El Televisor Fisica

11
El televisor Un televisor es un aparato electrónico destinado a la recepción y reproducción de señales de televisión. Usualmente consta de una pantalla y mandos o controles. La palabra viene del griego tele El televisor es la parte final del sistema de televisión, el cual comienza con la captación de las imágenes y sonidos en origen, y su emisión y difusión por diferentes medios. El televisor se ha convertido en un aparato electrodoméstico habitual, cotidiano y normal con amplia presencia en los hogares de todo el mundo. El primer televisor comercial fue creado el 26 de enero de 1926 por John Logie Baird. Primeros televisores del mundo Los primeros televisores que se pueden considerar comerciales fueron de tipo mecánico y se basaban en un disco giratorio, el disco de Nipkow, (patentado por el ingeniero alemán Marcio Mancuso en 1884) que contenía una serie de agujeros dispuestos en espiral y que permitían realizar una exploración "línea por línea" a una imagen fuertemente iluminada. La resolución de los primeros sistemas mecánicos era de 30 líneas a 12 cuadros pero fueron posteriormente mejoradas hasta alcanzar cientos de líneas de resolución e inclusive incluir color. La televisión mecánica fue comercializada desde 1928 a 1934 en el Reino Unido, Estados Unidos, y Rusia. Los primeros televisores comerciales vendidos por Baird en Reino Unido en 1928 fueron radios que venían con un aditamento para televisión consistente en un tubo de Neón detrás de un disco de Nipkow y producían una imagen del tamaño de una estampilla, ampliado al doble por una lente. El "Televisor" Baird estaba también disponible sin la radio. El Televisor vendido entre 1930 y 1933 es considerado el primer televisor comercial, alcanzando varios miles de unidades vendidas. El sistema mecánico fue pronto desplazado por el uso del CRT (tubo de rayos catódicos) como elemento generador de imágenes, que permitía alcanzar mejores resoluciones y velocidades de exploración. Además al no tener elementos mecánicos, el tiempo vida era mucho mayor. El primer televisor totalmente electrónico (sin elementos mecánicos para generación de la imagen) con tubo de rayos catódicos fue manufacturado por Telefunken en Alemania en 1934, seguido de otros fabricantes en Francia (1936), Gran Bretaña (1936), y Estados Unidos (1938). Se estima que antes de la II Guerra Mundial se fabricaron en Gran Bretaña unos 19.000 aparatos y en Alemania unos 1.600. Ya en las épocas tempranas del CRT se empezaron a idear sistemas de transmisión en color, pero no fue hasta el desarrollo de los tubos de rayos catódicos con 3 cañones, que se empezaron a fabricar masivamente televisores en color totalmente electrónicos.

Transcript of El Televisor Fisica

Page 1: El Televisor Fisica

El televisorUn televisor es un aparato electrónico destinado a la recepción y reproducción de señales de televisión. Usualmente consta de una pantalla y mandos o controles. La palabra viene del griego teleEl televisor es la parte final del sistema de televisión, el cual comienza con la captación de las imágenes y sonidos en origen, y su emisión y difusión por diferentes medios. El televisor se ha convertido en un aparato electrodoméstico habitual, cotidiano y normal con amplia presencia en los hogares de todo el mundo. El primer televisor comercial fue creado el 26 de enero de 1926 por John Logie Baird.

Primeros televisores del mundoLos primeros televisores que se pueden considerar comerciales fueron de tipo mecánico y se basaban en un disco giratorio, el disco de Nipkow, (patentado por el ingeniero alemán Marcio Mancuso en 1884) que contenía una serie de agujeros dispuestos en espiral y que permitían realizar una exploración "línea por línea" a una imagen fuertemente iluminada. La resolución de los primeros sistemas mecánicos era de 30 líneas a 12 cuadros pero fueron posteriormente mejoradas hasta alcanzar cientos de líneas de resolución e inclusive incluir color.La televisión mecánica fue comercializada desde 1928 a 1934 en el Reino Unido, Estados Unidos, y Rusia. Los primeros televisores comerciales vendidos por Baird en Reino Unido en 1928 fueron radios que venían con un aditamento para televisión consistente en un tubo de Neón detrás de un disco de Nipkow y producían una imagen del tamaño de una estampilla, ampliado al doble por una lente. El "Televisor" Baird estaba también disponible sin la radio. El Televisor vendido entre 1930 y 1933 es considerado el primer televisor comercial, alcanzando varios miles de unidades vendidas.El sistema mecánico fue pronto desplazado por el uso del CRT (tubo de rayos catódicos) como elemento generador de imágenes, que permitía alcanzar mejores resoluciones y velocidades de exploración. Además al no tener elementos mecánicos, el tiempo vida era mucho mayor.El primer televisor totalmente electrónico (sin elementos mecánicos para generación de la imagen) con tubo de rayos catódicos fue manufacturado por Telefunken en Alemania en 1934, seguido de otros fabricantes en Francia (1936), Gran Bretaña (1936), y Estados Unidos (1938).Se estima que antes de la II Guerra Mundial se fabricaron en Gran Bretaña unos 19.000 aparatos y en Alemania unos 1.600.Ya en las épocas tempranas del CRT se empezaron a idear sistemas de transmisión en color, pero no fue hasta el desarrollo de los tubos de rayos catódicos con 3 cañones, que se empezaron a fabricar masivamente televisores en color totalmente electrónicos.En la década del 70, los televisores en color fueron ampliamente difundidos y empezaron a comercializarse en los países desarrollados. La premisa de compatibilidad con los sistemas monocromáticos permitió que ambos tipos de televisores convivieran de forma armoniosa hasta nuestros días.La electrónica de los televisores ha ido evolucionando conforme avanzaba la electrónica en general. Los primeros televisores usaban tubos al vacío y luego transistores. Más recientemente se empezaron a usar circuitos integrados desarrollándose algunos circuitos ex proceso para las funciones específicas para el funcionamiento del televisor. A finales del siglo XX comenzaron a desarrollarse

Page 2: El Televisor Fisica

pantallas de reproducción de imagen que no usaban el TRC. En la primera década del siglo XXI el tubo desapareció dando paso a televisores con pantallas planas de diferentes tecnologías, que aún no logrando una calidad de imagen similar a la lograda por el TRC, permitían hacer unos aparatos de volumen mucho menor, casi sin fondo, y de unas líneas estéticas muy atractivas que fueron copando el mercado mientras los fabricantes dejaban de producir televisores con tubo de imagen.El tubo de imagen fue sustituido por pantallas de tecnología de Plasma, LCD, LCD retroiluminado con LED y OLED, a la par que los sistemas de transmisión se cambiaban a sistemas digitales, bien mediante la distribución por cable, satélite y la distribución terrestre mediante la TDT.A finales de la primera década del siglo XXI, con el desarrollo de internet aparecen los televisores conectables y se comienza a hablar de la "Televisión híbrida" que comparte la recepción convencional con el acceso a la red de redes para visualizar contenidos audiovisuales o de cualquier otro tipo abriendo nuevas áreas de servicio.Se han desarrollado también sistemas de representación en 3D (tres dimensiones) y mejoras en el sonido. Los televisores llegan a poder mostrar varias imágenes o contenidos diferentes a la vez en sus pantallas y a poder realizar grabaciones de contenidos sin necesidad de elementos externosÁreas críticas en la representación de una imagen[editar · editar código]La representación de una imagen en cualquiera de las tecnologías usadas para la pantalla de los televisores y monitores tiene cuatro áreas críticas para a salvar donde los resultados obtenidos son relevantes para la calidad final lograda. Estás áreas son:Reproducción de negros de última generación ante de los de color[editar · editar código]La dificultad de la reproducción del negro verdadero es una de las áreas más comprometidas en la representación de una imagen en una pantalla de televisión. Los bajos niveles de luminancia que generan los negros, o grises muy oscuros, son difíciles de conseguir debido la utilización de retroiluminación o niveles de cebado de los plasmas. Las áreas oscuras de las imágenes representadas carecen de rango en los negros, quedando estos anulados (convertidos en grises) distinción entre unos niveles y otros, dando lugar a artificios y ruido.Los TRC tienen un nivel mínimo de excitación de los luninofosforos que proporcionan un negro aceptable. No ocurre lo mismo en los plasmas y menos aún en las pantallas LCD que precisan retroiluminación lo que hace que no se logre nunca tener la pantalla oscura. La tecnología OLED, al ser cada píxel un emisor individual, puede reproducir una gama de negro muy reales, ya que se lograr apagar totalmente el emisor.Reproducción del color en niveles bajos de luz[editar · editar código]La reproducción del color en imágenes con áreas de muy poca luminancia es un de los puntos más difíciles para la reproducción de una imagen. En un sistema de TV el color surge de la mezcla de tres luces correspondientes a tres colores diferentes (denominados "colores primarios" : Rojo, Verde y Azul) los escasos niveles de luminancia hacen que esa mezcla no pueda ser correcta al caer en las zonas no lineales de los emisores de luz.Este fenómeno, muy relacionado con la reproducción real de los negros, precisa de sistemas de reproducción muy lineales en el extremo de baja luminancia. Las tecnologías de plasma y LCD no tienen estas características por su propia base tecnológica, que en el TRC se podían encontrar con eficiencia suficiente y que la

Page 3: El Televisor Fisica

tecnología OLED, por el mismo motivo que el expuesto anteriormente, cubre de una manera eficiente.

Anchura del rango dinámicoPara que una imagen pueda verse clara y nítida se deben de poder reproducir todos los niveles de luz contenidos en la misma. Niveles de luz que en la mezcla de los tres colores básicos dan toda la gama de colores que se deben representar.Desde el apagado absoluto que nos proporciona un negro real hasta el encendido a pleno brillo para un blanco, tenemos toda la gama de niveles a reproducir. La linealidad, muy crítica en los extremos, de los elementos que las diferentes tecnologías utilizan para la representación de la imagen es la que da cuerpo al rango dinámico. Los tubos de rayos catódicos mantienen una curva característica, denominada ganma, que se debía de compensar (se hace en la emisora) para lograr una respuesta lineal óptima.Los sistemas de plasma y LCD tienen una respuesta no lineal y con una relación de contraste muy pobre lo que hace que si ancho dinámico sea pequeño. La tecnología OLED logra un buen resultado.

Rápido tiempo de respuestaLa televisión es un sistema de transmisión de imágenes en movimiento. El tiempo de respuesta de las pantallas de reproducción de las imágenes es fundamental para la fidelidad de lo reproducido.Los cambios rápidos en las imágenes deben ser realizados de tal forma que no supongan retardos y distorsiones o perdida de resolución. Para ello los tiempos de persistencia y de histéresis de los elementos generadores de la imagen son importantísimos. Los tiempos de activación y desactivación de los elementos lumínicos son fundamentales para una correcta representación de la imagen en movimiento. Estos tiempos no solo dependen de la tecnología de la pantalla sino también del procesado de la señal. El concepto de tiempo de cambio entre dos niveles de grises, en inglés grey-to-grey switching speed, es el que determina este parámentro. 1

Tipos de Televisor

OT-1471 Belweder, Polonia, 1957.1:interruptor de encendido y volumen. 2:brillo. 3:tono.4:sincronía vertical. 5:sincronía horizontal. 6:contraste.7:sintonización de canales. 8:conmutador de canalesGracias a los avances en la tecnología de pantallas, hay ahora varias clases en los televisores modernos:Tubo de rayos catódicos o CRT: Las pantallas más comunes son tubos de visión directa con la que se logran hasta 37pulgadas de diagonal. Hasta el año 2007, son todavía las

Page 4: El Televisor Fisica

menos costosas, y se trata de una tecnología madura que puede brindar una gran calidad de imagen. Dado que no tienen una resolución fija, aunque sí una resolución mínima, dada por la separación entre puntos, pueden mostrar fuentes de distintas resoluciones con la mejor calidad de imagen posible. La frecuencia de cuadro de un televisor NTSC es de 29,97 Hz, y de 25 Hz en el caso de televisores de la norma PAL. La resolución vertical visible de los televisores NTSC es de 480 líneas, y la de los PAL de 575 líneas. Los tubos de rayos catódicos eran bastante voluminosos y pesados; en la actualidad están siendo reemplazados por los formatos Plasma, LCD y más recientemente LED.Proyección: Son televisores de gran pantalla, hasta 100 pulgadas de diagonal o más. Se usan tres tipos de sistemas de proyección: con TRC, con LCD, y DLP (con chip de microespejos). Los televisores de retroproyección existen desde la década del 70, pero en aquella época no tenían la definición de un televisor común de rayos catódicos. Los modelos actuales han mejorado mucho, y ofrecen gran tamaño a un precio conveniente. Las pantallas de proyección no dan buen resultado a la luz de día o en habitaciones muy iluminadas, por lo que son más aptas para zonas oscurecidas.Pantalla de cristal líquido y de plasma: Los progresos actuales permiten fabricar televisores de pantalla plana que utilizan tecnología de cristal líquido de matriz activa (LCD), o plasma. Están preparados para la alta definición (1920x1080) píxeles, aunque algunos tienen menos resolución. Estos televisores pueden tener sólo un par de centímetros de ancho, y pueden colgarse en una pared como un cuadro o ser puestos sobre una base. Algunos modelos también pueden utilizarse como monitores de computadoras. Las pantallas planas LCD pueden tener ángulos de visión estrechos, y son menos adecuados para el hogar, aunque esto se está solucionando en la mayoría de los equipos actuales.Matriz de LED se ha convertido en una de las opciones para vídeo en exteriores y en estadios, desde el advenimiento de diodos electroluminiscentes ultraluminosos y sus circuitos respectivos. Los LEDs permiten crear actualmente pantallas escalables ultragrandes que otras tecnologías existentes no pueden igualar. Además de tener un bajo consumo. Recientemente se ha tomado la iniciativa de aplicar esta tecnología a los televisores domésticos. Estos adquieren unas características diferentes a las de otros tipos de pantalla. El menor consumo respecto a las pantallas LCD, mayor durabilidad, menor grosor de la misma, así como mayor contraste son ejemplos de estas características. La empresa pionera en este ámbito comercial fue la surcoreana Samsung.

ResoluciónLa resolución en píxeles es la cantidad de puntos individuales llamados píxeles en una pantalla dada. Una resolución típica de 720x480 significa que la pantalla del televisor tiene 720 píxeles horizontales y 480 píxeles en el eje vertical. La resolución afecta a la nitidez de la imagen. Cuanto mayor es la resolución de una pantalla, mayor es su nitidez. La primera resolución tenía 48 líneas y cada una de las fábricas usaba sistemas diferentes. La estandarización de estos sistemas comienza en julio de 1941 cuando se logró el sistema NTSC, válido para todos los estados de Estados Unidos, de 325 líneas. Europa logró un sistema de 625 líneas al término de la guerra, Francia poseía uno propio de 819 líneas e Inglaterra mantuvo el suyo de 405 líneas. Posteriormente el sistema NTSC fue mejorado.

Controles

Page 5: El Televisor Fisica

Relación de contraste es una medición del intervalo entre los puntos más claros y oscuros de la pantalla. Cuanto más alto el contraste, mejor se ve la imagen en cuanto a su riqueza, profundidad y detalle en las sombras. El control de contraste de un televisor controla en realidad la intensidad de la imagen o el brillo.2

El brillo de una imagen mide la luminosidad general de la pantalla. Se mide en equivalente a la cantidad de candelas requeridas para formar la imagen. El control debrillo desplaza el "punto de negro" o nivel de sombras, lo que afecta el rango de contraste o gamma de la imagen.2Durante los años inmediatamente posteriores a la Segunda Guerra Mundial se realizaron diferentes experimentos con varios sistemas de televisión en algunos países de Europa, incluida Francia y Holanda, pero fue la URSS, que comenzó sus emisiones regulares en Moscú en 1948, el primer país del continente en poner en funcionamiento este servicio público. Cerca del 98% de los hogares en la URSS (3,2 personas por receptor) y en Francia (2,5) posee televisor, siendo el porcentaje de 94 en Italia (3,9) y 93 en los hogares deAlemania actualmente parte de la reunificada República Federal de Alemania

¿Cómo funciona la televisión actualmente?Televisión de rayos catódicos

Televisión de Rayos catódicos

La televisión más simbólica es probablemente la de rayos catódicos (CRT) que es aquella caja grande, pesada y bastante dura posiblemente hayas tenido hasta hace poco en tu propia sala, pero cada vez y más rápidamente se las está reemplazando por el sistema digital.

Esta caja gigantesca con una pantalla de cristal gruesa y que, de vez en cuando, si se iba la señal se arreglaba dándole unos golpes en el lateral. Esta misma tecnología se aplicaba también para los monitores de computadora (siguen existiendo pero cada vez menos) así que esta explicación es extensible a monitores.

Page 6: El Televisor Fisica

Interior y funcionamiento de una televisión de rayos catódicos

Dentro de este tipo de televisión hay un aparato llamado tubo de rayos catódicos (abreviaremos como CRT) cuyo funcionamiento vamos a tratar de explicar sencillamente. El CRT está compuesto por diferentes partes tal y como podemos ver en la figura superior. A la izquierda tenemos un cañón de electrones (cátodo) que está lanzándolos continuamente contra la pantalla, a la derecha.

A mitad de la figura se pueden ver unas bobinas que funcionan a modo de imán para enfocar y dirigir el electrón hacia el punto de la pantalla que nos interesa. Para conseguir esto también se cuenta con varios ánodos. La pantalla es una capa de fósforo que se ilumina al recibir el impacto del electrón.

Visto así quizá sea un poco complicado hacerse una idea así que vamos a montarnos en un electrón y hacer todo el proceso. Todo comienza cuando parte del cañón de electrones. Al poco de comenzar su viaje ya es focalizado y dirigido hacia la pantalla gracias a las bobinas y los ánodos. Este primer electrón se irá directo a la esquina superior izquierda en donde hay un pequeño píxel. El píxel está compuesto de tres zonas diferentes: rojo, azul y verde. Dependiendo de la intensidad que se le aplique a cada una de estas tres zonas veremos en la pantalla un píxel de un color u otro.

Page 7: El Televisor Fisica

Ahora bien, esto es tan sólo un píxel, nos queda rellenar los millones que tiene la pantalla. El siguiente electrón seguirá el mismo camino que éste salvo por una pequeña modificación que le llevará a la posición del píxel contiguo; rellenándose de esta forma la primera hilera horizontal de píxeles. Realizando este mismo proceso para el resto de hileras se obtiene finalmente la imagen. Todo este proceso se realiza a una mayor velocidad que la que el ojo puede apreciar y por lo tanto parece que estamos viendo una imagen completamente animada cuando realmente lo que aparece es un conjunto de píxeles que se refrescan varias veces por segundo, lo que se conoce como frames por segundo (fps).

Ahora veamos las “Pantallas planas” que conforman a las plasmas, lcd y led.

Estas pantallas ya son más modernas, con las plasmas el funcionamiento básico no es muy diferente al de los CRT. Como podemos ver en el esquema inferior se trata de una matriz de pequeños bloques o celdas de color entre dos paredes de vidrio. Cada combinación de 3 colores, que son rojo, azul y verde como en las CRT, forman también un píxel de la imagen. Ahora no tenemos un tubo de rayos catódicos si no que el mecanismo para producir los fotones (luz) es ligeramente distinta.

Page 8: El Televisor Fisica

 ¿Cómo se transmite la señal de Televisión?Por el aire (Antena)Las estaciones locales de televisión digital a través de transmiten programación por aire. las señales de

radio digitales Las señales son transmitidas de una de las torres de transmisión de la estación y recibidas

por la antena digitales relee La antena la señal para decodificar junto con el cable coaxial de la caja del

receptor para la televisión digital (TVD), o directamente a tu televisor , si el tuyo tiene un convertidor de TV

digital.

SatéliteLas emisoras de programación de TV vía satélite atraen la señal desde satélites orbitando la Tierra a una

altura de cerca de 22.300 millas (35.888 km). Estos satélites de geoestacionarios orbitan la tierra

alrededor de 0 grados de latitud, por lo que sus órbitas parecen estacionarias de la tierra y también hacen

posible que las antenas parabólicas se bloqueen a un satélite. El satélite se ajusta y se bloquea en el

satélite para recibir la que es C, Ku y banda Ka de radio, que más tarde se convierten en audio y video

por el interior del receptor.

CableLos organismos de radiodifusión en todo el país suben su programación a los satélites que orbitan la

tierra, y la compilación de los canales se transmite hasta una antena parabólica de la compañía de cable.

Entonces, la empresa emite la compilación, en combinación con los canales locales, en un formato digital

comprimido a los hogares de los suscriptores a través de cientos de kilómetros de cable de fibra óptica y

coaxial.