Quadruplex

2" Quadruplex on Ampexin 1950-luvulla suunnittelema videonauhuristandardi ja samalla ensimmäinen käyttökelpoinen videonauhuri, jossa käytettiin yhtiön keksimää kuvarumpua. Siitä tuli hyvin lyhyessä ajassa erittäin suosittu kuvanauhoitin aluksi Yhdysvalloissa ja myöhemmin ympäri maailmaa TV-asemilla. Standardin englanninkielinen nimi viittaa kuvarummussa pyörineisiin neljään magneettipäähän.

Quadruplex-nauhureissa käytettiin kaksi tuumaa (50,8 mm) leveää magneettinauhaa, joka on yleinen nauhaleveys myös analogisissa moniraitanauhureissa musiikin studioäänityksissä. Suurimmat nauhakelat painoivat noin 10 kg, jotka olivat kohtuullisen kokoisia käsitellä ennen Quadruplexia olleiden kokeilunauhureiden keloihin verrattuna. Kuvarumpuratkaisun myötä nauhan kulutus saatiin laskettua vain 38 cm/s nopeuteen videokuvan pysyessä lähes alkuperäisen TV-kameran tuottaman kuvan kaltaisena.

Ampexin sarjatuotantona valmistama ensimmäinen Quadruplex-nauhuri oli malliltaan VR-1000. Se pystyi ainoastaan tallentamaan ja toistamaan mustavalkoista videokuvaa, mutta pian seuraavan mallin myötä siinä oli mahdollisuus tallentaa ja toistaa värillistä TV-kuvaa.

Nauhuri tallensi videoraidat pystypyyhkäisynä, eli kuvarummun magneettipäät pyörivät poikittain nauhan kulkusuuntaan nähden. Yhden pyyhkäisyraidan lyhyestä fyysisestä pituudesta johtuen sille ei voitu laadullisesti tallentaa kokonaista TV-kuvan puolikenttää, joten se oli jaettava useampaan vierekkäiseen videoraitaan, joista kukin sisälsi noin 16 TV-kuvan vaakajuovaa. Tästä käytetään nimitystä segmentoitu videokuvan tallennus. Menetelmän huonoja puolia ovat ne, että nauhalta ei voida toistaa pysäytyskuvaa, nauhaa ei voida pikakelauksella selata selkeä kuva näkyvillä ja nauhalla olevaa materiaalia ei voida editoida elektronisesti kopioimalla nauhurilta toiselle. Myös muuttuvanopeuksinen videokuvan toisto on täysin mahdotonta.

Aikaisempiin kokeiluvideonauhureihin verrattuna, joissa videosignaali tallennettiin kiinteillä kuvapäillä, otettiin pyörivien videopäiden takia käyttöön elektroninen servo-ohjaus. Tällä tekniikalla kuvarummun pyörimisnopeus saatiin sovitettua nauhaa toistaessa siten, että magneettipäät pyyhkivät nauhaa täsmälleen samoista kohdista kuin tallentaessakin.

Ampex keksi Quadruplex-videonauhureiden kehitystyössä erinomaisen tavan tallentaa monimuotoinen videosignaali häiriöttömästi ja mahdollisimman alkuperäisenä nauhalle. Ajatus lainattiin suoraan radiotekniikasta: Videosignaalin amplituudi (voimakkuus) taajuusmoduloi kantoaaltoa (FM-modulaatio) ja tämä moduloitu kantoaalto tallennettiin videoraidoille. Toistettaessa kantoaallosta poimittiin tallennettu videosignaali.
FM-kantoaallon käyttäminen vähensi merkittävästi nauhakohinan vaikutusta (vrt. AM-radio / ULA-radio). Menetelmää on käytetty kaikissa analogisissa videonauhureissa näihin päiviin saakka. Quadruplex-nauhureissa värikkyyssignaali tallennettiin suoraan sellaisenaan, koska se on jo valmiiksi moduloitu kantoaallolla.
 
Quadruplex-nauhureilla tallennettu ohjelmamateriaali oli tarvittaessa leikattava leikkurilla videoraitojen väleistä ja liitettävä teipillä yhteen, jonka jälkeen leikattu nauha kopioitiin toiselle nauhalle lähetystä varten. Tämä siksi, että liitoskohdat eivät kestäneet useaan kertaan nauhurista läpiajettuna ja ne saattoivat revetä auki varsinkin kuvarummun kohdalla. Nauhojen leikkaamisen apuna käytettiin hienojakoista jauhoa, joka asettui nauhan pinnalle visuaalisesti näyttäen videoraitojen sijainnin. Jokaisessa tapauksessa liitoskohdat aiheuttivat TV-kuvassa väistämättä hetkellisiä synkronointihäiriöitä, joten tämäntapaista editointia yritettiin välttää mahdollisimman paljon. Videonauhoille tallennettiin enemmänkin monikamerakuvauksella ohjattuja TV-ohjelmia, jotka olivat valmiita sellaisenaan lähetykseen.

Ampex käytti videonauhureissaan aluksi teräsmateriaalista valmistettuja videopäitä tavallisten äänipäiden tapaan. Videonauhureiden käyttäjät saattoivatkin yksinkertaisimmillaan puhdistaa kuvarummun magneettipäät pelkällä pahvinpalasen reunalla, jonka annettiin koskettaa magneettipäitä kuvarummun pyöriessä. Myöhemmin nauhureissa yleistyivät ferriittipäät herkemmän sähkömagneettisen välityskykynsä ansiosta ja hauraammasta ominaisuudestaan teräkseen verrattuna kuvapäät oli puhdistettava varovaisuutta noudattaen puhdistusaineilla.

Quadruplex-videonauhurit pysyivät yleisenä standardina peräti 30 vuotta TV-asemien kalustoissa. Jo valmistuessaan se oli kuvanlaadullisesti erittäin kehittynyt videonauhuri tietyistä puutteistaan ja suuresta laitekoostaan huolimatta. 1970-luvun lopulla kehitetty 1" C-formaatti onnistui sen lopulta syrjäyttämään vähintään yhtä laadukkaana ja rakenteeltaan luotettavampana videonauhurina.

Kuvantoistotekniikka