Loading article…
SMPTEカラーバーは、北米諸国を含むNTSCビデオ規格が利用されている場所で使用されるテレビ テストパターンです。映画テレビ技術者協会（SMPTE）は、このパターンをエンジニアリングガイドライン（EG）1-1990と呼んでいます。[1]そのコンポーネントは既知の標準であり、テストパターンジェネレータによって作成されます。[2] [3] [4]受信したものを既知の標準と比較すると、ビデオエンジニアは、NTSCビデオ信号が録画または送信によってどのように変更されたか、仕様に戻すためにどのような調整を行う必要があるかを知ることができます。また、テレビモニターまたは受信機を設定して、NTSCクロミナンスと輝度情報を正しく 再現するためにも使用されます。
SMPTEテストパターンの前身は、RCA研究所のNorbert D. Larky (1927–2018) [5] [6]とDavid D. Holmes (1926–2006) [7] [8]によって考案され、1951年2月7日のRCA Licensee Bulletin LB-819で初めて公開されました。米国特許2,742,525 Color Test Pattern Generator (現在は失効) は、1956年4月17日にLarkyとHolmesに付与されました。[9]その後、EIAは標準RS-189Aを公開し、1976年にEIA-189Aになりました。これは、カラーモニターの調整、エンコーダの調整、およびカラーテレビ伝送システムの迅速なチェック用のテスト信号として使用することを目的とした標準カラーバー信号を説明したものです。[10] 1977年、CBSテクノロジーセンターのAAゴールドバーグは、センターでハンク・マーラー（1936-2021）によって開発された改良されたカラーバーテスト信号について説明しました[11] [12]。これはその後、SMPTEテレビビデオ技術委員会に提出され、SMPTE推奨プラクティスとしての検討が行われました。[13]この改良されたテスト信号は、標準SMPTE ECR 1-1978として公開されました。CBSによるその開発は、 2002年にテクノロジー＆エンジニアリングエミー賞を受賞しました。[14] CBSはテスト信号に関する特許を申請しなかったため、業界で一般に使用できるようにパブリックドメインになりました。
.gif/500px-Larky_Test_Pattern_(color_bars).gif)
SMPTEカラーバーの拡張版であるSMPTE RP 219:2002 [15]は、 HDTV信号をテストするために導入されました（サブセクションを参照）。[16]
カラーバーは元々アナログ NTSC 機器の調整用に設計されましたが、送信や現代のデジタルテレビ設備で広く使用されています。現在では、カラーバーは CRT、LCD、LED、プラズマ、その他のビデオ ディスプレイ、複製、衛星、光ファイバー、マイクロ波送信、テレビ、ウェブキャスト機器で正確な彩度と輝度レベルを維持するために使用されています。
組織の最初の100年間のトップ標準の調査では、SMPTE EG-1が5番目に重要なSMPTE標準として投票されました。[17]
SMPTE ECR 1-1978 (SDTV)
SMPTEカラーバー画像では、テレビ画像の上部3分の2に、75%の強度の7本の垂直バーが含まれています。色は左から右の順に、白またはグレー、黄色、シアン、緑、マゼンタ、赤、青です。[18]白またはグレーの選択は、そのバーの輝度が100%かどうかによって決まります。このシーケンスは、緑、赤、青の3つの基本的な色成分の少なくとも1つを使用する7つの可能な組み合わせすべてを実行し、青はバーごとにオンとオフを切り替え、赤は2つのバーごとにオンとオフを切り替え、緑は左端の4つのバーでオン、右端の3つのバーでオフになります。緑は輝度に最も大きく寄与し、次に赤、青の順であるため、このバーのシーケンスは、輝度モードの波形モニターに左から右への下向きの階段として表示されます。ベクトルスコープの目盛りには、信号が適切に調整された場合にこれらの 7 つのバーからのトレースが入ると想定される許容領域を示すボックスが刻まれています。
メインの 7 本のバーの下には、青、マゼンタ、シアン、白または灰色のカステラーションの帯があります。テレビ受信機が青以外のすべての色をフィルターするように設定されている場合、これらのカステラーションはメインのカラー バーと組み合わせて、カラー コントロールを調整するために使用されます。カラー コントロールが適切に調整されている場合、これらは 4 本の青い実線バーとして表示され、バーとカステラーションの間に目に見える区別はありません。
下のセクションには、輝度範囲の設定に使用する、100% 強度の白の正方形と 7.5% 強度の黒の長方形があります。パターンのより新しいバージョンには、PLUGEパルスがあります。白い正方形は、黄色とシアンのバーより下になるように並び、波形モニターでは、白いバーが 100 IRE単位で黄色とシアンの彩度のピークと重なって表示されます。PLUGE (picture line-up generation equipment の略)パルスは、黒い長方形内、赤いバーの下に配置されます (図にはありますが、見にくいかもしれません)。これは 3 つの小さな垂直バーで構成され、右端のバーは黒レベルより 4% 高い強度 (11.5 IRE)、中央のバーは黒とまったく同じ強度 (7.5 IRE)、左端のバーは黒より 4% 低い強度 (スーパーブラックまたは黒よりも黒い、3.5 IRE) です。プルージ パルスは、輝度範囲の下限を調整して、黒のトーンがグレーに洗い流されたり、画像情報が黒レベルの少し下で発生する信号クリッピングに陥ったりするのを防ぐのに役立ちます (黒のクラッシュとして知られています)。モニターが適切に調整されている場合、右端のプルージ バーはかろうじて見えるはずですが、左の 2 つは互いに区別がつかず、完全に黒く見えるはずです。また、下部のセクションには、黒レベルを中心とし、カラー バースト信号と同じゲインを持つ - 同相信号と + 直交信号 ( YIQを参照) を含む 2 つのセクションがあります。これらは、パターン上で非常に濃い青の正方形と非常に濃い紫の正方形として表示されます。ベクトル スコープでは、90 度離れた 2 本の短い線として表示されます。これらは、テレビ受信機が信号の3.58 MHz カラー サブキャリア部分を適切に復調していることを確認するために使用されます。クロミナンス信号が適切に復調されている場合、-I ブロックと +Q ブロックのベクトルは、ベクトルスコープの I 軸と Q 軸に正確に位置するはずです。
これらのバーが、俗語の「バーとトーン」の前半部分の語源です。通常、テレビ ネットワーク、テレビ局、またはその他のビデオ プログラミングの発信者は、プログラム マテリアルを送信する前に、伝送ラインまたはメディアの所有権を主張し、受信局および中間通信プロバイダーが機器を調整できるように、SMPTE カラー バーを連続 1,000 Hz 正弦波とともに送信します。同様に、テレビ番組のプロデューサーは通常、ビデオ テープまたはその他の記録メディアの冒頭にバーとトーンを記録し、再生機器を調整できるようにします。多くの場合、テレビ局の名前またはコールサイン、リアルタイム クロックなどのその他の情報、または別の信号ソースが、バーの上にグラフィカルに重ね合わされます。
アナログNTSC
75% (75/7.5/75/7.5) SMPTE ECR 1-1978 カラーバーのアナログNTSC信号としての値: [19] [20] [21] [22]
注: IRE単位はNTSCコンポジットビデオ信号と放送信号の両方に適用されますが、 mV値はNTSCコンポジットビデオ信号にのみ適用されます。
値はTektronix TSG95テストパターンジェネレータマニュアル[22]から引用されています。
デジタルビデオ
デジタルビデオソースの場合、 SDカラーバーの10ビットYCbCr値[23]は、NTSCシステムのYのSMPTE式（Y = 0.299R + 0.587G + 0.114B）に基づいています。[24]次の表は、たとえば信号アナライザを使用して測定した場合の予想されるデジタル値を示しています。[25]
注:値は「リーダーテレプロダクションテスト第3巻第4号 - デジタルビデオレベル」[24]から引用
以下の色は、CSSのsRGB転送を使用して表されています。sRGB は Web ページやコンピューター画面の標準色空間であるため、これは意図された色の概要を示すだけです。これらは、ITU-R BT.1886標準に準拠し、異なるガンマ補正値を指定しているため、テレビ ディスプレイでの見え方を完全に表しているわけではありません。そのため、以下の色はそのようなディスプレイでは暗く見えますが、その暗い色が基準色になります。1 つずれたエラー (たとえば、255 ではなく 254、0 ではなく 1) は、R'G'B' にデコードするときに 8 ビットの Y'PbPr 値が使用されたために発生します。10 ビットの Y'PbPr を使用した場合は、このようなエラーは発生しません。
Y'PbPr（およびY'CbCr）の75%（100/0/75/0）SMPTE ECR 1-1978カラーバー（0.75 * 219 + 16 = 180）の値は、RP 219:2002に記載されているBT.709-2マトリックス係数を使用しています。 [26] [27]
10ビットと12ビットのY'PbPrのソースデータは8ビットのスタジオR'G'B'であるため、10ビットデータは、通常の場合のように8ビットのY'PbPrからの単なるビットシフト演算（つまり4倍）ではありません。たとえば、75％の青の場合、28-212-120は112-848-480になりますが、実際は111-848-481です。[27]
ITU-R BT.2111-2 表2による
SMPTE RP 219:2002 (HDTV バージョン)
SMPTEカラーバー信号の拡張版は、日本電波産業会がARIB STD-B28として開発し、 SMPTE RP 219:2002 [15] (高精細、標準精細互換カラーバー信号)として標準化されました。これは、アスペクト比4:3または16:9のSDTVカラーバー信号にダウンコンバートできるアスペクト比16:9のHDTV信号をテストするために導入されました。カラーバー信号は、HDTVおよびSDTV機器のビデオレベル制御とモニターの色調整を容易にするために、通常よりも遅い立ち上がり時間と立ち下がり時間値で生成されます。
RP 219:2002仕様に従って生成され、16bppと8bppの両方で114の標準および非標準解像度に完全に適合するように調整されたデジタルテスト画像は、TESTIMAGESアーカイブのCOLORデータセットで無料で入手できます。[16]
その後、RP 219:2002はRP 219-1:2014となり、RP 219-2:2016 [28]とARIB STD-B66 [29]でUHDの詳細が追加されました。ITU -R Rec. BT.2111 [30]とARIB STD-B72 [31]では、 PQ / HLG HDR伝達関数と広色域（BT.2020）のバージョンがさらに追加され、上部に100%飽和色、右下と左下にBT.709のバーが追加され、中央の75%グレーの水平バーはグレースケールの階段に変更されました。
価値観
BT.709 マトリックス係数(BT.601 マトリックスを使用すると白と黒のみ同じ) を使用した100% (100/0/100/0) SMPTE RP 219:2002カラー バーの値 (1.00 * 219 + 16 = 235)は、標準から取得されます。
ITU-R 勧告BT.1729 [32]は、最後の2つの100%色、緑とマゼンタを規定した。また、BT.709だけでなく、BT.601マトリックスのすべての100%色を規定した。[22]
参照
ウィキメディア・コモンズには、 SMPTE カラーバーに関連するメディアがあります。
参考文献
- ^ EG 1:1990 - SMPTEエンジニアリングガイドライン - テレビ画像モニターのアライメントカラーバーテスト信号。 1990年3月。pp. 1–3。doi : 10.5594/SMPTE.EG1.1990。ISBN 978-1-61482-000-02017年4月14日時点のオリジナルよりアーカイブ。
- ^ NTSC および NTSC/PAL/SECAM テスト/同期ジェネレーター(PDF)。リーダー。
- ^ モデル 408NPS 取扱説明書(PDF)。リーダー。p. 5.2。
- ^ CG-931/2 - カラーパターンジェネレーター(PDF) . ケンウッド. p. 16. 2022-07-27時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ。 2022-07-27に取得。
- ^ “ノーバート・デヴィッド・ラーキーの死亡記事 (1927 - 2018) ロサンゼルス・タイムズ”.レガシー.com。
- ^ 「史上初の電子グラフィックスの一つ、テレビカラーバーの歴史」www.vice.com 2020年7月20日。
- ^ 「David D. Holmes Obituary (2006) The Times、Trenton」。Legacy.com。
- ^ 「カラーバーの発明者からのメール」2009年3月30日。
- ^ 米国特許 2742525、Norbert D. Larky、Somerville および David I. Holmes、ニューブランズウィック、ニュージャージー、「カラーテストパターンジェネレータ」、1956 年 4 月 27 日発行、Radio Corporation of America に譲渡
- ^ 「CTA - EIA-189 エンコードされたカラーバー信号」Standards.globalspec.com。
- ^ SMPTEカラーバーの開発者であるハンク・マーラー氏が死去、TVTechnology.com、2021年10月13日
- ^ 「Danbury CT Funeral Home and Cremation Center | Danbury Memorial Funeral Home and Cremation Service LLC」。
- ^ Goldberg, AA (1977 年 6 月 30 日)。「モニター アライメント カラー バー テスト信号」(PDF)。議事録、第 31 回放送技術会議、全米放送事業者協会。31 : 84–85。
- ^ 「技術/エンジニアリング開発における優れた業績賞」(PDF)。全米テレビ芸術科学アカデミー。2009年3月26日。 2009年3月26日時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ。 2018年5月25日閲覧。
- ^ ab 高精細、標準精細互換カラーバー信号。2002年6月。pp. 1–15。doi : 10.5594/ SMPTE.RP219.2002。ISBN 978-1-61482-230-12018年6月15日時点のオリジナルよりアーカイブ。
- ^ ab "TESTIMAGES". Testimages.org .
- ^ Howard Lukk. 「歴史へのカウントダウン - SMPTE 標準開発の 100 年」。Us9.campaign -archive.com。
- ^テレビ 画像モニター用アライメントカラーバーテスト信号。 1990年3月。pp. 1–3。doi :10.5594/SMPTE.EG1.1990。ISBN 978-1-61482-000-02017年4月14日時点のオリジナルよりアーカイブ。
- ^ 「SMPTE 170M-2004 - テレビ - 複合アナログビデオ信号 - スタジオアプリケーション用 NTSC」。standards.globalspec.com。SMPTE。p . 18。
- ^ Jack, Keith (2005)。「第 8 章: NTSC、PAL、SECAM の概要」。ビデオの謎を解明: デジタル エンジニアのためのハンドブック(第 4 版)。アムステルダム: Elsevier。321 ～ 331 ページ。ISBN 0-7506-7822-4。
- ^ 「ケンウッド CG-960、CG-950、CG-930 シリーズ カラーパターンジェネレーター」(PDF)。ケンウッド。171 ページ。2022 年2 月 28 日閲覧。
- ^ abc 「Tektronix TSG95 Pathfinder PAL-NTSC信号発生器」（PDF）。p. 39。2022年2月28日閲覧。
- ^ デジタルビデオレベル(PDF)。Leader Instruments Corporation。2022年2月22日時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ。
- ^ ab Teleproduction Test Volume 3 Number 4 - DIGITAL VIDEO LEVELS (PDF)。Leader Instruments Corporation。p. 6。2022年2月22日時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ。
- ^ 「LV 5100D/LV 5100D - コンポーネント デジタル波形モニター」(PDF)。
- ^ 「カラー計算機」。Res18h39.netlify.app 。2021年4月15日閲覧。
- ^ ab 「カラーバー – 基準レベル – VideoQ 技術ブログ」。Blog.videoq.com 2018 年 10 月 28 日。2021 年 5 月 11 日閲覧。
- ^ RP 219-2:2016 - SMPTE 推奨プラクティス - 超高精細、2048 × 1080 および 4096 × 2160 互換カラーバー信号。2016 年。pp. 1–21。doi : 10.5594 / SMPTE.RP219-2.2016。ISBN 978-1-68303-057-7. 2018年6月6日時点のオリジナルよりアーカイブ。
- ^ “ARIB標準規格（STD-B66）の概要｜一般社団法人電波産業会”. www.arib.or.jp . 2023年7月21日閲覧。
- ^ 勧告 ITU-R BT.2111-2 (PDF)。 ITU-R。 2020年。
- ^ ハイブリッドログガンマ（HLG）高ダイナミックレンジテレビ（HDR-TV）システム用カラーバーテストパターン - ARIB STD-B72 （PDF）。ARIB。2021年。
- ^ 勧告 ITU-R BT.1729 - 共通 16:9 または 4:3 アスペクト比デジタルテレビ基準テストパターン(PDF)。ITU-R。2005 年。