Televisão : a tecnologia por detrás do écran Carlos Salema.
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TelevisãoTelevisão: a tecnologia por : a tecnologia por detrás do écrandetrás do écran
Carlos Salema
Culturgest 31.03.99 Televisão: a tecnologia por detrás do écran
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ÍndiceÍndice
IntroduçãoIntrodução DefiniçõesDefinições A tecnologia:A tecnologia:
– Televisão monocromáticaTelevisão monocromática
– Televisão policromáticaTelevisão policromática
O futuroO futuro
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IntroduçãoIntrodução
O que é a televisãoO que é a televisão
O problema da televisãoO problema da televisão
Os condicionalismosOs condicionalismos
A soluçãoA solução
Tipos de televisãoTipos de televisão
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O que é a televisãoO que é a televisão
Transmissão à distância de imagens Transmissão à distância de imagens
em movimento, usando ondas em movimento, usando ondas
electromagnéticaselectromagnéticas
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O problema da televisãoO problema da televisão
Uma imagem em movimento é formada por uma Uma imagem em movimento é formada por uma dupla infinidade de pontos cuja luz e cor variam no dupla infinidade de pontos cuja luz e cor variam no tempo.tempo.
Um sinal eléctrico parece estar limitado a traduzir a Um sinal eléctrico parece estar limitado a traduzir a variação de luz (ou de cor) de um ponto no tempo.variação de luz (ou de cor) de um ponto no tempo.
Será necessária uma dupla infinidade de sinais Será necessária uma dupla infinidade de sinais eléctricos para transmitir televisão?eléctricos para transmitir televisão?
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Os condicionalismosOs condicionalismos
Uma vez que a televisão de destina a obser-Uma vez que a televisão de destina a obser-
vadores humanos podemos tirar partido das vadores humanos podemos tirar partido das
limitações da visão humana no que respeita a:limitações da visão humana no que respeita a:
– Capacidade para identificar detalhesCapacidade para identificar detalhes
– Ilusão de movimentoIlusão de movimento
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A soluçãoA solução
Decompor o movimento num número suficiente de Decompor o movimento num número suficiente de
imagens fixas por unidade de tempo (25 imagens/s)imagens fixas por unidade de tempo (25 imagens/s)
Decompor cada imagem fixa num número elevado Decompor cada imagem fixa num número elevado
de elementos de imagem – de elementos de imagem – pixelspixels – (500 000) – (500 000)
Transmitir numa sequência rápida – Transmitir numa sequência rápida – varrimentovarrimento – as – as
características de luz e cor de cada pixelcaracterísticas de luz e cor de cada pixel
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Tipos de televisãoTipos de televisão
Tipo de informação contida na imagemTipo de informação contida na imagem
– Monocromática, Policromática, Em relevoMonocromática, Policromática, Em relevo
Definição da imagemDefinição da imagem
– Baixa, Média e Alta definiçãoBaixa, Média e Alta definição
Modo de tranmissão:Modo de tranmissão:
– Cabo, Radiodifusão, Radiodifusão via SatéliteCabo, Radiodifusão, Radiodifusão via Satélite
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DefiniçõesDefinições
Factor de formaFactor de forma
VarrimentoVarrimento
Linha, Trama e ImagemLinha, Trama e Imagem
Sinais de vídeo e de sincronismoSinais de vídeo e de sincronismo
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Factor de formaFactor de forma
Tradicional 4:3Tradicional 4:3
Envolvente 16:9
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VarrimentoVarrimento
Progressivo Progressivo
1
2
3
4
5
6
7
8
9
(10)
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VarrimentoVarrimento
EntrelaçadoEntrelaçado
1
2
3
4
5 (5)
(6)6
7
8
9
10
(11)
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Linha, Trama e ImagemLinha, Trama e Imagem
Linha (varrimento horizontal)Linha (varrimento horizontal)– Período útilPeríodo útil 52 52s s
– Retorno horizontalRetorno horizontal 12 12 ss
Trama (conjunto das linhas de Trama (conjunto das linhas de
um varrimento vertical)um varrimento vertical)– – Linhas úteisLinhas úteis 287.5 287.5 18.4 ms18.4 ms
– – Retorno verticalRetorno vertical 25 25 1.6 ms 1.6 ms Imagem (duas tramas)Imagem (duas tramas) 40.0 ms40.0 ms
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Sinal de vídeoSinal de vídeo
t
Branco
Negro
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Sinais de sincronismoSinais de sincronismo
Sincronismo de linhaSincronismo de linha
t
Branco
Negro
t
Branco
Negro
SincronismoSincronismo de trama de trama
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A tecnologiaA tecnologia
Televisão analógicaTelevisão analógica
– MonocromáticaMonocromática
– PolicromáticaPolicromática
Televisão DigitalTelevisão Digital
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Televisão analógica monocromáticaTelevisão analógica monocromática
Sensor de luzSensor de luz
Canhão electrónicoCanhão electrónico
Tubo de câmaraTubo de câmara
Tubo de imagem ou cinescópioTubo de imagem ou cinescópio
ModulaçãoModulação
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Sensor de luzSensor de luz
n
p
˙
n
+ –
+–
Luz
i R
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Canhão electrónico Canhão electrónico
Filamento
Filamento
Cátodo
Wehnelt
Ânodo
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Tubo de câmara Tubo de câmara
Filamento
Filamento
Cátodo
LimitadorÂnodoo
o
oo
o
oAlvo
Blindagem
Wehnelto
Bobine de focagem
Bobine de focagem
Varrimento H
Varrimento H
Varrimento V
Varrimento V
Alinhamento
Alinhamento
Blindagem
Feixe
Objectiva
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Tubo de imagemTubo de imagem
Bobines de deflexão horizontal
Bobines de deflexão vertical
Ânodo
Camadaluminiscente
CátodoWehnelt
Filamento
Grelha
Bobines de deflexão horizontal
Envólucro
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ModulaçãoModulação
Sinal de vídeoSinal de vídeot
y
t
s
Sinal modulado
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Televisão analógica policromáticaTelevisão analógica policromática
FundamentosFundamentos
Compatibilidade com a televisão Compatibilidade com a televisão
monocromáticamonocromática
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Fundamento da televisão policromáticaFundamento da televisão policromática
Somando a luz de 3 fontes de Somando a luz de 3 fontes de cor adequadamente escolhida cor adequadamente escolhida reproduzem-se todas as coresreproduzem-se todas as cores
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Câmara de imagem policromáticaCâmara de imagem policromática
Filtro vermelho
Tubo deimagem verde
Filtro verde
Objectiva
Filtro dicróico azul
Filtro dicróico vermelho
Filtro azulPrisma
Prisma
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Tubo de máscaraTubo de máscara
R G
BR G
B
R G
B
R G
BR G
B
R G
B
"Feixe" azul
Écran
Máscara"Feixe" vermelho
"Feixe" verde
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Compatibilidade com a televisão Compatibilidade com a televisão monocromáticamonocromática
Enviar o sinal de luminância Enviar o sinal de luminância e dois sinais de crominânciae dois sinais de crominância
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Televisão digitalTelevisão digital
FundamentosFundamentos
CompressãoCompressão
NormalizaçãoNormalização
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FundamentosFundamentos
AmostragemAmostragem
QuantificaçãoQuantificação
CodificaçãoCodificação
ModulaçãoModulação
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AmostragemAmostragem
t
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QuantificaçãoQuantificação
Atribuição a cada amostra de um nível Atribuição a cada amostra de um nível
de entre um conjunto finito de níveis de entre um conjunto finito de níveis
(em geral 128 ou 256)(em geral 128 ou 256)
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CodificaçãoCodificação
DecimalDecimal 0, 1, 2,…, 9 0, 1, 2,…, 910, 11, 12,…, 1910, 11, 12,…, 19 . . . . . . . .90, 91, 92,…, 9990, 91, 92,…, 99
100, 101, 102,…,109 100, 101, 102,…,109 Binária Binária 0, 1 0, 1
10, 11 10, 11 100, 101 100, 101
110, 111 110, 111
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CompressãoCompressão
Sinal de televisão (em PCM) tem um ritmo Sinal de televisão (em PCM) tem um ritmo
binário muito elevado binário muito elevado 216 Mbit/s216 Mbit/s
CompressãoCompressão
– MPEG 1 (qualidade VHS)MPEG 1 (qualidade VHS) 1.5 Mbit/s 1.5 Mbit/s
– MPEG 2MPEG 2 5 Mbit/s 5 Mbit/s
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ModulaçãoModulação
0
1 1
0
t
m
s
t
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O futuroO futuro
Televisão de alta definiçãoTelevisão de alta definição
Televisão em 3DTelevisão em 3D
Televisão interactivaTelevisão interactiva