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7/24/2019 apunte4Normastv

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Tema de la Unidad IV: Tratamiento del color en Televisión - UTN Facultad Regional Paraná

Apunte de Cátedra

Cátedra: Sistemas de Televisión

U.T.N. Facultad Regional Paraná

Tema Unidad I !Normas de transmisión de Televisión Analógica

PA" N # NTSC$i%liogra&'a consultada:

!Transistores en Receptores de T( ) Ing. U. Ce*as

Curso rápido de T Color + ,d. -ispano Americana + Algarra Rodr'gue/

Tv Color moderna ) ,d. 0uar1 srl ) Ing. Picerno

Sitios Páginas 2e% Relacionadas # revistas

NORMAS DE TRANSMISIÓN EN TELEVISIÒN

"os m3todos descriptos anteriormente son la %ase de los sistemas utili/ados en la transmisión # recepciónde la televisión analógica actual4 5ue se encuentran normali/ados.

"as normas de televisión esta%lecen los parámetros 5ue de%en seguir tanto los e5uipos transmisores dese6al como los receptores4 a &in de 5ue se esta%le/ca una comunicación segura # sin errores entre am%os.

"os tres sistemas de televisión a color 5ue perduraron en el tiempo son:,l NTSC 7normali/ado por el Nacional Televisión S#stems Comit384 5ue &ue el primero # el 5ue 9a permitido

acumular la ma#or eperiencia el cual &ue adoptado por ,,.UU. en ;<=>.

,l PA" 7P9ase Alternating "ine84 propuesto por el ?r. $ruc9 de Tele&un1en como me*ora del NTSC.

,l S,CA@ 7S,0uentiel A @emoire84 5ue utili/a los mismos principios de NTSC # PA"4 en la transmisión de lase6al de luminancia # di&iriendo en la secuencia del env'o del colorido.

Pero %ásicamente los tres sistemas tra%a*an con un m3todo de %arrido entrela/ado como vimosanteriormente # lo 5ue los di&erencia %ásicamente es el tratamiento del color.

imos en el cap'tulo anterior 5ue una sensación de color está caracteri/ada por tres varia%les. As' el %rillo ola intensidad es una de las varia%les. ,l mati/ o tono es la otra varia%le 5ue caracteri/a un color. por Bltimo elcolor de dic9a lu/ puede ser más o menos saturado4 o lo 5ue es e5uivalente4 puede contener más o menos lu/%lanca.

Sea 5ue epresemos una cierta lu/ de color de acuerdo con sus proporciones de ro*o4 verde # a/ul4 o %ien5ue la de&inamos por su %rillo4 mati/ # saturación siempre necesitaremos tres varia%les para de&inirla. A9ora4 enlas normas como conviene epresar en televisión cromática los di&erentes coloresD imos 5ue la in&ormación de%rillo o de luminancia está presente en todas las transmisiones. ,sto 5uiere decir 5ue para colorear la imagende%emos agregar4 como in&ormación de crominancia4 el mati/ # la saturación.

A9ora veamos en particular como 9ace cada norma para procesar esa in&ormación de color.

NORMA DEL SISTEMA DE TELEVISIÓN: NTSC

Comen/aremos descri%iendo el sistema de televisión NTSC4 #a 5ue su principio de &uncionamiento esaplica%le en gran parte al sistema PA"..

,n la &igura E.. se muestra en &orma es5uemática como se procesan las se6ales di&erencia de color parauni&icarse en una su%+portadora de color 7se6al de crominancia8. Gste m3todo se conoce como 0A@

70uadrature Amplitude @odulation8. ,s uno de los m3todos utili/ados para uni&icar las se6ales di&erencia decolor en una sola su%portadora

"a &ase relativa 7ángulo ϕ8 de la se6al de crominancia está directamente relacionada con el color 5ue se estátransmitiendo. ,l módulo del vector lleva la re&erencia de intensidad de color4 completando as' la in&ormacióncromática. Resumiendo: el ángulo está asociado a la tonalidad # el módulo a la intensidad o %rillo.

Como la se6al de crominancia se suma a la se6al de luminancia puede ocurrir 5ue para determinadoscolores intensos la se6al total supere los niveles de %lanco o sincronismo4 produciendo distorsiones por so%remodulación del transmisor. Para evitar esto se atenBan parcialmente las se6ales u # v aplicando &actoresdistintos a cu de ellas.

Cátedra: Sistemas de Televisión Docentes: Ing !"ctor Ramos -#Ing Carlos $ranero%Figura 4.0. Diagrama en bloques Sistema NTSC. &a in'ormación de color se trasmite (or medio de dos su)(ortadoras ecuadratura *+,: +uadrature ,m(litude odulation. Para reconstruir la se/al de re'erencia se env0a una rá'aga *)urst. con 'as

o(uesta a la se/al u




¿Cómo se recupera la portadora e el receptor!

Antes de detectar la in&ormación es imprescindi%le recuperar las portadoras con la misma &ase con 5ue&ueron transmitidas4 para ello se utili/a la rá&aga de re&erencia 7%urst8. ,n la &igura E.;.se muestra lareconstrucción de la se6al de re&erencia a partir del %urst. ,l %urst se separa del resto de la se6al por medio deuna llave comandada por un pulso con&ormado a partir de la de&leión 9ori/ontal del televisor 7retra/ado8. Uncomparador de &ase reci%e la rá&aga de re&erencia # la se6al de un oscilador a cristal4 generando un potencialrelacionado con la &ase relativa de am%as.

"a salida del comparador de &ase es pulsante4 dado 5ue la rá&aga de re&erencia es de duración %reve7aproimadamente el EH del tiempo correspondiente a una l'nea8 para 5ue esta tensión se pueda utili/ar comocorrección del oscilador se utili/a un circuito pasa%a*os.

Como la su%portadora de crominancia se transmite con tolerancias de &recuencia mu# estrec9as # el circuitooscilador a cresta tam%i3n &unciona con esta%ilidad # precisión4 la corrección 5ue se re5uiere es reducida. ,l

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Su)-Portadora

De Color f SC

π21odulador 3alanceado Σ

odulador 3alanceado

π

*453 # 45

6.

*45R # 45

6.

Rá'aga de )urst

u

v

Figura 4.0. Sistema NTSC. &a in'ormación de color se transmite (or medio de dos su)(ortadoras en cuadratura *+,:+uadrature ,m(litude odulation. Para reconstruir la se/al de re'erencia se env0a una rá'aga *)urst. con 'ase o(uesta ala

se/al u

ϕ

u

v

Rá'aga dere'erencia

In'ormaciónDe color

Figura 4.1. Reconstrucción de la seal de referencia en el rece!tor a !artir del burst. 4l com(arador de 'ase (roduce untensión de corrección (ara 7ue el oscilador genere una se/al de continua de igual 'recuencia 8 'ase 7ue la rá'aga

Se/al dere'erencia

Filtro"

SC

Com!arador

de fase

"lave #lectrónica

f SC

Reactancia

#lectrónica

Tensión decorrección

VC9RR

Se/al decrominancia

9scilador a cristal

!oriontal Con'ormador




rango de enganc9e del sistema4 es decir el apartamiento máimo entre las &recuencias de rá&aga # el oscilador4está en el orden de 9/ 74JH de la &recuencia de su%portadora8.

"as dos su%portadoras en cuadratura 7des&asadas <K8 necesarias para la detección de las dosin&ormaciones 7,LR ) ,L8 # 7,L$ ) ,L8 se o%tienen por medio de dos circuitos des&asadores sencillos.

Recuperac#ó de la #"ormac#ó por med#o del Detector S#cró#co

"a se6al de crominancia4 compuesta por las dos su%portadoras moduladas en cuadratura4 transporta dosin&ormaciones 5ue de%en recuperarse en &orma independiente. ,sto se consigue por medio de un circuitoconocido como Detector sincrónico.

amos a reali/ar una descripción cualitativa de su &uncionamiento para comprender sus principios.M%servando el ,s5uema de un detector sincrónico4 o%servamos 5ue la llave opera sincroni/ada por una se6alde radio&recuencia 7portadora reconstruida en el receptor84 simulando el e&ecto de un diodo de e&icienciaa*usta%le 7la e&iciencia de detección dependerá de la &ase relativa de la se6al de entrada # la portadorareconstruida 5ue comanda la llave8.

"a e&iciencia de detección del detector sincrónico es máima cuando O vale radián o π radián.

Cuando vale O vale radián o π radián la e&iciencia es cero 7salida nula8.

?e%ido a la particularidad del detector sincrónico de detectar en &unción de la &ase de la se6al de entradacon respecto a la portadora recuperada4 es simple imaginar como se pueden se separar las dos in&ormaciones

simultáneas 7,LR ) ,L8 # 7,L$ ) ,L8 del sistema NTSC 7modulación de dos portadoras en cuadratura8.

amos a eplicar como podemos detectar las se6ales di&erencia de color utili/ando dos detectoressincrónicos4 los 5ue son comandados por dos se6ales de re&erencia 5ue se encuentran en &ase con lacomponentes u # $.

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Figura 4.$. Detector sincrónico. &a llave electrónica es comandada sincrónicamente (or la (ortadora reconstruida *Vosc

. &a

e'iciencia de detección D *relación entre tensión detectada 8 tensión de entrada Vc. es 'unción de la 'ase relativa entre V

c 8

V9SC

*Θ9.

O

F%"TR&

'(S()(*&S

+C

Seal de

Crominancia

"lave #lectrónica

+&SC

'ortadora

reconstruida

Seal

detectada

+C

O

+alor de la

Seal detectada

+&SC

?etector: η Función 7

O%

ΘM

ηmá

ΘM

π

ΘM

π21

η

Θ9

< ;21π




-aciendo coincidir la &ase de la portadora reconstruida con la &ase de la componente u es o%vio 5ue

detectará la in&ormación 7,L$ ) ,L8. ?ado 5ue la componente v está des&asada <K 7π 84 a la salida del

detector no 9a%rá se6al4 o sea 5ue no aparecerá.Si en cada detector se aplica la portadora reconstruida en coincidencia de &ase con la componente v4 la

salida será 7,LR ) ,L8 sin rastros de 7,L$ ) ,L8. ,n conclusión: se 9an detectado independientemente am%asin&ormaciones diferencia de color .

,ste m3todo es teóricamente ino%*eta%le4 pero la eperiencia 9a demostrado 5ue se re5uiere un grancuidado en todo el sistema para evitar 5ue giros de &ase indeseados produ/can alteraciones en el color de laimagen reci%ida 7esto especialmente en colores como el de la piel 9umana por5ue al espectador le resultaantinatural8.

Anali/aremos el pro%lema 5ue aparece en NTSC a causa del error de &ase:

,n la &igura E.E se comparan dos resultados o%tenidos cuando se detecta una se6al normal 7&ase relativa 8 #una se6al de&ectuosa 7&ase relativa O 8. "as se6ales detectadas son distintas en am%os casos4 lo 5ue se traduceen la pantalla como dos colores di&erentes.

,l o%*etivo de los estudios 5ue desem%ocaron &inalmente en los sistemas PA" # S,CA@ &ue encontrar unm3todo de transmisión de color 5ue &uera inmune a este pro%lema pero 5ue mantuviera las restantes venta*asdel NTSC. Indirectamente4 encontrar un sistema poco cr'tico para giros de &ase de las se6ales trae comoconsecuencia receptores más &áciles de a*ustar # por lo tanto más &áciles de producir # reparar.

Las causas de error de "ase etre la se&al de crom#ac#a NTSC ' la r("a)a de re"erec#a o laportadora recuperada puede resum#rse e tres t#pos:

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Figura 4.,. &as se/ales di'erencia de color 8 se o)tienen (or medio de dos detectores sincrónicos comandados (or se/ales dre'erencia en 'ase con las com(onentes u 8 v *rece(ción de color en el sistema NTSC.

π21

Detector sincrónico

Detector sincrónico

*453 # 45

6.

*45R # 45

6.

u

Portadora

recu(erada

Re'erencia*'ase de u.

vc

*453 # 45

6.

Re'erencia*'ase de v.

vc

Se/al deCrominancia

vc

u

v

Figura 4.4. Cual7uier error de 'ase en el sistema NTSC se traduce en un error de detección *distintas se/ales di'erencia decolor. 4n consecuencia se tendrán colores so)re la (antalla del Tv 7ue no coincidirán con los colores originales

v

v

u

+c

ϕ

Se/al original

v

u

+c

ϕ

Se/ales detectadassin error de 'ase

*453 # 45

6.%

*45R # 45

6.%

u

+c

ϕ

Se/ales detectadascon error de 'ase *ε.

*453 # 45

6.1

*45R # 45

6.1




a% C#rcu#tos de d#str#*uc#ó o elaces #deped#etes de se&al de crom#ac#a ' re"erec#a cod#st#tas caracter+st#cas de "ase

,ste tipo de de&ecto pude ocurrir en las emisoras antes de &ormar de&initivamente la se6al cromáticacompuesta 7video4 crominancia # rá&aga de re&erencia8.

Si los caminos por los 5ue se distri%u#e la re&erencia modi&ican su &ase en distinta &orma 5ue los caminos por donde se reci%en las in&ormaciones de las &uentes de se6al4 o si su ela%oración introduce giros de &asesindeseados 7por me/cladores4 consolas de mando4 etc.84 el televisor reci%irá una se6al con error # reproducirá

colores incorrectos. Actualmente este tipo de pro%lema prácticamente 9a sido superado por el moderno e5uipamiento de lasemisoras4 # con el agregado de se6ales adicionales 5ue permiten controlar # corregir los errores 5ue aBnsu%sisten a la entrada del transmisor. No o%stante4 9a# 5ue reconocer 5ue esto eige tecnolog'as de altaprecisión # una ela%oración cuidadosa de la se6al: errores de pocos grados llegan a ser visi%les para elespectador.

*% Errores de "ase d#"erec#al

"os elementos 5ue componen la cadena 5ue une las &uentes de se6al de video # el televisor 7ampli&icadoresde la emisora4 receptor o de enlace8 pueden tener alinealidades e introducir intermodulación de &ase a causa delos di&erentes niveles de la se6al de video.

c% De"ectos de a,uste

,n general este tipo de pro%lema se encontrará más en el receptor 5ue en la emisora. ,l enve*ecimiento de

los componentes del receptor de televisión o reparaciones no totalmente cuidadosas pueden ser causa de girosde &ase no previstos.

¿Cu(les so los pro*lemas del s#stema NTSC -ue prop#c#aro la Mod#"#cac#ó .AL /.0ase Alterat#)L#e%!

"a in&ormación de tonalidad de color 5ue entrega el sistema NTSC es la m'nima indispensa%le para poder recuperar el color las se6ales 7,LR ) ,L8 # 7,L$ ) ,L8 a partir de ellas reconstruir el color so%re la pantalla deltelevisor. ,sto es4 para cada &ase del vector de crominancia eistirá un Bnico color.

,l sistema NTSC no tiene redundancia en lo 5ue respecta a tonalidad de color4 # como todo sistema decomunicaciones no redundante está poco protegido contra errores.

"a $eta,a del s#stema .AL es 9a%er me*orado al NTSC aumentando el grado de redundancia de lain&ormación de color.

¿Cómo tra*a,a el s#stema .AL!

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Figura 4.-. Sistema '(". &a se/al v invierte su sentido l0nea a l0nea Para 7ue el rece(tor (ueda identi'icar correctamente l (osición original de este vector se a/ade una in'ormación adicional: la 'ase de re'erencia cam)ia l0nea a l0nea ?2-%;>@ *?%;>@: ?v-%;>@:-v.

Su)-PortadoraDe Color

f SC

π21 odulador 3alanceado Σ

odulador 3alanceado

π

*453 # 45

6.

*45R # 45

6.

Rá'aga

u

v

-π21

Σ

Crominancia

!

&laveP,&




Si %ien utili/a el m3todo de transmisión de crominancia por medio de dos su%portadoras en cuadratura4agrega una in&ormación adicional: el color no sólo 5ueda determinado por la fase del vector crominancia sinotam%i3n por el signo de la &ase 5ue se modi&ica de acuerdo a una secuencia predeterminada.

,l signo de la fase de la señal crominancia se invierte en cu de las sucesivas l'neas 9ori/ontales 5uecon&orman la trama de la imagen: en la l'nea nBmero 7n8 la &ase de la se6al se multiplica por +;4 en la siguiente7nO8 nuevamente por O; # as' sucesivamente.

,l cam%io de signo de la &ase l'nea a l'nea se o%tiene por el simple recurso de invertir l'nea a l'nea el vector

v. "a rá&aga de re&erencia se transmite de manera tal 5ue tam%i3n lleve in&ormación del signo de la &ase en cude las l'neas para 5ue el tv a su ve/ repita secuencialmente la inversión de &ase # produ/ca de alguna maneraun e&ecto e5uivalente a restituir el vector crominancia a su posición normal.

E,emplo de proceso de correcc#ó de error de "ase por s#stema .AL:

"a protección contra errores de &ase4 supone 5ue los colores son iguales en dos l'neas 9ori/ontalessucesivas. Si %ien esto no es totalmente eactor4 al o%servar cual5uier imagen de tv se ve 5ue dos l'neassucesivas de trama presentan elementos de imagen mu# parecidos4 por lo 5ue pueden considerarse iguales.

,l proceso o de corrección se descri%e en &orma simpli&icada:

a8 Transmisor

"a sucesión de cam%ios de signo de la l'nea de la &ase l'nea a l'nea será:

l+ea 1ase de crom#ac#a

7n8 Oϕ7nO;8 +ϕ7nO8 Oϕ...... ...........

%8 ,rror de &ase

,l error de &ase de la se6al de crominancia tendrá siempre el mismo signo por5ue los circuitos o enlacesinvolucrados no 9acen distinción de la &ase relativa de las se6ales 5ue reci%en. Por e*emplo4 un error en

adelanto ε será:

l+ea Error de "ase7n8 Oε

7nO;8 Oε7nO8 Oε...... ...........

c8 ,ntrada del receptor:

,n la entrada del Televisor el vector crominancia tendrá una nueva &ase4 resultante de la suma de su &aseoriginal # el error:

L+ea 1ase co error

7n8 ϕOε7nO;8 +ϕOε7nO8 ϕOε...... ...........

d8 Inversión sincroni/ada de la &ase:

,l Tv restitu#e la &ase normal del vector crominancia cam%iando el signo de la &ase al mismo ritmo 5ue eltransmisor:

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L+ea I$ers#ó de "ase

7n8 7no cam%ia8 ϕOε7nO;8 7cam%ia8 +7+ϕOε8ϕ +ε

7nO8 7no cam%ia8 ϕOε...... ...........

e8 Promediación:Si por un sistema adecuado se promedian las &ases resultantes de las l'neas 7n8 # 7nO;8 se o%tiene:

,s decir4 5ue el error queda anulado definitivamente! . Pero para promediar dos se6ales es imprescindi%le5ue sean simultáneas en el tiempo4 cosa 5ue no ocurre con las l'neas n # nO;: esta Bltima aparece JEusdespu3s. ,ste inconveniente se soluciona en PA" recurriendo a una línea de retardo ultrasónica 5ue demoraJEus las se6ales de crominancia # permite promediarlas con las se6ales 5ue llegan sin retardo: la se6al de lal'nea n4 atrasada JEus4 aparece simultáneamente con la se6al de la l'nea nO; 5ue llega por un camino 5ue nointroduce retardo.

Separac#ó #deped#ete de las compoetes u ' $

Cuando el tv NTSC reci%e el vector crominancia4 sólo puede discriminar las dos se6ales di&erencia de color7,LR ) ,L8 # 7,L$ ) ,L8 por medio de los detectores sincrónicos # la portadora reconstruida a partir de la rá&aga

de re&erencia. ,n cam%io el televisor PA" puede discriminar las componentes de RF u # v antes de la detección.M%servando el es5uema %ásico de la etapa de crominancia del receptor PA"4 la se6al de color recorre el

camino directo 7a8 # se suma o resta a la se6al de color retra/ada el tiempo correspondiente a una l'nea de9ori/ontal 7% # )%8.

,n el cuadro 5ue acompa6a la &igura se o%serva lo siguiente:

,n la l'nea 9ori/ontal nBmero 7n8 la se6al sin retraso 7a8 es u O v

"uego del tiempo correspondiente a una l'nea4 la misma se6al aparece a la salida del circuito de retardo 7%8en coincidencia con la se6al de crominancia correspondiente a la próima l'nea 7nO;84 cu#o valor a9ora es u+v.

Sumando am%as l'neas l'nea 7nO;8Q se o%tiene: aO% u

Restando am%as se6ales se o%tiene: a+% +u

Repitiendo el proceso en la l'nea 7nO84 la suma es igual a u # la resta es v.

,n las siguientes l'neas se reiteran alternadamente los resultados anteriores. ,l &actor 5ue aparece enam%as epresiones es irrelevante por5ue se elimina en el circuito por medio de atenuadores. ,n resumen4 elproceso e5uivale a promediar 7;8 dos l'neas ad#acentes.

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7ϕOε8O7ϕ +ε8 ϕ

&0nea de

Retardo

?

?

a # ) < ?2- 1v

a ? ) < 1u

u ? v

a )

a

a

-)

Se/al deCrominancia

Tiem(o de retardo e7uivalenteal tiem(o de una l0nea de trama !

Figura 4./. Se(aración en el rece(tor de las com(onentes u 8 v: la suma o resta de las se/ales de crominancia de dos l0neasde trama sucesivas da como resultado las com(onentes u o ?v &a eistencia simultanea en el tiem(o de dos l0neas seo)tienen (or medio de una l0nea de retardo 7ue actEa como memoria




¿Cu(l es el t#empo e2acto de retardo de la se&al de crom#ac#a!

"a se6al de crominancia de%e retra/arse el tiempo correspondiente a una cantidad entera de ciclos4 cosa5ue no ocurre cuando es de JEus 7tiempo de una l'nea8.

"a cantidad de ciclos de la se6al u 7válida tam%i3n para v8 durante una l'nea vale:

Ciclos por l'nea &se6al JEus

>4==J=@-/ JEus

<4=;J ciclos

,l nBmero entero más próimo es <4 por lo 5ue el circuito de retardo de%e demorar la se6al un tiempoe5uivalente a < ciclos completos.

,ste tiempo será: Tretardo <ciclos Tse6al < >4==J=@-/ J>4<<Jus

"a di&erencia entre el tiempo de retardo # el tiempo de una l'nea es apro. ns4 valor 5ue no a&ecta a la&ormación de la imagen de color.

,*emplo: Análisis de una %arra de color 5ue produce in&ormación de crominancia durante parte del tiempocorrespondiente a cada l'nea de trama. A la salida del circuito de retardo aparecen las mismas in&ormacionesJ>4<<Jus despu3s: no 9a# estricta coincidencia entre l'neas con # sin retraso.

"a imagen en la pantalla será el promedio de am%as in&ormaciones: la &alta de coincidencia aparecerá comouna menos intensidad de color en los %ordes de la %arra. ,n una pantalla te televisión de J cm de anc9o 7tv deJ(8 un tiempo At ns representa un espacio in&erior al mil'metro4 insigni&icante desde el punto de vista delcolorido 7el e&ecto sólo a&ecta al a crominancia no a la de&inición de video8.

DETECC3ÓN SINCRÓNICA .AL

"a detección de las in&ormaciones di&erencia de color 7,L$ ) ,L8 # 7,LR ) ,L8 se reali/a en el sistema PA" deuna manera similar al m3todo NTSC. ?ado 5ue en PA" la se6al v cam%ia de signo l'nea a l'nea4 la portadorarecuperada 5ue comanda el detector de la in&ormación 7,LR ) ,L8 de%e invertir su sentido para 5ue la salidasiempre tenga el mismo signo.

,ste proceso es e5uivalente a invertir l'nea a l'nea la se6al v4 restaurándola a la &ase 5ue originariamenteten'a en el transmisor antes de la alternancia PA".

"a llave de conmutación PA" opera sincroni/ada con el %arrido 9ori/ontal de manera tal 5ue su ciclocompleto de &uncionamiento dure dos l'neas.

A su ve/4 esta conmutación de%e 9acerse en coincidencia con la conmutación 5ue se reali/a en el trasmisor.Para ello reci%e la in&ormación adicional de la rá&aga a trav3s de un circuito identi&icador de &ase.

Tam%i3n la alternancia de la rá&aga de identi&icación es promediada por el oscilador local 5ue genera la se6alde comando de los detectores: empleando un la/o cerrado de corrección de &ase similar al utili/ado por elreceptor NTSC con una constante de tiempo adecuada se o%tienen una se6al cu#a &ase será el promedio de las&ases de las rá&agas sucesivas. ?ado 5ue una de las rá&agas tiene una &ase de 7;KOE=K8 # la siguiente 7;K+E=K84 el promedio será ;K respecto a la componente u.

Invirtiendo el signo de la se6al del oscilador se tiene la re&erencia para detectar la componte u # girando su&ase alternadamente O+<K se tiene la re&erencia para detectar la componente O+v.

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I,$4N3arra decolor

tSe/al decrominancia

In'ormación de color




Errores de "ase e la detecc#ó

,l sistema PA" elimina de&ectos de &ase originados en el tra#ecto de la se6al desde el transmisor al receptor."a se6al original de crominancia está compuesta por dos componentes u # v determinadas. "a amplitud de

estas se6ales es proporcional a sus respectivas modulaciones 7,L $ ) ,L8 # 7,LR ) ,L8. "a relación entre v # ude&ine la tonalidad del color. A la salida del circuito discriminador de componentes de crominancia se o%tienenpor separado las se6ales u # v.

Cual5uier error de &ase del sistema puede simularse por un giro de &ase entre las se6ales u # v # la se6al dere&erencia reconstruida en el tv.: no interesa 5ui3n 9a su&rido el corrimiento sino la &ase errónea V.

"a salida de los detectores está dada por la pro#ección del módulo del vector 7u o v8 so%re la re&erencia.

"'nea 7nO;8:

7,LR ) ,L8 vQ cos V

7,L$ ) ,L8 uQ cos V

"'nea 7nO8:

7,LR ) ,L8 vQ cos V

7,L$ ) ,L8 uQ cos V

?e las epresiones se conclu#e 5ue las relaciones son iguales tanto en el trasmisor como en el detector4 lo5ue e5uivale a decir 5ue los colores reproducidos en la pantalla no su&ren distorsión de tonalidad.

"a eperiencia demuestra 5ue cuando se ve un rostro con tonalidad verdosa 7error de &ase8 5ue cuando selo ve más o menos pálido 7error de intensidad de color8.

C#rcu#tos complemetar#os de crom#ac#a

Anali/aremos los es5uemas %ásicos de los circuitos del receptor PA":

a% Separac#ó de la r("a)a de re"erec#a

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π21,TR IH

FiltroPasa3aos

*453 # 45

6.

-π21

&&,V4Conmutadora

P,&

,tenuador

,tenuador

Portadora ;J> !reconstruida

FiltroPasa3aos *45

R # 45

6.

*45$ # 45

6.

D4T4CT9R SINCRKNIC9

D4T4CT9R SINCRKNIC9

L 1

1u

?2-1v?2-v

u

In'ormación P,&

! !21

Figura 4.. Detección sincrónica '(": &a detección de la in'ormación 7ue trans(orta la su)(ortadora de color se realia (or medio de dos detectores sincrónicos en cuadratura comandados (or la (ortadora reconstruida en el rece(tor Dado 7uela se/al v invierte su sentido l0nea a l0nea el detector res(ectivo reci)e una se/al de comando 7ue tam)i"n invierte su signoal mismo ritmo: de esta manera la in'ormación detectada *45R # 456. tendrá la misma (olaridad &a llave P,& o(erasincroniada con la llave P,& del transmisor (or medio de una se/al auiliar *in'ormación P,&.




M%servando el diagrama simpli&icado del circuito usado para separar la rá&aga de re&erencia del resto de lasse6ales de v'deo # crominancia. ,l &iltro pasa%anda de crominancia elimina la in&ormación principal de video4de*ando prácticamente sola a la se6al de crominancia >4=@-/.

Una llave comandada por un pulso 5ue coincide en tiempo con la rá&aga permite 5ue esta apare/ca a lasalida sin la se6al de crominancia. ,ste pulso se o%tiene con&ormando adecuadamente la se6al de retra/ado delcircuito 9ori/ontal del Tv.

*% Recostrucc#ó de la su*portadora de crom#ac#a

M%servando el es5uema del circuito4 se o%serva 5ue la rá&aga de re&erencia # la se6al de un oscilador acristal se aplican a un comprador de &ase. "a tensión de salida del comparador4 &iltrada4 se aplica a unareactancia electrónica 5ue controla dentro de un rango estrec9o la &recuencia del oscilador. Se &orma as' un la/ocerrado en el 5ue la &ase del oscilador 5ueda enclava por la &ase de la se6al de re&erencia.

Cátedra: Sistemas de Televisión Docentes: Ing !"ctor Ramos -#Ing Carlos $ranero%M

Figura 4.. Se!aración de la r2faga de referencia Por medio de un circuito (asa)anda se elimina la in'ormación dluminancia 8 sincronismos , su veJ una llave electrónica comandada (or (ulsos coincidentes con el tiem(o de duracióde la rá'aga im(ide el (aso de la in'ormación de crominancia 4stos (ulsos se o)tienen con'ormando adecuadamente lo

(ulsos de sincronismo o de la de'leión oriontal

FiltroPasa)anda;J> !

Con'ormador De'leión!oriontal

Se/alCromáticacom(uesta

!Rá'aga

Rá'agaCrominancia

, circuitosde crominancia

&lave electrónica

Com(arador de 'ase

Rá'aga

Portadorareconstruida

Rá'agade re'erencia

FiltroPasa)aos

Reactanciaelectrónica

9scilador ;J>!

Identi'icaciónP,&

Promedio *tensión de corrección.

Figura 4.3. Reconstrucción de la sub!ortadora de crominancia &a salida de un oscilador a cristal se com(ara con lassucesivas rá'agas de re'erencia 7ue env0a la emisora 4l 'iltro (asa)aos (romedia los resultados de las com(aracionesentregando una tensión continua de control 7ue controla la 'ase del oscilador a trav"s de una reactancia electrónica Comola rá'aga modi'ica su 'ase l0nea a l0neaJ el com(arador alterará su salida transitoriamente con (ulsos de signo o(uestoalrededor de la tensión (romedio: estos (ulsos se utilian (ara sincroniar la llave P,& del detecto de crominancia*com(onente v.




?e%ido a la caracter'stica pulsante de la re&erencia a la salida del comparador se tendrá una tensión decorrección tam%i3n pulsante: el &iltro pasa%a*os promedia el resultado de la comparación # entrega una tensióncontinua 5ue representa el valor medio de la corrección 5ue de%e reali/ar el circuito en las sucesivas rá&agas.

?el oscilador se derivan las respectivas se6ales en cuadratura para los detectores sincrónicos de lasin&ormaciones di&erencia de color.

c% S#cro#smo de la lla$e .AL

"a llave PA" del detector de la componente O+v cam%ia de estado en cada una de las l'neas de la trama.

,sto se o%tiene 9aciendo 5ue la llave sea comandada por un multivi%rador %iesta%le disparado por pulsos delretra/ado 9ori/ontal.

d% 4lo-ueo de crom#ac#a

Cuando la se6al de crominancia se separa de la se6al de video recurriendo a un simple &iltro pasa%anda4restos de la in&ormación de esta Bltima pueden alcan/ar a los detectores # aparecer en la pantalla como ruidocoloreado.

e% Cotrol autom(t#co de crom#ac#a,s práctica comBn incluir un circuito 5ue controle el nivel de crominancia en los ampli&icadores previos a ladetección. Para conseguir una re&erencia 7tensión de control del atenuador electrónico8 se utili/a el nivel de lará&aga. ,ste circuito %usca evitar saturaciones en los ampli&icadores.

LIMITACIONES DEL SISTEMA .AL: reducc#ó de la de"##c#ó $ert#cal

"a caracter'stica &undamental del sistema PA" es la promediación de la se6al crominancia de cada par del'neas contiguas de trama. ,sto no a&ecta seriamente a la imagen dado 5ue en general dos l'neas consecutivasde trama involucran in&ormación similar 7redundancia8. Sin em%argo4 no necesariamente coincide 5ue dos l'neasinmediatas coinciden en crominancia. Como e*emplo tomemos la &igura 5ue muestra el caso de una &ran*a decolor 7verde8 5ue se interrumpe a%ruptamente para pasar a un %lanco 7crominancia nula8. "a /ona de transiciónreproducida por un T NTSC 7sin promediación8 no modi&icará la imagen original.

"as l'neas n4 7nO;8 # 7nO8 corresponden a la primer trama # las l'neas 7nO>;84 7nO>;>84 etc. corresponden ala segunda trama 7imagen con l'neas entrela/adas8.

"a in&ormación cromática transmitida en este e*emplo es:

Línea Información

Trama I Campo impar Trama II Campo par

n O >;

n erde

n O >;>

n O ;

+++++++++++++++++++++++++++++++++++ +++++++++++++++++++++++++++++++

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!

Pulsos del circuito!oriontal del Tv

Reset ! !

&lave P,&Identi'icación P,&O21

-O21

,l detector Sincrónico ?2-v

Figura 4.10. &a se/al de comando de la llave P,& del circuito detector de crominancia *se/al ?v. se o)tiene (or medio deun )iesta)le dis(arado (or (ulsos del circuito oriontal del Tv Para 7ue el (roceso se (roduca sincroniado con laemisora se utilia la se/al de identi'icación P,& tomada del com(arador de 'aseJ em(leándola como se/al de reset del

)iesta)le




n O >;E

n O %lanco

n O >;=

n O >

"a reproducción PA" promedia las l'neas de cu de las tramas con su inmediata anterior 7retardo8 por e*emplo: la l'nea 7n O;8 PA" será el promedio cromático de n # 7n O;8 originales. ,l resultado será:

Línea PAL Información promedio

Trama I Trama II

n O >;> erde

n O ;

+++++++++++++++++++++++++++++++++++ +++++++++++++++++++++++++++++++

n O >;E W verden O

n O >;= %lanco

n O >

"as l'neas 7n O8 # 7n O>;E8 se reproducirán con un verde de mitad de intensidad por5ue el vector crominancia se promedia con un vector nulo 7%lanco: crominancia cero8.

"os e*emplos anteriores son casos etremos4 cosa 5ue no ocurre 9a%itualmente en televisión contransiciones tan de&inidas en sentido vertical.

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n *verde.

n?% *verde.

n?1 *)lanco.

n?; *)lanco.

N?;%1 *verde.

n?;%; *verde.

n?;%= *)lanco.

n?;%> *)lanco.

verdea8 Reproducción original 7ó NTSC8

n *verde.

n?% *verde.

n?1 *%21 verde.

n?; *)lanco.

N?;%1 *verde.

n?;%; *verde.

n?;%= *%21 verde.

n?;%> *)lanco.

verde%8 Reproducción PA"

Figura 4.11 Cuando se transmite una transición de color en sentido verticalJ el sistema P,& (romedia la in'ormaciónde las l0neas corres(ondientes a la ona del cam)ioJ disminu8endo la de'inición de la imagen




¿Cu(l es la p5rd#da de de"##c#ó $ert#cal!

Una &orma práctica de evaluar las limitaciones del sistema PA" en lo 5ue respecta a de&inición cromáticavertical consiste en compararla con la de&inición cromática 9ori/ontal.

,n el tratado so%re las di&erencias de anc9o de %anda entre luminancia # crominancia4 el tiempo decrecimiento de una se6al de crominancia tipo escalón en el tv es del orden de ns.

Para una pantalla de ==cm de anc9o4 esto es un receptor de televisión de J(4 este tiempo de crecimiento esdel orden de mm 7el %arrido e&ectivo de los ==cm se produce en =us4 o sea 5ue ns e5uivaldrán a un

%arrido de aproimadamente mm8.Para la misma pantalla 7E> cm de alto8 la imagen total estará &ormada por == l'neas de trama 7J= menos el

%orrado84 mientras la transición de color a %lanco 7o a otro color8 representa dos l'neas.

-aciendo la proporción 7== l'neas e5uivalen a E>cm84 estas dos l'neas ocuparán un espacio de ;4=mm:este valor es sustancialmente in&erior al espacio 5ue se necesita en sentido 9ori/ontal 7mm8 para completar una transición.

Conclusión: "a de&inición cromática vertical de PA" es muc9o me*or 5ue la de&inición cromática 9ori/ontal.Por lo 5ue si en el sentido 9ori/ontal de la imagen se admite sin inconvenientes esta de&inición4 no 9a# ningunara/ón para suponer 5ue de%e ser distinto en sentido vertical.

Aun5ue el promedio l'nea a l'nea desme*ora la de&inición vertical PA" con respecto a NTSC4 esper&ectamente acepta%le para tener una %uena imagen de color.

E"ecto de las #m()ees m6lt#ples /"atasmas% e tele$#s#ó crom(t#ca

,l &enómeno de las imágenes mBltiples en Tv monocromática 7&antasmas8 es un tema su&icientementeeplicado # conocido4 aun5ue no siempre de &ácil solución en /onas ur%anas con muc9os edi&icios altos o en/onas de orogra&'a complicada.

"a se6al de RF emitida por la antena transmisora llega a la antena receptora por caminos diversos4originados en re&leiones indeseadas cu#as causas son o%stáculos tales como edi&icios o monta6as. A causa dela di&erencia de longitud de los caminos se producen retardos entre las re&leiones # la se6al principal 5ue semani&iestan como imágenes atenuadas u%icadas 9acia la derec9a de la imagen correcta.

,n casos menos &recuentes se recurre a utili/ar como se6al principal a una de la s re&leiones4 as' cuandoesto ocurre la imagen secundaria podr'a aparecer 9acia la i/5uierda 7menor tiempo de llegada8. ,n conclusión4las imágenes mBltiples siempre son causadas por se6ales despla/adas en el tiempo con respecto a la se6alprincipal.

Cuando el pro%lema se anali/a en Tv cromática4 de%e tenerse en cuenta el e&ecto de giro de &ase 5ue este

retardo 7o adelanto8 representará un giro de &ase del vector crominancia.,l color de la imagen secundaria 7&antasma8 puede tener cual5uier tonalidad: esto puede 9acer 5ue la

imagen total 7imagen principal más &antasma8 apare/ca aBn más con&usa 5ue en %lanco # negro. ,s evidente5ue colores no previstos causarán un e&ecto más molesto 5ue la ausencia total de color.

Cuando se trata del sistema PA" el proceso es di&erente: mientras 5ue el giro de &ase originado por ladi&erencia de tiempos siempre tiene el mismo signo4 la se6al de crominancia alterna su signo l'nea a l'nea.

En síntesis: "os colores de la imagen &antasma serán los mismos 5ue los de la imagen principal o suscomplementarios 7crominancia girada ;K8. ,l primer e&ecto es menos molesto 5ue en NTSC4 cosa 5ue nopuede a&irmarse del segundo 7colores complementarios8.

"a posi%ilidad de 5ue ocurra cual5uiera de am%os e&ectos es totalmente aleatoria 7la &ase del vector crominancia var'a >JK cada 4us: este tiempo representa un despla/amiento en la pantalla del orden de lasd3cimas de mil'metro8.

As'4 de acuerdo a lo visto4 el sistema PA" presenta una ligera venta*a comparado con NTSC en lo 5uerespecta a imágenes mBltiples. "a eperiencia demuestra 5ue se6ales PA"4 reci%idas con &antasmas de ciertaintensidad producen imágenes mBltiples poco tolera%les. ,n este análisis no se tuvieron en cuenta &enómenosde re&leión producidos por desadaptación de la l'nea 5ue une antena con el televisor4 ni los e&ectos dealteración de respuesta a &recuencias.

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