התחרות על תקן שידורי טלוויזיה בצבעים באירופה

בעוד שצפון אמריקה יישבה את מאבק הצבעים הפנימי שלה בשנת 1953 עם תקן NTSC, אירופה בילתה את סוף שנות החמישים והששים בקרב עז על איך להביא צבע לגלי האתר שלה. "מלחמת הצבעים" האירופית הייתה עימות טכנולוגי ופוליטי משולש בין NTSC, PAL של גרמניה ו-SECAM של צרפת.

מֵעֵבֶר לעליונות ההנדסית, הסכסוך הונע על ידי גיאופוליטיקה של המלחמה הקרה, פרוטקציוניזם תעשייתי לאומי ואסטרטגיית סחר בינלאומית.

שידורי צבע באירופה החלו רק באמצע שנות הששים, מה שאפשר למהנדסים אירופאים ללמוד את הפגמים התפעוליים של NTSC בעולם האמיתי בארצות הברית:

עיוות פאזה ("לעולם לא פעמיים באותו צבע"): NTSC שידר מידע צבע (גוון ורוויה) בו זמנית באמצעות אפנון משרעת ריבועית. במהלך המעבר, החזרי אות, תנאים אטמוספריים ושטח גרמו לשגיאות פאזה. הדבר גרם לגווני העור לנוע לכיוון ירוק או סגול, מה שאילץ את הצופים האמריקאים לכוון ללא הרף כפתור ידני של "גוון" או "גוון" במסכים שלהם.

דרישות טכניות גבוהות יותר: תקני השידור האירופיים פעלו על רזולוציות של 625 שורות ב-50 הרץ (בהשוואה ל-525 שורות של NTSC ב-60 הרץ). ספירת השורות הגבוהה יותר דרשה מערכת אספקת צבעים יציבה יותר.

המתמודדים: PAL נגד SECAM

1956: Henri de France רושם פטנט על רעיונות SECAM מוקדמים בצרפת
1963: Walter Bruch רושם פטנט על מערכת PAL בטלפונקן במערב גרמניה
1966: ועידת CCIR באוסלו לא מצליחה להסכים על תקן אירופאי מאוחד
1967: BBC2 משיקה PAL בבריטניה; צרפת משיקה שידורי SECAM

PAL (קו פאזה חלופי)

הומצא על ידי Walter Bruch בחברת Telefunken במערב גרמניה ונרשם כפטנט בשנת 1963, PAL כיוון ישירות לרגישות הפאזה של NTSC.

כיצד זה עבד: PAL הפך את הפאזה של אות הפרש הצבעים ($R-Y$) בכל קו סריקה חלופי. על ידי הוספת קו השהייה אנלוגי אולטרסאונד בתוך הטלוויזיה, המקלט חישב את ממוצע מידע הצבע של הקו הנוכחי עם הקו הקודם.

התוצאה: כל שגיאת פאזה שהוצגה במהלך השידור בוטלה מתמטית על ידי המקבילה ההפוכה שלה בקו הבא. שגיאות גוון הומרו לשינויים כמעט בלתי מורגשים ברוויה, וביטלו לחלוטין את הצורך בבקרת "גוון" ידנית.

SECAM (Séquentiel Couleur avec Mémoire)

הומצאה על ידי Henri de France בשנת 1956 (שהיה גם האדם שפיתח את תקן השידור בשחור-לבן בעל 819 הקווים בצרפת, שנחשב בשעתו לתקן ברזולוציה גבוהה מאוד (מעין "HD" מוקדם)) ופותחה על ידי Compagnie Française de Télévision (CFT), SECAM נקט בגישה שונה בתכלית כדי להימנע לחלוטין מבעיות פאזה.

כיצד זה עבד: במקום לשלוח את שני אותות הפרשי הצבע ($R-Y$ ו- $B-Y$) בו זמנית כמו NTSC ו-PAL, SECAM שידר אותם ברצף - קו אחד נשא מידע אדום, והבא אחריו נשא מידע כחול באמצעות אפנון תדר (FM).

התוצאה: בתוך מקלט הטלוויזיה, קו השהייה של 64 מיקרו-שניות שמר את אות הצבע של הקו הקודם כך שניתן היה לעבד את שני האותות יחד לתצוגה. מכיוון שהוא השתמש באפנון תדר ולא באפנון משרעת (AM) עבור צבע, SECAM היה חסין לחלוטין מפני הזזות פאזה, תנודות משרעת והנחתת אות.

תכונה	NTSC (ארה"ב)	PAL (מערב גרמניה)	SECAM (צרפת)
איפנון צבע	AM (נִצָב Quadrature)	AM (פאזה מתחלפת - Phase Alternating)	FM (Sequential)
רגישות שגיאת פאזה	גבוהה ( דורש כפתור לקביעת "גוון" הצבע >)	Self-canceling (No Tint knob)	Fully Immune (No Tint knob)
מורכבות המקלט	Low / Inexpensive	Moderate (Requires delay line)	גבוהה (מפענחי FM מסובכים)
עריכה והפקה באולפן	פשוטה	פשוטה	קשה (אי אפשר לערבל FM באופן ישיר)

גיאופוליטיקה של המלחמה הקרה וחלוקת אירופה

בחירת תקן הצבעים התפתחה במהרה מהחלטה הנדסית למשחק שחמט גיאופוליטי.

לאומנות תעשייתית צרפתית: נשיא צרפת, שארל דה גול, ראה ב-SECAM סמל חיוני לעצמאות טכנולוגית צרפתית מהדומיננטיות האמריקאית (NTSC) והאנגלו-גרמנית (PAL). צרפת גם רצתה להגן על תעשיית ייצור הטלוויזיה המקומית שלה מפני יבוא זר על ידי אכיפת תקן מקומי ייחודי.

הברית הפרנקו-סובייטית (1965): בהפיכה פוליטית גדולה, צרפת הציעה טכנולוגיית SECAM לברית המועצות. ברית המועצות אימצה את SECAM ב-1965, בעיקר משום שאות ה-FM החזק של SECAM יכול היה לנוע על פני רשתות קישור מיקרוגל עצומות ואיכותיות, המשתרעות על פני אחד עשר אזורי זמן ללא עיוות צבע. כל הגוש המזרחי (פולין, מזרח גרמניה, הונגריה, צ'כוסלובקיה, ברית המועצות) אימץ לאחר מכן את SECAM.

ועידת אוסלו הכושלת (1966): הוועדה המייעצת הבינלאומית לרדיו (CCIR) התכנסה באוסלו ב-1966 כדי לקבוע תקן צבע אחיד לכל אירופה. ההצבעה הדיפלומטית התפצלה אך ורק על פי קווי המלחמה הקרה, מה שהוביל לקיפאון. אירופה התפצלה לצמיתות לשני מחנות שידור.

השקת שידורים ומורשתם

בשנת 1967, שידורי צבע מסחריים הושקו ברחבי אירופה:

BBC2 בממלכה המאוחדת השיקה את PAL במהלך אליפות הטניס בווימבלדון ביולי 1967, ואחריה מערב גרמניה באוגוסט. רוב מערב אירופה, סקנדינביה ומדינות חבר העמים אימצו את PAL.

צרפת השיקה את SECAM באוקטובר 1967, ואחריה ברית המועצות ומדינות הגוש המזרחי.

חלוקת שיטות הצבע באירופה (1967):

אזור PAL - הממלכה המאוחדת, מערב גרמניה, הולנד, בלגיה, איטליה, סקנדינביה , ספרד, שווייץ

אזור SECAM - צרפת, ברית המועצות ומדינות מזרח אירופה, יוון, חלק ממדינות המזרח התיכון

למרות חסינותה הטכנית לשגיאות פאזה, השימוש של SECAM במודולציית צבע FM הקשה במיוחד על ערבוב ועריכת וידאו באולפן מבלי להמיר תחילה את האות בחזרה לשחור-לבן. כתוצאה מכך, מדינות SECAM רבות השתמשו בציוד PAL בתוך אולפני הפקה, והמירו אותות ל-SECAM רק בשלב משדר השידור הסופי.

פיצול זה נמשך למעלה משלושה עשורים עד שהמעבר לשידור דיגיטלי (DVB) בשנות ה-2000 הפך את תקני הצבע האנלוגיים למיושן.

ההתרחבות הגלובלית של תקן PAL (קו חלופי פאזה) של טלפונקן מעבר למערב אירופה במהלך שנות ה-70 וה-80 נבעה מאיזון בין אמינות טכנית, יחסי סחר פוסט-קולוניאליים ואילוצי חומרה אזוריים.

בעוד שרוב אסיה, אפריקה ואוסטרליה אימצו את התקן PAL-B/G או PAL-I (625 קווים, 50 הרץ), דרום אמריקה התמודדה עם דילמה הנדסית ייחודית: מספר מדינות כבר הפעילו רשתות מונוכרום של 525 קווים, 60 הרץ, שירשו מהתשתית האמריקאית. דבר זה אילץ יצירת תקנים היברידיים - PAL-M ו-PAL-N - כדי לגשר על הפער בין מתמטיקה אירופאית של ביטול פאזה לגיאומטריית ערוצים אמריקאית.

דילמות ההנדסה של דרום אמריקה: PAL-M ו-PAL-N

דרום אמריקה הפכה לטלאים של תקני שידור עקב קשרים תעשייתיים מתחרים עם צפון אמריקה ואירופה.

1. ברזיל ו-PAL-M (1972)

ברזיל הפעילה מערכת שחור-לבן של 525 קווים, 60 הרץ, תוך שימוש במרווח ערוצים של 6 מגה-הרץ מאז תחילת שנות ה-50 (זהה למערכת M של ארה"ב). בעת בחירת תקן צבע לציון 150 שנה לעצמאות 1972, מהנדסים ברזילאים רצו את תאימות הערוצים של NTSC בשילוב עם חסינותה של PAL לעיוות פאזה.

הנוסחה ההיברידית: ברזיל יצרה את PAL-M, המשלבת את קצב הפריימים של 525 קווים, 60 הרץ ורוחב הפס של 6 מגה-הרץ של מערכת M האמריקאית עם תת-הנושא של צבעי הקו המתחלפים בפאזה של PAL האירופי.

מפרט טכני: תת-הנושא של הצבעים נקבע לכ-3.575611 מגה-הרץ (קרוב ל-3.579545 מגה-הרץ של NTSC), מה שאפשר ייצור מעגלי מקלט היברידיים בצורה חסכונית. PAL-M נותרה מערכת השידור היחידה בהיסטוריה שמפעילה צבעי PAL בקצב פריימים של 60 הרץ.

2. ארגנטינה, אורוגוואי ופרגוואי: PAL-N (1978–1980)

ארגנטינה, אורוגוואי ופרגוואי הפעילו מערכות מונוכרום של 625 קווים, 50 הרץ, אך הקצאות הערוצים שלהן היו מוגבלות לרוחבי פס צרים של 6 מגה-הרץ (בניגוד לערוצי 7 מגה-הרץ או 8 מגה-הרץ במערב אירופה).

הנוסחה ההיברידית: הן אימצו את PAL-N, שהשתמש במבנה התמונה האירופי הסטנדרטי של 625 קווים / 50 הרץ, אך דחס את תת-הנושא הצבעוני ל-3.582056 מגה-הרץ כך שהאות יוכל להתאים להקצאת ערוצים צרה של 6 מגה-הרץ.

תאימות חוצת גבולות: PAL-N אפשר למקלטים בארגנטינה, אורוגוואי ופרגוואי לשתף תצורות חומרה מרובות סטנדרטים ברחבי החרוט הדרומי.

אימוץ ברחבי אסיה ואוקיאניה

באסיה ואוקיאניה, אימוץ PAL הלך בעקבות נתיבי סחר פוסט-קולוניאליים, שותפויות טלקומוניקציה אירופאיות ורצון להימנע מחוסר יציבות פאזת הצבע של NTSC.

אזור / מדינה	התקן שאומץ	שנת השקה	סיבות עיקריות והקשרים
אוסטרליה וניו-זילנד	PAL-B / PAL-G	1975	אימצו סטנדרטים אירופיים של 625 קווים בתדר 50 הרץ עקב קשרי סחר חזקים עם ספקים בריטיים/אירופאים (פיליפס, טלפונקן).
סין	PAL-D	1977	החליף את התשתית המונוכרומטית הניסיונית המוקדמת בגרסת PAL בת 625 שורות הכוללת רוחב ערוץ של 8 מגה-הרץ וקיזוז תת-גל צבע של 5.71 מגה-הרץ.
הודו	PAL-B	1982	סיקור צבעוני ארצי הושק בזמן למשחקי אסיה בניו דלהי בשנת 1982 באמצעות רשת דורדרשאן.
הונג-קונג וסינגפור	PAL-I / PAL-B	1967 (HK) / 1974 (SG)	מיושר ישירות לתקני הנדסת שידור בבריטניה (מערכת I בהונג קונג) במהלך התקופה הקולוניאלית.
יפן והפיליפינים	NTSC-M	1960 / 1966	יוצאים מן הכלל אסייתיים בולטים שנותרו מעוגנים אך ורק לחומרת NTSC אמריקאית ולרשתות חשמל של 60 הרץ.

אימוץ ברחבי אפריקה

פיתוח השידורים ברחבי אפריקה התרחש במקביל לפריסת התשתיות לאחר קבלת העצמאות בשנות ה-70 וה-80.

אנגלופוניות ומזרח אפריקה (PAL-B/G ו-PAL-I): מדינות בעלות קשרים היסטוריים עם חבר העמים הבריטי (כגון ניגריה, קניה, גאנה ודרום אפריקה) אימצו את PAL. SABC של דרום אפריקה, הידועה בכך, דחה לחלוטין את שידורי הטלוויזיה עד 1976, והשיקה ישירות PAL-I בצבע מלא.
פרנקופוניות מערב אפריקה (SECAM-K1): מדינות בעלות קשרים פוליטיים חזקים עם צרפת (כגון סנגל, חוף השנהב וגבון) אימצו גרסאות של SECAM כדי לשמור על תאימות עם ציוד שידור ותוכניות סיוע טכני צרפתיות.
צפון אפריקה: אזור המגרב התפצל על סמך יישור דיפלומטי - אלג'יריה ומרוקו השתמשו בתחילה ב-SECAM לפני שעברו באופן משמעותי למערכות אקולוגיות תואמות PAL בשנים מאוחרות יותר.

סיכום עולמי לשיטת PAL (רשימה חלקית של מדינות)

תת שיטה	קוים לתמונה / תדירות	רוחב סרט	מדינות
PAL-B/G	625/50Hz	7/8 MHz	מערב אירופה, אוסטרליה,, ניו זילנד, הודו, דרום מזרח אסיה
PAL-I	625/50Hz	8 MHz	הממלכה המאוחדת, אירלנד, דרום אפריקה
PAL-D/K	625/50Hz	8 MHz	סין, מזרח אירופה, ( אחרי נטישת SECAM)
PAL-M	525/60Hz	6 MHz	ברזיל
PAL-N	625/50Hz	6 MHz	ארגנטינה, אורוגוואי,ף פרגוואי

בסוף שנות השמונים, PAL בצורותיה השונות הייתה מערכת הטלוויזיה הצבעונית האנלוגית הנפוצה ביותר בעולם מבחינת אוכלוסייה, וכיסתה למעלה מ-60% ממקלטי הטלוויזיה בעולם עד למעבר הדיגיטלי (DVB ו-ISDB-T) שאיחד את השידור העולמי בתחילתת המאה הנוכחית.