El sistema de radiodifusión de televisión analógica monocromática de 405 líneas fue el primer sistema de televisión totalmente electrónico que se utilizó en la radiodifusión regular. El número de líneas de televisión influye en la resolución de la imagen o la calidad de la imagen.
Se introdujo con el Servicio de Televisión de la BBC en 1936, se suspendió durante la Segunda Guerra Mundial y permaneció en funcionamiento en el Reino Unido hasta 1985. También se utilizó entre 1961 y 1982 en Irlanda , así como de 1957 a 1973 para el Servicio de cable Rediffusion Television en Hong Kong . La línea 405 fue aprobada como Sistema A en la asignación de sistemas de radiodifusión del CCIR .
A veces llamado sistema Marconi-EMI , fue desarrollado en 1934 por el equipo de investigación EMI dirigido por Isaac Shoenberg . [1] La cifra de 405 líneas se eligió tras discusiones durante el almuerzo del domingo en casa de Alan Blumlein . [2] El sistema utilizó entrelazado ; EMI había estado experimentando con un sistema entrelazado totalmente electrónico de 243 líneas desde 1933. En el sistema 405, las líneas de escaneo se transmitían en dos campos complementarios, 50 veces por segundo, creando 25 fotogramas por segundo. La imagen real tenía 376 líneas de alto y estaba entrelazada, con líneas adicionales no utilizadas que hacían que el cuadro tuviera hasta 405 líneas para darle tiempo al circuito lento para prepararse para el siguiente cuadro; en términos modernos se describiría como "376i" .
En el momento de su introducción, el sistema de 405 líneas se denominaba "alta definición" , lo cual era, en comparación con los sistemas anteriores, aunque de menor definición que los estándares de 625 líneas y posteriores.
En los Estados Unidos, la FCC aprobó brevemente un estándar de televisión en color de 405 líneas en octubre de 1950, que fue desarrollado por CBS . [3] El sistema CBS era incompatible con los receptores en blanco y negro existentes. Utilizó una rueda de color giratoria , redujo el número de líneas de escaneo de 525 a 405 y aumentó la velocidad de campo de 60 a 144, pero tenía una velocidad de cuadros efectiva de solo 24 cuadros por segundo.
En 1934, el gobierno británico creó un comité (el "Comité de Televisión") para asesorar sobre el futuro de la radiodifusión televisiva. El comité recomendó que la BBC debería ejecutar y establecer un servicio de "alta definición" (definido por ellos como un sistema de 240 líneas o más). Se aceptó la recomendación y se solicitaron ofertas a la industria. Se recibieron dos ofertas: una de la empresa Baird que ofrece un sistema mecánico de 240 líneas y la otra de EMI que ofrece uno totalmente electrónico de 405 líneas. El Comité de Televisión informó que no podían elegir entre los dos sistemas y que se debían aceptar ambas ofertas y que los dos sistemas funcionarían juntos durante un período experimental.
La transmisión del servicio de televisión de la BBC resultante desde su sitio en Alexandra Palace comenzó en noviembre de 1936 , en las primeras transmisiones en tiempo compartido con el sistema Baird de 240 líneas; sin embargo, en enero de 1937, después de tres meses de pruebas, el sistema Baird fue abandonado en favor de la transmisión exclusiva con el sistema Marconi-EMI de 405 líneas en VHF . Este se convirtió en el estándar para todas las transmisiones de televisión británicas hasta la década de 1960.
Pronto se hizo evidente que la recepción de televisión también era posible fuera del área de servicio prevista originalmente. En febrero de 1938, los ingenieros de la Estación de Investigación RCA , Riverhead, Long Island , Nueva York , en los EE. UU., pudieron recibir la señal de la BBC a 5.000 km (3.100 millas) de distancia, debido a que la señal "rebotó" a la Tierra desde la ionosfera . Algunos minutos de programación fueron grabados en película de 16 mm . Ahora se considera que este es el único ejemplo sobreviviente de televisión británica en vivo de antes de la guerra. [4] Las imágenes grabadas incluían a dos de los tres locutores originales de la BBC, Jasmine Bligh y (en una breve toma) Elizabeth Cowell , un extracto de un drama de época desconocido, y la identificación de la estación de la BBC transmitida al principio y al final del programa del día. programas .
La BBC cesó temporalmente sus transmisiones el 1 de septiembre de 1939, día de la invasión alemana de Polonia , porque el estallido de la Segunda Guerra Mundial era inminente. Después de que el Servicio de Televisión de la BBC se reanudó en 1946, se recibieron informes de recepción distantes de varias partes del mundo, incluyendo Italia , Sudáfrica , India , Medio Oriente , América del Norte y el Caribe .
La BBC perdió su monopolio del mercado televisivo británico en 1954 y al año siguiente se lanzó la cadena comercial ITV , formada por un consorcio de empresas regionales.
A finales de la década de 1950 y principios y mediados de la de 1960, se realizaron algunas transmisiones en color experimentales en el Reino Unido con el sistema de 405 líneas utilizando la codificación de color NTSC (esta codificación fue una mejora en 1953 del estándar monocromático NTSC original de 1941, agregado al NTSC estándar para que también pueda ofrecer transmisiones en color). [5] La frecuencia de la subportadora era 2,6578125 MHz (525/2 veces la frecuencia de línea) con un ancho de banda de señal " I " de 500 kHz y un ancho de banda de señal " Q " de 300 kHz. También se intentaron pruebas con PAL, SECAM y otras frecuencias subportadoras NTSC. [6]
Algunas de estas transmisiones se realizaron en UHF (también una tecnología experimental en ese momento), mientras que otras se transmitieron a través de la red VHF regular fuera del horario normal de transmisión.
En 1964, la BBC lanzó su servicio BBC2 en UHF utilizando únicamente un sistema de 625 líneas, que los aparatos más antiguos no podían recibir. Durante varios años BBC1 e ITV transmitieron utilizando el estándar de 405 líneas y BBC2 con el estándar de 625 líneas; la única forma de recibirlos a todos era utilizar un receptor complejo de "doble estándar" de 405 y 625 líneas, VHF y UHF. La introducción del color en BBC2 en 1967 requirió un conjunto de doble estándar aún más complejo para recibir los tres canales.
En noviembre de 1969, BBC1 e ITV también comenzaron a transmitir en color PAL de 625 líneas en UHF. Su programación ahora se producía íntegramente utilizando el nuevo estándar y, por lo tanto, las transmisiones de 405 líneas servían solo como retransmisión en monocromo para las personas que no tenían los receptores más nuevos. A partir de entonces, los receptores tenían un diseño estándar único más simple que no podía recibir las transmisiones heredadas de 405 líneas.
Una de las razones del largo período de transición fue la dificultad para igualar el nivel de cobertura del nuevo servicio de 625 líneas UHF con el nivel muy alto de cobertura geográfica logrado con el servicio VHF de 405 líneas.
Las últimas transmisiones de 405 líneas se vieron el 4 de enero de 1985 en Escocia ; habían sido cerrados oficialmente un día antes en el resto del Reino Unido (aunque en realidad lo fueron en varios puntos al día siguiente). Esto dejó solo el sistema UHF PAL en funcionamiento en el Reino Unido. Las frecuencias utilizadas por el sistema de 405 líneas inicialmente se dejaron vacías, pero luego se vendieron; ahora se utilizan para otros fines, incluidos los sistemas de radio bidireccionales comerciales DAB y PMR troncalizados .
El uso en Irlanda del sistema de 405 líneas comenzó en 1961, con el lanzamiento de Telefís Éireann , pero sólo se extendió a dos transmisores principales y sus cinco repetidores, que daban servicio al este y al norte del país. Esto se debía a que muchas personas en estas áreas ya tenían aparatos de 405 líneas para recibir transmisiones del Reino Unido desde Gales o Irlanda del Norte . El estándar principal de Telefís Éireann era el de 625 líneas; comenzó a utilizarlo en el verano de 1962, más de dos años antes de que el Reino Unido tuviera canales de 625 líneas.
Los últimos relés de 405 líneas, en el condado de Donegal , se desconectaron en 1982; los transmisores principales se apagaron en 1978 para liberar frecuencias para RTÉ 2 , y luego los relés fueron alimentados por convertidores de estándares del transmisor local de 625 líneas.
Durante los últimos cinco años de transmisión simultánea de 405 líneas de RTÉ , se utilizó un convertidor orthicon simple , esencialmente una cámara de 405 líneas apuntada a un monitor de 625 líneas, ya que los convertidores de sistema más caros que RTÉ había utilizado anteriormente ahora no funcionaban.
El sistema de 405 líneas se utilizó en el servicio de televisión por cable Rediffusion Television en Hong Kong, establecido en 1957, lo que la convirtió en la primera colonia británica y la primera ciudad predominantemente china en tener televisión. El servicio del sistema de 405 líneas finalizó en 1973, reemplazado por la transmisión en abierto del sistema PAL de 625 líneas .
Durante un breve período en 1939 hubo transmisiones experimentales de 405 líneas desde estaciones en Montrouge en Francia y Eindhoven en los Países Bajos , [7] Checoslovaquia y Suiza . [8]
Después de que Estados Unidos adoptara el estándar monocromático NTSC de 525 líneas para transmisiones comerciales en 1941, se hicieron esfuerzos posteriores para actualizar el estándar de modo que también pudiera acomodar un sistema de transmisión en color " compatible ". Con el tiempo, estos esfuerzos resultaron exitosos, pero debido a que los intentos repetidos habían producido resultados insatisfactorios, en 1950 la Comisión Federal de Comunicaciones (FCC) de los Estados Unidos aprobó oficialmente para la transmisión comercial un sistema de transmisión alternativo de 405 líneas que había desarrollado el Columbia Broadcasting System (CBS). en la última década. [9]
Este sistema era un sistema de color secuencial de campo que transmitía electrónicamente una imagen monocromática de 405 líneas. El color se proporcionaba mecánicamente mediante un disco rojo, verde y azul transparente giratorio sincronizado , que se colocaba delante de la pantalla del receptor.
Se utilizaron canales de transmisión regulares para transmitir las señales del sistema de 405 líneas, pero los millones de receptores de televisión NTSC de 525 líneas existentes solo podían procesar correctamente la parte de audio de estas transmisiones, por lo que, a menos que estos equipos fueran modificados, solo mostrarían una imagen confusa. [9]
CBS transmitió un programa de variedades especial titulado Premiere el 25 de junio de 1951 para lanzar oficialmente la transmisión comercial en color de 405 líneas, pero solo cuatro meses después, CBS puso fin a sus transmisiones en color. Los esfuerzos de la CBS se vieron obstaculizados desde el principio por una falta generalizada de aceptación, y el último revés se produjo a finales de año, cuando el gobierno estadounidense prohibió temporalmente la fabricación de televisores en color, aparentemente para conservar recursos durante la Guerra de Corea . [10]
En 1953, la FCC anuló su aprobación del sistema de color CBS de 405 líneas. En su lugar, aprobó un segundo estándar NTSC de 525 líneas recientemente mejorado y ahora satisfactorio que había sido desarrollado por RCA. Proporcionaba transmisión en color pero seguía siendo compatible con los conjuntos monocromáticos de 525 líneas existentes. [5]
La línea 405 es el Sistema A en la asignación CCIR de sistemas de radiodifusión. El audio utiliza modulación de amplitud en lugar de la modulación de frecuencia que se utiliza en los sistemas analógicos modernos. Además, el sistema se transmitió en una relación de aspecto de 5:4 hasta el 3 de abril de 1950, cuando cambió al formato más común 4:3. [11]
Todos los transmisores del Sistema A utilizaban transmisión de banda lateral vestigial , con la única excepción del Alexandra Palace en Londres, que cerró en 1957 cuando fue reemplazado por Crystal Palace .
Desde mediados de la década de 1930, ha sido una práctica estándar utilizar una frecuencia de campo igual a la frecuencia del suministro eléctrico de la red eléctrica de CA (o un submúltiplo de la misma), 50 Hz en la mayoría de los países (60 Hz en las Américas ), porque la iluminación de estudio generalmente usa una frecuencia alterna. suministro de corriente a las lámparas y si éstas no estuvieran sincronizadas con la frecuencia de campo, podría aparecer un efecto estroboscópico no deseado en las imágenes de televisión. En segundo lugar, el suavizado (filtrado) de los circuitos de suministro de energía en los primeros receptores de televisión era bastante deficiente y las ondulaciones superpuestas a la CC podían causar interferencias visuales. Sin embargo, el principal problema era la susceptibilidad del haz de electrones del CRT a ser desviado por campos magnéticos parásitos de transformadores o motores cercanos. [12] Si la imagen estuviera bloqueada en la frecuencia principal, esta interferencia sería al menos estática en la pantalla y, por lo tanto, relativamente imperceptible. Los primeros televisores utilizaban un transformador de red; Se tuvo que tener cuidado en el diseño para evitar que el campo magnético parásito del transformador perturbara el haz de electrones en el CRT.
Un sistema entrelazado requiere un posicionamiento preciso de las líneas de escaneo, por lo que la base de tiempo horizontal y vertical debe tener una proporción precisa. Esto se hace pasando uno a través de una serie de circuitos divisores electrónicos para producir el otro. Cada división es por un número entero impar. Por lo tanto, tiene que haber una relación matemática sencilla entre las frecuencias de línea y de campo, deduciéndose esta última dividiendo la primera. Las limitaciones tecnológicas de la década de 1930 significaron que este proceso de división sólo podía realizarse utilizando números enteros pequeños, preferiblemente no mayores que 7, para una buena estabilidad. El número de líneas era impar debido al entrelazado 2:1. El sistema de 405 líneas utilizó una frecuencia vertical de 50 Hz (frecuencia de suministro de red de CA estándar en Gran Bretaña) y una horizontal de 10,125 Hz ( 50 × 405 ÷ 2 o, usando la velocidad de fotogramas, 25 x 405), derivando 405. de (3 × 3 × 3 × 3 × 5).
Aún sobreviven algunas cintas de vídeo de 405 líneas. Sin embargo, la mayoría de los programas de 405 líneas que se conservan se encuentran en forma de telegrabaciones de películas en blanco y negro , generalmente con bandas sonoras ópticas. Ocasionalmente se empleaba la regrabación de vídeo, con una cámara de 625 líneas apuntando a un monitor de 405 líneas. Esto conserva el formato entrelazado original de 50 campos, pero con algunas distorsiones geométricas debido a la curvatura de los monitores CRT utilizados en ese momento.
La programación de 405 líneas se puede grabar y reproducir en una grabadora de video VHS o Betamax no modificada , siempre que la entrada a la grabadora sea de banda base en lugar de RF . Por tanto, también existen varias grabaciones de vídeo modernas de programación de 405 líneas. A veces se prefería Betamax para esto, ya que el compensador de caída se podía desactivar en ciertos modelos para usar con decodificadores de audio digital PCM .
Cuando se utiliza con filtrado de banda lateral residual, el ancho de banda total de un canal de televisión de 405 líneas es de 5 MHz, significativamente menos que los 8 MHz requeridos por el Sistema I de 625 líneas , que lo reemplazó en Gran Bretaña. Los sistemas de otros países utilizaban entre seis y catorce megahercios de ancho de banda por canal.
El uso de frecuencias VHF combinado con el ancho de banda de visión estrecho (las señales AM (en frecuencias de banda baja de VHF) se ven menos afectadas por el ruido a medida que se reduce el ancho de banda) significó que las señales de 405 líneas podrían recibirse bien incluso en condiciones marginales. Por lo tanto, fue posible cubrir prácticamente todo el Reino Unido con un número relativamente pequeño de estaciones transmisoras .
El uso de AM (en lugar de FM) para el sonido y el uso de modulación de vídeo positiva (en lugar de negativa) hicieron que las señales de 405 líneas fueran muy propensas a interferencias de impulsos audibles y visibles, como las generadas por los sistemas de encendido de los vehículos. Dicha interferencia se manifestó como un fuerte estallido en el sonido y grandes puntos brillantes en la imagen, que los espectadores encontraron mucho más notables que los puntos oscuros que se encuentran cuando se encuentra dicha interferencia en una señal que utiliza modulación de video negativa. Con modulación positiva, la interferencia podría fácilmente tener una amplitud similar a la de los pulsos de sincronización (que estaban representados por entre el 0% y el 30% de la salida del transmisor). Los primeros circuitos de base de tiempo eran menos capaces de discriminar entre las señales y la imagen se fragmentaba. Por el contrario, en la sincronización de modulación negativa, los pulsos representan la salida máxima del transmisor (70-100% de salida). Como resultado, la interferencia de impulsos causaría puntos oscuros visuales antes de que fueran lo suficientemente grandes como para afectar la sincronización de la imagen. Si la interferencia era lo suficientemente grande, la imagen probablemente no se podría ver de todos modos. La posterior introducción de circuitos de sincronización del volante hizo que la imagen fuera mucho más estable, pero no habrían podido aliviar algunos de los problemas con la modulación positiva. Casi todos los sistemas de televisión que sucedieron al sistema de 405 líneas adoptaron la modulación negativa sólo por este motivo.
El circuito AGC fue problemático. El AGC de primera generación simplemente detectó el valor promedio de la señal transmitida; sin embargo, debido a la portadora modulada positivamente, la potencia máxima representaba el blanco máximo; no se garantiza que esté presente. Por lo tanto, para una imagen completamente negra, el circuito AGC aumentaría la ganancia de RF para restaurar la amplitud promedio de la portadora. El resultado fue una pantalla que no era negra sino gris medio. De hecho, la emisión de luz total de los primeros televisores era prácticamente constante independientemente del contenido de la imagen.
A mediados de la década de 1950, varios fabricantes comenzaron a introducir sistemas AGC cerrados para evitar este problema. [13] Se derivó un pulso retardado a partir de la señal de sincronización de línea recuperada. Este pulso activaría una puerta que muestrearía la señal de video recibida durante el "porche trasero", que era un nivel de negro garantizado transmitido entre el final del pulso de sincronización de línea y el comienzo de la información de la imagen.
La introducción de la modulación negativa en sistemas posteriores simplificó el problema porque la potencia máxima de la portadora representaba pulsos de sincronización (que siempre se garantizaba que estaban presentes). Un circuito AGC detector de picos simple detectaría la amplitud sólo de los pulsos de sincronización, midiendo así la intensidad de la señal recibida.
El sistema de 405 líneas produjo un notable silbido de 10.125 Hz en muchos conjuntos, igual al número de líneas por segundo. Este silbido agudo fue causado por una magnetoestricción en el transformador de salida de línea .
Este es un artefacto común en equipos que utilizan un tubo de rayos catódicos . Si bien todos los sistemas de televisión basados en CRT producen ese tipo de ruido, el mayor número de líneas por segundo en estándares posteriores produce frecuencias (15.625 Hz de PAL y 15.734 Hz de NTSC) que se encuentran en el extremo superior del espectro audible, algo que no todas las personas pueden lograr. escuchar . Los equipos modernos que utilizan tecnología de pantalla de plasma, LCD u OLED están completamente libres de este efecto, ya que están compuestos por un millón o más de elementos controlables individualmente, en lugar de utilizar un único haz desviado magnéticamente, por lo que no es necesario generar la señal de escaneo.
La ausencia de pulsos de ecualización para facilitar el entrelazado fue defendida al inicio del servicio de la BBC con el argumento de que sólo provocaba una falta de entrelazado con los separadores de sincronización de campo del tipo integrador, y que existían, incluso en ese momento, muchos otros circuitos. lo que dio un entrelazado completamente preciso sin igualar los pulsos. La cuestión se volvió a plantear de vez en cuando, pero una serie de pruebas, realizadas durante 1952 en cooperación con la Asociación Británica de Fabricantes de Equipos de Radio, confirmaron que no había necesidad general de pulsos de ecualización. [14]
En algunos tamaños de pantalla de TV más grandes, las líneas escaneadas no eran lo suficientemente gruesas para brindar una cobertura del 100% del CRT. El resultado fue una imagen rayada con oscuridad entre cada línea escaneada horizontal, lo que reduce el brillo y el contraste de la imagen. Los conjuntos de pantallas más grandes a menudo usaban un oscilador de oscilación puntual, que alargó ligeramente el punto de escaneo verticalmente a alta frecuencia para evitar este efecto de separación de líneas sin reducir la nitidez horizontal. También se utilizó la oscilación puntual al realizar telegrabaciones de programas de 405 líneas.
inventor principal del primer sistema de televisión de alta definición
Robson, Neil. 'Imágenes vivas fuera del espacio: las desesperadas esperanzas de la televisión en el Londres anterior a 1939', Revista histórica de cine, radio y televisión , vol. 24, núm. 2 (junio de 2004), págs. 223–32.