La televisió és un sistema per a la transmissió i recepció d'imatges en moviment i so a distància.
Aquesta transmissió pot ser efectuada mitjançant ones de radio o per xarxes especialitzades de televisió per cable. El receptor dels senyals és el televisor.
La paraula "televisió" és un híbrid de la veu grega "Tele" (distància) i la llatina "visio" (visió). El terme televisió es refereix a tots els aspectes de transmissió i programació de televisió. De vegades s'abreuja com TV. Aquest terme va ser utilitzat per primera vegada en 1900 per Constantin Perski al Congrés Internacional d'Electricitat de París (CIEP).
El Dia Mundial de la Televisió se celebra el 21 de novembre en commemoració de la data en què es va celebrar en 1996 el primer Fòrum Mundial de Televisió en les Nacions Unides.
Els primers intents de transmetre imatges a distància es realitzen mitjançant la electricitat i sistemes mecànics. La electricitat exercia com a mitjà d'unió entre els punts i servia per realitzar la captació i recepció de la imatge, els mitjans mecànics efectuaven les tasques de moviments per realitzar els escombratges i descomposició seqüencial de la imatge a transmetre. Per 1884 van aparèixer els primers sistemes de transmissió, mapes escrits i fotografies anomenats telefotos. En aquests primers aparells s'utilitzava la diferència de resistència per realitzar la captació.
El desenvolupament de les cèl·lules fotosensibles de seleni, en les quals el seu resistividad varia segons la quantitat de llum que incideixi en elles, el sistema es va perfeccionar fins a tal punt que en 1927 es va establir un servei regular de transmissió de telefotografía entre Londres i Nova York. Les ones de ràdio aviat van substituir als cables de coure, encara que mai van arribar a eliminar-los per complet, sobretot en els serveis punt a punt.
El desenvolupament de la telefotografía va aconseguir el seu cim amb els teleinscriptores, i el seu sistema de transmissió. Aquests aparells permetien rebre el periòdic diari a casa del client, mitjançant la impressió del mateix que es cap a des d'una emissora especialitzada.
Fins a la dècada dels anys 80 del segle XX es van venir utilitzant sistemes de telefoto per a la transmissió de fotografies destinats als mitjans de comunicació.
La imatge en moviment és el que caracteritza a la televisió. Els primers desenvolupaments els van realitzar els francesos Rionoux i Fournier en 1906. Aquests van desenvolupar una matriu de cèl·lules fotosensibles que connectaven, al principi una a una, amb una altra matriu de lamparillas. A cada cèl·lula de l'emissor li corresponia una lamparilla en el receptor.
Aviat es van substituir els nombrosos cables per un únic parell. Per a això es va utilitzar un sistema de commutació que anava posant cada cèl·lula en cada instant en contacte amb cada llum. El problema va ser la sincronització d'ambdós commutadors, així com la velocitat a la qual devien girar per aconseguir una imatge completa que fos percebuda per l'ull com a tal.
La necessitat d'enviar la informació de la imatge en sèrie, és a dir utilitzant solament una via com en el cas de la matriu fotosensible, es va acceptar ràpidament. De seguida es van desenvolupar sistemes d'exploració, també cridats de desintegració, de la imatge. Es van desenvolupar sistemes mecànics i elèctrics.
En 1884 Paul Nipkow dissenya i patenta l'anomenat disc de Nipkow, un projecte de televisió que no podria portar-se a la pràctica. En 1910, el disc de Nipkow va ser utilitzat en el desenvolupament dels sistemes de televisió dels inicis del segle XX i en 1925, el 25 de març, l'inventor escocès John Logie Baird efectua la primera experiència real utilitzant dos discos, un en l'emissor i un altre en el receptor, que estaven units al mateix eix perquè el seu gir fos síncron i separats 2m. Es va transmetre un cap d'un maniquí amb una definició de 28 línies i una freqüència de quadre de 14 quadres per segon.
Baird va oferir la primera demostració pública del funcionament d'un sistema de televisió als membres de la Royal Institution i a un periodista el 26 de gener de 1926 en el seu laboratori de Londres. En 1927, Baird va transmetre un senyal a 438 milles a través d'una línia de telèfon entre Londres i Glasgow.
Aquest disc permet la realització d'un escombratge seqüencial de la imatge mitjançant una sèrie d'orificis realitzats en el mateix. Cada orifici, que en teoria hagués de tenir una grandària infinitessimal i en la practica era de 1mm, escombrava una línia de la imatge i com aquests, els forats, estaven lleugerament desplaçats, acabaven realitzant l'escombratge total de la mateixa. El nombre de línies que es van adoptar va ser de 30 però això no va donar els resultats desitjats, la qualitat de la imatge no resultava satisfactòria.
En 1928 Baird funda la companyia Baird TV Development Co per explotar comercialment la TV. Aquesta empresa va aconseguir el primer senyal de televisió transatlàntica entre Londres i Nova York. Aquest mateix any Paul Nipkow veu en la Exposició de radi de Berlín un sistema de televisió funcionant perfectament basat en el seu invent amb el seu nom al peu del mateix. En 1929 es comencen les emissions regulars a Londres i Berlín basades en el sistema Nipkow Baird, que emetia en banda mitjana de ràdio.
Es van desenvolupar altres exploradors mecànics com el qual va realitzar la casa Telefunken, que va donar bons resultats, però que era molt complex i constava d'un cilindre amb forats que tenien una lent cadascun d'ells.
La formació de la imatge en la recepció es realitzava mitjançant el mateix principi que utilitzava en la captació. Un altre disc similar, girant síncronamente, era utilitzat per mirar a través d'ell un llum de neó la lluminositat del qual corresponia a la llum captada en aquest punt de la imatge. Aquest sistema, per la minúscula grandària de l'àrea de formació de la imatge, no va tenir molt èxit, ja que únicament permetia que aquesta fos vista per una persona, tot i que es va intentar engrandir la imatge mitjançant la utilització de lents. Es van desenvolupar sistemes basats en cinta en comptes de discos i també es va desenvolupar, que va ser el que va aconseguir resoldre el problema de la grandària de la imatge, un sistema de miralls muntats en un tambor que realitzaven la presentació en una pantalla. Per a això el tambor tenia els miralls lleugerament inclinats, col·locats helicoïdalment. Aquest tambor és conegut com la roda de Weiller. Per al desenvolupament pràctic d'aquests televisors va ser necessària la substitució del llum de neó, que no donava la lluminositat suficient, per altres mètodes, i entre ells es va utilitzar el de posar una lampara de descàrrega de gas i fer passar la llum de la mateixa per una cèl·lula de Kerr que regulava el flux lluminós en relació a la tensió que se li aplicava en els seus borns. El desenvolupament complet del sistema es va obtenir amb la utilització de la roda fònica per realitzar el sincronisme entre l'emissor i el receptor.
L'exploració de la imatge, que s'havia desenvolupat de forma progressiva per l'experiències de Senlecq i Nipkow es qüestiona per l'exposició del principi de la exploració entrellaçada desenvolupat per Belin i Toulón. L'exploració entrellaçada solucionava el problema de la persistència de la imatge, les primeres línies traçades es perdien quan encara no s'havien traçat les últimes produint el conegut com a efecte ona. En l'exploració entrellaçada s'exploren primer les línies imparells i després les parells i es realitza el mateix en la presentació de la imatge. Brillounin perfecciona el disc de Nipkow perquè realitzi l'exploració entrellaçada col·locant-li unes lents en els forats augmentant així la lluentor captada.
En 1932 es realitzen les primeres emissions a París. Aquestes emissions tenen una definició de 60 línies però tres anys després s'estaria emetent amb 180. La precarietat de les cèl·lules emprades per a la captació feia que s'hagués d'il·luminar molt intensament les escenes produint moltíssima calor que impedia el desenvolupament del treball en els platons.
La roda fònica va ser el sistema de sincronització mecànic que millors resultats va donar. Consistia en una roda de ferro que tènia tants dents com a forats hi havia en el tambor o disc. La roda i el disc estaven units pel mateix eix. La roda estava enmig de dues bobines que eren recorregudes pel senyal que arribava del emissor. En el centre emissor es donava, al començament de cada forat, principi de cada línia, un pols molt més intens i ampli que les variacions habituals de les cèl·lules captadores, que quan era rebut en el receptor en passar per les bobines fa que la roda faci un pas posicionant el forat que correspon.
En 1937 van començar les transmissions regulars de TV electrònica a França i en el Regne Unit. Això va portar a un ràpid desenvolupament de la indústria televisiva i a un ràpid augment de teleespectadors encara que els televisors eren de pantalla petita i molt cars. Aquestes emissions van ser possibles pel desenvolupament dels següents elements en cada extrem de la cadena.
La implementació de l'anomenat tub de rajos catódicos o tub de Braum, per S. Thomson en 1895 va ser un precedent que tindria gran transcendència en la televisió, si ben no es va poder integrar, a causa de les deficiències tecnològiques, fins a entrat el segle XX i que perdura en els primers anys del segle XXI.
Des dels començaments dels experiments sobre els rajos catódicos fins que el tub es va desenvolupar prou per al seu ús en la televisió van ser necessaris molts avanços en aquesta investigació. Les investigacions de Wehnelt, que va afegir el seu cilindre, els perfeccionaments dels controls electrostàtics i electromagnètics del feix, amb el desenvolupament de les trucades "lents electròniques" de Vichert i els sistemes de deflexión van permetre que l'investigador Holweck desenvolupés el primer tub de Braum destinat a la televisió. Perquè aquest sistema treballés correctament es va haver de construir un emissor especial, aquest emissor ho va realitzar Belin i estava basat en un mirall mòbil i un sistema mecànic per a l'escombratge.
Una vegada resolt el problema de la presentació de la imatge en la recepció quedava per resoldre el de la captació en el emissor. Els exploradors mecànics frenaven l'avanç de la tècnica de la TV. Era evident que el progrés devia venir de la mà de l'electrònica, com en el cas de la recepció. El 27 de gener de 1926, John Logie Baird va fer una demostració davant la Real Institució d'Anglaterra, el captador era mecànic, compost de tres discos i de construcció molt rudimentària. Alfredo Dinsdale ho descriu d'aquesta manera en el seu llibre Televisió:
La primera imatge sobre un tub de rajos catódicos es va formar en 1911 en l'Institut Tecnològic de Sant Petersburg i consistia en unes ratlles blanques sobre fons negre i van ser obtingudes per Boris Rosing en col·laboració amb Zworrykin. La captació es realitzava mitjançant dos tambors de miralls (sistema Weiller) i generava una exploració entrellaçada de 30 línies i 12,5 quadres per segon.
Els senyals de sincronisme eren generades per potenciòmetres units als tambors de miralls que s'aplicaven a les bobines deflexoras del TRC, la intensitat del qual de feix era proporcional a la il·luminació que rebia la cèl·lula fotoelèctrica.
En 1931 Vladimir Kosma Zworykin va desenvolupar el captador electrònic que tant s'esperava, el iconoscopio. Aquest tub electrònic va permetre l'abandó de tots els altres sistemes que es venien utilitzant i va perdurar, amb les seves modificacions, fins a la irrupció dels captadors de CCD's a finals el segle XX.
L'iconoscopio està basat en un mosaic electrònic compost per milers de petites cèl·lules fotoelèctriques independents que es creaven mitjançant la construcció d'un sandwich de tres capes, una molt fina de mica que es recobria en una de les seves cares d'una substància conductora (grafit en pols impalpable o plata) i en l'altra cara una substància fotosensible composta de milers de petits globulitos de plata i òxid de cesi. Aquest mosaic, que era també conegut amb el nom de mosaic electrònic de Zworykin es col·locava dins d'un tub de buit i sobre el mateix es projectava, mitjançant un sistema de lents, la imatge a captar. La lectura de la "imatge electrònica" generada en el mosaic es realitzava amb un feix electrònic que proporcionava als petits condensadors fotoelèctrics els electrons necessaris per a la seva neutralització. Per a això es projecta un feix d'electrons sobre el mosaic, les intensitats generades en cada descàrrega, proporcionals a la càrrega de cada cèl·lula i aquesta a la intensitat de llum d'aquest punt de la imatge passen als circuits amplificadors i d'allí a la cadena de transmissió, després dels diferents processaments precisos per a l'òptim rendiment del sistema de TV.
L'exploració del mosaic pel feix d'electrons es realitzava mitjançant un sistema de deflexión electromagnètic, igual que l'utilitzat en el tub del receptor.
Es van desenvolupar un altre tipus de tubs de càmera com el disector d'imatge de Philo Taylor Farnsworth i després l'Icotrón i el superemitrón, que era un híbrid d'iconoscopio i disector, i al final va aparèixer l'orticón, desenvolupat per la casa RCA i que era molt menor, en grandària, que l'iconoscopio i molt més sensible. Aquest tub va ser el que es va desenvolupar i va perdurar fins a la seva desaparició.
Vladimir Zworykin va realitzar els seus estudis i experiments de l'iconoscopio en la RCA, després de deixar Sant Petersburg i treballant amb Philo Taylor Farnsworth qui ho va acusar de copiar els seus treballs sobre el disector d'imatge.
Els transductors dissenyats van ser la base per a les càmeres de televisió. Aquests equips integraven, i integren, tot el necessari per captar una imatge i transformar-la en un senyal elèctric. El senyal, que conté la informació de la imatge més els polsos necessaris per al sincronisme dels receptors, es denomina senyal de vídeo. Una vegada que s'hagi produït aquest senyal, aquesta pot ser manipulada de diferents formes, fins a la seva emissió per la antena, el sistema de difusió desitjat.
El senyal transducida de la imatge conté la informació d'aquesta, però com hem vist, és necessari, per a la seva recomposició, que hi hagi un perfecte sincronisme entre la deflexión d'exploració i la deflexión en la representació.
L'exploració d'una imatge es realitza mitjançant la seva descomposició, primer en fotogrames als quals es diuen quadres i després en línies, llegint cada quadre. Per determinar el nombre de quadres necessaris perquè es pugui recompondre una imatge en moviment així com el nombre de línies per obtenir una òptima qualitat en la reproducció i l'òptima percepció del color (en la TV en color) es van realitzar nombrosos estudis empírics i científics de l'ull humà i la seva forma de percebre. Es va obtenir que el nombre de quadres devia ser almenys de 24 al segon (després es van emprar per altres raons 25 i 30) i que el nombre de línies devia ser superior a les 300.
El senyal de vídeo la componen la pròpia informació de la imatge corresponent a cada línia (en el sistema PAL 625 línies i en el NTSC 525 per cada quadre) agrupades en dos grups, les línies imparells i les parells de cada quadre, a cadascun d'aquests grups de línies se'ls denomina camp (en el sistema PAL s'usen 25 quadres per segon mentre que en el sistema NTSC 30). A aquesta informació cal afegir la de sincronisme, tant de quadre com de línia, això és, tant vertical com a horitzontal. En estar el quadre dividit en dos camps tenim per cada quadre un sincronisme vertical que ens assenyala el començament i el tipus de camp, és a dir, quan comença el camp imparell i quan comença el camp parell. Al començament de cada línia s'afegeix el pols de sincronisme de línia o horitzontal (modernament amb la TV en color també s'afegeix informació sobre la sincronia del color).
La codificació de la imatge es realitza entre 0V per al negre i 0,7V per al blanc. Per als sincronismes s'incorporen polsos de -0,3V, la qual cosa dóna una amplitud total de la forma d'ona de vídeo de 1V. Els sincronismes verticals estan constituïts per una sèrie de polsos de -0,3V que proporcionen informació sobre el tipus de camp i igualen els temps de cadascun d'ells.
El so, anomenat àudio, és tractat per separat en tota la cadena de producció i després s'emet al costat del vídeo en una portadora situada al costat de l'encarregada de transportar la imatge.
En 1945 s'estableixen les normes CCIR que regulen l'exploració, modulació i transmissió del senyal de TV. Hi havia multitud de sistemes que tenien resolucions molt diferents, des de 400 línies a fins a més d'1.000. Això produïa diferents amples de banda en les transicions. A poc a poc es van ser concentrant en dos sistemes, el de 512 línies, adoptat per EUA i el de 625 línies, adoptat per Europa (Espanya va adoptar les 625 línies en 1956). També es va adoptar molt ràpid el format de 4/3 per a la relació d'aspecte de la imatge.
És a mitjan el segle XX on la televisió es converteix en bandera tecnològica dels països i cadascun d'ells va desenvolupant els seus sistemes de TV nacionals i privats. En 1953 es crea Eurovisió que associa a diversos països d'Europa connectant els seus sistemes de TV mitjançant enllaços de microones. Uns anys més tard, en 1960, es crea Mundovisión que comença a realitzar enllaços amb satèl·lits geoestacionarios cobrint tothom.
La producció de televisió es va desenvolupar amb els avanços tècnics que van permetre l'enregistrament dels senyals de vídeo i àudio. Això va permetre la realització de programes gravats que podrien ser emmagatzemats i emesos posteriorment. A la fi dels anys 50 del segle XX es van desenvolupar els primers magnetoscopios i les càmeres amb òptiques intercanviables que giraven en una torreta davant del tub d'imatge. Aquests avanços, juntament amb els desenvolupaments de les màquines necessàries per a la barreja i generació electrònica d'altres fonts, van permetre un desenvolupament molt alt de la producció.
En els anys 70 es van implementar les òptiques Zoom i es van començar a desenvolupar magnetoscopios més petits que permetien l'enregistrament de les notícies en el camp. Van néixer els equips periodisme electrònic o ENG. Poc després es va començar a desenvolupar equips basats en la digitalització del senyal de vídeo i en la generació digital de senyals, van néixer d'aquests desenvolupaments els efectes digitals i les paletes gràfiques. Alhora que el control de les màquines permetia el muntatge de sales de postproducció que, combinant diversos elements, podien realitzar programes complexos.
El desenvolupament de la televisió no es va parar amb la transmissió de la imatge i el so. Aviat es va veure l'avantatge d'utilitzar el canal per donar altres serveis. En aquesta filosofia es va implementar, a la fi dels anys 80 del segle XX el teletext que transmet notícies i informació en format de text utilitzant els espais lliures d'informació del senyal de vídeo. També es van implementar sistemes de so millorat, naixent la televisió en estèreo o dual i dotant al so d'una qualitat excepcional, el sistema que va aconseguir imposar-se al mercat va ser el NICAM.
Ja en 1928 es van desenvolupar experiments de la transmissió d'imatges en color. Baird, basant-se en la teoria tricromática de Young, va realitzar experiments amb discos de Nipkow als quals cobria els forats amb filtres vermells, verds i blaus aconseguint emetre les primeres imatges en color el 3 de juliol de 1928. El 17 d'agost de 1940, el mexicà Guillermo González Camarena patenta, a Mèxic i I.O.A, un Sistema Tricromático Seqüencial de Campos. Vuit anys més tard, 1948, Goldmark, basant-se en la idea de Baird i Camarena, va desenvolupar un sistema similar anomenat sistema seqüencial de camps el qual estava compost per una sèrie de filtres de colors vermell, verd i blau que giren anteposant-se al captador i, d'igual forma, en el receptor, s'anteposen a la imatge formada en la pantalla del tub de rajos catódicos. L'èxit va ser tal que la Columbia Broadcasting System ho va adquirir per a les seves transmissions de TV.
El següent pas va ser la transmissió simultània de les imatges de cada color amb el denominat trinoscopio. El trinoscopio ocupava tres vegades més espectre radioelèctric que les emissions monocromàtiques i, damunt, era incompatible amb elles alhora que molt costós.
L'elevat nombre de televisors en blanc i negre va exigir que el sistema de color que es desenvolupés fos compatible amb les emissions monocromes. Aquesta compatibilitat havia de realitzar-se en ambdós sentits, d'emissions en color a recepcions en blanc i negre i d'emissions en monocrom a recepcions en color.
En recerca de la compatibilitat neix el concepte de luminància i de crominancia. La luminància porta la informació de la lluentor, la llum, de la imatge, la qual cosa correspon al blanc i negre, mentre que la crominancia porta la informació del color. Aquests conceptes van ser exposats per Valensi en 1937.
En 1950 la Ràdio Corporation of America, (RCA) desenvolupa un tub d'imatge que portava tres canons electrònics, els tres feixos eren capaços d'impactar en petits punts de fòsfor de colors, anomenats luminóforos, mitjançant la utilització d'una màscara, la Shadow Mask o Trimask. Això permetia prescindir dels tubs trinoscópicos tan engruixats i enutjosos. Els electrons dels feixos en impactar amb els luminóforos emeten una llum del color primari corresponent que mitjançant la barreja additiva genera el color original.
Mentre en el receptor s'implementaven els tres canons corresponents als tres colors primaris en un sol element. En l'emissor (la càmera) es mantenien els tubs separats, un per cada color primari. Per a la separació es fa passar la la llum que conforma la imatge per un prisma dicroic que filtra cada color primari al seu corresponent captador.
El primer sistema de televisió en color ideat que respectava la doble compatibilitat amb la televisió monocroma es va desenvolupar en 1951 per un grup d'enginyers dirigits per Hirsh en els laboratoris de la Hazeltime Corporation en els EUA Aquest sistema va ser adoptat per la Federal Communication Commission d'USA (FCC) i era el NTSC que són les sigles de National Television System Commission. El sistema va tenir èxit i es va estendre per tota Amèrica del Nord i Japó.
Els senyals bàsics que utilitza són la luminància (I), que ens dóna la lluentor i és el que es mostra en els receptors monocroms, i les components de color, els dos senyals diferencia de color, la R-I i B-I (el vermell menys la luminància i el blau menys la luminància). Aquesta doble selecció permet donar un tractament diferenciat al color i a la lluentor. L'ull humà és molt més sensible a les variacions i definició de la lluentor que a les del color, això fa que els amples de banda d'ambdues senyals siguin diferents, la qual cosa facilita la seva transmissió ja que ambdues senyals es deuen implementar en la mateixa banda que el seu ample és ajustat.
El sistema NTSC modula en amplitud a dues portadores de la mateixa freqüència desfasades 90º que després se sumen, modulació QAM o en quadratura. En cadascuna de les portadores es modula una de les diferències de color, l'amplitud del senyal resultant indica la saturació del color i la fase el tint o to del mateix. Aquest senyal es diu de crominancia. Els eixos de modulació estan situats de tal forma que es cuida la circumstància que l'ull és més sensible al color carn, això és que l'eix I s'orienta cap al taronja i el Q cap als magentes. En ser la modulació amb portadora suprimida fa falta manar una salva de la mateixa perquè els generadors del receptor puguin sincronitzar-se amb ella. Aquesta salva o burst sol anar en el pòrtic anterior del pols de sincronisme de línia. El senyal de crominancia se sumeixi a la de luminància component el senyal total de la imatge.
Les modificacions en la fase del senyal de vídeo quan aquesta és transmesa produeixen errors de tint, és a dir de color (canvia el color de la imatge).
El NTSC va ser la base de la qual van partir altres investigadors, principalment europeus. A Alemanya es va desenvolupar, per un equip dirigit per Walter Bruch un sistema que esmenava els errors de fase, aquest sistema és el PAL, Phase Altenating Line.
Per a això la fase de la subportadora s'alterna en cada línia. La subportadora que modula la component R-I, que en PAL es diu V, té una fase de 90º en una línia i de 270º en la següent. Això fa que els errors de fase que es produeixin en la transmissió (i que afecten igual i en el mateix sentit a ambdues línies) es compensin a la representació de la imatge al veure's una línia al costat de l'altra, Si la integració de la imatge per a la correcció del color la realitza el propi ull humà tenim el denominat PAL S (PAL Simple) i si es realitza mitjançant un circuit electrònic el PAL D (PAL Delay, retardat). El PAL va ser proposat com a sistema de color paneuropeo en la Conferència d'Oslo de 1966. Però no es va arribar a un acord i com resultat els països d'Europa Occidental, amb l'excepció de França, van adoptar el PAL mentre que els de Europa Oriental i França el SECAM.
A França es va desenvolupar per l'investigador Henri de France un sistema diferent, el SECAM, « SÉquentiel Couleur À Mémoire » que basa la seva actuació en la transmissió seqüencial de cada component de color modulades en FM de tal forma que en una línia es mana una component i en la següent l'altra component. Després el receptor les combina per deduir el color de la imatge.
Tots els sistemes tenien avantatges i inconvenients. Mentre que el NTSC i el PAL dificultaven l'edició del senyal de vídeo per la seva seqüència de color en quatre i vuit camps, respectivament, el sistema SECAM feia impossible el treball de barreja de senyals de vídeo.
El sistema de televisió de definició estàndard, conegut per la sigles "SD", té, en PAL, una definició de 720x576 píxelés (720 punts horitzontals en cada línia i 576 punts verticals que corresponen a les línies actives del PAL) això fa que una imatge en PAL tingui un total de 414.720 píxels. En NSTC es mantenen els punts per línia però el nombre de línies actives és solament de 525 el que dóna un total de píxels de 388.800 sent els píxels lleument amples en PAL i lleument alts en NSTC.
S'han desenvolupat 28 sistemes diferents de televisió d'alta definició. Hi ha diferències quant a relació de quadres, nombre de línies i píxels i forma d'escombratge. Tots ells es poden agrupar en quatre grans grups dels quals dos ja han quedat obsolets (els referents a les normes de la SMPTE 295M, 240M i 260M) mantenint-se altres dues que difereixen, fonamentalment, en el nombre de línies actives, un de 1080 línies actives (SMPT 274M) i l'altre de 720 línies actives (SMPT 269M).
En el primer dels grups, amb 1080 línies actives, es donen diferències de freqüència de quadre i de mostres per línia (encara que el nombre de mostres per temps actiu de línia es manté en 1.920) també la forma d'escombratge canvia, hi ha escombratge progressiu o entrellaçat. De la mateixa forma ocorre en el segon grup, on les línies actives són 720 tenint 1280 mostres per temps de línia actiu. En aquest cas la forma d'escombratge és sempre progressiva.
En el sistema d'HD de 1080 línies i 1.920 mostres per línia tenim 2.073.600 píxels en la imatge i en el sistema d'HD de 720 línies i 1.280 mostres per línies tenim 921.600 píxels en la pantalla. En relació amb els sistemes convencionals hem de la resolució del sistema de 1080 línies és 5 vegades major que el del PAL i cinc vegades i mitjana que el del NTSC. Amb el sistema d'HD de 720 línies és un 50% major que en PAL i un 66% major que en NTSC.[1]
L'alta resolució requereix també una redifinición del espai de color canviant el triangle de gamut.
En la dècada de els 90 del segle XX es van començar a desenvolupar els sistemes de televisió d'alta definició tots aquests sistemes, en principi analògics, augmentaven el nombre de línies de la imatge i canviaven la relació d'aspecte passant del format utilitzat fins llavors, relació d'aspecte 4/3, a un format més apaisado de 16/9. Aquest nou format, més agradable a la vista es va establir com a estàndard fins i tot en emissions de definició estàndard.
La relació d'aspecte s'expressa per l'amplària de la pantalla en relació a l'altura. El format estàndard fins a aquest moment tenia una relació d'aspecte de 4/3. L'adoptat és de 16/9. La compatibilitat entre ambdues relacions d'aspecte es pot realitzar de diferents formes.
Una imatge de 4/3 que es vagi a veure en una pantalla de 16/9 pot presentar-se de tres formes diferents:
Una imatge de 16/9 que es vagi a veure en una pantalla de 4/3, de forma similar, té tres formes de veure's:
A Europa Occidental, i on el sistema de televisió de la majoria dels països és el PAL, es va desenvolupar, amb suport de la Unió Europea, un format a cavall entre l'alta definició i la definició estàndard. Aquest format va rebre el nom de PALplus i encara que va ser recolzat per l'administració no va aconseguir quallar.
El PALplus va ser una extensió del PAL per transmetre imatges de 16/9 sense haver de perdre resolució vertical. En un televisor normal es rep una imatge d'apaisada amb franges negres a dalt i a baix de la mateixa (letterbox) de 432 línies actives. El PALplus manava informació addicional per emplenar les franges negres arribant a 576 línies de resolució vertical. Mitjançant senyals auxiliars que anaven en les línies de l'interval de sincronisme vertical es comandava al receptor PALplus indicant-li si la captació havia estat realitzada en escombratge progressiu o entrellaçat. El sistema es va ampliar amb l'anomenat "Colorplus" que millorava la decodificación del color.
A la fi dels anys 80 del segle XX es van començar a desenvolupar sistemes de digitalització. La digitalització en la televisió té dues parts ben diferenciades. D'una banda està la digitalització de la producció i per l'altre la de la transmissió.
Quant a la producció es van desenvolupar diversos sistemes de digitalització. Els primers d'ells estaven basats en la digitalització del senyal compost de vídeo que no van tenir èxit. El plantejament de digitalitzar les components del senyal de vídeo, és a dir la luminància i les diferències de color, va ser el que va resultar més idoni. Al principi es van desenvolupar els sistemes de senyals en paral·lel, amb gruixuts cables que precisaven d'un fil per a cada bit, aviat es va substituir aquest cable per la transmissió multiplexada en temps de les paraules corresponents a cadascuna de les components del senyal, a més aquest sistema va permetre incloure l'àudio, embevent-ho en la informació transmesa, i una altra sèrie d'utilitats.
Per al manteniment de la qualitat necessària per a la producció de TV es va desenvolupar la norma de Qualitat Estudio CCIR-601. Mentre que es va permetre el desenvolupament d'altres normes menys exigents per al camp de les produccions lleugeres (EFP) i el periodisme electrònic (ENG).
La diferència entre ambdós camps, el de la producció en qualitat d'estudi i la d'en qualitat d'ENG estreba en la magnitud el flux binari generat en la digitalització dels senyals.
La reducció del flux binari del senyal de vídeo digital va donar lloc a una sèrie d'algorismes, basats tots ells en la transformada discreta del cosinus tant en el domini espacial com en el temporal, que van permetre reduir aquest flux possibilitant la construcció d'equips més accessibles. Això va permetre l'accés als mateixos a petites empreses de producció i emissió de TV donant lloc a l'auge de les televisions locals.
Quant a la transmissió, la digitalització de la mateixa va ser possible gràcies a les tècniques de compressió que van aconseguir reduir el flux a menys de 5 Mbit/s, cal recordar que el flux original d'un senyal de qualitat d'estudi té 270 Mbit/s. Aquesta compressió és la trucada MPEG-2 que produeix fluxos d'entre 4 i 6 Mbit/s sense pèrdues apreciables de qualitat subjectiva.
Les transmissions de TV digital tenen tres grans àrees depenent de la forma de la mateixa tot i que són similars quant a tecnologia. La transmissió es realitza per satèl·lit, cable i via radiofreqüència terrestre, aquesta és la coneguda com a TDT.
L'avanç de la informàtica, tant a nivell del maquinari com del programari, van portar a sistemes de producció basats en el tractament informàtic de les senyal de televisió. Els sistemes d'emmagatzematge, com els magnetoscopios, van passar a ser substituïts per servidors informàtics de vídeo i els arxius van passar a guardar les seves informacions en discos durs i cintes de dades. Els fitxers de vídeo inclouen els metadatas que són informació referent al seu contingut. L'accés a la informació es realitza des dels propis ordinadors on corren programes d'edició de vídeo de tal forma que la informació resident en l'arxiu és accessible en temps real per l'usuari. En realitat els arxius s'estructuren en tres nivells, el on line, per a aquella informació d'ús molt freqüent que resideix en servidors de discos durs, el near line, informació d'ús freqüent que resideix en cintes de dades i aquestes estan en grans llibreries automatitzades, i el arxiu profund on es troba la informació que està fora de línia i precisa de la seva incorporació manual al sistema. Tot això està controlat per una base de dades on figuren els seients de la informació resident en el sistema.
La incorporació d'informació al sistema es realitza mitjançant la denominada funció d'ingesta. Les fonts poden ser generades ja en formats informàtics o són convertides mitjançant convertidors de vídeo a fitxers informàtics. Les captacions realitzades en el camp per equips d'ENG o EFP es graven en formats compatibles amb el de l'emmagatzematge utilitzant suports diferents a la cinta magnètica, les tecnologies existents són DVD de raig blau (de Sony), enregistrament en memòries ram (de Panasonic) i enregistrament en disc dur (d'Ikegami).
L'existència dels servidors de vídeo possibilita l'automatització de les emissions i dels programes d'informatius mitjançant la realització de llistes d'emissió, els anomenats play out.
La televisió fins a temps recents, principis del segle XXI, va ser analògica totalment i la seva manera d'arribar als televidents era mitjançant l'aire amb ones de radi en les bandes de VHF i UHF. Aviat van sortir les xarxes de cable que distribuïen canals per les ciutats. Aquesta distribució també es realitzava amb senyal analògic, les xarxes de cable tenir una banda assignada, més que gens per poder realitzar la sintonia dels canals que arriben per l'aire juntament amb els quals arriben per cable. El seu desenvolupament depèn de la legislació de cada país, mentre que en alguns d'ells es van desenvolupar ràpidament, com a Anglaterra i Estats Units, en uns altres com Espanya no han tingut gairebé importància fins que a la fi del segle XX la legislació va permetre la seva instal·lació.
El satèl·lit, que permet l'arribada del senyal a zones molt remotes i de difícil accés, el seu desenvolupament, a partir de la tecnologia dels llançaments espacials, va permetre l'explotació comercial per a la distribució dels senyals de televisió. El satèl·lit realitza dues funcions fonamentals, la de permetre els enllaços dels senyals d'un punt a l'altre de l'orbe, mitjançant enllaços de microonas, i la distribució del senyal en difusió.
Cadascun d'aquests tipus d'emissió té els seus avantatges i inconvenients, mentre que el cable garanteix l'arribada en estat òptim del senyal, sense interferències de cap tipus, precisa d'una instal·lació costosa i d'un centre que realitzi l'embegut dels senyals, conegut amb el nom de capçalera. Solament es pot entendre una estesa de cable en nuclis urbans on l'aglomeració d'habitants faci rendible la inversió de la infraestructura necessària. Un altre avantatge del cable és la de disposar d'un camí de tornada que permet crear serveis interactius independents d'altres sistemes (normalment per a altres sistemes d'emissió s'utilitza la línia telefònica per realitzar la tornada). El satèl·lit, d'elevat cost en la seva construcció i posada en òrbita permet arribar a llocs inaccessibles i remots. També té l'avantatge de serveis disponibles per als televidents, que possibiliten l'explotació comercial i la rendibilitat del sistema. La comunicació via satèl·lit és una de les més importants en la logística militar i molts sistemes utilitzats en l'explotació civil tenen un rerefons estratègic que justifiquen la inversió econòmica realitzada. La transmissió via radio és la més popular i la més estesa. La inversió de la xarxa de distribució del senyal no és molt costosa i permet, mitjançant la xarxa de reemisores necessària, arribar a llocs remots, d'índole rural. El senyal és molt menys immune al soroll i en molts cas la recepció es ressent. Però és la forma normal de la difusió dels senyals de TV.
Aquestes formes de difusió s'han mantingut amb el naixement de la televisió digital amb l'avantatge que el tipus de senyal és molt robusta a les interferències i la norma d'emissió està concebuda per a una bona recepció. També cal dir que acompanya al senyal de televisió una sèrie de serveis extres que donen un valor afegit a la programació i que en la normativa s'ha inclòs tot un camp per a la realització de la televisió de pagament en les seves diferents modalitats.
La difusió de la televisió digital es basa en el sistema DVB Digital Video Broadcasting i és el sistema utilitzat a Europa. Aquest sistema té una part comuna per a la difusió de satèl·lit, cable i terrestre. Aquesta part comuna correspon a l'ordenació del flux del senyal i la part no comuna és la que ho adapta a cada manera de transmissió. Els canals de transmissió són diferents, mentre que el ample de banda del satèl·lit és gran el cable i la via terrestre ho tenen moderat, els ressons són molt alts en la difusió via terrestre menteixis que en satèl·lit pràcticament no existeixen i en el cable es poden controlar, les potències de recepció són molt baixes per al satèl·lit (arriba un senyal molt feble) mentre que en el cable són altes i per via terrestre són mitjanes, la mateixa forma té la relació senyal-soroll.
Els sistemes utilitzats segons el tipus de canal són els següents, per a satèl·lit el DVB-S, per a cable el DVB-C i per a terrestre (també cridant terrenal) DVB-T. Moltes vegades es realitzen captacions de senyals de satèl·lit que després són ficades en cable, per a això és normal que els senyals sofreixin una lleugera modificació per a la seva adequació la norma del cable.
A EUA s'ha desenvolupat un sistema diferent de televisió digital, l'ATSC Advanced Television System Committee que mentre que en les emissions per satèl·lit i cable no difereix molt de l'europeu, en la TDT és totalment diferent. La deficiència del NTSC ha fet que s'unifiqui el que és televisió digital i alta definició i el pes de les companyies audiovisuals i cinematogràfiques han portat a un sistema de TDT característic en el qual no s'ha parat esment alguna a la immunitat contra els ressons.
La difusió analògica per via terrestre, per radi, està constituïda de la següent forma; del centro emissor es fan arribar els senyals de vídeo i àudio fins als transmissors principals situats en llocs estratègics, normalment a la part alta d'alguna muntanya dominant. Aquests enllaços es realitzen mitjançant enllaços de microones punt a punt. Els transmissors principals cobreixen una àmplia zona que es va emplenant, en aquells casos que hi hagi ombres, amb reemisores. La transmissió es realitza en les bandes d'UHF i VHF, encara que aquesta última està pràcticament extingida ja que a Europa s'ha designat a l'aeronàutica i a altres serveis com la ràdio digital.
La difusió de la televisió digital via terrestre, coneguda com a TDT es realitza en la mateixa banda de la difusió analògica. Els fluxos de transmissió s'han reduït fins a menys de 6Mb/s el que permet la incorporació de diversos canals. El normal és realitzar una agrupació de quatre canals en un Mux el qual ocupa un canal de la banda (en analògic un canal és ocupat per un programa). La característica principal és la forma de modulació. La televisió terrestre digital dins del sistema DVB-T utilitza per a la seva transmissió la modulació OFDM Orthogonal Frecuency Division Multiplex que li confereix una alta immunitat als ressons, encara a costa d'un complicat sistema tècnic. L'OFDM utilitza milers de portadores per repartir l'energia de radiació, les portadores mantenen l'ortogonalidad en el domini de la freqüència. S'emet durant un temps útil al que segueix una interrupció anomenada temps de guarda. Per a això tots els transmissors han d'estar síncrons i emetre en paral·lel un bit del flux del senyal. El receptor rep el senyal i espera el temps de guarda per processar-la, en aquesta espera es menyspreen els ressons que es poguessin haver produït. La sincronia en els transmissors es realitza mitjançant un sistema de GPS.
La televisió digital terrestre en els EUA, utilitza la norma ATSC Advanced Television System Committee que deixa sentir la diferent concepció respecte al servei que ha de tenir la televisió i el pes de la indústria audiovisual i cinematogràfica nord-americana. La televisió nord-americana s'ha desenvolupat a força de petites emissores locals que s'unien a una retransmissió general per a certs programes i esdeveniments, al contrari que a Europa on han prevalgut les grans cadenes nacionals. Això fa que l'avantatge del sistema europeu que pot crear xarxes de freqüència única per cobrir un territori amb un sol canal no sigui apreciada pels nord-americans. El sistema americà no ha parat esment a l'eliminació del ressò. La deficiència del NTSC és una de les causes de l'ànsies per al desenvolupament d'un sistema de TV digital que ha estat associat amb el de alta definició.
L'ATSC estava integrat per empreses privades, associacions i institucions educatives. La FCC Federal Communication Commission va aprovar la norma resultant d'aquest comitè com a estàndard de TDT a EUA el 24 de desembre de 1996. Planteja una convergència amb els ordinadors posant èmfasis en l'escombratge progressiu i en el píxel quadrat. Han desenvolupat dues jerarquies de qualitat, l'estàndard (s'han definit dos formats, un entrellaçat i un altre progressiu, per a l'entrellaçat usen 480 línies actives a 720 píxels per línia i el progressiu 480 línies amb 640 píxels per línia, la freqüència de quadre és la de 59,94 i 60 Hz i el format és de 16/9 i 3/4) i la d'alta definició (en AD tenen dos tipus diferents un de progressiu i un altre entrellaçat, per al primer s'usen 720 línies de 1280 píxels, per al segon 1080 línies i 1920 píxels per línia a 59,94 i 60 quadres segon i un format de 16/9 per a ambdós). Han desenvolupat dues jerarquies de qualitat, l'estàndard i la d'alta definició. Utilitza l'ample de banda d'un canal de NTSC per a l'emissió de televisió d'alta definició o quatre en qualitat estàndard.
Els sistemes de difusió digitals estan cridats a substituir als analògics, es preveu que es deixin de realitzar emissions en analògic, a Europa aquesta previst la Apagada analògica pel 2012 i a EUA s'ha decretat el 17 de febrer de 2009 com la data límit en la qual totes les estacions de televisió deixin de transmetre en sistema analògic i passin a transmetre exclusivament en sistema digital. El dia 8 de setembre de 2008 al migdia es va realitzar la primera transició entre sistemes en el poblat de Wilmington Carolina del Nord.
La televisió per cable sorgeix per la necessitat de portar senyals de televisió i ràdio, d'índole diversa, fins al domicili dels abonats, sense necessitat que aquests hagin de disposar de diferents equips receptors, reproductors i sobretot d'antenes.
Precisa d'una xarxa de cable que parteix d'una capçalera on es van embevent, en multiplicació de freqüències, els diferents canals que tenen orígens diversos. Molts d'ells provenen de satèl·lits i uns altres són creats ex profeso per a l'emissió per cable.
L'avantatge del cable és la de disposar d'un canal de tornada, que ho forma el propi cable, que permet el poder realitzar una sèrie de serveis sense haver d'utilitzar una altra infraestructura.
La dificultat de tendir la xarxa de cable en llocs de poca població fa que solament els nuclis urbans tinguin accés a aquests serveis.
La transmissió digital per cable aquesta basada en la norma DVB-C, molt similar a la de satèl·lit, i utilitza la modulació QAM.
La difusió via satèl·lit es va iniciar amb el desenvolupament de la indústria espacial que va permetre posar en òrbita geoestacionaria satèl·lits amb transductors que emeten senyals de televisió que són recollides per antenes parabòliques.
L'alt cost de la construcció i posada en òrbita dels satèl·lits, així com la vida limitada dels mateixos, es veu alleujat per la possibilitat de l'explotació d'altres sèrie de serveis com són els enllacis punt a punt per a qualsevol tipus de comunicació de dades. No és menyspreable l'ús militar dels mateixos, encara que parteix d'ells siguin d'aplicacions civils, ja que bona part de la inversió aquesta realitzada amb pressupost militar.
L'avantatge d'arribar a tota la superfície d'un territori concret, facilita l'accés a zones molt remotes i aïllades. Això fa que els programes de televisió arribin a totes parts.
La transmissió via satèl·lit digital es realitza sota la norma DVB-S, l'energia dels senyals que arriben a les antenes és molt petita encara que l'ample de banda sol ser molt gran.
El desenvolupament de xarxes IP, basades en accessos dels clients a les mateixes mitjançant ADSL o fibra òptica, que proporcionen gran ample de banda, així com l'augment de les capacitats de compressió de dades dels algorismes tipus MPEG, ha fet possible la distribució del senyal de televisió de forma digital encapsulada en mitjançant protocol IP.
Han sorgit asi, a partir de l'any 2003, plataformes de distribució de televisió IP (IPTV) suportades tant en xarxes del tipus ADSL, VDSL o de fibra òptica per a visualització en televisor, com per a visualització en ordinadors i telèfons mòbils.
La visió estereoscopica o estereovisión és una tècnica ja coneguda i utilitzada en la fotografia de principis del segle XX. A la fi d'aquest mateix segle el cinema en 3D, en tres dimensions, era ja habitual i estava comercialitzat. A la fi de l'última dècada del segle XXI comencen a veure's els primers sistemes comercials de televisió en 3D basats en la captació, transmissió i representació de dues imatges similars desplaçades la una respecte a l'altra i polaritzades. Encara que es va experimentar algun sistema sense que es necessitessin ulleres amb filtres polaritzats per veure aquestes imatges en tres dimensions, com el de la casa Philips, els sistemes existents, basats en el mateix principi que el cinema en 3D, precisen de la utilització de filtres de color, color vermell per a l'ull dret i cian per a l'ull esquerre,[4]
El sistema de captació està compost per dues càmeres convencionals o d'alta resolució degudament adaptades i sincronitzades controlant els paràmetres de convergència i separació així com el monitoreado de les imatges captades per poder corregir en temps real els defectes propis del sistema. Normalment es realitza un enregistrament i una posterior postproducció on es corregeixen els defectes inherents a aquest tipus de produccions (aberracions, diferències de colorimetria, problemes de convergència, etc..).
Càmera de TV en 3D 1.JPG
Càmera de TV en 3D. Disposició vertical. |
Càmera de TV en 3D 2.JPG
Vista frontal d'una càmera de TV en 3D. |
Càmera de TV en 3D.JPG
Vista posterior d'una càmera de TV en 3D. |
Imatge 3D en una pantalla de TV.JPG
Imatge de TV en 3D en una pantalla de TV. |
Es coneix com a televisor a l'aparell electrodomèstic destinat a la recepció del senyal de televisió. Sol constar d'un sintonitzador i dels comandaments i circuits necessaris per a la conversió dels senyals elèctrics, bé siguin analògiques o digitals, en representació de les imatges en moviment en la pantalla i el so pels altaveus. Moltes vegades hi ha serveis associats al senyal de televisió que el televisor ha de processar, com el teletext o el sistema NICAM d'àudio.
Des dels receptors mecànics fins als moderns televisors plans hi ha hagut tot un món de diferents tecnologìas. El tub de rajos catódicos, que va ser el que va proporcionar el gran pas en el desenvolupament de la televisió, es resisteix a desaparèixer al no trobar-se, encara, qui ho substitueixi, mantenint la qualitat d'imatge i el preu de producció que aquest proporciona. Les pantalles planes de cristall líquid o de plasma no han aconseguit substituir-ho en donar una imatge d'inferior qualitat i tenir un elevat preu, el seu gran avantatge és la línia moderna del seu disseny. Els televisors preparats per a l'alta definició tampoc estan obrint-se pas en mancar d'hores de programació en aquesta qualitat i en acontentar-se l'usuari amb la qualitat de l'emissió estàndard.
A poc temps de l'anomenada apagada analògica encara són escassos els televisors i altres electrodomèstics que s'usen en televisió, com a gravadors, que inclouen el sintonitzador TDT o els decodificadores per a la recepció de cable i satèl·lit.
Sony comercialitzarà televisors amb tecnologia 3D per 2010 Durant una conferència de premsa en Berlin, dins de la fira de mostres industrials i electrònica de consum IFA 2009, Sony va anunciar els seus plans de presentar avanços en l'experiència de visualització 3D per a les llars. Sony es refereix a la tecnologia 3D d'alguns dels seus televisors, com BRAVIA, que a més de la seva pantalla LCD incorporaria un sistema per reproduir continguts en alta definicion, les imagenes 3D es verian mitjançant unes ulleres especials.
Sony pensa desenvolupar la compatibilitat de la tecnologia 3D en altres models de televisors, a més d'altres unitats com a productes relacionats amb Blu-ray, VAIO o la consola de videojocs PlayStation, de manera que sigui possible veure imatges 3D en una varietat de continguts multimèdia reproduïts des del televisor de la llar, com a pel·lícules, sèries o fins i tot videojocs. Encara que es tracta d'un avanç aprofitant la fira IFA alemanya, s'estima que es desenvoluparà per a l'any 2010 d'ara endavant.