V televizním vysílání se obecně používají dva typy metod snímání. Jsou to progresivní a prokládané skenování používané pro zobrazení videa. Televize vytvářejí pohyblivé obrazy, které jsou vysílány ze studia na anténu. To bylo běžné ve zlaté éře televize, ale v současné době převažuje kabelové vysílání a OTT streaming. Vysílání televize je stále široce dostupné a bezplatné (se sponzorovanou reklamou).
Tyto metody skenování se používají k určení techniky přenosu videosnímků. Ty se týkají přenosu signálů, které představují řádky rozlišení na displeji televizní obrazovky. Tradičně se k tomu používaly CRT (Cathode Ray Tube), ale nyní jsou běžnější LCD (Liquid Crystal Display). Signály přenášejí vzory toho, jak CRT zapisuje řádky na televizní obrazovku. Tyto řádky představují video a jsou zapisovány mnohokrát za sekundu po celé obrazovce v procesu zvaném skenování.
Rychlost skenování je opakování toho, kolikrát jsou na obrazovku zapsány vodorovné řádky alias pole pro zobrazení videa. Používá se stejná frekvence jako u elektrické sítě, tedy 50 nebo 60 polí za sekundu neboli Hz. Posílá se 25 až 30 snímků za sekundu (fps). V Severní Americe se u monochromatického (černobílého) systému používá 525 snímacích řádků, které se přenášejí rychlostí 30 Hz, což představuje horizontální frekvenci 15 750 Hz (525 × 30). Barevný televizní systém používá také 525 snímacích řádků, ale frekvence snímání je upravena na 15 734 Hz. To bylo provedeno proto, aby oba systémy zůstaly vzájemně kompatibilní i v následujících letech.
Prokládané snímání
Prokládané snímání přenáší snímek jako liché (1,3,5 …) a sudé (2,4,6 …) číslované řádky po dobu 1/60 sekundy (vztaženo k 60 Hz). Tento proces se opakuje stále dokola a každá zobrazená série řádků se nazývá pole. Najednou je ve skutečnosti přenášena pouze polovina snímku, ale děje se tak rychle (1/60 sekundy), že to lidské oko nepostřehne. Probíhá dostatečně rychle na to, aby diváci viděli celý snímek, ale může docházet k blikání.
Nevýhodou prokládaného skenování je pohyb v rámci snímku, který může způsobit pohybové artefakty. K tomu dochází, když je pohyb opravdu rychlý, že způsobuje znatelné rozdíly v poloze polí. Příkladem může být snímání sportovních událostí s opravdu rychlým pohybem, kdy může vznikat mnoho artefaktů. Diváci si také mohou všimnout blikání na obrazovce prokládaného displeje, například při sledování televizního vysílání ze satelitu. Vzniká tak efekt hřebenování (zubaté okraje), který může skutečně ovlivnit kvalitu obrazu na obrazovce. Znamená to, že snímky nejsou zcela synchronizovány se skutečným pohybem. Prokládání může být tak špatné, ale mnoho systémů používá techniky odstraňování prokládání, které tento problém minimalizují. Ta odstraňuje efekt pročesávání rozmazáním pohybu. Proces odstranění prokládání není dokonalý a závisí na tom, jak dobře byl systém navržen na zobrazovací nebo zpracovávací jednotce (např. kabelový box).
Hlavním důvodem pro použití prokládaného snímání je úspora šířky pásma. Tím, že se najednou odešle jen polovina snímku, se ušetří šířka pásma potřebná pro přenos informací v síti. Ve skutečnosti nevyužíváte menší šířku pásma jako takovou. Pokud je váš přenosový kanál 8 MHz, nezmenší se na nižší hodnotu, stále budete mít k dispozici 8 MHz. Místo toho si to představte takto – zdvojnásobení snímkové frekvence videa bez spotřeby další šířky pásma.
Problém s požadavkem na větší šířku pásma spočívá v tom, že čím větší je šířka pásma, tím je výroba a vysílání obsahu dražší a složitější. Příkladem je prokládání v systému PAL (Phase Alternating Line), které vyžaduje 50 polí za sekundu (25 lichých řádků, 25 sudých řádků). Při prokládání je půlsnímek vysílán každou 1/50 sekundy s menšími nároky na šířku pásma. Pokud by se posílal celý snímek, mohl by vyžadovat dalších 8 MHz, čímž by se zvýšila potřeba větší šířky pásma.
Progresivní skenování
Při progresivním skenování se přenáší celý snímek najednou. Všechny řádky snímku jsou vykresleny najednou, aby vyplnily obrazovku. Progresivní skenování je ve srovnání se staršími technikami prokládaného skenování ideálnější pro digitální přenos. Začátkem 90. let se stalo technickým standardem pro použití u televizních displejů HD (High Definition).
Přenosem celého snímku najednou se snižuje blikání a artefakty. Video bude vypadat plynuleji, realističtěji a kvalitněji. To umožňuje pořizovat snímky z videa bez znatelných artefaktů v obraze. To je skvělé pro super slo-motion video, které skutečně zachycuje detaily. Není také nutné používat záměrné rozostření (anti-aliasing), aby se minimalizovaly problémy, jako je rozčesávání. To je výhodné pro diváky, protože menší blikání znamená menší namáhání očí. Diváci se mohou dívat mnohem déle, aniž by pocítili únavu očí.
Progresivní video je dražší, ale žádané mezi nezávislými filmaři. Je to proto, že má podobný vzhled jako film. Výsledkem techniky snímání je nejčistší obraz bez obav z přílišného množství artefaktů. Umožňuje také lepší sledování rychlých pohybů videa, například v akčních sekvencích ve filmech a ve sportu.
Prokládání
Prokládané skenování se původně používalo v tradičním analogovém vysílání SD (Standard Definition), protože bylo efektivnější při přenosu videa. Není však plynulé, přestože je spolehlivé. U televizních signálů OTA se z větší části stále používá technika prokládaného snímání. To vyžaduje použití prokládání k převodu na progresivní skenování při přenosu signálu na displej.
Prokládání převádí prokládané video do neprokládané nebo progresivní podoby. Televizory a počítačové monitory podporují progresivní skenování, takže zobrazují mnohem lepší video nebo digitální výstup. Tato technologie byla zabudována do většiny moderních přehrávačů DVD, přehrávačů Blu-ray, LCD/LED HDTV, digitálních projektorů, televizních set-top boxů, profesionálních vysílacích zařízení a počítačových videopřehrávačů s různou úrovní kvality (ne všechny jsou stejné).
Synopse
Pro záznam, přehrávání a přenos videa se používá buď progresivní, nebo prokládaná technika. Prokládaná technika má své kořeny ve vysílacím průmyslu a je stále široce používána díky své efektivitě a spolehlivosti. Progresivní je ideální pro kvalitnější displeje pro plynulejší obrazový výstup.
Naše oči ve skutečnosti nevnímají přechody, které se odehrávají v našem televizoru. Na standardních displejích využívajících prokládané snímání by to mělo být v pořádku, ale blikání a artefakty jsou patrné. Na progresivních obrazovkách, jako jsou počítačové monitory, je to ještě horší, takže před zobrazením je třeba nejprve odstranit prokládání. Celkovou výhodou progresivního je kvalita obrazu, pokud jde o přehrávání videa. Prokládané displeje jsou však stále vhodné pro přehrávání videa za nižší cenu.
Při natáčení prokládaného videa jsou známé problémy s pohybovými artefakty. To vyžaduje více dodatečných úprav obsahu, které vyžadují více času a nákladů. Proto střihači potřebují odstranit prokládání videa. Je to nutné také proto, že většina moderních displejů používá progresivní skenování.
Při výběru displejů, jako je televizor, uvidíte marketing jako 720i, 1080p, 2160p atd. Písmeno „i“ označuje prokládané, zatímco „p“ progresivní. Trend progresivních displejů je nyní rozšířenější kvůli streamovanému obsahu OTT video-on-demand a digitálním médiím (např. DVD, Blu-ray atd.). Digitální videosignály jsou více přizpůsobeny metodám progresivního skenování. Porovnáte-li progresivní skenování a prokládaný obraz při 60 Hz, progresivní skenování se jeví mnohem plynulejší. I když se prokládané videosignály stále používají ve vysílání, progresivní displeje, které mají funkce pro odstranění prokladu, jsou lepší volbou pro video výstup.