Las normas aquí descritas son las del National Television System Committee (NTSC) debido a que es el estándar utilizado en México. Este grupo, formado por la Electronic Industries Association, también preparó las normas para la televisión monocromática en Estados Unidos.
El sistema de televisión en color NTSC fue adoptado en 1954. Históricamente, la difusión de televisión en color comenzó experimentalmente en 1949 aproximadamente con dos sistemas competitivos de RCA y CBS. El sistema CBS utilizó una rueda mecánica de color de filtros de rojo, verde y azul en campos sucesivos o secuenciales. El sistema RCA utilizó normas de exploración compatibles. El sistema CBS fue adoptado durante corto tiempo en 1951 pero se usó muy poco. Luego NTSC preparó nuevas normas basadas en el sistema RCA. Este sistema es el normalizado en estados Unidos, Canadá y Japón y muchos países del hemisferio oeste. En Europa los principales sistemas de televisión en color son el PAL (Phase Alternating Line) y el SECAM (Sequential Couleur Avec Memoire or Sequential Color with Memory).
4.1.1 Sistema NTSC
El formato NTSC consiste en la transmisión de 29.97 cuadros de video en modo entrelazado con un total de 525 líneas de resolución y una velocidad de actualización de 30 cuadros de video por segundo y 60 campos de alternación de líneas.
Un canal de televisión transmitido en el sistema NTSC utiliza alrededor de 6 MHz de ancho de banda, para contener la señal de video, mas una banda de resguardo de 250 khz entre la señal de video y la de audio. Los 6 Mhz de ancho de banda se distribuyen de la siguiente forma: 1.25Mhz para la portadora de video principal, dos bandas laterales de 4.2Mhz para las componentes de color que sobre la portadora de video principal, moduladas en cuadratura; la portadora de audio principal de 4,5 Mhz transmitida sobre la señal de video principal, y los últimos 250 Khz de cada canal para la señal audio estereofónica en frecuencia modulada. La señal de Crominancia en la norma ntsc se transmite en una frecuencia subportadora FM en los 3.58 Mhz.
Los problemas de transmisión e interferencia tienden a degradar la calidad de la imagen en el sistema NTSC, alterando la fase de la señal del color, por lo que en algunas ocasiones el cuadro pierde a su equilibrio del color al momento de ser recibido por, esto hace necesario 30 incluir un control de tinte, que no es necesario en los sistemas PAL o SECAM. Por eso de broma se le denomina "NTSC: Never The Same Color" ("NTSC: Nunca el mismo color"). Otra de sus desventajas es su limitada resolución, de solo 525 líneas de resolución vertical, el más bajo entre todos los sistemas de televisión, lo que da lugar a una imagen de calidad inferior a la que es posible enviar en el mismo ancho de banda con otros sistemas. Además, la conversión de los formatos cinematográficos a NTSC requiere de un proceso adicional conocido como " pulldown de 3:2".
Otra de sus desventajas es su limitada resolución, de solo 525 líneas de resolución vertical, el más bajo entre todos los sistemas de televisión, lo que da lugar a una imagen de calidad inferior a la que es posible enviar en el mismo ancho de banda con otros sistemas. Además, la conversión de los formatos cinematográficos a NTSC requiere de un proceso adicional conocido como " pulldown de 3:2".
4.1.2 Características principales del sistema NTSC
- La señal Y se trasmite por modulación de amplitud con banda lateral vestigial, sobre una portadora de R.F. correspondiente al canal utilizado
- Cb (diferencia al azul) modula en amplitud a una subportadora de valor fsp=3.58MHz.
- Cr (diferencia al rojo) también modula la misma portadora de 3.58MHz, pero tras haber sido adelantada en 90 grados.
- Esta modulación de la croma, recibe el nombre de modulación en cuadratura, y permite que ambas componentes de color puedan modular a la subportadora y luego ser recuperadas en el receptor.
- La modulación del croma se realiza con circuitos del tipo modulador balanceado, lo que significa que no se trasmite la subportadora, pues afectaría la luma y por ende la imagen.
- En el receptor se genera la subportadora en forma local, con un cristal de 3.58MHz.
- La fase de la subportadora es esencial para el funcionamiento correcto del sistema, por lo que esta fase se toma de la señal de burst (ciclos de subportadora) que se envían en el pórtico posterior de borrado, tras el impulso de sincronismo horizontal.
- Al adicionar la croma a la luma, se encuentra que tal como se estableció hasta ahora para algunos colores, se produce sobremodulación, por lo que se hace necesario reducir en amplitud las señales de diferencia de color en 2.03 y 1.14.Tras esto, se aplican las señales Cb y Cr a los moduladores balanceados.
4.1.3 Sistema PAL
El nombre "Phase Alternating Line" (línea alternada en fase) describe el modo en que la información de crominancia (color) de la señal de vídeo es invertida en fase en cada línea, permitiendo la corrección automática de los posibles errores en fase al cancelarse entre sí. En la transmisión de datos por radiofrecuencia, los errores en fase son comunes, y se deben a retardos de la señal en su llegada o procesado.
El funcionamiento del sistema PAL implica que es constructivamente más complicado de realizar que el sistema NTSC. Esto es debido a que, si bien los primeros receptores PAL aprovechaban las imperfecciones del ojo humano para cancelar los errores de fase. La solución fue introducir una línea de retardo en el procesado de la señal de luminancia de aproximadamente 64 μs que sirve para almacenar la información de crominancia de cada línea recibida; la media de crominancia de una línea y la anterior es lo que se muestra por pantalla. Los dispositivos que eran capaces de producir este retardo eran relativamente caros en la época en la que se introdujo el sistema PAL, pero en la actualidad se fabrican receptores a muy bajo coste.
Esta solución reduce la resolución vertical de color en comparación con NTSC, pero como la retina humana es mucho menos sensible a la información de color que a la de luminancia 32 o brillo, este efecto no es muy visible. Los televisores NTSC incorporan un corrector de matiz de color para realizar esta corrección manualmente.
Finalmente, en el sistema PAL es más probable que el aparato receptor malinterprete una señal de color como señal de luminancia, o viceversa, que en el sistema NTSC. En consecuencia, el sistema NTSC es técnicamente superior en aquellos casos en los que la señal es transmitida sin variaciones de fase, por ejemplo en la televisión por cable, por satélite, en videojuegos, en reproductores de vídeo, y en general en todas las aplicaciones en banda base.
4.1.4 SECAM
Debido a este requerimiento de compatibilidad, los estándares de color añaden a la señal básica monocroma una segunda señal que porta la información de color. Esta segunda señal se denomina crominancia (C), mientras que la señal en blanco y negro es la luminancia (Y). Así, los televisores antiguos solamente ven la luminancia, mientras que los de color procesan ambas señales. Otro aspecto de la compatibilidad es no usar más ancho de banda que la señal monocroma sola, por lo que la señal de color ha de ser insertada en la monocroma pero sin interferirla. Esta inserción es posible porque el espectro de la señal de TV monocroma no es continuo, existiendo espacios vacíos los cuales pueden ser reutilizados. Esta falta de continuidad resulta de la naturaleza discreta de la señal, que está dividida en cuadros y líneas. Los sistemas de TV en color analógicos difieren en la forma en que se usan estos espacios libres.
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