Fundamentos del Vídeo Analógico: Estándares, Señales y Conceptos Técnicos

Fundamentos del Vídeo Analógico

Conceptos Fundamentales

La señal de vídeo es continua (analógica) en la dirección horizontal, pero está muestreada (digital) en las direcciones horizontal y temporal.

Estándares de Televisión Analógica

• PAL y SECAM: 625 líneas, 50 campos por segundo, 25 cuadros por segundo.
• NTSC: 525 líneas, 60 campos por segundo, 30 cuadros por segundo.

Muchos países han migrado de estos sistemas analógicos hacia la TDT (Televisión Digital Terrestre).

TV analógica en Europa: Típicamente 575 líneas activas (del total de 625).

Frecuencias y Temporización

• Frecuencias de cuadro comunes: 24 fps (cine), 25 fps (Europa), 30 fps (USA).
• Frecuencia de refresco: Estándar en Europa (EU) 50 Hz, en Estados Unidos (USA) 60 Hz.
• La frecuencia de campo/cuadro está relacionada con la frecuencia de la corriente alterna de la red eléctrica para minimizar interferencias visibles.

A 25 Hz se produce parpadeo (flicker). En cine, para evitarlo, se proyecta cada fotograma dos o tres veces, resultando en una frecuencia real de proyección de 48 o 72 fps. Aplicar esta técnica en TV duplicaría el ancho de banda necesario.

El número de líneas por cuadro en los sistemas analógicos debe ser un número impar para facilitar el entrelazado.

Pull Down 3:2: Técnica utilizada principalmente para convertir material de cine grabado a 24 fps al formato NTSC de 30 fps (60 campos por segundo).

Relación de Aspecto

La relación de aspecto inicial estándar era 4:3. Posteriormente se adoptó 16:9 (o 1.78:1), lo que permite formatos más anchos (widescreen), acercándose más a los formatos cinematográficos. La adaptación de cine a TV puede usar estas relaciones.

Nota: ¿Es la relación de aspecto 16:9 parecida a la proporción áurea? (La proporción áurea es aproximadamente 1.618:1).

Componentes de la Señal y Medición

En la norma europea SDTV (Standard Definition Television), se transmiten 625 líneas x 25 cuadros/segundo = 15.625 líneas por segundo.

El Burst (o salva de color) está situado en el pórtico posterior de la señal de vídeo. Proporciona una referencia constante de fase (tono) y amplitud (saturación) para que el receptor demodule correctamente la información de color (crominancia) modulada en la línea. El Burst es una señal de sincronización de croma que solo aparece en imágenes en color.

La señal que representa las variaciones de brillo se denomina Luminancia (Y).

El Monitor de Forma de Onda (Waveform Monitor) es un osciloscopio especializado para televisión que muestra las variaciones de amplitud (nivel) de la señal de vídeo en el tiempo. Presenta un gráfico con la intensidad de la señal (Luminancia) del clip. La parte izquierda del gráfico representa la izquierda de la imagen y la derecha, la derecha. La parte superior muestra los niveles altos (blancos, grises claros) y la inferior los bajos (negros, grises oscuros). Una señal correctamente expuesta se sitúa generalmente entre 0 y 100 IRE, indicando presencia de negros, blancos y una gama correcta de grises intermedios.

Ancho de Banda

• Ancho de banda típico: Aproximadamente 5 o 5.5 MHz en los sistemas europeos (PAL/SECAM) y 4.2 MHz en el sistema estadounidense (NTSC).

El ancho de banda necesario es proporcional a: (Número de líneas de resolución vertical) x (Resolución horizontal en ciclos o píxeles) x (Número de imágenes por segundo). En vídeo digital, se multiplica además por el número de bits por píxel (profundidad de color, p. ej., 24 bits/píxel).

Como referencia, una resolución digital común es 1920x1080 píxeles (Full HD).

Desarrollo de la Televisión a Color

Premisas Clave (Años 50)

• Compatibilidad directa e inversa: Los televisores en blanco y negro (B/N) debían poder mostrar la señal de color en B/N, y los televisores a color debían poder mostrar las señales antiguas en B/N.
• Uso de los mismos canales: Las emisiones en color debían utilizar los mismos canales de radiofrecuencia (RF) que las emisiones en B/N.

La solución técnica fue "esconder" la nueva información de color (crominancia) en los huecos libres del espectro de la señal de B/N (luminancia).

Se creó una señal de color capaz de ser decodificada y sumada a la señal B/N. Esta señal combinada se denomina Señal Compuesta (transmitida a menudo por un cable con conector RCA amarillo).

Reiterando una premisa fundamental: Compatibilidad con los canales B/N existentes.