テレビの静的ノイズが常に白黒であるのはなぜですか？

1960年代以降（NTSCおよびPAL規格の導入後）に製造された最新のCathode Ray Tube（CRT）テレビは、色信号の回路ベースのデコードをサポートしていました。新しいカラーセットは、新しいテレビセットがその日の古い白黒放送と後方互換性を持つことを可能にするために作成されたことはよく知られています（また、他の多くのレガシー機能と宗教的に後方互換性があります）。新しい色標準では、より高い搬送周波数で色情報が追加されました（ただし、同じ明るさの期間）。カラー情報は各水平線の開始後に同期され、カラーバーストとして知られています。

テレビにノイズを入力すると、テレビは白黒ノイズだけでなく、各フレームのある新しい水平線に色情報があるため、色ノイズも発生するようです。しかし、これはそうではありません。すべてのカラーテレビはまだ白黒のノイズを発しているからです。

これはなぜですか？

以下は、単一の水平スキャンの信号例です。

そして、すべての水平スキャンが同じである場合の結果の画像です（バーが表示されます！）。

カラーバーストは、カラー信号があることを示す指標でもあります。

これは、白黒信号との互換性のためです。カラーバーストなしは白黒信号を意味するため、輝度信号のみをデコードします（クロマなし）。

信号もカラーバーストもないため、デコーダーは白黒モードに戻ります。

同じ考えがFMステレオ/モノにも当てはまります。19 kHzのサブキャリアが存在しない場合、FM復調器はモノラルに戻ります。

有効なカラーバースト信号がない場合、「カラーキラー」回路は色差信号を無効にします。そうしないと、実際にカラーノイズが表示されます。これは主に、色付きのノイズのない弱い信号を白黒で表示するためのものです。

さらにもう1つのステップは、信号全体をミュートし、安定した同期信号に置き換え、青または黒のフィールドに「信号なし」という素敵なメッセージを表示することです。

ノイズの多い同期信号は、ライントランジスタの損傷、過電圧による故障の原因になります。テレビエンジニアはノイズを嫌うことを学びます。私はかつて、トランジスタに到達する前にライン同期信号をクリーンアップするためのデジタルアルゴリズムを設計しました。

PALでは、カラー情報（クロミナンスまたはクロマ）が白黒（輝度またはルミナンス）ベースバンド信号に変調されます。クロマはDCから約4.4MHzのオフセットにあり、幅は約1.3 MHzです。

ノイズの中心がDCであると仮定すると、幅が〜3.5MHZ未満の場合、クロマスペクトルには表示されず、輝度にのみ表示されます。したがって、ノイズは白黒で表示されます。

クロマスペクトルにまで及ぶノイズがある場合、色ノイズも表示されます。

ルミナンスとクロマのスペクトルが重複するため、より興味深いものになります。輝度の非常にシャープなディテールは高周波として表示されるため、クロマスペクトルの一部です。したがって、それらは画像に色ノイズとして表示されます。そのため、多くの場合、これらの高周波成分を除去するために輝度信号がフィルタリングされるため、デコード時にクロマにノイズが入ることはありません。逆も同様で、クロマはデコード時に輝度信号の一部として表示されます。あなたが数学の挑戦に興味があり、空想しているなら、「クロスルミナンス」と「クロスクロミナンス」を調べてください...

ただし、すべてのデジタル伝送への移行に伴い、古いアナログ伝送規格が廃止されているため、これはすべて急速に問題になりつつあります。同じ問題は、MPEGおよび同様の標準には存在しません（ただし、独自のすべての新しいエキサイティングな問題をもたらします）。

既存の回答に追加するために、PALは次の行の各行の色成分を逆にすることで色誤差を修正します。これにより、色誤差が相殺され、ランダムノイズの色成分も減少します。これは事実上色の解像度を半分にしますが、NTSCよりも多くの行があり、目の色の解像度も高くないため、それほど目立ちません。このため、PALに「カラーキラー回路」があるかどうかはわかりません。ただし、標準/ライセンスに従わない安価なPAL実装では、これは異なる場合があります。ソース。