¿Por qué el ruido estático de la televisión siempre es en blanco y negro?


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La mayoría de los televisores modernos de tubo de rayos catódicos (CRT) fabricados después de la década de 1960 (después de la introducción de los estándares NTSC y PAL) admitían la decodificación basada en circuitos de señales de colores. Es bien sabido que los nuevos estándares de color se crearon para permitir que los nuevos televisores sean compatibles con versiones anteriores de las transmisiones en blanco y negro del día (entre otros, que sean religiosamente compatibles con numerosas otras características heredadas). Los nuevos estándares de color agregaron la información de color en una frecuencia portadora más alta (pero con la misma duración de la luminosidad). La información de color se sincroniza después del comienzo de cada línea horizontal y se conoce como la explosión de color .

Parecería que cuando se introduce ruido en un televisor, el televisor debe crear no solo ruido en blanco y negro, sino también ruido de color, ya que habría información de color en cada nueva línea horizontal donde debería estar cada cuadro. ¡Pero este no es el caso, ya que todos los televisores en color todavía hacen ruido en blanco y negro!

¿Por qué es este el caso?


Aquí hay una señal de ejemplo de un solo escaneo horizontal.

Una imagen para ilustrar dónde se almacena la crominancia y cómo altera el color (croma) de la imagen en blanco y negro (luma).

Y aquí está la imagen resultante si todos los escaneos horizontales son iguales (¡obtienes barras!).

La imagen resultante.


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Primero lo primero: el estallido de color no contiene la señal de color, solía mantener sincronizada la subportadora de crominancia
Ben

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Solo adivinando: pero es posible que dado que no hay una explosión de color, el PLL de crominancia no se bloquea y no intenta extraer la señal de color, por lo tanto, solo hay una señal de luminancia ruidosa ...
Ben

3
Los televisores más antiguos sin un circuito efectivo "asesino del color" mostrarían estática multicolor.
psmears

2
Teníamos un televisor que producía ruido de color.
Joshua

2
Puedo confirmar que una subportadora desbloqueada PLL eliminó toda la decodificación de croma en todos los conjuntos en los que trabajé. Además de proporcionar una fuente de bloqueo para la regeneración de la subportadora de croma, la explosión también se usó para estimar una amplitud promedio para las bandas laterales de croma y, en sistemas PAL, para identificar las líneas en las que se invirtió la señal RY.
Martin James

Respuestas:


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La explosión de color también es un indicador de que hay una señal de color.

Esto es por compatibilidad con señales en blanco y negro. Sin explosión de color significa señal en blanco y negro, por lo que solo decodifica la señal de luminancia (sin croma).

Sin señal, sin explosión de color, por lo que el decodificador vuelve al modo B / N.

La misma idea se aplica a FM estéreo / mono. Si no hay una subportadora de 19 kHz, el demodulador FM vuelve a mono.


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En ausencia de una señal de ráfaga de color válida, el circuito "asesino del color" deshabilita las señales de diferencia de color, de lo contrario vería ruido de color. Esto está destinado principalmente a mostrar señales débiles en B / N sin el ruido de color.

Un paso más es silenciar toda la señal, sustituir señales de sincronización estables y mostrar un campo azul o negro con un bonito mensaje de "no hay señal".

Las señales de sincronización ruidosas pueden causar daños al transistor de línea, avería debido a un voltaje excesivo. Los ingenieros de televisión aprenden a odiar el ruido. Una vez diseñé algoritmos digitales para limpiar una señal de sincronización de línea antes de que llegue al transistor.


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En PAL, la información de color (crominancia o croma) se modula en la señal de banda base en blanco y negro (luminancia o luma). El croma está a ~ 4.4MHz de compensación de CC y tiene aproximadamente 1.3 MHz de ancho.

Suponiendo que su ruido está centrado alrededor de DC, entonces, si tiene menos de ~ 3.5MHZ de ancho, no aparecerá en el espectro de croma y solo estará en la luma. Por lo tanto, ves que el ruido aparece en blanco y negro.

Si tuvieras un ruido que se extendiera al espectro cromático, también verías ruido de color.

Se vuelve más interesante porque los espectros de luma y croma se superponen. Los detalles muy nítidos en la luma aparecen como frecuencias altas y, por lo tanto, son parte del espectro cromático. Por lo tanto, aparecen como ruido de color en la imagen. Por lo tanto, la señal de luma a menudo se filtra para eliminar estos componentes de alta frecuencia para que no reciba el ruido en el croma cuando decodifica. Tiene lo mismo a la inversa con el croma que aparece como parte de la señal de luma cuando se decodifica. Busque "luminancia cruzada" y "crominancia cruzada" si tiene curiosidad y le apetece un desafío matemático ...

Sin embargo, todo esto se está convirtiendo rápidamente en un problema menor, ya que los estándares de transmisión analógica más antiguos se suspenden en el cambio a toda la transmisión digital. Los mismos problemas no existen en MPEG y estándares similares (aunque traen todos los problemas nuevos y emocionantes propios).


'El croma está a ~ 4.4MHz': 443361875 +/- 0.75 Hz.
Martin James

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Para agregar a las respuestas existentes, PAL corrige los errores de color al invertir el componente de color de cada línea en la siguiente, lo que cancela los errores de color y también debe reducir el componente de color del ruido aleatorio. Si bien esto reduce a la mitad la resolución del color, tiene más líneas para comenzar que NTSC y el ojo tampoco tiene una resolución de color alta, por lo que no es tan notable. Debido a esto, no sé si PAL incluso tiene un "circuito asesino de color". Sin embargo, en implementaciones PAL baratas que no siguen el estándar / licencia, esto puede ser diferente. Fuente .