PAL: Die europäische Farbfernsehnorm

Als das Fernsehen noch in den Kinderschuhen steckte, wurden nur die Helligkeitswerte des Fernsehbildes gesendet, aber keine Farben – die Ära des Schwarz-Weiß-Fernsehens. Beendet wurde diese Ära durch die PAL-Fernsehnorm.

PAL (Phase-Alternation-Line) wurde 1962 von Walter Bruch bei der Telefunken GmbH in Hannover entwickelt. Aber erst 1967 wurde das PAL-Farbfernsehen durch den berühmten Druck des damaligen deutschen Vizekanzlers Willy Brand auf den roten Knopf  anlässlich der Internationalen Funkausstellung in West-Berlin im August in Betrieb genommen. Aus Gründen der Kompatibilität zu früheren Schwarzweiß-Fernsehgeräten wird im Sendesignal das Farbsignal im Schwarzweiß-Signal „versteckt“. Weil bereits die Bildhelligkeit (schwarz-grau-weiß) übertragen wird, muss nicht mehr die vollständige Farbinformation übertragen werden; es reichen die Farbdifferenzsignale für Rot und Blau.

Ein Farbdifferenzsignal wird gebildet aus dem Helligkeitssignal der entsprechenden Farbe minus des sowieso vorhandenen schwarz-weißen Helligkeitssignals (R-Y, B-Y). Aus den drei Signalen R-Y, B-Y und Y werden im TV-Tuner-Empfangsteil die drei Farbsignale R, G und B wieder zusammengesetzt. Das PAL-Farbsystem benutzt üblicherweise ein Videoformat mit 625 Zeilen (brutto) pro Bild und hat eine Bildübertragungsrate von 25 Bildern pro Sekunde. Diese werden allerdings nur halbbildweise übertragen, d.h. es wird erst ein Bild mit allen ungeraden und dann ein Bild mit allen geraden Zeilen übertragen, was eine Halbbildfrequenz von 50 Hz ergibt, das sogenannte Zeilensprungverfahren -. Vorteil ist die geringe Datenrate dieser Übertragungsart. Bei modernen Flachbildschirmen, deren Panels mit Vollbildsignalen angesteuert werden, hat dies ein zwingendes De-Interlacing (Umwandlung der PAL-Videohalbbilder in Vollbilder, mehr dazu später) zur Folge.

PAL hat die grundlegenden Konzepte des US-Sendesystems NTSC übernommen. Wie bei NTSC wird die Quadraturamplitudenmodulation für die Farbübertragung verwendet. Als Verbesserung treten die für NTSC typischen Farbartschwankungen nicht mehr auf, allerdings wird dies mit deutlichem Mehraufwand bei der Schaltung erkauft. Es kann jedoch bei beiden Systemen zu Cross-Colour und Cross-Luminance-Störungen kommen, die sich als störendes farbiges Muster, auch als Moiré-Effekt bekannt, oder in Form farbiger Schlieren äußern können. Diese Bildstörungen treten besonders bei feinen Strukturen im Bild auf (karierte Stoffe, feine Strukturen in unterschiedlichen Farben wie z.B. Tapeten an der Wand). Mit speziellen Kammfiltern kann ein Teil dieser Störungen eliminiert werden.

Insgesamt ist die PAL Fernsehnorm für die heutigen Full HD- oder HD ready Displays ein veraltetes System, das bezüglich Auflösung und der Anlieferung als Halbbildsignal in keinster Weise mehr der aktuellen Technik entspricht. Um eingehende SD PAL-Signale in zumindest passabler Bildqualität darzustellen, muss einiger Aufwand seitens der signalverarbeitenden Elektronik im Bildwiedergabegerät getrieben werden. Mittels spezieller Filterschaltungen werden Farbstörungen und Bildrauschen eliminiert, hinzu kommen leistungsfähige De-Interlacing-Schaltungen für die Umwandlung der PAL Halbbilder in Vollbilder.

Hier das komplette Essay zur PAL-Farbfernsehnorm als Download