U-matic - U-matic

3/4″ U-matic
	Sony U-matic VTR BVU-800
Typ mediów	Magnetyczna taśma magnetyczna
Kodowanie	NTSC , PAL , SECAM
Opracowany przez	Sony
Stosowanie	Produkcja wideo

Taśma U-matic

U-matic (tylny rząd, lewy) w porównaniu do Video8 (w środku) Duża taśma Betacam (tył, prawy), VHS (przód, lewy) i D9 (wideo) (przód, prawy)

U-matic to format analogowych kaset wideo , po raz pierwszy zaprezentowany przez firmę Sony w prototypie w październiku 1969 r. i wprowadzony na rynek we wrześniu 1971 r. Był to jeden z pierwszych formatów wideo, w których taśma wideo znajdowała się wewnątrz kasety, w przeciwieństwie do różnych rolek. ówczesne formaty nawijane lub otwarte. Taśma wideo ma szerokość 3 ⁄ 4 cali (19 mm), więc format jest często znany jako „trzy czwarte cala” lub po prostu „trzy czwarte”, w porównaniu z używanymi formatami taśm wideo z otwartą rolką, takimi jak 1 cal (25 mm) taśma wideo typu C i 2- calowa (51 mm) taśma wideo typu quadrupleks .

W przeciwieństwie do większości innych formatów taśm kasetowych, szpule podające i odbierające w kasecie obracają się w przeciwnych kierunkach podczas odtwarzania, przewijania do przodu i do tyłu: jedna rolka będzie działać zgodnie z ruchem wskazówek zegara, a druga przeciwnie do ruchu wskazówek zegara. Mechanizm blokujący stanowiący integralną część każdej kasety zabezpiecza piasty taśmy podczas transportu, aby taśma była ciasno nawinięta na piasty. Po wyjęciu kasety z obudowy piasty mogą się swobodnie obracać. Sprężynowe drzwiczki osłony taśmy chronią taśmę przed uszkodzeniem; kiedy kaseta jest włożona do magnetowidu, drzwiczki są zwalniane i otwierane, umożliwiając mechanizmowi magnetowidu nawinięcie taśmy wokół obracającego się bębna wideo. Przypadkowemu nagraniu zapobiega brak czerwonego plastikowego przycisku zamontowanego w otworze na spodniej powierzchni taśmy; usunięcie przycisku zablokowało nagrywanie.

Rozwój

W ramach jego rozwoju w marcu 1970 r. Sony, Matsushita Electric Industrial Co. (Panasonic), Victor Co. of Japan (JVC) i pięć firm spoza Japonii osiągnęły porozumienie w sprawie ujednoliconych standardów. Pierwsze magnetowidy U-matic zostały wydane przez Sony w 1971 roku.

Pierwsza generacja magnetowidów U-matic to duże urządzenia, o szerokości około 30 cali (76 cm), głębokości 24 cali (61 cm) i wysokości 12 cali (30 cm), wymagające specjalnych półek i wyposażone w mechaniczne elementy sterujące ograniczone do nagrywania, Play, Rewind, Fast-Forward, Stop and Pause (z wyciszonym wideo we wczesnych modelach). Późniejsze modele zawierały ulepszenia, takie jak podwozie dostosowane do montażu w szafie 19-calowej EIA , z przesuwanymi szynami do przechowywania skompresowanego w środowiskach nadawczych, mechanika sterowania solenoidem, pokrętło jog-shuttle, zdalne sterowanie, pionowy kod czasu interwału (VITC), podłużny kod czasowy , wewnętrzne elementy sterujące tylko do przycinania, odtwarzanie w zwolnionym tempie „Slo-Mo” i redukcja szumów dźwięku Dolby .

Nazwa U-matic pochodzi od kształtu ścieżki taśmy, kiedy została nakręcona wokół bębna głowicy wideo ze skanowaniem spiralnym , który przypomina literę U. Betamax również używa podobnego typu „B-load”. Czas nagrywania jest ograniczony do jednej godziny. Początkowo miał rozdzielczość 250 linii. Sygnały są nagrywane na taśmę za pomocą modulacji częstotliwości (modulacja FM).

U-matic wprowadził dwie zmiany w celu poprawy jakości obrazu. Pierwszym był high-band lub Hi-band, wprowadzony dla krajów PAL, przy czym pierwotna wersja stała się znana jako low-band lub Lo-band. Następnie pojawił się SP (najwyższa wydajność), dla krajów NTSC i PAL. Obie wersje zwiększyły częstotliwości nośne FM, zwiększając dostępne pasmo na taśmie, a tym samym poprawiając jakość obrazu i liczbę linii. SP wprowadziła również taśmę z dwutlenku chromu . Nagrania Hi-band U-matic będą odtwarzane w czerni i bieli w maszynach Lo-band U-matic.

PAL U-matic hi-band zwiększył częstotliwość nośną FM do 4,8-6,4 MHz, podczas gdy U-matic SP zwiększył ją jeszcze bardziej do 5,6-7,2 MHz, jednocześnie zwiększając częstotliwość nośną koloru do 924 kHz.

Taśma U-matic porusza się z prędkością 3,75 cala na sekundę i ma prędkość zapisu 8,54 metra na sekundę dla PAL lub 10,26 dla NTSC. Oznacza to, że głowice bębnów magnetowidów U-matic poruszają się po taśmie z jedną z tych prędkości. Bęben ma dwie głowice, z których obie służą do nagrywania wideo. Bęben obraca się z prędkością 1500 obr./min dla PAL lub 1800 obr./min dla NTSC. Dolne pasmo U-matic podczas nagrywania NTSC ma częstotliwość końcówki synchronizacji 3,8 MHz, szczytową częstotliwość bieli 5,4 MHz i częstotliwość nośną koloru 688,373 kHz. NTSC U-matic SP ma szczytową częstotliwość bieli 7 MHz.

Podczas nagrywania PAL, U-matic Hi-band miał częstotliwość końcówki synchronizacji 4,8 MHz, szczytową częstotliwość bieli 6,4 MHz i częstotliwość nośną koloru 983.803 kHz, podczas gdy U-matic Hi-Band SP miał częstotliwość końcówki synchronizacji 5,6 MHz i szczytowa częstotliwość bieli 7,2 MHz, zachowując częstotliwość nośnej koloru zwykłego pasma Hi.

Wstęp

Przy wprowadzeniu U-Matic w 1971 roku firma Sony pierwotnie miała być formatem kaset wideo zorientowanym na rynek konsumencki. Okazało się to porażką z powodu wysokich kosztów produkcji i wynikającej z tego ceny detalicznej pierwszych magnetowidów tego formatu. Jednak koszt był wystarczająco przystępny dla klientów przemysłowych i instytucjonalnych, gdzie format był bardzo udany w takich zastosowaniach, jak komunikacja biznesowa i telewizja edukacyjna. W rezultacie Sony przeniosło marketing U-Matic do sektora przemysłowego, profesjonalnego i edukacyjnego.

U-Matic odniósł jeszcze większy sukces w branży telewizyjnej w połowie lat 70., kiedy wiele lokalnych stacji telewizyjnych i krajowych sieci telewizyjnych używało tego formatu, gdy jego pierwszy przenośny model Sony VO-3800 został wydany w 1974 roku. Model zapoczątkował erę ENG, czyli elektronicznego zbierania wiadomości , co ostatecznie sprawiło, że poprzednie kamery 16 mm na kliszę stały się przestarzałe, zwykle używane do zbierania wiadomości telewizyjnych na miejscu. Film wymagał wywołania, co było czasochłonne w porównaniu z natychmiastowym odtwarzaniem kaset wideo, dzięki czemu możliwe było szybsze przekazywanie wiadomości.

Modele

Odtwarzacz U-matic, zdemontowany do naprawy

U-matic jest również dostępny w mniejszym rozmiarze kasety, oficjalnie znanym jako U-Matic S. Podobnie jak VHS-C , U-Matic S został opracowany jako bardziej przenośna wersja U-Matic, do stosowania w mniejszych rozmiarach -rejestratory formatowe takie jak wspomniany Sony VO-3800, a także późniejsze modele VO-4800, VO-6800, VO-8800, BVU-50, BVU-100 i BVU-150 firmy Sony m.in. Sony, Panasonic , JVC i innych producentów. Aby zminimalizować wagę i wielkość w terenie, przenośne rejestratory były wyposażone w zewnętrzne źródło zasilania prądem zmiennym lub mogły być zasilane z akumulatorów niklowo-kadmowych .

Cena serii VO była zorientowana na dziedziny edukacyjne, korporacyjne i przemysłowe, zawierała niezbalansowane złącza audio i zazwyczaj nie zawierała kodu czasowego SMPTE (chociaż jedna lub dwie firmy oferowały usługi modyfikacji na rynku wtórnym w celu zainstalowania kodu czasowego podłużnego). VO-3800 był w dużej mierze metalowy, co sprawiało, że jednostka była ciężka, ale nadal technicznie przenośna. VO-4800 miał taką samą funkcjonalność jak VO-3800, ale przy znacznie zmniejszonej wadze i rozmiarze dzięki zastąpieniu wielu elementów plastikiem. VO-6800 dodał ulepszenie długiego, cienkiego standardu baterii („batony”), które umożliwiało przechowywanie baterii w kieszeni spodni. Typowe numery modeli tych akumulatorów to NP-1, NP-1A i NP-1B. VO-8800 był ostatnim z przenośnego serii VO być produkowane przez Sony, a opisywany elektrozawór sterowany transport.

Seria Sony BVU dodała kod czasowy SMPTE z interwałami podłużnymi i pionowymi , zbalansowane złącza audio XLR oraz funkcje transportu o większej wytrzymałości. BVU-50 umożliwiał nagrywanie w terenie, ale nie odtwarzanie, a BVU-100 umożliwiał zarówno nagrywanie, jak i odtwarzanie w terenie. Przenośne rejestratory połączono z kamerą wielożyłowym kablem zakończonym na obu końcach złączami wielopinowymi. Kabel przenosił dwukierunkowe audio, wideo, synchronizację, sterowanie włączaniem/wyłączaniem nagrywania i zasilanie. Wczesne studio i wszystkie przenośne magnetowidy U-Matic miały mechanizm szufladowy, który wymagał wkładania taśmy, a następnie ręcznego zamykania szuflady (mechanizm „ładowany od góry”). Późniejsze magnetowidy studyjne zaakceptowały kasetę z otworu portu, a kaseta została wciągnięta i osadzona w transporcie (mechanizm „ładowania od przodu”).

Taśmy w formacie S można odtwarzać w starszych, ładowanych od góry, standardowych odtwarzaczach U-Matic za pomocą adaptera (KCA-1 firmy Sony), który pasował do taśmy rozmiaru S; nowsze maszyny ładowane od przodu mogą bezpośrednio przyjmować taśmy w formacie S, ponieważ taśmy mają szczelinę na spodzie, która przesuwa się wzdłuż zakładki. Taśmy U-Matic S miały maksymalny czas nagrywania 20 minut, a duże 1 godzinę, chociaż niektórzy producenci taśm, tacy jak 3M, oferowali 30-minutowe taśmy S i 75-minutowe duże kasety (a DuPont zarządzał nawet 90-minutowymi minutowe) za pomocą cieńszej taśmy. To właśnie decki U-Matic w formacie S zapoczątkowały początek ENG, czyli elektronicznego zbierania wiadomości .

Niektóre magnetowidy U-Matic mogą być sterowane przez zewnętrzne kontrolery edycji wideo , takie jak Sony RM-440 tylko do cięć dla systemów liniowej edycji wideo . Sony i inni producenci, tacy jak Convergence, Calaway i CMX Systems , wyprodukowali systemy A/B roll, które pozwalały na sterowanie i synchronizację dwóch lub więcej magnetowidów w celu rozpuszczenia wideo i innych efektów ruchu, integrację generatora znaków , kontrolerów audio i cyfrowe efekty wideo (DVE).

W 1976 roku, firma Sony wprowadziła semi wstecznie kompatybilne wysokiego pasma transmisji wideo U-Matic formatowania (BVU). Oryginalny format U-matic stał się znany jako low-band . Format BVU miał ulepszony system nagrywania kolorów i niższy poziom hałasu. BVU zyskało ogromną popularność w tworzeniu programów anglojęzycznych i lokalizacyjnych, oznaczając koniec filmu 16 mm w codziennej produkcji. Na początku lat 1990, Sony 1 / 2 w (1,3 cm) Betacam Format SP miał wszystko jednak zastąpiony BVU poza podejmowania programów korporacyjnych i budżetu. Dzięki serii BVU 800 firma Sony dokonała ostatecznego ulepszenia BVU, jeszcze bardziej ulepszając system nagrywania i nadając mu ten sam sufiks „SP”, co Betacam. SP miał rozdzielczość poziomą 330 linii. Częstotliwość nośna Y-FM serii BVU 800 została podniesiona do 1,2 MHz, co daje szersze pasmo. Seria BVU 800 dodała również redukcję szumów dźwięku Dolby . Seria Sony BVU 900 była ostatnim magnetowidem U-matic wyprodukowanym przez Sony. Nagrania BVU-SP i Beta-SP pierwszej generacji były trudne do odróżnienia, ale mimo to pisanie było na ścianie dla rodziny U-matic ze względu na wewnętrzne problemy z formatem.

Problemy

Powtarzającym się problemem z formatem było uszkodzenie taśmy wideo spowodowane długotrwałym tarciem wirujących głowic bębna wideo o zatrzymaną taśmę wideo. Bęben ścierałby tlenek z taśmy lub taśma marszczyłaby się; kiedy uszkodzona taśma była odtwarzana, pozioma linia zniekształconego obrazu unosiła się w kadrze, a dźwięk znikał. Producenci próbowali zminimalizować ten problem za pomocą schematów, w których taśma poluzowałaby się wokół obracającej się głowicy lub głowica przestała się obracać po spoczynku w trybie pauzy przez określony czas.

Format obrazu wideo również cierpiał z powodu szumu przełączania głowic, zniekształcenia obrazu, w którym sekcja wideo na dole klatki wideo byłaby przekrzywiona poziomo od większej części.

Format miał również trudności z odtworzeniem koloru czerwonego , a czerwone obrazy byłyby głośniejsze niż inne kolory w spektrum. Z tego powodu talent przed kamerą został zniechęcony do noszenia czerwonych ubrań, które zwracałyby uwagę na techniczne niedociągnięcia.

Kopiowanie wideo z jednego U-matic magnetowidu do innego zaburzoną niezawodność odtwarzania, a poziom hałasu przełączania głowicy, chroma rozmazywania i nasycenia szumu pogarsza się z każdym pokoleniu. Te problemy zmotywowały montażystów i inżynierów taśm wideo do zastosowania obejścia w celu zminimalizowania tej degradacji. Korektor podstawy czasu (TBC) może być wykorzystany do regeneracji części końcówki synchronizacji sygnału wideo wysyłanego do magnetowidu „nagrywającego”, poprawiając niezawodność odtwarzania. Kabel „dub”, bardziej formalnie nazywany „demodulowanym” (lub w skrócie „demod”), był kablem wielożyłowym, który omijał część obwodów wideo, minimalizując szum wzmocnienia.

Zastosowania

Do synchronizacji do transmisji lub postprodukcji edycji dom genlock systemy U-Matic magnetowidów wymaga korektor podstawy czasu (TBC). Niektóre TBC miały obwód kompensacji utraty zawartości (DOC), który utrzymywał linie wideo w tymczasowej pamięci cyfrowej, aby skompensować utratę tlenku lub pomarszczenia taśmy wideo, jednak obwody DOC wymagały kilku kabli i profesjonalnej kalibracji.

Taśmy U-matic były również używane do łatwego transportu nakręconych scen dla dzienników w czasach przed VHS, DVD i przenośnymi dyskami twardymi. Kilka filmów ma zachowane kopie w tej formie. Pierwszy rough cut z apokalipsy , na przykład (surowa wersja tego, co stało się apokalipsy ), przeżył na trzech kasetach U-Matic.

Jakość dźwięku uległa pogorszeniu ze względu na użycie podłużnych głowic taśm audio w połączeniu z niską prędkością taśmy. Sony ostatecznie wdrożyło obwody redukcji szumów Dolby (przy użyciu Dolby C ), aby poprawić wierność dźwięku.

W 2012 roku film No , którego akcja toczy się w Chile w latach 80., do kręcenia filmu wykorzystano taśmę U-matic.

Dźwięk cyfrowy

U-matic był również używany do przechowywania cyfrowych danych audio . Większość cyfrowych nagrań audio z lat 80. została nagrana na taśmie U-matic za pośrednictwem adaptera Sony PCM-1600, -1610 lub -1630 PCM . Urządzenia te akceptowały stereofoniczny dźwięk analogowy, digitalizowały je i generowały „pseudo wideo” z bitów, przechowując 48 bitów — trzy 16-bitowe próbki — jako jasne i ciemne obszary wzdłuż każdej linii skanowania. (Na monitorze „wideo” wyglądało jak wibrujące wzory szachownicy.) Można to nagrać na rejestratorze U-matic. Był to pierwszy system do masteringu płyt kompaktowych audio na początku lat 80-tych. Słynna częstotliwość próbkowania płyty kompaktowej 44,1 kHz została oparta na obliczeniach najlepszego dopasowania dla okresu i częstotliwości linii poziomej wideo NTSC i PAL oraz pasma luminancji U-matic. Podczas odtwarzania adapter PCM konwertował jasne i ciemne regiony z powrotem na bity. Szklane matryce dla płyt audio CD zostały wykonane laserowo z wyjścia cyfrowego PCM-1600 na płytę pokrytą fotorezystem lub polimerem barwnikowym. Ta metoda była powszechna do połowy lat 90. XX wieku.

Spadek użycia

U-matic nie jest już używany jako główny format produkcji telewizyjnej , ale cieszy się niesłabnącą popularnością jako tani, dobrze określony i wytrzymały format. Format umożliwił wielu instytucjom nadawczym i nienadawczym produkowanie programów telewizyjnych przy przystępnym budżecie, co spowodowało dystrybucję programów, odtwarzanie w salach lekcyjnych itp. U szczytu popularności urządzenia do nagrywania i odtwarzania U-matic były produkowane przez Sony, Panasonic, JVC i Sharp , z wieloma producentami produktów typu spin-off, takimi jak kontrolery edycji wideo, korektory podstawy czasu, meble do produkcji wideo, monitory i wózki do odtwarzania itp.

Wiele obiektów telewizyjnych na całym świecie wciąż posiada nagrywarkę U-matic do archiwalnego odtwarzania materiałów nagranych w latach 80. XX wieku. Na przykład biblioteka Kongresu w Culpeper w stanie Wirginia przechowuje tysiące tytułów na wideo U-matic jako środek zapewniający kopie dostępu i dowód na zabezpieczenie praw autorskich starych audycji telewizyjnych i filmów.

Ponad cztery dekady po jego wprowadzeniu format jest nadal wykorzystywany do służebnych zadań przemysłu, będąc bardziej wyspecjalizowanym i dostosowanym do potrzeb kadry produkcyjnej niż krajowy VHS , choć z biegiem czasu został zastąpiony na dole z drzewa formatów produkcyjnych opartych na taśmach przez Betacam i Betacam SP, ponieważ te z kolei są zastępowane przez Digital Betacam i HDCAM .

Bibliografia

Dalsza lektura

Podstawy produkcji telewizyjnej, Ralph Donald i Thomas Spann, str. 188, rozdz 9.
Historia telewizji, 1942-2000, Albert Abramson i Christopher H. Sterling, strona 153, rozdział 9.

Languages

In other projects