciata era originariamente usata nelle tradizionali trasmissioni analogiche SD (Standard Definition) poiché era più efficiente nella trasmissione del video. Tuttavia non è fluido, nonostante sia affidabile. Per la maggior parte, i segnali OTA usano ancora tecniche interlacciate per la TV. Questo richiede l’uso del deinterlacciamento per convertire in scansione progressiva quando il segnale viene inviato al display.
Il deinterlacciamento converte il video interlacciato in una forma non interlacciata o progressiva. I televisori e i monitor dei computer supportano la scansione progressiva, quindi visualizzano molto meglio il video o l’output digitale. Questo è stato incorporato nella maggior parte dei moderni lettori DVD, lettori Blu-ray, LCD/LED HDTV, proiettori digitali, set-top box TV, apparecchiature di trasmissione professionale e lettori video per computer con vari livelli di qualità (non sono tutti uguali).
Sinossi
La registrazione, la riproduzione e la trasmissione di video utilizzava tecniche progressive o interlacciate. L’interlacciata ha le sue radici nell’industria della trasmissione ed è ancora ampiamente utilizzata per la sua efficienza e affidabilità. La progressiva è ideale per display di qualità superiore per un’uscita video più fluida.
I nostri occhi non sono realmente consapevoli delle transizioni che avvengono nella nostra TV. Sui display standard che usano la scansione interlacciata dovrebbe andare bene, ma lo sfarfallio e gli artefatti sono evidenti. Peggiora sugli schermi progressivi come i monitor dei computer, quindi richiede un deinterlacciamento prima di poter essere visualizzato. Il vantaggio complessivo del progressivo è la qualità dell’immagine quando si tratta di riproduzione video. Tuttavia, gli schermi interlacciati sono ancora adatti per la riproduzione video a un costo inferiore.
Quando si gira un video interlacciato, i problemi noti riguardano gli artefatti di movimento. Questo richiede più post editing del contenuto che richiede più tempo e costi. Questo è il motivo per cui gli editor hanno bisogno di deinterlacciare i video. È anche necessario perché la maggior parte dei display moderni usano la scansione progressiva.
Quando si scelgono i display come una TV, si vedrà il marketing come 720i, 1080p, 2160p, ecc. La lettera “i” denota interlacciato, mentre la “p” denota progressivo. La tendenza verso i display progressivi è più prevalente ora a causa dei contenuti OTT in streaming video-on-demand e dei media digitali (ad esempio DVD, Blu-ray, ecc.). I segnali video digitali sono più in sintonia con i metodi di scansione progressiva. Se confronti un’immagine a scansione progressiva e una interlacciata a 60 Hz, l’immagine a scansione progressiva appare molto più liscia. Mentre i segnali video interlacciati sono ancora usati nelle trasmissioni, i display progressivi che hanno funzioni di deinterlacciamento sono la scelta migliore per l’uscita video.