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3.4 Video cassetta 3.4.1
Sistema VHS: Storia: Il sistema VHS (Video Home System) è stato messo a punto dalla JVC nel 1975. Questo sistema di registrazione audio e video ha subito preso piede in quanto è molto economico e di qualità discreta. Introduzione: Il sistema VHS consiste nel registrare informazioni audio e video in modo analogico su una banda magnetica. Queste informazioni sono incise sul nastro sotto forma di campi magnetici (un po’ come succede nella cassetta audio). Caratteristiche
fisiche:
188 mm x 104 mm x 25 mm La videocassetta è fatta in plastica ed è un supporto di registrazione molto resistente. Sull’involcro è possibile incollare due etichette autocollanti (normalmente fornite con la stessa) dove si possono scrivere varie informazioni come ad esempio titolo del video, autore, … Nastro:
Il nastro possiede ai suoi estremi una zona trasparente. Questa parte serve a comunicare al videoregistratore che la cassetta ha raggiunto la fine, o rispettivamente l’inizio. Per fare questo l’apparecchio VHS illumina il nastro tramite un LED, e quando questa luce riesce a oltrepassare la banda significa che la cassetta ha raggiunto un estremo.
Scrittura
e lettura:
Il suono viene inciso in modo longitudinale, ossia come nella cassetta musicale. La parte centrale del nastro appartiene al video che viene scritto in modo elicoidale, per ottimizzare meglio lo spazio disponibile. Su ogni riga trasversale vengono memorizzate 326 righe, ossia un po’ più di un semiquadro (~20ms, mezzo schermo).
Per evitare la diafonia nella traccia video si sono inclinate le due testine, la prima è stata inclinata di 6°, mentre la seconda di -6°. Questo permette in lettura di diminuire al minimo l’assorbimento di informazione delle tracce immediatamente vicine. L’assemblaggio di queste ultime è reso possibile grazie all’ultima parte del nastro che contiene i sincronismi. Essi non sono altro che un’onda quadra a 25 Hz. I sincronismi vengono scritti durante la registrazione, ma servono poi per sapere quando bisogna interrompere la lettura della prima testina per commutare poi la lettura sulla seconda. Inoltre questo segnale ha un secondo scopo, ossia quello di controllare che il motore del cilindro porta testine giri alla velocità giusta che è di 1500 giri/minuto, vale a dire 25 Hz. Se si avesse scritto il video in modo longitudinale, quindi tenendo ferma la testina e senza inclinarla il nastro avrebbe dovuto scorrere davanti ad essa alla velocità di 4,85 m/s anziché 2,339 cm/s! Ciò significa che se per registrare 4 ore di film avremmo necessitato di 70 km di nastro, conto i 330 m che utilizziamo con il sistema VHS!
Percorso
nastro (meccanica M):
1)
a)
Permette un'azione frenante della bobina erogatrice b)
Regola la tensione del nastro 2)
Perno di guida lato erogatrice a)
Determina l'altezza dei nastro all'inizio dei suo percorso 3)
Testina di cancellazione totale a)
Cancella le informazioni sul nastro durante una nuova registrazione 4)
Rullo di impedenza a)
Riduce le vibrazioni dei nastro 5)
Rullo di guida iniziale a)
Determina l'altezza del nastro prima che raggiunga il tamburo video 6)
Fermo a V 7)
Perno di inclinazione iniziale a)
Posiziona il nastro intorno al tamburo video 8)
Tamburo delle testine (cilindro superiore) a)
Contiene le testine video 9)
Perno inclinato lato ricevitrice a)
Determina la posizione dei nastro all'uscita dal tamburo video 10)
Fermo a V 11)
Rullo guida di uscita a)
Determina l'altezza dei nastro che lascia il tamburo video 12)
Testina A/C a)
Testina di registrazione/riproduzione audio b)
Testina di cancellazione audio c)
Testina di registrazione/riproduzione traccia di controllo (CTL) 13)
Perno di guida bobina ricevitrice a)
Mantiene il nastro all'altezza necessaria per la bobina ricevitrice 14)
Rullo pressore a)
Insieme all'alberino dei capstan, fa avanzare il nastro lungo il suo
percorso 15)
Alberino capstan a)
Insieme al rullo pressore, fa avanzare il nastro lungo il suo percorso
Dalla figura soprastante si nota che analogamente al registratore di cassette audio come prima testina abbiamo quella di cancellazione del segnale video. Come seconda testina troviamo quella adibita alla registrazione video che come già detto in precedenza gira a velocità costante. Come ultima testina troviamo quella adibita all’audio e ai sincronismi. Questa testina svolge tre funzioni. La prima funzione è la cancellazione dell’audio, la seconda è la lettura o scrittura del segnale audio, mentre l’ultima funzione è la lettura o scrittura del segnale di sincronismo. Evoluzione: Il VHS con il passare degli anni ha subito qualche modifica, ma a livello base in quanto i primi nastri registrati sono ancora compatibili con i nuovi lettori. Sostanzialmente sono state apportate tre modifiche, la prima consiste nella registrazione LP (Long Play), la seconda nella registrazione del suono in formato stereo e in fine la creazione del VHS-C. La registrazione LP consiste nel far scorrere il nastro davanti alla testina ad una velocità pari alla metà di quella standard. Questo ovviamente raddoppia la capacità di una cassetta, ma nello stesso tempo riduce sia la qualità video che audio. Nei registratori di nuova generazione è anche possibile registrare un segnale audio stereo, ciò comporta la divisione della traccia audio in due parti. Per i registratori stereo questa traccia di 1 mm viene suddivisa in due parti da 0.35 mm divise da uno spazio vuoto di 0.3 mm. Tra le due viene lasciato un spazio inutilizzato per evitare la diafonia, che sarebbe l’interferenza tra una canale e l’altro. Il VHS-C non è altro che una cassetta di dimensioni molto più ridotte rispetto a quelle del VHS (92 mm x 59 mm x 22,5 mm) create per le videocamere. Il sistema di registrazione è esattamente lo stesso del VHS, infatti mediante un apposito adattatore possono essere lette da un normale videoregistratore. Queste cassette essendo di dimensioni molto ridotte possono contenere molto meno nastro, di conseguenza la durata di incisione di queste cassette è molto limita, infatti si possono raggiungere al massimo 30 minuti di registrazioni in SP (Single Play). 3.4.2
Sistema S-VHS: Il sistema Super VHS è un’evoluzione del VHS ed è stato sviluppato una quindicina di anni dopo rispetto all’originale. Le differenze tra i due sistemi riguardano soprattutto la testina di registrazione video e l’aggiunta del suono Hi-Fi. Il sistema S-VHS utilizza una testina addetta alla registrazione del video più piccola, quindi consente di creare piste di registrazione più sottili, da cui ne consegue una qualità migliore. Per quanto riguarda l’audio HiFi è stato necessario aggiungere altre due testine sul cilindro porta testine messe una infaccia all’altra (come quelle video) e spostate di 90° rispetto a quelle video (quindi una testina ogni 90° alternate tra audio e video). Questa modifica è stata necessaria in quanto per migliorare la qualità audio si è pensato di andare a scrivere anch’esso in modo trasversale come il video, per avere a disposizione delle tracce più lunghe che sono sinonimo di aumento della qualità. L’audio Hi-Fi viene registrato sotto la traccia video mediante una modulazione chiamata DMR. Quando si registra l’audio Hi-Fi viene allo stesso tempo registrato anche quello di qualità più bassa per avere la compatibilità con i primi lettori S-VHS che non avevano ancora questo optional. Nei registratori che possiedono entrambi i tipi di audio in riproduzione è possibile selezionare quale utilizzare. Come nel VHS esiste anche per il S-VHS la cassetta di formato ridotto per le videocamere che è chiamata S-VHS-C.
3.4.3
Sistema
Video 8 e Hi 8:
Come evoluzione del sistema Video 8 la Sony ha creato il sistema Hi 8 (Video 8 High Band). La differenza tra i due sta nella qualità dell’immagine che è di gran lunga superiore rispetto a quella del suo antenato. Questo è reso possibile dalle dimensioni più ridotte delle testine video. 3.4.4
Betamax:
Il Betamax è anch’esso un sistema ideato dalla Sony la quale considera una versione amatoriale. La prima differenza che c’è tra il sistema Betamax e il VHS è la meccanica dell’apparecchio adibito alla lettura e alla scrittura. Il sistema in questione infatti utilizza un tipo meccanica a U (U-loading) che prevede un percorso nastro simile alla lettera U (da cui deviva il nome). Questo tipo di meccanica è più vecchia rispetto a quella a M. Quest’ultima ha solamente un influsso sulle dimensioni degli apperecchi, ma non compromette la qualità di registrazione. Le cassette Betamax hanno dimensioni leggermente più ridotte rispetto a quelle VHS, infatti misurano 156mm x 96mm x 25 mm. Per quanto riguarda la scrittura sul nastro questo sistema è molto simile al VHS infatti tranne la larghezza delle piste audio, i sincronismi e l’inclinazione della testina che nel Betamax vale 7° tutto il resto è perfettamente uguale.
3.4.5
Video 2000:
3.4.6
Riassunto delle
caratteristiche tecniche:
Spettri delle frequenze
dei principali sistemi di videoregistrazione:
Scrittura dati sui
nastri per i vari sistemi di videoregistrazione: |
Le
dimensioni della videocassette VHS sono:
Il
nastro della videocassetta VHS è una banda di poliestere con incollato uno
strato di ossido di ferro (FeO2). Il poliestere serve per rendere
resistente il nastro e per tenere il tutto compatto, mentre l’ossido di
ferro è il materiale che viene magnetizzato durante la registrazione. Tutta
la banda è spessa tra i 15 e i 20 μm, la larghezza invece è di 12,65 mm
(½ pollice).
Il
nastro del sistema VHS è diviso principalmente in tre parti (audio,video,
sincronismi). Come si vede dall’immagine qui a fianco la parte superiore del
nastro è dedicata all’audio. L’audio ha una qualità peggiore rispetto
alla cassetta, infatti riproduce una banda compresa tra i 40 e i 12000 Hz.
La
testina per poter scrivere sul nastro in modo trasversale deve ruotare ed
inoltre deve essere inclinata rispetto al nastro. Quest’inclinazione vale
circa 6°. Il blocco che contiene le testine è un di forma cilindrica. Esso
ne contiene due, poste una l’opposto dell’altra (a 180°). La banda
magnetica scorre attorno a questo cilindro per 188°. Questo valore è
maggiore di 180° per avere un po’ più di tolleranza per quando si devono
assemblare le tracce video.
Il
sistema Video 8 è stato inventato dalla Sony in collaborazione con Hitachi e
Matsushita. Questo sistema ha alcune differenze rispetto a quello VHS per quanto
riguarda la meccanica e i metodi di lettura e scrittura. La prima differenza
riguarda il nastro che in questo sistema è largo 8 mm (da cui ne deriva il
nome). L’audio, invece di essere registrato longitudinalmente, viene inciso
tra due traccie video. Come ultima differenza, il sistema video 8, non possiede
il segnale dei sincronismi ma uno chiamato AFT (Automatic Track Finding) il
quale ha come scopo quello di controllare il corretto posizionamento del nastro
davanti alla testina. Per essere sicuri di riprodurre al meglio ciò che si è
registrato in precedenza. Inoltre le cassette hanno dimensioni notevolmente
ridotte rispetto al VHS, infatti le dimensioni sono: 95 mm x 62.5 mm x 15 mm.
Il
Video 2000 è stato progettato dalla Philips ed è l’unico sistema che
possiede cassette registrabili su due lati, come avviene nelle cassette audio.
Questa particolarità permette di raddoppiare il tempo totale di registrazione
che nel caso del Video 2000 è in grado di raggiungere le 8 ore. Questo sistema
utilizza una meccanica di tipo M, quindi uguale a quello utilizzato nel VHS. Il
video 2000 non possiede il segnale di sincronismo, ma possiede il DTF (Dynamic
Track Following) che significa inseguimento dinamico della traccia. Esso
consente di alzare, rispettivamente abbassare la testina di lettura contenuta
nel tamburo rotante per poter allineare al massimo il nastro davanti ad essa. È
stato necessario introdurre questo segnale in quanto il nastro essendo spesso ½
pollice (come quello delle cassette VHS) e potendo girare la cassetta esso
risulta spesso la metà. Considerato che la qualità registrata dev’essere
circa la stessa del VHS, significa che la densità delle informazioni incise sul
nastro è maggiore, quindi la meccanica è complessa e impossibile da gestire
con un segnale semplice come quello di sincronismo.
