Sistema de televisión de 405 líneas

Irlanda comenzó a utilizar el sistema de 405 líneas en 1961 (oficialmente el 31 de diciembre de 1961), con el lanzamiento de Telefís Éireann , pero solo contaba con dos transmisores principales y sus cinco repetidores, que daban servicio al este y al norte del país. Esto se debía a que muchos habitantes de estas zonas ya disponían de receptores de 405 líneas para recibir emisiones británicas procedentes de Gales o Irlanda del Norte . El estándar principal de Telefís Éireann era el de 625 líneas; empezó a utilizarlo en el verano de 1962, más de dos años antes de que el Reino Unido contara con canales de 625 líneas.

Los últimos 405 transmisores de línea en el Reino Unido e Irlanda fueron desconectados en 1985.

Los últimos repetidores de 405 líneas, en el condado de Donegal , se apagaron en 1982; los transmisores principales se habían apagado en 1978 para liberar frecuencias para RTÉ 2 , y después de eso los repetidores se alimentaron mediante convertidores de estándares desde el transmisor local de 625 líneas.

Durante los últimos cinco años de la transmisión simultánea de 405 líneas de RTÉ , se utilizó un convertidor orticon simple , que consistía básicamente en una cámara de 405 líneas apuntando a un monitor de 625 líneas, ya que los convertidores de sistema más caros que RTÉ había utilizado anteriormente ya no funcionaban.

El sistema de 405 líneas se utilizó en el servicio de televisión por cable Rediffusion Television en Hong Kong, fundado en 1957, convirtiéndola en la primera colonia británica y la primera ciudad predominantemente china en tener televisión. El servicio del sistema de 405 líneas finalizó en 1973, siendo reemplazado por el sistema PAL de 625 líneas de transmisión en abierto .

Durante un breve período en 1939 hubo transmisiones experimentales de 405 líneas desde estaciones en Montrouge en Francia y Eindhoven en los Países Bajos , ^{[ 8 ]} Checoslovaquia y Suiza . ^{[ 9 ]}

Después de que Estados Unidos adoptara el estándar monocromo NTSC de 525 líneas para la radiodifusión comercial en 1941, se hicieron esfuerzos posteriores para actualizarlo de modo que también pudiera admitir un sistema de radiodifusión en color " compatible ". Finalmente, estos esfuerzos tuvieron éxito, pero debido a que los repetidos intentos habían producido resultados insatisfactorios de manera constante, en 1950 la Comisión Federal de Comunicaciones de Estados Unidos (FCC) aprobó oficialmente para la radiodifusión comercial un sistema de radiodifusión alternativo de 405 líneas que la Columbia Broadcasting System (CBS) había desarrollado durante la década anterior. ^{[ 10 ]}

Este sistema era un sistema de color secuencial de campos que transmitía electrónicamente una imagen monocromática de 405 líneas y 144 campos por segundo. ^{[ 11 ]} El color se proporcionaba mecánicamente mediante un disco transparente rojo-verde-azul giratorio sincronizado , que se colocaba delante de la pantalla del receptor.

Se utilizaron canales de transmisión regulares para transmitir las señales del sistema de 405 líneas, pero los millones de receptores de televisión NTSC de 525 líneas existentes solo podían procesar correctamente la parte de audio de estas transmisiones, por lo que, a menos que estos aparatos fueran modificados, solo mostrarían una imagen distorsionada. ^{[ 10 ]}

CBS emitió un programa especial de variedades titulado Premiere el 25 de junio de 1951 para lanzar oficialmente la transmisión comercial en color de 405 líneas, pero solo cuatro meses después CBS puso fin a sus transmisiones en color. Los esfuerzos de CBS se vieron obstaculizados desde el principio por una falta generalizada de aceptación, y el revés definitivo se produjo a finales de año cuando el gobierno estadounidense prohibió temporalmente la fabricación de televisores en color, supuestamente para conservar recursos durante la Guerra de Corea . ^{[ 12 ]}

En 1953, la FCC revocó su aprobación del sistema de color de 405 líneas de la CBS. En su lugar, aprobó un segundo estándar NTSC de 525 líneas, mejorado y ahora satisfactorio, desarrollado por RCA. Este estándar permitía la transmisión en color y, al mismo tiempo, era compatible con los televisores monocromáticos de 525 líneas existentes. ^{[ 5 ]}

La línea 405 es el Sistema A en la clasificación de sistemas de radiodifusión de la CCIR. El audio utiliza modulación de amplitud en lugar de la modulación de frecuencia empleada en los sistemas analógicos modernos. Además, el sistema se transmitió con una relación de aspecto de 5:4 hasta el 3 de abril de 1950, fecha en la que se cambió al formato 4:3, más común. ^{[ 13 ]}

Todos los transmisores del Sistema A utilizaban transmisión de banda lateral vestigial , con la única excepción de Alexandra Palace en Londres, que cerró en 1957 cuando fue reemplazado por Crystal Palace .

Desde mediados de la década de 1930, ha sido práctica estándar utilizar una frecuencia de campo igual a la frecuencia de la red eléctrica de CA (o un submúltiplo de la misma), 50 Hz en la mayoría de los países (60 Hz en América ), porque la iluminación de estudio generalmente utiliza una fuente de corriente alterna para las lámparas y, si estas no estuvieran sincronizadas con la frecuencia de campo, podría aparecer un efecto estroboscópico no deseado en las imágenes de televisión. En segundo lugar, el suavizado (filtrado) de los circuitos de alimentación en los primeros receptores de televisión era bastante deficiente, y la ondulación superpuesta a la CC podía causar interferencia visual. Sin embargo, el principal problema era la susceptibilidad del haz de electrones en el CRT a ser desviado por campos magnéticos parásitos de transformadores o motores cercanos. ^{[ 14 ]} Si la imagen estaba bloqueada a la frecuencia de la red, esta interferencia sería al menos estática en la pantalla y, por lo tanto, relativamente imperceptible. Los primeros televisores utilizaban un transformador de red; En el diseño se debía tener cuidado para evitar que el campo magnético parásito del transformador perturbara el haz de electrones en el tubo de rayos catódicos.  

Un sistema entrelazado requiere un posicionamiento preciso de las líneas de exploración, por lo que la base de tiempo horizontal y vertical debe estar en una proporción exacta. Esto se logra haciendo pasar una a través de una serie de circuitos divisores electrónicos para producir la otra. Cada división se realiza por un número entero impar. Por lo tanto, debe existir una relación matemática directa entre las frecuencias de línea y de campo, esta última derivada de la primera mediante la división descendente. Las limitaciones tecnológicas de la década de 1930 hicieron que este proceso de división solo pudiera realizarse utilizando números enteros pequeños, preferiblemente no mayores de 7, para una buena estabilidad. El número de líneas era impar debido al entrelazado 2:1. El sistema de 405 líneas utilizaba una frecuencia vertical de 50  Hz (frecuencia estándar de la red eléctrica de CA en Gran Bretaña) y una horizontal de 10 125  Hz ( 50 × 405 ÷ 2 o, utilizando la velocidad de fotogramas, 25 × 405), donde 405 se deriva de (3 × 3 × 3 × 3 × 5).

Cuando se utiliza con filtrado de banda lateral residual, el ancho de banda total de un canal de televisión de 405 líneas es de 5  MHz, significativamente menor que los 8 MHz requeridos por el Sistema I  de 625 líneas , que lo reemplazó en Gran Bretaña. Los sistemas de otros países utilizaban entre seis y catorce megahercios de ancho de banda por canal.

El uso de frecuencias VHF, combinado con el ancho de banda visual reducido (las señales AM, en las frecuencias bajas de la banda VHF, se ven menos afectadas por el ruido al disminuir el ancho de banda), permitió que las señales de 405 líneas se recibieran correctamente incluso en condiciones marginales. Por lo tanto, fue posible cubrir prácticamente todo el Reino Unido con un número relativamente pequeño de estaciones transmisoras .

El uso de AM (en lugar de FM) para el sonido y la modulación de vídeo positiva (en lugar de negativa) hicieron que las señales de 405 líneas fueran muy propensas a la interferencia impulsiva audible y visible, como la generada por los sistemas de encendido de los vehículos. Dicha interferencia se manifestaba como un fuerte chasquido en el sonido y grandes puntos brillantes en la imagen, que los espectadores encontraban mucho más perceptibles que los puntos oscuros que se presentaban cuando se producía dicha interferencia en una señal con modulación de vídeo negativa. Con la modulación positiva, la interferencia podía tener fácilmente una amplitud similar a la de los pulsos de sincronización (que estaban representados por el 0-30% de la salida del transmisor). Los primeros circuitos de base de tiempo tenían menos capacidad para discriminar entre las señales y la imagen se distorsionaba. Por el contrario, en la sincronización con modulación negativa, los pulsos representan la salida máxima del transmisor (70-100% de la salida). Como resultado, la interferencia impulsiva causaba puntos oscuros visuales antes de que fuera lo suficientemente grande como para afectar la sincronización de la imagen. Si la interferencia era lo suficientemente grande, probablemente la imagen era imposible de ver de todos modos. La posterior introducción de circuitos de sincronización por volante de inercia mejoró considerablemente la estabilidad de la imagen, pero no logró solucionar algunos de los problemas de la modulación positiva. Casi todos los sistemas de televisión posteriores al sistema de 405 líneas adoptaron la modulación negativa precisamente por este motivo.

El circuito AGC presentaba problemas. Los AGC de primera generación simplemente detectaban el valor promedio de la señal transmitida; sin embargo, debido a la modulación positiva de la portadora, la potencia pico representaba el blanco máximo, cuya presencia no estaba garantizada. Por lo tanto, para obtener una imagen completamente negra, el circuito AGC aumentaba la ganancia de RF para restablecer la amplitud promedio de la portadora. El resultado era una pantalla que no era negra, sino gris medio. De hecho, la luminosidad total de los primeros televisores era prácticamente constante, independientemente del contenido de la imagen.

A mediados de la década de 1950, varios fabricantes comenzaron a introducir sistemas AGC con compuerta para evitar este problema. ^{[ 15 ]} Se derivaba un pulso retardado de la señal de sincronización de línea recuperada. Este pulso activaba una compuerta que muestreaba la señal de video recibida durante el "margen de seguridad", que era un nivel de negro garantizado transmitido entre el final del pulso de sincronización de línea y el inicio de la información de la imagen.

La introducción de la modulación negativa en sistemas posteriores simplificó el problema, ya que la potencia máxima de la portadora representaba los pulsos de sincronización (cuya presencia estaba garantizada). Un circuito AGC simple con detector de pico detectaría la amplitud únicamente de los pulsos de sincronización, midiendo así la intensidad de la señal recibida.

El sistema de 405 líneas producía un  silbido perceptible de 10,125 kHz en muchos aparatos, equivalente al número de líneas por segundo. Este silbido agudo era causado por la magnetostricción en el transformador de salida de línea .

Este es un artefacto común en los televisores que utilizan un tubo de rayos catódicos . Si bien todos los sistemas de televisión basados ​​en CRT producen este ruido, la mayor cantidad de líneas por segundo en los estándares más recientes produce frecuencias (15,625  kHz en PAL y 15,734 kHz en NTSC  ) que se encuentran en el extremo superior del espectro audible, que no todas las personas pueden oír . Los televisores modernos que utilizan tecnología de pantalla de plasma, LCD u OLED están completamente libres de este efecto, ya que están compuestos por un millón o más de elementos controlables individualmente, en lugar de utilizar un solo haz desviado magnéticamente, por lo que no es necesario generar la señal de exploración.

La ausencia de pulsos de ecualización para facilitar el entrelazado se defendió al inicio del servicio de la BBC argumentando que solo causaba una falta de entrelazado con los separadores de sincronización de campo del tipo integrador, y que, incluso en aquel entonces, existían numerosos otros circuitos que proporcionaban un entrelazado completamente preciso sin pulsos de ecualización. La cuestión se planteó de nuevo en varias ocasiones, pero una serie de pruebas, realizadas durante 1952 en colaboración con la Asociación Británica de Fabricantes de Equipos de Radio, confirmaron que no existía una necesidad general de pulsos de ecualización. ^{[ 16 ]}

En algunas pantallas de televisión de mayor tamaño, las líneas de escaneo no eran lo suficientemente gruesas como para cubrir el 100 % del tubo de rayos catódicos. El resultado era una imagen con líneas oscuras entre cada línea horizontal, lo que reducía el brillo y el contraste. Los televisores de mayor tamaño solían utilizar un oscilador de barrido puntual, que alargaba ligeramente el punto de escaneo verticalmente a alta frecuencia para evitar este efecto de separación de líneas sin reducir la nitidez horizontal. El barrido puntual también se utilizaba al grabar programas de 405 líneas.