Чересстрочные линии
Геометрия стандартного шаблона развертки, отображаемого на стандартном телевизионном экране, показана на рисунке. Она состоит из двух наборов линий. Один набор сканируется первым, и линии располагаются таким образом, чтобы между ними оставалось одинаковое пустое пространство. Второй набор укладывается после первого и располагается таким образом, чтобы его линии попадали точно в пустые промежутки первого набора. Таким образом, область изображения сканируется дважды, но каждая точка в этой области проходит только один раз. Это называется чересстрочной разверткой, и она используется во всех стандартных службах телевизионного вещания в мире. Каждый набор чередующихся строк называется полем сканирования, а два поля вместе, составляющие всю схему сканирования, — кадром сканирования. Частота повторения сканирования полей стандартизирована в соответствии с частотой электрического тока, как отмечалось выше, и составляет 50 или 60 полей в секунду; соответствующие частоты кадрового сканирования составляют 25 и 30 кадров в секунду. В североамериканской монохромной системе 525 строк развертки передаются примерно 30 раз в секунду, что составляет частоту горизонтальной развертки 525 × 30 = 15 750 герц. В системе цветного телевидения 525 строк развертки сохраняются, но частота развертки изменяется до 15 734 герц, а частота возбуждения уменьшается до небольшой величины ниже 60 герц. Это сделано для обеспечения обратной совместимости цветной системы со старыми черно-белыми системами — концепция, обсуждаемая в разделе Совместимость цветного телевидения
Для SDTV общее количество строк в шаблоне развертки установлено таким образом, чтобы обеспечить максимальную детализацию изображения порядка 200 000 пикселей. Поскольку площадь кадра составляет четыре единицы в ширину и три единицы в высоту, эта цифра означает, что шаблон имеет ширину около 520 пикселей (вдоль каждой строки) и высоту 390 пикселей (поперек строк). Эта последняя цифра означала бы, что шаблон сканирования состоит примерно из 400 строк (одна строка на пиксель), если бы не тот факт, что многие детали изображения, расположенные на шаблоне сканирования в случайных местах, частично лежат на двух строках и, следовательно, требуют двух строк для точного воспроизведения. Поэтому шаблоны сканирования разрабатываются таким образом, чтобы в них было примерно на 40 процентов больше строк, чем количество пикселей, которые необходимо воспроизвести в вертикальном направлении. Фактические значения, используемые в телевизионном вещании в различных регионах, составляют 405, 525, 625 и 819 строк на кадр. Эти значения были выбраны в соответствии с частотным диапазоном канала, фактически назначенного в соответствующих географических регионах.
Взаимосвязь между идеальным и реальным шаблонами сканирования показана на диаграмме соотношения сторон. Часть шаблона, расположенная за пунктирными линиями A («область безопасного действия»), теряется при повторном прохождении пятна сканирования. Оставшаяся часть рисунка активно используется для анализа и синтеза информации об изображении и настраивается на соотношение сторон 4:3 или 16:9, характерное для SDTV или HDTV. На практике часть безопасной области действия может быть скрыта за декоративной маской, которая окружает трубку приемника, как показано пунктирными линиями B, оставляя программистам возможность работать с так называемой «безопасной областью заголовка».
