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VHS


VHS steht für Video Home System. Es ein Videosystem, das 1976 von JVC entwickelt wurde und sich später weltweit durchgesetzt hat. VHS gibt es für die TV-Normen PAL, SECAM und NTSC. Auch ich habe seit meiner Jugend überwiegend mit diesem System gearbeitet.



Videoband

Bei VHS beträgt die Breite des Cassettenbandes 1,27 cm, also 1/2 Zoll. Die Bandgeschwindigkeit beträgt bei PAL 2,339 cm/s und bei NTSC 3,335 cm/s.

Die Cassetten sind nur einseitig verwendbar. Sie haben auf der Rückseite an einer Ecke eine Lasche aus Kunststoff, die man herausbrechen kann, wobei sich diese Cassette dann nicht mehr überspielen läßt, weil die Aufnahmefunktion des Recorders gesperrt wird. Durch Überkleben dieser Öffnung mit Isolierband o. ä. kann man eine solche Cassette aber wieder überspielen.


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Eine VHS-Cassette


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Wenn man diese Lasche hinten an der Cassette herausbricht
kann man das Band nicht mehr überspielen



Kopftrommel und Bandbewegung

Die im Betrieb rotierende Kopftrommel hat einen Durchmesser von 62 Millimetern und zwei im Winkel von etwa 179 Grad gegenüberliegende Köpfe, die abwechselnd Kontakt mit dem Band haben.

Vor dem Betrieb wird das Band aus der Cassette herausgezogen. Das Videoband umschlingt beim Betrieb die Hälfte der Kopftrommel. Während einer Umdrehung der Kopftrommel hat jeder der beiden Videoköpfe einmal kurz Kontakt mit dem Band. Dabei zeichnet je ein Videokopf die geradzahligen Zeilen (2, 4, 6 usw.), der andere die ungeradzahligen Zeilen (1, 3, 5 usw.) eines TV-Halbbildes auf. Jeder Videokopf schreibt also während einer Umdrehung der Kopftrommel 1 TV-Halbbild auf das Band. Dabei wird elektronisch nur der Kopf eingeschaltet, der auch Kontakt mit dem Band hat.

Da das TV-Bild pro Sekunde aus 25 Vollbilder (= 50 Halbbilder) besteht, rotiert die Kopftrommel 25mal pro Sekunde, das sind 1500 Umdrehungen pro Minute. Bei einer Umdrehung wird daher immer 1 Vollbild aufgenommen bzw. wiedergegeben.

Gleichzeitig bewegt sich das Videoband langsam in die gleiche Richtung wie die Rotation der Kopftrommel. Bei VHS beträgt diese Bandgeschwindigkeit etwa 2,34 cm pro Sekunde.


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Laufwerk eines VHS-Videorecorders


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Laufwerk eines VHS-Videorecorders bei eingelegter laufender Cassette
Das Band ist aus der Cassette herausgezogen,
man sieht es hier am rechten Teil der Kopftrommel anliegen


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Die Kopftrommel
Nahe der Bildmitte sieht man den winzigen Schlitz mit dem Videokopf darin


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Beim Betrieb wird die Kopftrommel
vom Band der Cassette halb umschlungen




Videospuren

Um das Band optimal auszunutzen, werden die Videospuren nicht gerade, sondern schräge auf das Band aufgezeichnet. Ein eventueller Raum zwischen den Videoschrägspuren wird als Rasen bezeichnet. Bei VHS liegen die Videospuren aber dicht an dicht. Bei den Beispielbildern unten ist aber ein gewisser Zwischenraum vorhanden, um die Lesbarkeit zu verbessern.

Breite, Länge, Winkel und Abstand der Videoschrägspuren sind bei den verschiedenen Videosystemen unterschiedlich. Bei VHS beträgt die Spurbreite etwa 50 Mikrometer. Ein Haar hat eine Breite von etwa 80 Mikrometern. Hier wird deutlich, welch eine hohe Anforderung an die Mechanik und Präzision in einem VHS-Recorder gestellt wird!

Jedes TV-Halbbild wird in einer eigenen Schrägspur aufgezeichnet, d. h. bei einer Umdrehung der Kopftrommel schreibt jeder Videokopf eine Schrägspur, die ein komplettes TV-Halbbild enthält.


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Jeder Videokopf schreibt ein Halbbild in einer Schrägspur
während einer Kopftrommelumdrehung


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So sieht das bespielte VHS-Band aus:
Die Videoschrägspuren, sowie eine Ton- und eine Synchron-/Kontrollspur



Bildsignal

Das TV-Signal (FBAS) wird in ein Farb- und ein Helligkeitssignal aufgetrennt. Das Helligkeitssignal wird frequenzmoduliert und auf das Band geschrieben. Die Frequenzmodulation ermöglicht eine geringe Störanfälligkeit. Die Trägerfrequenz des Helligkeitssignals liegt zwischen 3,8 MHz für Schwarz und 4,8 MHz für Weiß.

Das TV-Signal (FBAS) wird dabei direkt, also ohne Zwischenspeicherung, auf das Band geschrieben. Ein Vollbild hat bei PAL 625 und bei NTSC 525 Zeilen. Davon werden für das sichtbare Bild bei PAL 576 und bei NTSC 485 Zeilen benutzt. Durch die Trägerfrequenz des Helligkeitssignales ist die Auflösung bei VHS begrenzt. Dünne horizontal verlaufende Linien werden auf VHS-Aufzeichnungen unscharf dargestellt und im Grenzbereich zwischen weissen und schwarzen Flächen erscheinen oft graue Linien.

Das Farbsignal wird dagegen mit der Amplitudenmodulation und einer Bandbreite von maximal 500 KHz aufgezeichnet. Pro Bildzeile werden etwa 30 bis 40 verschiedene Farbwerte gespeichert. Durch die Amplitudenmodulation ist das Farbsignal stark störanfällig und rauschempfindlich. Daher kommt hier ein Rauschunterdrückungssystem zum Einsatz, welches die Farbwerte von mehreren Bildzeilen zusammenmischt. Trotzdem kommt es in Bildteilen mit starken Farbsättigungen zu einem starken Flimmern. Eine weitere Eigenschaft dieser Farbrauschunterdrückung ist, daß nach mehreren Kopien die Farbe immer mehr verblaßt.

Weil jedes TV-Halbbild in einer einzigen Schrägspur aufgezeichnet wird, ist die Synchronisation mit dem Zeilenanfang nicht immer korrekt. Dadurch sieht man auf VHS-Aufzeichnungen ein ständiges, leichtes Verschieben einzelner Zeilen im Bild, das sogenannte Zeilenwackeln.



Tonsignal

Der Ton wird nicht in eine Schrägspur, sondern in eine Lägsspur, die sich bei VHS am unteren Ende des Bandes befindet, in Mono mit einer Bandbreite von 10 KHz und einem Rauschabstand von 40 dB aufgezeichnet. Später wurde auf zwei Kanäle für Stereo erweitert.

Für die Tonspur ist ein kombinierter Aufnahme-/Löschkopf nötig, der etwas versetzt von der Kopftrommel liegt. Dieser Kopf übernimmt auch die Aufzeichnung der Synchronspur, die dazu dient, daß die Videoköpfe immer richtig mit den schräge verlaufenden Videospuren synchronisiert werden (Tracking).


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Der silberne Tonkopf für Aufnahme und Wiedergabe (Bildmitte)
Links in schwarz befindet sich der Kopf für die Synchronspur


Ab Mitte der 80er Jahre gab es auch spezielle HiFi-Videorecorder, bei denen das Tonsignal in die Videospuren geschrieben wird, allerdings in deren Tiefe, während die Videosignale nur die Oberfläche des Bandes magnetetisieren. Das Tonsignal wird mit zwei speziellen Tonköpfen auf das Videoband geschrieben, und zwar frequenzmoduliert mit einer Trägerfrequenz von 1,4 MHz für den linken, und 1,8 MHz für den rechten Stereokanal. Damit sich die Tonsignale gut von den Videosignalen trennen lassen, sind die Spalte der Audio- und Videoköpfe leicht versetzt. Das Tonsignal hat eine Bandbreite von etwa 20 Hz bis 20 KHz und einen Rauschabstand von etwa 75 dB. HiFi-Videorecorder haben eine Spitzentonqualität, die nahe an die CD heranreicht.



Synchron- und Kontrollsignale

Als dritte Information werden Synchron- und Kontrollimpulse auf das Band aufgezeichnet. Auch diese werden wie der Ton in eine Längsspur geschrieben, die sich bei VHS am oberen Ende des Bandes befindet. Daher ist es wichtig, daß der obere Teil des VHS-Bandes nicht beschädigt wird, z. B. ausflättert o. ä., was bei schlechter oder nicht richtig eingestellter Mechanik passieren kann.

Der Kopf zur Aufzeichnung der Synchronspur befindet sich direkt am Tonkopf. Daher sollte man bei der Reinigung des Tonkopfes stets mit großer Sorgfalt herangehen, um diesen Kopf nicht zu verstellen, da in diesem Falle kein Betrieb mehr möglich ist.



Longplay

Viele VHS-Recorder haben einen Longplay-Modus. Dieser halbiert die Bandlaufgeschwindigkeit, um die Laufzeit einer Cassette zu verdoppeln. Dabei leidet natürlich die Bildqualität etwas. Die Videoschrägspuren sind im Longplaymodus nur noch halb so breit, weshalb Geräte mit Longplay zwei weitere schmalere Videoköpfe haben. Diese beiden zusätzlichen Köpfe lassen sich ebenfalls dazu verwenden, um im Normalmodus ein störungsfreies Bild beim Bildsuchlauf oder Standbild zu ermöglichen, wie es z. B. bei Video 2000 der Fall war.


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