Videoaufzeichnung

Der legendäre VR 1000 aus dem Jahre 1956
Der legendäre VR 1000 aus dem Jahre 1956

Zugegeben, die Kindertage der Videoaufzeichnung liegen schon eine Weile zurück. Dennoch verwenden selbst modernste Videorekorder Konzepte aus der Erfinderzeit.

 

Schon sehr früh bestand der Wunsch, elektronische Bildaufnahmen auch aufzeichnen zu können. Bereits 1927 nahm der Engländer John Logie Baird seine 30-Zeilen Fernsehaufnahmen auf gewöhnlichen Schellackplatten auf. Das Verfahren nannte sich Phonovisison und war natürlich nur deshalb möglich, weil die geringe Zeilenzahl die aufzunehmende Bandbreite an Frequenzen klein hielt.

 

Als das Fernsehen aber den Kinderschuhen entwachsen war und mit höherer Zeilenauflösung arbeitete, war die erforderliche Bandbreite viel höher, als es die bekannten Aufzeichnungsmedien Schallplatte und Magnetofon erlaubten. Praktisch alle Sendungen der Anfangszeit des Fernsehens waren deshalb Life, mit allen Vor- und Nachteilen dieser Produktionsweise. Es gab einfach keine Möglichkeit, Fernsehen aufzuzeichnen, außer es vom Bildschirm auf Film aufzunehmen.

Dieses Problem beschäftigte die Entwickler über lange Zeit. Für Fernsehsignale müssen bei PAL pro Sekunde über 5 Millionen Schwingungen (Hz) aufgenommen werden. Audio benötigt zum Vergleich ca. 20.000 Schwingungen, dort endet unsere Hörgrenze. Für Fernsehqualität müssen von 30 bis 5 MHz Frequenzen aufgenommen werden, das sind akustisch gesehen, 18 Oktaven!

 

Technische Überlegungen

Das Bandmaterial des ersten industriell gefertigten Videorekorders hatte beeindruckende Ausmaße

Das Bandmaterial des ersten industriell gefertigten Videorekorders hatte beeindruckende Ausmaße

 

Erste Versuche arbeiteten mit modifizierten Tonbandgeräten, das heißt einem feststehenden Magnetkopf und sehr hohen Bandgeschwindigkeiten. Doch man konnte das Band nicht unendlich schnell rasen lassen. Für das normale Fernsehsignal müsste die Bandgeschwindigkeit bei 7 Metern pro Sekunde liegen. Für eine Stunde Videoaufzeichnung müssten die Bandspulen etwa zwei Meter Durchmesser haben!

 

Auch der zweite Faktor für die Aufzeichnung möglichst hoher Frequenzen, die Spaltbreite des Magnetkopfes konnte für die kleinstmöglichen Frequenzen nicht beliebig verkleinert werden. Ein Spalt von 89 Micron war die unterste Herstellungsgrenze.

 

Eine dritte Möglichkeit, mehr Informationen auf ein Magnetband aufzunehmen, bestand darin, ähnlich wie bei Stereo oder Multitrack mehrere Spuren nebeneinander aufzunehmen. Doch dafür hätte man sehr breite Bänder herstellen müssen, die Spulen hätten statt zwei Metern Durchmesser eben 20 Zentimeter Höhe haben müssen, ein mechanisches Problem.

 

1953 ließ sich Eduard Schüller das sogenannte Schrägspurverfahren patentieren, auf dem auch heutige Videorekorder noch basieren. Seine Idee war es, dass man zur Erhöhung der Datenmenge nicht die absolute Bandgeschwindigkeit erhöhen musste, sondern die relative, also jene zwischen Magnetkopf und Band. Das Band sollte nicht wie beim Tonband in Längsrichtung beschrieben werden, sondern jeweils in der Breite, also von Unterkante zur Oberkante. Die Idee von den rotierenden Köpfen war geboren.

 

Ampex- Entwicklerteam

Prinzip des Querspurverfahrens

Prinzip des Querspurverfahrens

In den USA startete 1951 Charles Ginsburg mit Entwicklungsschritten für Videoaufnahme für die Firma Ampex. Die Firma hatte vorher für das Militär Radargeräte gebaut. Nach dem Krieg erhielt sie zwei aus Deutschland erbeutete Tonbandgeräte K1 (AEG) und suchte nach neuen Verdienstmöglichkeiten.

 

Ginsburg arbeitete in einem 6-Mann Team, in dem sich auch

der junge Ingenieur Ray Dolby fand. 1956 stellte die Firma Ampex ein Verfahren vor, welches ähnlich dem Schrägspurverfahren, mit Querspuren arbeitete, das sogenannte Quadroplex-System. Eine Kopftrommel (auch Kopfrad genannt) besitzt vier Köpfe, die bei einer einzigen Umdrehung gleichzeitig vier Querspuren aufnehmen können.

 

Das Band muss U-Förmig so um den Kopf geschlungen sein, dass immer mindestens ein Kopf Kontakt mit dem Band hat. Ein eigenes Bauelement, der sogenannte Schuh formte das Band mit Hilfe eines Vakuums in U-Form damit immer einer der Videoköpfe Kontakt zum Band hatte.

Die vier Köpfe zeichnen die Spuren in einem Winkel von 90 Grad zur Bandkante auf. Durch diesen Trick können deutlich mehr Informationen (bis zu 250-fach) als bei Längsspur wie beim Audio-Tonband, aufgenommen werden. Die relative Bandgeschwindigkeit entsprach auf diese Weise etwa 41 Metern in der Sekunde.

 

Eine einzelne Querspur beinhaltete ca 18 Zeilen des Fernsehbildes. Ein ganzes Vollbild bestand also aus zwei Halbbildern à 20 Spuren. Außer den in Querspur geschriebenen Videospuren waren auch noch zwei Tonkanäle sowie eine Cue und eine Steuer-Information als Längsspur, also wie bei einem analogen Tonbandgerät aufgezeichnet.

 

Erster Einsatz in New York

Der erste industriell gefertigte Videorekorder, der VR 1000 arbeitete mit 2 Zoll breitem Bandmaterial in offenen Spulen. Es lief mit 39,7 cm pro Sekunde, einer ähnlichen wie von der K1 verwendeten Laufgeschwindigkeit (38 cm/Sek). Neben dem Schwarz-Weiß Bild konnten zwei Tonspuren aufgenommen werden.

 

Der erste Fernseh-Einsatz war im November 1956 im New Yorker CBS-Studio. In Deutschland wurden erste Ampex-Maschinen 1959 eingesetzt. Die ersten 16 Maschinen wurden von Hand gefertigt, wobei jede die Kinderkrankheiten des Vorgängers zu schmälern suchte. Ein großes Problem damals war auch die unzureichende Bandqualität. Hersteller der ersten Videobänder war die Firma Scotch 3M. Aufgezeichnet wurde das vollständige FBAS- Fernsehsignal, man spricht deshalb von einem Vollformat-Videorekorder. Bereits 1958 stellte Ampex unter der Bezeichnung „VR 1000 B“ ihren ersten Farb-Videorecorder vor.

 

Schnitt unter dem Mikroskop

In den ersten Jahren erfolgte der Videoschnitt mechanisch

In den ersten Jahren erfolgte der Videoschnitt mechanisch

In den ersten Jahren erfolgte der Schnitt dieser Bänder genau wie der Film, mechanisch. Allerdings war der Videoschnitt ein wenig komplizierter: Da die Videorekorder keine Standbildfunktion hatten, mussten die Cutter im Lauf an den gewünschten Schnittpunkten je eine Markierung (Strich mit Fettstift) auf das Band machen. Dann wurde das Band aus dem Rekorder geholt und auf einen Arbeitstisch gelegt.

 

Um den richtigen Punkt für den Schnitt erkennen zu können (Magnetspuren sind schließlich unsichtbar), wurde die Stelle rund um die Markierung mit einem feinen metallischen Pulver, „Edit Vue“ oder „Magnetic Viewer“ genannt, bestrichen. Dieses Pulver machte die Magnetisierungsspuren sichtbar. Sodann konnte man unter einem speziellen Mikroskop die Spur suchen, auf welcher der nächste Vertikal-Synchronimpuls untergebracht war, also wo ein vollständiges Fernsehbild (=zwei Halbbilder) endete. An dieser Stelle wurde das Videoband mechanisch mit einer Rasierklinge oder dem am Mikroskop angebrachten Schneidemesser in einer Schiene geschnitten.

 

Geklebt wurden die Enden mit sehr feinem Klebeband, auch dies musste sehr präzise erfolgen, schlechte Klebestellen konnten nämlich leicht die damals 1300 Euro teuren Videoköpfe im Rekorder zerstören.

 

Elektronische Schnitte

Später in den 60erJahren folgten erste elektronische Schnittsysteme bei denen nicht mehr mechanisch, sondern durch Kopiervorgänge das Programmmaterial gestaltet wurde. Von simplen Umschaltern per Knopfdruck, die exakt eine halbe Sekunde vor dem Schnitt vom Cutter gedrückt werden mussten, über Rekorder, die per Dunkelkammeruhr geschaltet wurden oder Systeme bei denen am Schnittpunkt ein akustischer Impuls auf dem Band aufgenommen wurde ging die Entwicklung bis hin zu ersten richtigen bildgenauen Schnittplätzen (Editec).

 

Mit der Entwicklung von Timecode wurden später auch Schnittplätze mit Speicher (Memory) für mehrere In- und Out Punkte möglich. Bis in die 80er Jahre hinein waren 2 Zoll Maschinen in Fernsehanstalten und Produktionshäusern anzutreffen.

Einen wichtigen Entwicklungsschritt in der Video-Geschichte stellte das Schrägspurverfahren dar. Mehr dazu im zweiten Teil der Videogeschichte.