BLOK 6 CHROMA DAN MATRIX
Sebaiknya kita tinjau dulu sedikit informasi tentang jenis sinyal video yang sering ditemukan, antara lain :
- CVBS (composite video baseband signal), sinyal ini yang paling banyak ditemukan pada perangkat AV misalnya TV dan DVD player. Di dalam sinyal video analog ini terdiri dari sinyal sinkronisasi, luminance/brightness dan color hanya dengan satu kabel saja. Umumnya menggunakan colokan RCA dengan warna kuning.
- S-Video (separate video), menggunakan 2 kabel yang masing-masing membawa sinyal luminance (Y) dan chroma (C). Sering disebut juga sebagai sinyal Y/C.
- Component Video, terdiri dari beberapa sinyal yang terpisah, umumnya terdiri dari 3 kabel. Jenis format ini merupakan yang terbaik karena masing-masing sinyal benar-benar terpisah. Pada sistem TV umumnya terdiri dari sinyal Y, sinyal R-Y (merah dikurangi Y) dan B-Y (biru dikurangi Y). Selisih pengurangan tersebut yang berisi warna sesungguhnya dari gambar yang ditampilkan. Contoh lain jenis Component Video adalah Y, Pr, Pb yang merupakan pengembangan dari Y, R-Y, B-Y di atas.
Chrominance dan Matrix
Di dalam sinyal video CVBS yang diproses terdiri dari sinyal sinkronisasi, sinyal luminance (brightness) dan sinyal color/warna. Masing-masing saling berhubungan dan tersinkronisasi. Sinyal sinkronisasi digunakan sebagai pemandu/pengunci osilator-osilator jungle (vertikal dan horisontal), sinyal luminance (Y) berfungsi mengeset kuantitas elektron/brightness (terang-tidaknya gambar) dan sinyal warna (color/chroma) yang berisi elemen-elemen warna. Sinyal chroma terdiri dari beberapa sinyal warna dengan kuantitas warna yang ditentukan oleh besar level saturation, semakin tinggi levelnya semakin banyak warna yang dihasilkan/didekoder. Sinyal-sinyal warna yang telah terdeteksi dan terdekoder tersebut akan dicampur dengan sinyal luminance (Y) oleh blok matrik guna menghasilkan warna-warna yang ditampilkan (secara mudahnya dapat dikatakan sebagai peracik dari 3 warna RGB menjadi warna yang full color).
Pada sistem TV, sinyal CVBS yang masuk dipecah menjadi dua sinyal dengan melalui filter, salah satu menuju ke bagian pemisah sinkronisasi guna menghasilkan sinkronisasi vertikal dan horisontal, satunya lagi menuju ke blok chroma. Sinyal chroma yang sudah terfiltrasi tersebut dideteksi oleh blok chroma berfungsi sebagai penentu format warnanya. PAL dan NTSC merupakan contoh dari jenis format video, termasuk jenis warnanya.
Blok chrominance dilengkapi dengan kristal yang berfungsi sebagai penghasil pulsa yang digunakan sebagai proses pendeteksian warna. Deteksi ini dilakukan secara otomatis, jika terdapat 2 kristal (misalnya 3,579 dan 4,43MHz) maka secara otomatis kristal tersebut terpilih berdasarkan sinyal chrominance yang masuk. Setelah terpilih, kristal berikut Delay-Line akan menguraikan elemen-elemen warna dalam sinyal chroma tersebut.
Sinyal-sinyal hasil proses deteksi delay-line tersebut dicampur dengan sinyal Y (luminance) dengan tujuan untuk mengeset tingkat level/kekuatan masing-masing warna yang telah terdeteksi berdasarkan sinyal luminance. Karena matrik berfungsi sebagai pencampur, maka dimungkinkan untuk ‘menyisipkan’ sinyal warna eksternal pada jalur outputnya, misalnya sinyal OSD. Selain itu, blok matrik juga berfungsi sebagai pengatur kecerahan (brightness), kontras, level warna, sharpness, clamp dan pengatur gambar secara umum.
Yang perlu diketahui, level warna dan jumlah warna adalah berbeda pengertiannya. Level warna adalah tingkat terang-tidaknya hanya satu warna, sedangkan jumlah warna adalah jumlah satuan/nama warna yang ditampilkan. Jumlah warna diatur oleh kontrol saturasi, sedangkan level warna dikontrol oleh color control. Meski berbeda, 2 kontrol tersebut berhubungan erat dengan kontrol brightness.
Kontras atau beda warna, semakin tinggi pengaturan kontras, semakin sedikit jumlah warna yang akan ditampilkan di layar, karena pada dasarnya kontras akan memotong warna-warna yang jauh dari warna primer. Prosedur pemotongannya dengan mengatur tingkat pemadaman gambar (black level) secara seragam. Umumnya black levelling diatur secara otomatis oleh sistem pengatur arus katoda (IK detector), kebalikannya adalah pengatur ABL (automatic blanking limiter).
RGB Amplifier
Output dari sistem matrik terdiri dari sinyal R, G dan B kemudian dikuatkan oleh penguat RGB yang mengatur jumlah elektron pada masing-masing katoda dalam tabung gambar (CRT). Elektron-elektron ini akan ditembakkan/dilukiskan pada lapisan fluor pada layar tabung secara horisontal oleh yoke horisontal.
Secara fisik blok ini pada umumnya terdapat pada ujung belakang dan terdapat soket untuk kaki-kaki CRT. Penguat yang dipakai menggunakan transistor berkecepatan tinggi dengan kemampuan tegangan kerja yang tinggi. Transistor-transistor ini harus mampu mengolah/menswitch tegangan katoda yang secara umum berkisar 160 hingga 200V. Semakin rendah tegangan katoda, berarti semakin rendah beda potensial antara katoda dan anoda tabung, sehingga semakin banyak elektron yang akan ditembakkan.
Selain menguatkan tegangan RGB yang berasal dari matrik, blok RGB output juga menghasilkan tegangan arus katoda, yaitu tegangan yang berbanding lurus terhadap tingkat terangnya gambar (semakin terang semakin tinggi tegangannya). Arus ini disensor dan dikerjakan dalam level tertentu, arus ini juga yang mengatur level output RGB dari blok matrik secara otomatis.
Bagaimana Jika
- Hanya sinyal Y saja, keadaan ini menyebabkan gambar yang ditampilkan berupa gambar hitam-putih (grey). Pada sistem tv hitam putih, televisi hanya memproses dan menampilkan sinyal Y ini hingga ke CRT.
- Hanya sinyal C saja, gambar tidak mungkin tercetak, karena sinyal sinkronisasi dan informasi kuantitas elektron terdapat pada sinyal Y.
- Kristal terganggu, akibatnya warna tidak dapat diuraikan sehingga perangkat TV hanya menampilkan sinyal Y saja hasil dari matrik.
Contoh Skema
Sinyal CVBS masukan bersumber dari switch video internal, kemudian sinyal video ini difilter guna mengambil elemen chroma dan elemen luminance (Y). Sinyal luminance langsung dihubungkan ke bagian matrik dalam IC.
Elemen chroma (sebut saja sinyal chroma), dimasukkan ke blok detektor guna mengurai warna-warna yang terdapat di dalamnya. Kristal-kristal pada rangkaian tersebut menghasilkan frekuensi yang digunakan sebagai pendekoder/pengurai warna-warna tersebut. IC secara otomatis mengunci dan memilih salah satu kristal berdasarkan format sinyal chroma. Misalnya terdeteksi PAL 4.43, maka kristal tersebut yang akan terpilih. Penguncian ini membutuhkan loop detektor karena bersistem PLL. Pin36 (loop_det) berfungsi sebagai pembanding fasa antara sinyal chroma masukan dengan frekuensi dari 2 kristal tersebut. Hasil pembandingannya, akan disinkronkan dengan pulsa FBT (FBISCO) guna memastikan bahwa frekuensi horisontal tepat sehingga lokasi/kordinat pembuatan titik warna tidak melenceng.
Warna-warna hasil dekoding terdiri dari sinyal Y, R-Y (U) dan B-Y (V) atau sinyal YUV. Sinyal-sinyal tersebut kemudian diproses tingkat kecerahan, ketajaman, level dan kontrasnya yang akhirnya menghasilkan sinyal R, G dan B. Selama pemrosesan sinyal RGB, sinyal RGB eksternal dapat disisipkan dengan memberi perintah kepada blok matrik untuk mencuplik sinyal pada pin RGBIN (fast blanking) guna mengambil sinyal pada pin masukan R, G dan B eksternal yang difungsikan sebagai masukan OSD.
Tingkat kontrasnya gambar disesuaikan dengan arus katoda dan nilai tegangan ABL tertentu secara otomatis. Jika arus katoda berlebihan atau nilai ABL mencapai ambangnya, maka output sinyal RGB akan segera dikurangi bahkan hingga dipadamkan. Fasilitas pengaturan ini secara praktis diset melalui bus data I2C melalui pin SDA dan SCL oleh IC program.
Ketika tabung CRT dimatikan, tegangan yang masih ngendon di dalam tabung dapat dihilangkan dengan cepat dengan memberi tegangan kejut sesaat pada masing-masing input RGB pada blok penguat RGB sesaat setelah sinyal RGB tidak ada/hilang. Metode ini sering disebut sebagai CRT discharging yang sering ditemukan pada rangkaian TV saat ini.