Tipos de Sensores CCD, Sensores CMOS y Otros Conceptos en Electrónica

Tipos de Sensores CCD

Sensores CCD matriciales: El grupo óptico dirige la imagen sobre la superficie del sensor para que sea adquirida de forma simultánea y una vez adquirida dicha imagen, se realiza la lectura de la información de cada CCD, y ésta se desplaza a la salida.

Sensores CCD de transferencia de cuadro (Frame Transfer CCD): La diferencia con los CCDs de transferencia matricial radica en que éstos sólo tienen la mitad de la superficie expuesta a la luz y la otra parte está protegida. Básicamente consiste en adquirir la imagen usando la superficie sensible a la luz y seguidamente enviar las cargas a la zona protegida de la luz.

Sensores CCD de transferencia de cuadro dividido: Se trata de un sistema muy similar al de transferencia de cuadro. La zona central está expuesta a la luz incidente, está dividida en 2 zonas, la superior y la inferior se reduce el smear, ya que el tiempo de desplazamiento se reduce a la mitad.

Sensores CCD de transferencia interlínea: Este sensor está formado por estructuras CCD lineales en las que existen filas intercaladas expuestas a la luz y otras protegidas. Mediante este sistema la transferencia de la carga se realiza en un único paso, desapareciendo el efecto smear.

Sensores CMOS

Los sensores de píxel activo (APS) permiten seleccionar los elementos que componen la imagen y no es necesario realizar una transferencia de cargas entre los sensores. Usan la tecnología CMOS que está formado por multitud de fotodiodos sensibles, (uno para cada píxel) que crean una corriente que cambia en función de la intensidad de luz incidente. Sus características son:

• Alta velocidad de procesado.
• Acceso aleatorio.
• Evita el efecto smear.
• Bajo consumo.
• Facilidad de integración con procesadores.
• Coste reducido.

Diferencia entre NTSC y PAL

El sistema NTSC se usa en EEUU y Japón tiene menos calidad de color menos número de líneas 525 frente a las 625 del PAL tiene menos ancho de banda total de las sub-portadoras. Video entrelazado 60 imágenes frecuencia 60hz de campo y 30hz de cuadro. PAL fC 50Hz y fc=25hz NTCS(507) tiene menos líneas activas PAL tiene 575 líneas visibles.

Señales Y,U y V PAL

Y=0.3R+0.95G+011B (LUMINANCIA). Versión ponderada: para evitar enviar la señal de color en una línea se usa U=0.493(B-Y) y V=0.877(R-Y).

Parámetros BT-601

Frecuencia de muestreo: Debe ser como mínimo el doble de la frecuencia máxima de la señal a digitalizar. Sluminancia: 13.5MHz y para Sdiferente color: 6.75MHz. Periodo de muestreo: 74ns. Codificación: PCM de 8bits por muestra lineal. Niveles de cuantificación: 16 negro, 235 blanco, 128 cero crominancia.

Formato en Europa

1080i25 de tipo entrelazado con 25 cuadros por segundo con una tasa de 1.5 Gbps.

Resoluciones de pixel 4k y 8k

UHDTV siendo 4k (3840x2160) y 8k (7680x4320).

Control Central

Los elementos que componen el control central son:

• MATRIZ DE CONMUTACIÓN: elemento principal que permite la conexión entre las entradas con sus salidas que serán asignadas.
• MONITORIZADO DE CALIDAD: Monitor forma de onda y un vectorscopio que permiten verificar la conformidad de las señales generadas por los distintos bloques, para el correcto intercambio.
• PROCESADORES Y CONVERSORES DE NORMAS: La etapa de procesado digital como conversión de señales de formato europeo de 50hz a formato americano 60hz.
• TERMINALES DE RED: Incluyen equipos receptores que permiten comunicar el centro de producción con el exterior por medio de su red de contribución, típicamente se compone de receptores satélites o de terminales de fibra.

Contenido Visual (Medidas)

Monitor forma de onda: Es el encargado de verificar los niveles nominales de cada una de las tres componentes que conforman la señal de video, ofreciendo una representación amplitud-tiempo de las componentes de la señal de video.

Vectorscopio: Analiza la colorimetría de la señal de modo fasorial con el objetivo de evaluar los errores de tono y saturación.

Medida Lightning: Es una medida que se realiza sobre las señales R-Y y B-Y en la que se determina la existencia de retados y ganancia diferencial entre las componentes R-Y y B-Y. Estas distorsiones se traducen como un cambio en el tono o color de la imagen, por lo que es especialmente relevante su control en los puntos de edición, captura y postproducción.

Medida Diamond: Realiza para prevenir los colores ilegales en el espacio RGB, denominado “Color Gamut”. Indica la correspondencia existente entre las señales R, G, B. para formar el display tipo diamante.

Medida Arrowhead: Muestra una representación de las señales R-Y B-Y moduladas y la señal Y, de este modo es posible saber se obtendrán unos valores adecuados en el caso de una modulación PAL.

Diagrama de ojos: Esta medida se realiza en un monitor forma de onda, de manera que en el eje de abscisas se representa el tiempo y en el eje de ordenadas se representa el valor eléctrico de la señal eléctrica SDI.

Medida de Jitter: Convierte la modulación de fase debida a la inestabilidad temporal en un valor DC, en función del tiempo.

Medidas de tasa de error: La señal SDI puede incluir un paquete de datos auxiliares sobre las líneas 5 y 318, que permite detectar si se ha producido algún error que altere el contenido de los píxeles en su transmisión. Es muy útil para evaluar si se produce algún error en la línea de transmisión.

Partes del lector de CD / DVD:

• Un mecanismo de apertura y cierre
• Microswitch’s o finales de carrera: Detectarán la posición de inicio de lectura del láser y la posición de apertura o cierre de la bandeja.
• Motor de carga (loading motor): Es el encargado de abrir y cerrar la bandeja.
• Motor de disco (spindle motor): Es el encargado de hacer girar el disco.
• Motor de desplazamiento del láser (sled motor)
• Circuitos drivers y servos para las bobinas y motores y de control para todo el sistema.
• Drivers para las bobinas de enfoque
• Drivers para los motores
• Circuito de detección y demodulación de la señal de RF: para extraer los datos
• Conjunto láser: Consta de varias partes:
• Emisor láser: Será un diodo led que emite luz láser
• Lente: Se encarga de enfocar la luz del láser sobre la superficie de los datos
• Bobina de enfoque: Estará unida a la lente y la desplazará hacia arriba y abajo para realizar el enfoque
• Bobina de tracking (seguimiento de pista): Estará unida a la lente y la desplazará lateralmente para cambiar de pista