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Sistemas de TelevisiónSistemas de Televisión

Capítulo II:

Fundamentos Básicos de Televisión

Los Dispositivos de Imagen de la CámaraLos Dispositivos de Imagen de la Cámara

• Las lentes de una cámara de televisión forman una imagen en un blanco (target) fotosensible en el interior de la cámara, de la misma forma que una cámara cinematográfica forma una imagen en el negativo.

• Las cámaras de televisión utilizan unos receptores fotosensibles de estado sólido llamados CCDs que son capaces de detectar las diferencias de brillo en diferentes puntos durante una imagen.

• La superficie de un CCD (también llamados chips) contiene de cientos de miles a millones de pixeles (de "picture element" o elemento de imagen), cada uno de los cuales responde electrónicamente a una cantidad de luz enfocada en su superficie.

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Los Dispositivos de Imagen de la CámaraLos Dispositivos de Imagen de la Cámara• Las diferencias en el brillo de la

imagen detectadas en cada uno de estos puntos en la superficie del CCD son transformados en voltajes eléctricos. Entre más brillante la luz, mas voltaje es generado.

• El voltaje de cada uno de estos puntos puede ser "leído" en un circuito electrónico de tipo línea-por-línea. El proceso es continuamente repetido creando una secuencia constante de información de campos y cuadros cambiantes.

• En el receptor de TV, se invierte el proceso. Los voltajes de los pixeles generados en la cámara son convertidos en luz, que es la imagen resultante que vemos en la pantalla de TV.

Captación y Reproducción de la imagenCaptación y Reproducción de la imagen

Línea

Fin de línea = ISH

Imagen

Fin de una Imagen = ISV

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Relación de Aspecto de la pantallaRelación de Aspecto de la pantalla

• Relación entre el ancho y el alto de la pantalla

Relación de Aspecto de la pantallaRelación de Aspecto de la pantalla

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Relación de Aspecto de la pantallaRelación de Aspecto de la pantalla

La conversión de 16:9 HDTV/DTV al formato 4:3

Relación de Aspecto de la pantallaRelación de Aspecto de la pantallaLa conversión de 16:9 HDTV/DTV al formato 4:3

Existen tres formas de hacerlo. - Primero, puede recortarse los lados de la imagen.- Segundo, hacer una compresión de la imagen-Tercera técnica llamada "letterbox", donde se ve el cuadro entero dejando dos bandas negras arriba y debajo del cuadro.

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Relación entre el funcionamiento del ojo y la Relación entre el funcionamiento del ojo y la frecuencia de imagen.frecuencia de imagen.

• El funcionamiento del cine se basa en una propiedad de la retina del ojo humano conocida como principio de la persistencia de las impresiones retinianas.

• Cuando el cristalino enfoca una imagen sobre la retina, los impulsos nerviosos que llegan al cerebro son estimulados por la secreción de unos fotopigmentos específicos, cuya actividad química persiste si la imagen desaparece repentinamente, manteniéndose la estimulación de las señales nerviosas durante un breve periodo de tiempo.

• Cuando la luz de ambiente está a un nivel bajo se dice que la retina está adaptada a la oscuridad y la actividad nerviosa persiste durante un tiempo aún mayor.

• Por esta razón si una lámpara que gira en círculos en una habitación oscura, aparece a los ojos del espectador como un círculo continuo, ya que la fuente de luz vuelve una y otra vez a la misma posición, antes de que la actividad de la retina haya decaído apreciablemente.

• Las salas de cine están a oscuras, de modo que las retinas de los espectadores están adaptadas a dicha oscuridad, llegándoles una sucesión de imágenes fijas proyectadas en la pantalla a una gran velocidad, de modo que se produce la impresión del movimiento.

• Las películas suelen ser en el cine de 24 imágenes por segundo, y para televisión se utilizan 25, y en la época del cine mudo tenían 16, número que parece suficiente para mantener la ilusión de un movimiento continuo.

Frecuencia de cuadroFrecuencia de cuadroCuadro = imagen

FREC. CUADRO = Nº DE IMÁGENES POR SEGUNDO

FREC. CUADRO minPara que se produzca la mezcla aditiva temporal se tiene que dibujar una imagen cada 50 ms, entonces la frecuencia mínima será la cantidad de imágenes que se pueden representar en un segundo.Según esto la FREC. CUADRO min = 20 Imag/s

El valor escogido en TV es de 25 imag/s

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FLICKER o FLICKER o ParpadeoParpadeo

Contrariamente a lo que podía esperarse, a medida que se excita con mayor luminosidad, la persistencia del ojo disminuye, de manera que imágenes muy brillantes requieren rápida repetición para que no se desvanezcan provocando el "FLICKER".

Esto se descubrió en los cines cuando por mejoras tecnológicas, se fue aumentando la potencia de los proyectores.

La frecuencia de cuadro y el parpadeoLa frecuencia de cuadro y el parpadeo

• Para una determinada frecuencia de cuadro, a partir de un determinado valor de brillo en la imagen se observa la sensaciónde parpadeo.

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El problema del parpadeoEl problema del parpadeo

112233443030 2929 2828 2727 2626 2525

Para evitar el parpadeo en Televisión se buscó una solución que no implicara aumentar el número deCuadros y por tanto el Ancho de Banda

CAMPO IMPAR 312,5 LÍNEAS CAMPO PAR 312,5 LÍNEAS

Barrido o ExploraciBarrido o Exploracióón Entrelazadon Entrelazado

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Barrido entrelazadoBarrido entrelazado

La mezcla entrelazada de ambos Campos nos da un Cuadro que es la imagen de 625 líneas

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CuadrosCuadros (Frames) y Campos (Fields) (Frames) y Campos (Fields) en Televisionen Television

• Cuadro = 2 Campos (campo impar y campo par)• Campo impar está formado por líneas impares• Campo par está formado por las líneas pares

• Este método es llamado:

• Entrelazado

¿Cómo funciona la TV¿Cómo funciona la TV??

• La imagen de Televisión no se transmite “entera”, se transmite por “cuadros”(Imágenes).

• Cada “cuadro” se descompone en líneas las cuales se transmiten una a una

• La frecuencia de cuadro es de 25 cuadros por segundo

• Cada imagen o cuadro se divide en dos campos: Impar y Par. Esto significa que para cada imagen se dan dos pasadas a la pantalla utilizando la técnica conocida como barrido entrelazado

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• 1 IMAGEN = 1 CUADRO

• 25 Imágenes por segundo

• Frecuencia baja de imágenes produce parpadeo

• SOLUCIÓN: BARRIDO ENTRELAZADO

• 1 Cuadro = 2 Campos– CAMPO I ó IMPAR + CAMPO II ó PAR

• Se pasa a una frecuencia de 50 semiimágenes / segundo sin aumentar el Ancho de Banda

En ResumenEn Resumen

¿ ¿ Cuál debe ser el Nº de Líneas Cuál debe ser el Nº de Líneas utilizado en Televisiónutilizado en Televisión ??

• Debe ser un número tal que el espectador no sea capaz de distinguir unas de otras

• Cuantas menos se utilicen, menor ancho de banda se requiere

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Nº de Líneas utilizado en TelevisiónNº de Líneas utilizado en Televisión

• Si conocemos el ángulo que abarca la pantalla completa y sabemos que la agudeza visual efectúa la mezcla aditiva espacialen un ángulo de 1 minuto.

Nº de Líneas utilizado en TelevisiónNº de Líneas utilizado en Televisión• Entonces el Nº de líneas mínimo debe ser de 515 líneas, pero el

escogido, ¿ Cual debe ser?

• Número escogido fue de 625 líneas por imagen.• El número de líneas transmitidas por segundo será:

– flínea = 25 x 625 = 15.625 líneas /segundo• La duración de una línea.

– Tlínea = 1/flínea = 1/15.625 = 64µseg

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Ancho de Banda de la Señal de videoAncho de Banda de la Señal de video

• El ancho de banda (AB) de cualquier señal depende de las variaciones que experimenta dicha señal en el dominio del tiempo.

• La imagen que mayor ancho de banda puede tener

Ancho de banda de una señal de Video

• Calificación de la señal en función del AB del canal utilizado en la transmisión

• El valor escogido para radiodifusión de la señal de TV es de 5 Mhz

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Necesidad de un Nº de Líneas IMPARNecesidad de un Nº de Líneas IMPAR

Para facilitar la consecución de un barrido entrelazado sin errores. El entrelazado de los dos campos debe ser perfecto

Necesidad de un Nº de Líneas IMPARNecesidad de un Nº de Líneas IMPAR

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ResoluciónResolución• La cantidad de líneas verticales que se pueden representar en un

ancho igual a la altura de la pantalla

Factor de Resolución Factor de Resolución • Factor de resolución nos da la relación o cociente entre

resolución y ancho de banda utilizado• Factor de resolución = R = Resolución del sistema (En líneas )

Ancho de Banda utilizado (En Hz)R = 80 líneas /Mhz

Si AB = 2Mhz ----›> La resolución sera de 160 LíneasSi AB = 3Mhz ----›> La resolución sera de 240 LíneasSi AB = 5Mhz ----›> La resolución sera de 400 Líneas

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Carta de ajuste TípicaCarta de ajuste Típica

Corrección de GammaCorrección de Gamma

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Aspecto de una línea de señal Aspecto de una línea de señal monocromamonocroma

PA

ISH

PP

IBH PARTE VISIBLE ó LÍNEA ACTIVA

Aspecto de una línea de señal Aspecto de una línea de señal monocromamonocroma

ISHPA PP

INSTANTE 0 COMIENZO DE LA LÍNEA

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Ubicación de Ubicación de una una línea de la línea de la señalseñalde televisiónde televisión

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Utilidad de los Pórticos (Anterior y Utilidad de los Pórticos (Anterior y Posterior)Posterior)

• Pórtico Anterior: Fuerza a que todas las líneas acaben en negro, para que en todas empiece el ISH en el mismo instante.

Utilidad de los Pórticos (Anterior y Utilidad de los Pórticos (Anterior y Posterior)Posterior)

• Pórtico Posterior: Nivel de negro, después del ISH que da tiempo a que se estabilicen las oscilaciones en el diente de sierra de barrido horizontal

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Sincronismo del Sincronismo del O.LO.L. Horizontal. Horizontal

• Barrido disparado• Barrido controlado

Impulso de Sincronismo Vertical (ISV)Impulso de Sincronismo Vertical (ISV)

• Se general al final de cada campo, para avisar al receptor que tiene que volver a la parte superior de la pantalla a representar el siguiente campo.

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Detección de los ISV en el ReceptorDetección de los ISV en el Receptor

Impulsos de IgualaciónImpulsos de Igualación

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Impulsos de IgualaciónImpulsos de Igualación

Impulsos de Igualación PosterioresImpulsos de Igualación Posteriores

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Impulsos de fin de Campo o IBVImpulsos de fin de Campo o IBV

Identificación de campos I y campo IIIdentificación de campos I y campo II

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Situación de las líneas en la PantallaSituación de las líneas en la Pantalla

Sincronismo Vertical IndirectoSincronismo Vertical Indirecto

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Modulación de la Señal de VideoModulación de la Señal de Video

Modulación de la Señal de VideoModulación de la Señal de Video

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Diferentes porcentajes de modulaciónDiferentes porcentajes de modulación

Diferentes porcentajes de modulaciónDiferentes porcentajes de modulación

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Modulación de la Señal de VideoModulación de la Señal de Video

Recuperación de la señal modulada en BLV en Recuperación de la señal modulada en BLV en el Receptor de TVel Receptor de TV

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Recuperación de la señal modulada en Recuperación de la señal modulada en BLV en el Receptor de TVBLV en el Receptor de TV

Modulación de la señal de sonidoModulación de la señal de sonido

• Modulación FM• Ancho de banda sonido 15 Khz• Potencia radiada para sonido es

inferior a la emitida en imagen• Relación de 20 a 1• En dB son 13 dB menos• Portadora de sonido a 5,5 Mhz

por encima de la de video

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Introducción de las señales de imagen y Introducción de las señales de imagen y sonido en el canal de televisiónsonido en el canal de televisión

Canal de TelevisiónCanal de Televisión

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Canal de Televisión con doble portadora Canal de Televisión con doble portadora de sonidode sonido

FM RADIOFM RADIO EMISIONES DE TVEMISIONES DE TVTERRESTRETERRESTRE

Planificación de frecuenciasPlanificación de frecuencias

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Sintonía de un canal de TV por Sintonía de un canal de TV por heterodinaciónheterodinación

Técnica Técnica IntercarrierIntercarrier

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Curva respuesta del amplificador de FI Curva respuesta del amplificador de FI en el RX de TVen el RX de TV

Diagrama de bloques del RX monocromoDiagrama de bloques del RX monocromo