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PRINCIPIOS DE TELEVISION
TELEVISION MONOCROMATICA
Evolucion de las TelecomunicacionesTelephony Telegraphy Telephony Telegraphy Telephony Telephony Telegraphy Radio Telegraphy Telex Facsimile Radio Television Telex Data Facsimile Radio Color TV Cellular Paging Satellite Telex/Facsimile Broadband data Narrowband data Video-teleconferencing Internet Digital radio HDTV DBS Digital cable Cellular PCS 802.11b
Telegraphy
Telephony Telegraphy
1850
1880
1910
1940
1970
1990s
ESPECTRO DE FRECUENCIAS RADIOELECTRICAS Tambin llamado espectro radioelctrico, es un recurso natural de dimensiones limitadas que forma parte del patrimonio de nuestro pas. Su administracin, asignacin de frecuencias y control corresponden al Ministerios de Transportes y Comunicaciones.
TRANSMISION Trasladar informacin de un lugar a otro a travs de un canal de comunicaciones. Esta informacin puede ser: Voz Datos Imagen Vdeo Multimedia (Combinacin de los anteriores).
SISTEMA DE COMUNICACIONES
SISTEMA DE COMUNICACIONES
Reduce el valor de la seal y puede hacerla tan pequea como el ruido y perderla en ste.
SISTEMA DE COMUNICACIONES
Es el resultado de la respuesta imperfecta de un sistema a la seal misma
SISTEMA DE COMUNICACIONES
Es la contaminacin debida a seales externas de la misma naturaleza que el mensaje que queremos transmitir
SISTEMA DE COMUNICACIONES
Es inevitable en cualquier sistema, sin embargo se puede tratar de minimizar.
SERVICIOS DE DIFUSION Son servicio de difusin los servicios de telecomunicaciones en los que la comunicacin se realiza en un solo sentido desde uno o ms puntos de transmisin hacia varios puntos de recepcin. Quien recibe la comunicacin lo hace libremente, captando lo que sea de su inters.
SERVICIOS DE DIFUSIONSe consideran servicios de difusin entre otros, los siguientes: a) Servicio de radiodifusin sonora b) Servicio de radiodifusin de televisin c) Servicio de distribucin de radiodifusin por cable d) Servicio de circuito cerrado de televisin.
ESTACION DE RADIODIFUSION Est conformada por el transmisor o conjunto de transmisores, sistema irradiante, enlaces auxiliares (fsicos o radioelctricos) y/o estudios, destinados a prestar el servicio de radiodifusin.
ESTACION DE RADIODIFUSION La asignacin de frecuencias de operacin se efecta de acuerdo a un Plan Nacional de Asignacion de Frecuencias, al Reglamento de Radiocomunicaciones de la UlT y los convenios internacionales suscritos. Toda estacin radioelctrica que opere en un pas est obligada a trasmitir con la potencia, ancho de banda y en la frecuencia o banda autorizada.
HISTORIA DE LA TELEVISION 1,926 Jhon L. Baird inventa la Televisin Mecnica (USA) Se transmiten las primeras imgenes de televisin mecnica ( USA)
1,928
1,935 David Sarnoff y V. Zworykin realizan la primera transmisin de Televisin Electrnica (USA)
HISTORIA DE LA TELEVISION 1936 Los primeros Programas de Televisin europeos irradiados al aire usaban dos sistemas de barrido diferentes en distintos das, emitidos desde el mismo transmisor. El sistema de John Logie Baird usaba 240 lneas, 50 fps no entrelazado y el sistema competidor EMI usaba 405 lneas, 25 fps entrelazado.
HISTORIA DE LA TELEVISION 1,939 Emisin de Programacin regular de Televisin en USA en distintos formatos
1,941
El Comit Nacional de Sistemas de Televisin de USA (NTSC) decide Normalizar las transmisiones de Televisin (Blanco y Negro)
HISTORIA DE LA TELEVISION 1,941 Las 22 estaciones Televisoras existentes en USA se adaptan al nuevo estndar electrnico RCA disea un Sistema de Televisin a Color compatible con el B/N existente El NTSC adopta el sistema de color de RCA para emisin comercial
1,950
1,953
TELEVISIONLa televisin es la captura, transmisin y presentacin al ojo, de una sucesin de imgenes quietas (cuadros o frames) a una velocidad tal que el cerebro percibe una continuidad entre ellas, reproduciendo as la sensacin de movimiento de la imagen capturada.
TELEVISION En sus orgenes histricos y tcnicos, la televisin comienza con la transmisin y recepcin de imgenes en blanco y negro, es decir, la informacin de brillo de la imagen. El principio de transmisin de TV consiste en dividir en pequeos elementos la imagen.
TRANSMISION DE TELEVISION
SONIDO
AUDIO
IMAGEN
VIDEO
RF
SONY
SISTEMA DE TELEVISIONANTENA TRANSMISORA SEAL DE VIDEO MODULADA EN AMPLITUD SEAL DE AUDIO MODULADA EN FRECUENCIA IMAGEN VIDEO CAMARA DE TELEVISION UNIDAD DE CONTROL TRANSMISOR DE TELEVISION RF.
BLACK GENERADOR SINCRONISMO AMP. R.F. Y CONVERSOR SONIDO AUDIO AMPLIFICADOR DE AUDIO F.I. VIDEO DETECTOR LUMINANCIA
TUBO DE RAYOS CATODICOS
AMPLIFICADOR LUMINANCIA / COLOR
IMAGEN
MICROFONODETECTOR CROMINANCIA CIRCUITOS DE COLOR
SINCRONISMO Y EXPLORACION
PARLANTE DETECTOR DE AUDIO AMPLIFICADOR DE AUDIO
F.I. AUDIO
SONIDO
SISTEMA DE TELEVISIONLa cmara transforma sucesivamente cada uno de los elementos ANTENA individuales en seales TRANSMISORA elctricas de magnitud proporcional a su brillo.VIDEO CAMARA DE TELEVISION UNIDAD DE CONTROL TRANSMISOR DE TELEVISION RF. SEAL DE VIDEO MODULADA EN AMPLITUD SEAL DE AUDIO MODULADA EN FRECUENCIA
IMAGEN
BLACK GENERADOR SINCRONISMO AMP. R.F. Y CONVERSOR SONIDO AUDIO AMPLIFICADOR DE AUDIO F.I. VIDEO DETECTOR LUMINANCIA
TUBO DE RAYOS CATODICOS
AMPLIFICADOR LUMINANCIA / COLOR
IMAGEN
MICROFONODETECTOR CROMINANCIA CIRCUITOS DE COLOR
SINCRONISMO Y EXPLORACION
PARLANTE DETECTOR DE AUDIO AMPLIFICADOR DE AUDIO
F.I. AUDIO
SONIDO
SISTEMA DE TELEVISIONPosteriormente esta seal es transmitida modulando una portadora de R.F.IMAGEN VIDEO CAMARA DE TELEVISION UNIDAD DE CONTROL TRANSMISOR DE TELEVISION RF. ANTENA TRANSMISORA SEAL DE VIDEO MODULADA EN AMPLITUD SEAL DE AUDIO MODULADA EN FRECUENCIA
BLACK GENERADOR SINCRONISMO AMP. R.F. Y CONVERSOR SONIDO AUDIO AMPLIFICADOR DE AUDIO F.I. VIDEO DETECTOR LUMINANCIA
TUBO DE RAYOS CATODICOS
AMPLIFICADOR LUMINANCIA / COLOR
IMAGEN
MICROFONODETECTOR CROMINANCIA CIRCUITOS DE COLOR
SINCRONISMO Y EXPLORACION
PARLANTE DETECTOR DE AUDIO AMPLIFICADOR DE AUDIO
F.I. AUDIO
SONIDO
SISTEMA DE TELEVISIONANTENA TRANSMISORA SEAL DE VIDEO MODULADA EN AMPLITUD SEAL DE AUDIO MODULADA EN FRECUENCIA IMAGEN VIDEO CAMARA DE TELEVISION UNIDAD DE CONTROL TRANSMISOR DE TELEVISION RF.
Despus del procesamiento adecuado en el extremo receptor, la citada informacin se aplica a otro conversor electrooptico pero a la inversa, y reproduce la distribucin de brillo de la imagen original sobre una pantallaTUBO DE RAYOS CATODICOS
BLACK GENERADOR SINCRONISMO AMP. R.F. Y CONVERSOR SONIDO AUDIO AMPLIFICADOR DE AUDIO F.I. VIDEO DETECTOR LUMINANCIA
AMPLIFICADOR LUMINANCIA / COLOR
IMAGEN
MICROFONODETECTOR CROMINANCIA CIRCUITOS DE COLOR
SINCRONISMO Y EXPLORACION
PARLANTE DETECTOR DE AUDIO AMPLIFICADOR DE AUDIO
F.I. AUDIO
SONIDO
COMO FUNCIONA LA TV?Una imagen en Televisin est compuesta `por 525 lneas Cada lnea est compuesta por elementos de imagen o Pxeles Se transmite lnea por lnea al aire a gran velocidad Debido a la velocidad de transmisin el ojo ve la imagen como un todo
Si hubiera ms lneas, la imagen sera ms ntida !!
CINE para que el cine fuese posible era necesario que la cmara hiciera varias operaciones precisas. La pelcula no poda solamente pasar frente al lente, haciendo esto se generaba un movimiento terriblemente borrosos, es por ello que fue necesario desarrollar un mecanismo que detenga la pelcula frente al lente una fraccin de segundo y despus corra nuevamente aprovechando el fenmeno de la persistencia de la visin.
PERSISTENCIA DE LA VISION Capacidad del ojo humano de retener una imagen por un corto tiempo, an cuando el objeto se encuentre fuera del campo de visin. Dado que el ojo retiene la imagen durante aproximadamente 1/20 de segundo (0.05 seg.) todos los elementos de la imagen deben transmitirse dentro de 1/20 de segundo si se pretende que el ojo vea la escena de una vez.
CINE Pero esto no era suficiente, se haca necesario que este detencin de la pelcula coincidiera con el paso de luz y cuando la pelcula corriese se obstruyera el paso de luz a travs del lente; as nace el obturador (shutter).
ILUSION DE MOVIMIENTO1 2 3
22 23 24 EN CINE SE TRANSMITEN 24 CUADROS POR SEGUNDO
PARPADEO (FLICKER) Para que el cerebro perciba una continuidad de movimiento debe verificarse lo siguiente: La exploracion de la seal (frecuencia de "muestreo) debe ser suficientemente alta para que el movimiento sea continuo y no a saltos.
Sin embargo, se comprob que la frecuencia de "muestreo" debe ser aun mas alta, para evitar el as llamado "FLICKER" ("PARPADEO")
FLICKEREn efecto, contrariamente a lo que poda esperarse, a medida que se excita con mayor luminosidad, la persistencia del ojo disminuye, de manera que imgenes muy brillantes requieren rpida repeticin para que no se desvanezcan provocando el "FLICKER". Esto se descubri en los cines cuando por mejoras tecnolgicas, se fue aumentando la potencia de los proyectores.
Solucin del Flicker en cinematografaComo 24 f/s no eran suficientes para resolver el problema del parpadeo, se resolvi darle dos "golpes" de luz al ojo por cada frame, a los efectos de aumentar la persistencia. Esto se logr colocando en el proyector, entre la pantalla y el film, un obturador rotativo de dos hojas .
Solucin del Flicker en cinematografaEl movimiento de este "SHUTTER" est sincronizado con el film de manera que obtura la luz brevemente mientras el film se encuentra fijo. De esta manera el "golpe" de luz al ojo se realiza 48 veces por segundo, resolviendo el problema del flicker. El movimiento de la accin no varia porque la velocidad del film sigue siendo la misma: 24 f/s.
ILUSION DE MOVIMIENTO EN TELEVISION Para lograr la ilusin de movimiento (tiempo real) se deban transmitr 30 cuadros o frames por segundo. Cada frame estaba compuesto por 525 lneas (Norma M) Pero aqui tambin se presentaba el problema del flicker
EL PROBLEMA DEL PARPADEO
30 29 28 27 26 25
4
3
2
1
Para evitar el parpadeo en Televisin se busc una solucin que no implicara aumentar el nmero de Cuadros y por tanto el Ancho de Banda
BARRIDO ENTRELAZADO(Interlaced Scanning) El barrido entrelazado fue un ingenioso dispositivo, inventado con la televisin misma, para eliminar el flicker.
BARRIDO ENTRELAZADOCon el barrido entrelazado, el "frame" o cuadro est compuesto por dos "fields" o campos (el campo par y el impar) obviamente al doble de la frecuencia de cuadro: cada dos fields hay un frame. Cada field o campo es un "golpe de luz " en la retina, equivalente al realizado por el obturador en el proyector cinematogrfico, logrando as la eliminacin del flicker.
Los campos de un entrelazado 2:1
Los campos de un entrelazado 2:1
Cuadro completo Barrido entrelazado 2:1
La mezcla entrelazada de ambos Campos nos da un Cuadro que es la imagen de 525 lneas
BARRIDO ENTRELAZADO1/60 s 1/60 s 1/30 s
+Campo par 262.5 lneas Campo impar 262.5 lneas
=Cuadro completo 525 lneas
FRECUENCIAS Y PERIODOS La frecuencia de lnea fh es igual al nmero de lneas por cuadro por el nmero de cuadros por segundo: fh = 525 x 30 = 15,750 Hz
La frecuencia de campo fv es igual a 2 veces fh entre el nmero de lneas por cuadro:fv = 2 x 15750 525 = 60 Hz
FRECUENCIAS Y PERIODOS Aplicando inversas, se tiene que el periodo de deflexin horizontal es: Th 63.5s y el de deflexin vertical: Tv = 16.6 ms.
TIEMPOS DE RETRAZADOLa norma establece que los tiempos llamados de retrazado horizontal y vertical valen: Tfh = 0.18 . Th = 10.16s. Tfv = 0.08 . Tv = 1.328 ms.
Durante estos lapsos de tiempo se debe borrar el haz, para no distorsionar la imagen. Deduciendo estos tiempos de los de Th y Tv, quedan entonces los tiempos activos iguales a: Tact h = Th Tfh = Th.(1-0.18) = 52.07s. Tact v = Tv Tfv = Tv.(1-0.08) = 15.274 ms.
BARRIDOS Y RETORNOS
IMAGEN ACTIVABorrado Vertical 42 lneas/cuadro
Area de cuadro activo 483 lneas
De las 525 lneas barridas, un 8% no sern vistas, quedando, 483 lneas con imagen, conocidas como lneas activas L = L(1-0.08) = 483 lneas
Borrado Horizontal 10.7 seg
52.07 seg
POLARIDAD DE MODULACION La polaridad de la modulacin es negativa, lo que significa que los puntos ms brillantes corresponden a valores bajos de amplitud de portadora y los picos de sincronismo a los valores de mayor amplitud de la misma. De esta manera se consigue optimizar el uso del transmisor, requiriendo mxima potencia solo por breves periodos de tiempo.
SEAL DE VIDEOSeal de video00 -
Sincronismo Horizontal Nivel Mximo Nivel de Borrado Siguiente lnea Pulso de Borrado
Amplitud %5 -
0
Nivel de Blanco
5
Inicio de lnea lnea 0-
Fin de
Adems de los impulsos de imagen, se transmiten seales especiales con el propsito de sincronizar el proceso de barrido que se cumple en el receptor con el de la cmara y tambin para la eliminacin de los trazos de retorno.
FORMA DE ONDA DE LA SEAL DE TVmV1000
IRE100
BORRADO
300
0
0
-40
SINCRONISMO
STANDAR DE TELEVISIN BLANCO Y NEGRO NTSC-1 (1941) Sistema de barrido 525 lneas por cuadro 30 cuadros(60 campos)/seg. Frec. Horizontal 15,750 hz. Relacin de aspecto 4 : 3 Frec. vertical 60 hz. Ancho de Banda 6 Mhz Modulacin de video AM - VSB Modulacin de audio En Frecuencia
ANCHO DE BANDALa cantidad de informacin que puede transmitirse en un momento dado. ITU-R 601 asigna un ancho de banda para la seal analgica de brillo o luminancia de 4.2 Mhz Segn el CCIR, en la norma EIA, se dispone de un ancho de banda de 6MHz
ACUICIDAD VISUAL Para calcular el nmero de elementos reales que el ojo puede resolver, multiplicamos el nmero de lneas activas por el factor de Kell Entonces:Nv = L x FkDonde: Nv = Numero de elementos de imagen a resolver L = Lneas activas Fk = Factor de Kell = 0.7
Dando valores obtenemos Nv 338 lneas
CALCULO DEL ANCHO DE BANDAUn sistema de TV de 525 lneas y relacin de aspecto 4:3 necesita mantener 4/3 Nv elementos de imagen horizontales para ser resuelto, entonces: 338 x 4/3 451 elementos horizontales Una imagen de 451 elementos horizontales resulta en una seal elctrica con aproximadamente 225.5 ciclos durante la lnea activa (un ciclo equivaldra a un elemento blanco y un elemento negro).
CALCULO DEL ANCHO DE BANDAComo el tiempo activo de linea Tact h = 52.07s. entonces la duracin de un ciclo simple ser: T = 52.07 s 0.2309 s 225.5 La frecuencia fundamental resultante para barrido horizontal de 451 elementos horizontales ser: F= 1 = T 1 0.2309 4.33 Mhz
ANCHO DE BANDA DEL CANAL DE TELEVISION1.25 MHZ 4.5 MHZ
PV PA
4.2 MHZ
BLI1 2
BLS3 4 5 6
ANCHO DE BANDA DEL CANAL DE TELEVISION La seal de video est modulada poramplitud y toma casi el total del ancho del canal.1.25 MHZ 4.5 MHZ
PV PA
4.2 MHZ
BLI1 2
BLS3 4 5 6
ANCHO DE BANDA DEL CANAL DE TELEVISION La portadora de sonido est1.25 MHZ
modulada por frecuencia, con una desviacin mxima de 25 kilociclos, lo que corresponde a un ancho de canal de unos 50 kilociclos. 4.5 MHZPV PA
4.2 MHZ
BLI1 2
BLS3 4 5 6
ANCHO DE BANDA DEL CANAL DE TELEVISIONLa portadora de la imagen est 1,25 Mhz por arriba del lmite inferior del canal.1.25 MHZ 4.5 MHZ
PV PA
4.2 MHZ
BLI1 2
BLS3 4 5 6
ANCHO DE BANDA DEL CANAL DE TELEVISION La portadora de sonido est a 0,25 Mhzpor debajo del lmite superior del canal, dejando as una separacin de 4,5 Mhz entre ambas portadoras.1.25 MHZ 4.5 MHZ
PV PA
4.2 MHZ
BLI1 2
BLS3 4 5 6
ANCHO DE BANDA DEL CANAL DE TELEVISION La banda lateral superior se extiende1.25 MHZ
aproximadamente 4.2 Mhz por arriba de la portadora, mientras que la banda lateral inferior se extiende sobre slo 0,75 Mhz por abajo MHZ portadora. 4.5 de laPV PA
4.2 MHZ
BLI1 2
BLS3 4 5 6
ANCHO DE BANDA DEL CANAL DE TELEVISIONLa porcin plana de la seal de video tiene aproximadamente 4,75 Mhz de ancho, con bandas de proteccin de 0,5 Mhz dispuestas arriba y abajo de las bandas laterales.1.25 MHZ 4.5 MHZ
PV PA
4.2 MHZ
BLI1 2
BLS3 4 5 6
Bandas de Proteccion
ANCHO DE BANDA DEL CANAL DE TELEVISIONEstas bandas de proteccin tienen por objeto impedir que la seal de video se meta, por una parte, en el canal de sonido y. por la otra, en el canal inferior adyacente.1.25 MHZ 4.5 MHZ
PV PA
4.2 MHZ
BLI1 2
BLS3 4 5 6
Bandas de Proteccion
ANCHO DE BANDA DEL CANAL DE TELEVISIONLa seal de sonido se trasmite por medio de modulacin de frecuencia de una portadora de R.F. La desviacin de frecuencia es de 50Khz 1.25 MHZ 4.5 MHZ
PV PA
4.2 MHZ
BLI1 2
BLS3 4 5 6
CANALES DE TELEVISIN NORMA MPV PS PV PS PV PS PV PS PV PS
CANAL 254 MHZ
CANAL 360 MHZ
CANAL 466 MHZ 72 MHZ
CANAL 576 MHZ
CANAL 682 MHZ 88 MHZ
FM
PV
PS PV
PS PV
PSPV
PS PV
PS PV
PS PV
PS
CANAL 7174 MHZ
CANAL 8180 MHZ
CANAL 9186 MHZ
CANAL 10
CANAL 11198 MHZ
CANAL 12204 MHZ
CANAL 13216 MHZ
192 MHZ
210 MHZ
PLAN DE FRECUENCIAS CATVVHF BANDA 1SUB BANDA 2 3 4 5 6
ESPECIAL FM88
BANDA MEDIA15 16 17 18 19 20 21 22 7
VHF BANDA III8 9 10 11 12
98 A2
99 A1
14
260
3
470
580
6
A120
B130
C
D140
E150
F
G160
H
I170
7
8180
9190
10
11200
12210
5 42
50
100 108
SUPERBANDA13 23 24 25 26 27 34 35 36 37 38 39 40
HIPERBANDA41 47 48 49 50 51 52 53MHz
13210 400
J220
K230
L
M
N240 ........... 280
U
V290
W
AA BB CC DD300 310 320
EE
KK330 ...............
LL MM NN OO370 380
PP QQ390
TELEVISION A COLOR
ESPECTRO DE LUZ VISIBLE
TEORIA DEL COLOR Experimento de NewtonLuz Blanca
Colores Visibles
PRISMA
Teoria de los 3 colores y mezcla aditiva La teora en cuestin establece que se pueden reproducir los colores espectrales a partir de 3 de ellos, si estos cumplen la condicin de ser primarios. Un color (del conjunto de 3) es primario si no puede ser obtenido por mezcla de los otros 2.
MEZCLA DE COLOR Combinando estos 3 colores, a los que se les llama Colores Fundamentales o Primarios, se pueden obtener todos los colores del espectro visible
Teoria de los 3 colores y mezcla aditiva Los colores primarios elegidos son Rojo ( R ) Verde ( V ) Azul ( A ).
Se deduce que 2 de ellos se encuentran prximos a los extremos del espectro visible y el restante en el centro del mismo.
ESPECTRO DE LUZ VISIBLE L U Z V I S I B L E Ultravioletas
Infrarrojos
COMPATIBILIDAD Significa que un Televisor B/N pueda captar un programa a Color ( en blanco y negro obviamente) o que un televisor a color pueda captar un programa B/N sin necesidad de agregar ningn equipo adicional.
COMPATIBILIDAD Para que exista compatibilidad no debe variar el formato ni el nmero de lneas, de campos ni de cuadros. Adems tampoco debe variar la forma de onda de la seal de TV ni el Ancho de Banda del Canal (6MHZ)
CURVA DE VISIBILIDAD RELATIVA
En la curva de sensibilidad del ojo, las abscisas correspondientes a los 3 colores primarios tienen como ordenadas 0.47 (rojo), 0.92 (verde) y 0.17 (azul). Se puede obtener el blanco en funcin de estos tres colores Y=f(R,G,B)Vy = Kr . Vr + Kg . Vg + Kb . Vb 0 < Vi < 1V siendo Vi las tensiones RGB y luminancia
TELEVISION A COLORComo la suma de los 3 coeficientes es igual a 1.56 se normalizan los valores como sigue: Kr = 0.47 / 1.56 = 0.3 Kg = 0.92 / 1.56 = 0.59 Kb = 0.17 / 1.56 = 0.11 Por lo tanto el blanco a partir de RGB se obtiene de: Y = 0.3R + 0.59G + 0.11B
TELEVISION A COLOR En lugar de transmitir la seal de los tres colores (RGB), enviamos informacin de las caractersticas del color captado. El color tiene tres caractersticas bsicas: Brillo Matiz Saturacin
BRILLO O LUMINANCIA Medicin luminosa de la intensidad de la radiacin. Subjetivamente se habla de luminosidad y se dice que un color tiene mucho brillo (claro) o poco brillo (oscuro). Se le puede simbolizar con L y su unidad de medida es [Cd/m^2].
BRILLO O LUMINANCIA Define cuanta luz recibe un objeto. En Televisin significa la iluminacin que irradia el objeto a color hacia la cmara
MATIZ Tambin llamada Longitud de onda predominante. Es la longitud de la radiacin monocromtica correspondiente. Subjetivamente se habla de matiz o tono y se dice que un color es amarillo, verde, azul, etc. Se le puede simbolizar con ld y su unidad es [nm] o [mm ] o tambin el Angstrom (un Angstrom 1010 m).
MATIZ Define el color en s. Tambin se le llama tonalidad del color Ejemplo: Un objeto o es verde, o azul, o amarillo, o rojo, etc.
SATURACION Magnitud de la dilucion de un color en blanco. Se representa por un ndice variable entre 0 y 1. Subjetivamente se habla de saturacin. Y se dice por ejemplo que un color rosa (mezcla de rojo con blanco) esta poco saturado en contraposicin de un rojo que s lo esta. Se lo puede simbolizar con r .
SATURACION Define la pureza del color. Significa cuanto de blanco tiene un color determinado Ejemplo: Existe un azul marino, azul cielo, azul claro, celeste, etc. El Matiz es el mismo ( no deja de ser azul), pero la pureza vara
TELEVISION A COLOR En 1,952 se adopta el Sistema de Televisin a Color NTSC-2 el cual era compatible con los receptores monocromticos existentes
SEALES DIFERENCIA DE COLOR Para poder transmitir informacin de las caractersticas del color se utiliza la seal diferencia de color Esta consiste en eliminar la informacin de luminancia de las seales de color
COMO CAPTA LOS COLORES LA CAMARA DE TVCCD ROJO
La imagen captada contiene componentes de rojo, verde o azul
CCD VERDE
SEAL R SEAL G AMPLIF SEAL B
CCD AZUL Lente Los FILTROS DICROICOS separan las componentes de color para llevarlas a sus CCDs respectivos
TELEVISION A COLOR Para mantener la compatibilidad, los 3 colores se deben empaquetar en la seal de video a fin de mantener el ancho de banda de 4.2 Mhz y se puede transmitir una sola seal. Adems cada color contiene su correspondiente brillo, matiz y saturacin.
SEALES DIFERENCIA DE COLOR En cada elemento CCD se resta a la informacin de Color que capta, el valor del brillo (Y) que tambin est captando y que es el mismo para los tres CCDs As obtenemos las seales: R-Y G-Y B-Y
SEALES DIFERENCIA DE COLOR Basta con enviar slo las seales R-Y y B-Y junto con el brillo para obtener televisin a Color. Recuerde que Y es la informacin de LUMINANCIA o brillo (blanco) y la suma de R+G+B = Y
TELEVISION A COLOR
Cada color tiene su correspondiente valor de brillo Para mantener la compatibilidad, un Televisor B/N puede reproducir una seal a color como variaciones de grises
LUMINANCIA RELATIVA BLANCO AMARILLO CYANO VERDE MAGENTA ROJO AZUL NEGRO Y Yl Cy G Mg R B Bl = 0.3R+0.59G+0.11B = 0.3R+O.59G = 0.59G+0.11B = 0.59G = 0.3R+0.11B = 0.3R = 0.11B =0 =1 = 0.89 = 0.7 = 0.59 = 0.41 = 0.3 = 0.11 =0
LUMINANCIA RELATIVAmV100
IRE100 89 70 59 41 30 11 0
B Yl Cy G Mg R B Bl
0
-40
SEALES DIFERENCIA DE COLOR En Televisin la seal de Brillo o Luminancia (Y) se obtiene de : Y = 0.3R + 0.59G + 0.11B Por lo tanto : R-Y = 0.7R - 0.59G - 0.11B B-Y = -0.3R - 0.59G + 0.89B
SEAL DIFERENCIA DE COLOR Si slo se transmitiera seal roja:R-Y = 0.7R - 0.59G - 0.11B B-Y = -0.3R - 0.59G + 0.89B G = B = 0, entonces: R-Y = 0.7 B-Y = -0.3
SEAL DIFERENCIA DE COLOR Haciendo la misma operacin para el azul y el verde obtenemos: Rojo R-Y = 07 B-Y = -0.3 Verde Azul R-Y = -0.59 B-Y = -0.59 R-Y = -0.11 B-Y = 0.89
SEAL DIFERENCIA DE COLOR Se busca modular las seales R-Y y B-Y de tal manera que transmitan las caractersticas del color (matiz y saturacin) adems de la seal de brillo que es inherente a la seal monocromtica. Todo esto dentro de la misma seal de televisin. Tcnicamente esto es posible modulando en cuadratura R-Y y B-Y.
SEAL DIFERENCIA DE COLOR EN FORMA VECTORIALR-Y
Rojo
R-Y = 07 B-Y = -0.3
Verde
R-Y = -0.59 B-Y = -0.59
R O YL
MG
Azul
R-Y = -0.11 B-Y = 0.89
B-Y B
G CY
SEAL BARRAS DE COLOR EN FORMA VECTORIALR-Y
R
MG
YL B-Y B
G CY
MODULACION DE LA SEAL DE COLORModulador Modulador Balanceado Balanceado
R-Y
90
+
CrominanciaS(t) = (B-Y)Cos( t)+(R-Y)Cos( t+90)
Oscilador Oscilador Sub Portadora Sub Portadora
B-Y
Modulador Modulador Balanceado Balanceado
Las seales B-Y y R-Y se aplican a moduladores separados. Al mismo tiempo se aplican portadoras a cada modulador, pero con un desfase de 90 entre s. Despus de moduladas en amplitud dichas portadoras son combinadas para formar la portadora resultante
INCLUSION DE LA SEAL DE COLOR El ancho de banda de la seal de video es de 4.2Mhz pero esto significa que cada ciclo ocupa este valor, porque la energa no se reparte contnuamente de uno a otro extremo de la banda sino que existe en forma de agrupaciones o concentraciones de energa separadas por una frecuencia de 15750 hz.
SUB PORTADORA DE COLOR
Alrededor de cada armnico hay concentradas un nmero de bandas laterales originadas opr la exploracin vertical de la imagen y por consiguiente cada una de estas bandas laterales est separada de la siguiente 60 Hz. Se podran utilizar los espacios vacios para intercalar una segunda seal, en este caso la seal de color
SUB PORTADORA DE COLOR
Tomando un mltiplo impar de 7.875, hacemos que la segunda seal est situada entre las aglomeraciones de energa producidas por la primera seal, y no interferirn ambas. La aplicacin del principio de intercalacin hace posible proveer una seal de color en la misma banda de paso ocupada slo por la seal monocromtica.
SUB PORTADORA DE COLOREL VALOR DE LA SUBPORTADORA DE COLOR ES IGUAL A 3.58 Mhz ESTO ES IGUAL A LA MITAD DE fh MULTIPLICADO POR 455
CARACTERISITICAS DEL OJO HUMANO- Solo capta colores de objetos grandes - Para objetos pequeos no distingue los colores reales, slo capta dos colores (rojo-naranja), (verde-azul) - Con poca iluminacin distingue los objetos como variaciones de brillo (sin color)
CARACTERISITICAS DEL OJO HUMANO El Ojo humano tiende a perder su capacidad de distinguir el color cuando se reduce el tamao del objeto. As los objetos menores a un cierto tamao (de frecuencias superiores a 1.5 MHz) proporcionan al ojo nicamente informacin de luminancia. Por lo tanto, no es necesario que la informacin de crominancia supere 1.5 MHz de ancho de banda.
CARACTERISITICAS DEL OJO HUMANO De este modo, los objetos muy pequeos (mayores a 1.5 MHz) se transmiten en blanco y negro. Los elementos que se encuentran entre las frecuencias de 0.5 MHz a 1.5 MHz se pueden reproducir aceptablemente con los colores primarios. Se ha comprobado que los colores Rojo, Naranja, Verde y Cyan tienen mejor respuesta para la reproduccin de dichos elementos.
Seales I y Q En el sistema NTSC, en lugar de modular la crominancia segn sus coordenadas B-Y y R-Y, se rotaron los ejes hacia 33 grados, a los que se llamo eje Q y 123 grados, al que se llamo I. Estos ejes se eligieron as, pensando que el eje I era el de la zona de mejor resolucin del ojo; y que el Q era el de menor resolucin del mismo.
Seales I y Q La polaridad positiva de Q es Magenta, mientras que la polaridad negativa es Verde. Por su parte, la polaridad positiva de I es Naranja, y la polaridad negativa es Cyan
Seales I y Q Se sabe que el ojo humano es ms sensible a las variaciones del eje Naranja-Cyan que a las del Magenta-Verde. Por ello, el eje Naranja-Cyan o seal I tendr un ancho de banda de 1.5 MHz, mientras que el eje Magenta-Verde o seal Q tendr un ancho de banda de 0.5 MHz
POSICION DE LAS SEALES IyQ
Seales I y Q Dichas seales son moduladas en cuadratura o QAM, con portadora suprimida. Pero hay que notar que en el caso de que la seal I fuera transmitida en ambas bandas laterales, sta se sobrepondra a la portadora de audio. Por lo anterior, nicamente se transmite la banda lateral inferior. La banda lateral superior para ambas seales (I y Q) queda restringida a 0.5 MHz.
DISTRIBUCION DE LA SEAL DE VIDEO DE COLOR EN SU BANDA DE PASO
MODULACION EN CUADRATURA DE LA SEALES I y Q
MODULACION EN CUADRATURA Modular en cuadratura supone el empleo de dos moduladores de amplitud con idntica frecuencia, pero con fase en cuadratura (90 entre s), a los que se aplican los voltajes de diferencia de color, procediendo a la suma vectorial de la salida de los dos moduladores mediante un sumador lineal.
MODULACION EN CUADRATURAPodemos describir la ecuacin de esta modulacin como:
Al modular las dos componentes en cuadratura, estaremos generando una tercera componente (que en nuestro caso ser denominada Crominancia (C)
CROMINANCIALa componente R Y modula el eje I (que se encuentra desviado en 57 de fase con respecto a la subportadora o "Burst") La componente B Y modula al eje Q (modulado en cuadratura, es decir, a 90 con respecto a la seal Q), Se obtiene en la salida del sumador lineal un mdulo |C| representativo de la saturacin de color (Magnitud de la crominancia) y un argumento que define al tinte (tambin denominado tono o matiz) de color (Fase de la crominancia).
CROMINANCIASus expresiones simplificadas son:
Los valores de R Y y B Y deben multiplicarse por unos factores de correccin. R Y se multiplica por 0.877, mientras que B Y se multiplica por 0.493
CROMINANCIA Lo anterior es para evitar que los vectores resultantes tengan variaciones muy grandes en amplitud de unos colores a otros. Esta modificacin mantiene las amplitudes de la seal de crominancia con colores saturados dentro de lmites aceptables, disminuyendo problemas en la modulacin.
VALORES I y Q CORREGIDOSDe ah entonces, los valores de I y Q corregidos con este factor sern los siguientes:
BURST Dado que las seales I y Q son marcadamente sensibles a la fase, debe insertarse alguna referencia de dicha fase. La referencia de fase consiste en un "paquete" o burst de 8 a 10 ciclos de la frecuencia de la subportadora. Esta referencia se coloca despus de cada pulso horizontal y est incluida en el back porch del pulso de sincrona horizontal.
BURST La subportadora de color realmente no se transmite, solo sus bandas laterales. Por lo tanto en el receptor se debe reinsertar la subportadora para poder demodular las seales de color. Para mantener la fase de la portadora reinsertada se enva con la seal de video un tren de impulsos de color llamado BURST el cual sirve para sincronizar la fase del receptor con la fase del transmisor.
SEAL DE VIDEO COLOR
SEAL DE BARRAS DE COLOR EN FORMA DE ONDAmV IRE100
B Yl Cy G Mg R B Bl
0
0
-40
SEAL DE BARRAS DE COLOR COMO INFORMACION DE CROMINANCIA
SEAL DE BARRAS DE COLOR CIQ
PROCESO DE CODIFICACION DE COLORSEAL DIFERENCIA DE COLOR Y, R-Y, B-Y BETACAM SEAL SUPER VIDEO S-VIDEO Y/C S-VHS
SEAL R SEAL G SEAL B PROCESADOR DE VIDEO
SEAL R SEAL G SEAL B
Y
DELAY SEAL VIDEO COMPUESTO NTSC
Y
(-)SEAL R-Y MODULADOR
C
(-)
SEAL B-Y
MODIFICACION DE LAS FRECUENCIAS fh y fv Cuando apareci la televisin color fue necesario cambiar las frecuencia de barrido horizontal y vertical a los efectos de lograr entre otros la relacin exacta entre la frecuencia de lnea y la subportadora de color y la exacta diferencia de 4.5 Mhz entre la portadora de video y de audio en el espectro radioelctrico y evitar batidos entre la portadora de video y la subportadora de color.
MODIFICACION DE LAS FRECUENCIAS fh y fv Se eligi la frecuencia de exploracin horizontal de modo que la separacin de la portadora de sonido de 4.5 Mhz sea el armnico de orden 286 de la nueva frecuencia de lnea con el fin que la frecuencia de batido producida por la integracin de la seal subportadora con la portadora de sonido sea un mltiplo impar de la frecuencia de exploracin de media lnea.
MODIFICACION DE LAS FRECUENCIAS fh y fvfh = 4.5Mhz 286 = 15,734.264 Hz Entonces se elige la subportadora de color de modo que sea igual a 455 multiplicado por la mitad de este valor: fcolor = 455 x 15734.264 2 = 3.579745 Mhz
MODIFICACION DE LAS FRECUENCIAS fh y fv La diferencia o batido entre 3.579745 y 4.5 Mhz es 0.920045 Mhz que a su vez es el armnico de orden 117 de la frecuencia de exploracin de media lnea. As se conserva el entrelazado de frecuencias.
MODIFICACION DE LAS FRECUENCIAS fh y fv La frecuencia de campo debe ser alterada para conservar su posicin relativa con respecto a la frecuencia de lnea. Como la frecuencia de exploracin vertical es igual a 2/525 multiplicado por fh, entonces: fv = 2 x 15734.264 525 = 59.94 Hz
RECEPTOR DE TELEVISION
PANTALLA DEL TELEVISOR
SISTEMAS DE TELEVISION A COLOR ANALOGICOS NTSC National Television System Committee PAL Phase Alternation Line SECAM Systeme Electronique Couleur Avec Memoire
SISTEMAS DE TELEVISION A COLOR ANALOGICOSSISTEMA Lneas por cuadro Campos por segundo Banda de Luminancia Banda de Crominancia Funcionamiento desde NTSC 525 60 4.2 2 x 3.58 1941/54 PAL 625 50 5 2 x 4.43 1967 1967 SECAM 625 50 6
Sistema PAL Est basado en la conversin de lnea alternativa de fase. Tiene su zona de influencia en los principales pases europeos, ya que todos los equipos de reproduccin y grabacin de video se fabrican segn esta norma. Este formato emplea 625 lneas de color para componer las imgenes
Sistema NTSC Creado en Estados Unidos, es la norma que siguen todos los dispositivos fabricados en dicho pas. Emplea 525 lneas de color.
Sistema SECAM Color secuencial en memoria. Diseado en Francia y empleado en este pas y sus zonas de influencia, emplea 625 lneas de color. Existen dos versiones del mismo: SECAM A: es incompatible con el sistema PAL. SECAM B: permite los dos formatos, denominndose PAL-SECAM
OTROS STANDARES INTERNACIONALESSISTEMA LINEAS ANCHO DE BANDA TOTAL 7 Mhz 8 Mhz 6 Mhz 6 Mhz BANDA DE VIDEO 5.0 Mhz 6.0 Mhz 4.2 Mhz 4.2 Mhz SEPARACION VIDEO/SONIDO 5.75 Mhz 6.5 Mhz 4.5 Mhz 4.5 Mhz B L M N 625 625 525 625
NORMA PALMLINE/FIELD Fh Fv Fsc Bandwidth Sound 525/60 15.750 Khz 59.60 Hz 3.579545 Mhz 4.2 Mhz 4.5 Mhz LINE/FIELD Fh Fv Fsc Bandwidth Sound
N625/50 15.625 Khz 50 Hz 4.433618 Mhz 5.0 Mhz 5.5 Mhz