ホワイトクリッパー

ホワイトクリッパー(またはホワイト リミッター) は、アナログ ビデオ信号の輝度部分の最大振幅を 1 ボルトに制限する、プロ用ビデオ製品の回路です。ビデオ素材のアナログ録画と伝送の両方に不可欠です。

標準ビデオ信号（より正確には複合ビデオ信号）は、 75 Ωで最大レベルが1ボルトの信号です。この信号では、0.3ボルトが黒に、1ボルトが白に相当します。0.0ボルトから0.3ボルトの範囲は同期パルス用に予約されています。ビデオ回路はこれらの制限に合わせて設計されています。これらの制限は、アナログビデオテープへの記録やアナログ伝送、およびアナログからデジタルへのビデオコンバータに適用されます。^[1]

送信の場合、ベースバンド信号は搬送波の振幅を変調します。変調指数は負であるため、ビデオ レベルが高いほど搬送波 (RF) レベルは低くなり、その逆も同様です。1ボルト(白) のビデオでは、搬送波全体のレベルの10%しか得られません。オーディオ信号は周波数変調されます。後の段階で、オーディオ信号がビデオ信号に重ね合わされます。

何らかの理由でビデオ信号が 1 ボルトを超えると、1 ボルトを超えるビデオ部分がオーディオ信号に干渉し始めます。ラインの繰り返し率は約 15 kHz (システム Bでは 15625 Hz 、システム Mでは 15750 Hz ) です。フィールドの繰り返し率は 50 または 60 Hz (システム B では 50 Hz、システム M では 60 Hz) です。したがって、干渉には 15 kHz の非常に高い音と 50 Hz (または 60 Hz) の低い音の 2 つの要素があります。一方、1.1 ボルトを超えるビデオ入力はキャリア レベルの損失をもたらし、送信機をシャットダウンする傾向があります。

このため、送信機のビデオ波形の最大振幅を厳密に制限するために、ホワイト クリッパー回路が使用されます。録画および一般的な使用では、ホワイト クリッパーは信号の最大変位を制限するために使用されます。録画の場合、これにより、ヘリカル スキャンで隣接するトラックが破損する傾向があるアナログ システムでの過変調が防止されます。一方、デジタル システムでは、ピーク信号振幅は絶対的な数値であり、超えることはできません。

カラー TV 信号は、クロミナンス信号 (色情報によって変調されたサブキャリア) がモノクロ信号 (輝度) に重ねられている点を除けば、モノクロ信号とほぼ同じです。スタジオ環境では、最大彩度 (黄色など) の色を表示する場合の合計ビデオ レベルが 1 V を超えることがあります。ただし、伝送の場合、最大振幅はPALまたはNTSCエンコーダーのさまざまなマトリックス値の使用によって制限されます。

ホワイト クリッパーは、ビデオ信号の過剰なレベルをクリップする回路です。これは、他の送信機からプロフェッショナル レシーバーを介して信号を受信する送信機にとって特に重要です。この回路には 2 つの並列アームがあります。最初のアームでは、ツェナー ダイオードが1 ボルトを超える信号をクリップします。2 番目のアームでは、クロミナンス信号がバンドパス フィルターを介してツェナー ダイオードをバイパスします。コントラストの高いシーンでハイライトの詳細をある程度保持できるソフト クリッピング アクションを作成することが必要な場合や、望ましい場合があります。これは、転送特性グラフの形状にちなんで「ニー」回路と呼ばれています。

ビデオ カメラは、高コントラストのシーンでは簡単に1 ボルトを超える電圧を生成します。ただし、アナログ ビデオ チェーンは上記の制限内で動作するように設計されているため、ホワイト クリッパーを使用すると、限られたコントラスト比しか得られず、ハイライトの詳細が失われたり、「バーンアウト」したりする可能性があります。

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