Señal PAL

Francisco José García Martínez

ÍNDICE 1 

I ntr nt r oducció oducci ón. ______________________ __________________________________ _______________________ _______________________ _____________ _ 1 

2 

An cho de banda banda ______________________ __________________________________ _______________________ ______________________ ___________ 2 

2.1 3 

Captur a de im agen agen ______________________ __________________________________ _______________________ ____________________ _________ 4 

3.1 4 

Entrelazado. Entrelazado. _______________________ ___________________________________ _______________________ ____________________ _________ 6

Sincron Sin cron i zación ___________________ _______________________________ ________________________ _______________________ ______________ ___ 7 

5.1 5.2 6 

Corrección Corrección gamma _______________________ ___________________________________ _______________________ ______________ ___ 5

M uestr uestr eo temporal .__________________________ .______________________________________ _______________________ ________________ _____ 6 

4.1 5 

Transmisión de la señal de vídeo y audio ______________________ _______________________________ _________ 3

Sincronismo de línea u horizontal horizontal _______________________ __________________________________ ______________ ___ 8 Sincronismo de campo campo o vertical vertical ________________________ ___________________________________ ______________ ___ 8

L a señ señ al de video. ________________________ ___________ _________________________ _________________________ ___________________ ______ 9 

6.1 Luminancia _______________________ ___________________________________ _______________________ ____________________ _________ 9 6.2 Crominancia. ______________________ __________________________________ _______________________ ___________________ ________ 10 6.2.1 Modulación en cuadratura. ______________________ _________________________________ _________________ ______ 10 6.2.2 Señal Compuesta. _______________________ __________________________________ _______________________ ____________11 11 7 

Subportador Subpor tadora a de color . _______________________ ___________________________________ _______________________ _______________ ____ 13 

7.1

Burst. ______________________ __________________________________ ________________________ _______________________ _____________ __ 15

8 

L a i nversión PAL ___________________________ _______________________________________ _______________________ _______________ ____ 15 

9 

Secuenci Secuencias as del del si stema PAL PA L _______________________ __________________________________ _______________________ ____________ 16 

9.1 9.2 9.3

Secuencia de dos campos o secuencia de línea.__________________________ línea.__________________________ 16 Secuencia de cuatro campos campos o secuencia secuencia Bruch _______________________ _________________________ __ 17 Secuencia de ocho campos o secuencia PAL____________________________ PAL____________________________ 17

10  El generador generador de si ncr oni smos PAL PA L _____________ _________________________ _______________________ _______________ ____ 18  11  Par ámetr os de la l a señ señ al PA L ________________________ ___________ _________________________ ______________________ __________ 19 

11.1 11.2

Valores de parámetros parámetros ______________________ _________________________________ _______________________ ____________19 19 Parámetros Parámetros que definen la señal ________________________ ___________________________________ _____________ __ 20

12  Di stor si ones _____________________________ _________________________________________ _______________________ _________________ ______ 22 

12.1 Clasificación de las distorsiones___________ distorsiones _______________________ _______________________ _______________ ____ 22 12.2 Ruidos___________ Ruidos ______________________ _______________________ ________________________ _______________________ _____________ __ 22 12.2.1 Ruidos continuos__________ continuos ______________________ ________________________ _______________________ _____________ __ 22 12.2.2 Ruidos de baja frecuencia _______________________ __________________________________ _________________ ______ 22 12.2.3 Ruidos recurrentes___________________ recurrentes_______________________________ _______________________ _______________ ____ 22 12.2.4 Ruidos impulsivos impulsivos _______________________ __________________________________ _______________________ ____________22 22 12.3 Distorsiones lineales en función del tiempo_____________________________ tiempo_____________________________ 23 12.3.1 Distorsiones de señal de luminancia luminancia ______________________ ________________________________ __________ 23 12.3.1.1 Distorsión de forma de onda de larga duración____________________ duración____________________ 23 12.3.1.2 Distorsión de señales con la duración de una trama ________________ ________________ 24

12.3.1.3 Distorsiones de señales con duración de una línea _________________ _________________ 24 12.3.1.4 Distorsiones de señales de corta duración________________ duración________________________ ________ 24 12.3.2 Distorsiones de señal de crominancia _______________________ _______________________________ ________ 25 12.3.3 Falta de uniformidad entre luminancia y crominancia.__________ crominancia. __________________ ________ 25 12.3.3.1 Desigualdad Desigualdad de la ganancia____________ ganancia _______________________ _______________________ ____________25 25 12.3.3.2 Desigualdad Desigualdad del tiempo de transmisión________________ transmisión__________________________ __________ 25

12.4 Distorsiones Lineales en función de la frecuencia frecuencia _______________________ _______________________26 26 12.4.1 Distorsión amplitud/frecuencia _______________________ __________________________________ _____________ __ 26 12.4.2 Distorsión retardo de grupo/frecuencia grupo/frecuencia ______________________ ______________________________ ________ 26 12.5 Distorsiones no lineales ______________________ _________________________________ _______________________ ____________26 26 12.5.1 Distorsiones de señal de sincronismos ______________________ ______________________________ ________ 27 12.5.1.1 Distorsión de sincronismos en régimen permanente________________ 27 12.5.1.2 Distorsión de sincronismos en régimen transitorio _________________ _________________ 27 12.5.2 Distorsiones de señal de imagen _______________________ ___________________________________ ____________28 28 12.5.2.1 Distorsión de amplitud luminancia debida a la amplitud de luminancia luminancia 28 12.5.2.2 Distorsión Distor sión de amplitud de luminancia debida a la amplitud de crominancia28 12.5.2.3 Distorsión Distor sión de amplitud de crominancia crominanc ia debida a la amplitud de luminancia 28 12.5.2.4 Distorsión Distor sión de amplitud de crominancia crominanc ia debida a la amplitud de la crominancia29 12.5.2.5 Distorsión de fase de crominancia debida ala amplitud de luminancia luminancia _ 29 12.5.2.6 Distorsión de fase de crominancia debida a la amplitud de crominancia 29 13  Señ Señ ales al es de pru eba y test test _________________________ _____________ _________________________ ________________________ ___________ 30 

13.1 Barras de color_________________ color_____________________________ _______________________ _______________________ ____________30 30 13.1.1 Barras 100% (100/0/100/0) ______________________ _________________________________ _________________ ______ 31 13.1.2 Barras 75% (100/0/75/0) ______________________ _________________________________ ___________________ ________ 33 13.1.3 Barras 95% (100/0/100/25) ______________________ _________________________________ _________________ ______ 35 13.2 Señales test test para señal compuesta compuesta _______________________ __________________________________ _____________ __ 37 13.2.1 Señal A _______________________ ___________________________________ _______________________ ___________________ ________ 37 13.2.2 Barra y pulsos 2T y F ______________________ _________________________________ _____________________ __________ 37 13.2.3 Señal línea 17 ______________________ __________________________________ _______________________ _______________ ____ 38 13.2.4 Multiburst _______________________ ___________________________________ _______________________ _________________ ______ 38 13.2.5 Señal línea 330 _______________________ ___________________________________ _______________________ _____________ __ 39 13.2.6 Señal línea 331 _______________________ ___________________________________ _______________________ _____________ __ 39 13.2.7 Señal seno x/x ______________________ __________________________________ _______________________ _______________ ____ 40 13.3 Señales test para componentes__________ componentes ______________________ _______________________ _________________ ______ 40 13.3.1 Señal multipulso ______________________ __________________________________ _______________________ _____________ __ 41 13.3.2 Señal Bowtie _______________________ ___________________________________ _______________________ _______________ ____ 41 13.3.3 Escalera de linealidad ______________________ _________________________________ _____________________ __________ 43 13.3.4 Pulso 2Ty 20T modulado modulado _______________________ __________________________________ _________________ ______ 44 13.3.5 Pulsos 2T Y 3T _______________________ __________________________________ _______________________ ______________ __ 45 13.3.6 Pulsos 2T Y 5T _______________________ __________________________________ _______________________ ______________ __ 45 13.3.7 Rampa alta y rampa baja ______________________ _________________________________ ___________________ ________ 46 14  Bi bli bl i ograf ía ______________________ __________________________________ ________________________ _______________________ _____________ __ 48  A pé ndi nd i ce: ce: N or mas uti u ti l i zadas en en l a tr ans an smi si ón de señ señ ales al es de TV anal an aló ógicas gi cas __________ 49 

1 Introducción. Los sistemas de comunicación audiovisual han experimentado, desde los inicios de la televisión televisión en blanco y negro, una constante evolución tecnológica encaminada encaminada a mejorar tanto la calidad como la cantidad de los servicios. Sin embargo debe tenerse en cuenta que el enorme número de usuarios y coste de los equipos receptores suponen una gran inercia comercial que crea serias dificultades a la introducción de nuevos sistemas. Por ello la evolución tecnológica se realiza de forma progresiva, manteniendo la compatibilidad con los sistemas anteriores e introduciendo poco a poco mejoras y servicios adicionales. la implantación de información de color o sonido estereofónico son un claro ejemplo de ello. Hoy en día la rápida implantación de la televisión digital por vía satélite se ha conseguido sin un coste excesivo para el usuario, decodificando la señal digital en el extremo del receptor y convirtiéndola a los formatos analógicos convencionales. También se están introduciendo nuevos receptores que admiten varias entradas, tanto analógicas como digitales. La tendencia actual es la de ir desplazando a los sistemas de transmisión analógicos a favor de los sistemas digitales, aunque todavía coexistirán durante un cierto tiempo, incluso después de la finalización de transmisiones analógicas los receptores deberán seguir manteniendo la compatibilidad aunque solo sea para mantener la compatibilidad con los equipos de vídeo, como VHS o cámaras, que el usuario quiera mantener. Tampoco debemos olvidar que a día de hoy la mayor parte de los receptores del mercado se basan en la tecnología de Tubo de Rayos Catódicos, que necesita las señales de componentes (RGB) analógicas para su funcionamiento. Por ello no deja de ser interesante un análisis de este tipo de señales analógicas que nos han acompañado durante varias décadas y todavía lo harán durante algún tiempo. Además hay que tener en cuenta, que una buena parte de las soluciones y señales que han marcado la televisión analógica han sido adaptadas para su uso en señales digitales debido a la versatilidad y  practicidad demostradas. demostradas. Actualmente existen existen tres t res sistemas de radiotransmisión de televisión analógicos en color. Estos sistemas, NTSC, PAL y SECAM, aparecieron con un objetivo común. La transmisión de señales de televisión a color, respetando los parqués ya existentes de televisores en blanco y negro. El ancho de banda de la señal debía ser el mismo que el usado para la señal monocroma, debía ser compatible con los receptores monocromos y debía incluirse la información de color, todo ello con una calidad aceptabe. Además, la circuitería necesaria  para trabajar con estas señales había de ser lo más simple posible para que no fuera excesivamente excesivamente costoso. El sistema PAL (Phase Alternation Line) se introdujo, en 1963, desarrollado por un ingeniero alemán de Telefunken, llamado Walter Bruch. En este sistema cada cuadro t iene 625 líneas, y la frecuencia de campo es de 50 Hz. La principal novedad del sistema es que corrige los errores en la fase de subportadora de color inherentes al sistema NTSC y que provocan cambios en el tono de los colores a los cuales el ojo humano es bastante sensible.

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Figura 1. Señal de vídeo PAL correspondiente a una línea de pantalla

El objetivo de este trabajo no es el de estudiar el sistema de televisión PAL a color, sino el de estudiar la señal de televisión que se transmite en dicho formato. Para ello lo primero es estudiar esta señal en los formatos que habitualmente se nos  presentará, sus características, sus valores nominales y tolerancias según los organismos que rigen las transmisiones internacionalmente, y estudiar las distorsiones que pueden afectar a dicha señal, así como las señales que se utilizan para ajustar y medir esas distorsiones.

2 Ancho de banda El ancho de banda, en televisión, se define como la frecuencia mínima que necesitamos para  poder ver la imagen más complicada. El ancho de banda adecuado es un compromiso entre la eficiencia espectral del sistema de comunicaciones y la calidad con que pueden reproducirse las imágenes. Si la imagen a transmitir tuviera un nivel de gris uniforme, la luminancia tendría un valor constante en todas las líneas, por lo que la señal sólo contendría componente continua. Si la imagen que transmitimos está formada por barras negras y blancas en sentido vertical la luminancia deberá tomar sus valores extremos a lo largo de una línea. Por tanto, la imagen más compleja sería la formada por líneas con alternancia de blancos y negros.

Figura 2. Señal de luminancia asociada a una imagen de barras verticales

El valor de esta frecuencia para un sistema de 25 imágenes por segundo, 625 líneas y una relación de aspecto 4:3 es de aproximadamente 6,5 MHz. En el caso del NTSC de 30 imágenes por segundo y 525 líneas, se reduce a unos 5,5 MHz. En la práctica, en sistemas analógicos la señal de televisión se filtra con un ancho de banda de 5 Mhz. En el estudio de televisión suele trabajarse con un ancho de banda superior para garantizar que la calidad de la señal no se degrada en origen.

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2.1 Tran sm is ión d e la señ al d e víd eo y a ud io  Si el ancho en banda base de la señal de TV es de 5 MHz, necesitaríamos 10 MHz para transmitir esta señal modulada en amplitud.

La solución que se adopto para reducir este ancho de banda fue la de transmitir en banda lateral vestigial. Lo cual reduce el ancho de banda y simplifica el receptor. Vamos a analizar a continuación los parámetros de transmisión de la norma G que es la que se utiliza en España. El ancho de banda asignado a un canal de televisión, incluyendo el vídeo, audio y guardas, es de 8 MHz. Esto significa que el resto de canales en la misma banda estarán separados por 8 MHz. El ancho de banda de la señal de vídeo esta fijado en 5 MHz. Esto quiere decir que antes de realizar la modulación de la señal de vídeo a radiofrecuencia se utiliza un filtro paso bajo de 5 MHz. Este filtro elimina la parte de la señal que exceda de 5 MHz y el que elimina parte de las bandas laterales superiores de la información de crominancia. La portadora de audio se sitúa a 5,5 MHz por encima de la portadora de vídeo y esta modulada en FM, con un ancho de banda de 15 KHz y una desviación de 50 KHz. La inserción del audio se realiza cuando la señal de vídeo en banda base ya ha sido filtrada por el filtro de 5 MHz. A la portadora de audio se le da una potencia que esta unos 10 dB’s por  debajo de la de la portadora de vídeo. La señal de vídeo se modula en AM con una banda lateral inferior vestigial. Esto significa que una vez modulada la señal a la frecuencia de transmisión, se aplica un filtro paso banda que elimina parte de la banda lateral inferior. En el sistema G, se permite que el ancho asignado a esa banda inferior sea de 0,75 MHz. La modulación de la señal de vídeo es negativa, lo que significa que la señal de vídeo compuesto se invierte (impulsos de sincronismo positivos y luminancia negativa) antes de enviarla al modulador.

Figura 3. Banda de frecuencias para el canal G.

La figura anterior representa un diagrama esquemático de cómo se sitúan las portadoras de vídeo, croma y audio. También se incluye la portadora de audio digital NICAM, que es un sistema de audio digital estereofónico que se usa para emitir sonido en estéreo o en dual. 3

3 Captura de imagen El proceso de generación de la señal de televisión se produce cuando los tubos de una cámara convierten la luz que reciben en tensiones que configurarán la señal de televisión. Una cámara actual de color dispone de tres de estos tubos, todos ellos exactamente iguales y con la misma función, con la única diferencia de que cada uno captará un color distinto.

Figura 4. Captura y visualización de imagen

La información de cada imagen se podría captar explorando punto a punto la superficie de la cámara en que se recoge, y tratar posteriormente la información de cada punto como una señal independiente, en paralelo. Pero sería muy complicado porque significaría trabajar con muchas señales. Por ello se opta por hacer un barrido secuencial de la pantalla, por líneas, explorando el nivel de luz existente a lo largo de cada línea, y a partir de esta exploración se obtiene una única señal. En la pantalla del receptor, la información se representará de la misma manera, con un barrido por líneas. La exploración se realiza de la misma manera en que se lee un libro, de izquierda a derecha, y de arriba abajo.

Figura 5. Barrido de líneas

El número de líneas ha de ser tal que un espectador situado a la distancia habitual de observación no distinga líneas, sino que vea una imagen continua, y esto depende de la resolución del ojo. Por ejemplo, en el sistema de televisión europeo (tanto el PAL como el SECAM) hay 625 líneas, pero sólo 575 son de imagen, el resto se dedican a sincronismo vertical, teletexto, VPS (información para grabación automática de vídeo), líneas de inserción de prueba de la calidad de la señal (17, 18, 330, y 331), y otros usos.

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3 .1 C o r r e c c i ó n g a m m a   La señal de televisión transmitida desde la cámara va a ser reproducida en el receptor de televisión. La pantalla del receptor es un tubo de rayos catódicos (TRC), un dispositivo que tiene una respuesta de luz en función de la señal eléctrica no lineal. Pero un sistema de televisión considerado en conjunto debe ser lineal, es decir, la luz emitida por la pantalla del receptor debe ser directamente proporcional a la luz que incide en la cámara.

Para que el comportamiento del conjunto cámara-receptor sea lineal, hay que aplicar una corrección a la señal antes de transmitirla al receptor, es la corrección gamma, que consiste en que la cámara genere una distorsión opuesta a la del tubo del receptor.

Figura 6. Corrección gamma de la señal

La generación de la señal eléctrica en la cámara (función brillo-señal eléctrica) es lineal, por  lo que se inserta en el transmisor un bloque que corrige la no-linealidad del conjunto con una curva de transferencia inversa a la del TRC.

Figura 7. Esquema transmisor, corrector y receptor para una sola componente

En un sistema de color la corrección debe aplicarse para cada una de las componentes  primarias (R,G,B) ya que estas son las componentes sobre las que trabajara el receptor.

Figura 8. Esquema transmisor, corrector de color.

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4 Muestreo temporal. El movimiento se conseguirá mediante proyecciones de instantes sucesivos, a velocidad suficiente para que el espectador tenga la impresión de movimiento continuo y no a saltos. Cada una de estas proyecciones recibe el nombre de imagen o cuadro ("frame" en inglés).

Figura 9. Esquema del muestreo temporal de las imágenes.

La sensación de continuidad es debida a la acción conjunta de la persistencia de las imágenes en la retina y al fenómeno phi. La persistencia consiste en que la percepción de la imagen se mantiene durante unas fracciones de segundo después de que ha desaparecido la excitación. El fenómeno phi es el responsable principal de que el sistema visual humano sea capaz de interpolar movimientos de los que sólo dispone información fraccionada y producir la sensación de que son continuos. El problema que tenemos aquí es que el ojo humano tiene una persistencia de 1/16 de segundo, mientras que un barrido tarda 1/25 de segundo. Por esta razón cuando el haz está llegando al final de la pantalla ya se esta borrando en la retina la sensación del brillo que estaba al principio. Esto produce un parpadeo muy molesto que tendremos que corregir  mediante la técnica del entrelazado. 4.1 Entrelazado. Para que no hubiera ningún efecto de parpadeo de imagen, la frecuencia de muestreo debería ser mayor de 65 Hz. Pero un barrido de esta frecuencia presenta un inconveniente: el ancho de  banda de la señal resultante es muy elevado. La solución adoptada consiste en realizar una doble exploración entrelazada de las líneas de cada imagen. La imagen se divide en dos subimágenes o campos explorando alternativamente las líneas pares y las impares. La  proximidad entre líneas consecutivas hace que el espectador integre las dos subimágenes y obtenga la sensación de que éstas se están renovando a una frecuencia doble de la real. Con ello se consigue mantener un caudal de información reducido, suficiente para interpolar  correctamente el movimiento sin que aparezca el fenómeno de parpadeo.

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Figura 10. Entrelazado de líneas

La necesidad de entrelazar las imágenes supone que las líneas deberán transmitirse alternadamente y en el mismo orden en que se realiza la exploración del haz en la pantalla en el receptor. El entrelazado introduce cierta degradación sobre la calidad de las imágenes. Los efectos más conocidos son la aparición de vibraciones interlínea (interline twiter) y arrastres de línea (line crawl). El primero aparece en los contornos horizontales de imágenes estáticas como una  pequeña vibración en sentido vertical del contorno debido a que en cada campo éste se representa en una posición vertical ligeramente distinta. El efecto de arrastre de línea produce la apariencia de que las líneas se desplazan verticalmente en la pantalla, debido a que cada campo se presenta al espectador en instantes de tiempo distintos lo que puede inducir, para algunas imágenes, la sensación de que los contornos se desplazan en sentido vertical, cuando en realidad la imagen permanece estática. Otro problema directamente relacionado con el entrelazado de las imágenes es el denominado efecto Kell, que reduce la resolución de las imágenes por debajo de lo que a priori podríamos estimar teniendo en cuenta el número de líneas. En el sistema PAL cada campo tendrá 312,5 líneas.

5 Sincronización Cuando la señal transmitida llega al receptor, éste ha de tener alguna manera de reconocer  cuándo comienza una línea, y qué línea de campo es. Por ello hay que sincronizar la exploración de la imagen realizada por la cámara con el barrido en el receptor. El sincronismo es el que hará que funcionen al unísono las señales que definen el barrido vertical y horizontal de la cámara y del televisor, de forma que el barrido de la cámara esté sincronizado con el barrido del televisor y el inicio de la imagen que obtiene la cámara sea el  principio de la imagen que nos da el televisor. Cuando la cámara genera una imagen le incorpora los sincronismos que empleó para generar  los barridos. La señal de imagen llevará estos sincronismos siempre hasta que llegue al televisor, que los empleará para generar sus dientes de sierra. Cada sistema de televisión tiene especificada una frecuencia de línea, por lo que los circuitos del receptor mantienen la misma velocidad de barrido que la cámara a lo largo de la línea: se requiere únicamente un ajuste de la fase, para sincronizar los dos sistemas. Así pues, el margen de tiempo de la señal de video de divide en dos partes: una para la información de vídeo y otra para los sincronismos. Los sincronismos tienen forma de pulsos y son de dos tipos: sincronismos de línea y sincronismos de campo. 7

5.1 Sinc ro nis m o de línea u hor izon tal  El sincronismo de línea u horizontal, tiene 3 partes: el pórtico anterior, que dura 1,5 µs, y cuya misión es dar un margen a la señal para que alcance el nivel de negro desde cualquier  nivel de imagen; el pulso de sincronismo propiamente dicho, cuya duración es de 4,7 µs, su flanco descendente activa el retorno del haz; y el pórtico posterior, que dura 5,8 µs, un tiempo adicional para el retorno del haz al principio de la línea siguiente. La duración total del sincronismo es de 12 µs, por lo que nos quedan 52 µs (cada línea dura 64 µs) para la información de imagen.

Figura 11. Sincronismo horizontal

Figura 12. Niveles del sincronismo horizontal

5 .2 S i n c r o n i s m o d e c a m p o o v e r t i c a l   El sincronismo de imagen, también llamado vertical o de campo, sirve para separar un campo del siguiente. Tiene una duración de 7,5 líneas y consta de cinco impulsos preigualadores (sirven para que las señales que reciben los circuitos de detección sean iguales para el campo  par y el impar), cinco verticales y cinco postigualadores (dan simetría al sincronismo). Cada impulso dura media línea.

Figura 13. Detalle de señales de sincronismo del campo impar

Figura 14. Detalle de señales de sincronismo del campo impar 

Después del sincronismo vertical se incluyen 17,5 líneas en negro para garantizar que los circuitos de barrido han tenido tiempo para conmutar la señal de barrido. Llevan el sincronismo horizontal y suelen utilizarse para transmitir información que no es de vídeo. Como el teletexto, códigos de la emisora, señales de control de calidad,etc. Esta señal de sincronismo vertical es idéntica para ambos campos. La única diferencia es que una empieza en mitad de una línea y la otra en una línea completa. En el sistema PAL la relación entre el margen de tensión dedicado a señal de vídeo y el margen dedicado a sincronismos es 7:3, mientras que en NTSC es de 10:4. En general, cuando se habla en televisión de la señal de vídeo en banda base de amplitud normalizada, quiere decir que la tensión tiene un valor máximo de 1 Vpp (0,7 V para la información de 8

vídeo y 0,3 V para el sincronismo, en el sistema PAL, y 0,714 para la información de vídeo y 0,286 para el sincronismo en el sistema NTSC).

6 La señal de video. Cuando se introdujeron los primeros sistemas de televisión en color era muy importante mantener la compatibilidad con los sistemas de blanco y negro ya operativos. Por lo tanto no se podía transmitir RGB directamente y exigía transmitir la señal de luminancia con el mismo formato que esperaban los receptores en blanco y negro. La compatibilidad exige que la señal de color pueda seguir siendo visualizada mediante un receptor monocromo con un nivel de interferencia en blanco y negro imperceptible para el usuario. Un segundo requisito es la denominada compatibilidad indirecta o retrocompatibilidad, que establece que desde un receptor en color deben poder decodificarse las señales que se transmiten en blanco y negro, obteniendo las tres componentes de color iguales y en consecuencia visualizando una imagen de las mismas características que en un televisor en  blanco y negro. Tanto la compatibilidad directa como la indirecta condicionan el tipo de señales que deben transmitirse para codificar el color. 6.1 Luminancia  Las cámaras de color nos dan tres señales, señal roja, señal verde y señal azul (RGB). De ellas debemos obtener una sola que sea equivalente a la de blanco y negro. Esta señal que obtengamos será la señal de luminancia.

Para obtenerla recurrimos a la primera Ley de Grassmann, que en síntesis dice que 1 lumen de  blanco se puede formar mezclando 0.3 partes de rojo, 0.59 partes de verde y 0.11 partes de azul. Esta fórmula nos la vamos a encontrar con mucha frecuencia y la vamos a adaptar a las normas generales en cuanto al nombre de los colores. Y = 0,3R + 0,59G + 0,11B Y =luminancia, R =red (rojo), G =green (verde), B =blue (azul) De esta forma obtenemos la luminancia que una vez transmitida debe servir para dar una imagen tanto a los televisores de blanco y negro como a los de color.

Figura 15. Señal de luminancia proporcionada por un sistema PAL color 

Lógicamente a los receptores de color tendremos que darles algo más para colorear la imagen. Para ello se envía una señal modulada con la luminancia, llamada Crominancia.

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6.2 Crominancia. Por problemas de compatibilidad con los televisores de B&N no se pueden transmitir  directamente las señales RGB. Por lo que se transmite la señal de luminancia y dos señales diferencia de color, que se obtienen de restar la luminancia a cualquiera de las componentes de color (R-Y, G-Y, B-Y).

Para que el sistema de televisión sea totalmente compatible necesitamos transmitir la señal de luminancia junto con dos de las componentes diferencia de color, la tercera componente de color se puede sacar a partir de las otras. Esas dos componentes son R-Y y B-Y. La otra no se utiliza por ser la más sensible al ruido de las tres. Ahora debemos sumar estas dos señales en una sola señal, de forma que luego podamos separarlas, para posteriormente sumársela a la luminancia. Para conseguir esto las modulamos en cuadratura con la misma frecuencia (excepto en SECAM que se modula en FM). 6.2.1

Modulación en cuadratura.

Veremos a continuación que es modular y que es modular en cuadratura. Un modulador es un dispositivo al cual le metemos en una entrada la señal que queremos modular y en la otra una frecuencia con la que modulamos esta señal. De este modo aunque la señal resultante la sumemos a la luminancia, podremos separarlas siempre pasándolas por un filtro de la misma frecuencia con que hicimos la modulación.

Figura 16. Esquema moduladores de frecuencia

En la figura anterior también podemos ver como en el modulador de B-Y la subportadora la aplicamos a 0º, mientras que en el de R-Y, la aplicamos a 90º. Si con las dos señales resultantes obtenemos el producto de modulación tendremos conjuntos de dos valores en dos ejes que nos darán las características de saturación y tono en el vector  resultante. R-Y = 0,7R – 0,59G – 0,11B B-Y = 0,3R – 0,59G + 0,89B Si las señales R-Y y B-Y tienen componentes de los tres colores, tendremos valores en dos ejes a 90º. Estos valores nos darán como resultado vectores cuyo ángulo nos darán el tono o color y su longitud nos dará la amplitud o saturación del color. De esta forma sucede que con dos señales moduladas en cuadratura y sumadas a la luminancia, tenemos todo lo necesario para obtener una imagen coloreada y compatible con el  blanco y negro. A esta señal modulada en cuadratura se le llama crominancia. Y su valor es: | C |= (B − Y) 2 + (R − Y) 2

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6.2.2

Señal Compuesta.

En la próxima figura podemos ver como se obtiene la señal de crominancia y posteriormente se suma a la luminancia. Esta señal resultante de sumar la luminancia, la crominancia modulada y el burst es la señal de video compuesto. La siguiente tabla muestra los valores de tensión (en V) para una señal de barras de colores.

Figura 17. Imagen de Barras de color 

Barras de color Blanco Amarillo Cyan Verde Magenta Rojo Azul  Negro

R

G

B

Y

1 1 0 0 1 1 0 0

1 1 1 1 0 0 0 0

1 0 1 0 1 0 1 0

1 0,89 0,70 0,59 0,41 0,30 0,11 0

6.2.2.1.1

BR-Y Y

0 -0,89 0,30 -0,59 0,59 -0,30 0,89 0

Módulo de la Crominancia (| C |= (B − Y) 2 + (R − Y)2 )

0 0,11 -0,70 -0,59 0,59 0,70 -0,11 0

0 0,90 0,76 0,83 0,83 0,76 0,90 0

Es interesante observar que la amplitud del vector de crominancia es nula para el blanco y el negro. En la siguiente figura se muestran los niveles de tensión correspondientes a cada uno de estos colores en una línea de televisión, en el orden en que aparecen en la llamada señal de barras de color.

Figura 18. Niveles crominancia (R-Y y B-Y)

En la figura se puede observar que el valor instantáneo de la señal excede del pico de blanco, o que invade el margen de la señal de televisión destinado a sincronismo, esto produce una sobremodulación en radiofrecuencia. La solución es reducir la amplitud de la crominancia, ya que no se puede reducir el nivel de la luminancia por cuestiones de compatibilidad. ¿En qué cantidad ha de ser esta reducción? Si tomamos como referencia que la distancia del negro al blanco es de 1 V, está estipulado que la señal de vídeo no se extienda más allá de 0,33 V del pico de blanco y del pico de negro, de

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esta manera se asegura que la sobremodulación durante el periodo activo de línea no sobrepase el 33%. Por ello, hay que calcular unos factores de ponderación tales que Y + |C| ≤ 1,33; Y - |C| ≥ -0,33 Este error es tolerable, puesto que sólo se dará para colores con la máxima saturación y amplitud, los cuales aparecen muy raramente en imágenes normales. El procedimiento para el cálculo del valor de estos coeficientes consiste en calcular el módulo de la crominancia para todos los colores, con los factores de ponderación que buscamos determinar como parámetros. Estas ecuaciones se plantean para todos los colores de la señal de barras de color, tomados 2 a 2, y el resultado es: a = 0,493, b = 0,877 De esta manera queda: U = 0,493 (B-Y) V = 0,877 (R-Y) Estas dos señales U y V son las que realmente se modulan en cuadratura y se transmiten como información de crominancia, cuyo módulo tiene un valor de C = U2 + V2 Las señales U y V tienen un ancho de banda de un 1 MHz. La señal de barras de color normalizada resulta:

Figura 19. Niveles crominancia (U y V)

siendo la nueva tabla de valores de tensión la siguiente. Barras de 6.2.2.1.2 BMódulo de la Fase líneas (en º) R G B Y R-Y color Y Crominancia n n+1 Blanco 1 1 1 1 0 0 0 Amarillo 0,75 0,75 0 0,664 -0,664 0,085 0,336 167,1 192,0 Cyan 0 0,75 0,75 0,526 0,224 0,526 0,474 283,5 76,5 Verde 0 0,75 0 0,440 -0,440 -0,440 0,443 240,7 119,3 Magenta 0,75 0 0,75 0,310 0,440 0,440 0,443 60,7 299,3 Rojo 0,75 0 0 0,224 -0,224 0,526 0,474 103,5 256,5 Azul 0 0 0,75 0,086 0,664 -0,085 0,336 347,1 12,9  Negro 0 0 0 0 0 0 0 0 0

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Un diagrama vectorial, en el que se representa el módulo y la fase de la información de la crominancia, de los colores quedaría así:

Figura 20. Diagrama Vectorial de la crominancia de las barras de color.

7 Subportadora de color. Todavía no podemos sumar la señal de crominancia a la luminancia sin antes hacer algo que nos permita posteriormente separarlas. Es necesario ocupar sólo el espacio utilizado para la señal monocroma, hay que ubicar en el canal asignado a la televisión en blanco y negro la información de color adicional. Para ver de qué manera se puede hacer esto, podemos hacer  un análisis espectral de la señal de vídeo compuesto monocromo, o sea, de la luminancia.

Figura 21. Esquema espectral de la luminancia

La solución para transmitir la crominancia es utilizar los huecos que hay en el espectro de la luminancia, y así conseguir no aumentar el ancho de banda total del canal y producir el mínimo de interferencia posible, por eso la frecuencia será un múltiplo impar de f h/2 (f h= frecuencia de línea). Esto se puede conseguir porque el espectro de la crominancia es también casi periódico, como el de la luminancia. A este procedimiento de insertar la crominancia dentro de la luminancia se le llama imbricación de espectros. Además, el batido entre la subportadora de color y la portadora de sonido ha de provocar una interferencia cuyo patrón sea fácilmente integrable en el tiempo, y por lo tanto no resulte 13

molesto para el espectador. Esta misma condición debe imponerse también para la propia subportadora de color.

Fragmento de una línea de señal de TV Figura 22. Superposición de croma y luminancia.

Por tanto, es importante elegir la frecuencia de la portadora de la señal de crominancia de manera que su efecto visual en un monitor de blanco y negro sea mínimo. Por ello, la  portadora de color es de alta frecuencia (aunque dentro de la banda), para que sea el propio sistema visual humano el que integre las rápidas variaciones de nivel que se superponen con la señal de luminancia. Vamos a elegir una frecuencia cerca del borde superior de la frecuencia del canal para evitar en lo posible el patrón de interferencia y poder aplicar filtros que no afecten en gran medida a la luminancia. Además, la frecuencia portadora se elige de modo que en dos líneas sucesivas los efectos de la interferencia se cancelen. Para ello vamos a elegir una frecuencia próxima a los 5 MHz. f sp = f h - 284 = 15.625 - 284 = 4.437.500 Hz f sp = Frecuencia subportadora de color  f h = Frecuencia de línea (15.625 Hz en PAL) Esta sería una frecuencia múltiplo de la de líneas, es decir, coincidirían los ciclos de subportadora en el mismo punto de la línea, en líneas consecutivas. f sp = f h - (284-1/4) = 15.625 – 283,75 = 4.433.593,75 Hz Esta sería una frecuencia que haría coincidir los cielos de subportadora cada 4 líneas. En este caso el patrón de interferencia sería todavía muy visible y molesto. Si a 4.433.593,75 le sumamos 25 Hz, es decir, hacemos que en 1/25 de seg. se reparta un ciclo entre toda la señal, que en ese tiempo es un cuadro, es lo mismo que repartir un ciclo entre 625 líneas, con lo cual no coincidirán en 625 líneas los ciclos de subportadora. Como ya habíamos hecho que no coincidieran en cuatro líneas, no coincidirán en cuatro cuadros, o lo que es lo mismo en ocho campos, que es la secuencia PAL. fsp = 4.433.593,75 + 25 = 4.433.618,75 Hz Si dividimos fsp entre fh tendremos: 4.433.618,75 / 15.625 = 283,7516 Hz Este es el numero de coherencia, es decir, en cada línea habrá 283,7516 ciclos de subportadora, que son 283 ciclos completos y 0,7516 de un ciclo, que corresponden a 270.576º. Gracias a esta frecuencia el patrón de interferencia es poco visible, pero obligará al sistema PAL a un juego de cifras complicado. Estos canales son los que emplea la emisora para transmitir la señal a la antena y poder recibir  la señal en los televisores.

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7.1 Burst. Para poder demodular la señal de crominancia deberemos añadir una señal denominada burst que nos dará información de la fase de la portadora. Esta señal consiste en transmitir la subportadora durante parte del pórtico posterior del pulso de sincronismo horizontal de cada línea de la señal, excepto el sincronismo vertical.

Esta señal está formada por diez ciclos de subportadora que siguen la fase de la subportadora. A esta fase se la llama fase absoluta y los vectores corresponderán a sus respectivos colores  por comparación con la fase del burst. A esta fase se la llama fase relativa.

Figura 23. Inserción de la señal de burst

8 La inversión PAL Para analizar en que consiste es preciso entender que un viraje de fase hará variar el tono de un color. Lógicamente si el ángulo del vector nos da el tono del mismo, si cambia el ángulo cambia el color. Esta operación, es una combinación de funciones entre el circuito codificador PAL y el televisor. El codificador invierte una línea sí y otra no. Posteriormente el televisor volverá a invertir la línea invertida, y la sumará a la línea no invertida retardando una línea. Para realizar la inversión PAL aplicamos la subportadora para el modulador de la señal R-Y a través de un inversor de 180º, de modo que en la línea no invertida tendremos una fase de subportadora de 90º y en línea invertida 270º. Esto lo que produce en realidad es un cambio de signo de la polaridad de V. A las líneas sin invertir se les llama líneas NTSC, ya que tienen la misma fase, y a las invertidas se las denomina líneas PAL.

Figura 24. Inversión de línea.

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línea n (línea NTSC) línea n+1 (línea PAL) Yn Yn+1 Un Un+1 Vn -Vn+1 Al actuar así sobre la señal se corrigen los errores de fase que padece NTSC evitando variaciones de tono en los colores que son muy molestas para el ojo humano.

9 Secuencias del sistema PAL Una secuencia es todo aquello que se repite de una forma periódica. En el sistema PAL hay tres secuencias distintas: la secuencia de dos campos o secuencia de líneas, la secuencia de cuatro campos o secuencia BRUCH y la secuencia de ocho campos o secuencia PAL. 9.1 Secuenc ia de dos c amp os o s ecuen cia de lí nea.

Si nos fijamos en los cuadros veremos que en cuanto a sincronismos son exactamente iguales. El campo 1 empieza en la línea 1 mientras que el campo 2 empieza en la línea 313, pero en la mitad de la línea, y termina en la 625. En el campo 1 el primer impulso de línea esta después de media línea, es decir entre el último impulso igualador y el primero de línea hay media línea (5). En el campo 2, el primer impulso de línea está después de una línea, es decir entre el último impulso igualador y el primero de línea hay una línea completa (318).

Figura 25. Secuencia de línea.

Sí nos fijamos en los demás cuadros veremos que en esto son todos iguales. Esta es la secuencia de dos campos o de línea

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9 .2 S e c u e n c i a d e c u a t r o c a m p o s o s e c u e n c i a B r u c h  

Figura 26. Secuencia Bruch.

La secuencia de cuatro campos o secuencia Bruch, es la que se forma con el borrado de burst. Si nos fijamos, en cada campo se borra en nueve líneas el burst, representado por flechas sobre la línea, pero no se borra en las mismas líneas, es decir, en el campo 1 se borra desde la 623 a la 6 ambas inclusive, en el campo 2, desde la 310 a la 318, en el campo 3, desde la 622 a la 5, y en el campo 4, desde la 311 a la 319. Como podemos observar en ningún campo se  borran en las mismas líneas. Pero sin embargo desde el campo 5 al 8 veremos que en esto si son iguales, es decir, en el campo 1 se borra el burst en las mismas líneas que en el campo 5, en el 2 en las mismas que en el 6, o sea, en cuanto a borrado de burst los campos 1 a 4 son idénticos a los campos 5 a 8. Esta es la secuencia Bruch. 9 .3 S e c u e n c i a d e o c h o c am p o s o s e c u e n c i a P A L Para estudiar la secuencia de ocho campos o secuencia PAL, tenemos que basarnos exclusivamente en la fase de la subportadora.

Por su frecuencia la fase de la subportadora cambia de línea en línea y no se repite hasta 2500 líneas. Frecuencia subportadora 4.433.618,75 Hz/s Frecuencia de líneas 15.625 Hz/s Ciclos subportadora por línea 283,7516 En cada línea hay 283 ciclos completos de subportadora y 0,7516. Si analizamos como se elige la frecuencia de subportadora, recordaremos que se multiplicaba la frecuencia de líneas por 284 - 1/4, esto quiere decir que cada 4 líneas la onda senoidal empieza en ciclo completo.

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Figura 27. Secuencia PAL.

Como podemos ver en la figura, en la primera línea la fase de la subportadora es 0º, en la línea siguiente después de 283 ciclos completos terminaría en 0,75 ciclos que corresponden a 270º. En la siguiente habría 283 ciclos más 0,5 ciclos que son 180º. En la siguiente, cuarta línea, habría 283 cielos más 0,25 ciclos, que son 90º. Y en la quinta volvería a ser 0º. Al elegir la frecuencia de la subportadora, también sumamos 25 ciclos, es decir, cada segundo añadimos 25, o sea, cada cuadro (25 cuadros por segundo), le sumamos un ciclo, luego a cada 625 líneas le repartimos un ciclo. Si se repetía la fase cada cuatro líneas y ahora hacemos que se reparta un ciclo entre 625 líneas, se repetirá la fase cada 2.500 líneas, (625x4), por lo tanto la fase 0º que es la que tiene la línea 1 del campo 1, volverá a ser 0º en, la línea 2.501, que es la línea 1 del campo 9. En realidad el campo 9 vuelve a ser campo 1, pues son idénticos en todo. Podemos afirmar entonces, que si cada 2.500 líneas la fase de la subportadora vuelve a ser 0º, en la línea 1.251 la fase será de 180º. En consecuencia los campos 5 a 8 serán idénticos a los campos 1 a 4 excepto en la fase de la subportadora que estará invertida 180º. A partir de los ocho campos todo se repetirá sin ninguna diferencia. Esta es la secuencia PAL de ocho campos. La relación entre la fase de la subportadora y las líneas es la relación SP/H. Se mide en grados y se define como fase 0º la correspondiente a la línea 1 del campo 1. Hay que respetar esta secuencia a la hora de empalmar señales procedentes de fuentes diferentes. ¿Qué ocurre en el receptor de televisión al observar una edición que no respeta la continuidad de la subportadora? Al empezar, el receptor se sincroniza respecto a la subportadora de una fuente de vídeo. Pero al llegar al punto de edición, la información de color está modulada respecto a la fase de la subportadora de la fuente a la que se quiere conmutar. Hay un transitorio durante el que el receptor ha de cambiar su referencia de fase en los circuitos demoduladores de color, y esto provoca un fallo en la imagen.

10 El generador de sincronismos PAL En un generador de señal PAL necesitamos disponer de diferentes señales con distintas frecuencias: f sp, f h, f campo.

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Además, necesitamos que las relaciones de fase entre estas señales no sean aleatorias, sino que estén relacionadas de forma exacta entre sí. Por ello, lo que se hace es obtener todas estas señales a partir de un único oscilador muy estable. f i = Frecuencia de imagen = 25 Hz. f sp= (284-1/4)f h+f i f campo=2f i/625 El oscilador trabajará a una frecuencia de f sp, hemos de encontrar una relación simple entre f sp y f h. f sp-f i= (284-1/4)f h=1135/4f h=227-5/4 f h 2f h=(f sp-f i)-8/(227·5) Y teniendo en cuenta que f campo=2f h/625, se pueden obtener todas las señales de sincronismo necesarias a partir de un único oscilador, como aparece en el siguiente diagrama de bloques:

Figura 28. Diagrama del generador de sincronismos.

11 Parámetros de la señal PAL Ya hemos visto paso a paso como se forma el sistema PAL. Todas estas operaciones englobadas no son otra cosa que el codificador PAL, es decir, el equipo que nos permite obtener el sistema de color PAL desde las tres componentes R, G y B. Vamos a ver a continuación cuales son los parámetros y valores que definen a la señal PAL. 11.1 Valo res de par ám etro s  Ø Tiempos

Ø

Duración de una línea: Período activo de línea: Duración del borrado de línea: Duración del sincronismo de línea: Duración del sincronismo vertical: Duración del sincronismo igualador: Duración del burst: Tiempo de bajada y subida de sincronismos: Distancia de sincronismo a burst:

64 µs 52 µs 12 µs 4,7 µs 27,3 µs 2,35 µs 2,25 µs 10 ciclos 200 nS 5,6 µs

Amplitudes Amplitud máxima pico a pico de la señal: Amplitud máxima de luminancia:

1V 700 mV 19

Amplitud de sincronismos: Amplitud de burst:

300 mV 300 mV

11.2 Par ám etr o s q u e d ef in en la s eñ al  Los parámetros son las medidas de cada una de las partes de la señal de vídeo y están establecidas por los organismos que rigen las normas de transmisión entre las distintas organizaciones de televisión del mundo.

Vamos a enunciar cada uno de los parámetros que definen la señal. Ø

 Nivel de negros: Es el nivel 0 de la señal. En el sistema PAL es también el nivel de supresión.

Ø

 Nivel de blancos: Es el nivel que esta 700 mV por encima del nivel de negros.  Nivel de sincronismos: Es el nivel que esta 300 mV por debajo del nivel de negros.

Ø Ø

Duración de una línea: Es el tiempo comprendido entre el 50% del flanco de bajada del sincronismo de línea y el 50% del flanco de bajada del siguiente sincronismo de línea.

Ø

Período activo de línea: Es el tiempo de aparición de la señal de vídeo en la línea, fuera del tiempo del borrado de línea.

Ø

Duración del borrado de línea: Es el tiempo en que se suprime la aparición de señal de imagen, incluye los dos pórticos y el sincronismo de línea. Este tiempo se emplea para hacer el retrazado al final de cada línea para volver al borde izquierdo de la pantalla. Duración del sincronismo de línea: Es el tiempo de aparición del sincronismo de línea, es decir, el tiempo transcurrido entre el 50% del flanco de bajada del sincronismo y el 50% del tiempo de subida del mismo.

Ø

Ø

Duración del sincronismo vertical: Es el tiempo que dura un sincronismo vertical medido entre los puntos del 50% de los flancos de bajada y subida del mismo.

Ø

Duración del sincronismo igualador: Es el tiempo que dura un sincronismo igualador  medido entre los puntos del 50% de los flancos de bajada y subida del mismo.

Ø

Ø

Ø

Distancia entre pulsos verticales: Es el tiempo que hay entre dos impulsos verticales consecutivos, medidos entre el 50% del flanco de subida de-uno y el 50% del flanco de  bajada del siguiente. Duración del burst: Es el tiempo de aparición del burst, medidos entre los puntos del 50% de los flancos de subida y bajada de la envolvente del mismo. La duración está relacionada con los 10 ciclos de subportadora que se incorporan, que es en-realidad la duración del pulso K. Tiempo de bajada y subida del sincronismo: Es el tiempo que tarda en pasar del nivel de negro al de sincronismo y viceversa. Se considera el tiempo entre el 10% y el 90% de cada uno de los flancos.

Ø

Distancia del sincronismo al burst: Es el tiempo entre el 50% del flanco de bajada del sincronismo y el 50% de la envolvente del burst.

Ø

Amplitud p/p de la señal de luminancia: Es la diferencia de tensión que existe entre el nivel de sincronismo y el pico más alto de la señal de luminancia.

Ø

Amplitud máxima de luminancia: Es la diferencia de tensión que existe entre el nivel de negro y el pico más alto de luminancia.

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Ø Ø

Amplitud de sincronismo: Es la diferencia de tensión que existe entre el nivel de negro y el nivel de sincronismo. Amplitud del burst: Es la diferencia de tensión que existe entre el nivel más alto de la envolvente del burst y el nivel más bajo de la misma.

Figura 29. Línea de vídeo con los componentes principales.

Figura 30. Línea de vídeo con varios puntos de la señal PAL.

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Figura 31. Parámetros incluidos dentro del periodo de borrado de línea.

Figura 32. Bloque sincronismo vertical.

12 Distorsiones 12.1 Clasificación d e las d isto rsio nes  Las distorsiones son deformaciones que se producen en la señal por un mal ajuste de un circuito o mal funcionamiento del mismo. Se pueden clasificar en dos grupos:

Distorsiones lineales: Las distorsiones lineales son ocasionadas por la frecuencia o el tiempo. Distorsiones no lineales: Las distorsiones no lineales, por el contrario, dependen de la falta de linealidad de los circuitos y son producidas por amplitud, nivel medio de imagen o por la situación de las señales de prueba. 12.2 Ruido s  12.2.1 Ruidos continuos

La relación señal/ruido, en el caso de ruidos aleatorios continuos, se define por la relación, en decibelios, entre la amplitud nominal pico a pico de la señal de luminancia y la amplitud eficaz (raíz cuadrada de la suma cuadrática) del ruido medido después de la limitación de la  banda. La relación señal/ruido ponderado se define como la relación, expresada en decibelios, entre la amplitud nominal de la señal de luminancia y la amplitud eficaz, (raíz cuadrada de la suma cuadrática), del ruido medido después de la limitación de la banda y de la ponderación con una red especificada. 12.2.2 Ruidos de baja frecuencia

La relación señal/ruido en el caso, de ruidos de baja frecuencia es la relación en decibelios, entre la amplitud de la señal de luminancia y la amplitud pico a pico del ruido después de la limitación de banda para que sólo comprenda el espectro entre 500 Hz y 10 KHz. 12.2.3 Ruidos recurrentes

En el caso de ruidos recurrentes, la relación señal/ruido se define como la relación en decibelios, entre la amplitud nominal de la señal de luminancia y la amplitud cresta a cresta del ruido. Se especifican valores diferentes para el ruido en una frecuencia única comprendida entre 1 kHz y el límite superior de la banda de frecuencias de vídeo y para el zumbido debido a la alimentación, incluidos sus primeros armónicos. 12.2.4 Ruidos impulsivos

En el caso de ruidos impulsivos, la relación señal/ruido se define como la relación en decibelios, entre la amplitud nominal de la señal de luminancia y la amplitud pico a pico del ruido impulsivo.

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1 2. 3 D i s t o r s i o n e s l i n e a l es e n f u n c i ó n d e l t i e m p o  

Figura 33. Esquema de distorsiones lineales.

El tiempo en televisión debemos acostumbrarnos a verlo como un factor fundamental dada su característica de ser una sucesión de puntos de tensión cuya finalidad es dar una serie de  puntos de brillo, a una velocidad tal, que el ojo humano sea capaz de interpretarlo como una imagen. Para ello los tiempos han de ser forzosamente muy pequeños, de modo que una línea de imagen tiene 64 microsegundos y en ese tiempo se han de producir toda una sucesión de  puntos de cambio de tensión, que forzosamente se harán en tiempo aún menor. Por esta razón se pueden producir distorsiones que serán lineales por corresponder a un circuito lineal. 12.3.1 Distorsiones de señal de luminancia

12.3.1.1 Distorsión de forma de onda de larga duración Si a la entrada de un circuito se aplica una señal de prueba de vídeo que simula un cambio  brusco en el nivel medio de imagen, de un valor alto a un valor bajo o viceversa, aparece distorsión de una señal de larga duración cuando el nivel de supresión de la señal de salida no sigue con exactitud al de la señal de entrada. Esta falta de uniformidad suele producirse en forma de oscilaciones amortiguadas de muy baja frecuencia. La señal que se emplea para medir distorsiones de larga duración y de duración de una trama es la de la figura 6.10, señal A. Consiste en una serie de líneas con señal a nivel de blanco y otra serie a nivel de negro formando en total un campo.

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Figura 34. Distorsión lineal de larga duración.

12.3.1.2 Distorsión de señales con la duración de una trama Si a la entrada de un circuito se aplica una señal rectangular cuyo período es el de una trama y amplitud nominal de la señal de luminancia, la distorsión se define como la modificación de forma del intervalo de la señal rectangular a la salida. Para hacer la medida se excluyen algunas líneas al principio y al final.

Figura 35. Distorsión lineal con duración de una trama.

12.3.1.3 Distorsiones de señales con duración de una línea Si se aplica a la entrada de un circuito una señal rectangular cuyo período es equivalente al de una línea y de amplitud igual a la nominal de luminancia, la distorsión se define como la modificación de forma del pedestal de señal rectangular a la salida. Se excluyen de la medida el principio y el final de la señal rectangular.

Figura 36. Distorsión lineal con duración de una línea.

12.3.1.4 Distorsiones de señales de corta duración Si a la entrada de un circuito se aplica un impulso breve o una transición rápida de amplitud igual a la nominal de luminancia, la distorsión se define como la modificación de la forma del impulso o la transición con relación a su forma original a la salida. El impulso o la transición estará determinada por la frecuencia de corte del sistema de televisión.

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Figura 39. Distorsión lineal de corta duración.

12.3.2 Distorsiones de señal de crominancia

Si a la entrada de un circuito le aplica una señal de prueba en forma. de subportadora modulada en amplitud, se define la distorsión de la señal de crominancia como la modificación de la. forma de la envolvente y de la fase de la subportadora modulada en la señal de salida.

Figura 40. Distorsión de la señal de crominancia.

12.3.3 Falta de uniformidad entre luminancia y crominancia.

12.3.3.1 Desigualdad de la ganancia Si a la entrada de un circuito se aplica una señal de prueba que tenga componentes definidos de luminancia y crominancia, la desigualdad de la ganancia se define como la variación en amplitud de la componente de crominancia en relación a la componente de luminancia, a la salida del circuito.

Figura 41. Distorsión de desigualdad de ganancia.

12.3.3.2 Desigualdad del tiempo de transmisión Si a la entrada de un circuito se aplica una señal de prueba que tenga componentes definidos de luminancia y crominancia y la señal de luminancia se compara con la envolvente de crominancia, la desigualdad del tiempo de transmisión se define como la variación de  posición en el tiempo de estas dos señales, entre la entrada y la salida. 25

Figura 42. Distorsión de desigualdad del tiempo de transmisión.

1 2.4 D i s t o r s i o n e s L i n e a le s e n f u n c i ó n d e l a f r e c u e n c i a   12.4.1 Distorsión amplitud/frecuencia

La característica ganancia/frecuencia del circuito se define como la variación de la ganancia en la banda de frecuencias que va de la frecuencia de trama a la frecuencia nominal de corte del sistema, referida a la ganancia en una frecuencia determinada.

Figura 43. Distorsión lineal de amplitud/frecuencia.

12.4.2 Distorsión retardo de grupo/frecuencia

El retardo de grupo/frecuencia se define como la variación del retardo de grupo entre la entrada y la salida del circuito en la banda de frecuencias que va desde la frecuencia de trama a la frecuencia nominal de corte del sistema, referida al retardo de grupo en una frecuencia determinada.

Figura 44. Distorsión lineal de retardo de grupo/frecuencia.

12.5 Distor sio nes no lineales  Las distorsiones no lineales se clasifican en distorsiones de señal de sincronismos y distorsiones de señal de imagen.

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Figura 45. Esquema de las distorsiones no lineales.

12.5.1 Distorsiones de señal de sincronismos

12.5.1.1 Distorsión de sincronismos en régimen permanente Si a la entrada del circuito se aplica una señal de luminancia de un nivel medio de imagen definido cuyos impulsos tengan el valor nominal, la distorsión en régimen permanente no lineal se define como la variación de amplitud en el punto medio de los impulsos de sincronismo a la salida con respecto al valor nominal.

Figura 46. Distorsión de sincronismos en régimen permanente.

El nivel medio de la señal es constante, por lo que la distorsión de la señal de sincronismo  puede tener un valor constante

12.5.1.2 Distorsión de sincronismos en régimen transitorio Si el nivel medio de imagen se hace variar en forma de escalón de un valor bajo a otro alto, o viceversa, la distorsión no lineal transitoria se define como la variación instantánea máxima con respecto al valor nominal, de la amplitud en el centro de los sincronismos a la salida del circuito.

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Figura 47. Distorsión de sincronismos en régimen transitorio.

12.5.2 Distorsiones de señal de imagen

12.5.2.1 Distorsión de amplitud luminancia debida a la amplitud de luminancia Se define como la pérdida de proporcionalidad entre la amplitud de un pequeño escalón aplicado a la entrada del circuito y la amplitud correspondiente de esta señal a la salida, cuando el nivel inicial del escalón se desplaza del nivel de supresión al nivel de blanco.

Figura 48. Distorsión de amplitud de luminancia debida a la amplitud de la luminancia.

12.5.2.2 Distorsión de amplitud de luminancia debida a la amplitud de crominancia Si a la entrada de un circuito se aplica una señal de luminancia de amplitud constante, se define esta distorsión como la variación de la amplitud de la señal de luminancia a la salida, resultante de superponer a ésta una señal de crominancia de amplitud definida, manteniendo el nivel medio de imagen a un valor también definido. Esta distorsión es conocida como intermodulación croma/luminancia.

Figura 49. Distorsión de amplitud de luminancia debida a la amplitud de la crominancia.

12.5.2.3 Distorsión de amplitud de crominancia debida a la amplitud de luminancia Si a la entrada del circuito se aplica una subportadora de crominancia de amplitud pequeña y constante, superpuesta a una señal de luminancia, se define esta distorsión como la variación de la amplitud de la subportadora de crominancia a la salida, cuando el valor de la amplitud de la señal de luminancia varía del nivel de supresión al nivel de blanco, manteniendo a un valor definido el nivel medio de la imagen. A esta distorsión se la llama ganancia diferencial.

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Figura 50. Distorsión de amplitud de crominancia debida a la amplitud de la luminancia.

12.5.2.4 Distorsión de amplitud de crominancia debida a la amplitud de la crominancia Se define como la pérdida de proporcionalidad entre la amplitud de la subportadora de crominancia, a la entrada de un circuito, y la amplitud correspondiente a la salida, cuando el valor de la amplitud de la subportadora a la entrada se hace variar de un valor mínimo a un valor máximo especificados, manteniendo a un valor especificado el nivel de luminancia y en nivel medio de imagen.

Figura 51. Distorsión de amplitud de crominancia debida a la amplitud de la crominancia.

12.5.2.5 Distorsión de fase de crominancia debida ala amplitud de luminancia Si a la entrada del circuito se aplica una subportadora de crominancia cuya amplitud es  pequeña y constante, superpuesta a una señal de luminancia, se define esta distorsión como la variación de la fase de la subportadora a la salida, cuando el valor de la amplitud de la señal de luminancia Y varía del nivel de supresión al nivel de blanco, manteniendo el nivel medio de imagen a un valor definido. En el caso del sistema SECAM, esta definición no es válida. A esta distorsión se la llama fase diferencial.

Figura 52. Distorsión de fase de crominancia debida a la amplitud de la luminancia.

12.5.2.6 Distorsión de fase de crominancia debida a la amplitud de crominancia Se define esta distorsión como la variación de la fase de la subportadora de crominancia a la salida de un circuito, cuando la amplitud de la subportadora se hace variar de un valor mínimo 29

especificado a un valor máximo, con valores definidos de nivel medio de imagen y de luminancia.

Figura 53. Distorsión de fase de crominancia debida a la amplitud de la crominancia.

13 Señales de prueba y test Las señales de prueba, son señales conocidas que nos permitirán hacer ajustes en todos los equipos que utilicemos en una cadena de producción o emisión. Cuando una señal de imagen se esta transmitiendo, no es fácil determinar su nivel ya que en la mayoría de los casos no sabremos que tipo de imagen que estamos utilizando. Hemos de confiar por tanto en el ajuste que se haya realizado en cada uno de los pasos por los que transcurre la señal. Para ello hemos de utilizar señales que no sean variables como la imagen. Es el caso de las señales test. Estas señales son generadas de forma constante y conocemos todos sus  parámetros, por lo tanto en todos los pasos de la cadena por los que transcurre la señal hemos de ajustar con ellas para tener la certeza de que en todos el nivel de ajuste es el mismo. Hay dos tipos de señales de prueba: las barras de color, que nos permiten ajustar y medir los  parámetros y las señales test, que nos permiten medir las distorsiones. 13.1 Barr as d e co lor  Las barras de color son la señal de prueba por excelencia. No se concibe una cadena de televisión que no utilice las barras de color para hacer el ajuste previo antes de comenzar a trabajar. De hecho, todas las cámaras tienen su propio generador de barras para poder hacer el ajuste completo comenzando por las cámaras que son el primer elemento de generación de señales. Antes de comenzar a trabajar en un estudio se deben ajustar todas las cámaras con su  propio generador de barras. Una vez igualadas todas, el estudio dará salida del mezclador  también con barras de color, para que todos los puntos por los que pase esa señal sean ajustados al mismo nivel hasta llegar al destino final que será la emisión.

Hay varios tipos de barras de color homologados por las distintas organizaciones de televisión en el mundo. Esta señal consiste en seis barras verticales formadas por los colores primarios y sus complementarios en orden de luminancia decreciente, con un ancho igual para todas ellas. En el lado izquierdo se sitúa una barra de luminancia en nivel de blanco y en el lado derecho una barra negra. Por lo tanto quedarán compuestas del siguiente modo: blanco, amarillo, cyan, verde, magenta, rojo, azul y negro.

30

A continuación vamos a ver los tipos de barras de color mas utilizados en su forma pura, pues cada fabricante puede optar por añadir elementos que las hagan más útiles o más atractivas,  pero siempre respetando los parámetros que motivaron su creación. Un generador debe tener tres salidas correspondientes a los tres colores primarios rojo, verde y azul, los cuáles se emplean como entrada de un codificador de color. Las amplitudes que se emplean a continuación para estas señales se refieren a las señales de entrada en el codificador, expresadas en porcentajes del nivel de blanco, que se considera igual al 100%, siendo cero el nivel de supresión. Los niveles se indicarán del modo siguiente: a) Nivel de señal de color primario durante la transición de la barra de color blanco.  b) Nivel de señal de color primario durante la transición de la barra de color negro. c) Nivel máximo de la señal de color primario durante la transición de las barras de color  coloreadas. d) Nivel mínimo de la señal de color primario durante la transición de las barras de color  coloreadas. Tipo de barras

a

b

c

d

100% 95% 75% UER 

100 100 100

0 0 0

100 100 75

0 25 0

13.1.1 Barras 100% (100/0/100/0)

Figura 54. Barras de color 100%.

EY = 0,299R + 0,587G + 0,114B

valor Y para 1V

E(B-Y) = EB- EY = – 0,299R – 0,587G + 0,886B F(R-Y)= ER  - EY = 0,701R – 0,587G – 0,114B

valor B-Y para 1V valor R-Y para 1V

E'Y = EY · 0,7 = 0,209R + 0,411G + 0,080B E'(B-Y) = - 0,209R – 0,411G + 0,620B E'(R-Y) = 0,491R  – 0,411G – 0,080B E'Y = E'(B-Y) · 0,493 = - 0,103R – 0,203G + 0,306B E'V = E'(R-Y) · 0,877 = 0,431R – 0,360G – 0,070B E'CB = E'U · 1,145 = - 0,118R – 0,232G – 0,350B

valor Y para 700 mV valor B-Y para 700 mV valor R-Y para 700 mV valor B-Y ponderado valor R-Y ponderado reescalado para normas EBU

31

E'CR  = E'V · 1,23 = 0,350R – 0,293G – 0,057B

reescalado para normas EBU

C = 2 E'2U +E'2V αn

α

= arctan

n +1

amplitud de crominancia

E'V E'U

= arctan

ángulo de línea no invertida

E'V E' U

ángulo de línea invertida

COMPONENTES CROMINANCIA E'Y E'U E'V E'CB E'CR  2E'U 2E'V C αn BLANCO 700 0 0 0 0 0 0 0 --AMARILLO 620 306 70 350 57 612 140 627 167º CIAN 491 103 431 118 350 206 861 885 283,5º VERDE 411 203 360 232 293 405 721 827 240,5º MAGENTA 289 203 360 232 293 405 721 827 60º ROJO 209 103 431 118 350 206 861 885 103,5º AZUL 80 306 70 350 57 612 140 627 347º  NEGRO 0 106 106 121 86 212 212 300 135º Los valores de tensión en la tabla están expresados en milivoltios. U

αn+1

--193º 76,5º 119,5º 299,5º 256,5º 13º 225º

V

Figura 55. Barras de color 100%: señales U y V.

32

TV

G

B

Y

R 

C

Figura 56. Barras de color 100%: Señales G,B,R

Figura 57. Barras de color 100%: Señales Compuesta, Luminancia y Crominancia

13.1.2 Barras 75% (100/0/75/0)

Figura 58. Barras de color 75%

EY = 0,299R + 0,587G + 0,114B

valor Y para 1V

E(B-Y) = EB- EY = – 0,299R – 0,587G + 0,886B F(R-Y) = ER  - EY = 0,701R – 0,587G – 0,114B

valor B-Y para 1V valor R-Y para 1V

E'Y = EY · 0,7 = 0,209R + 0,411G + 0,080B E'Y = EY · 0,7 = 0,157R + 0,3081G + 0,060B

valor Y para 700 mv valor Y para 700 mV 75% 33

E'Y = EY + 175 = 0,332R + 0,483G + 0,235B

valor Y más pedestal 25%

E'(B-Y) = - 0,157R – 0,308G + 0,465B E'(R-Y) = 0,323R– 0,270G – 0,080B

valor B-Y para 700 mV 75% valor R-Y para 700 mV 75%

E'Y = E'(B-Y) · 0,493 = - 0,077R – 0,152G + 0,229B valor B-Y ponderado 75% E'V = E'(R-Y) · 0,877 = 0,262R – 0,270G – 0,060B valor R-Y ponderado 75% E'CB = E'U · 1,145 = - 0,088R – 0,174G – 0,262B E'CR  = E'V · 1,23 = 0,262R – 0,219G – 0,043B C = 2 E'2U +E'2V αn

α

= arctan

n +1

amplitud de crominancia

E'V E'U

= arctan

reescalado para normas EBU 75% reescalado para normas EBU 75 %

ángulo de línea no invertida

E'V E' U

ángulo de línea invertida

COMPONENTES E'Y E'U E'V E'CB E'CR  2E'U BLANCO 700 0 0 0 0 0 AMARILLO 465 229 53 262 43 458 CIAN 368 77 323 88 262 154 VERDE 308 152 270 174 219 304 MAGENTA 216 152 270 174 219 304 ROJO 157 77 323 88 262 154 AZUL 60 229 53 262 43 458  NEGRO 0 106 106 121 86 212 Los valores de tensión en la tabla están expresados en milivoltios. U

V

Figura 59. Barras de color 75%: Señales U y V

34

CROMINANCIA 2E'V C αn 0 0 --106 470 167º 646 664 283,5º 540 619 240,5º 540 619 60º 646 664 103,5º 106 470 347º 212 300 135º

αn+1

--193º 76,5º 119,5º 299,5º 256,5º 13º 225º

TV

G

B

Y

R 

C

Figura 60. Barras de color 75%: Señales G,B,R

Figura 61. Barras de color 75%: Señales Compuesta, Luminancia y Crominancia

13.1.3 Barras 95% (100/0/100/25)

COMPONENTES CROMINANCIA E'Y E'U E'V E'CB E'CR  2E'U 2E'V C αn BLANCO 700 0 0 0 0 0 0 0 --AMARILLO 620 306 70 350 57 612 140 627 167º CIAN 491 103 431 118 350 206 861 885 283,5º VERDE 411 203 360 232 293 405 721 827 240,5º MAGENTA 289 203 360 232 293 405 721 827 60º ROJO 209 103 431 118 350 206 861 885 103,5º AZUL 80 306 70 350 57 612 140 627 347º  NEGRO 0 106 106 0 0 212 212 300 135º Los valores de tensión en la tabla están expresados en milivoltios.

35

αn+1

--193º 76,5º 119,5º 299,5º 256,5º 13º 225º

TV

G

B

Y

R 

C

U

V

Figura 62. Barras de color 100%: Señales G,B,R,U

Figura 63. Barras de color 100%: Señales Compuesta, Luminancia, Crominancia y V

36

13.2 Señ al es te s t p ar a s eñ al c o m p u es ta  Las señales test se emplean para medir distorsiones. Estas señales se generan expresamente  para este fin y tienen todos sus elementos calculados para poder realizar la medida de cada una de las distorsiones de la forma más precisa y correcta posible

Hay varios tipos homologados. Nosotros vamos a estudiar las utilizadas en España, que son las mismas que se emplean prácticamente en toda Europa. Aunque es frecuente llamarlas por el número de línea en que se insertan, no debemos caer en el error de creer que ese es su nombre. En realidad se denominan sus elementos y sólo a ellos se hará mención cuando se explique cada una de las medidas que se pueden realizar con ellas. Se insertan en las líneas 17, 18, 330 y 331 que se reservan para esta específica función, lo cual  permite hacer las medidas con la señal en utilización. La línea 22 se mantiene en negro para hacer las medidas de relación señal/ruido. El resto de las señales test que no tiene una línea asignada, se insertarán en una que esté vacía, o se utilizarán en campo completo. 13.2.1 Señal A

Esta señal se compone de 156 líneas con un nivel de blanco y 156 con nivel de negro. La duración de cada bloque son 10 ms. Ésta señal contendrá impulsos de trama no especificados en la figura. Todo el conjunto de líneas que forman esta señal se la denomina señal A.

Figura 64. Señal A.

13.2.2 Barra y pulsos 2T y F

Esta señal se emplea siempre en campo completo, es decir, no tiene asignada línea de inserción. Tiene los siguientes elementos: F pulso 20T modulado B1 pulso 2T (seno cuadrado) B3 barra de luminancia de 26 µs Esta señal se utiliza para hacer las siguientes medidas: Ganancia de inserción Amplitud de luminancia Inclinación de la barra

37

Figura 65. Visualización señal 2T y F.

Figura 66. Señal 2T y F..

13.2.3 Señal línea 17

Esta señal test se inserta en la línea 17. Tiene los siguientes elementos: B2 barra de luminancia de 10 µs de ancho Ø B1 pulso 2T Ø F pulso 20T modulado Ø D1 escalera de luminancia compuesta por cinco escalones a 140 mV Ø Puntos de medida bl, b2, b3, b4 y b7 Con esta señal se hacen las siguientes medidas: Ø

Ø Ø Ø Ø Ø Ø Ø

Amplitud de luminancia Inclinación de la barra Luminancia no lineal Distorsión de la señal de crominancia Distorsión de corta duración Desigualdad de ganancia croma/luminancia Desigualdad del tiempo de transmisión croma/luminancia

Figura 67. Señal línea 17.

13.2.4 Multiburst

Esta señal se inserta en la línea 18.Tiene los siguientes elementos: Ø Ø

C1 barra de luminancia de 4 µs de ancho C2 seis paquetes a distintas frecuencias de 4 µs de ancho 1º 0'5 MHz

38

2º 1 MHz 3º 2 MHz 4º 4 MHz 5º 4'8 MHz 6º 5'8 MHz Con esta señal se mide la distorsión amplitud/frecuencia

Figura 68. Visualización señal Multiburst.

Figura 69. Señal Multiburst.

13.2.5 Señal línea 330

Esta señal se inserta en la línea 330. Tiene los siguientes elementos: B2 barra de luminancia de 10 µs de ancho Ø B1 pulso 2T Ø D2 cinco escalones de 140 mV con una subportadora modulada a 280 mV de amplitud Con esta señal se mide: Ø Distorsión de amplitud de crominancia debida a la amplitud de luminancia. (Ganancia diferencial). Ø Distorsión de fase de crominancia debida a la amplitud de luminancia. (Fase diferencial). Ø

Figura 70. Visualización señal línea 330.

Figura 71. Señal línea 330.

13.2.6 Señal línea 331

Esta señal se inserta en la línea 331. Tiene los siguiente elementos:

39

G2 tres niveles de subportadora modulados sobre un pedestal de 350 mV sobre el nivel de negro con las amplitudes: 140 mV, 420 mV y 700 mV. Ø E subportadora modulada sobre 350 mV de luminancia y 420 mV de amplitud, con una duración de 26 µs. Ø Puntos de medida b5 y b6. Con esta señal se hacen las medidas siguientes: Ø

Ø Ø Ø

Distorsión de amplitud de luminancia debida a la amplitud de la crominancia(Intermodulación croma/luminancia). Distorsión de la amplitud de crominancia debida a la amplitud de la crominancia. Distorsión de fase de la crominancia debida a la amplitud de la crominancia.

Figura 72. Señal línea 331.

13.2.7 Señal seno x/x

Esta señal no tiene línea de inserción asignada. Ø

Tiene el elemento (seno x)/x Se utiliza para medir el retardo de grupo.

Ø

El ancho de banda es de 6 MHz

Ø

13.3 Señ ales tes t p ara c om po ne nt es  Para señales en componentes se han creado señales específicas para hacer medidas. La mayoría de las medidas se hacen con señales válidas para luminancia, pues en realidad son señales de estas características, pero al ser tres canales separados, hay dos medidas esenciales: retardo entre canales e igualdad de ganancia entre ellos.

Como en señal compuesta el elemento esencial para hacer las medidas son las barras de color,  pero se generan señales que permiten hacer las dos medidas mencionadas de una forma rápida y sencilla. Es la señal BOWTIE (lazo de pajarita). Los generadores de señales en componentes, deben disponer de las señales en los dos formatos: G, B, R e Y, B-Y, R-Y. En la mayoría de los casos las señales serán iguales para Y y para G en los dos formatos.

40

13.3.1 Señal multipulso

Figura 73. Señal multipulso.

Esta señal no tiene asignada una línea específica para insertarla. Esta señal tiene los siguientes elementos: Barra de luminancia de 6 µs de ancho Ø Barra de 3 µs de ancho Canales Y, G, B y R Canales B-Y y R-Y Ø

Pulso 20T (2 µs) Pulso 20T Pulso 20T Pulso 20T Pulso 20T

1 MHz 2 MHz 3 MHz 4 MHz 5 MHz

Pulso 40T (4 µs) Pulso 20T Pulso 20T Pulso 20T Pulso 20T

0,5 MHz 1 MHz 1,5 MHz 2 MHz 2,5 MHz

Figura 74. Señal multipulso. Forma de onda para canales Y, G, B, y R.

Figura 75. Señal multipulso. Forma de onda para canales B-Y y R-Y.

13.3.2 Señal Bowtie

Consta de una señal senoidal de 500 KHz en los canales G e Y (Canal 1 en los dos formatos), y de 502 KHz en los canales B y R , y B-Y y R-Y, situados todos ellos en la misma posición 41

del período activo de línea. En las líneas 95 a 238 del campo 1 y en las 408 a 551, es decir, 144 líneas en cada campo, en los canales G e Y, se generan 11 pulsos separados 5 µs, que representan 20 ns de retardo. En los demás canales estas líneas tiene un nivel de 350 mV.

Figura 76. Señal Bowtie. Formas de onda canales G, B, R.

42

Figura 77. Señal Bowtie. Forma de onda para canales Y, R-Y y B-Y.

13.3.3 Escalera de linealidad

Esta señal se compone de cinco escalones de 140 mV cada uno y 5 µs de ancho. Se emplea  para medir la linealidad de la luminancia, que en el caso de los componentes es el único tipo de señal que tenemos. En los canales B-Y y R-Y la señal es la misma pero balanceada sobre 0V, es decir, con una amplitud de 350 mV y -350 mV.

43

Figura 78. Señal escalera de linealidad. Formas de onda para todos los canales.

13.3.4 Pulso 2Ty 20T modulado

Esta señal tiene 2 pulsos 2T a nivel de negro y de blanco invertido para medir la respuesta impulsiva y el ancho de banda de los canales G, B y R. Además se sitúa un pulso 20T al  principio de la línea para que al combinar nos dé una barra de color magenta. Solo es utilizable en formato GBR.

Figura 79. Señal de pulso 2T y pulso modulado. Formas de onda el canal G.

44

Figura 80. Señal de pulso 2T y pulso modulado. Formas de onda canales B y R.

13.3.5 Pulsos 2T Y 3T

Esta señal tiene pulsos 2T y pulsos 3T en el canal Y y pulsos 3T en los canales B-Y y R-Y Por la dificultad que supone ver a simple vista el ancho de los pulsos, tiene esa pequeña escalera de tres escalones que nos indica que los pulsos mas anchos son 3T. Se emplea para medir anchos de banda de 3,3 MHz, necesarios para medir las dos señales multiplexadas en el tiempo.

Figura 81. Señal de pulso 2T y 3T.

13.3.6 Pulsos 2T Y 5T

Esta señal es igual a la anterior pero los pulsos mas anchos son 5T. Su uso es más necesario  pues se trata de medir canales de ancho de banda de 2 MHz, que es el ancho de banda necesario para los canales B-Y y R-Y separados.

45

Figura 82. Señal de pulso 2T y 5T.

13.3.7 Rampa alta y rampa baja

Esta señal consiste en un diente de sierra de amplitud 840 mV que sirve para comprobar el rango completo de los conversores analógico/digital. En todos los canales se genera igual. La rampa baja se emplea para ver el rango cada 8 valores, lo que permite ver con detalle todos ellos variando la luminancia y para medir la pureza de las cabezas de los magnetoscopios.

Figura 83. Señal de rampa alta y rampa baja. Canales Y, G, B, R.

46

Figura 84. Señal de rampa alta y rampa baja. Canales B-Y y R-Y

47

14 Bibliografía “Sistemas de televisión clásicos y avanzados”, T. Bethencourt Machado, IORTV, 1990. “Sistemas audiovisuales. 1- Televisión analógica y digital”, Francesc Tarrés Ruiz, Edicions UPC, 2000. “La calidad y sus medidas en la señal de televisión”, Emilio Pérez López, IORTV, 2000. “Apuntes de televisión”, Ramón Chismol Ibáñez, SPUPV, 1999.

48

15 Apéndice: Normas utilizadas en la transmisión de señales de TV analógicas A pesar de que solo existen tres sistemas básicos para la obtención de señales en color  compatibles, el ITU-R es la organización que establece las distintas normas en las que se especifican el número de líneas, los anchos de banda de los canales de radiofrecuencia, el ancho de banda de la señal, la separación entre la portadora de audio y vídeo, etc. Estas normas se denominan con las letras A a N y sus características básicas son:  Norma

Número de Ancho de líneas  banda canal (MHz)

Ancho de  banda de video (MHz)

A

405

5

3

B

625

7

5

C D E F G

625 625 819 625 625

7 8 14 7 8

5 6 10 5 5

H

625

8

5

I J K L M  N

625 625 625 625 525 625

8 8 8 8 6 6

5,5 6 6 6 4,2 4,2

Portadora de sonido respecto a imagen (MHz) -3,5 +5,5 (+5,742) +5,5 +6,5 +11,15 +5,5 +5,5 +5,5 (+5,742) +6 +6,5 +6,5 +6,5 +4,5 +4,5

Banda lateral vestigial (MHz)

Modulación Modulación de vídeo de audio

0,75

Pos.

AM

0,75

Neg.

FM

0,75 0,75 2 0,75 0,75

Pos. Neg. Pos. Pos. Neg.

AM FM AM AM FM

1,25

Neg.

FM

1,25 0,75 1,25 1,25 0,75 0,75

Neg. Neg. Neg. Pos. Neg. Neg.

FM FM FM AM FM FM

En principio las normas anteriores son independientes del sistema de decodificación del color  y sólo establecen los criterios de ancho de banda asignados al vídeo, separación entre canales y forma de modulación de la información de audio y vídeo. En España se utiliza la norma G para la transmisión de señales codificadas en PAL en la  banda de UHF. Hasta hace poco también se transmitía en la banda del VHF con la norma B,  pero actualmente ya ha desaparecido. En la siguiente tabla se indican las normas y sistemas de color utilizados en algunos países. Se incluyen tanto las normas utilizadas en la banda de VHF (en fase de abandono en muchos  países, en España no se usa desde Noviembre de 1999) como en UHF. País Argentina Australia Austria Bélgica Bulgaria China Chequia Dinamarca Egipto Francia Alemania Gibraltar

VHF N B B B D D D B B E/L B B

UHF N H G H K K K G G,H L G H

Sistema PAL PAL PAL PAL SECAM PAL SECAM PAL SECAM SECAM PAL PAL

País Corea Luxemburgo México Mónaco Marruecos Noruega Polonia Portugal Suecia España Suiza Turquía

49

VHF M C M E B B D B B B B B

UHF L M L H G K G G G G G

Sistema SECAM PAL/SECAM SECAM SECAM SECAM PAL SECAM PAL PAL PAL PAL PAL