El televisor es la parte final del sistema de televisión el
cual comienza con la captación de las imágenes y sonidos en origen y su emisión
y difusión por diferentes medios de las mismas.
Los primeros
televisores que se pueden considerar comerciales fueron de tipo mecánico y se
basaban en un disco giratorio, el disco de
Nipkow, (patentado por el ingeniero alemán Paul Nipkow
en 1884)
que contenía una serie de agujeros dispuestos en espiral y que permitían
realizar una exploración "línea por línea" a una imagen fuertemente
iluminada. La resolución de los primeros sistemas mecánicos era de 30 líneas a
12 cuadros pero fueron posteriormente mejoradas hasta alcanzar cientos de
líneas de resolución e inclusive incluir color.
La
televisión mecánica fue comercializada desde 1928 a 1934 en el Reino Unido,
Estados Unidos, y Rusia. Los primeros televisores comerciales vendidos por
Baird en Reino Unido en 1928 fueron radios que venían con un aditamento para
televisión consistente en un tubo de Neón detrás de un
disco de Nipkow y producían una imagen del tamaño de una estampilla, ampliado
al doble por una lente. El "Televisor" Baird estaba también
disponible sin la radio. El Televisor vendido entre 1930 y 1933 es considerado
el primer televisor comercial, alcanzando varios miles de unidades vendidas.
El sistema
mecánico fue pronto desplazado por el uso del CRT (tubo de rayos catódicos) como elemento
generador de imágenes, que permitía alcanzar mejores resoluciones y velocidades
de exploración. Además al no tener elementos mecánicos, el tiempo vida era
mucho mayor.
El primer
televisor totalmente electrónico (sin elementos mecánicos para generación de la
imagen) con tubo de rayos catódicos fue manufacturado por Telefunken
en Alemania en 1934, seguido de otros fabricantes en Francia (1936), Gran
Bretaña (1936), y Estados Unidos (1938).
Se estima
que antes de la II Guerra Mundial se fabricaron en Gran Bretaña unos 19.000
aparatos y en Alemania unos 1.600.
Ya en las
épocas tempranas del CRT se empezaron a idear sistemas de transmisión en color,
pero no fue hasta el desarrollo de los tubos de rayos catódicos con 3 cañones,
que se empezaron a fabricar masivamente televisores en color totalmente
electrónicos.
En la década
del 70, los televisores en color fueron ampliamente difundidos y empezaron a
comercializarse en los países desarrollados. La premisa de compatibilidad con
los sistemas monocromáticos permitió que ambos tipos de televisores convivieran
de forma armoniosa hasta nuestros días.
La
electrónica de los televisores ha ido evolucionando conforme avanzaba la electrónica
en general. Los primeros televisores usaban tubos al vacío y luego
transistores. Más recientemente se empezaron a usar circuitos integrados
desarrollándose algunos circuitos ex proceso para las funciones específicas
para el funcionamiento del televisor. A finales del siglo XX comenzaron a
desarrollarse pantallas de reproducción de imagen que no usaban el TRC. En la
primera década del siglo XXI el tubo desapareció dando paso a televisores con
pantallas planas de diferentes tecnologías, que aún no logrando una calidad de
imagen similar a la lograda por el TRC, permitían hacer unos aparatos de
volumen mucho menor, casi sin fondo, y de unas líneas estéticas muy atractivas
que fueron copando el mercado mientras los fabricantes dejaban de producir televisores
con tubo de imagen.
El tubo de
imagen fue sustituido por pantallas de tecnología de Plasma, LCD, LCD retroiluminado
con LED
y OLED,
a la par que los sistemas de transmisión se cambiaban a sistemas digitales,
bien mediante la distribución por cable, satélite y la distribución
terrestre mediante la TDT.
A finales de
la primera década del siglo XXI, con el desarrollo de internet
aparecen los televisores conectables y se comienza a hablar de la "Televisión híbrida" que
comparte la recepción convencional con el acceso a la red de redes para
visualizar contenidos audiovisuales o de cualquier otro tipo abriendo nuevas
áreas de servicio.
Se han
desarrollado también sistemas de representación en 3D (tres dimensiones) y mejoras
en el sonido. Los televisores llegan a poder mostrar varias imágenes o
contenidos diferentes a la vez en sus pantallas y a poder realizar grabaciones
de contenidos sin necesidad de elementos externos.
Tipos de Televisor
Tubo de rayos catódicos o CRT: Las pantallas más comunes son tubos de visión
directa con la que se logran hasta 37 pulgadas
de diagonal. Hasta el año 2007, son todavía las menos costosas, y se trata de una tecnología
madura que puede brindar una gran calidad de imagen. Dado que no tienen una resolución
fija, aunque sí una resolución mínima, dada por la separación entre puntos,
pueden mostrar fuentes de distintas resoluciones con la mejor calidad de imagen
posible. La frecuencia de cuadro de un televisor NTSC es de 29,97 Hz,
y de 25 Hz en el caso de televisores de la norma PAL. La resolución
vertical visible de los televisores NTSC es de 480 líneas, y la de los PAL
de 575 líneas. Los tubos de rayos
catódicos eran bastante voluminosos y pesados; en la actualidad
están siendo reemplazados por los formatos Plasma, LCD y más recientemente LED.
Proyección: Son televisores de gran pantalla, hasta 100 pulgadas de diagonal o
más. Se usan tres tipos de sistemas de proyección: con TRC, con LCD, y DLP (con chip de
microespejos). Los televisores de retroproyección existen desde la década del 70,
pero en aquella época no tenían la definición de un televisor común de rayos
catódicos. Los modelos actuales han mejorado mucho, y ofrecen gran
tamaño a un precio conveniente. Las pantallas de proyección no dan buen
resultado a la luz de día o en habitaciones muy iluminadas, por lo que son más
aptas para zonas oscurecidas.
Pantalla de cristal líquido y de plasma:
Los progresos actuales permiten fabricar televisores de pantalla plana que
utilizan tecnología de cristal
líquido de matriz activa (LCD), o plasma. Están preparados para la alta
definición (1920x1080) píxeles,
aunque algunos tienen menos resolución. Estos televisores pueden tener sólo un
par de centímetros de ancho, y pueden colgarse en una pared como un cuadro o
ser puestos sobre una base. Algunos modelos también pueden utilizarse como monitores
de computadoras.
Las pantallas planas LCD
pueden tener ángulos de visión estrechos, y son menos adecuados para el hogar,
aunque esto se está solucionando en la mayoría de los equipos actuales.
Matriz de LED se ha convertido en una de las opciones para vídeo
en exteriores y en estadios, desde el advenimiento de diodos electroluminiscentes
ultraluminosos y sus circuitos respectivos. Los LEDs
permiten crear actualmente pantallas escalables ultragrandes que otras
tecnologías existentes no pueden igualar.Ademas de tener un bajo consumo.
Recientemente se ha tomado la iniciativa de aplicar esta tecnología a los
televisores domésticos. Estos adquieren unas características diferentes a las
de otros tipos de pantalla. El menor consumo respecto a las pantallas LCD,
mayor durabilidad, menor grosor de la misma, así como mayor contraste son
ejemplos de estas características. La empresa pionera en este ámbito comercial
fue la surcoreana Samsung.
Resolución
La resolución en píxeles
es la cantidad de puntos individuales llamados píxeles en una pantalla dada.
Una resolución típica de 720x480 significa que la pantalla del televisor tiene
720 píxeles horizontales y 480 píxeles en el eje vertical, la
resolución afecta la nitidez de la imagen. Cuanto mayor la resolución de una
pantalla, mayor es su nitidez. La primera resolución tenía 48 líneas y cada una
de las fábricas usaba sistemas diferentes. La estandarización de estos sistemas
comienza en julio
de 1941
cuando se logró el sistema NTSC, válido para todos los estados de Estados
Unidos, de 325 líneas. Europa logró un sistema de 625 líneas al término de la guerra, Francia
poseía uno propio de 819 líneas e Inglaterra
mantuvo el suyo de 405 líneas. Posteriormente el sistema NTSC fue mejorado.
Controles
Relación
de contraste
es una medición del intervalo entre los puntos más claros y oscuros de la
pantalla. Cuanto más alto el contraste, mejor se ve la imagen en cuanto a su
riqueza, profundidad y detalle en las sombras. El control de contraste de un televisor
controla en realidad la intensidad de la imagen o el brillo.
El brillo
de una imagen mide la luminosidad general de la pantalla. Se mide en equivalente a la
cantidad de candelas
requeridas para formar la imagen. El control de brillo
desplaza el "punto de negro" o nivel de sombras, lo que afecta el
rango de contraste o gamma de la imagen.
Durante los años inmediatamente posteriores a la Segunda Guerra Mundial se realizaron
diferentes experimentos con varios sistemas de televisión en algunos países de Europa,
incluida Francia
y Holanda,
pero fue la URSS,
que comenzó sus emisiones regulares en Moscú
en 1948,
el primer país
del continente
en poner en funcionamiento este servicio público. Cerca del 98% de los hogares
en la URSS (3,2 personas por receptor) y en Francia (2,5) posee televisor,
siendo el porcentaje de 94 en Italia (3,9) y 93 en los hogares de Alemania
actualmente parte de la reunificada República Federal de Alemania (2,7).
Áreas críticas en la representación de una imagen
La representación de una imagen
en cualquiera de las tecnologías usadas para la pantalla de los televisores y
monitores tiene cuatro áreas críticas para a salvar donde los resultados
obtenidos son relevantes para la calidad final lograda. Estás áreas son:
Reproducción de negros
La dificultad de la reproducción
del negro verdadero es una de las áreas más comprometidas en la representación
de una imagen en una pantalla de televisión. Los bajos niveles de luminancia
que generan los negros, o grises muy oscuros, son difíciles de conseguir debido
la utilización de retroiluminación o niveles de cebado de los plasmas. Las
áreas oscuras de las imágenes representadas carecen de rango en los negros,
quedando estos anulados (convertidos en grises) distinción entre unos niveles y
otros, dando lugar a artificios y ruido.
Los TRC tienen un nivel mínimo de
excitación de los luninofosforos que proporcionan un negro aceptable. No ocurre
lo mismo en los plasmas y menos aún en las pantallas LCD que precisan retroailuminación
lo que hace que no se logre nunca tener la pantalla oscura. La tecnología OLED,
al ser cada pixel un emisor individual, puede reproducir una gama de negro muy
reales, ya que se lograr apagar totalmente el emisor.
Reproducción del color en niveles bajos de luz
La reproducción del color en
imágenes con áreas de muy poca luminancia es un de los puntos más dificultosos
para la reproducción de una imagen. En un sistema de TV el color surge de la
mezcla de tres luces correspondientes a tres colores diferentes (denominados
"colores primarios") los escasos niveles de luminancia hacen que esa
mezcla no pueda ser correcta al caer en las zonas no lineales de los emisores
de luz.
Este fenómeno, muy relacionado
con la reproducción real de los negros, precisa de sistemas de reproducción muy
lineales en el extremo de baja luminancia. Las tecnologías de plasma y LCD no
tienen estas características por su propia base tecnológica, que en el TRC se
podían encontrar con eficiencia suficiente y que la tecnología OLED, por el
mismo motivo que el expuesto anteriormente, cubre de una manera eficiente.
Anchura del rango dinámico
Para que una imagen pueda verse
clara y nítida se deben de poder reproducir todos los niveles de luz contenidos
en la misma. Niveles de luz que en la mezcla de los tres colores básicos dan
toda la gama de colores que se deben representar.
Desde el apagado absoluto que nos
proporciona un negro real hasta el encendido a pleno brillo para un blanco,
tenemos toda la gama de niveles a reproducir. La linealidad, muy crítica en los
extremos, de los elementos que las diferentes tecnologías utilizan para la
representación de la imagen es la que da cuerpo al rango dinámico. Los tubos de
rayos catódicos mantienen una curva característica, denominada ganma, que se
debía de compensar (se hace en la emisora) para lograr una respuesta lineal
optima.
Los sistemas de plasma y LCD
tienen una respuesta no lineal y con una relación de contraste muy pobre lo que
hace que si ancho dinámico sea pequeño. La tecnología OLED logra un buen
resultado.
Rápido tiempo de respuesta
La televisión es un sistema de
transmisión de imágenes en movimiento. El tiempo de respuesta de las pantallas
de reproducción de las imágenes es fundamental para la fidelidad de lo
reproducido.
Los cambios rápidos en las
imágenes deben ser realizados de tal forma que no supongan retardos y
distorsiones o perdida de resolución. Para ello los tiempos de persistencia y
de histéresis
de los elementos generadores de la imagen son importantísimos. Los tiempos de
activación y desactivación de los elementos lumínicos son fundamentales para
una correcta represenatciónd e la imagen en movimiento. Estos tiempos no solo
dependen de la tecnología de la pantalla sino también del procesado de la
señal. El concepto de tiempo de cambio entre dos niveles de grises, en ingles
grey-to-grey switching speed, es el que determina este parámentro.