Farbtestbalken


Farbtestbalken
Datei:SW Testbild auf Philips TD1410U.jpg
Fernseher mit dem Universal-Testbild aus den 1950er Jahren

Testbilder dienen zur Beurteilung der Bildqualität von Fernsehapparaten und Monitoren sowie zur Unterstützung bei Bildeinstellung und Fehlersuche. Einige sind dabei nur für Geräte mit Bildröhren sinnvoll, andere finden nur bei digitalen Bildübertragungen Anwendung.

Inhaltsverzeichnis

Allgemeines

Bildeinstellung bei der Firma Grundig in den 1950er Jahren: Genaue Prüfung des soeben hergestellten Fernseh-Chassis auf seine Bildqualität.

Vor der Einführung von 24-Stunden-Fernsehprogrammen waren in den sendefreien Zeiten (z. B. nach Programmschluss) Testbilder im öffentlichen Fernsehen zu sehen. Bis Ende der 1980er Jahre wurden die Testbilder nach einigen Minuten wieder abgeschaltet (Sendeschluss) und erst am späten Vormittag wieder aufgeschaltet. Die verschiedenen Testbilder wurden entweder mit einem Messton (ZDF) oder Ton von einem Radioprogramm (ARD) unterlegt. Speziell nach Einstellung dieser regulären Testbild-Sendungen in den Jahren nach etwa 1990 (RTL und Sat.1 1991, ProSieben 1995, ARD sowie ZDF 1996) erlangte das Testbild verschiedener Sender auch einen gewissen Kultstatus und hat sich in bestimmten Kreisen zu einem beliebten Sammelobjekt entwickelt. Das letzte deutsche Fernsehprogramm, welches regelmäßig ein Testbild sendete, war bis Ende 1997 das hr-fernsehen. Heute sieht man Testbilder oft im Kabelfernsehen, wenn eine Störung vorliegt oder über die Sender aus dem weiteren Ausland via Satellit.

In einigen Ländern wie z. B. Schweden oder Estland sind Testbilder bis in den frühen Nachmittag auch heute noch üblich, wobei allerdings mittlerweile auch in Schweden das Testbild nur mehr kurz gesendet wird. Statt dessen wird in den zuseherschwachen Zeiten bei den öffentlich-rechtlichen Sendern überwiegend das Programm eines Nachrichtensenders aufgeschaltet, bei Privatsendern laufen in den Nachtstunden zunehmend Wiederholungen oder Call-in-Sendungen.

Heute können bei Bedarf Testbilder jederzeit mittels spezieller Testbild-Generatoren erzeugt werden, mit kleinen Einschränkungen auch mit einer Testbild-DVD im DVD-Player oder per Computer mit TV-Ausgang.

Eine Messung der Sendestrecke im laufenden Betrieb wird jedoch nicht mit Testbildern, sondern speziellen Prüfzeilen vorgenommen. Hierbei wird in der vertikalen Austastlücke eine normalerweise nicht sichtbare Bildzeile durch ein spezielles Signal, beispielsweise einen 2T-Impuls ersetzt. Das sichtbare Fernsehbild wird nicht verändert.

Formen

Analoges Testbild (FuBK-Testbild)

Skizze eines FuBK-Fernsehtestbildes, dieses wurde vor allem in Deutschland verwendet

Das „normale“ Testbild – FuBK steht für Funkbetriebskommission – besteht aus verschiedenen, farbigen und schwarz-weißen Feldern, einem großen Kreis und einem Gitter für Geometrieeinstellungen, einem Graukeil zur Kontrast- und Helligkeitskontrolle, mehreren Feldern mit immer dichter angeordneten Linien als (horizontaler) Auflösungstest. Bei PAL sollten bei der maximal darstellbaren Video-Bandbreite von etwa 5 MHz in allen Feldern gerade noch einzelne Linien zu sehen sein, wenn das nicht der Fall ist (etwa bei einem VHS-Video mit ca. 3 MHz) so werden immer mehr zu einer grauen Fläche. Falls PAL zur Anwendung kommt, gibt es noch zwei spezielle graue Felder, die so genannten „Unbuntfelder“. In einem dieser Felder wird bei der Modulation im Bereich dieses Feldes statt des Trägers für das rote Farbdifferenzsignal der Träger für das blaue Farbdifferenzsignal in seiner Phasenlage um 180 Grad umgeschaltet. In dem anderen Feld wird der Träger der Rotkomponente nicht umgeschaltet. Man erzeugt damit in beiden Fällen einen künstlichen Phasenfehler von 90 Grad. Durch diesen Phasenfehler hebt sich die Farbe bei der Demodulation komplett auf, da im Empfänger die Rot-Komponente durchgehend ganz normal jede zweite Zeile durchgeführt wird. Sollte beim Empfänger die Rückdrehung keine 180 Grad oder der Winkel zwischen der Rot- und der Blaukomponente nicht genau 90 Grad betragen, wäre die Aufhebung nicht komplett und die beiden Felder wären eingefärbt.

Zeigerbild für +/-U-Unbuntfeld

Dieses Bild zeigt das Zeigerverhalten für das Unbuntfeld, in welchem die Blaukomponente statt der Rotkomponente in der Phasenlage in jeder zweiten Zeile um 180 Grad umgeschaltet wird.

  1. Zeigerdiagramm: Zeile n, normale Phasenlage
  2. Zeigerdiagramm: Zeile n + 1, statt des Trägers des roten Farbdifferenzsignals ist der Träger für blau um 180 Grad gedreht
  3. Zeigerdiagramm: Im Empfänger wird trotzdem eine Drehung des Trägers des roten Farbdifferenzsignals durchgeführt
  4. Zeigerdiagramm: vektorielle Addition der Farbsignale der beiden Zeilen
    Ergebnis: Auslöschung der Farbe – ein unbuntes Feld

Farbbalkentestbild

EBU Farbbalken

Bei diesem Farbbalkentestbild wird eine Anzahl farbiger vertikaler Balken erzeugt, angefangen mit weiß über sämtliche mit jeweils zwei der Grundfarben (RGB) darstellbaren Farben und den Grundfarben selbst in absteigender Helligkeit bis hin zu schwarz. Dieses Bild ist besonders gut zur Fehlersuche mit einem Oszilloskop geeignet, da sämtliche Bildzeilen (außer denen in der Bildaustastlücke) die gleiche Information tragen. Es kann das Oszilloskop mit Zeilenfrequenz betrieben werden und bei entsprechender Triggerung sieht man ein stehendes Bild, wenn man Videosignal, Farbdifferenzsignale oder andere oszilloskopiert, denn da alle Zeilen gleich sind, werden alle Zeilen genau übereinander vom Oszilloskop geschrieben. Siehe auch: Fernsehsignal.

SMPTE Testbild

SMPTE Farbbalken

Das SMPTE-Testbild ist ähnlich zu dem EBU-Farbbalkenbild aufgebaut und hat seinen Ursprung im nordamerikanischen Raum. Es ist im unteren Bereich um zusätzliche Farben erweitert welche bei Empfangsgeräten nach der Videonorm NTSC dazu dienen die Farbeinstellung zu kontrollieren. Die ersten analogen NTSC-Farbfernsehgeräte neigten aufgrund des Übertragungsverfahrens verstärkt zu Farbverzerrungen.

Digitale Testbilder

Durch die immer stärkere Verbreitung des digitalen Fernsehens kommen in diesem Bereich spezielle Prüfbilder zum Einsatz. Diese dienen weniger der Justage von Anzeigegeräten, sondern zur einfachen und meist automatischen Kontrolle der Datenübertragung oder der Ermittlung der Anzahl von Übertragungsfehlern. Das gilt vor allem der Bewegungsdarstellung, denn aufgrund der MPEG-Codierung mit integrierten Bildspeichern kann eine auch kurzzeitige Leitungsunterbrechung mit einem simplen Standbild nicht kontrolliert werden! Mindestens ein Bildelement sollte eine gleichförmige Bewegung (z.B. von links nach rechts wandernden Balken und umgekehrt) enthalten, um z.B. auch Wandlungsfehler (60 Hz/50 Hz Bildfrequenz) aufzudecken.

Eine vor allem im Studiobereich und weltweit bei Rundfunkanstalten eingesetzte, verlustfreie digitale Videoübertragung nach dem Serial Digital Interface-Standard (SDI-Signal) verwendet ähnliche Testbilder wie das SMPTE-Testbild, aber erweitert diese im unteren Bereich um bestimmte Farbkombinationen welche bei der seriellen Codierung der Bildinformation zu langen logisch-0 bzw. logisch-1 Sequenzen führen. Diese Datensequenzen sind aufgrund der dann fehlenden Taktinformation für SDI-Empfangsgeräte schwerer zu empfangen und stellen höhere Qualitätsanforderungen an die eingesetzten Taktquellen wie Quarzoszillatoren. Diese Testbilder werden umgangssprachlich auch als Clock-Cracker bezeichnet.

Gittertestbild

Es besteht aus einem weißen Gitter auf schwarzem Grund. Damit kann die Bildgeometrie überprüft werden und die Konvergenz der Bildröhre. Unter der Konvergenz versteht man, dass die drei Elektronenstrahlen für rot, grün und blau genau übereinander liegen.

Einfarbige Testbilder

in rot, grün und blau.

Damit kann die Farbreinheit geprüft werden. Speziell bei Flüssigkristall-Bildschirmen können hiermit Pixelfehler erkannt werden.

Pumptestbild

Eine größere Fläche des Bildes wechselt ständig von weiß nach schwarz. Dabei darf es keine Änderung der Bildgröße geben (nur bei Kathodenstrahl-Bildröhren sinnvoll). Der Elektronenstrahl bildet zusammen mit der Hochspannung einen Stromkreis (siehe auch: ohmsches Gesetz). Wird das Bild heller, fließt mehr Strom. Ist die Hochspannung ungenügend stabilisiert, bricht diese zusammen. Die Hochspannung beschleunigt den Elektronenstrahl. Wird die Hochspannung geringer, sinkt ebenfalls die Geschwindigkeit der Elektronen. Damit werden sie stärker abgelenkt, und das hellere Bild wird größer dargestellt. Bei Hell-Dunkel-Wechseln kann ein Pumpen des Bildes auftreten.

Spezielle Testbilder und Elemente

  • Lena (Testbild) – Ein Testbild der Computergrafik
  • Frequenzbesen – Ein schwarz-weißes Element zur Erkennung der Auflösung
  • Siemensstern – Schwarzweißes Testmuster für Drucker und Digitalkameras

Trivia

  • In der Sendereihe 1000 Meisterwerke gab es einen Beitrag über „Das Testbild“ des Münchner Institut für Rundfunktechnik von Paul-M. Sedlacek und Petra Neuwirth, die Erstausstrahlung dieser Folge war am 2. Oktober 1994[1].
  • Die Band Mittagspause aus Düsseldorf veröffentlichte 1979 den Song „Testbild“.

Siehe auch

Weblinks

  1. 1000 Meisterwerke Institut für Rundfunktechnik: „Das Testbild“ auf 3sat

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