Principios de la Imagen de Video y Sistemas de Televisión: Exploración y Medición

Principios de la Imagen de Video y Sistemas de Televisión

Este documento aborda los fundamentos de la descomposición y transmisión de la imagen en sistemas de televisión, así como los instrumentos clave para su medición.

1. Descomposición y Transmisión de la Imagen

La transmisión del sonido se realiza en serie, uno detrás de otro en el tiempo. Para su emisión electrónica, se utilizan señales proporcionales al sonido que se produce en cada momento. Pasado un tiempo, el receptor entenderá el mensaje.

En contraste, una imagen nos llega de forma instantánea en paralelo. Dado que no es posible enviar toda la información a la vez, los datos se agrupan, lo cual requiere un tiempo para formar la imagen completa en el receptor.

1.1. Sistemas de Exploración de Video

Las cámaras de televisión aplican sistemas de exploración basados en barridos del campo de visión, divididos en líneas horizontales. Un ejemplo menciona 4 líneas horizontales, aunque en sistemas reales son muchas más.

Conceptos clave de la imagen:

• Luminosidad: Brillo de la imagen.
• Matiz: Color específico.
• Saturación: Cantidad o pureza del color.

Nota: Los sistemas de TV en blanco y negro reaccionan solo a cambios de color. (Manteniendo el texto original, aunque técnicamente reaccionan a la luminancia).

1.2. Generación de la Imagen

La imagen se inicia a mitad de la primera línea hasta la mitad de la última, la cual tendrá características diferentes.

2. Sincronización en Sistemas de Video

2.1. Sincronismo de Línea

Se inserta al inicio de cada línea horizontal y es fundamental para la correcta ubicación de los datos en el eje horizontal de la pantalla.

2.2. Sincronismo Vertical

Determina el momento exacto del inicio del grupo de líneas que integran la exploración de la pantalla, logrando así colocar cada elemento en su lugar preciso.

2.3. Exploración Entrelazada

En el sistema PAL, las cámaras deben trabajar a 25 fotogramas por segundo (fps), lo que equivale a 40 ms por imagen. Para evitar el parpadeo de la pantalla, y dado que la imagen completa no se presenta de una sola vez, se utilizan 50 semiimágenes. Esto mantiene el número de líneas, pero duplica los barridos.

Niveles de señal de video:

• 0V: Representa el color negro.
• 0,7V: Es el nivel máximo y representa el color blanco.

2.4. Pórtico Superior y Borrado de Línea

Para que la señal se posicione correctamente en la siguiente línea, se inserta un pórtico superior de 5,8 ns con 0V detrás de cada impulso horizontal, hasta el inicio del periodo de línea activa. Adicionalmente, para asegurar que el receptor disponga de un nivel de tensión neutro al iniciar la siguiente línea, se coloca un pórtico anterior con un valor de 0V durante 1,5 ns.

Este proceso se denomina borrado de línea, que es el tiempo transcurrido entre una línea y otra.

3. Instrumentos de Medición de Señales de Video

3.1. Monitor de Forma de Onda

Es un instrumento especializado para la medición de las señales de video. Permite un diseño de circuitos con una precisión más elevada. Su pantalla cuenta con marcas de líneas de referencia para la medición de amplitud y tiempo de la señal, facilitando la detección de posibles errores. Su entrada tiene una estructura en bucle con una salida, lo que permite conectar varios equipos para medir múltiples señales mientras el sistema está en servicio.

3.2. Analizador de Espectros

Además de visualizar la señal en el dominio del tiempo, permite analizarla en el dominio de la frecuencia. Esto es útil para comprobar la distribución de las señales de luminancia, crominancia y el sonido que las acompaña.

3.3. Vectorscopio

Permite visualizar y medir con gran detalle los parámetros específicos de la señal de crominancia.

3.4. Osciloscopio

Es un instrumento básico e indispensable en cualquier taller de mantenimiento de equipos. Es importante destacar que posee una impedancia de entrada muy elevada, del orden de los Megaohms (MΩ).