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Vídeo entrelazado

Animación de una pantalla de TV CRT entrelazada, que muestra cómo se escanean secuencialmente los campos pares e impares para mostrar un fotograma completo. El vídeo entrelazado...

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Animación de una pantalla de TV CRT entrelazada, que muestra cómo se escanean secuencialmente los campos pares e impares para mostrar un fotograma completo.

El vídeo entrelazado (también conocido como escaneo entrelazado ) es una técnica para duplicar la velocidad de fotogramas percibida de una pantalla de vídeo sin consumir ancho de banda adicional . La señal entrelazada contiene dos campos de un fotograma de vídeo capturados consecutivamente. Esto mejora la percepción del movimiento para el espectador y reduce el parpadeo aprovechando las características del sistema visual humano. [ 1 ]

Esto duplica efectivamente la resolución temporal en comparación con las grabaciones no entrelazadas (para velocidades de fotogramas iguales a las velocidades de campo). Las señales entrelazadas requieren una pantalla capaz de mostrar los campos individuales de forma secuencial. Las pantallas CRT y las pantallas de plasma ALiS están diseñadas para mostrar señales entrelazadas.

El escaneo entrelazado se refiere a uno de los dos métodos comunes para "pintar" una imagen de video en una pantalla electrónica (el otro es el escaneo progresivo ) mediante el escaneo o la visualización de cada línea o fila de píxeles. Esta técnica utiliza dos campos para crear un fotograma. Un campo contiene todas las líneas impares de la imagen; el otro contiene todas las líneas pares.

A veces, en vídeo entrelazado, un campo se denomina fotograma, lo que puede generar confusión. [ 2 ]

Artefactos entrelazados. Nótese las líneas que sobresalen de los objetos en movimiento debido a que los fotogramas no están alineados con el eje x.

Por ejemplo, una pantalla de televisión basada en Phase Alternating Line (PAL) escanea 50 campos cada segundo (25 impares y 25 pares). Los dos conjuntos de 25 campos trabajan juntos para crear un fotograma completo cada 1/25 de segundo (o 25 fotogramas por segundo ), pero con el entrelazado se crea un nuevo medio fotograma cada 1/50 de segundo (o 50 campos por segundo). [ 3 ] Para mostrar vídeo entrelazado en pantallas de escaneo progresivo, la reproducción aplica el desentrelazado a la señal de vídeo (lo que añade retardo de entrada ).

La Unión Europea de Radiodifusión se opuso al vídeo entrelazado en la producción y emisión. Hasta principios de la década de 2010, recomendaban 720p 50 fps (fotogramas por segundo) para el formato de producción actual, y trabajaban con la industria para introducir 1080p 50 como un estándar de producción a prueba de futuro. 1080p 50 ofrece mayor resolución vertical, mejor calidad a tasas de bits más bajas y una conversión más sencilla a otros formatos, como 720p 50 y 1080i 50. [ 4 ] [ 5 ] El argumento principal es que, por muy complejo que sea el algoritmo de desentrelazado, los artefactos en la señal entrelazada no se pueden eliminar porque se pierde información entre fotogramas.

A pesar de los argumentos en contra, [ 6 ] [ 7 ] las organizaciones de estándares de televisión siguen apoyando el entrelazado. Todavía se incluye en formatos de transmisión de video digital como DV , DVB y ATSC . Los nuevos estándares de compresión de video, como la codificación de video de alta eficiencia (HEVC), están optimizados para video de escaneo progresivo , pero a veces admiten video entrelazado.

Descripción

Escaneo entrelazado: visualización de los fotogramas pares e impares y retornos de línea.
Escaneo entrelazado: visualización de líneas de escaneo impares (verdes) y pares (rojas), y períodos de borrado de retorno de línea (punteados).

El escaneo progresivo captura, transmite y muestra una imagen siguiendo una trayectoria similar a la del texto en una página: línea por línea, de arriba abajo. El patrón de escaneo entrelazado de una pantalla CRT de definición estándar también realiza este escaneo, pero en dos pasadas (dos campos). La primera pasada muestra la primera línea y todas las líneas impares, desde la esquina superior izquierda hasta la inferior derecha. La segunda pasada muestra la segunda línea y todas las líneas pares, rellenando los huecos del primer escaneo.

Este escaneo de líneas alternas se denomina entrelazado . Un campo es una imagen que contiene solo la mitad de las líneas necesarias para formar una imagen completa. En la época de las pantallas CRT, el brillo residual del fósforo de la pantalla contribuía a este efecto.

El entrelazado proporciona un detalle vertical completo con el mismo ancho de banda que requeriría un escaneo progresivo completo, pero con el doble de velocidad de fotogramas y frecuencia de actualización percibidas . Para evitar el parpadeo, todos los sistemas de televisión analógica utilizaban entrelazado.

Los identificadores de formato como 576i50 y 720p50 especifican la velocidad de fotogramas para los formatos de escaneo progresivo, pero para los formatos entrelazados suelen especificar la velocidad de campo (que es el doble de la velocidad de fotogramas). Esto puede generar confusión, ya que los formatos de código de tiempo SMPTE estándar de la industria siempre trabajan con la velocidad de fotogramas, no con la velocidad de campo. Para evitar confusiones, SMPTE y EBU siempre utilizan la velocidad de fotogramas para especificar los formatos entrelazados; por ejemplo, 480i60 es 480i/30, 576i50 es 576i/25 y 1080i50 es 1080i/25. Esta convención asume que un fotograma completo en una señal entrelazada consta de dos campos en secuencia.

Beneficios del entrelazado

Un GIF de HandBrake que muestra la diferencia entre imágenes desentrelazadas y entrelazadas [ 8 ].

Uno de los factores más importantes en la televisión analógica es el ancho de banda de la señal, que se mide en megahercios. Cuanto mayor sea el ancho de banda, más costosa y compleja será toda la cadena de producción y transmisión. Esto incluye cámaras, sistemas de almacenamiento, sistemas de transmisión y sistemas de recepción: terrestre, por cable, satélite, internet y pantallas para el usuario final ( televisores y monitores de computadora ).

Para un ancho de banda fijo, el entrelazado proporciona una señal de vídeo con el doble de frecuencia de actualización de pantalla para un número de líneas determinado (en comparación con el vídeo de escaneo progresivo a una velocidad de fotogramas similar; por ejemplo , 1080i a 60 medios fotogramas por segundo, frente a 1080p a 30 fotogramas completos por segundo). La mayor frecuencia de actualización mejora la apariencia de un objeto en movimiento, ya que actualiza su posición en la pantalla con mayor frecuencia, y cuando un objeto está estático, la visión humana combina información de múltiples medios fotogramas similares para producir la misma resolución percibida que la proporcionada por un fotograma completo progresivo. Sin embargo, esta técnica solo es útil si el material de origen está disponible con frecuencias de actualización más altas. Las películas de cine se graban normalmente a 24 fps y, por lo tanto, no se benefician del entrelazado, una solución que reduce el ancho de banda máximo de vídeo a 5  MHz sin reducir la frecuencia de escaneo de imagen efectiva de 60  Hz.

Con un ancho de banda fijo y una alta frecuencia de actualización, el vídeo entrelazado también puede proporcionar una resolución espacial superior a la del escaneo progresivo. Por ejemplo, la televisión de alta definición entrelazada con una resolución de 1920 × 1080 píxeles y una  frecuencia de campo de 60 Hz (conocida como 1080i60 o 1080i/30) tiene un ancho de banda similar al de la televisión de alta definición con escaneo progresivo de 1280 × 720 píxeles y una  frecuencia de fotogramas de 60 Hz (720p60 o 720p/60), pero alcanza aproximadamente el doble de resolución espacial para escenas con poco movimiento.

Sin embargo, las ventajas de ancho de banda solo se aplican a una señal de vídeo analógica o digital sin comprimir . Con la compresión de vídeo digital, como la que se utiliza en todos los estándares actuales de televisión digital, el entrelazado introduce ineficiencias adicionales. [ 9 ] La EBU ha realizado pruebas que demuestran que el ahorro de ancho de banda del vídeo entrelazado con respecto al vídeo progresivo es mínimo, incluso con el doble de velocidad de fotogramas. Es decir, la señal 1080p50 produce aproximadamente la misma tasa de bits que la señal 1080i50 (también conocida como 1080i/25), [ 5 ] y 1080p50 en realidad requiere menos ancho de banda para ser percibido como subjetivamente mejor que su equivalente 1080i/25 (1080i50) al codificar una escena de tipo deportivo. [ 10 ]

El entrelazado puede utilizarse para producir programación de televisión en 3D, especialmente con pantallas CRT y, en particular, con gafas de filtro de color , transmitiendo la imagen con clave de color para cada ojo en campos alternos. Esto no requiere modificaciones significativas en el equipo existente. También se pueden usar gafas de obturación , obviamente con la necesidad de lograr la sincronización. Si se utiliza una pantalla de escaneo progresivo para ver dicha programación, cualquier intento de desentrelazar la imagen anulará el efecto. Para las gafas de filtro de color, la imagen debe almacenarse en búfer y mostrarse como si fuera progresiva con líneas de clave de color alternas, o bien cada campo debe duplicarse y mostrarse como fotogramas discretos. Este último procedimiento es la única forma de adaptar las gafas de obturación a una pantalla progresiva.

Problemas de entrelazamiento

Cuando alguien ve un vídeo entrelazado en un monitor progresivo con un desentrelazado deficiente (o inexistente), puede observar un efecto de "peinado" en el movimiento entre dos campos de un mismo fotograma.
Imagen de un neumático de coche en movimiento; el entrelazado se reduce al realinear los campos pares e impares en el eje X. El otro campo se ha desplazado 16 píxeles a la derecha, reduciendo el entrelazado en el parachoques y el contorno del neumático, pero el tapacubos que ha girado entre los campos presenta un entrelazado notable.

El vídeo entrelazado está diseñado para ser capturado, almacenado, transmitido y visualizado en el mismo formato entrelazado. Dado que cada fotograma de vídeo entrelazado consta de dos campos capturados en momentos diferentes, pueden aparecer artefactos de movimiento conocidos como efectos de entrelazado o de peinado , si los objetos grabados se mueven lo suficientemente rápido como para estar en posiciones diferentes cuando se captura cada campo individual. Estos artefactos pueden ser más visibles cuando el vídeo entrelazado se visualiza a una velocidad menor a la de su captura o en fotogramas fijos.

Si bien existen métodos sencillos para producir fotogramas progresivos aceptables a partir de la imagen entrelazada, por ejemplo, duplicando las líneas de un campo y omitiendo el otro (reduciendo a la mitad la resolución vertical), o aplicando suavizado de bordes a la imagen en el eje vertical para disimular parte del entrelazado, a veces existen métodos que producen resultados muy superiores. Si solo hay movimiento lateral (eje X) entre los dos campos y este movimiento es uniforme en todo el fotograma, es posible alinear las líneas de exploración y recortar los extremos izquierdo y derecho que exceden el área del fotograma para producir una imagen visualmente satisfactoria.  El movimiento menor en el eje Y se puede corregir de manera similar alineando las líneas de exploración en una secuencia diferente y recortando el exceso en la parte superior e inferior. A menudo, el centro de la imagen es el área que más necesita revisarse, y ya sea que  se aplique solo la corrección de alineación del eje X o Y, o ambas, la mayoría de los artefactos aparecerán hacia los bordes de la imagen. Sin embargo, incluso estos procedimientos simples requieren seguimiento de movimiento entre los campos, y un objeto que gira o se inclina, o que se mueve en el  eje Z (alejándose o acercándose a la cámara) seguirá produciendo entrelazado, posiblemente incluso con peor aspecto que si los campos se unieran con un método más simple. Algunos procesos de desentrelazado pueden analizar cada fotograma individualmente y decidir el mejor método. La mejor y única conversión perfecta en estos casos es tratar cada fotograma como una imagen separada, pero eso no siempre es posible. Para conversiones de velocidad de fotogramas y zoom, lo ideal sería duplicar la línea de cada campo para producir una velocidad doble de fotogramas progresivos, remuestrear los fotogramas a la resolución deseada y luego volver a escanear el flujo a la velocidad deseada, ya sea en modo progresivo o entrelazado.

Twitter interlineal

El entrelazado introduce un problema potencial llamado " twisting de interlínea" , una forma de moiré . Este efecto de aliasing solo se manifiesta en ciertas circunstancias: cuando el sujeto contiene detalles verticales que se aproximan a la resolución horizontal del formato de vídeo. Por ejemplo, una chaqueta de rayas finas en un presentador de noticias puede producir un efecto de brillo. Esto se conoce como " twisting" . Los profesionales de la televisión evitan usar ropa con patrones de rayas finas por esta razón. Las cámaras de vídeo profesionales o los sistemas de imágenes generadas por ordenador aplican un filtro de paso bajo a la resolución vertical de la señal para evitar el "twisting de interlínea".

El parpadeo entre líneas es la principal razón por la que el entrelazado es menos adecuado para pantallas de ordenador. Cada línea de exploración en un monitor de ordenador de alta resolución suele mostrar píxeles discretos, cada uno de los cuales no abarca la línea de exploración superior o inferior. Cuando la velocidad de fotogramas entrelazada general es de 60 fotogramas por segundo, un píxel (o, lo que es más importante para, por ejemplo, sistemas de ventanas o texto subrayado, una línea horizontal) que abarca solo una línea de exploración en altura es visible durante 1/60 de segundo, lo que se esperaría de una  pantalla progresiva de 60 Hz; a continuación, le sigue 1/60 de segundo de oscuridad (mientras se explora el campo opuesto), lo que reduce la frecuencia de actualización por línea/por píxel a 30 fotogramas por segundo con un parpadeo bastante evidente.

Para evitar esto, los televisores entrelazados estándar normalmente no muestran detalles nítidos. Cuando aparecen gráficos por computadora en un televisor estándar, la pantalla se trata como si tuviera la mitad de la resolución real (o incluso menos), o se renderiza a resolución completa y luego se somete a un filtro de paso bajo en la dirección vertical (por ejemplo, un tipo de "desenfoque de movimiento" con una distancia de 1 píxel, que mezcla cada línea al 50% con la siguiente, manteniendo un grado de la resolución posicional completa y evitando la obvia "bloqueo" de la simple duplicación de líneas, a la vez que reduce el parpadeo a menos de lo que lograría el enfoque más simple). Si se muestra texto, es lo suficientemente grande como para que cualquier línea horizontal tenga al menos dos líneas de escaneo de altura. La mayoría de las fuentes para programación de televisión tienen trazos anchos y gruesos, y no incluyen serifas de detalle fino que harían más visible el gorjeo; además, los generadores de caracteres modernos aplican un grado de suavizado que tiene un efecto de expansión de línea similar al del filtro de paso bajo de fotograma completo mencionado anteriormente.

Desentrelazado

Los paneles de plasma ALiS y los tubos de rayos catódicos (CRT) pueden mostrar vídeo entrelazado directamente, pero las pantallas de vídeo de los ordenadores modernos y los televisores se basan principalmente en la tecnología LCD, que en su mayoría utiliza el escaneo progresivo.

La visualización de vídeo entrelazado en una pantalla de escaneo progresivo requiere un proceso llamado desentrelazado . Esta técnica puede ser imperfecta, especialmente si la velocidad de fotogramas no se duplica en la salida desentrelazada. Proporcionar la mejor calidad de imagen para señales de vídeo entrelazadas sin duplicar la velocidad de fotogramas requiere dispositivos y algoritmos costosos y complejos, y puede causar diversos artefactos. En las pantallas de televisión, los sistemas de desentrelazado están integrados en los televisores de escaneo progresivo que aceptan señales entrelazadas, como la señal SDTV de difusión.

La mayoría de los monitores de ordenador modernos no admiten vídeo entrelazado, salvo algunos modos antiguos de resolución media (y posiblemente 1080i como complemento de 1080p), y la compatibilidad con vídeo de definición estándar (480/576i o 240/288p) es especialmente rara debido a su frecuencia de barrido de línea mucho menor que los modos de vídeo analógicos de ordenador típicos "VGA" o superiores. La reproducción de vídeo entrelazado desde un DVD, un archivo digital o una tarjeta de captura analógica en una pantalla de ordenador requiere algún tipo de desentrelazado en el software del reproductor o en el hardware gráfico, que a menudo utiliza métodos muy simples para ello. Esto significa que el vídeo entrelazado suele presentar artefactos visibles en los sistemas informáticos. Si bien se pueden utilizar sistemas informáticos para editar vídeo entrelazado, la disparidad entre los sistemas de visualización de vídeo de ordenador y los formatos de señal de televisión entrelazada implica que el contenido de vídeo que se está editando no se puede visualizar correctamente sin un hardware de visualización de vídeo independiente.

Los televisores de fabricación actual emplean un sistema para extrapolar de forma inteligente la información adicional que estaría presente en una señal progresiva a partir de una señal entrelazada original. En teoría, esto debería ser simplemente un problema de aplicar los algoritmos adecuados a la señal entrelazada, ya que toda la información debería estar presente en ella. En la práctica, los resultados son variables y dependen de la calidad de la señal de entrada y de la potencia de procesamiento aplicada a la conversión. El mayor obstáculo, en la actualidad, son los artefactos en las señales entrelazadas de menor calidad (generalmente vídeo de difusión), ya que no son consistentes entre los distintos campos. Por otro lado, las señales entrelazadas de alta tasa de bits, como las de las videocámaras HD que operan en su modo de máxima tasa de bits, funcionan correctamente.

Los algoritmos de desentrelazado almacenan temporalmente algunos fotogramas de imágenes entrelazadas y luego extrapolan datos de fotogramas adicionales para crear una imagen fluida y sin parpadeos. Este almacenamiento y procesamiento de fotogramas produce un ligero retardo en la pantalla , perceptible en salas de exposición con una gran cantidad de modelos diferentes. A diferencia de la antigua señal NTSC sin procesar, las pantallas no siguen el movimiento en perfecta sincronía. Algunos modelos parecen actualizarse un poco más rápido o más lento que otros. De manera similar, el audio puede presentar un efecto de eco debido a los diferentes retrasos en el procesamiento.

Historia

Cuando se desarrolló el cine, la pantalla debía iluminarse a una alta frecuencia para evitar el parpadeo visible . La frecuencia exacta necesaria varía según el brillo: 50  Hz es (apenas) aceptable para pantallas pequeñas y de bajo brillo en habitaciones con poca luz, mientras que 80  Hz o más pueden ser necesarios para pantallas brillantes que abarcan la visión periférica. La solución cinematográfica consistía en proyectar cada fotograma tres veces mediante un obturador de tres láminas: una película filmada a 16 fotogramas por segundo iluminaba la pantalla 48 veces por segundo. Posteriormente, con la llegada del cine sonoro, la mayor velocidad de proyección de 24 fotogramas por segundo permitió que un obturador de dos láminas produjera una iluminación de 48 veces por segundo, pero solo en proyectores incapaces de proyectar a menor velocidad.

Esta solución no era viable para la televisión. Para almacenar un fotograma de vídeo completo y mostrarlo dos veces, se requería un búfer de fotogramas (memoria electrónica [ RAM ]) con capacidad suficiente. Este método no se hizo factible hasta finales de la década de 1980, con la llegada de la tecnología digital. Además, para evitar las interferencias en pantalla causadas por la iluminación del estudio y las limitaciones de la tecnología de tubos de vacío , era necesario que los tubos de rayos catódicos (CRT) para televisión se sintonizaran a la frecuencia de la red eléctrica (60  Hz en EE. UU. y 50  Hz en Europa).

Desde 1914 se han propuesto varias patentes de entrelazado diferentes en el contexto de la transmisión de imágenes fijas o en movimiento, pero pocas de ellas resultaron prácticas. [ 11 ] [ 12 ] [ 13 ] En 1926, Ulises Armand Sanabria hizo una demostración de la televisión a 200.000 personas que asistieron a la Feria Mundial de Radio de Chicago. El sistema de Sanabria se escaneaba mecánicamente utilizando un disco Nipkow de "triple entrelazado" con tres espirales desplazadas y, por lo tanto, era un esquema 3:1 en lugar del habitual 2:1. Funcionaba con imágenes de 45 líneas y 15 fotogramas por segundo transmitidas. Con 15 fotogramas por segundo y un entrelazado 3:1, la velocidad de campo era de 45 campos por segundo, lo que producía (para la época) una imagen muy estable. No solicitó una patente para su escaneo entrelazado hasta mayo de 1931. [ 13 ]

En 1930, el ingeniero alemán de Telefunken, Fritz Schröter, formuló y patentó por primera vez el concepto de dividir un único fotograma de imagen en líneas entrelazadas sucesivas, basándose en sus experimentos previos con fototelegrafía. [ 11 ] [ 14 ] En Estados Unidos, el ingeniero de RCA , Randall C. Ballard, patentó la misma idea en 1932, inicialmente con el propósito de reformatear películas sonoras para televisión en lugar de para la transmisión de imágenes en directo. [ 11 ] [ 15 ] [ 16 ] La implementación comercial comenzó en 1934 a medida que las pantallas de los tubos de rayos catódicos se volvieron más brillantes, aumentando el nivel de parpadeo causado por el escaneo progresivo (secuencial). [ 12 ]

En 1936, cuando el Reino Unido establecía los estándares analógicos, la electrónica de control de los primeros tubos de rayos catódicos (CRT) basados ​​en válvulas termoiónicas  solo podía escanear a unas 200 líneas en 1/50 de segundo (es decir, una frecuencia de repetición aproximada de 10 kHz para la forma de onda de deflexión horizontal en diente de sierra). Mediante el entrelazado, se podían superponer dos campos de 202,5 ​​líneas para obtener un fotograma más nítido de 405 líneas (de las cuales unas 377 se utilizaban para la imagen real, y aún menos eran visibles dentro del marco de la pantalla; en términos modernos, el estándar sería "377i"). La frecuencia de escaneo vertical se mantuvo en 50  Hz, pero el detalle visible mejoró notablemente. Como resultado, este sistema sustituyó al sistema de escaneo progresivo mecánico de 240 líneas de John Logie Baird , que también se estaba probando en ese momento.

A partir de la década de 1940, las mejoras tecnológicas permitieron a Estados Unidos y al resto de Europa adoptar sistemas que utilizaban frecuencias de escaneo lineal cada vez más altas y mayor ancho de banda de señal de radio para producir un mayor número de líneas a la misma velocidad de fotogramas, logrando así una mejor calidad de imagen. Sin embargo, los fundamentos del escaneo entrelazado fueron la base de todos estos sistemas. Estados Unidos adoptó el sistema de 525 líneas , incorporando posteriormente el estándar de color compuesto conocido como NTSC ; Europa adoptó el sistema de 625 líneas , y el Reino Unido pasó de su peculiar sistema de 405 líneas al de 625 (mucho más similar al estadounidense) para evitar tener que desarrollar un método de televisión en color completamente único. Francia cambió de su sistema monocromo de 819 líneas, igualmente único , al estándar europeo de 625. Europa en general, incluido el Reino Unido, adoptó entonces el estándar de codificación de color PAL , que se basaba esencialmente en NTSC, pero invertía la fase de la portadora de color con cada línea (y fotograma) para cancelar los cambios de fase que distorsionaban el tono y que afectaban a las emisiones NTSC. Francia, en cambio, adoptó su propio sistema SECAM , único y basado en portadora FM doble , que ofrecía una calidad mejorada a costa de una mayor complejidad electrónica, y que también fue utilizado por otros países, especialmente Rusia y sus estados satélite. Aunque los estándares de color se utilizan a menudo como sinónimos del estándar de vídeo subyacente (NTSC para 525i/60, PAL/SECAM para 625i/50), existen varios casos de inversiones u otras modificaciones; Por ejemplo, el color PAL se utiliza en transmisiones que de otro modo serían "NTSC" (es decir, 525i/60) en Brasil , y viceversa en otros lugares, junto con casos en los que el ancho de banda PAL se reduce a 3,58  MHz para ajustarse a la asignación de banda de transmisión de NTSC, o NTSC se expande para ocupar los 4,43  MHz de PAL.

El entrelazado fue omnipresente en las pantallas hasta la década de 1970, cuando las necesidades de los monitores de computadora llevaron a la reintroducción del escaneo progresivo, incluso en televisores normales o monitores simples basados ​​en el mismo circuito; la mayoría de las pantallas basadas en CRT son totalmente capaces de mostrar tanto progresivo como entrelazado independientemente de su uso previsto original, siempre que las frecuencias horizontales y verticales coincidan, ya que la diferencia técnica es simplemente la de comenzar/terminar el ciclo de sincronización vertical a la mitad a lo largo de una línea de escaneo cada dos fotogramas (entrelazado), o sincronizar siempre justo al principio/final de una línea (progresivo). El entrelazado todavía se usa para la mayoría de los televisores de definición estándar y el estándar de transmisión HDTV 1080i , pero no para LCD , micromirror ( DLP ) o la mayoría de las pantallas de plasma ; Estas pantallas no utilizan un barrido raster para crear una imagen (sus paneles pueden actualizarse de izquierda a derecha y de arriba abajo, pero siempre de forma progresiva y no necesariamente a la misma velocidad que la señal de entrada), por lo que no pueden beneficiarse del entrelazado (mientras que las pantallas LCD más antiguas utilizan un sistema de "doble barrido" para proporcionar mayor resolución con una tecnología de actualización más lenta, el panel se divide en dos mitades adyacentes que se actualizan simultáneamente ): en la práctica, deben funcionar con una señal de barrido progresivo. El circuito de desentrelazado para obtener barrido progresivo a partir de una señal de televisión de difusión entrelazada normal puede aumentar el coste de un televisor que utilice dichas pantallas. Actualmente, las pantallas progresivas dominan el mercado de la HDTV.

Entrelazado y computadoras

En la década de 1970, las computadoras y los sistemas de videojuegos domésticos comenzaron a usar televisores como dispositivos de visualización. En ese momento, una señal NTSC de 480 líneas superaba con creces las capacidades gráficas de las computadoras de bajo costo, por lo que estos sistemas utilizaban una señal de video simplificada que hacía que cada campo de video se escaneara directamente sobre el anterior, en lugar de cada línea entre dos líneas del campo anterior, junto con un número relativamente bajo de píxeles horizontales. Esto marcó el regreso del escaneo progresivo , que no se veía desde la década de 1920. Dado que cada campo se convertía en un fotograma completo por sí mismo, la terminología moderna lo denominaría 240p en televisores NTSC y 288p en PAL . Si bien los dispositivos de consumo tenían permitido crear dichas señales, las regulaciones de radiodifusión prohibían a las estaciones de televisión transmitir video de esta manera. Los estándares de monitores de computadora, como el modo TTL-RGB disponible en CGA y, por ejemplo, BBC Micro, fueron simplificaciones adicionales de NTSC, que mejoraron la calidad de imagen al omitir la modulación del color y permitir una conexión más directa entre el sistema gráfico de la computadora y el tubo de rayos catódicos (CRT).

A mediados de la década de 1980, los ordenadores habían superado las capacidades de estos sistemas de vídeo y necesitaban mejores pantallas. La mayoría de los ordenadores domésticos y de oficina básicos sufrían las consecuencias del antiguo método de escaneo, con una resolución máxima de pantalla de alrededor de 640x200 (o a veces 640x256 en regiones de 625 líneas/50 Hz), lo que resultaba en una forma de píxel  alta y estrecha muy distorsionada , dificultando la visualización de texto de alta resolución junto con imágenes de proporciones realistas (los modos lógicos de "píxel cuadrado" eran posibles, pero solo a bajas resoluciones de 320x200 o menos). Las soluciones de las distintas empresas variaban ampliamente. Dado que las señales de los monitores de PC no necesitaban ser transmitidas, podían consumir mucho más ancho de banda que los 6, 7 y 8 MHz a los que estaban limitadas las señales NTSC y PAL. El adaptador de pantalla monocromático y el adaptador de gráficos mejorado de IBM , así como la tarjeta gráfica Hercules y el ordenador Macintosh original, generaban señales de vídeo de 342 a 350p, a 50 a 60 Hz, con un ancho de banda de aproximadamente 16 MHz. Algunos clones de PC mejorados, como el AT&T 6300 (también conocido como Olivetti M24 ), así como los ordenadores fabricados para el mercado doméstico japonés, alcanzaban los 480p a unos 24 MHz, y el Atari ST lo elevaba a 71 Hz con un ancho de banda de 32 MHz. Todos estos sistemas requerían monitores dedicados de alta frecuencia (y normalmente monomodo, es decir, no compatibles con vídeo) debido a sus mayores velocidades de línea. El Commodore Amiga, en cambio, creaba una verdadera señal RGB entrelazada de 480i60/576i50 a velocidades de vídeo de emisión (y con un ancho de banda de 7 o 14 MHz), adecuada para la codificación NTSC/PAL (donde se reducía suavemente a 3,5~4,5 MHz). Esta capacidad (junto con la sincronización integrada ) hizo que Amiga dominara el campo de la producción de vídeo hasta mediados de la década de 1990, pero el modo de visualización entrelazado causaba problemas de parpadeo en las aplicaciones de PC más tradicionales que requerían detalles de un solo píxel. Los periféricos duplicadores de escaneo "para corregir el parpadeo" y los monitores RGB de alta frecuencia (o el monitor A2024 de conversión de escaneo especializado de Commodore) eran compras populares, aunque caras, entre los usuarios avanzados. En 1987 se introdujo VGA , que pronto se estandarizó en los PC, así como la gama Macintosh II de Apple , que ofrecía pantallas con una resolución y profundidad de color similares, y luego superiores. La rivalidad entre los dos estándares (y posteriormente los cuasi-estándares de PC como XGA y SVGA) impulsó rápidamente la calidad de visualización disponible tanto para usuarios profesionales como domésticos.        

A finales de la década de 1980 y principios de la de 1990, los fabricantes de monitores y tarjetas gráficas introdujeron nuevos estándares de alta resolución que, una vez más, incluían el entrelazado. Estos monitores funcionaban a frecuencias de escaneo más altas, permitiendo normalmente una  frecuencia de campo de 75 a 90 Hz (es decir, una frecuencia de fotogramas de 37,5 a 45  Hz), y solían utilizar fósforos de mayor persistencia en sus tubos de rayos catódicos (CRT), todo ello con el objetivo de mitigar los problemas de parpadeo y brillo. Estos monitores resultaron, en general, impopulares, salvo en aplicaciones especializadas de ultra alta resolución como CAD y DTP , que exigían el mayor número de píxeles posible, siendo el entrelazado un mal necesario y preferible a intentar utilizar los equivalentes de escaneo progresivo. Si bien el parpadeo a menudo no era inmediatamente evidente en estas pantallas, la fatiga visual y la falta de enfoque se convirtieron en un problema grave, y la contrapartida de un mayor brillo residual era una menor luminosidad y una respuesta deficiente a las imágenes en movimiento, dejando rastros visibles y, a menudo, con colores distorsionados. Estas estelas de color eran una molestia menor para las pantallas monocromáticas y las pantallas de actualización generalmente más lenta utilizadas para fines de diseño o consulta de bases de datos, pero mucho más problemáticas para las pantallas a color y los movimientos más rápidos inherentes a los sistemas operativos basados ​​en ventanas cada vez más populares, así como el desplazamiento de pantalla completa en procesadores de texto WYSIWYG, hojas de cálculo y, por supuesto, para juegos de alta acción. Además, las líneas horizontales finas y regulares comunes en las primeras interfaces gráficas de usuario, combinadas con una baja profundidad de color que significaba que los elementos de la ventana generalmente tenían un alto contraste (de hecho, frecuentemente un blanco y negro intenso), hacían que el parpadeo fuera aún más evidente que en aplicaciones de vídeo con menor velocidad de campo. A medida que el rápido avance tecnológico lo hizo práctico y asequible, apenas una década después de que aparecieran las primeras actualizaciones entrelazadas de ultra alta resolución para el IBM PC, para proporcionar frecuencias de reloj de píxeles y velocidades de escaneo horizontal suficientemente altas para los modos de escaneo progresivo de alta resolución en las primeras pantallas profesionales y luego de consumo, la práctica pronto se abandonó. Durante el resto de la década de 1990, los monitores y las tarjetas gráficas hicieron mucho hincapié en que sus resoluciones más altas declaradas eran "no entrelazadas", incluso cuando la velocidad de fotogramas general era apenas superior a la de los modos entrelazados (por ejemplo, SVGA a 56p frente a 43i a 47i), e incluyendo normalmente un modo superior que técnicamente superaba la resolución real del CRT (número de tríadas de fósforo de color), lo que significaba que no se podía obtener mayor claridad de imagen mediante el entrelazado o aumentando aún más el ancho de banda de la señal. Esta experiencia es la razón por la que la industria de los PC hoy en día sigue oponiéndose al entrelazado en HDTV, y presionó a favor del estándar 720p, y continúa impulsando la adopción de 1080p (a 60  Hz para países con NTSC heredado y 50 Hz para PAL); sin embargo, 1080i sigue siendo la resolución de transmisión HD más común, aunque solo sea por razones de retrocompatibilidad con hardware HDTV más antiguo que no puede admitir 1080p, y a veces ni siquiera 720p, sin la adición de un escalador externo, de forma similar a como y por qué la mayoría de las transmisiones digitales centradas en SD todavía dependen del estándar MPEG2, por lo demás obsoleto, integrado en, por ejemplo, DVB-T .

Véase también

Referencias

  1. ↑ "Interlaced scan", Rudolf F. Graf (ed.), "Modern Dictionary of Electronics", Howard W. Sams, 1968
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