NTSC

測色とは、システムとその構成要素（使用される原色、カメラ、ディスプレイなど）の測色特性を指します。NTSCカラーには、色度図にNTSC 1953とSMPTE Cとして示される2つの明確に定義された測色がありました。メーカーは、技術的、経済的、マーケティング、その他の理由から、さまざまなバリエーションを導入しました。^{[ 28 ]}

注：表示される色は近似値であり、忠実に再現するには広色域ディスプレイが必要です。

色の互換性の問題

CIE 色度図の色域では、測色方法の違いにより視覚的な違いが生じる可能性があります。適切な表示には、LUTによる色域マッピングまたは追加のカラーグレーディングが必要です。SMPTE 推奨実施基準 RP 167-1995 では、このような自動補正を「NTSC 補正表示マトリックス」と呼んでいます。^{[ 37 ]} 1953 NTSC 用に作成された素材は、SMPTE C または ATSC/ BT.709ディスプレイで表示すると彩度が低下して見え、顕著な色相シフトが生じる可能性があります。適切な色域マッピングが行われていない場合、SMPTE C 素材は BT.709/sRGB ディスプレイではわずかに彩度が高く、P3 ディスプレイでは著しく彩度が高く見える可能性があります。

NTSCは輝度と色度を組み合わせた符号化方式を採用している。輝度信号を別々に用いることで、当時の白黒テレビとの互換性を維持していた。色度信号はカラーテレビのみが認識できた。

赤、緑、青の三原色信号${\displaystyle (R^{\prime }G^{\prime }B^{\prime })}$重み付けされ、単一の輝度信号に加算される。$\displaystyle Y^{\prime }}$(Yプライム) ^{[ 38 ]}は元のモノクロ信号を置き換えます。色差情報は、色情報のみを伝送するクロミナンス信号にエンコードされます。これにより、白黒受信機はクロミナンス信号を無視して NTSC カラー信号を表示できます。1953 年にカラー放送が導入された後に米国で販売された一部の白黒テレビは、クロマを除去するように設計されていましたが、初期のセットではそうではなく、彩度の高い色の画像領域では、クロミナンスがドットパターンとして表示されることがありました。 ^{[ 39 ]}

色情報のみを含む個別の信号を導出するために、各色の原色と合計輝度との差が決定されます。赤色の差分信号は${\displaystyle R^{\prime }-Y^{\prime }}$青色の差分信号は$\displaystyle B^{\prime }-Y^{\prime }}$これらの差分信号は、2 つの新しいカラー信号を生成するために使用されます。$\displaystyle I^{\prime }}$（同相）$\displaystyle Q^{\prime }}$（直交位相で）QAMと呼ばれるプロセスで。$\displaystyle I^{\prime }Q^{\prime }}$色空間は差分信号色空間に対して回転され、オレンジブルーの色情報（人間の目が最も敏感な色）が伝達される。$\displaystyle I^{\prime }}$1.3 MHz の帯域幅の信号、そして$\displaystyle Q^{\prime }}$信号は、0.4 MHz の帯域幅で紫緑色の色情報を符号化します。これにより、色度信号は、目立った色劣化なしに全体的な帯域幅を少なくすることができます。 2 つの信号はそれぞれ、互いに90度位相がずれた3.58 MHz の搬送波を振幅変調します^{[ 40 ] [ 41 ]}。結果は、搬送波が抑制された和です^{[ 42 ] [ 40 ]} 。結果は、基準搬送波に対して位相が変化する単一の正弦波と振幅が変化するものとして見ることができます。変化する位相は、TV カメラで捉えられた瞬間的な色相を表し、振幅は色の彩度を表します。315 / 88 MHz のサブキャリアは、輝度に加えて合成色信号を形成します^{[ 40 ]} 。これはビデオ信号搬送波を変調します^{[ 43 ]}。   

カラーテレビがカラーサブキャリアから色相情報を復元するには、以前に抑制されたキャリアを置き換えるゼロ位相基準が必要です。NTSC信号には、各水平同期パルスの背面にある、カラーバーストと呼ばれるこの基準信号の短いサンプルが含まれています。カラーバーストは、変調されていないカラーサブキャリアの少なくとも8サイクルで構成されています。テレビ受信機には、これらのカラーバーストと同期して基準信号を生成する局部発振器があります。基準位相信号と色度信号を組み合わせることで、色相情報を復元できます。$\displaystyle I^{\prime }}$そして$\displaystyle Q^{\prime }}$信号、$\displaystyle Y^{\prime }}$信号）は個々の$\displaystyle R^{\prime }G^{\prime }B^{\prime }}$画像を形成するためにCRTに送られる信号。

CRTテレビでは、NTSC信号は赤、緑、青の3つのカラー信号に変換され、それぞれが対応する赤、緑、青の蛍光体のみを励起するように設計された電子ビームを制御します。デジタル回路を搭載したテレビは、サンプリング技術を使用して信号を処理し、同じ結果を得ます。アナログNTSC信号を処理するアナログおよびデジタルテレビでは、元の3つのカラー信号は3つの離散信号（Y、I、Q）で送信され、3つの別々の色（R、G、B）として復元され、カラー画像として表示されます。

送信機がNTSC信号を送信する際、無線周波数搬送波をNTSC信号で振幅変調し、4.5MHz 高い周波数の搬送波を音声信号で周波数変調します。放送信号に非線形歪みが生じると、315 / 88MHzのカラー搬送波が音声搬送波とビートし、画面上にドットパターンが生じる可能性があります。 

送信される NTSCテレビ チャンネルの総帯域幅は 6 MHz です。振幅変調された 実際のビデオ信号は、チャンネルの下端より500 kHz～ 5.45 MHz 高い周波数で送信されます。ビデオ搬送波は、チャンネルの下端より1.25 MHz 高い周波数です。ほとんどの AM 信号と同様に、ビデオ搬送波は、搬送波の上と下の2 つのサイドバンドを生成します。各サイドバンドの幅は 4.2 MHz です。上側サイドバンドは送信されますが、下側サイドバンド (残留サイドバンドとして知られています) は 1.25 MHz しか送信されません。カラー サブキャリアは、ビデオ搬送波より 3.579545 MHz 高く、搬送波が抑制された直交振幅変調されます。音声信号は、FM 帯域の75 kHz の周波数偏移よりも小さい25 kHz の最大周波数偏移で周波数変調されます。メイン音声キャリアは、ビデオ搬送波より 4.5 MHz 高く、チャンネルの上端より 250 kHz 低い周波数です。チャンネルによっては、MTS信号が含まれる場合があります。MTS信号は、音声信号に1つまたは2つのサブキャリアを追加することで、複数の音声信号を提供します。これは通常、ステレオ音声信号や第2音声プログラム信号が使用される場合に該当します。ATSCでも同様の拡張が用いられており、 ATSCのデジタルキャリアはチャンネルの下限周波数より0.31MHz高い周波数です。          

フィルムのフレームレートは毎秒 24 フレームで、NTSC 規格は約 29.97 (10  MHz  × 63/88/455/525 )  fps です。25 fps のテレビおよびビデオ規格の地域では、この差はスピードアップ によって克服できます。30 fps 規格では、3:2 プルダウンが使用されます。1 つのフィルム フレームは 3 つのビデオ フィールド ( 1 + 1/2ビデオ フレームの長さ) で送信され、次のフレームは 2 つのビデオ フィールド (1 ビデオ フレームの長さ) で送信されます。2つのフィルム フレームは 5 つのビデオ フィールドで送信されるため、フィルム フレームあたり平均2 + 1/2ビデオ フィールドになります。平均フレーム レートは 60 ÷ 2.5 = 毎秒 24 フレームです。      

NTSCテレビ用に特別に撮影されたフィルムは、3:2プルダウンを避けるために通常30フレーム/秒の速度になります。^{[ 45 ]}  NTSC機器で25fpsの素材（ヨーロッパのテレビシリーズや一部のヨーロッパ映画など）を表示するには、5フレームごとに複製され、結果として得られるストリームはインターレースされます。

NTSC方式のテレビ放送用に毎秒24フレームで撮影された映像は、従来、25fpsの テレビ放送規格を採用している地域での放送のために、1/24倍速（通常の速度の約104.17%）に加速されてきました。この映像速度の増加に伴い、音声のピッチとテンポも同様に増加するのが一般的でした。フレームブレンディングは、速度を変えずに 24fpsの映像を25fpsに変換する手法です。 

25fpsのテレビ規格を採用している地域でテレビ用に撮影された映画は、 次の2つの方法のいずれかで処理できます。

• この映画は毎秒24フレームで撮影できます。ネイティブ地域で放送する場合、 アナログ方式では毎秒25フレームに加速され、 デジタル方式では毎秒24フレームに維持されます。テレビ放送の標準が毎秒30フレームの地域で放送する場合 、速度、テンポ、ピッチに目立った変化はありません。
• この映画は毎秒25フレームで撮影できます。制作地域で放送される際は、通常の速度で再生され、音声トラックも変更されません。30fpsの テレビ放送規格の地域で上映される場合は、5フレームごとに1フレームが複製されますが、速度、テンポ、ピッチに目立った変化はありません。

NTSC フレームにはF1 と F2 の2 つのフィールドがあります。フィールドの優位性は、機器メーカーの決定や歴史的な慣習など、さまざまな要因の組み合わせによって決まります。ほとんどの業務用機器は、優位な上側フィールドと優位な下側フィールドを切り替えることができます。^{[ 25 ] [ 46 ]} NTSC ビデオを編集する際には、フィールドの優位性が重要です。フィールド順序の解釈が間違っていると、動いているオブジェクトが各フィールドで前後にジャンプするため、揺れが生じる可能性があります。これは、インターレース NTSC をフィールドの優位性が異なるフォーマットにトランスコードする場合に重要です。プログレッシブ ビデオをインターレース NTSC にトランスコードする場合、フィールドの優位性が正しくないとインターレース ビデオでフラッシュ フィールドが発生しないように、フィールド順序が重要です。24 fps を 30 に変換する 3-2 プルダウン も、フィールド順序が間違っていると許容できない結果になります。

世界中で使用されているPALやSECAMとは異なり、NTSCカラーエンコーディングはCCIRシステムMでほぼ例外なく使用されています。

NTSC-N は、もともと 1960 年代にCCIRに、システム N の国であるパラグアイ、ウルグアイ、アルゼンチンがPAL を選択する前に50  Hz の放送方式として提案されました。1978 年にApple II Europlusが導入されると、625 ラインのビデオと 3.58 MHz の NTSC カラーを組み合わせたシステムである NTSC 50 として再導入されました。モニターが PAL カラーをデコードできなかったため、NTSC カラー ディスプレイで PAL ソフトウェアを実行するAtari ST はこのシステムを使用しました。垂直保持機能を備えたほとんどのアナログ NTSC テレビとモニターは、垂直保持を調整することでこのシステムを表示できます。^{[ 47 ]} 

 NTSC 4.43は、3.58 MHzではなく4.43 MHzのNTSCカラーサブキャリアを送信します 。^{[ 48 ]}出力は、ほとんどのPALテレビなど、このシステムをサポートするテレビでのみ表示できます。^{[ 49 ]}

1960年1月、改良版SECAMが採用される7年前、モスクワの実験テレビスタジオはOSKM方式で放送を開始した。OSKMは、ヨーロッパのD/K 625/50規格に適合させたNTSC方式である。OSKMは「直交変調同時方式」（ロシア語：Одновременная Система с Квадратурной Модуляцией）の頭文字をとったものである。この方式では、後にPALで使用されることになるカラーコード方式（IとQの代わりにUとV）が採用されていた。

カラーサブキャリア周波数は4.4296875  MHzで、U信号とV信号の帯域幅は約1.5  MHzでした。^{[ 50 ] 4つのモデル（Raduga、 [ 51 ]} Temp-22、Izumrud-201、Izumrud-203）^{[ 52 ]}で約4,000台のテレビが生産されましたが、市販されませんでした。