Laboratorio 3: Componentes de una señal de TV a

color
Álvaro Nicolás Guzmán Castañeda - 20182005026∗
Loren Daniela Vargas Tique - 20172005152 ∗
Duvan Santiago Mendoza Taborda - 20182005121∗
Ingenierı́a Electrónica, Universidad Distrital “Francisco José de Caldas”
Bogotá, Colombia
Email: anguzmanc@udistrital.edu.co
ldvargast@udistrital.edu.co
dsmendozat@udistrital.edu.co

I. I NTRODUCCI ÓN obtiene a partir de muestrear, de forma periódica, la infor-

Para la transmisión de televisión a color, se hace necesario mación que llega a una cámara. Puede adquirir cualquier
descomponer la imagen captada por una cámara TV en los valor entre -0,3V y 0,7V de amplitud en función del brillo
tres colores primarios (rojo, verde y azul) y enviar dicha de la luz.
información al receptor para que pueda reconstruir la imagen
captada sin distorsiones.

Todos los sistemas actuales de TV utilizan estas dos señales

diferencia de color B-Y y R-Y Cada sistema las modifica para
no rebasar los niveles de amplitud permitidos por el canal TX
cuando se modula junto con la luminancia.

II. O BJETIVOS
II-A. Objetivo general Figure 1. Señal de televisión analógica.
Conocer e identificar cada uno de los componentes de
una señal de video análoga gde Televisión a color y medir III-A. Componentes de la señal de televisión analógica a
los parámetros de acuerdo a la norma RS170A. color
Señal de cromancia:De acuerdo a los principios de
II-B. Objetivos especı́ficos
la teorı́a cromática de la visión, es posible formar
Reconocer y obtener cada una de las componentes de la prácticamente cualquier color mediante la combinación
televisón analógica a color. de tres colores primarios que, en principio, pueden ser
Comprobar la señal patrón para televisión de las barras de cualesquiera. En televisión, los colores primarios son el
color de 100% y 75% y en qué consisten sus diferencias. verde (G), rojo (R) y azul (B) y corresponden, aproxi-
madamente a los “primarios” con los que se identifican
III. M ARCO T E ÓRICO
las respuestas espectrales del ojo humano.
La señal de video está formada por un número de lı́neas Señal de luminancia: La luminancia expresa la mag-
agrupadas en varios cuadros y estos a la vez divididos en nitud de la intensidad luminosa que percibe el ojo en
dos campos que portan la información de luz y color de la forma de brillo. Es decir, el brillo es la expresión
imagen y los sincronismos. subjetiva de la luminancia, si bien dichos términos se
Una señal de video tiene una amplitud de 1Vpp (1 voltio emplean comúnmente de manera indistinta. En una ima-
de pico a pico), estando la parte de la señal que porta gen monocromática, las partes más claras tienen mayor
la información de la imagen por encima de 0V y las luminancia que las oscuras.
de sincronismos por debajo del nivel de 0V. La parte
positiva puede llegar hasta 0,7V para el nivel de blanco, III-B. Ráfaga de sincronización del color
correspondiendo a 0V el negro y los sincronismos son pulsos Colorburst es una señal de video compuesta de video
que llegan hasta -0,3V. analógico generada por un generador de señal de video
que se utiliza para mantener la subportadora de crominancia
Sistema analógico: la señal de video analógica es una sincronizada en una señal de televisión en color. Al sincronizar
señal eléctrica variable y continua en el tiempo que se un oscilador con el estallido de color en el porche trasero
(comienzo) de cada lı́nea de exploración , un receptor de los niveles máximos de color y la saturación del color,
televisión puede restaurar la portadora suprimida de las ası́ como la alineación del color.
señales de crominancia (color) y, a su vez, decodificar la
información de color. El uso más común de la ráfaga de color
es unir equipos genlock como una referencia común con un
mezclador de visión en un estudio de televisión utilizando
una configuración multicámara.

En NTSC , su frecuencia es exactamente 315/88 =

3.57954M Hz con una fase de 180. PAL usa una frecuencia de
exactamente 4.43361875M Hz, con su fase alternando entre Figure 2. Patrón 100% color bars.
135y225° de lı́nea a lı́nea. Dado que la señal de ráfaga de
color tiene una amplitud conocida, a veces se utiliza como Patrón 100% Color Bars: En una imagen de barra de
nivel de referencia cuando se compensan las variaciones de color SMPTE , los dos tercios superiores de la imagen
amplitud en la señal general. de televisión contienen siete barras verticales con una
intensidad del 75%. En orden de izquierda a derecha,
III-C. Señal patrón para televisión de las barras de color los colores son blanco, amarillo, cian, verde, magenta,
de 100% y 75% rojo y azul. Esta secuencia se ejecuta a través de las
siete combinaciones posibles que usan al menos uno de
Las barras de color SMPTE son un patrón de prueba los tres componentes de color básicos de verde, rojo y
de televisión utilizado donde se utiliza el estándar de azul, con el ciclo azul encendido y apagado entre cada
video NTSC , incluidos los paı́ses de América del Norte. barra, el rojo encendido y apagado cada dos barras, y el
Compararlo tal como se recibió con el estándar conocido les verde encendido para cada barra. los cuatro compases
brinda a los ingenieros de video una indicación de cómo se más a la izquierda y apagado para los tres más a la
ha alterado una señal de video NTSC mediante la grabación derecha. Debido a que el verde aporta la mayor parte
o la transmisión y qué ajustes se deben realizar para que de la luminancia, seguido del rojo y luego del azul, esta
vuelva a cumplir con las especificaciones. También se utiliza secuencia de barras aparece en un monitor de forma
para configurar un monitor o receptor de televisión para de onda en modo de luminancia como una escalera
reproducir crominancia NTSC ycorrectamente la información descendente de izquierda a derecha.
de luminancia .
En una imagen de barra de color SMPTE , los dos tercios
superiores de la imagen de televisión contienen siete barras
verticales con una intensidad del 75%. En orden de izquierda
a derecha. Esta secuencia se ejecuta a través de las siete
combinaciones posibles que usan al menos uno de los tres
componentes de color básicos de verde, rojo y azul, con
el ciclo azul encendido y apagado entre cada barra, el rojo
encendido y apagado cada dos barras, y el verde encendido
para cada barra. los cuatro compases más a la izquierda y
apagado para los tres más a la derecha. Debido a que el Figure 3. Patrón 75% color bars.
verde aporta la mayor parte de la luminancia, seguido del
rojo y luego del azul, esta secuencia de barras aparece en un III-D. Valores para la luminancia y magnitud de Croma
monitor de forma de onda en modo de luminancia como una en las barras de color de 75%
escalera descendente de izquierda a derecha. La retı́cula de
un vectorescopio está grabada con recuadros que muestran
las regiones permitidas donde se supone que deben caer las
trazas de estas siete barras si la señal se ajusta correctamente.

Patrón 100% Color Bars: ambién conocido como

patrón RGB o barras de campo completo ., que consta
de ocho barras verticales de 100% de intensidad, y
no incluye los patrones de almenado o luminancia. Al
igual que el patrón de barras de colores SMPTE, el
orden de los colores es blanco, amarillo, cian, verde,
magenta, rojo y azul, pero con una columna adicional
de negro saturado. Este patrón se utiliza para comprobar Figure 4. Valores de luminancia y croma en las barras de 75%
III-E. Despliegue de los valores vectoriales de la señal de es una de las razones por las que los colores pueden variar
video a color (vectorscopio) significativamente entre dispositivos.
El vectorscopio es un monitor, el cual monitorea los
valores de crominancia, es decir, el contenido de color
que se encuentra en una señal de video. Para esto, en el
monitor hay valores que representan el tono y la saturación
en una verdadera rueda de colores. El vectorscopio muestra
referencias para los niveles de saturación legales para difusión.

Los valores que representa el vectorscopio se leen o in-

terpretan de la siguiente manera: [R] corresponde a Rojo,
[Mg] corresponde a Magenta, [B] corresponde a Azul, [Cy]
corresponde a Cyan o lo que algunos conocen como celeste
claro o medio verdoso, [G] corresponde a verde y [Yl] que
corresponde al color amarillo. Cada punto en el vectorscopio
será entonces un color individual de la imagen que en deter-
minado momento se tenga a la vista en la lı́nea de tiempo. Figure 6. Vectorscopio

III-H. RGB y CMYK

RGB: El modo de color RGB está basado en la suma

de los colores lumı́nicos primarios. A esto se le conoce
como sı́ntesis aditiva, donde los colores deben sumarse
para conseguir uno nuevo. Esos colores son el Rojo
(Red), el Verde (Green) y el Azul (Blue). El color se
consigue por espectros de luz y no tinta. Los colores
Figure 5. Vectorscopio se forman mediante la suma de diferentes luces en sus
diferentes longitudes de onda.
III-F. Señal de video de prueba requerida para poder
observar los vectores I y Q.
Las señales de vı́deo utilizadas para observar los vectores
I y Q son las señales EIA estándar de barras de color. En
general, un generador de barras de color produce señales
precisas repetibles de barras verticales de color que se pueden
utilizar para procesos de verificación y ajuste. Las señales
están codificadas en la frecuencia subportadora de color de
3,58 MHz.
III-G. Gamut
El gamut, también conocido como gama de colores, es el Figure 7. RGB
conjunto completo de colores que pueden ser representados
o visualizados en un dispositivo en particular o bajo un
conjunto especı́fico de condiciones. En otras palabras, es el
rango total de colores que un dispositivo, como una pantalla CMYK: El formato de color CMYK está basado en
de ordenador, smartphone o una impresora, es capaz de la sustracción del blanco usando para ello mezclas de
producir o mostrar. pigmentos. Es lo que se conoce como sı́ntesis sustractiva.
Los colores sustractivos primarios para este modo de
Diferentes dispositivos tienen diferentes gamuts. Por ejem- color son Cian (Cyan), Magenta (Magenta), Amarillo
plo, el gamut de colores que una pantalla de televisión puede (Yellow) y Negro (Black). En el modo de color CMYK se
mostrar no es necesariamente el mismo que el de una pantalla combinan los pigmentos o colores sustractivos primarios
de computadora, una cámara digital o una impresora. Esta para obtener el resto de colores.
 Vectorscopio
Oscilospcopio
MATLAB

V. M ETODOLOG ÍA Y DESARROLLO

Primero en el generador se programo para que entregara

un patron del 100% y poder comparar:

Figure 8. CMYK

III-I. Señales de prueba usadas en televisión

Carta de ajuste: es una señal de prueba de televisión
que se suele emitir en ausencia de programación. Su
finalidad es la de mantener activa toda la cadena de
emisión y facilitar el ajuste en los diferentes elementos
que componen la misma, en especial en los receptores
de televisión.
Señales VIT: son unas señales de prueba que se insertan Figure 9. Patrón 100% señal
en unas lı́neas concretas del intervalo vertical de la señal
de vı́deo con la finalidad de poder realizar medidas
y ajustes de la cadena de transmisión sin alterar las Luego se programa el generador para que entregue el
emisiones de televisión. Entre estas medidas están las 75% de la señal.
que determinan la calidad de la señal de TV.
Teletexto: es un servicio de información en forma de
texto que se emite junto con la señal de televisión.
Consiste en intercalar texto y bloques de colores en la
señal de televisión, mostrando la información siempre
que el televisor sea compatible con esta tecnologı́a.
Conversión de luz de pantalla de HDR a SDR: La
televisión de alto rango dinámico (HDR o HDR-TV)
es una tecnologı́a que mejora la calidad de las señales
de visualización. Se contrasta con el rango dinámico
estándar (SDR) con nombre retroactivo. HDR cambia la
forma en que la luminancia y los colores de los videos y
las imágenes se representan en la señal y permite una
representación más brillante y detallada de las luces,
sombras más oscuras y detalladas y una gama más amplia
de colores más intensos Figure 10. Patrón 75% señal
Patrones de geometrı́a y convergencia: estos patrones
se utilizan para ajustar la geometrı́a de la imagen y Se inicia analizando la amplitud sabiendo que el blanco
la convergencia en televisores CRT (tubos de rayos al 100% es 600 mV y cambiando a IRES con la siguiente
catódicos). Ayudan a alinear los cañones de color para ecuación:
producir una imagen nı́tida y precisa.
V
IV. M ATERIALES IRE = ∗ 100
600mV
Generador de señales de TV
Cable coaxial Poniendo los cursores en cada señal de color se ve la
Carga de 75Ω amplitud y se calculan los IRE.
T coaxial Tambien se hace el analisis con la ráfaga.
 VI. C ONCLUSIONES
Mediante el uso del osciloscopio se obtuvieron valores de
frecuencia de las componentes cercanos a los estipulados
en la norma con pequeñas diferencias, donde se atribuyen
dichas diferencias a imprecisiones de los instrumentos
utilizados.
Es importante reconocer que la televisión analógica a
color basada en estos componentes marcó un hito signi-
ficativo en la historia de la tecnologı́a de la televisión y
sentó las bases para futuros avances en la reproducción
de color y la calidad de la imagen en la televisión.
Mediante la utilización del vectorscopio, se logró la
identificación precisa del desfase de 90 grados existente
Figure 11. Ráfaga señal
entre los colores primarios y sus complementarios en la
señal de color, de acuerdo con los valores estipulados por
las normas.
Simulación Simulación Norma A pesar de su reemplazo por la televisión digital en
Color Error (%)
Amplitud (mV) Amplitud (IRE) Amplitud (IRE) muchas regiones, el NTSC sigue siendo relevante en la
Amarillo 344 57.33 62 7.5% historia de la tecnologı́a de la televisión y su influencia se
Cian 480 80 88 9.09%
Verde 448 74.66 82 8.95%
puede observar en la evolución de estándares posteriores.
Magenta 448 74.66 82 8.95%
Rojo 472 78.66 88 10.61%
VII. B IBLIOGRAFIA
Azul 336 56 62 9.67% Ráfaga de color. (s/f). Hmn.Wiki. Recuperado el 7 de
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Figure 13. Vectorscopio teoria