Vanaf einde jaren 1960 ontstaat er bij de gewone TV-kijkers interesse om TV-programma’s op te nemen. Dat was in ieder geval de mening van de fabrikanten van consumentenelektronica.  In de jaren 1950 hadden we de succesvolle intrede gezien van de audiorecorder, de bandopnemer. En in 1964 kwam Philips met de Compact Cassette op de markt. De cassettes waren klein en goedkoop, de recorders gemakkelijk te bedienen en draagbaar. Men zou het publiek gemakkelijk kunnen winnen met een cassetterecorder voor video in plaats van audio….

In 1971 verschenen de U-maticcassette en –machine van Sony. Opnametijd was een uur, maar de cassettes en de machines waren te duur en te groot  voor de consumentenmarkt; bij de institutionele gebruikers waren ze wel een succes. Een jaar later had Philips meer geluk.

Ze introduceerden het VCR-formaat : Video Cassette Recording, nu een generische benaming. De vierkante cassettes, waarbij de twee spoelen op dezelfde as boven elkaar staan, konden één uur opnemen op halveduimband. De videorecorder zelf bezat een ingebouwde tuner en een schakelklok om de opnames te programmeren, en ook en modulator zodat de weergave op een gewone TV op een vrij TV-kanaal kon bekeken worden. SCART-connectoren laat staan HDMI-pluggen waren er nog niet…. 

In tegenstelling tot de compactcassette werd de Philips VCR geen wereldsucces. Daarvoor was het toestel te duur en onbetrouwbaar, de cassettes te groot, en de speelduur te kort.

De Japanse constructeurs zochten naar alternatieven. Dat mondde midden zeventiger jaren uit in de cassetteoorlog. In 1975 kwam Sony met Betamaxtoestellen op de markt, het jaar daarop JVC met VHS. Hoewel de betamaxcassettes kleiner (en wellicht beter) waren dan VHS haalden deze laatsten het pleit. Philips riposteerde in 1979  met het Video2000-systeem (ook gekend als VCC : Video Compact Cassette). Het was technisch superieur maar kwam te laat om het te halen.

In feite wou SONY het Betamaxsysteem als eigendomsformaat op de markt brengen waarvoor dan door andere fabrikanten royalties zouden moeten worden betaald.  JVC verklaarde dat het VHS-systeem onbeperkt zou mogen worden gebruikt door andere fabrikanten.  JVC heeft een aantal andere firma’s, waaronder MATSUSHITA (de grootste elektronicafirma van Japan die later PANASONIC werd), met zijn argumenten kunnen overtuigen zodat een grote groep werd gevormd.  Het Japanse Ministerie van Internationale Handel en Industrie heeft dan beslist dat het JVC-systeem in Japan als enig geldig systeem zou worden verspreid.  Dit heeft uiteraard een grote weerslag gehad op de overheersing van VHS op de wereldmarkt, niettegenstaande het feit dat Betamax een betere beeldkwaliteit bezat.

VHS (Video Home System)

Het VHS-systeem werd op de markt gebracht in 1976.  Het is een cassettemachine waarvan de bandsnelheid verschillende waarden kan aannemen en dus met dezelfde bandlengte een verschillende opneem/weergeefduur kan hebben.

Afhankelijk van het merk en het type zijn er maximum drie bandsnelheden mogelijk die door SP (Standard Play), LP (Long Play) en EP (Extended Play) worden aangegeven.

De overeenstemmende bandsnelheden zijn: SP : 2,339 cm/s; LP : 1,67 cm/s; EP : 1,11 cm/s.

Er zijn een groot aantal cassettes beschikbaar met verscheidene speelduren.  Die cassettes worden aangeduid door een letter en cijfers.  De cijfers slaan op de speelduur in minuten voor de standaardbandsnelheid van 2,339 cm/s.  De kortste en de langste duur zijn de T-60 en de E-480, die gaan dus van 60 tot 480 minuten.  Het spreekt vanzelf dat de opneem/weergeefduur verdubbelt bij de halvering van de bandsnelheid zoals voor LP en verdrievoudigt voor EP.

De band ligt over iets meer dan 180° omheen de koppentrommel die oorspronkelijk slechts twee videokoppen bezat.  Later werd er nog een stel koppen toegevoegd voor de verbetering van de beeldkwaliteit bij de EP-weergave/opname.  Bij elke koppassage wordt een volledig raster opgenomen/weergegeven.  De trommel draait bijgevolg met een snelheid van 25 omw/s.  De figuur hierna toont het bandtraject.

Het bandtraject van het VHS-systeem

De volgende foto’s tonen een VHS-koppentrommel en de onderkant van de draaiende trommel.

De VHS-koppentrommel met het draaiende en het vaste deel.

      De draaiende trommel.  2.  De videokoppen.  3.  De koppenversterker

De onderkant van de draaiende trommel met twee ensembles van twee koppen (voor SP/LP en EP)

Het spoorformaat is hierna getekend.  Er wordt een enkel audiospoor geschreven van 1 mm breed.  Aan de andere kant van de band staat het stuurspoor dat een breedte heeft van 0,75 mm terwijl de videosporen een breedte hebben van 45 µm zonder tussenruimte.  Om de onderlinge beïnvloeding van de sporen te vermijden hebben de videokoppen een azimut van ± 7°, d.w.z. dat de spleet van kop 1 een hoek vormt t.o.v. de haakse richting van de kopbeweging van +7°; kop 2 heeft dan een azimut van -7°.

Spoorformaat van het VHS-systeem

De schrijfsnelheid bedraagt 4,85 m/s.  Omwille van de lage schrijfsnelheid bewegen de trommel en de band zich in dezelfde richting.  De videosporen vormen een hoek van 6° t.o.v. de rand van de magneetband.  De spoorlengte is nagenoeg 10 cm.

De bandbreedte van het luminantiesignaal is beperkt tot 3 MHz, terwijl het chrominantiesignaal, dat van de luminantie gescheiden is zoals in het U-MATIC-systeem, begrensd is op 400 kHz.  De beeldkwaliteit is navenant.

In 1987 lanceerden de fabrikanten het Super VHS-systeem.  Het luminantiespectrum werd uitgebreid tot 5 MHz zodat de definitie stukken beter werd.  Maar dit systeem heeft nooit veel commercieel succes gekend bij de producers van vooraf opgenomen videobanden.

De VHS-audio

De audio van dit formaat was het zwakke broertje.  Wegens de lage bandsnelheid is het weergegeven spectrum beperkt.  Het ligt tussen 100 Hz en 10 kHz, op voorwaarde dat de bandsnelheid 2,339 cm/s is (SP).  Bij LP en meer nog bij EP wordt de geluidskwaliteit bepaald slecht.  De hoogst opgenomen/weergegeven frequentie daalt tot 4 kHz bij een EP-weergave. 

De signaal/ruisverhouding bij SP bereikt circa 42 dB, wat min of meer aanvaardbaar is, maar er bestaat een sterke niet-lineaire vervorming.

Oorspronkelijk was er op het geluidsspoor enkel monofonie mogelijk.  Later toen de televisie ook in stereo begon uit te zenden, werd dezelfde audiospoorbreedte gebruikt voor de twee stereokanalen, waardoor de individuele spoorbreedte werd gehalveerd en de signaal/ruisverhouding nog slechter werd en bepaald storend overkwam.

In 1984 verscheen het Hifi-audiosysteem.  Dit maakte het mogelijk een vlakke frequentieweergeefkromme te realiseren tot 20 kHz met een signaal/ruisverhouding van 70 dB.  De kanaalscheiding tussen links en rechts bedroeg 70 dB.

Die uitstekende resultaten werden bereikt door het gebruik van de zgn. “AFM = Audio FrequentieModulatie” waarvoor twee bijkomende vliegende koppen nodig waren, zodat het totale aantal tot zes kon opklimmen.

Het linker- en het rechtersignaal moduleren twee verschillende draaggolven in FM die in het videosignaal worden geplaatst tussen het luminantie- en het chrominantiespectrum (onder de 1,6 MHz).  Op die manier wordt een uitstekende geluidskwaliteit bereikt bij elke bandsnelheid.

VHS-C

Voor het gebruik in videocamera’s voor amateurs waren de afmetingen van de cassettes te groot.  Er werd dan een kleinere cassette ontworpen om in videocamera’s te worden gebruikt.   Om die kleine cassettes rechtstreeks in een normale VHS-speler te kunnen weergeven werd een aanpassingscassette gemaakt zoals de foto hierna toont.

Het aanpassingstoestel voor de VHS-C-cassette

Het VHS-systeem heeft het lang volgehouden, maar toen in 1995 de DVD populair werd en er ook op harde schijven van computers en andere toestellen televisieprogramma’s en films konden worden gespeeld, daalde het succes langzaam en werd de productie in de jaren 2000 stopgezet.

In 2014 zijn er in de huiskamers evenwel nog vaak VHS-toestellen te vinden, al was het maar om de talrijke familiale archieven te kunnen weergeven.

1. NOOT.  Alle hiervoor beschreven formaten registreerden in het geval van de kleurentelevisie een composiet signaal (KBOS) in de ene of andere vorm. Het uitgangssignaal was altijd PAL of NTSC.  Het hoofdnadeel van het PAL- of NTSC-signaal is dat de precisie van beeldwisseling bij de montage niet goed genoeg  is.  Bij NTSC is die nauwkeurigheid twee beelden en bij PAL is dat zelfs vier beelden (resp. 4 en 8 rasters).  Mits bij de beeldwisseling een lichte, bijna onzichtbare beeldverschuiving te aanvaarden, kan dat worden teruggebracht tot 1 en 2 beelden, respectievelijk voor NTSC en PAL (2 en 4 rasters).  Bovendien, is het chrominantiespectrum in het beste geval beperkt tot 1,3 MHz bij PAL.  Om precies te zijn 1,3 MHz voor de onderzijband van de 4,43 MHz-kleurenhulpdraaggolf en ongeveer 0,5 MHz voor de bovenzijband.

              Om deze reden heeft de audiovisuele industrie (SONY) een formaat ontworpen, in het begin voornamelijk voor professionele videocamera’s, waarbij de componentensignalen afzonderlijk werden opgenomen, dus het luminantiesignaal (Y) en de twee kleurverschilsignalen U en V.

              De componenten U en V zijn niet dezelfde als die van een PAL-signaal.  De vermenigvuldigingsfactoren werden berekend om een top-tot-top-waarde te verkrijgen die gelijk is aan de maximumamplitude van het Y-signaal.

              Hieruit resulteren de factoren 0,713 voor (R-Y) en 0,564 voor (B-Y).