Televisión - ciencia y tecnologia.

Televisión - ciencia y tecnologia. 1 INTRODUCCIÓN Televisión (TV), transmisión instantánea de imágenes, tales como fotos o escenas, fijas o en movimiento, por medios electrónicos a través de líneas de transmisión eléctricas o radiación electromagnética (ondas de radio). 2 IMÁGENES DE TELEVISIÓN La fotolitografía corriente se caracteriza por la división de la imagen en una enorme cantidad de puntos pequeños luminosos u oscuros. La transmisión facsímil (fax), sistema de transmisión eléctrica de fotografías, dibujos o elementos impresos, también se basa en esta subdivisión en puntos. En ambos casos, los puntos son tan pequeños y tan numerosos que la imagen aparece al ojo del observador como un todo integrado. Las imágenes de televisión están formadas análogamente por un esquema de elementos tonales que configuran una imagen completa. Sin embargo, a diferencia de los puntos de un grabado o de la transmisión facsímil, que aparecen simultáneamente en la superficie del papel, los diferentes elementos tonales de la imagen de televisión aparecen en la superficie de proyección uno tras otro en una secuencia temporal; forman la imagen porque la persistencia de la visión los combina para formar una imagen completa. 2.1 Exploración de imágenes La subdivisión de una imagen en una secuencia de elementos individuales que más tarde pueden volver a combinarse con el fin de recrear dicha imagen, se efectúa mediante una técnica denominada captación de imágenes. El objetivo va pasando por toda la imagen de forma análoga a como el ojo del lector recorre una página escrita, palabra a palabra y línea a línea. Esa exploración genera una señal eléctrica proporcional a la luminosidad del punto explorado. En el receptor, un segundo dispositivo recrea la imagen del objeto desplazando un punto de luz, modulado por la señal, en sincronismo perfecto con la captación del transmisor. Hay diferentes medios de exploración, tanto mecánicos como eléctricos, algunos de los cuales se describen en este artículo (véase Historia más adelante). Sin embargo, casi todos los sistemas modernos de televisión utilizan el movimiento de un haz de electrones que recorre la pantalla de los tubos tomavistas o de los tubos receptores. La ventaja de la exploración mediante haz de electrones radica en que se puede desplazar con mayor rapidez y puede explorar una imagen completa en una fracción de segundo. La figura 1 (véase un poco más abajo) muestra, de forma simplificada, el camino trazado por un haz de electrones al explorar toda la superficie de una foto o una imagen. Las líneas continuas representan el camino descrito por el haz sobre la superficie de la imagen y las líneas de puntos, los tiempos de retorno del haz. Durante estos intervalos, necesarios para situar de nuevo el haz en el punto de partida de la siguiente línea o de toda la función de exploración, la corriente del haz se elimina. El dibujo muestra un esquema de exploración sencilla compuesta por relativamente pocas líneas y una repetición simple del esquema. En la exploración real se utiliza un gran número de líneas y el esquema se somete a exploración en dos fases entrelazadas. Un esquema completo de exploración de barrido, como el representado, produce una única imagen estática, análoga a un único fotograma de una película. Al repetir el esquema varias veces por segundo, se registran los cambios de la imagen en movimiento, produciendo para el observador la sensación de movimiento continuo. Cuanto mayor sea el número de líneas de barrido vertical en una imagen, y cuanto mayor sea el número de elementos registrados en cada línea según se explora de izquierda a derecha, mayor es la definición o capacidad de la imagen para mostrar detalles minúsculos u objetos pequeños. En televisión, la frecuencia de repetición del esquema y el número utilizado de líneas de barrido tiene que ser estándar para un determinado sistema. Para mayor comodidad, estas normas de televisión se fijan para todas las emisoras y receptores de cada país. En Europa y algunas otras partes del mundo se utiliza el sistema PAL (Phase Alternate Line), compuesto por 625 líneas y 25 imágenes por segundo que proporcionan una alta definición, ya que al transmitir cada fotograma como dos campos, se ven unas 50 imágenes por segundo. En Estados Unidos, sin embargo, las emisoras y los fabricantes de receptores adoptaron la norma de 525 líneas horizontales por fotograma y una frecuencia de 30 fotogramas por segundo. El sistema francés SECAM (Color Secuencial de Memoria) tiene 525 líneas con 30 fotogramas por segundo. España también utiliza este sistema. Según se incrementa el número de líneas y elementos se obtienen imágenes de televisión más nítidas. 2.2 La señal de televisión La señal de televisión es una compleja onda electromagnética (véase Electromagnetismo) de variación de tensión o intensidad, compuesta por las siguientes partes: 1) una serie de fluctuaciones correspondientes a las fluctuaciones de la intensidad de luz de los elementos de la imagen a explorar; 2) una serie de impulsos de sincronización que adaptan el receptor a la misma frecuencia de barrido que el transmisor; 3) una serie adicional de los denominados impulsos de borrado, y 4) una señal de frecuencia modulada (FM) que transporta el sonido que acompaña a la imagen. Los tres primeros elementos conforman la señal de vídeo y se describen más adelante. Las fluctuaciones de intensidad o tensión correspondientes a las variaciones de la intensidad de la luz, suelen llamarse señal de vídeo. Las frecuencias de dicha señal oscilan entre 30 millones y 4 millones de Hz, dependiendo del contenido de la imagen. Los impulsos de sincronización son picos pequeños de energía eléctrica generados por los correspondientes osciladores en la estación emisora. Estos impulsos controlan la velocidad del barrido horizontal y vertical tanto de la cámara como del receptor. Los impulsos de sincronismo horizontal se producen a intervalos de 0,01 segundos y su duración es prácticamente la misma. Los impulsos de borrado anulan el haz de electrones en la cámara y en el receptor durante el tiempo empleado por el haz de electrones en volver desde el final de una línea horizontal hasta el principio de la siguiente, así como desde la parte inferior del esquema vertical hasta la parte superior. La sincronización y estructura de estos impulsos resultan extremadamente complejas. 3 CÁMARAS DE TELEVISIÓN La cámara de televisión se asemeja a una cámara fotográfica normal por cuanto va equipada con una o varias lentes y un mecanismo de enfoque de la imagen formada por la lente sobre una superficie sensible. Estas superficies forman parte de tubos electrónicos llamados tubos tomavistas, capaces de transformar las variaciones de la intensidad de la luz en variaciones de la carga o corriente eléctrica. El tubo tomavistas original fue el iconoscopio, utilizado durante mucho tiempo para televisar películas. En el caso de escenas con un nivel de luminosidad bajo, como en las salas o habitaciones normalmente iluminadas, se utiliza el orticón de imagen de alta sensibilidad o vidicón. 3.1 Iconoscopio Al igual que el tubo tomavistas, el iconoscopio presenta varios inconvenientes. Uno de los mayores es que exige una iluminación enorme del sujeto para producir una señal útil. Si se están utilizando las cámaras de televisión dentro de un estudio bajo condiciones controladas de luz, este inconveniente no es importante, pero el iconoscopio no se puede utilizar para televisar acontecimientos en condiciones adversas de luz. 3.2 Orticón de imágenes Figura 2: tubo orticón imagen Los tubos de la cámara de televisión forman la imagen sobre una superficie muy sensible a la luz. Esta superficie transforma las variaciones de la intensidad de la luz en variaciones de carga eléctrica, o corriente. A diferencia de los primitivos tubos, que precisaban una luz intensa para generar la señal, el orticón imagen es capaz de originar una señal en condiciones de escasa luminosidad, ya que posee varias etapas de amplificación interna. © Microsoft Corporation. Reservados todos los derechos. A fin de solventar esta dificultad se han inventado diferentes tubos tomavistas. El más sensible de todos es el orticón de imagen, representado en la figura 2. La sensibilidad de este tubo es tal que es capaz de produ...