U-matic

U-matic – system zapisu kaset wideo przeznaczony do zastosowań profesjonalnych, mający swą premierę w 1971 roku^[1][2]. Jest to jeden z pierwszych kasetowych systemów zapisu obrazu i dźwięku na taśmie magnetycznej^[1][2].

U-matic

Kaseta U-matic standardowego rozmiaru wraz z etui
Typ nośnika	taśma magnetyczna
Data premiery	1971
Pojemność	U-matic: około 60 minut U-matic S: około 20 minut
Metoda odczytu	skanowanie spiralne
Metoda zapisu	skanowanie spiralne
Opracowany przez	Sony, Panasonic, JVC
Wykorzystanie	zapis obrazu i dźwięku
Wymiary nośnika	U-matic: 21,9 × 13,7 × 3 cm U-matic S: 18,5 × 12 × 3 cm

Historia

Profesjonalny magnetowid U-matic SP

Pierwszy prototyp systemu wykorzystującego kasety wideo został zaprezentowany przez Sony w październiku 1969 roku^[3][4]. Dalsze prace polegały na ustaleniu odpowiednich parametrów technicznych. Do współpracy zostało zaproszonych wielu czołowych producentów sprzętu elektronicznego, w tym Matsushita Electric Industrial Co. (Panasonic) oraz Victor Company of Japan (JVC)^[2].

W 1971 roku miała miejsce oficjalna premiera formatu. W odróżnieniu od innych systemów zapisu wideo, U-matic wykorzystywał taśmę magnetyczną o szerokości ³⁄₄ cala (19 mm), zamkniętą w plastikowej kasecie o wymiarach 21,9 × 13,7 × 3 cm^[5][6]. Ze względu na wysokie koszty produkcji magnetowidów, jak i nośników, wykluczało to zastosowanie formatu w warunkach domowych. Głównymi odbiorcami systemu były stacje telewizyjne, przedsiębiorstwa oraz placówki edukacyjne^[7].

W 1974 roku zaprezentowano pierwszy przenośny magnetowid Sony VO-3800, pozwalający na pracę w plenerze z naramienną kamerą telewizyjną^[8][9]. Wraz z magnetowidem wprowadzono mniejszy rozmiar kasety U-matic S o wymiarach 18,5 × 12 × 3 cm, pozwalający na nagranie materiału do 20 minut^[10]. Ze względu na gorszą jakość obrazu niż w profesjonalnych systemach szpulowych, format U-matic zyskał popularność w zastosowaniach reporterskich (ang. electronic news-gathering), a także w niskobudżetowych produkcjach telewizyjnych^[7]. Stał się alternatywą dla taśmy filmowej 16 mm^[9].

W 1976 roku wprowadzono udoskonaloną wersję systemu oznaczaną jako high-band. Nowa wersja pozwalała na lepsze odwzorowanie kolorów, a także generowała mniejsze zakłócenia obrazu^[9][2]. Pierwotną wersję systemu zaczęto określać terminem low-band. Zachowano częściową kompatybilność obu wersji – nowe magnetowidy high-band pozwalały na odtwarzanie kaset z poprzedniej generacji systemu^[3].

Wraz z wprowadzeniem formatu Betacam popularność systemu U-matic zaczęła spadać. Nadal jednak był wykorzystywany w stacjach telewizyjnych z ograniczonym budżetem. W 1986 roku wprowadzono kolejną generację systemu o nazwie U-matic SP (analogicznie do systemu Betacam SP). Uzyskano wówczas lepszą rozdzielczość, do magnetowidów dodano system redukcji szumów Dolby C^[11]. Wraz z rozwojem formatu Betacam zakończono dalszą produkcję sprzętu dla systemu U-matic.

Dane techniczne

Wnętrze magnetowidu U-matic

Spód kasety standardowego rozmiaru. Widoczny czerwony przycisk umożliwiający nagrywanie

Rozdzielczość pozioma obrazu oryginalnego formatu U-matic wynosi 250 linii (dla obrazu kolorowego), zaś w wersji SP – 330^[7][12]. Taśma w systemie PAL przesuwa się z prędkością 9,53 cm/s^[11][13]. System U-matic umożliwia nagrywanie obrazu czarno-białego, a także barwnego w systemach PAL, SECAM oraz NTSC.

Zapis obrazu na taśmie magnetycznej odbywa się z użyciem wirującego bębna o średnicy 11 cm^[11][13]. Taśma o szerokości ³⁄₄ cala (19 mm) jest naciągana wokół bębna w ten sposób, że jej ułożenie przypomina kształtem literę „U”^[2]. Obie szpulki z taśmą magnetyczną przesuwają się w przeciwnym do siebie kierunku^[2]. Maksymalny czas zapisu dla systemu PAL wynosi 60 minut w przypadku kaset standardowej wielkości, zaś dla kaset U-matic S – 20 minut^[10][14].

Wymiary kaset wideo dla formatu U-matic wynoszą^[5][6]:

• 21,9 × 13,7 × 3 cm – U-matic, U-matic SP (standardowa wielkość),
• 18,5 × 12 × 3 cm – U-matic S („mały” rozmiar kasety)

Szerokość zapisu dwóch ścieżek audio na taśmie wynosi 0,8 mm^[11][13]. W wersji SP dodano wsparcie dla systemu redukcji szumów Dolby C^[11].

System U-matic pozwala na wielokrotne nagrywanie na jednej taśmie, dzięki umiejscowieniu w magnetowidzie głowicy kasującej. Na spodzie kasety znajduje się miejsce na czerwony przycisk, który jest wykrywany przez magnetowid. Brak przycisku uniemożliwia nagrywanie na taśmie^[10][14].

Zastosowanie

Porównanie formatów kaset wideo. Kaseta U-matic jest widoczna z tyłu, po lewej

Kontroler edycyjny Sony BVE-600 umożliwiający sterowanie dwoma podłączonymi magnetowidami U-matic

Magnetowidy U-matic oferowały szereg funkcji przydatnych w produkcji telewizyjnej. Na taśmie zapisywana była informacja z kodem czasowym zgodnym z normą SMPTE^[15]. Istniała możliwość podłączenia zewnętrznych kontrolerów synchronizujących ze sobą większą liczbę magnetowidów, co było przydatne podczas montażu liniowego. Możliwe było także użycie zewnętrznego generatora znaków, miksera obrazu i dźwięku, czy generatora efektów specjalnych.

Kasety U-matic miały także zastosowanie jako nośniki dźwięku w postaci cyfrowej^[16]. Zewnętrzny adapter Sony PCM, wprowadzony na rynek w marcu 1978 roku, umożliwiał konwersję dźwięku do postaci czarnych bądź białych pól wyświetlanych na ekranie^[15][17]. Częstotliwość próbkowania dźwięku wynosząca 44,1 kHz została wyliczona w oparciu o rozdzielczość obrazu w systemach PAL oraz NTSC, a także o częstotliwość odświeżania obrazu w tych systemach^[18]. Ważnym czynnikiem wpływającym na wybór tejże częstotliwości próbkowania była wartość pasma przenoszenia luminancji w formacie U-matic. Dźwięk zapisany w ten sposób mógł być ponownie odkodowany przez adapter PCM. Ta metoda zapisu dźwięku wykorzystywana była w procesie glasmasteringu płyt CD w latach 80. XX wieku^[15][17][18].

Problemy

Najpoważniejszym problemem formatu jest stosunkowo szybkie niszczenie taśmy magnetycznej podczas częstego odtwarzania, szczególnie podczas „pauzowania” materiału. Wówczas wirujący bęben z głowicami dotyka unieruchomionej taśmy, co może spowodować jej zdeformowanie i tym samym wystąpienie zakłóceń obrazu i dźwięku w danym miejscu^[19]. Wada ta została z czasem zminimalizowana poprzez zmniejszenie nacisku taśmy na bęben przy pauzowaniu, lub zatrzymanie bębna na czas pauzy.

Format miał także problemy z prawidłową reprodukcją kolorów, szczególnie barwy czerwonej^[20][21]. Obszary czerwone były bardziej zaszumione od reszty obrazu, występowały przebarwienia^[22]. Wraz z rozwojem systemu U-matic problem ten został w pewnym stopniu zredukowany^[22].

Gorsza jakość obrazu w porównaniu z profesjonalnymi systemami szpulowymi początkowo wykluczała stosowanie formatu U-matic w emisji telewizyjnej. Zapis odbywał się z rozdzielczością 250 linii dla obrazu kolorowego, podczas gdy magnetowidy szpulowe na taśmę 2-calową oferowały nawet 400 linii^[23]. Wraz z wprowadzeniem przenośnych magnetowidów wykorzystujących kasety U-matic S, a także ulepszonej wersji high-band, system zaczął zdobywać dużą popularność^[9][24].

Zobacz też

• VHS
• Betacam
• Telerecording