PAL (Phase Alternating Line) – TV-standard för färgkodning i analoga sändningar

Kort historik

PAL utvecklades i början av 1960‑talet av ingenjören Walter Bruch vid Telefunken i Tyskland som ett sätt att förbättra färgåtergivningen jämfört med NTSC. Systemet infördes successivt i många länder under slutet av 1960‑ och 1970‑talen och blev snabbt ett av de dominerande analoga färgsystemen i Europa, delar av Afrika, Asien och Australasien.

Hur PAL fungerar – förenklad förklaring

PAL bygger på samma grundidé som NTSC: en ljusstyrke- eller luminanssignal (Y) kombineras med en färgdel (kroppssignalen, ofta beskriven som U och V eller I/Q) som bär färginformationen på en högfrekvent bärvåg (färgsubbärvåg). Det som skiljer PAL är hur färgens fas hanteras:

• För att motverka färgtonsfel vänds fasen på en av färgkomponenterna (vanligen V-komponenten) för varje påföljande linje — därav namnet "Phase Alternating Line".
• Mottagaren kan med hjälp av en enkel en‑linje‑fördröjning jämna ut skillnader i fas mellan två på varandra följande linjer, vilket reducerar färgskift (hue errors) orsakade av transmissionsfel eller mottagarfel.
• Resultatet blir i praktiken en stabilare färgåtergivning än vad som ofta uppnås med NTSC utan komplexa färgkorrigeringar.

Tekniska egenskaper

• PAL används normalt tillsammans med en 625‑linjers systemstandard med 50 Hz fältfrekvens (25 bildrutor per sekund). (Undantag finns — se avsnittet om varianter.)
• Färginformationen läggs på en separat färgsubbärvåg som ligger över luminansspektret och moduleras i fas och amplitud.
• Den indikativa tekniken för att minska färgfel (fasväxling och radfördröjning) gör PAL mer tolerant mot vissa typer av överföringsstörningar än NTSC.

Varianter av PAL

Det finns flera regionala varianter av PAL beroende på kombination med olika ljud‑ och bildbandbredder och kanalplaner. De vanligaste benämningarna är PAL-B/G, PAL-D/K, PAL-I, PAL-N och PAL‑M. Viktigt att känna till:

• PAL-B/G och PAL-I förekommer i större delen av Europa.
• PAL-D/K användes i delar av Afrika och Asien.
• PAL-N användes i delar av Sydamerika (Argentina, Paraguay, Uruguay) och har annan kanal‑/subbärvågsinställning.
• PAL‑M i Brasilien är ett speciellt fall: det använder PAL‑färgkodning men med 525 linjer och 60 Hz fälthastighet (likt NTSC i tidsbas), vilket gör det inkompatibelt med andra PAL‑system utan konvertering.

Skillnader mot NTSC och SECAM

• Jämfört med NTSC (som typiskt använder 525 linjer och ~60 Hz) ger PAL i praktiken bättre stabilitet i färgtoner genom sin fasväxling och linjevis medelvärdesbildning. NTSC kan kräva användarjustering av färg (hue) för optimal återgivning på äldre apparater.
• Jämfört med SECAM används en annan metod för att bära färginformation: SECAM sänder färgkomponenterna sekventiellt med frekvensmodulering, medan PAL sänder dem samtidigt med fasmodulering och använder fasväxling för att minska fel. SECAM är robust mot vissa typer av störningar men skiljer sig tekniskt och är inte direkt kompatibelt med PAL utan konvertering.

Användning och övergång till digitalt

Under slutet av 1900‑talet användes PAL i många länder som standard för marksänd analog TV, videobandspelare (VHS) och DVD (där "PAL‑format" ofta avser 25 fps och 576 linjer). Därefter har de flesta länder gått över till digitala sändningsstandarder (t.ex. DVB‑T, DVB‑T2, ISDB-T, ATSC), vilket gjort de analoga färgsystemen mindre relevanta för modern marksänd television. Många moderna TV‑apparater och mediaspelare kan emellertid fortfarande hantera både PAL och NTSC och göra nödvändig konvertering.

Begränsningar och vanliga artefakter

• PAL kan fortfarande drabbas av störningar i signalen som ger färgfluktuationer, färgprickar eller andra artefakter vid svaga signaler eller dålig kabelkvalitet.
• PAL‑M:s unika kombination av 525 linjer och PAL‑färg gör att konvertering mellan PAL‑M och andra PAL‑system eller NTSC kräver särskild hantering av både bildfrekvens och färgsubbärvåg.

Sammanfattning

PAL var länge en av de ledande analoga färgkodningsstandarderna och valdes för sin robusthet mot färgfel i sändning. Trots att analoga sändningar har minskat kraftigt till förmån för digital TV lever kvarvarande begrepp som "PAL" fortfarande i praktiska sammanhang (t.ex. videoformat och kompatibilitet), och många apparater stödjer både PAL och NTSC för att möjliggöra uppspelning och konvertering mellan systemen.