U-matic o 3 ⁄ 4 pulgadas Type E Helical Scan [1] [2] o SMPTE E [3] es un formato de videocasete de grabación analógica mostrado por primera vez por Sony en prototipo en octubre de 1969 y presentado en el mercado en septiembre de 1971. Fue uno de los primeros formatos de video en contener la cinta de video dentro de un casete, a diferencia de los diversos formatos de carrete a carrete o de carrete abierto de la época. La cinta de video tiene 3 ⁄ 4 pulgadas (19 mm) de ancho, por lo que el formato a menudo se conoce como " tres cuartos de pulgada " o simplemente "tres cuartos", en comparación con los formatos de cinta de video de carrete abierto en uso, como la cinta de video tipo C de 1 pulgada (25 mm) y la cinta de video cuádruplex de 2 pulgadas (51 mm) .
A diferencia de la mayoría de los demás formatos de cinta basados en casetes, los carretes de alimentación y de recogida del casete giran en direcciones opuestas durante la reproducción, el avance rápido y el rebobinado: un carrete gira en el sentido de las agujas del reloj mientras que el otro gira en el sentido contrario. Un mecanismo de bloqueo integrado en cada caja de casete asegura los ejes de la cinta durante el transporte para mantener la cinta enrollada firmemente en los ejes. Una vez que se saca el casete de la caja, los ejes pueden girar libremente. Una tapa de la cinta con resorte protege la cinta de daños; cuando se inserta el casete en el VCR, la tapa se libera y se abre, lo que permite que el mecanismo del VCR enrolle la cinta alrededor del tambor de video giratorio. La grabación accidental se evita gracias a la ausencia de un botón de plástico rojo colocado en un orificio en la superficie inferior de la cinta; la eliminación del botón desactiva la grabación.
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Como parte de su desarrollo, en marzo de 1970, Sony, Matsushita Electric Industrial Co. (Panasonic), Victor Co. of Japan (JVC) y cinco empresas no japonesas llegaron a un acuerdo sobre estándares unificados. Las primeras videograbadoras U-matic fueron lanzadas por Sony en 1971. [4]
La primera generación de videograbadoras U-matic son dispositivos grandes, de aproximadamente 76 cm (30 pulgadas) de ancho, 61 cm (24 pulgadas) de profundidad y 30 cm (12 pulgadas) de alto, que requieren estantes especiales y tienen controles mecánicos limitados a Grabar, Reproducir, Rebobinar, Avanzar, Detener y Pausar (con video silenciado en los primeros modelos). Los modelos posteriores incorporaron mejoras como un chasis del tamaño adecuado para montaje en bastidor EIA de 19 pulgadas , con rieles de bastidor deslizantes para almacenamiento comprimido en entornos de transmisión, mecánica de control de solenoide, perilla de jog-shuttle, controles remotos, código de tiempo de intervalo vertical (VITC), código de tiempo longitudinal, controles de edición internos solo para cortes, reproducción en cámara lenta "Slo-Mo" y reducción de ruido de audio Dolby .
El nombre U-matic se debe a la forma del recorrido de la cinta cuando se enroscaba alrededor del tambor del cabezal de vídeo de exploración helicoidal , que se asemeja a la letra U. [5] Betamax también utiliza un tipo similar de "carga B". El tiempo de grabación está limitado a una hora. Inicialmente tenía una resolución de 250 líneas . Las señales se graban en la cinta mediante modulación de frecuencia (modulación FM).
U-matic tuvo dos revisiones para mejorar su calidad de imagen. La primera fue la de banda alta o Hi-band , y la versión original pasó a conocerse como de banda baja o Lo-band . A esta le siguió SP (rendimiento superior). Ambas revisiones aumentaron las frecuencias portadoras de FM, aumentando el ancho de banda disponible en la cinta, aumentando así la calidad de la imagen y el número de líneas de resolución. U-matic SP también introdujo la cinta de dióxido de cromo . Las grabaciones de banda alta de U-matic se reproducirán en blanco y negro en las máquinas de banda baja de U-matic. [6]
PAL U-matic Hi-band aumentó la frecuencia portadora de FM a 4,8-6,4 MHz, mientras que U-matic SP la aumentó aún más a 5,6-7,2 MHz, al tiempo que aumentó la frecuencia portadora de color a 924 kHz. [7]
La cinta U-matic se mueve a 3,75 pulgadas por segundo y tiene una velocidad de escritura de cinta de 8,54 metros por segundo para PAL o 10,26 para NTSC. Esto significa que los cabezales de los tambores de las videograbadoras U-matic se mueven por la cinta a una de esas velocidades. El tambor tiene dos cabezales, ambos utilizados para grabar vídeo. El tambor gira a 1500 rpm para PAL o 1800 rpm para NTSC. [8] La banda baja de U-matic cuando se graba NTSC tiene una frecuencia de punta de sincronización de 3,8 MHz, una frecuencia de pico de blanco de 5,4 MHz y una frecuencia de portadora de color de 688,373 kHz. NTSC U-matic SP tiene una frecuencia de pico de blanco de 7 MHz.
Al grabar en PAL, U-matic Hi-band tenía una frecuencia de punta de sincronización de 4,8 MHz, una frecuencia blanca máxima de 6,4 MHz y una frecuencia portadora de color de 983,803 kHz, mientras que U-matic Hi-Band SP tenía una frecuencia de punta de sincronización de 5,6 MHz y una frecuencia blanca máxima de 7,2 MHz, conservando la frecuencia portadora de color de Hi-band normal. [9]
Algunas de las normas que definen el formato, son: [10]
En 1971, cuando Sony presentó el primer modelo de videograbadora U-Matic, la VO-1600, la intención original era que fuera un formato de videocasete orientado al mercado de consumo, e incluso incluía un sintonizador de TV VHF/UHF integrado en el modelo para la grabación de televisión en el hogar. Esto resultó ser un fracaso, debido al alto costo de fabricación y el precio de venta al público resultante de las primeras videograbadoras del formato. [11] Pero el costo era lo suficientemente asequible para los clientes industriales e institucionales, donde el formato tuvo mucho éxito para aplicaciones como la comunicación empresarial y la televisión educativa. Como resultado, Sony trasladó el marketing de U-Matic a los sectores industrial, profesional y educativo.
U-Matic tuvo aún más éxito en la industria de la transmisión televisiva a mediados de la década de 1970, cuando varias estaciones de televisión locales y redes de televisión nacionales utilizaron el formato cuando se lanzó su primer modelo portátil, el Sony VO-3800, en 1974. Este modelo marcó el comienzo de la era de la ENG, o recopilación electrónica de noticias , que finalmente dejó obsoletas las cámaras de película de 16 mm anteriores que normalmente se usaban para la recopilación de noticias televisivas en el lugar. La película requería un revelado que llevaba tiempo, en comparación con la reproducción instantánea de cintas de video, lo que hizo posible obtener noticias de último momento con mayor rapidez.
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U-matic también estaba disponible en un tamaño de casete más pequeño, conocido oficialmente como U-Matic S. U-Matic S fue desarrollado como una versión más portátil de U-Matic, para ser utilizado en grabadoras de formato S de tamaño más pequeño, como la mencionada Sony VO-3800, así como los modelos posteriores VO-4800, VO-6800, VO-8800, BVU-50, BVU-100, BVU-110 y BVU-150 de Sony, entre otros de Sony, Panasonic, JVC y otros fabricantes. Para minimizar el peso y el volumen en el campo, las grabadoras portátiles tenían una fuente de alimentación de CA externa, o podían funcionar con baterías recargables de níquel-cadmio . Las cintas de formato S se podían reproducir en las antiguas pletinas U-Matic estándar de carga superior con la ayuda de un adaptador (el KCA-1 de Sony) que se ajustaba alrededor de una cinta de tamaño S; Las máquinas de carga frontal más nuevas pueden aceptar cintas de formato S directamente, ya que las cintas tienen una ranura en la parte inferior que se desliza a lo largo de una pestaña.
El casete estándar empleaba solo una brida para cada carrete: la brida superior en el carrete de recogida y la brida inferior en el carrete de suministro. Esto permitía que los carretes se superpusieran como en Compact Cassette , lo que hacía que el diseño fuera más eficiente en cuanto al espacio. JVC exploró un enfoque similar para una versión temprana del casete VHS , pero lo abandonó a favor del casete con brida completa, porque tal disposición creaba una fricción innecesaria entre el borde de la cinta y la superficie interior del casete. [12] En el casete U-Matic, la fricción se reducía porque los carretes, al tener bridas superpuestas, giraban en la dirección opuesta. Sin embargo, el casete U-Matic S adquirió carretes tradicionales de doble brida, lo que redujo la cantidad de cinta que se podía cargar y, como tal, la duración de la grabación. Las cintas U-Matic S tenían un tiempo máximo de grabación de 20 minutos, y las grandes, de 1 hora, aunque algunos fabricantes de cintas como 3M sacaron cintas S de 30 minutos y casetes grandes de 75 minutos (y DuPont incluso consiguió cintas de 90 minutos) [13] utilizando una cinta más fina. Fueron las pletinas U-Matic de formato S las que marcaron el comienzo de la ENG, o recopilación electrónica de noticias .
El precio de la familia VO estaba orientado principalmente a los campos educativos, corporativos e industriales, presentaba conectores de audio no balanceados y no incluía normalmente el código de tiempo SMPTE (aunque una o dos empresas ofrecían servicios de modificación posventa para instalar el código de tiempo longitudinal). El VO-3800 estaba hecho principalmente de metal, lo que hacía que la unidad fuera pesada, pero técnicamente portátil. El VO-4800 tenía la misma funcionalidad que el VO-3800, pero con un peso y un tamaño muy reducidos, al sustituir muchos componentes por plástico. El VO-6800 añadió la mejora de un estándar de batería largo y fino ("barras de caramelo") que permitía el almacenamiento de las baterías en un bolsillo del pantalón. Los números de modelo comunes para estas baterías eran NP-1, NP-1A y NP-1B. El VO-8800 fue el último de la serie VO portátil que produjo Sony y presentaba un transporte controlado por solenoide.
La familia Sony BVU (Broadcast Video U-matic) agregó código de tiempo SMPTE de intervalo vertical y longitudinal , conectores XLR de audio balanceado y características de transporte más resistentes. El BVU-50 permitió la grabación en el campo pero no la reproducción, y el BVU-100 permitió tanto la grabación como la reproducción en el campo. Las grabadoras portátiles se conectaban a la cámara con un cable multiconductor terminado con conectores multipines en cada extremo. El cable transportaba audio bidireccional, video, sincronización, control de encendido/apagado de grabación y energía. Los primeros VCR de estudio y todos los portátiles U-Matic tenían un mecanismo tipo cajón que requería que se insertara la cinta, seguido del cierre manual del cajón (un mecanismo de "carga superior"). Los VCR de estudio posteriores aceptaban el casete desde una abertura de puerto y el casete se introducía y se colocaba en el transporte (un mecanismo de "carga frontal").
Algunas videograbadoras U-Matic podían controlarse mediante controladores de edición de vídeo externos , como el Sony RM-440, que solo permitía realizar cortes, para sistemas de edición de vídeo lineal . Sony y otros fabricantes, como Convergence, Calaway y CMX Systems , produjeron sistemas de rollo A/B, que permitían controlar y sincronizar dos o más videograbadoras para realizar disoluciones de vídeo y otros efectos de movimiento, integración del generador de personajes , controladores de audio y efectos de vídeo digitales (DVE).
En 1976, Sony introdujo la revisión de banda alta o banda alta semi compatible con versiones anteriores , con la introducción del BVU-200 de carga superior. [14] La versión original se conoció como banda baja o banda baja . U-matic Hi-band tenía un sistema de grabación de color mejorado y niveles de ruido más bajos. BVU ganó una inmensa popularidad en ENG y en la realización de programas de ubicación, lo que significó el fin de la película de 16 mm en la producción diaria. A principios de la década de 1990, el formato Betacam SP de 1 ⁄ 2 pulgada (1,3 cm) de Sony prácticamente había reemplazado a BVU fuera de la realización de programas corporativos y de bajo presupuesto. Con BVU-870, Sony realizó una revisión final de U-matic, mejorando aún más el sistema de grabación y dándole el mismo sufijo "SP" que Betacam. SP tenía una resolución horizontal de 330 líneas. La frecuencia portadora Y-FM de la serie BVU-800 se aumentó a 1,2 MHz, lo que le dio un ancho de banda más amplio. La serie BVU-800 también agregó reducción de ruido de audio Dolby . La serie BVU-900 de Sony fue la última videograbadora U-matic de transmisión fabricada por Sony. [15] Las grabaciones U-matic SP y Beta-SP de primera generación eran difíciles de distinguir, pero a pesar de esto, el U-matic estaba a punto de desaparecer debido a problemas intrínsecos con el formato.
Un problema recurrente con el formato era el daño a la cinta de vídeo causado por la fricción prolongada de los cabezales giratorios del tambor de vídeo contra un casete de vídeo en pausa. El tambor eliminaba el óxido de la cinta o la cinta se arrugaba; cuando se reproducía la cinta dañada, una línea horizontal de imagen visual distorsionada ascendía en el cuadro y el audio se perdía. Los fabricantes intentaron minimizar este problema con esquemas en los que la cinta se aflojaba alrededor del cabezal giratorio o el cabezal dejaba de girar después de permanecer en modo de pausa durante un período de tiempo predeterminado. [16]
El formato de imagen de video también sufría de ruido de cambio de cabeza, una distorsión de la imagen en la cual una sección de video en la parte inferior del cuadro de video quedaría desviada horizontalmente respecto de la porción más grande.
El formato también tenía dificultades para reproducir el color rojo en el estándar de color NTSC , y las imágenes rojas eran más ruidosas que otros colores del espectro. Por este motivo, se desaconsejaba a los actores que aparecían ante la cámara usar ropa roja que pudiera llamar la atención sobre deficiencias técnicas.
Copiar vídeo de una videograbadora U-matic a otra comprometía la fiabilidad de la reproducción, y los niveles de ruido de cambio de cabezal, borrosidad de croma y ruido de croma se agravaban con cada generación. Estos problemas motivaron a los editores e ingenieros de cintas de vídeo a utilizar soluciones alternativas para minimizar esta degradación. Se podía utilizar un corrector de base de tiempo (TBC) para regenerar la porción de punta de sincronización de la señal de vídeo enviada a la videograbadora "grabadora", mejorando así la fiabilidad de la reproducción. El cable "dub", más formalmente llamado "demodulado" (o "demod" para abreviar), era un cable multiconductor que evitaba una parte de los circuitos de vídeo, minimizando el ruido de amplificación. [17]
Para sincronizar con sistemas de sincronización de audio y video de posproducción o de edición , las videograbadoras U-Matic necesitaban un corrector de base de tiempo (TBC). Algunas TBC tenían un circuito de compensación de pérdida de señal (DOC) que mantenía las líneas de video en la memoria digital temporal para compensar la pérdida de óxido o las imperfecciones de las cintas de video; sin embargo, los circuitos DOC requerían varios cables y una calibración experta para su uso.
Las cintas U-Matic también se usaban para transportar fácilmente las escenas filmadas para los diarios en los días anteriores a la existencia del VHS, el DVD y los discos duros portátiles. Varias películas tienen copias supervivientes en este formato. El primer corte preliminar de Apocalypse Now , por ejemplo (la versión en bruto de lo que se convirtió en Apocalypse Now Redux ), sobrevivió en tres casetes U-Matic. [18]
La calidad del audio se vio comprometida debido al uso de cabezales de cinta de audio longitudinales en combinación con una velocidad de cinta lenta. Finalmente, Sony implementó circuitos de reducción de ruido Dolby (utilizando Dolby C ) para mejorar la fidelidad del audio.
La película No. 1 de 2012 , ambientada en Chile en los años 80, utilizó cinta U-matic para su filmación. [19]
El sistema U-matic también se utilizó para el almacenamiento de datos de audio digital . La mayoría de las grabaciones de audio digital de la década de 1980 se grabaron en cinta U-matic mediante un adaptador PCM Sony PCM-1600, -1610 o -1630 . Estos dispositivos aceptaban audio analógico estéreo, lo digitalizaban y generaban "pseudovídeo" a partir de los bits, almacenando 96 bits (tres pares estéreo de muestras de 16 bits) como regiones brillantes y oscuras a lo largo de cada línea de exploración. (En un monitor, el "vídeo" parecía un tablero de ajedrez vibrante). Esto se podía grabar en una grabadora U-matic. Este fue el primer sistema utilizado para masterizar discos compactos de audio a principios de la década de 1980. La famosa frecuencia de muestreo de 44,1 kHz de los discos compactos se basaba en un cálculo de mejor ajuste para el período y la frecuencia de la línea horizontal del vídeo PAL y NTSC monocromo y el ancho de banda de luminancia del U-matic. Durante la reproducción, el adaptador PCM convertía las regiones claras y oscuras de nuevo en bits. Los masters de vidrio para CD de audio se hacían mediante láser desde la salida digital del PCM-1600 a un disco recubierto de fotorresistencia (o polímero colorante). Este método era común hasta mediados de los años 90.
U-matic ya no se utiliza como formato de producción de televisión convencional , pero encontró un atractivo duradero como formato barato, bien especificado y resistente. El formato permitió que muchas instituciones de radiodifusión y no radiodifusión produjeran programación de televisión con un presupuesto accesible, lo que generó distribución de programas, reproducción en aulas, etc. En su apogeo, el equipo de grabación y reproducción U-matic fue fabricado por Sony, Panasonic y JVC, con muchos fabricantes de productos derivados, como controladores de edición de video, correctores de base de tiempo, mobiliario de producción de video, monitores y carritos de reproducción, etc.
Muchas instalaciones de televisión en todo el mundo aún cuentan con una grabadora U-matic para la reproducción de archivos de material grabado en las décadas de 1970 y 1980. Por ejemplo, la instalación de la Biblioteca del Congreso de los Estados Unidos en Culpeper, Virginia , conserva miles de títulos en video U-matic como un medio para proporcionar copias de acceso y prueba para el depósito de derechos de autor de antiguas transmisiones de televisión y películas.
