PAL und NTSC: Die Unterschiede

Das kleinste Problem stellen die unterschiedlichen Chrominanzen (Farbinformationen, bestehend aus Farbton und Farbsättigung) dar. NTSC besitzt eine andere Bandbreite an Farben als PAL. Das erste ernsthafte Problem ist jedoch die unterschiedliche Zeilenanzahl, die sich aus der Pixelanzahl ergibt. Während PAL eine Bildgröße von 720 x 576 Pixel hat, kann NTSC nur mit 720 x 486 Pixeln aufwarten. Aber es geht noch weiter: Während PAL mit 25 Bildern pro Sekunde arbeitet, sind es bei NTSC 29,97 Bilder. Diese krumme Zahl ergibt sich aus technischen Gegebenheiten, die mit dem so genannten 3:2-Pulldown zusammen hängen. Auch gibt es NTSC, welches mit 23,98 Bildern pro Sekunde arbeitet. All dies hat im Großen und Ganzen auch etwas mit der Wandlung von Filmaufnahmen mit 24 Bildern pro Sekunde zu tun. Dazu jedoch später mehr. Die Anzahl der Bilder leitet sich allerdings auch aus der Stromfrequenz ab. Während in Deutschland 50-Hz-Ströme aus der Steckdose kommen sind es in den USA 60 Hz. 25 Bilder pro Sekunde entsprechen eigentlich 50 Halbbildern, als 50 Hz. Genauso ist es bei NTSC und den 60 Halbbildern, die zu 30 (respektive 29,97) Vollbildern pro Sekunde werden.

Technische Unterschiede

 

PAL

NTSC

Bildzeilen

625

525

 

Sichtbare Bildzeilen

576

486

 

Bilder je Sekunde

25

29,97

 

Halbbilder je Sekunde

50

59,94

 

Bildwechselfrequenz

50 Hz

60 Hz

 

Farbbandbreite

5 MHz

4,2 MHz

 

Farbhilfsträgerfrequenz

4,43 MHz

3,58 MHz

 

Muss wirklich gewandelt werden?

Doch keine Sorge, Sie stehen nicht vor einem unlösbaren Problem, wenn Sie wandeln wollen. Doch stellen Sie sich zuerst folgende Frage: Ist es wirklich nötig, in ein anderes Format zu wandeln? Ein Film, der nur auf einem Computer wiedergegeben wird, bedarf keiner Normwandlung. Computern ist es egal, ob es sich um PAL- oder NTSC-Videos handelt. Auch europäische DVD-Player sind fast durchweg so ausgestattet, dass sie problemlos mit einer (dem Regionalcode entsprechenden) NTSC-DVD klar kommen. Lediglich der Fernseher kann Probleme verursachen. Ist er zu alt, kann er das NTSC-Signal nicht vernünftig darstellen. Dies liegt daran, dass die Abspielgeräte ein Pseudo-PAL aus den NTSC-DVDs errechnen, also kein "echtes" PAL. Amerikanische DVD-Player hingegen wollen im Normalfall mit NTSC DVDs gefüttert werden. Nur die wenigsten sind in der Lage auch PAL-Inhalte wiederzugeben. Man kann also sagen, dass eine in NTSC produzierte DVD für internationale Verwendung immer die bessere Wahl ist. Der Schnitt von NTSC Material unterscheidet sich nicht vom PAL-Schnitt, auch beim Erstellen einer DVD (Authoring) gibt es keine Unterschiede. Eine prima Sache wäre es, wenn man PAL- und NTSC-Material auf ein und derselben DVD unterbringen könnte. Vergessen Sie das gleich wieder. Mal abgesehen von zweiseitigen (nicht zweilagigen) DVDs ist dies nicht möglich. Doch was ist, wenn man tatsächlich wandeln muss? Wie in unserem Beispiel von PAL nach NTSC?

Variante 1: Mit Ruckeln leben

Die einfachste Möglichkeit besteht darin, in einem Schnittprogramm ein NTSC-Projekt anzulegen. Dort hinein importiert man seinen PAL Film und lässt das Schnittprogramm diesen Film nun als NTSC-Film wieder ausgeben. Bei den meisten halbwegs professionellen Programmen funktioniert dieses Prinzip. Am Ende hat man einen NTSC-Film und kann daraus eine DVD erstellen. Doch halt: Der große Nachteil bei dieser Methode ist, dass der NTSC-Film beim Abspielen garantiert ruckeln wird. Der Grund: Um von 25 PAL- auf 29,97 NTSC-Bilder pro Sekunde zu kommen, sind fünf zusätzliche Bilder nötig, die das Schnittprogramm irgendwoher holen muss. Im Normalfall interpoliert es einfach. Es fügt jeder Sekunde einfach an irgendeiner errechneten Stelle fünf weitere Bilder hinzu. Dass dies nicht schön aussehen kann, versteht sich von selbst. Ein weiteres Problem tut sich beim Export des Films auf. Denken Sie daran, dass ein NTSC-Bild deutlich weniger Zeilen hat als ein PAL-Bild. Irgendwas muss damit ja passieren. Entweder schneidet die Software diese rigoros weg oder sie quetscht das Bild zusammen. Das müssen Sie in jedem Fall überprüfen. Wenn Sie weder das eine noch das andere haben möchten, müssen Sie das Bild manuell verzerren. Dann bleiben allerdings schwarze Balken an den Seiten nicht aus. Diese sehr einfache Methode eignet sich wirklich nur dann, wenn es um kein wichtiges Projekt geht, sondern um eine Vorschau oder für den Eigenbedarf.

Variante 2: Software und Hardware Wandler

Nun gibt es drei weitere Möglichkeiten: Entweder man nutzt softwarebasierte Wandler, eine komplett hardwarebetriebene Wandlung oder einen sehr interessanten Geheimtipp. Hardware ist grundsätzlich besser als jede Software, aber auch sehr viel teurer. Dabei wird die Hardware vor dem eigentlichen Capturen eingesetzt. Im Prinzip wird der Normenwandler zwischen Zuspieler (z.B. dem Camcorder) und Computer geschaltet. Im Normalfall arbeiten solche Wandler nach dem 2-Line/ 2-Field (respektive 4-Line/4-Field)-Prinzip. Das heißt, die Bilder werden in einen Zwischenspeicher gelegt und durch komplexe Berechnungen gewandelt. Einfach erklärt, wird bei diesem Prinzip im Bildspeicher ein Halbbild (oder ein Teil des Halbbildes) des vorherigen Vollbildes mit dem des nächsten Vollbilds ersetzt und/oder gemischt. Im gleichen Zuge wird vektorbasiert errechnet, bei welchen Halbbildern diese Methode Sinn macht. Die genauen technischen Hintergründe lassen wir einfach einmal außen vor. Es gibt allerdings auch Hardwarewandler, die einen Zwischenspeicher nutzen, ohne dabei verschiedene Halbbilder vektorbasiert zu berechnen. Dadurch unterdrückt man dann zwar das Ruckeln ein wenig, doch optimal ist das nicht. Hat man kein Geld, um sich teure Hardware zu kaufen, gibt es genug Dienstleister, die eine Wandlung übernehmen. Erkundigen Sei sich vorher, welche Geräte eingesetzt werden. Der Alchemist der Firma Snell ist das Nonplusultra unter den Hardwarewandlern. Doch z.B. auch die Firmen Datavideo (STC-100) oder Folsom (Image Pro) bieten Hardwarewandler an. Es gibt auf dem Markt einige Software, welche für Normwandlungen gut geeignet ist. Egal was Sie nutzen: Achten Sie darauf, dass die Software in der Lage ist, eine Vektorinterpolation durchzuführen. Viele Programme arbeiten mit gewöhnlichem Interpolieren der Bilder. Es werden also an bestimmten Stellen fünf Bilder hinzuaddiert (Field Bending). Eine vektorbasierte Bewegungsinterpolation ist dabei ungleich komplexer und (leider auch wesentlich) rechenintensiver, liefert aber auch viel bessere Ergebnisse. Dabei werden nicht einfach Bilder (oder besser Halbbilder) interpoliert, sondern bestimmte (auf Pixelbewegungen bezogene) Bildteile oder Halbbilder. Dies führt zu ruhigeren und ruckelfreien Bewegungen. Grundsätzlich kommen Sie leider nicht umhin, selbst ein wenig mit den Einstellungen zu spielen. Als gute Programme für den Macintosh hat sich Nattress Standards Conversion erwiesen. Auch der Compressor (mitgeliefert bei Final Cut Studio) arbeitet sehr gut, jedoch auch sehr langsam. Während Standards Conversion die Nase vorn hat bei NTSC-zu-PAL-Konvertierung und auch bei der Wandlung von sehr schnell bewegten Szenen, liefert der Compressor bei der Konvertierung von PAL nach NTSC die besseren Ergebnisse. Quicktime Pro exportiert ein Video lediglich durch Bildinterpolation oder Weglassen von Bildern. Es ist nicht geeignet, um vernünftig aussehende Filme zu erstellen. Auf Windows- Ebene liefert der Canopus ProCoder sehr gute Ergebnisse. Auch After Effects lässt sich nutzen. Zusammen mit den Plug-ins RS FieldsKit oder Twixtor kann man hervorragende Ergebnisse erzielen. Das Programm Atlantis ist ebenso ein sehr guter Wandler.

Variante 3: Der Geheimtipp

Nun verrate ich das, worauf viele sicher schon gewartet haben – den Geheimtipp. Zugegeben, genau erläutert und ausgeführt hat ihn Prof. Uli Plank in seinem (leider vergriffenen) Buch "Professionelles DVD Authoring". Der Trick eignet sich ideal, um aus einem PAL-Film einen NTSC Film zu machen, jedoch nutzen wir nicht den klassischen Weg über 29,97 Bilder pro Sekunde. Vereinfacht nennt es sich das 25-zu-24p-Verfahren. Es basiert darauf, dass man auch eine DVD mit 24 Bildern pro Sekunde erstellen kann (eigentlich 23,98). Jeder DVD-Player generiert dann aus diesem Format die entsprechende Fernsehnorm. Ein PAL DVD- Player kommt mit diesem Material genauso klar wie ein NTSC-Player. Vereinfacht gesagt, verlangsamt man seinen PAL-Film mit 25 Bildern pro Sekunde mit einer Software in einen Film mit 24 Bildern pro Sekunde. Mit den Cinema Tools für den Macintosh kann man das machen, unter Windows bietet MotionPerfect von Dynapel die nötigen Funktionen. Aber es funktioniert auch mit VirtualDub. Der Film wird durch den Verzicht auf ein Bild unwesentlich langsamer. Den Unterschied werden Zuschauer kaum feststellen. Dieses Video öffnet man nun in einem MPEG-2-Encoder (Schnittprogramm, Quicktime Pro, TMPEG, Compressor o.ä.) und stellt dort beim MPEG-2-Export eine Bildfrequenz von 23,98 Bildern ein. Wenn Sie einen NTSCFilm möchten, so skalieren Sie das Bild noch auf die NTSC-Größe (720 x 486). Diese MPEG-2-Datei exportiert man nun und erstellt daraus eine DVD, die sowohl PAL- als auch NTSC-fähig ist.

Nehmen wir an, Sie haben nicht den Weg mit 24 Bildern gewählt, sondern haben ein durch Soft- oder Hardwarewandlung erzeugtes Ergebnis. Die unterschiedliche Zeilenanzahl von PAL und NTSC macht die Anpassung des Bildformates bei der Wandlung notwendig, entweder durch Beschneiden, Stauchen oder Skalieren. Wie testen Sie dieses nun? So ziemlich jeder europäische DVD-Player kann – wie gesagt – NTSC wiedergeben. Also die Scheibe rein in den Player und, jetzt kommt der Trick, einen alten Fernseher anschließen. Je älter, je besser. Denn diese Geräte sind meist nicht in der Lage, NTSC darzustellen. Ist das Bild schwarzweiß oder laufen Streifen durch, dann haben Sie mit großer Wahrscheinlichkeit alles richtig gemacht.

Weiterführende Links

Pionierfilm GmbH - Filmproduzent aus Ludwigshafen am Rhein
Der Filmproduzent Pionierfilm GmbH aus Ludwigshafen am Rhein produziert Imagefilme und Werbefilme im b2b Bereich. Aus diesem Grund sind Spezialthemen wie Normwandlung auch das täglich Brot des Filmproduktionsunternehmens.

Fachmagazin "Videofilmen"
In diesem Fachmagazin aus dem Verlag Schiele und Schön ist dieser Artikel in abgewandelter Form bereits erschienen.

Fachverlag Schiele und Schön
Der Fachverlag Schiele und Schön verlegt das Magazin "Videofilmen".

Hardwarewandler von Snell
Die Snell Group bietet professionelle Hardwarewandler für die Normwandlung an.

Hardware- und Softwarewandler von Grass Valley
GrassValley bietet professionelle Software und Hardware für Normwandlung an.

ralfbiebeler, am 26.05.2013
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Bildquelle:
http://www.amazon.de (Vorschau auf "Independence Day: Wiederkehr": Aliens wollen, Will Sm...)
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