Sistema PAL y NTSC: codificación de crominancia en la televisión a color

Resumen

El documento explica los fundamentos del sistema PAL de televisión a color, incluyendo su subportadora de 4,43 MHz, la transmisión de las señales U y V y el funcionamiento del burst. Después compara PAL con el sistema NTSC, que usa una subportadora de 3,58 MHz y modulación en cuadratura, y no corrige los errores de fase de color.

Puntos clave

PAL significa Línea de Fase Alterna (Phase Alternating Line) y usa una subportadora de crominancia de 4,43 MHz.
PAL transmite dos señales de color, U y V, en lugar de RGB; la crominancia se obtiene por suma vectorial de U y V.
La señal U se modula con fase de 0° y la V alterna ±90° en cada línea, lo que permite corregir errores de fase.
El burst está formado por entre 9 y 11 ciclos de la subportadora, dura 2,25 µs y tiene una amplitud de 300 mVpp.
NTSC, implantado en América y predecesor de PAL, usa 525 líneas, 30 cuadros, una subportadora de 3,58 MHz y vectores I y Q.
NTSC no corrige errores de fase de color, por lo que se le llamó humorísticamente Never Twice the Same Colour.

Ponte a prueba

Sistema PAL: Fundamentos y Características

Su nombre se refiere a Línea de Fase Alterna (Phase Alternating Line).
La señal de crominancia se modula en amplitud y fase, con una subportadora a 4,43 MHz.
No contiene RGB directamente, sino que estas se procesan para transmitir únicamente dos señales (U y V) de las cuales extraer, en el receptor, las componentes fundamentales basándose en la señal de luminancia.
Se incorpora a la señal principal de vídeo una señal de sincronismo de la fase de la señal de crominancia (burst).

Con la incorporación del color, debemos añadir a la señal de luminancia las informaciones correspondientes a las componentes cromáticas de cada punto. El burst consiste en un grupo de entre 9 y 11 ciclos de la señal subportadora de croma de 4,43 MHz, y que irá alojada en el pórtico de retorno de cada línea, con una duración total de 2,25 µs y una amplitud de 300 mVpp.

Componentes y Modulación de la Señal de Crominancia PAL

La señal de crominancia se obtiene por la suma vectorial de las señales U y V.
Las señales V y U se modulan en Banda Lateral Doble (DBL), con un ancho de banda original de ±1,3 MHz.
Se recorta la banda lateral superior para reducir el espectro utilizado.
La frecuencia subportadora para el sistema PAL es de F = 4,43 MHz.
A cada color de la imagen le corresponde una fase del vector crominancia. Un vector más largo supone un color más saturado.
Su espectro es discreto, con los armónicos agrupados en torno a frecuencias concretas.

Principios de Codificación de Color PAL

La señal U siempre se modula con fase de 0°. La señal V alterna su fase en cada línea, modulándose a ±90°. El burst también cambia de fase, siendo 135° en una línea sin desfase adicional, y 225° en la siguiente línea desfasada. Cada color se representa con un par de vectores, como resultado de que en una de las líneas se ha invertido su componente V.

La carta de colores se representa por seis vectores y otros seis vectores complementarios, más dos vectores para la señal de burst (135° y 225°).

Comparativa: El Sistema NTSC

Está implantado en América y es el predecesor de nuestro sistema PAL.
Se transmite en 30 cuadros de 525 líneas.
La frecuencia de sincronismo horizontal es de 15.750 Hz y la vertical es de 60 Hz.
Modulación de croma en cuadratura, en DBL, con una subportadora de 3,58 MHz.
Los vectores resultantes se llaman Q e I. No utiliza los desfases propios del sistema PAL.
No corrige errores de fase de color. Por esta razón se ha cambiado, en tono humorístico, el significado de las siglas del sistema por: Never Twice the Same Colour (Nunca se repite el mismo color).

Preguntas frecuentes

¿Qué significa PAL?

PAL significa Línea de Fase Alterna (Phase Alternating Line). Su nombre se refiere a la alternancia de fase de la señal V en cada línea.

¿Cuál es la diferencia principal entre PAL y NTSC?

PAL alterna la fase de la señal V en cada línea y usa una subportadora de 4,43 MHz, mientras que NTSC usa 3,58 MHz y no corrige errores de fase de color. NTSC emplea los vectores I y Q en lugar de U y V.

¿Qué es el burst en la señal PAL?

El burst es un grupo de entre 9 y 11 ciclos de la subportadora de croma de 4,43 MHz, situado en el pórtico de retorno de cada línea, con una duración de 2,25 µs y una amplitud de 300 mVpp.