Conceptos Clave de Señales de Video y Sistemas de Color
Sistemas de Color: RGB vs HSL
¿Qué diferencias existen entre trabajar con color en RGB y en HSL?
En RGB (Red, Green, Blue), el color se define por la intensidad de sus componentes primarios: rojo es (255, 0, 0), verde es (0, 255, 0) y azul es (0, 0, 255).
En HSL (Tono, Saturación, Ligereza), el color se describe de manera diferente: el tono (Hue) se representa en una paleta circular de 360º, la saturación (Saturation) indica la pureza o intensidad del color (segundo dato), y la ligereza o brillo (Lightness) define cuán claro u oscuro es (tercera posición).
Señales de Video
¿Qué es el video compuesto y de qué está compuesto?
El video compuesto es una señal de video utilizada en la producción de televisión y equipos audiovisuales domésticos. Consta de los siguientes componentes:
- Crominancia: Porta la información del color de una imagen.
- Luminancia: Porta la información de luz (imagen en blanco y negro).
- Sincronismos: Indican las características del barrido efectuado en la captación de la imagen.
¿Qué es el video por componentes?
Generalmente, se entiende por video por componentes al video analógico YPbPr, donde la señal de sincronismo se transmite sobre la señal de luminancia.
La señal se divide y se transmite como 3 señales separadas.
Tiempos y Sincronización en Video
¿Cuál es el periodo de borrado de un campo?
Duración: 1,5 microsegundos.
Es el tiempo que transcurre desde que se escribe la última línea impar hasta que se escribe una línea par.
¿Qué pasa durante el periodo activo de línea?
Duración: 52 microsegundos.
Durante este tiempo, se transmite la información de la imagen.
¿En qué consiste el retrazado vertical?
El retrazado vertical es el tiempo que tarda el haz de electrones en retornar desde la esquina inferior derecha, en su orientación hacia la esquina superior izquierda, donde comienza de nuevo el barrido de la pantalla.
¿Qué son los impulsos de sincronismo vertical?
Son señales que acompañan a todos los formatos de video analógico para que el televisor pueda sincronizarse con el equipo fuente de imagen (cámara o reproductor).
¿Qué son los impulsos post y preecualizadores?
Son impulsos pertenecientes a la señal de video, consisten en 5 pulsos de igual duración que los de sincronismo vertical. Se colocan tras ellos, pero tienen un ciclo de trabajo inverso. Sirven para la correcta identificación de los impulsos de vertical por parte de los receptores.
¿Cómo está compuesta una línea de TV (Tiempos y Niveles)?
- Línea de imagen: 64 µs
- Borrado de línea: 12 µs
- Pórtico anterior: 1.5 µs
- Sincronismo Horizontal: 4.7 µs
- Área de información: 52 µs
¿Cuántas líneas se pueden transmitir por cada MHz de ancho de banda?
80 líneas.
Monitorización de Señales de Video
¿Qué podemos monitorizar en un MFO o WFM?
En un MFO (Monitor de Forma de Onda) o WFM (Waveform Monitor), podemos visualizar y medir la luminancia de una señal de video.
¿Qué podemos monitorizar en un vectorscopio?
En un vectorscopio, podemos ver y medir el componente de cada color (crominancia).
Visión y Percepción del Color
¿Qué tipos de receptores son los conos y bastones?
Son células especializadas, llamadas fotorreceptoras, ubicadas en la retina y son responsables de nuestra visión.
¿En qué consiste la visión fotópica? ¿A qué receptores afecta?
La visión fotópica es la percepción visual que se produce con un nivel de iluminación diurno.
Afecta a los conos.
¿En qué consiste la visión escotópica? ¿A qué receptores afecta?
La visión escotópica es la percepción visual con un nivel bajo de iluminación.
Sus receptores son los bastones.
¿A partir de qué gráfica obtenemos la ecuación de la Luminancia o Y y cómo se obtiene?
La ecuación de la Luminancia (Y) se obtiene a partir de las curvas de respuesta espectral del ojo humano (o de los fósforos de un monitor). Una aproximación común es:
Y = 0.30R + 0.59G + 0.11B
(Nota: La fórmula original proporcionada (0.92*G +0.47*R+0.17*B)/(0.92+0.47+0.17) = 0.59G+0.3R+0.11B parece ser una normalización incorrecta de coeficientes estándar. La fórmula estándar es Y = 0.30R + 0.59G + 0.11B, donde los coeficientes suman 1 y representan la contribución de cada primario a la percepción de brillo).
Sistema PAL
¿Cuál es la amplitud y frecuencia del sincronismo de color en PAL?
La amplitud de la señal de video (incluyendo el sincronismo) se sitúa entre los -0.3V (nivel inferior del sincronismo) hasta los 0.7V (que corresponde al blanco).
La portadora de color se denomina subportadora de color. Para efectos de transmisión, se suprime en la señal de luminancia y se modula con la crominancia. Su frecuencia en PAL es de aproximadamente 4.43 MHz (específicamente 4.43361875 MHz).
¿Cuántos ciclos de la señal de BURST se envían y dónde van colocados?
Se envían entre 8 y 10 ciclos de la ráfaga de color (BURST) con la frecuencia de la subportadora (4.43 MHz en PAL).
Van colocados en el pórtico trasero (back porch) de la señal de video, justo después del impulso de sincronismo horizontal.
¿Cuáles son las componentes de color PAL, con qué letras se referencian y cómo se calculan?
Las componentes de color en PAL se definen como U y V, que representan las diferencias de color respecto a la luminancia (Y).
Se calculan como:
- U = 0.493 (B – Y)
- V = 0.877 (R – Y)
¿Qué ocurre en el intercalado de las señales de Y y Crominancia cuando el nivel de detalle de la imagen es muy grande y a qué efecto da lugar?
Si se capta una escena con muchos detalles finos, las señales de Luminancia (Y) y Crominancia (C) pueden interferir entre sí debido a su intercalado en la banda de frecuencia. Esto puede provocar que los detalles finos de la luminancia se interpreten erróneamente como color, apareciendo el efecto conocido como muaré o artefactos de intermodulación.
¿PAL corrige los errores de fase?
Sí, el sistema PAL (Phase Alternating Line) corrige automáticamente los errores de fase alternando la fase de la componente V en líneas sucesivas. Al promediar la información de dos líneas consecutivas, se cancelan los errores de fase, obteniendo una fase de color más precisa.
Sistema NTSC
¿Cuántas líneas totales tiene el sistema NTSC?
El sistema NTSC tiene 525 líneas totales por cuadro.
Como son imágenes entrelazadas, se dividen en dos campos de 262.5 líneas cada uno.
¿A qué cuadro y campo funciona NTSC?
El sistema NTSC funciona a una velocidad de 30 cuadros por segundo (o más precisamente, 29.97 fps).
Cada cuadro se compone de 2 campos entrelazados, transmitidos a 60 campos por segundo (o 59.94 Hz).
¿Cuál es la frecuencia de subportadora de NTSC?
La frecuencia de la subportadora de color en NTSC es de aproximadamente 3.58 MHz (específicamente 3.579545 MHz).
¿NTSC corrige los errores de fase?
No, el sistema NTSC no corrige automáticamente los errores de fase en la transmisión del color. Esto puede provocar variaciones en el tono del color, un problema conocido como “NTSC tint problem”.