Orígenes del registro electrónico de imágenes.

La TV se expandió a partir de los años ´40 como medio de transmisión de imágenes en vivo.

La imagen se producía por la exploración en líneas horizontales de un tubo electrónico sobre el cual la lente proyectaba la imagen.

Estos tubos fueron reemplazados a partir de los ´80 por chips llamados CCDs y luego también por los CMOS.

Sistema de TV Las líneas que componen el cuadro se exploran en

forma alternada, en conjuntos llamados campos. La cantidad de campos por segundo está asociada

al ciclaje en Hz de la corriente doméstica.

Normas

Los sistemas o normas PAL y NTSC son los más extendidos. Se diferencian principalmente por la cantidad de líneas y la cadencia de campos y cuadros que los componen.

PAL – 625 líneas – 25 cps (50 Hz) NTSC – 525 líneas – 29,97 cps (60 Hz)

Señal

La información electrónica que permite reconstruir la imagen en el televisor se llama señal.

Es una corriente eléctrica variable que tiene un rango de valores posibles de 1 volt.

0,3 V están dedicados a la transmisión de señales de sincronismo.

0,7 V están dedicados a la transmisión de los valores de luminosidad correspondientes a las líneas que forman la imagen.

El televisor

La señal es modulada en ondas de radio VHF para su transmisión, con unos 6 MHz de ancho de banda.

Los televisores son receptores de radio que decodifican esta señal y la envían a un tubo de rayos catódicos (CRT).

El CRT reproduce la imagen por medio de un haz de electrones que impacta sobre una pantalla fosforescente.

Este haz barre la pantalla en forma de líneas horizontales alternadas, de acuerdo con la naturaleza de la señal que recibe.

El sensor

Actualmente hay dos tipos de sensores en uso: CCD y CMOS.

Son chips en cuya superficie hay una grilla de fotositos o pixeles, que producen por efecto fotoeléctrico una corriente proporcional a la cantidad luz que reciben.

Cuanto mayor es la cantidad de pixeles, mayor es la resolución. Esto permite ver mayor detalle en las imágenes capturadas.

Sistema Color

El sistema de TV en color funciona agregando información a la transmisión BN que se mantiene invariable.

Para reproducir los colores los televisores trabajan a partir de los primarios rojo, verde y azul.

Sistema color 2

Dado que el ancho de banda es escaso, se trabaja a partir de la luminancia y las diferencias de color de rojo y de azul para reconstruir los canales de RGB.

Las señales que el video por componentes (YUV) son: Luminancia (Y)

Crominancia (C) R-Y (U) B-Y (V)

Separación de colores

Las cámaras de un sensor utilizan un filtro Bayer para descomponer la imagen.

Las cámaras de tres sensores dedican uno a cada color primario. La luz se separa por medio de espejos dicroicos.

Grabación sobre cinta (I)

Las altas frecuencias de la señal de video requieren una alta velocidad de desplazamiento del cabezal respecto de la cinta.

Esto se logra con cabezales giratorios que graban en pistas diagonales en sentido opuesto al desplazamiento de la cinta.

Grabación sobre cinta (II)

En el Betacam SP, Y y C se graban en pistas contiguas, donde U y V están grabadas en forma secuencial en menor espacio que Y.

Las pistas de audio y time code (TC) se graban en pistas lineales en los bordes de la cinta.

Digitalización

En la digitalización, los distintos niveles de la señal son transformados en valores numéricos que se almacenan en código binario.

Esto permite: Separar claramente información útil del

ruido del soporte. Hacer copias idénticas. Ampliar la gama de posibilidades para el

procesamiento de la imagen.

Profundidad de bits

Determina la cantidad de posibles valores que puede tomar cada canal (R, G, B, Y, U, V) de un pixel. Por lo tanto, es un factor determinante de la calidad de imagen. 1 bit – 2 valores 3 bits – 8 valores 8 bits – 256 valores 10 bits – 1024 valores 12 bits – 4096 valores

Submuestreo o subsampling

4:4:4

Basándose en las características del ojo, los sistemas de video asignan mayor cantidad de información o ancho de banda a la luminancia que a la crominancia.

Esto se codifica como cantidad de muestreos de Y:U:V

4:2:2 4:1:1 4:2:0

Compresión Es una forma de disminuir el ancho de banda manteniendo

en cierta medida la calidad de la imagen. Se basa en algoritmos que descartan información

redundante o difícil de identificar para el ojo humano. Compresión sin pérdidas (TIFF, ZIP, RAR) Compresión destructiva

Intraframe (JPG, DV, DCT) Interframe (MPEG)

Requiere procesadores potentes para trabajar en tiempo real.

Dependiendo de la complejidad del algoritmo y del ancho de banda, puede producir defectos en la imagen, llamados “artifacts”.

La compresión destructiva limita las posibilidades de dosificación de color, efectos y recortes.

Instrumentos de medición

Monitor de forma de onda (WFM) Vectorscopio

Formatos de video dedefinición estándar (SD)

Analógicos Digitales

Betacam SP U-Matic S-VHS VHS 1” 2”

D1 Betacam Digital Betacam SX DV-CAM

Resoluciones 720 x 576 en PAL 720 x 480 en NTSC

Ratio de aspecto 4:3.

Formatos de video dealta definición (HD)

HD-CAM HD-CAM SR XD-CAM HD HDV DVCPRO HD

Resoluciones de 1920 x 1080 pixeles 1440 x 1080 pixeles

(pixel rectangular) 1280 x 720 pixeles

Ratio de aspecto 16:9

Formatos de cine digital Los formatos de grabación varían según la cámara que los origine. Requieren una fuerte posproducción que incluye dosificación de

color y cambios de resolución y formato según su destino final. El soporte de grabación puede ser disco rígido, tarjetas de

memoria o cintas HDCAM SR. Para la posproducción se suelen utilizar secuencias de archivos de

imagen fija como los TIFF o DPX. Las resoluciones más comunes son

4K – 4096 x 3112 2k – 2048 × 1556 HD – 1920 x 1080 , 1280 x 720

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Calibración de un monitor (I)

Las barras de colores que producen las cámaras son una imagen invariable que nos permite calibrar los monitores y verificar el funcionamiento de toda la cadena de

Son los colores primarios, sus complementarios, el blanco y el negro

Nos permiten ajustar los controles de BRILLO CONTRASTE CROMA

Calibración de un monitor (II)

Activar la función UNDER SCAN (permite ver la imagen completa mas un borde negro sin imagen).

Reducir la saturación al mínimo. Ajustar el nivel de brillo para que la barra correspondiente

al negro tenga un nivel muy levemente superior al del borde negro.

Ajustar el nivel de contraste para que la barra blanca tenga buena luminosidad sin invadir la barra contigua.

Calibración de un monitor (III): Brillo y contraste

Poco brillo

Brillo y contraste

correctos

Mucho brillo

Poco contraste Mucho contraste

Calibración de un monitor (IV): Croma

Poco croma Croma correcto Mucho croma

Activar la función BLUE ONLY. Subir el nivel de croma para hasta que las tres barras que

se oscurecen lleguen a negro. No exceder este punto. Las barras azules deben tener todas la misma intensidad. Apagar las funciones UNDER SCAN y BLUE ONLY