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A Normas de TV

La etapa de croma fue una de las que mas cambio sufrió a lo largo del tiempo. En un principio solo existía la norma NTSC que funcionaba bastante mal debido a todos los problemas que generaban las redes y los transmisores de esa época (generalmente de ByN modificados a color. Europa se negaba a utilizar esta norma dados los problemas que causaba hasta que en Alemania se crea la norma PAL.

En los aparatos NTSC existe un control que los PAL no poseen. Es el control de matiz o simplemente el control de color. La idea es correr suavemente la fase del burst para lograr que el tono de la piel aparezca rosado para compensar corrimientos de la cadena de transmisión, de la FI, del TV, etc. Pero lo que no se puede compensar son las variaciones de fase diferenciales producidas por los cambios de luminancia. El usuario debería estar cambiando el matiz constantemente cuando la escena pasa de brillante a oscura.

El sistema PAL corrige este error dinámico de fase en forma automática al invertir la fase del burst y de la portadora de R-Y línea a línea horizontal. Es decir que las líneas pares se modulan como en NTSC pero en las impares se invierte el ángulo de fase de la modulación de R-Y. De este modo si hay algún error de fase en el sistema, las líneas contiguas toman una coloración diferente. El ojo al no poder observar las líneas independientemente las integra y las reconoce como de color promedio recuperando el color original. Este PAL fue el primero que se utilizó con excelentes resultados, pero si el TV se mira desde cerca se pueden observar las líneas de diferente color. 

 

Fig.1 Promedio de color realizado por el ojo

Fig.1 Promedio de color realizado por el ojo

En tanto que si la figura se mira de lejos se observa un color violeta como el de la derecha debido a que el ojo no puede resolver las líneas especificas de rojo y azul. A este efecto se lo conoce como cortina veneciana.

Unos años después apareció el sistema francés SECAM que requería el uso de una línea de retardo de 64 uS (1H). Los alemanes observaron que esta línea de retardo podía mejorar su sistema PAL realizando la integración de las líneas contiguas electrónicamente. A este PAL con línea de retardo se lo llamó PAL de Luxe y al viejo Palsvaguen o PAL del pueblo.

Los países de América adoptaron su sistema de color cuando ya existían las tres normas y cuando la línea de retardo ya era un componente barato. Ningún país de América adoptó el SECAM por ser más caro e incompatible con las normas de ByN vigentes ya que tiene 819 líneas; incompatible además con el ancho de banda asignado a cada canal de TV en América (1MHz menos que en Europa). América del Sur adoptó el NTSC o el PAL, más o menos por partes iguales, adaptándolo a sus transmisiones de ByN. Así se generaron variantes del PALB europeo llamadas PALN para Argentina y otros países, y PALM para Brasil. El resto como Chile y otros adoptaron en NTSC original de EE.UU. (NTSCN).

En el momento actual prácticamente todos los TV son multinorma (PALB, PALN, PALM, NTSC), o por lo menos trinorma (PALN, PALM, NTSC) y por supuesto con línea de retardo. Toda la sección de color se encuentra dentro del jungla de modo que por afuera sólo se pueden percibir los componentes más importantes como los cristales y la/s línea/s de retardo aunque ya existen líneas de retardo electrónicas con integrados de 8 patitas y por supuesto junglas que incluye la línea de retardo programable en su interior.

De acuerdo a la antigüedad del TV encontramos TV’s que poseen:

  • 3 circuitos integrados para la sección de color y de excitación del tubo
  • 2 integrados
  • 1 integrado
  • 1 integrado incluido en el jungla del cual salen las señales R, V, A o R-Y, V-Y, A-Y e Y con destino a los tres transistores de color de la placa del tubo

Sin importar la cantidad de CI’s presentes, podemos encontrarnos con equipos:

  • PALN o NTSC o PALM o PALB que tienen 1, 2, 3 ó 4 cristales de color de la frecuencia exacta de subportadora o del doble de esa frecuencia (la generación de doble frecuencia permite realizar desfasadores de +90º y -90º mucho mas exactos)
  • Binorma que combinan estas normas de acuerdo al país donde fue comprado el TV con la NTSC (la NTSC está siempre presente porque los camcorder comprados en América suelen ser siempre de esa norma)
  • Trinorma que se suelen fabricar para el MERCOSUR con NTSC, PALN y PALM
  • Multinorma al que le agregan el PALB

En cuanto a líneas de retardo de crominacia, la cantidad puede variar entre cero para los NTSC y tres para los multinorma. En TV’s desde 1998 puede ocurrir que la clásica línea de retardo de crominancia se transforme en un CI de ocho patas que es una línea de retardo electrónica. Esa línea es programable de modo que un binorma, un trinorma o un multinorma sólo tienen una línea de retardo electrónica a la que se le cambia la frecuencia de clock para que funcionen en otras normas y produzcan otros retardos.

¿Con todas estas variantes existe la posibilidad de encontrar un método genérico de reparación?

Sí, aunque el reparador deberá adaptarlo a cada caso particular. Es imposible analizar todas las secciones de croma de todos los TVs de plaza; lo único que podemos hacer es darle un criterio general para que Ud. entienda el tema y luego tendrá que pensar sobre su caso particular. Nosotros vamos a encontrar el método para un PAL mononorma generico y luego explicaremos las variantes multinorma del mismo.

Diferentes tipos de binorma

En el caso del TV binorma automático, el micro puede saber si está entrando NTSC o PAL y predisponerse automáticamente en consecuencia. Y en cuanto sepa de que señal se trata emitir una señal alta o baja (en los aparatos mas viejos) o una orden por el bus de datos (en los mas nuevos) que predisponga al jungla en la norma correcta. El problema es que en los diferentes países de América y en España el problema del automatismo es levemente diferente y en este curso que llega a todo el mundo de habla Hispana y Portuguesa debemos tratar todos los casos sin olvidar ninguno. 

Por lo tanto comencemos planteando el problema de la forma mas general posible para saber como hace el TV para predisponerse adecuadamente. El NTSC es uno solo. En realidad la costumbre hace que se utilice un nombre reducido para nombrarlo; en realidad deberíamos llamarlo NTSCM porque aunque parezca extraño existe una norma de intercambio de información entre canales de TV que se llama NTSCN. ¿Qué significa la letra final? Significa la norma original de ByN en la cual se basa la norma en colores.

Por ejemplo: en EEUU (cuna de la TV color) existía una norma de ByN que era la norma N. Sintéticamente era una norma de frecuencia vertical de 60 Hz y frecuencia horizontal de 15.750 Hz (barrido entrelazado de dos campos de 15.750/60 = 262,5 lineas). Cuando se genera la norma de TVC se la llama NTSC y se le agrega la N para indicar que era compatible con la norma de ByN.

Como sabemos la primer norma de TV color utilizaba un método de modulación de la croma en amplitud y fase sobre una subportadora ubicada en la parte mas alta del espectro exactamente en la frecuencia de 3,579545 MHz. Y enviaba un burst fijo (muestra de unos 10 ciclos de la portadora) un poco después del pulso de sincronismo horizontal para enganchar un oscilador a cristal en el receptor llamado “oscilador de portadora recuperada” ya que la misma se suprimía en la emisora para facilitar la compatibilidad con los TVs de ByN.

Pero en el mundo existían países con normas de ByN que tenían otras frecuencias de barrido. En aquella época de fuentes no reguladas con válvula rectificadora 5U4 era imposible obtener una tensión de horizontal libre de ripple de red y por lo tanto las normas debían ser cuasi-sincrónicas es decir que la frecuencia vertical debe ser igual a la frecuencia de red (no están enganchadas pero sus valores nominales son idénticos). De ese modo el ripple genera una interferencia fija sobre la pantalla que puede pasar desapercibida.
En los países con red de 50Hz la norma de ByN era la M y las frecuencias de barrido se fijaron por lo tanto en FV = 50Hz y FH = 15.625 Hz (barrido entrelazado de dos campos de 15.625/50 = 312,5 líneas).

Pero las normas determinan algo mas que las frecuencias de barrido. Entre otra cosas determinan las frecuencias de los canales y América y Europa eligieron frecuencias diferentes. En América, debido a la menor cantidad de líneas del cuadro se eligieron canales separados en 6 MHz y en Europa algunos países eligieron separaciones de 7, otros de 8 y otros de 9 MHz.

Cuando en Alemania se desarrolló la norma PAL se le agrego una letra indicativa no de la frecuencia de red sino de la banda de RF y así apareció el primer sistema PAL del mundo en el país que lo inventó con el nombre de PALB con frecuencias de barrido correspondientes a una red de 50 Hz, es decir FV = 50 Hz y FH = 15.625 Hz (también con dos campos de 312,5 líneas). Luego se fueron sumando países con otra frecuencias de canales que generaron el PALD, el PALH etc. con una portadora de color de 4,43361875 con un burst y una modulación de rojo que cambia su fase línea a línea.

Llegado el momento de elegir su norma de TV color los países de América tenían la opción NTSC o PAL. En centro América y América del Norte la opción estaba signada por la cercanía con los EEUU y por la frecuencia de red de 50Hz y casi todos los países (entre otros Mejico) optaron por el NTSCM.

En América del sur no pudieron ponerse de acuerdo y elegir una norma común debido a que existían países con red de 50 Hz y de 60 Hz. Algunos tenían excelentes relaciones comerciales con EEUU y no tenían la manos libres para elegir la norma. Otros tenían malas relaciones y no hubieran elegido la norma NTSC aunque técnicamente fuera la mejor (que no lo era, porque en realidad en los comienzos de la TV color era un verdadero desastre).

Así las cosas Brasil optó por una norma híbrida que llamó PALM. Chile y Paraguay no innovaron y optaron por la norma de EEUU es decir NTSCM y Argentina y Uruguay optaron por la PALN. En este momento en que la inmigraciones están a la orden del día pueden ser interesantes tener una guía de las diferentes normas utilizadas en el mundo.

Las normas y estándares de transmisión de señales de video y registro en color, empleados actualmente alrededor del mundo, difieren en cuanto a sus características técnicas en cuatro aspectos fundamentales:

  • voltaje de línea
  • frecuencia de la corriente alterna (y en consecuencia frecuencia de cuadro)
  • número de líneas por cuadro
  • sistema de codificación de color

Aunado a ello existen diversos formatos de soportes y sistemas de grabación, cada uno en competencia por el mercado videográfico y televisivo. El equipo Broadcasting es excelente en calidad de la imagen, durabilidad, operación eficaz, y crecimiento expansivo. En los niveles inferiores baja el precio, la calidad y el performance, la calidad del software generalmente se distingue por el formato empleado.

Para comprender al Video como medio antes se hace necesario estudiar los fundamentos de los sistemas convencionales aplicados en Televisión ya que comparten las mismas bases técnologicas.

Trasmisión de televisión

Podemos definir al medio televisivo como el proceso en el cual la imagen es registrada y transmitida por las estaciones televisoras y captada por los aparatos de televisión domésticos. La luz reflejada por el objeto es captada por la cámara y convertida en señales eléctricas que son enviadas a través de ondas electromagnéticas como un pulso. La antena de cada hogar recibe las ondas electromagnéticas y las transmite al receptor de televisión que a su vez toma las señales eléctricas de las ondas electromagnéticas y las codifica de nuevo en luz.

Sistemas de televisión a color en uso alrededor del mundo

 

Fig.2 Planisferio con las normas de TV

Fig.2 Planisferio con las normas de TV

NTSC

Este sistema, adoptado por los Estados Unidos en 1954, consiste en que dos bandas de la misma frecuencia pero desplazadas 90 grados son moduladas en amplitud por las dos señales roja y azul, es de tipo simultáneo ya que emite al mismo tiempo la información concerniente a los tres colores primarios aditivos RGB, a partir de ellos compone todos los colores en la pantalla al mezclarlos en la proporción correcta. Es un Estándar del Comité Nacional de Sistemas de Televisión. Este comité estandariza el sistema profesional de color NTSC el cual es utilizado activamente en Estados Unidos, Japón, y otros países. Cuando la programación en color llegó a ser una posibilidad comercialmente se desarrollo el sistema NTSC para asegurar que el color pudiera ser aplicado en los aparatos de televisión de blanco y negro en uso en ese tiempo. Se presenta en 525 líneas a 60 ciclos por segundo.

PAL

Estatutos para el sistema de Fase de Línea Alternada, desarrollado por la empresa alemana Telefunken realizado por Walter Bruch, en el cual la información de matiz o tono y la saturación son transmitidas por modulación en cuadratura, conmutándose una de las modulaciones 180º de línea a línea de exploración en el transmisor; en el receptor se utiliza una línea de retardo para restaurar la correcta relación de fases de las dos modulaciones de retardo una de éstas en un tiempo igual al de la duración de una línea de exploración. Este sistema evita la distorsión de color que aparece en la recepción por NTSC. Se suele convenir que el sistema PAL es superior a NTSC debido a que es inmune a los problemas de reflexión de la señal en edificios ú obstáculos. Los aparatos de televisión que utilizan PAL cuestan un poco más que los que utilizan NTSC debido a la necesidad de una línea de atraso 1H (un periodo de línea). Este sistema opera a 625 líneas a 50 ciclos por segundo y existe una variación PAL-M que opera a 60 ciclos por segundo.

SECAM

Abreviación para el sistema de Memoria de Secuencia de Color, el sistema francés creado por Henri De France, muy distinto de los sistemas anteriores, aquí la formación de color es transmitida secuencialmente (rojo menos luminancia R-Y seguida por azul menos luminancia B-Y, etc.) para cada línea converge por un subportador de frecuencia modulada que evita el aumento de distorsión durante la transmisión. Ofrece 819 líneas de resolución a 50 ciclos por segundo. Sus ventajas estriban en la mayor sencillez del aparato receptor y su inmunidad ante los problemas de fase que afectan al NTSC. Sin embargo, el SECAM no es totalmente compatible a los aparatos de blanco y negro y requiere de una línea de atraso 1H como en la recepción del sistema PAL.. Existen de hecho dos variaciones del sistema SECAM, el horizontal y el vertical.

En el momento actual prácticamente todos los TV son multinorma (PALB, PALN, PALM, NTSC), o por lo menos trinorma (PALN, PALM, NTSC) y por supuesto con línea de retardo. Toda la sección de color se encuentra dentro del jungla de modo que por afuera sólo se pueden percibir los componentes más importantes como los cristales y la/s línea/s de retardo aunque ya existen líneas de retardo electrónicas con integrados de 8 patitas y por supuesto junglas que incluye la línea de retardo programable en su interior.

HDTV

Televisión de Alta Definición, HDTV, sistema de televisión que transmite video digital y sonido de alta fidelidad. HDTV es una imagen de 16:9 con el doble de lineas que se generalmente emplea NTSC. El estándar de 1125 líneas sobre 30 cuadros, frente a las 525 líneas y 30 cuadros tradicionales, esta formalizado por el SMPTE 240 y 260 M es el mejor ejemplo de HDTV.

La televisión de alta definición pretende verse con la calidad de cine y escucharse con el sonido de un disco compacto.Y viceversa, en el cine podrán verse películas realizadas con la tecnología de la televisión y el video, más manejable y barato. En 1992, Sony desarrolló y comercializó, su sistema HDVS que consiste de cámaras, monitores, videograbadoras, procesadores de señal, islas de edición y convertidores de cintas de video a película de 35 mm.; todo en alta definición. El objetivo es la transmisión digital de la señal de alta definición, lo que permitirá eliminar las interferencias y degradaciones que sufren las señales analógicas.

ATSC

Por otra parte, Advantaje Television Sistem Commite, ATSC, es un sistema que intenta ser la norma estándar para todo el mundo. Los términos ATSC y HDTV son frecuentemente usados para indicar la proporción de la imagen en la pantalla de 16:9. ATSC es completamente distinta, se refiere al estándar adoptado por la FCC para transmitir imágenes de 16:9. El número de líneas de ATSC es 850 a 30 cuadros por segundo. ATSC vendrá a sustituir paulatinamente a NTSC, de un sistema análogo a un estándar digital.

El acoplamiento de los estándares de transmisión y producción ofreceran un gran avance a los profesionales. HDTV viene a ser el punto final sobre estándares de producción que ATSC podrá transmitir, ya que la televisión digital transmite información acerca de la imagen, no la imagen en sí. Representa la convergencia de la electrónica y la computación ya que la señal de video digital es una secuencia de bits, totalmente manipulable. Sus aplicaciones son variadas de acuerdo al público al que va dirigido.

HDTV-Digital se rige bajo la norma MPEG-2, su idea fundamental es incrementar el campo de visión, su barrido progresivo es compatible con las computadoras.

Para hacer posible HDTV-Digital en los Estados Unidos se llevó acabo una alianza estratégica de empresas desarrolladoras de tecnológía, recomendada por la FCC.

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