Como Funciona El Televsor

¿Cómo funciona el televisor?

Pregunta: Mateo Taborda, 11 años

Responde: Daniel Velásquez, magíster en Física y especialista en Óptica Técnica

Cuando se hace televisión, se utilizan cámaras que pueden capturar el movimiento y enviar las imágenes a lugares distantes, esto es, a cada uno de los televisores.

El movimiento se captura de forma similar a como se hace en el cine. Una cámara de cine es como una cámara fotográfica que solo registra imágenes estacionarias, donde todo queda congelado. Si somos capaces de tomar muchas imágenes (fotografías), rápidamente, de un objeto que está en movimiento, de modo que salgan 24 o más fotos en un segundo, estas fotos se parecerán mucho entre ellas. Pero si las miramos cuidadosamente, nos daremos cuenta de que entre una y otra foto, los cuerpos se han movido un poco. Si somos capaces de hacer pasar rápidamente estas fotos, esto es, 24 fotos en un segundo, no podremos diferenciar cada una de ellas, sino que más bien, de manera sorprendente, veremos como si los objetos de las fotos se estuvieran moviendo.

Las cámaras de TV son capaces de filmar muchas imágenes rápidamente (30 en 1 segundo) y grabarlas, pero también pueden estar filmando todas estas imágenes y estarlas mandando directamente a los televisores, de manera que en sitios muy alejados puedan estar viendo, con movimiento real, lo que la cámara está filmando.

Para enviar las imágenes capturadas por una cámara de video (señal de TV), se utiliza un principio físico que fue descubierto a finales del siglo XIX: las ondas electromagnéticas.

Lo importante es saber que la señal de televisión, desde que sale de la antena de la estación de TV, se empieza a propagar en todas las direcciones, como una onda, hasta que llega a la antena del televisor. Cuando esto ocurre, podremos ver las imágenes haciendo un proceso contrario al anterior, esto es: la onda EM al llegar a la antena, pondrá a oscilar cargas eléctricas dentro de ella. Esta cargas eléctricas, a través de los circuitos electrónicos del TV, se convierten en señales eléctricas que son enviadas a la pantalla del televisor, donde ahora hay que decodificarlas, para convertirlas nuevamente en luz que represente las imágenes correspondiente a los objetos que fueron registrados por la cámara.

De acuerdo a lo anterior, el televisor realiza principalmente dos funciones:

• La primera es que funciona como receptor que permite captar las señales de TV que vienen en forma de ondas EM, para decodificarlas y permitir retomar las imágenes.

• La segunda es la que se ocupa de convertir señales eléctricas en señales de luz, lo cual posibilita que podamos ver imágenes. Esto ocurre en la pantalla del televisor.

La pantallas más convencionales (televisores gordos), se construyen a partir de un tubo de rayos catódicos (la parte de atrás de la pantalla). En este tubo, lo que se hace es producir electrones (son partículas cargadas negativamente), que pueden viajar muy rápidamente a través de unas placas con campos magnéticos (parecidos a los que producen los imanes). Estas placas cambian la dirección de los electrones, unas en la dirección horizontal y otras en la vertical. De esta manera se puede controlar en qué lugar de la pantalla caen los electrones. La pantalla está cubierta de un material fosforescente (fósforo) que tiene la propiedad de emitir luz cuando un electrón choca en ella.

El dibujo de la imagen se hace punto a punto, dibujando líneas horizontales sucesivas. Esto tiene que hacerse a gran velocidad, de modo que el ojo no pueda ver el proceso de formación de la imagen punto a punto. Además, para que pueda percibirse el movimiento, en la pantalla tienen que producirse 30 imágenes completas por segundo.

Los televisores actuales, conocidos como televisores de plasma o televisores LCD o LED, que son mucho más delgados, trabajan bajo el mismo principio: en cada caso la pantalla está dividida en un número muy grande de pequeños elementos, llamados pixeles, conformando una especie de cuadricula muy fina, de modo que el ojo no es capaz de distinguirlos individualmente. Cada uno de estos pixeles puede producir o dejar pasar cierta cantidad de luz. Así, el conjunto de todos los pixeles conforma la imagen.

FUNCIONAMIENTO DE UN APARATO DE TELEVISIÓN

Un aparato de televisión se puede dividir básicamente en dos partes, a saber: La primera de ellas dedicada a la recepción de la señal y la segunda encargada de producir la imagen y el sonido. El funcionamiento básico de un TV no ha cambiado mucho en los últimos años pero sí los componentes que se utilizan, siendo ahora muchos de ellos circuitos integrados.

Producción de la imagen. La señal de TV

Una vez comprendido el funcionamiento del tubo de rayos catódicos como elemento imprescindible para la formación de imágenes, vamos a ver los mecanismos electrónicos que hacen posible la formación de imágenes en movimiento en la pantalla de la televisión.

Lo más lógico consiste en analizar cómo es una señal de televisión, es decir, cómo se forma y qué características tiene. La transmisión de una señal de televisión en color consiste básicamente en cuatro etapas bien diferenciadas: la primera de ellas es, evidentemente, la captación de una imagen real mediante una cámara adecuada para ello.

La señal de vídeo debe transmitir la información sobre la imagen y sobre el sonido

En este proceso, la luz procedente del exterior es descompuesta en tres tipos de componentes: rojo, azul y verde. A continuación hay que convertir las radiaciones luminosas captadas por la cámara en señales eléctricas llamadas "señales de vídeo". Una vez obtenidas las señales de vídeo, son enviadas al receptor mediante algún tipo de modulación. Por último, habrá que mandar cada una de las señales a su cañón correspondiente, esto es, la señal procedente del componente de luz roja será enviada al cañón rojo, y lo mismo sucede con las señales procedentes del componente de luz azul y del componente de luz verde de la imagen que se quiere reproducir. Paralelamente a este proceso se realiza la transmisión de la señal correspondiente al componente de luz blanca y al de negra de la imagen, con el objeto de poder ser visualizada también en los monitores de blanco y negro que no estén preparados para la reproducción en color. En la actualidad existen diversos sistemas utilizados para llevar a cabo la transmisión de las señales de vídeo, como pueden ser el NTSC, PAL o SECAM.. No obstante, todos han de ser compatibles entre sí ya que, en caso contrario, resultaría bastante incómodo, por no decir inviable, la comercialización de aparatos de televisión donde sólo se pudieran reproducir imágenes captadas por el mismo sistema. Lo mismo que sucede con los TV en color debe ocurrir con los de blanco y negro. Ha de haber una absoluta compatibilidad para poder visualizar imágenes captadas en blanco y negro en un monitor en color, así como poderse ver imágenes captadas por un sistema de color en un monitor de blanco y negro aunque, evidentemente, en este último caso, las imágenes serán vistas en blanco y negro. La idea, por tanto, es que la información contenida en la señal de vídeo ha de ser idéntica en color y en blanco y negro, así como aprovechable en ambos tipos de receptor. La señal de color, llamada "señal de crominancia o de cromo", sólo se aprovechará en el receptor de color, mientras que la de blanco y negro, llamada "señal de luminancia o vídeo", será aprovechada tanto en los monitores de color como en los de blanco y negro.

La señal de vídeo es descompuesta en tres señales distintas: roja, verde y azul

Cada señal es enviada a su cañón correspondiente

Una vez que se ha conseguido la señal de vídeo mediante una cámara, ha de enviarse a un receptor de TV para que pueda ser reproducida. Esto se lleva a cabo modulando con ella una señal de mucha mayor frecuencia llamada portadora de radiofrecuencias. Esta modulación es una modulación en amplitud. Esta señal es recibida por el circuito receptor, el cual está incorporado en el mismo televisor.

Aplicación de la señal de vídeo al T.R.C.

Una vez recogida la señal por el receptor es amplificada por medio de un "amplificador de vídeo". Tras la amplificación de la señal se pasa a aplicar al TRC. Si no se aplicara ningún tipo de señal al cátodo de TRC, éste se encontraría a unos 160V, aproximadamente. La rejilla del mismo está a una tensión menor, ya que la rejilla es negativa respecto al cátodo.

La señal del negro frena el paso de los electrones hacia la pantalla

Si la señal que recibe el TRC es la correspondiente a un negro, se tratará de una tensión alta, ya que en la cámara los tonos oscuros producen tensiones altas. Al ser aplicada esta tensión elevada al TRC, éste aumentará su tensión por encima de los 160V. Este incremento de la tensión provocará que su rejilla sea más negativa con respecto al cátodo y, por tanto, pasarán menos electrones a través del tubo. Al pasar menor número de electrones habrá menor número de choques en la pantalla y, por tanto, la sustancia fluorescente de la pantalla no emitirá tanta luz. Esto se traduce en un punto oscuro en la pantalla.

La señal del blanco facilita el paso de los electrones hacia la pantalla

Por el contrario, los tonos claros provocan una tensión baja que, al ser aplicada al TRC, hacen que la

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