Fundamentos de la Imagen y el Video Digital: Conceptos Clave para la Creación Audiovisual

Este documento presenta una recopilación de términos esenciales para comprender la tecnología de la imagen y el video, desde los principios de escaneo hasta los estándares de transmisión digital. Cada concepto es fundamental para el estudio de la plástica y la educación artística en el ámbito audiovisual.

Conceptos de Escaneo y Visualización

• Barrido entrelazado: Técnica que divide cada imagen en dos campos (líneas impares y pares) para ahorrar ancho de banda y reducir el parpadeo.
• Barrido progresivo: Método donde las líneas de una imagen se dibujan en orden secuencial, una tras otra. Es comúnmente usado en video digital para mejorar la calidad, especialmente en escenas con movimiento.
• Borrado horizontal/vertical: Intervalos de tiempo durante los cuales el cañón de electrones de una pantalla CRT regresa al inicio de una línea (horizontal) o al inicio de un cuadro (vertical) para dibujar la siguiente.

Componentes de Color y Luminancia

• Luminancia (Y): Información del brillo o la intensidad de la luz en una imagen, esencial para el detalle visual y la percepción de la forma.
• Crominancia (C): Información del color de la imagen, que incluye el tinte (tono) y la saturación (pureza). Se codifica de diversas formas, como U/V, I/Q o Cb/Cr.
• YUV / YIQ / YCbCr: Espacios de color que separan la información de luminancia (Y) de la crominancia (U/V, I/Q, Cb/Cr) para optimizar la transmisión y el procesamiento de señales de video, aprovechando que el ojo humano es más sensible al brillo que al color.
• Submuestreo 4:2:2: Método de compresión de color que reduce la resolución de la crominancia (color) a la mitad en el eje horizontal, manteniendo la resolución completa de la luminancia (brillo). Esto optimiza el ancho de banda sin una pérdida perceptible de calidad para el ojo humano.

Resolución y Proporciones de Imagen

• Resolución vertical: Se refiere al número de líneas activas que componen una imagen en sentido vertical (ejemplos: 480, 576, 720, 1080 líneas).
• Resolución horizontal: En sistemas analógicos, depende del ancho de banda de la señal; en sistemas digitales, se define por el número de píxeles por línea.
• Relación de aspecto: La proporción entre el ancho y el alto de una imagen. Ejemplos comunes son 4:3 (para definición estándar, SD) y 16:9 (para alta definición, HD).

Conceptos de Transmisión de Video Analógico

• Subportadora de color: Una frecuencia específica sobre la cual se modula la información de crominancia en los sistemas de televisión analógica (como NTSC, PAL, SECAM).
• Modulación en cuadratura: Técnica utilizada para transmitir dos señales de información (como las dos componentes de crominancia) sobre una única subportadora, utilizando dos ondas portadoras con una diferencia de fase de 90 grados.
• Entrelazado espectral: Estrategia de diseño de la señal de video analógica que ubica la subportadora de color de manera que sus componentes de frecuencia se "entrelacen" con las de la luminancia, minimizando las interferencias visibles.
• Modulación FM (Audio): Técnica de transmisión de audio donde la información se codifica variando la frecuencia de la onda portadora.
• Señal compuesta (CVBS - Composite Video Baseband Signal): Una señal de video analógica que integra la información de video (luminancia y crominancia) y los pulsos de sincronismo en una única transmisión.
• Banda lateral vestigial (VSB): Una forma de modulación de amplitud (AM) optimizada para la transmisión de señales de video, donde se transmite una banda lateral completa y solo una porción de la otra, ahorrando ancho de banda.

Estándares y Interfaces Digitales

• BT.601 / BT.709: Estándares internacionales de la Unión Internacional de Telecomunicaciones (ITU) que definen los parámetros de color y muestreo para la televisión de definición estándar (SD, BT.601) y la televisión de alta definición (HD, BT.709), respectivamente.
• SDI (Serial Digital Interface): Una interfaz digital profesional utilizada para transmitir video sin comprimir y audio embebido a través de un único cable coaxial, común en entornos de producción y postproducción.

Principios de la Digitalización de Video

• Teorema de Nyquist: Principio fundamental en el procesamiento de señales que establece que la frecuencia de muestreo de una señal analógica debe ser al menos el doble de la máxima frecuencia contenida en la señal original para poder reconstruirla fielmente sin pérdida de información.
• Cuantización: Proceso de conversión de una señal analógica muestreada (que tiene valores continuos) en un conjunto finito de valores digitales discretos. Es un paso clave en la digitalización de audio y video.
• Bitrate: La cantidad de bits de información transmitidos o procesados por unidad de tiempo, generalmente expresada en bits por segundo (bps). Es un indicador clave de la calidad y el tamaño de los archivos de video digital.
• Tri-Level Sync: Un tipo de pulso de sincronización utilizado en sistemas de video digital de alta definición (HD) para asegurar la correcta temporización de los equipos.

Adaptación de Formatos de Imagen

• Letterbox / Pillarbox: Métodos para adaptar contenido de video con una relación de aspecto diferente a la de la pantalla de visualización. Letterbox añade barras negras horizontales (arriba y abajo) para mostrar una imagen más ancha en una pantalla más estrecha. Pillarbox añade barras negras verticales (a los lados) para mostrar una imagen más estrecha en una pantalla más ancha.