SRTV TELEVISAO MONOCROMATICO

Televisão Monocromática Sistemas de Rádio e Televisão

Bruno A. Moçambique UEM 1

Índice 1. Introdução ................................................................................................................. 2

2. Definação ................................................................. Error! Bookmark not defined. 3. Tipos de televisao ..................................................... Error! Bookmark not defined.

1. Televisão Monocromatica ...................................................................................... 3

Definição ................................................................... Error! Bookmark not defined. 1.1. A formação da imagem na televisão .................................................................. 4

2. Televisão Policromatica ......................................... Error! Bookmark not defined. 3. Conclusão ................................................................. Error! Bookmark not defined. 4. Bibliografia .............................................................................................................. 14



Introdução No presente trabalho iremos falar da televisão mais propriamente quanto ao tipo de

informação contida na imagem, isto é televisão monocromática.

Para abordar este assunto de iremos primeiro falar da formação da imagem. Vamos

falar primeiro do sistema de transformação da luz em sinais eléctricos utilizando o tubo

de imagem, ou Tubo de Raios Catódicos - CRT, que foi o primeiro sistema utilizado,

hoje substituído com muitas vantagens pelo CCD - Charge Couple Device.

Resumo Histórico Em Julho de 1941, a Comissão Federal de Comunicações Norte-Americana,Federal Communications Commission (FCC), autorizou o funcionamento das duas primeiras estações de TV em preto-e-branco nos Estados Unidos. Em 1945, existiam nove estações de televisão autorizadas naquele país, sendo que seis já estavam em funcionamento. Em 1954, foi definida a versão final do sistema norte-americano de TV em cores, sistema National Television System Committee (NTSC). Inicialmente, as transmissões de TV colorida norte-americanas apresentavam problemas de fidelidade das cores. Assim sendo, os países europeus criaram outros sistemas para resolver o referido problema. Na França, surgiu o sistema Sequencial Couleur Avec Mémoire (Secam), e na Alemanha, foi criado o sistema Phase Alternation Line (PAL). Em 1974, o Brasil adoptou o sistema PAL de TV em cores, porém compatível com o sistema de TV preto-e-branco já existente (padrão M).

Televisão é a transmissão à distância de imagens em movimento, usando ondas

electromagnéticas.

A televisão de acordo com a informação pode ser classificada de seguinte maneira:

Quanto ao tipo de informação contida na imagem pode ser: • Monocromático (Y) • Policromático (YUV) • Estereoscópico (2 × YUV) • Multivista (N × YUV)

Quanto à definição da imagem pode ser: • Baixa definição, < 300-400 linhas/imagem • Média definição, 500-600 linhas/imagem



• Alta definição, > 1000 linhas/imagem

Quanto modo de transmissão: • Radiodifusão (terrestre) • Cabo • Satélite • Linha telefónica (XDSL) • Móvel (UMTS)

No presente trabalho iremos nos debruçar acerca da televisão quanto ao tipo de

informação contida na imagem como já nos tínhamos referido acima.

Televisão Monocromática

Monocromia é definida como sendo um tipo de pintura que emprega vários tons de

uma mesma cor, ou podemos dizer que é uma arte feita com uma única cor isto é com

variação de tonalidades.

Também pode se considerar que é a harmonia obtida através da adição gradual de

branco ou preto a uma única cor primaria, secundaria ou terciária.

Mono + Cromia = Uma Cor

Nas escalas monocromáticas as misturas com o preto tornam-se mais escuras e com o

branco ficam mais claras. Na realidade, as coisas, nunca são de uma só matiz ou

tonalidade de cor. As cores recebem influencias da luz, da intensidade, dos reflexos e

também da nossa própria retina.

Em televisão monocromática, a imagem é reproduzida como tons de branco, cinza e

preto



Reprodução da imagem na televisão

A geração de imagens de televisão eram obtidas, inicialmente, através de Tubos de Raios Catódicos - (TRC’s). Os TRC’s, a exemplo do Vidicon e Orticon, é basicamente uma espécie de válvula electrónica de grandes proporções, consistindo de um tubo de vidro, com um canhão de electrões em uma das extremidades, algumas bobinas e grades (para ajuste do feixe de electrões), e na extremidade oposta (à do canhão) uma placa feita de material foto condutor ou foto emissor.

O uso de um ou outro material caracteriza o tipo de tecnologia da vídeo câmara: Orticon que usa foto emissão, Vidicon ou Pumblicon que usam foto condução. Utilizaremos aqui o exemplo do tubo Vidicon para explicar o funcionamento básico deste dispositivo.

Fig. 1. Tubo de raios catódicos

Funcionamento

Uma das faces da placa fotocondutora é varrida pelo feixe eletrônico que divide a extensão da mesma em 525 linhas horizontais, a outra face recebe os raios de luz vindos do objeto cuja imagem será captada. Como a placa é fotocondutora, as variações de incidência de luz provocarão variações de resistência elétrica em toda a extensão da mesma, formando um imagem "resistiva" do objeto alvo. Por isso, a medida que o feixe de elétrons varre a face da placa e para cada ponto encontrado sobre esta, é estabelecida uma corrente elétrica (em direção à tensão positiva - figura 2) que varia em função da resistência elétrica do ponto que sofre a ação do feixe naquele momento. Essas correntes passam por um resistor de carga que gera uma



queda de tensão, que por sua vez constituirá o desejado sinal de vídeo, ou seja o conjunto de sinais elétricos que representarão a imagem do objeto.

Há circuitos adicionais ao TRC que controlam a varredura do feixe de elétrons sobre a placa alvo (figura 3), além disso, há outros circuitos que geram um sinal elétrico linear acrescido de informações, tais como sincronismo vertical e horizontal, os quais permitirão a reconstrução bidimensional da imagem na tela de um monitor.

Transmissão Monocromática de banda lateral Residual (vestigial)

A modulação de amplitude de sinal de imagem de televisão monocromática implica a

transmissão de uma banda ampla de frequências de modulação. Em muitos sistemas

actuais de televisão, para transmissão de informação de imagem preto e branco, o

sinal de imagem contem frequências de modulação tão altas como 4.5 MHz

aproximadamente. Para transmitir estas informações por modulação de amplitude

convencional banda lateral dupla seria necessário usar um canal de transmissão cuja

largura de banda fosse de 9MHz aproximadamente para cada estação emissora de TV.

Usando esta modulação, para além de gasto de potência durante a transmissão, faz

com que uma única emissora ocupe uma larga faixa espectral para operar o que reduz

consideravelmente o número de estações a serem licenciadas.

Como foi dito antes, a transmissão de banda lateral residual (VSB) permitirá transmitir a

mesma informação em um canal de 4.5MHz de largura de banda e constitui uma

solução prática de compromisso entre a transmissão de banda lateral dupla e da banda

lateral única.

A figura que segue mostra as características de banda lateral residual normalizada

implementada em todas emissoras de televisão monocromática (preto e branco).

A componente da frequência portadora de imagem está separada 1.25MHz do extremo

inferior do canal.

Todas componentes de frequência lateral superior produzidas pelas frequências de

modulação de vídeo de 4MHz aproximadamente são transmitidas com uma amplitude

normal. A s frequências mais altas produzidas pelo sinal de vídeo são eliminadas a fim

de evitar a interferência com sinais de som associados.



Fig. 2. Característica de transmissão de banda lateral residual (preto e branco)

implementada nos estados Unidos para transmissão de informação de imagem.

Varredura

Uma varredura de quadriculação (raster scan), ou simplesmente varredura de imagem, nada mais é do que o processo padrão para a detecção e reconstrução da imagem na televisão, e são os procedimentos padronizados de armazenamento e da transmissão da imagem usados na maioria de sistemas da imagem em televisão. Numa varredura de quadriculação, uma imagem é segmentada (cortada) à partir do canto superior esquerdo em amostras sucessivas chamadas pixéis (elemento de imagem), ou nos elementos de quadro, ao longo das linhas de varredura. Cada linha de varredura pode ser transmitida como ela é lida pela câmara (detector) . Em um monitor de televisão, a linha de varredura é deflexionada para trás para uma linha através de uma imagem, na mesma ordem. Após cada linha de varredura, a posição da linha de varredura é deflexionada, tipicamente para baixo, através de um processo conhecido como a exploração vertical, e uma linha de varredura seguinte é detectada, transmitida, armazenada, recuperada, ou apresentada. Esta reconstrução dos pixéis (elementos de imagem) por fileiras é conhecida como ordem da quadriculação, ou a ordem da varredura de quadriculação (raster scan).

Indicar ou capturar uma imagem de vídeo linha por linha. Os monitores de tv’s (e os de computador) usam este método, através do qual os electrões são irradiados (feito a varredura) no fósforo que reveste na tela uma linha em um movimento da esquerda para a direita começando pelo canto superior esquerdo. Na extremidade [direita] da



linha, o feixe é desligado e movido para trás para a esquerda traçando uma linha, denominada de “retraço horizontal.” Quando o canto inferior-direito é alcançado, o injector está retornado ao canto superior-esquerdo, denominado “retraço vertical.”

Fig.3. Traçado da varredura de quadriculação Começando pelo alto-esquerdo da tela e indo ao fundo-direito, o feixe de elétron é deflexionado em uma linha em um momento (1), a seguir desligado para ir para trás à linha seguinte (2), a seguir fora uma vez outra vez para ir backup ao alto (3).

Modulação negativa

O sinal é codificado dedicando a gama entre 0 e 33% do nível máximo ao sincronismo e restante gama à informação de luminância, com o preto nos 33% e o branco nos 100%do nível máximo.

A modulação negativa garante uma maior protecção em termos de relação sinal/ruído aos impulsos de sincronismo e a menor distorção do sinal associada à saturação do modulador ou amplificador (pontos pretos em vez de pontos brancos).



Fig.4. Modulaçao

Receptores de Televisão Monocromático

Os receptores de TV e super-heterodinos de MA tem muitos circuitos comuns, alguns

dos quais incluem um amplificadores, conversores, osciladores, detectores. O receptor

de televisão incluem os circuitos de sincronismo, varreduras e de alta tensão.

Os estágios de um receptor preto-e-branco típico estão mostrados na figura7 abaixo,

com as setas indicando o fluxo do sinal para produzir duas saídas, uma imagem no

tubo de raios catódicos ( TRC ) e som no alto-falante. As funções dos estágios são

resumidamente descritas na tabela 2.



Fig.5. Diagrama de blocos de um receptor de TV monocromático Tabela 1: Funções dos estágios do receptor monocromático

Estágio Função Observações

Varredura vertical (oscilador

vertical e amplificadores)

Gera e amplifica a tensão de

deflexão vertical

Deflexão vertida do feixe do

TRC para desenvolver um

frame

Varredura horizontal

(oscilador horizontal e

amplificadores)

Gera e amplifica a tensão de

deflexão horizontal

Deflexão horizontal do feixe

do TRC para desenvolver

um frame

Sincronismo Amplifica e separa os pulsos de

sinc. vertical e horizontal do sinal

de vídeo

Sincronizar a deflexão do

feixe com o sinal de vídeo

Controlo automático de

frequência (CAF)

Os os pulsos de sincronismo

horizontal para controlar o

oscilador horizontal

Para controlo preciso de

sincronismo horizontal

Alta tensão (HV) Produz corrente de feixe do TRC É desenvolvida a partir do

amplificador de saída

horizontal

Fonte de alimentação de Fonte primaria de potência para



baixa tensão

( LVPS)

todos estágios

Sintonizadores ( VHF e UHF) Selecciona o canal desejado e

converte sinais do RF para FI

Pastilha de FI de vídeo Amplifica o sinal de FI proveniente

dos sintonizadores

De resson6ancia fixa em

uma frequ6encia tanto para

os sinais de som quanto

para os de vídeo

Detector (demodulador de

vídeo)

Recupera o sinal de vídeo da

portadora de FI

Amplificador de vídeo Amplifica o sinal de vídeo Modula em intensidade a

corrente de faixa do TRC e

cria uma imagem de cada

(tomada de vista)

Tubo de imagem TRC Converte sinais de vídeo em

imagens

Pastilha de FI de som Amplifica o sinal de FI de som

oriundo da tomada de som na

secção de vídeo

Detector ( demodulador) de

som

Recupera o sinal de áudio da

portadora de FI modulada em

frequência

Amplificador de áudio Amplifica o sinal para excitar o

alto-falante

Alto-falante Converte o sinal de AF em som

audível

Controlo automático de

ganho (CAG)

Mantém constantes os níveis de

imagem e som

Regula o ganho dos

estágios de RF-FI



Tabela 2: Características dos principais padrões de Televisão Monocromática

(Preto e Branco).

Padrão Características

B E G H I L M N

Nº de linhas 625 819 625 625 625 625 525 625

Frequência de varredura Vertical (Hz)

50 50 50 50 50 50 60 50

Frequência de Varredura Horizontal (Hz)

15625 20475 15625 15625 15625 15625 15750 15625

Máxima

frequência de

Vídeo (MHz)

5 10 5 5 5,5 6 4,2 4,2

Largura de

Faixa de

RF (MHz)

7 14 8 8 8 8 6 6

(Ps-Pv) (MHz) 5,5 11,15 5,5 5,5 6 6,5 4,5 4,5

Largura de faixa Banda Lateral Residual (MHz)

0,75 2 0,75 1,25 1,25 1,25 0,75 0,75

Tipo de

Modulação da portadora de Vídeo.

AMVSB

AMVSB

AMVSB

AMVSB

AMVSB

AMVSB

AMVSB

AMVSB



Tipo de

Modulação da portadora de SOM.

FM AM FM FM FM FM FM FM

Relação entre as potências transmitidas dos sinais

de RF de vídeo e SOM.

10/1

4/1

10/1

5/1

5/1

8/1

10/1

10/1



Conclusão Em televisão monocromática, a imagem é reproduzida como tons de branco, cinza e

preto.

Para a reprodução de imagem usa se tubo de imagem cinescópio que e semelhante

ao tubo de raios catódicos TRC, cuja função é de controlar e regular a intensidade do

feixe de electrões emitido pelo cátodo.



Bibliografia

• BALAN, Willians Cerozzi. Iluminação para TV. Maringá, Departamento de

Engenharia da Rede Paranaense de Televisão, 1984.

• FARIA, Nelson. Sistema de TV. São Paulo, Departamento de Engenharia da

Rede Globo, 1985.

• SENATORI, Nelson et SUKYS, Francisco. Introdução à Televisão e ao Sistema PAL-M. Rio de Janeiro, Guanabara Dois, 1984.

• www.phph.com.br/comunicações/modulação-am.html

• www.qsl.net/py4zbz/teoria.html.

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