2. Medida de distorsiones

Las distorsiones se pueden clasificar en dos grandes grupos: distorsiones lineales y distorsiones no lineales.

Las distorsiones lineales se producen en los sistemas lineales y no tienen relación con la amplitud de la señal. Las distorsiones no lineales se producen en los sistemas no lineales y se originan porque su función de transferencia no es lineal, por lo tanto la distorsion que sufra una señal depende de su amplitud.

2.1 Distorsiones lineales

Las distorsiones lineales son debidas a la limitación o deformación de la banda de paso del sistema de transmisión y afectan a la respuesta amplitud/frecuencia y fase/frecuencia.

Las distorsiones lineales más significativas se pueden clasificar según la siguiente figura.

Distorsiones lineales

En función del tiempo

-Distorsión de la señal de luminancia

Distorsión de señales de larga duración

Distorsión de señales de duración de una trama

Distorsión de señales con la duración de una línea

Distorsión de señales con la duración de corta duración

-Distorsión de la señal de crominancia

-Falta de uniformidad entre luminancia y crominancia

Desigualdad de ganancia

Desigualdad del tiempo de transmisión

En función de la frecuencia

Distorsión amplitud/frecuencia

Distorsión retardo de grupo/frecuencia

2.1.1 Distorsiones de señales de larga duración

Este tipo de distorsión suele producir oscilaciones amortiguadas de muy baja frecuencia. Para poder observar este tipo de distorsión se utiliza una señal de pruebas que dura un campo y esta formada por líneas de color blanco durante medio campo y líneas de color negro durante el otro medio campo.

Figura 2.1 señal de larga duración y distorsión que se produce

En la figura 2.1 se puede ver la señal que se utiliza y la distorsión que se produce en este tipo de señales. Este tipo de señal no se inserta en la señal de televisión.

2.1.2 Distorsiones de señales con la duración de una trama

Este tipo de distorsión es equivalente a la distorsión que se produce en señales de larga duración pero fijando el periodo de la señal a una trama. Para observar este tipo de distorsión se emplea la misma señal de pruebas que en el caso anterior de señales de larga duración pero acotándolas a la duración de una trama.

2.1.3 Distorsiones de señales con la duración de una línea.

Para medir esta clase de distorsiones se emplea la barra de 10µs de la línea Test 17 y para medir esta distorsión habrá que observar la inclinación de la barra de luminancia.

Para realizar esta medida se halla la diferencia entre el punto mas alto y el punto mas bajo de la barra de luminancia, pero en vez de tomar como punto mas alto y mas bajo los flancos de la barra, se toma un punto que se encuentre a 1µs de dichos flancos(puntos a y b de la figura ). La separación entre los puntos de medida será de 7µs.

La ecuación que establece la distorsión será:

Según la recomendación CCIR 569 esta distorsión se considera positiva si la inclinación de la barra es ascendente, como se muestra en la figura 2.2 y negativa si la inclinación de la barra es descendente.

Figura 2.2 Medida de la distorsión de la forma de onda en el periodo de una línea

2.1.4 distorsión de señales de corta duración

Este tipo de distorsiones setan determinadas por la frecuencia de corte del sistema de televisión. Para medir este tipo de distorsión se emplea una barra de luminancia de 10µs y el impulso 2T. Ambas señales se encuentran en la línea 17.

La forma de medir esta distorsión consiste en observar la disminución del impulso 2T comparándolo con la amplitud de la barra de luminancia. En la figura 2.3 se observa la forma de medir este tipo de distorsión.

La ecuación que expresa la distorsión será:

Figura 2.3 distorsión de una señal de corta duración

Este tipo de distorsión provoca pérdidas de la definición en la imagen, ya que los detalles finos se ven atenuados. Si la distorsión se produce en la base de pulso provoca deformaciones en las transiciones horizontales y aparecen líneas estrechas. Este fenómeno se conoce como contorneo y suele ser especialmente visible en pequeños caracteres como letras y números…

2.1.5 Distorsión de la señal de crominancia

La distorsión de la señal de crominancia se define como la modificación de la forma de onda de la envolvente y de la fase de la subportadora modulada. En la figura 2.4 se puede observar este tipo de distorsión.

Figura 2.4 distorsión de la señal de crominancia

Esta distorsión no es necesario medirla, puesto que la experiencia ha demostrado que no es una distorsión independiente, de forma que si todas las demás distorsiones no existiesen tampoco existiría esta distorsión.

2.1.6 desigualdad de ganancia de luminancia-crominancia

En los sistemas de televisión PAL y NTSC es importante que la relación de amplitud entre señal de crominancia y luminancia sea correcta para que el color de la imagen sea correcto. Si alguna de las señales varia, se alterara la imagen que se observa en los monitores de televisión al recibir la señal de televisión.

Para medir esta distorsión se utiliza el impulso 20T de la línea 17 y dependiendo de cual sea la ganancia mas alta, la representación de esta señal será difrente. Si es mayor la ganancia de la señal de crominancia, el aspecto de la señal será como la figura 2.5 a) y si es mayor la ganancia de la señal de luminancia su aspecto será como la figura 2.5 b).

G. Crominancia > G. luminancia G. Crominancia < G. luminancia

Figura 2.5. Distorsión de desigualdad de ganancia luminancia y crominancia

Si se produce un incremento de ganancia en la señal de crominancia se provoca un incremento de saturación en los colores y si la ganancia de luminancia es mayor se provoca una pérdida de la saturación.

Esta pérdida de saturación provoca un efecto pastel porque desaparecen los colores brillantes. Por el contrario un aumento de la saturación suele percibirse sobre todo en los colores rojos.

2.1.7 Desigualdad de retardo luminancia-crominancia

También es importante que los retardos que sufren las señales de crominancia y luminancia sean iguales, de lo contrario se producirán franjas de color debido a errores de coincidencia cromática. Resulta esencial que las señales de prueba que se transmiten para comprobar el canal de crominancia lleven información de luminancia.

Para medir este tipo de distorsión también se utiliza el impulso 20T de la línea 17 y dependiendo de que señal este mas retardada la forma de onda que se observará en los equipos de medida será la de la figura 2.6. Si es mayor el retardo de la señal de crominancia se observara una señal como la que se puede ver en la figura 2.6 a) y si es mayor el retardo de la señal de luminancia la señal que se observara será la representada en la figura 2.6 b).

Figura 2.6. Distorsión de desigualdad de retardo luminancia-crominancia

Este tipo de distorsión provoca una sobreimpresión desplazada hacia la derecha de la información de crominancia sobre la luminancia.

2.1.8. Distorsión amplitud/frecuencia.

Este tipo de distorsión se produce porque el sistema no tiene una ganancia constante para todo en ancho de banda de la señal de televisión.

Este tipo de distorsión se puede medir con la señal multiburst de la línea 18 que consta de seis paquetes de frecuencias con los que se puede medir la ganancia en esas frecuencias.

2.1.9. Distorsión retardo de grupo/frecuencia

Para medir esta distorsión se emplea la misma señal multiburst que se utiliza para medir la distorsión ganancia/frecuencia, puesto que es la única señal que contiene una gama amplia de frecuencias.

La medida de los retardos de cada una de las frecuencia exige la utilización de un equipo especial para medir las fases de llegada de cada uno de los paquetes de frecuencia. En la señal original las fases de todas las frecuencias es cero.

2.2. Distorsiones no lineales

Las distorsiones no lineales se deben a la falta de linealidad de las características de transferencia amplitud/amplitud y amplitud/fase de los elementos activos que se encuentran en la transmisión y recepción de los sistemas de televisión.

Las distorsiones no lineales mas significativas se pueden clasificar según la tabla 2

Tabla 2. Clasificación de las distorsiones no lineales

2.2.1. Distorsión de ganancia diferencial

En términos generales, la ganancia diferencial es el cambio de amplitud de la señal de crominancia en función de la amplitud de la señal de luminancia asociada.

En este tipo de distorsión en los sistemas de televisión PAL y NTSC produce un cambio de la saturación del color si hay cambios de luminancia. El ojo es bastante tolerante ante este tipo de distorsiones.

Si a la entrada del circuito se aplica una subportadora de crominancia de amplitud pequeña y constante, superpuesta a una señal de luminancia, se define este tipo de distorsión como la variación de la amplitud de la subportadora a la salida en función de la amplitud de la señal de luminancia. A esta distorsión se la conoce como ganancia diferencial.

Para medir esta distorsión se utiliza la señal de escalera de luminancia modulada por una subportadora de amplitud constante, esta señal se pasa por un filtro pasa banda centrado en la frecuencia de la subportadora de color. En la figura 2.7 se puede observar este tipo de distorsión.

Figura 2.7. Distorsión de ganancia diferencial

Este tipo de distorsión modifica la saturación de los colores en función del brillo que tengan. Un ejemplo típico que suele observarse cuando se produce esta distorsión es el de un coche con un gran colorido que desplazándose por una zona soleada penetra en una zona de sombra provocando un cambio en el color del coche.

2.2.2. Distorsión no lineal de la amplitud de la señal de crominancia debida a la amplitud de la señal de crominancia

Es la distorsión de la amplitud de la señal de crominancia que introduce un circuito si se producen cambios importantes en la amplitud de la señal subportadora. Este tipo de distorsión se produce durante el proceso de transmisión de señales de televisión a largas distancias y se puede medir con la señal de diferentes amplitudes de la subportadora que hay en la línea

Figura 2.8. Distorsión de amplitud de la señal de crominancia debida a la amplitud de la luminancia

2.2.3. Distorsión de fase diferencial

La fase diferencial es el desplazamiento de las componentes de la subporatdora de color que resultan de un cambio de amplitud en la luminancia asociada.

En el sistema NTSC esta distorsión es muy importante puesto que una variación en el angulo del vector de color representa una alteración del matiz. En el sistema PAL sin embargo, los cambios de fase representa un cambio de la saturación del color.

La forma de comprobar esta distorsión es hallando la diferencia que existe entre la fase de la subportadora superpuesta en el nivel de negro y la fase de esta en los distintos escalones de la escalera de luminancia que hay en la línea test 330. También se pueden observar los cambios en la fase de la subportadora con el vectorscopio.

Figura 2.9. Distorsión de la fase diferencial

2.2.4. Distorsión no lineal de la fase de la señal de crominancia debida a la amplitud de la señal de crominancia

Este tipo de distorsión produce una variación de la fase de l señal de crominancia cuando se producen cambios en la amplitud de la señal de crominancia.

Para medir esta señal se utiliza la escalera de crominancia que hay en la línea 331. La señal de crominancia tiene la misma fase en cada uno de los escalones. Si se produjese este tipo de distorsión se podría detectar observando esta fase al comienzo de los escalones. La distorsión se mide como la variación en grados de las fases de la señal de crominancia de los escalones comparada con el escalón central. En la figura 2.10 se puede observar este tipo de distorsión.

Figura 2.10. Distorsión de la fase de la señal de crominancia debida a la amplitud de la señal de crominancia

2.2.5. Distorsión de amplitud de la señal de luminancia debida a la amplitud de la señal de luminancia

La distorsión no lineal de la señal de luminancia se mide con la señal escalera de luminancia de cinco peldaños que hay en la línea test 17.

Para medir este tipo de distorsión hay que pasar esta señal por un circuito diferenciador para que convierta los escalones en impulsos de amplitud proporcional a la amplitud del escalón. Si la amplitud de los impulsos no es la misma, significa que la señal esta distorsionada. En el caso de que exista distorsión, los valores M y m no serán iguales y la distorsión se define como:

2.2.6. Intermodulación crominancia luminancia

Dela intermodulación crominancia luminancia se puede decir que es lo opuesto a la ganancia diferencial. En este tipo de distorsión se producen cambios en la amplitud de la señal de luminancia en función de la amplitud de la subportadora de crominancia asociada. Este tipo de distorsión esta presente casi siempre en los receptores domésticos de televisión porque se produce en los transmisores de la señal de televisión.

Para medir este tipo de distorsión hay que pasar la señal Test de la línea 331 por un filtro pasa bajo para eliminar la crominancia. A continuación, hay que medir el desplazamiento de la luminancia, se puede observar en la figura 2.11. Si el desplazamiento es hacia abajo el valor será negativo.

Señal después de haber pasado por el filtro de crominancia

Figura 2.11. Distorsión de intermodulación crominancia luminancia