Kuvan lomitus

Gif-animaatio lomitetun kuvan muodostuksesta

Kuvan lomitus tarkoittaa televisioissa ja näyttölaitteissa käytettyä kuvan esitys- ja siirtotekniikkaa, jolla pyritään vähentämään televisiokuvan välkkymistä ja samalla säilyttämään kuvan resoluutio kasvattamatta videosignaalin kaistaleveyttä. Tästä syystä myös standardit, jotka määrittelevät televisioiden ja näyttöjen liitännöissä käytettäviä videosignaaleja, sisältävät myös lomitetun kuvan ^lähde?. Litteät LED- ja plasmatekniikkaan perustuvat televisiot ja tietokoneen näytöt eivät kuitenkaan tarvitse lomittelua, koska niissä kuva ei erilaisen tekniikan takia tavallisesti välky vaikka kuvataajuus olisi alhainenkin. Muille kuin kuvaputkinäytöille – esimerkiksi juuri litteille televisioille – lomittamaton kuva soveltuu paljon paremmin kuin lomitettu kuva. Tällaiset näytöt sisältävät siksi elektroniikan, joka pyrkii poistamaan lomituksen vaikutuksen lomiteltua signaalia näytettäessä.

Lomitettu kuva

Analogisissa PAL-järjestelmän televisioissa lähetyksen kuvataajuus on 25 Hz eli 25 kuvaa sekunnissa. Jos kuva piirtyy kuvaputkelle suoraan tällä nopeudella, se välkkyy häiritsevästi. Silmän ominaisuuksien vuoksi katsoja ei kuitenkaan havaitse vilkkumista yhtä voimakkaasti, jos kuva esitetään lomiteltuna.

Alkuperäisessä elektroniputkiin perustuvassa analogisessa televisiotekniikassa kuva muodostuu juovista koko kuvansiirtoketjussa: kameraputkessa kuva luetaan elektronisuihkun avulla juova juovalta ja vastaavasti kuvaputkessa elektronisuihku piirtää kuvan juova kerrallaan. Myös lähetystiellä ja videosignaalissa kuva lähetetään tässä muodossa. Kuvataajuus on järjestelmästä riippuen 25 tai 30 kuvaa sekunnissa.

Jotta silmä ei havaitsisi kuvan välkkymistä, kukin kuva lähetetään kahtena kenttänä eli puolikuvana niin, että ensimmäinen puolikuva sisältää parittomat juovat ja toinen puolikuva parilliset juovat. Televisiolähetyksissä ja videonauhoituksissa käytetyllä 25 Hz:n kuvataajuudella tämä menetelmä vähentää kuvan vilkkumista verrattuna lomittamattomaan eli progressiiviseen kuvaan sekä tekee liikkeestä sulavampaa. Tekniikka samalla vähentää televisiolähetteen vaatimaa kaistaleveyttä verrattuna siihen, että lähetettäisiin 50 kokonaista kuvaa joka sekunti. PAL- ja NTSC-järjestelmissä alempi (parillinen) rivi piirretään ensin.

Lomitus toimii hyvin vain katsottaessa kuvaputkitelevisioilla tavanomaista televisiolähetettä. Tietokoneen kuvaputkimonitoreilla sekä nestekide-, DLP- ja plasmanäytöillä lomitus on poistettava tai liike näyttää rikkinäiseltä. Lomituksen poistoon on kehitetty joukko algoritmeja, joissa yhdistellään signaaleja sekä peräkkäisistä kentistä, että vierekkäisistä juovista. Näin pyritään saavuttamaan mahdollisimman hyvä liikkeentoisto ja kuvan resoluutio mahdollisimman vähin kuvavirhein. Kuvainformaatiota ei lomituksen poistossa menetetä, mutta näin syntynyt näennäisprogressiivinen kuva ei kuitenkaan vastaa täysin jo alun perin lomittelematonta kuvaa ^lähde?.

Tulos kun esitetään lomitettua signaalia lomittelemattomalla näytöllä ilman lomituksenpoistoa. Ylempi kuva: lomitettu kuva ilman lomituksenpoistoa. Alempi kuva: lomittamaton kuva samalla näytöllä

Oheisesta kuvasta näkyy, kuinka rikkinäiseltä lomitettu kuva näyttää, kun sitä katsotaan progressiivisella näyttölaitteella ilman lomituksenpoistoa. Ylempi kuva on alkuperäinen lomitettu, alempana sama kuva lomituksen poiston jälkeen.

Lomittamaton eli progressiivinen kuva on televisioissa ja näyttöpäätteissä käytetty kuvanesitystekniikka, jossa kuvan kaikki juovat piirretään ruudulle peräkkäin järjestyksessä.

Lomittamaton kuva

Lomittamaton eli progressiivinen kuva sisältää koko kuvan juova juovalta suoraan yhdessä kentässä eikä parillisia ja parittomia vaakajuovia kahdessa vuorottelevassa kentässä (eli puolikuvassa).

Normaali analoginen televisio esittää kuvan lomitettuna. PAL-materiaalin lomitettu kuva sisältää 25 Hz:n kuvataajuudella (fps, frames per second) 50 puolikuvaa sekunnissa. Progressiivisessa kuvassa sitä vastoin jokainen kenttä sisältää täyskuvan. Siten jos alkuperäinen kuvamateriaali sisältää vain 25 kuvaa sekunnissa, niin progressiivisen kuvan vaatimaan 50 Hz kuvataajuuteen pääsemiseksi kuvataajuutta on keinotekoisesti nostettava kuvankäsittelyn menetelmin, esimerkiksi interpoloimalla. Monet DVD-soittimet osaavat tuottaa lomittamatonta kuvaa. Tätä toimintoa kutsutaan yleensä nimellä peräkkäispyyhkäisy (englanniksi Progressive Scan). Joillain DVD-levyillä kuva on jo valmiiksi lomittamaton. HDTV:ssä voidaan käyttää myös lomittamatonta kuvaa lähetyksissä.^[1]

Lähteet

1. Image formats for HDTV European Brodcasting Union, Image formats for HDTV. Heinäkuu 2004. Arkistoitu 5.3.2006. Viitattu 15.11.2008.

Aiheesta muualla

• Lomitus Digivideoyhdistys ry:n sivuilla (Arkistoitu – Internet Archive)