La tecnología de la televisión ha evolucionado desde sus inicios utilizando un sistema mecánico inventado por Paul Gottlieb Nipkow en 1884. Cada sistema de televisión funciona según el principio de escaneo implementado por primera vez en el escáner de disco giratorio de Nipkow. Esto convierte una imagen bidimensional en una serie temporal de señales que representan el brillo y el color de cada elemento resoluble de la imagen. Al repetir una imagen bidimensional con suficiente rapidez, también se puede transmitir la impresión de movimiento. Para que el aparato receptor reconstruya la imagen, se incluye información de sincronización en la señal para permitir la colocación adecuada de cada línea dentro de la imagen y para identificar cuándo se ha transmitido una imagen completa y le seguirá una nueva imagen.
Si bien se utilizaron experimentalmente sistemas de escaneo mecánico, la televisión como medio de masas se volvió práctica gracias al desarrollo de tubos y pantallas de cámaras electrónicas. A principios del siglo XXI, era técnicamente factible sustituir las señales analógicas de la radiodifusión televisiva por señales digitales. Muchos televidentes ya no utilizan una antena para recibir transmisiones por aire y dependen de sistemas de televisión por cable . Estos están cada vez más integrados con los servicios de telefonía e Internet.
Los elementos de un sistema de transmisión de televisión simple son:
Los sistemas de televisión prácticos incluyen equipos para seleccionar diferentes fuentes de imágenes, mezclar imágenes de varias fuentes a la vez, insertar señales de vídeo pregrabadas, sincronizar señales de muchas fuentes y generar imágenes directas por computadora para fines tales como la identificación de estaciones. La instalación destinada a albergar dichos equipos, además de proporcionar espacio para escenarios, decorados, oficinas, etc., se denomina estudio de televisión , y puede estar situada a muchos kilómetros del transmisor . La comunicación desde el estudio al transmisor se logra a través de un cable o sistema de radio dedicado .
Inicialmente, las señales de televisión se transmitían exclusivamente a través de transmisores terrestres. La calidad de la recepción varió mucho, dependiendo en gran parte de la ubicación y el tipo de antena receptora. Esto llevó a la proliferación de grandes antenas de techo para mejorar la recepción en la década de 1960, reemplazando las antenas decodificadoras dipolo u "orejas de conejo", que, sin embargo, siguieron siendo populares. También se volverían populares los rotores de antena , servomotores controlados por decodificador en los que se monta el mástil de la antena, para permitir girar la antena de manera que apunte al transmisor deseado.
Hoy en día, en la mayoría de las ciudades, los proveedores de televisión por cable entregan señales a través de cables coaxiales o de fibra óptica por una tarifa. Las señales también pueden transmitirse por radio desde satélites en órbita geosincrónica y recibirse mediante antenas parabólicas , que son comparativamente grandes para las señales analógicas , pero mucho más pequeñas para las digitales . Al igual que los proveedores de cable, los proveedores de televisión por satélite también exigen una tarifa, a menudo menor que la de los sistemas de cable. La asequibilidad y conveniencia de la recepción digital por satélite ha llevado a la proliferación de pequeñas antenas parabólicas en el exterior de muchas casas y apartamentos.
Los sistemas digitales pueden insertarse en cualquier lugar de la cadena para proporcionar una mejor calidad de transmisión de imágenes, reducción del ancho de banda de transmisión , efectos especiales o seguridad de la transmisión desde la recepción por parte de no suscriptores. Hoy en día, un hogar puede tener la opción de recibir televisión analógica o HDTV por aire, cable analógico o digital con HDTV de una compañía de televisión por cable a través de cable coaxial , o incluso de la compañía telefónica a través de líneas de fibra óptica . En el camino, la televisión se puede recibir en televisores de bolsillo, grabarse en cintas o reproductores de medios digitales, o reproducirse en teléfonos inalámbricos (móviles o "celulares") a través de una conexión a Internet de alta velocidad o de "banda ancha" .
En la actualidad, existen varios tipos de pantallas de vídeo que se utilizan en los televisores modernos:
Cada uno tiene sus ventajas y desventajas. Las pantallas de proyección frontal y de plasma tienen un ángulo de visión amplio (casi 180 grados), por lo que pueden ser las mejores para un cine en casa con una disposición amplia de asientos. Las pantallas de retroproyección no funcionan bien a la luz del día o en habitaciones bien iluminadas y, por lo tanto, sólo son adecuadas para áreas de visualización más oscuras.
La resolución de pantalla es la cantidad de píxeles de una fila en una pantalla determinada. Antes del año 2000, las líneas horizontales de resolución eran el método estándar de medición para vídeo analógico. Por ejemplo, se podría decir que una videograbadora VHS tiene 250 líneas de resolución medidas a lo largo de un círculo circunscrito en el centro de la pantalla (aproximadamente 440 píxeles de borde a borde). Con señales analógicas, el número de líneas verticales y la velocidad de fotogramas son directamente proporcionales al ancho de banda de la señal transmitida.
Una resolución típica de 720×480 o 720x576 significa que la pantalla del televisor tiene 720 píxeles de ancho y 480 o 576 píxeles en el eje vertical. Cuanto mayor sea la resolución en una pantalla específica, más nítida será la imagen. La relación de contraste es una medida del rango entre los puntos más claros y más oscuros de la pantalla.
Cuanto mayor sea la relación de contraste, mejor será la imagen en términos de riqueza, profundidad y detalle de las sombras . El brillo de una imagen mide cuán vibrantes e impactantes son los colores. Esto se mide en candelas por metro cuadrado (cd/m 2 ).
Por otro lado, los llamados controles de ajuste de brillo y contraste en televisores y monitores se utilizan tradicionalmente para controlar diferentes aspectos de la visualización de la imagen. El control de brillo cambia el nivel de negro, afectando la intensidad o el brillo de la imagen, mientras que el control de contraste ajusta el rango de contraste de la imagen. [1]
Existen varias bandas en las que operan los televisores según el país. Generalmente se utilizan las señales VHF y UHF en las bandas III a V. Las frecuencias más bajas no tienen suficiente ancho de banda disponible para la televisión.
Los países con una frecuencia de línea eléctrica de 60 Hz utilizan velocidades de cuadros muy cercanas a 30 por segundo, mientras que las regiones de 50 Hz usan 25 cuadros por segundo. Estas velocidades se eligieron para minimizar la distorsión de las imágenes que podrían producirse en los receptores analógicos. Para una velocidad de cuadros determinada, una señal analógica con 400 líneas por cuadro usaría menos ancho de banda que una con 600 u 800 líneas por cuadro. Un ancho de banda mayor complica el diseño del receptor, requiere el uso de frecuencias de radio más altas y puede limitar la cantidad de canales que se pueden asignar en un área determinada; Las mismas frecuencias de radio útiles para la televisión también tienen una gran demanda para otros servicios como la aviación, la radio móvil terrestre y la telefonía móvil.
Aunque la BBC utilizó inicialmente VHF de banda I a 45 MHz, esta frecuencia (en el Reino Unido) ya no se utiliza para este propósito. La banda II se utiliza para transmisiones de radio FM. Las frecuencias más altas se comportan más como la luz y no penetran en los edificios ni se desplazan alrededor de obstáculos lo suficientemente bien como para ser utilizadas en un sistema de transmisión de televisión convencional, por lo que generalmente solo se utilizan para MMDS y televisión por satélite , que utiliza frecuencias de 2 a 12 GHz. Los sistemas de televisión en la mayoría de los países transmiten el vídeo como una señal AM ( modulación de amplitud ) y el sonido como una señal FM ( modulación de frecuencia ). Una excepción es Francia, donde el sonido es AM.
La relación de aspecto se refiere a la relación entre las medidas horizontales y verticales de la imagen de un televisor. La televisión escaneada mecánicamente, como lo demostró por primera vez John Logie Baird en 1926, utilizaba una relación de aspecto vertical de 7:3, orientada a la cabeza y los hombros de una sola persona en primer plano.
La mayoría de los primeros sistemas de televisión electrónicos, desde mediados de la década de 1930 en adelante, compartían la misma relación de aspecto de 4:3, que se eligió para que coincidiera con la relación Academia utilizada en las películas de cine de la época. Esta relación también era lo suficientemente cuadrada como para poder verse cómodamente en tubos redondos de rayos catódicos (CRT), que era todo lo que se podía producir dada la tecnología de fabricación de la época. (La tecnología CRT actual permite la fabricación de tubos mucho más anchos, y las tecnologías de pantalla plana que se están volviendo cada vez más populares no tienen ninguna limitación técnica en la relación de aspecto.) El servicio de televisión de la BBC utilizó una relación más cuadrada de 5:4 desde 1936. hasta el 3 de abril de 1950, cuando también pasó a una proporción de 4:3. Esto no presentó problemas importantes, ya que la mayoría de los conjuntos de la época utilizaban tubos redondos que se ajustaban fácilmente a la relación 4:3 cuando se cambiaban las transmisiones.
A principios de la década de 1950, los estudios cinematográficos adoptaron relaciones de aspecto de pantalla ancha como CinemaScope en un esfuerzo por distanciar su producto de la televisión. Aunque inicialmente esto fue solo un truco , la pantalla ancha sigue siendo el formato elegido hoy en día y las películas con una relación de aspecto 4:3 son raras.
Sin embargo, los distintos sistemas de televisión no fueron diseñados originalmente para ser compatibles en absoluto con el cine. Las películas tradicionales de pantalla estrecha se proyectan en una cámara de televisión de modo que la parte superior de las pantallas se alinee para mostrar los rasgos faciales o, en el caso de películas con subtítulos, la parte inferior. Lo que esto significa es que los periódicos filmados o los subtítulos largos que llenan la pantalla para explicar se cortan en cada extremo. De manera similar, mientras que la velocidad de cuadros de las películas sonoras es de 24 por segundo, la velocidad de escaneo de la pantalla del NTSC es de 29,97 Hz (por segundo), lo que requiere un programa de escaneo complejo. Los de PAL y SECAM son de 50 Hz, lo que significa que las películas se acortan (y el sonido está desafinado) escaneando cada fotograma dos veces a 25 por segundo.
El cambio a los sistemas de televisión digital se aprovechó como una oportunidad para cambiar el formato de imagen de televisión estándar de la antigua relación de 4:3 (1,33:1) a una relación de aspecto de 16:9 (aproximadamente 1,78:1). Esto permite que la televisión se acerque a la relación de aspecto de las películas modernas de pantalla ancha , que van desde 1,66:1 hasta 1,85:1 y 2,35:1. Existen dos métodos para transportar contenido de pantalla ancha, el más común de los cuales utiliza lo que se llama formato de pantalla ancha anamórfico . Este formato es muy similar a la técnica utilizada para encajar un fotograma de película de pantalla ancha dentro de un fotograma de película de 1,33:1 de 35 mm. La imagen se comprime horizontalmente cuando se graba y luego se expande nuevamente cuando se reproduce. El formato anamórfico de pantalla ancha 16:9 se introdujo por primera vez a través de transmisiones de televisión europeas PALplus y luego en discos láser y DVD de pantalla ancha ; El sistema ATSC HDTV utiliza un formato de pantalla panorámica directa, no se utiliza compresión ni expansión horizontal.
Recientemente, la "pantalla ancha" se ha extendido de la televisión a la informática, donde tanto las computadoras de escritorio como las portátiles suelen estar equipadas con pantallas panorámicas. Hay algunas quejas sobre distorsiones en la relación de imagen de la película debido a que algunos programas de reproducción de DVD no tienen en cuenta las relaciones de aspecto; pero esto puede desaparecer a medida que el software de reproducción de DVD madure. Además, las pantallas panorámicas de computadoras y portátiles tienen una relación de aspecto de 16:10, tanto físicamente en tamaño como en número de píxeles, y no en 16:9 de los televisores de consumo, lo que genera una mayor complejidad. Esto fue el resultado de la suposición de los ingenieros de pantallas panorámicas de que las personas que ven contenido 16:9 en su computadora preferirían que un área de la pantalla estuviera reservada para los controles de reproducción, los subtítulos o la barra de tareas, en lugar de ver el contenido en pantalla completa.
El cambio de proporciones de aspecto en la industria de la televisión no está exento de dificultades y puede presentar un problema considerable.
Se puede mostrar una imagen de aspecto panorámico (rectangular) en una pantalla de aspecto convencional (cuadrada o 4:3):
Se puede mostrar una imagen de aspecto convencional (cuadrada o 4:3) en una pantalla panorámica (rectangular con horizonte más largo):
Un compromiso común es fotografiar o crear material con una relación de aspecto de 14:9 y perder algo de imagen en cada lado para una presentación de 4:3 y algo de imagen en la parte superior e inferior para una presentación de 16:9. En los últimos años, el proceso cinematográfico conocido como Super 35 (defensor de James Cameron ) se ha utilizado para filmar una serie de películas importantes como Titanic , Legally Blonde , Austin Powers y Crouching Tiger, Hidden Dragon . Este proceso da como resultado un negativo de cámara que luego se puede utilizar para crear copias teatrales de pantalla ancha y lanzamientos estándar de " pantalla completa " para televisión/VHS/DVD que evitan la necesidad de " letterboxing " o la pérdida severa de información. causado por el recorte convencional de barrido y escaneo .
En América del Norte, los estándares de señal básicos desde 1941 eran lo suficientemente compatibles en 2007 como para que incluso los televisores monocromáticos más antiguos aún pudieran recibir transmisiones en color. Sin embargo, el Congreso de los Estados Unidos aprobó una ley que exigía el cese de todas las señales de transmisión de televisión convencional para febrero de 2009. Después de esa fecha, todos los televisores estándar NTSC con sintonizadores sólo analógicos se apagaron a menos que estuvieran equipados con un sintonizador ATSC digital . Los canales digitales ocupan el mismo espectro que los canales analógicos. Parte del espectro anteriormente ocupado por los canales de mayor número fue subastado por la Comisión Federal de Comunicaciones de los Estados Unidos para otros usos.
Se espera que PAL y SECAM no se transmitan en Europa y Eurasia a mediados de la década de 2020. PAL-M puede tener un cronograma de desmantelamiento similar.
La UE recomendó que los países miembros cambien de analógico a digital antes del 1 de enero de 2012. [2] Luxemburgo y los Países Bajos ya completaron sus cierres en 2006, y Finlandia y Suecia cerraron sus transmisiones analógicas en 2007.
Gran Bretaña inició su transición digital en octubre de 2007. A las 2 de la madrugada del miércoles 17 de octubre de 2007, el transmisor BBC2 que cubría las zonas de Whitehaven y Copeland (noroeste de Inglaterra) quedó desactivado. Los cuatro canales analógicos restantes dejaron de emitir poco después. Los cinco canales originales ahora están disponibles solo en formato digital, junto con otros canales gratuitos adicionales.
En los primeros días de la televisión, los gabinetes estaban hechos de vetas de madera (a menudo simuladas, especialmente en los últimos años), sin embargo, pasaron de moda en la década de 1980. Hasta finales de la década de 1970, las consolas de TV y equipos de alta fidelidad eran comunes. Se trataba de gabinetes de madera grandes (de aproximadamente 6 pies de ancho por 4 pies de alto) que contenían un televisor, parlantes, radio y un tocadiscos .