¿Entiendes la tecnología detrás de los televisores? La televisión es sin duda una de las fuerzas más influyentes de nuestro tiempo. A través del dispositivo llamado televisor o Televisión , puede recibir noticias, deportes, entretenimiento, información y comerciales. ¡El estadounidense promedio pasa entre dos y cinco horas al día pegado al "metro"!
¿Alguna vez te has preguntado sobre la tecnología que hace posible la televisión? ¿Cómo es que a tu casa llegan decenas o cientos de canales de vídeo full-motion, en muchos casos gratis? ¿Cómo decodifica su televisor las señales para producir la imagen? ¿Cómo cambiarán las cosas las nuevas señales de televisión digital? Si alguna vez se ha preguntado acerca de su televisor (o, en realidad, acerca del monitor de su computadora), ¡siga leyendo! En este artículo, responderemos todas estas preguntas y más. Consulte la página siguiente para comenzar.
Contenido- Píxeles de TV y tu cerebro
- TV Motion y tu cerebro
- El tubo de rayos catódicos
- Dentro de un CRT
- Bobinas de dirección de TV
- Fósforos de TV
- La señal de televisión en blanco y negro
- Pintar la pantalla del televisor
- Señal de video compuesto
- Pantalla de TV a color
- Señal de TV en color
- Transmisiones de TV
- VCR y señales de cable
- Señales de TV satelital
- Televisión digital
- Monitores frente a televisores
Píxeles de TV y tu cerebro
Empecemos por el principio con una breve nota sobre tu cerebro. Hay dos cosas sorprendentes en tu cerebro que hacen posible la televisión. Al comprender estos dos hechos, obtendrá una buena idea de por qué los televisores están diseñados de la forma en que lo están.
El primer principio es este:Si divide una imagen fija en una colección de pequeños puntos de colores, su cerebro volverá a ensamblar los puntos en una imagen significativa. Esto no es poca cosa, como le dirá cualquier investigador que haya intentado programar una computadora para que comprenda imágenes. La única forma en que podemos ver que esto realmente está sucediendo es haciendo estallar los puntos tan grandes que nuestros cerebros ya no puedan ensamblarlos, así:
La mayoría de las personas, sentadas muy cerca de las pantallas de sus computadoras, no pueden decir de qué se trata esta imagen:los puntos son demasiado grandes para que su cerebro los maneje. Sin embargo, si se para a una distancia de 10 a 15 pies de su monitor, su cerebro podrá ensamblar los puntos en la imagen y verá claramente que es la cara del bebé. Al pararse a cierta distancia, los puntos se vuelven lo suficientemente pequeños para que su cerebro los integre en una imagen reconocible.
Tanto los televisores como las pantallas de computadora (así como las fotos de periódicos y revistas) dependen de esta capacidad de fusión de pequeños puntos de colores en el cerebro humano para dividir imágenes en miles de elementos individuales. En una pantalla de TV o computadora, los puntos se llaman píxeles . La resolución de la pantalla de su computadora puede ser de 800 x 600 píxeles o de 1024 x 768 píxeles.
TV Motion y tu cerebro
1 La segunda característica sorprendente del cerebro humano relacionada con la televisión es esta:si divide una escena en movimiento en una secuencia de imágenes fijas y mostrar las imágenes fijas en sucesión rápida , el cerebro volverá a ensamblar las imágenes fijas en una única escena en movimiento . Tome, por ejemplo, estos cuatro fotogramas del video de ejemplo:
2 
3 
4 Cada una de estas imágenes es ligeramente diferente de la siguiente. Si miras detenidamente el pie izquierdo del bebé (el pie que está a la vista), verás que está subiendo en estos cuatro marcos. El juguete también avanza muy ligeramente. Al juntar 15 o más cuadros sutilmente diferentes por segundo, el cerebro los integra en una escena en movimiento. Quince por segundo es aproximadamente el mínimo posible; menos que eso y se ve desigual.
Cuando descarga y mira el archivo MPEG que se ofrece al comienzo de esta sección, ve estos dos procesos en funcionamiento simultáneamente. Su cerebro fusiona los puntos de cada imagen para formar imágenes fijas y luego fusiona las imágenes fijas separadas en una escena en movimiento. Sin estas dos capacidades, la televisión tal como la conocemos no sería posible.
El tubo de rayos catódicos
Algunos televisores que se usan hoy en día dependen de un dispositivo conocido como tubo de rayos catódicos. o CRT , para mostrar sus imágenes. Las pantallas LCD y de plasma son otras tecnologías comunes. ¡Incluso es posible hacer una pantalla de televisión con miles de bombillas ordinarias de 60 vatios! Es posible que haya visto algo como esto en un evento al aire libre como un partido de fútbol. Sin embargo, comencemos con el CRT.
Los términos ánodo y cátodo se utilizan en electrónica como sinónimos de terminales positivos y negativos. Por ejemplo, podría referirse al terminal positivo de una batería como ánodo y al terminal negativo como cátodo.
En un tubo de rayos catódicos, el "cátodo" es un filamento calentado (similar al filamento de una bombilla normal). El filamento calentado está en un vacío creado dentro de un "tubo" de vidrio. El "rayo" es una corriente de electrones que se vierten naturalmente de un cátodo calentado al vacío.
Los electrones son negativos. El ánodo es positivo, por lo que atrae los electrones que salen del cátodo. En el tubo de rayos catódicos de un televisor, la corriente de electrones es enfocada por un ánodo de enfoque en un haz estrecho y luego acelerada por un ánodo de aceleración. Este haz de electrones apretado y de alta velocidad vuela a través del vacío en el tubo y golpea la pantalla plana en el otro extremo del tubo. Esta pantalla está cubierta con fósforo, que brilla cuando lo golpea el rayo.
Dentro de un CRT
Como puede ver en el dibujo, no hay mucho en un tubo de rayos catódicos básico.
Hay un cátodo y un par (o más) de ánodos. No es la pantalla recubierta de fósforo. Hay un revestimiento conductor dentro del tubo para absorber los electrones que se acumulan en el extremo de la pantalla del tubo. Sin embargo, en este diagrama no puede ver ninguna forma de "dirigir" el rayo; el rayo siempre aterrizará en un pequeño punto justo en el centro de la pantalla.
Por eso, si miras dentro de cualquier televisor, encontrarás que el tubo está envuelto en rollos de cables. En la página siguiente, obtendrá una buena vista de las bobinas de dirección.
Bobinas de dirección de TV
Las siguientes imágenes le brindan tres vistas diferentes de un conjunto típico de bobinas de dirección :
(Observe el electrodo negro grande enganchado al tubo cerca de la pantalla; está conectado internamente a el revestimiento conductor.) 
Las bobinas de dirección son simplemente devanados de cobre (consulte Cómo funcionan los electroimanes para obtener detalles sobre las bobinas). Estas bobinas son capaces de crear campos magnéticos dentro del tubo, y el haz de electrones responde a los campos. Un juego de bobinas crea un campo magnético que mueve el haz de electrones verticalmente, mientras que otro juego mueve el haz horizontalmente. Al controlar los voltajes en las bobinas, puede colocar el haz de electrones en cualquier punto de la pantalla.
Fósforos TV
Los campos eléctricos pueden causar una gran cantidad de avistamientos de fantasmas. Aprenda sobre los campos eléctricos y descubra cómo se relacionan los campos eléctricos con los fantasmas. Un fósforo es cualquier material que, cuando se expone a la radiación, emite luz visible. La radiación puede ser luz ultravioleta o un haz de electrones. Cualquier color fluorescente es realmente un fósforo:los colores fluorescentes absorben la luz ultravioleta invisible y emiten luz visible en un color característico.
En un CRT, el fósforo cubre el interior de la pantalla. Cuando el haz de electrones golpea el fósforo, hace que la pantalla brille. En una pantalla en blanco y negro, hay un fósforo que brilla en blanco cuando se golpea. En una pantalla a color, hay tres fósforos dispuestos como puntos o rayas que emiten luz roja, verde y azul. También hay tres haces de electrones para iluminar los tres colores diferentes juntos.
Hay miles de fósforos diferentes que se han formulado. Se caracterizan por el color de su emisión y el tiempo que dura la emisión después de su excitación.
La señal de televisión en blanco y negro
En un televisor en blanco y negro, la pantalla está cubierta con fósforo blanco y el haz de electrones "pinta" una imagen en la pantalla moviendo el haz de electrones a través del fósforo una línea a la vez. Para "pintar" toda la pantalla, los circuitos electrónicos dentro del televisor usan bobinas magnéticas para mover el haz de electrones en un "barrido de trama " patrón a través y hacia abajo de la pantalla. El rayo pinta una línea a través de la pantalla de izquierda a derecha. Luego vuela rápidamente hacia el lado izquierdo, se mueve hacia abajo ligeramente y pinta otra línea horizontal, y así sucesivamente hacia abajo en la pantalla.
En esta figura, las líneas azules representan líneas que el haz de electrones está "pintando" en la pantalla de izquierda a derecha, mientras que las líneas discontinuas rojas representan el haz que vuela hacia la izquierda. Cuando el haz alcanza el lado derecho de la línea inferior, debe volver a la esquina superior izquierda de la pantalla, como se representa en la línea verde de la figura. Cuando el rayo está "pintando", está encendido, y cuando vuela de regreso, está apagado para que no deje un rastro en la pantalla. El término retroceso horizontal se utiliza para referirse al rayo que retrocede hacia la izquierda al final de cada línea, mientras que el término retroceso vertical se refiere a su movimiento de abajo hacia arriba.
A medida que el rayo pinta cada línea de izquierda a derecha, la intensidad del rayo cambia para crear diferentes tonos de negro, gris y blanco en la pantalla. Debido a que las líneas están espaciadas muy juntas, su cerebro las integra en una sola imagen. Una pantalla de TV normalmente tiene alrededor de 480 líneas visibles de arriba a abajo. En la siguiente sección, descubrirá cómo el televisor "pinta" estas líneas en la pantalla.
Pintar la pantalla del televisor
Los televisores estándar utilizan un entrelazado técnica al pintar la pantalla. En esta técnica, la pantalla se pinta 60 veces por segundo pero solo se pinta la mitad de las líneas por cuadro. El rayo pinta todas las demás líneas a medida que avanza por la pantalla, por ejemplo, todas las líneas impares. Luego, la próxima vez que se mueve hacia abajo en la pantalla, pinta las líneas pares, alternando entre líneas pares e impares en cada pasada. Toda la pantalla, en dos pasadas, se pinta 30 veces por segundo. La alternativa al entrelazado se llama barrido progresivo , que pinta cada línea en la pantalla 60 veces por segundo. La mayoría de los monitores de computadora usan escaneo progresivo porque reduce significativamente el parpadeo.
Como el haz de electrones pinta las 525 líneas 30 veces por segundo, pinta un total de 15 750 líneas por segundo. (Algunas personas pueden escuchar esta frecuencia como un sonido muy agudo emitido cuando el televisor está encendido).
Cuando una estación de televisión quiere transmitir una señal a su televisor, o cuando su VCR quiere mostrar la película en una cinta de video en su televisor, la señal debe combinarse con los componentes electrónicos que controlan el haz para que el televisor pueda pintar la imagen con precisión. que envía la estación de TV o VCR. Por lo tanto, la estación de TV o videograbadora envía una señal bien conocida al televisor que contiene tres partes diferentes:
Entonces, ¿cómo se transmite esta información al televisor? Lea la siguiente página para averiguarlo.
Señal de vídeo compuesto
Una señal típica de video compuesto Una señal que contiene estos tres componentes (información de intensidad, señales de retroceso horizontal y señales de retroceso vertical) se denomina señal de video compuesta. . Una entrada de video compuesto en una VCR es normalmente un conector RCA amarillo. Una línea de una señal de video compuesta típica se parece a la imagen de esta página.
Las señales de retroceso horizontal son pulsos de 5 microsegundos (abreviados como "nosotros" en la figura) a cero voltios. Los componentes electrónicos dentro del televisor pueden detectar estos pulsos y usarlos para activar el retroceso horizontal del haz. La señal real de la línea es una onda variable entre 0,5 voltios y 2,0 voltios, con 0,5 voltios representando el negro y 2 voltios representando el blanco. Esta señal impulsa el circuito de intensidad para el haz de electrones. En un televisor en blanco y negro, esta señal puede consumir unos 3,5 megahercios (MHz) de ancho de banda, mientras que en un televisor a color el límite es de unos 3,0 MHz.
Un pulso de retroceso vertical es similar a un pulso de retroceso horizontal, pero tiene una duración de 400 a 500 microsegundos. El pulso de retroceso vertical es serrado con pulsos de retroceso horizontal para mantener sincronizado el circuito de retroceso horizontal en el televisor.
Pantalla de televisión en color
Una pantalla de TV a color se diferencia de una pantalla en blanco y negro en tres aspectos:
Cuando un televisor a color necesita crear un punto rojo, dispara el rayo rojo al fósforo rojo. Del mismo modo para los puntos verdes y azules. Para crear un punto blanco, se disparan rayos rojos, verdes y azules simultáneamente:los tres colores se mezclan para crear el blanco. Para crear un punto negro, los tres haces se apagan cuando escanean más allá del punto. Todos los demás colores en una pantalla de TV son combinaciones de rojo, verde y azul.
En la siguiente sección, aprenderá sobre la señal de televisión en color.
Señal de TV en color
Una señal de televisión en color comienza pareciendo una señal en blanco y negro. Una crominancia extra La señal se agrega superponiendo una onda sinusoidal de 3,579545 MHz a la señal estándar en blanco y negro. Justo después del pulso de sincronización horizontal, se agregan ocho ciclos de una onda sinusoidal de 3,579545 MHz como una ráfaga de color .
Después de estos ocho ciclos, un cambio de fase en la señal de crominancia indica el color a mostrar. La amplitud de la señal determina la saturación. Aquí está la relación entre el color y la fase:
Un televisor en blanco y negro filtra e ignora la señal de crominancia. Un televisor a color lo extrae de la señal y lo decodifica, junto con la señal de intensidad normal, para determinar cómo modular los haces de tres colores.
Transmisiones de televisión
La señal de video compuesto se modula en amplitud en la frecuencia apropiada y luego el sonido se modula en frecuencia (+ /- 25 KHz) como una señal separada. 
Ahora está familiarizado con una señal de video compuesta estándar. Tenga en cuenta que no hemos mencionado el sonido. Si su VCR tiene un conector amarillo de video compuesto, probablemente haya notado que hay conectores de sonido separados justo al lado. El sonido y el video están completamente separados en un televisor analógico.
Probablemente esté familiarizado con cinco formas diferentes de obtener una señal en su televisor:
Las primeras cuatro señales usan formas de onda analógicas NTSC estándar como se describe en las secciones anteriores. Como punto de partida, veamos cómo llegan las señales de transmisión normales a su casa.
Una señal de TV típica como la descrita anteriormente requiere 4 MHz de ancho de banda. En el momento en que agrega sonido, algo llamado banda lateral vestigial y un pequeño espacio de búfer, una señal de TV requiere 6 MHz de ancho de banda. Por lo tanto, la FCC asignó tres bandas de frecuencias en el espectro de radio, divididas en segmentos de 6 MHz, para acomodar los canales de televisión:
La señal de TV compuesta descrita en las secciones anteriores se puede transmitir a su casa en cualquier canal disponible. La señal de video compuesto se modula en amplitud en la frecuencia apropiada y luego el sonido se modula en frecuencia (+/- 25 KHz) como una señal separada.
A la izquierda de la portadora de video se encuentra la banda lateral inferior vestigial (0,75 MHz), ya la derecha se encuentra la banda lateral superior completa (4 MHz). La señal de sonido se centra en 5,75 MHz. Como ejemplo, un programa transmitido en el canal 2 tiene su portadora de video en 55,25 MHz y su portadora de sonido en 59,75 MHz. El sintonizador de su televisor, cuando está sintonizado en el canal 2, extrae la señal de video compuesta y la señal de sonido de las ondas de radio que las transmitieron a la antena.
VCR y señales de cable
VCR son esencialmente sus propias pequeñas estaciones de televisión. Casi todas las videograbadoras tienen un interruptor en la parte posterior que le permite seleccionar el canal 3 o 4. La cinta de video contiene una señal de video compuesta y una señal de sonido separada. El VCR tiene un circuito interno que toma las señales de video y sonido de la cinta y las convierte en una señal que, para el televisor, se parece a la señal de transmisión del canal 3 o 4.
El cable en televisión por cable contiene una gran cantidad de canales que se transmiten en el cable. Su proveedor de cable podría simplemente modular los diferentes programas de televisión por cable en todas las frecuencias normales y transmitirlos a su casa a través del cable; entonces, el sintonizador de su televisor aceptaría la señal y no necesitaría una caja de cable. Desafortunadamente, ese enfoque haría que el robo de servicios de cable fuera muy fácil, por lo que las señales están codificadas de maneras divertidas. El decodificador es un decodificador. Selecciona el canal en él, decodifica la señal correcta y luego hace lo mismo que hace una videograbadora para transmitir la señal al televisor en el canal 3 o 4.
Señales de TV Satelital
Sistema satelital de plato pequeño Antenas satelitales de plato grande recoger señales no codificadas o codificadas que los satélites envían a la Tierra. Primero, apunta el plato a un satélite en particular y luego selecciona un canal en particular que está transmitiendo. El decodificador recibe la señal, la decodifica si es necesario y luego la envía al canal 3 o 4.
Sistemas satelitales de plato pequeño son digitales. Los programas de TV se codifican en formato MPEG-2 y se transmiten a la Tierra. El decodificador hace mucho trabajo para decodificar MPEG-2, luego lo convierte en una señal de televisión analógica estándar y la envía a su televisor en el canal 3 o 4. Consulte Cómo funciona la televisión satelital para obtener más información.
Televisión digital
Televisor de plasma Sony Wega XBR de 42" con sintonizador HDTV incorporado El último rumor es TV digital , también conocido como DTV o HDTV (TV de alta definición). DTV usa la codificación MPEG-2 al igual que los sistemas satelitales, pero la televisión digital permite una variedad de formatos de pantalla nuevos y más grandes.
Los formatos incluyen:
Un televisor digital decodifica la señal MPEG-2 y la muestra como lo hace un monitor de computadora, dándole una resolución y estabilidad increíbles. También existe una amplia gama de decodificadores que pueden decodificar la señal digital y convertirla en analógica para mostrarla en un televisor normal. Para obtener más información, consulte Cómo funciona la televisión digital.
Monitores frente a televisores
Su computadora probablemente tiene un "monitor VGA " que se parece mucho a un televisor pero es más pequeño, tiene muchos más píxeles y tiene una pantalla mucho más nítida. El CRT y la electrónica en un monitor son mucho más precisos que los que se requieren en un televisor; un monitor de computadora necesita resoluciones más altas. En Además, el conector de un monitor VGA no acepta una señal compuesta:un conector VGA separa todas las señales para que el monitor pueda interpretarlas con mayor precisión. A continuación se muestra una distribución de pines típica de VGA:
Esta tabla destaca que las señales de los tres haces, así como las señales de sincronización horizontal y vertical, se transmiten por separado. Consulte Cómo funcionan los monitores de computadora para obtener más detalles.
Para obtener más información sobre televisión, tipos de pantallas y temas relacionados, consulte los enlaces en la página siguiente.