Fundamentos de la Transmisión de Señales de Color y Crominancia

Las señales de diferencia de color

La señal de luminancia, a partir de las componentes primarias RGB, garantiza la correcta compatibilidad con los receptores de blanco y negro. En la propia información de luminancia ya se transmiten las componentes RGB, aunque necesitamos información adicional para poder discernir la cantidad de color primario de cada punto. Todos los sistemas recurren a transmitir, en vez de las componentes cromáticas, otras señales que ofrecen las siguientes ventajas en la transmisión:

• El espectro de frecuencias es mucho menor.
• Se evitan interferencias con la señal de luminancia.
• Se pueden regenerar las señales RGB en el receptor.
• La información añadida en las señales de blanco y negro se anula.

Las señales que poseen todas estas ventajas son las señales de diferencia de color respecto a las señales de luminancia. Estas envían dos señales de diferencia de color, ya que la tercera se regenera en el receptor. Por ello, se elimina la señal de diferencia de verde y se mantienen la diferencia de rojo (R-Y) y la de azul (B-Y).

Estas señales deben integrarse correctamente en la información de luminancia ya existente mediante una serie de modificaciones. El sistema PAL une las dos señales a través de una modulación de amplitud, utilizando moduladores para cada señal y manteniendo una portadora común. Se definen dos valores específicos:

• U = 0,493 (B-Y)
• V = 0,877 (R-Y)

¿Cómo se inserta la crominancia sobre la luminancia?

Para insertar la señal de crominancia sin mezclar ambas informaciones, debemos intercalar en el espectro los paquetes de luminancia y croma. Para realizar este intercalado, es primordial elegir adecuadamente la frecuencia de la subportadora de croma. Se selecciona una frecuencia a partir de los sincronismos horizontal y vertical que suponga un múltiplo impar de la mitad de la frecuencia de líneas (para garantizar el intercalado) y que sea lo suficientemente alta para situarse en la zona superior de la banda.

Sistema NTSC

Es el sistema implantado en América. El NTSC introdujo la modulación en cuadratura para las señales de diferencia de color, insertando la señal modulada en la zona alta del espectro de luminancia.

El sistema básico de televisión americano transmite cuadros de 525 líneas, con frecuencias de sincronismo vertical y horizontal de 60 Hz y 15,75 kHz, respectivamente. En resumen, el NTSC comparte la mayoría de sus principios fundamentales con otros sistemas, exceptuando aquellos que corrigen errores de fase y las frecuencias de trabajo.

Las señales correspondientes de R-Y y B-Y se modulan directamente, generando vectores llamados I y Q, los cuales no presentan la variación de fase del sistema PAL. El problema del NTSC es que, si se producen errores en la transmisión, los colores visualizados en pantalla serán erróneos. Este sistema es responsable de la inserción del burst en el pórtico posterior de cada línea. A diferencia del sistema PAL, el NTSC necesita el periodo de borrado en el burst durante el periodo de sincronización vertical.

¿Cómo se sincroniza la señal de crominancia?

Si analizamos el periodo de borrado de línea, observamos que entre el sincronismo horizontal y el inicio del periodo activo aparece el pórtico posterior, que durante unos 5,8 µs se mantiene a nivel de 0V. Esta es la alternativa más adecuada para insertar una muestra de la subportadora en cada línea, permitiendo mantener enganchado en fase al demodulador.

La muestra, denominada burst, estará compuesta de 10±1 ciclos de la señal de 4,43 MHz y su fase será independiente de la información cromática transmitida. Con esta sincronización, conseguiremos que las señales de luminancia y crominancia compartan el espectro.

¿Qué es el efecto muaré?

El efecto muaré en las imágenes produce un patrón ondulado de aspecto extraño que no existe en el sujeto real. El motivo de que se produzca en imágenes capturadas con dispositivos digitales se debe a la interferencia entre el patrón del sujeto y el patrón regular de píxeles en el sensor de imagen.