Fundamentos de Radiodifusión y Tecnología de Ondas Electromagnéticas en Medios Audiovisuales
Fundamentos de Radiodifusión y Tecnología de Ondas Electromagnéticas
Definiciones Esenciales en Radiodifusión
- Radiodifusión (Broadcasting): Producción y emisión de señales de radio y televisión para uso público generalizado. Está orientada a masas y destinada a ser recibida directamente por el público en general sin restricciones. Es común emplear el término en inglés *Broadcasting*.
- La UIT (Unión Internacional de Telecomunicaciones) define las bandas de frecuencia de radiofrecuencia (RF) disponibles para estos servicios.
- Programación: Distribución y organización de los distintos contenidos a emitir.
El Espectro Electromagnético
El espectro electromagnético se divide en varias secciones:
- Espectro radioeléctrico: Utilizado en telecomunicaciones (RNI – Radiocomunicaciones No Intencionales).
- Espectro de radiaciones ionizantes: Aplicaciones médicas y otras.
- Entre ambas secciones se encuentra la luz visible en sus diversos colores.
Las ondas electromagnéticas son el conjunto de todas las ondas, clasificadas por sus frecuencias, divididas en bandas de décadas.
Tipos de Ondas
Las ondas son perturbaciones o vibraciones que transportan energía y se propagan en el tiempo y en el espacio. Según su forma de propagación, pueden ser:
Clasificación por Dimensión de Propagación
- Ondas unidimensionales: Viajan en una sola dirección. Tienen frente de onda planos y paralelos.
- Ondas bidimensionales: Viajan en dos direcciones dentro de una superficie.
- Ondas tridimensionales: Viajan en tres direcciones. Conforman un frente esférico que emana de la fuente y se desplaza en todas las direcciones.
Clasificación por Dirección
Según su dirección, pueden ser: Ondas longitudinales y Ondas transversales.
Polarización de Ondas Electromagnéticas
Existen tres tipos principales de polarización, tomando como referencia el campo eléctrico para indicar el tipo:
- Polarización lineal
- Polarización circular
- Polarización elíptica
Modos de Propagación de Ondas Electromagnéticas
Las ondas electromagnéticas se pueden propagar de diversas formas según su frecuencia:
- Ondas de tierra: Llamadas también ondas terrestres u ondas superficiales. Empleadas en radiocomunicaciones terrestres.
- Ondas espaciales: Comprenden tanto ondas directas (LOS – *Line of Sight*) como reflejadas en el suelo.
- Ondas del cielo: Llamadas también ondas celestes u ondas ionosféricas.
Equipamiento Típico de Estudio de Radiodifusión
Un estudio típico de radiodifusión consta de:
- Un mezclador de audio.
- Uno o más reproductores de discos compactos y reproductores de casetes.
- Actualmente se utiliza una computadora.
- Varios micrófonos.
- Un compresor/limitador.
Los elementos opcionales pueden incluir un carrusel y un *patch panel*.
Planta de Transmisión
La planta de transmisión debe constar de:
- Dos transmisores: PRINCIPAL y SECUNDARIO.
- Enlaces con el estudio: PRINCIPAL y EMERGENCIA.
- Un procesador de audio con dos salidas balanceadas para alimentar a los dos transmisores independientemente y a un monitor de modulación.
- Carga fantasma para pruebas de mantenimiento.
- Una llave conmutadora de antena que permita conectar el Tx1 con la antena y el Tx2 con la carga fantasma, o a la inversa.
- Unidad de sintonía de antena.
- Sistema de tierra.
- Grupo electrógeno de arranque y parada automática.
La Antena en Radiodifusión
La antena puede ser de polarización horizontal, circular o elíptica.
La potencia radiada no debe exceder la potencia autorizada. La antena debe instalarse de tal forma que su patrón de radiación quede orientado hacia el área urbana autorizada, radiando la máxima potencia.
Se puede emplear una sola antena para multiplexar varias estaciones de radiodifusión sonora de FM. También, se pueden instalar dos antenas de FM en una misma torre. La separación de frecuencia mínima debe ser de 800 KHz.
Toda estación de radiodifusión debe contar con:
- Un monitor de modulación FM.
- Un monitor de frecuencia.
Clasificación de las Estaciones de Radiodifusión Sonora (FM)
Las estaciones de radiodifusión sonora en Frecuencia Modulada de categoría de servicio primario se clasifican según su Potencia Radiada Efectiva (ERP) y altura efectiva:
- Estación Clase A: Mayor a 50 KW y máximo 150 KW de ERP, en la dirección de máxima ganancia de antena y una máxima altura efectiva de 300 m.
- Estación Clase B: Mayor a 15 KW y máximo de 50 KW de ERP, en la dirección de máxima ganancia de antena y una máxima altura efectiva de 150 m.
- Estación Clase C: Mayor a 1 KW y máximo de 15 KW de ERP, en la dirección de máxima ganancia de antena y a una máxima altura efectiva de 90 m.
- Estación Clase D: Desde 250 W hasta 1 KW de ERP en la dirección de máxima ganancia de antena y una máxima altura efectiva de 90 m.
Marco Legal de la Radiodifusión Sonora
Leyes que regulan la radiodifusión sonora:
- Ley General de Telecomunicaciones N° 18.168, del 02 de Octubre de 1982.
- Reglamento de Radiodifusión Sonora, Dec. N° 126, del 01 de Abril de 1997.
- Norma Sobre Requisitos Básicos de las Estaciones de Radiodifusión Sonora, Resolución N° 36, del 23 de Enero de 1987.
- Norma técnica de Radiodifusión Sonora, Resolución N° 479, del 13 de Abril de 1999, modificada por Resolución N° 1117, del 15 de Septiembre del 2000.
- Plan General de Uso del Espectro Radioeléctrico, indicado a través del Decreto N° 15, del 24 de Marzo de 1983, y sus modificaciones.
Monitoreo de Audio Profesional
Los monitores de audio principalmente vienen siendo un par de bocinas, pero se les llaman monitores ya que monitorean la señal que está previamente grabada. La diferencia de este tipo de bocinas a unas bocinas regulares comerciales es que los monitores profesionales están hechos para que reproduzcan el rango de frecuencias de sonido con mayor precisión que unas bocinas comerciales de menor calidad. Esta precisión nos permite tener una representación mucho más clara de las frecuencias que estamos balanceando a la hora de mezclar.
Tecnologías de Captura y Representación de Imagen en Video
Barrido Entrelazado (*Interlaced Scanning*)
La exploración entrelazada es un sistema de captación y representación de imágenes utilizado en TV para evitar el parpadeo o «*flicker*» que se producía en la representación de las imágenes de TV. La exploración entrelazada es utilizada en la mayoría de definiciones estándar de TV.
No es utilizado en pantallas LCD, plasma y LED, ya que estas pantallas no usan tramas de barrido para crear una imagen, por lo cual no es aplicable.
Barrido No Entrelazado o Barrido Progresivo
Método de exploración secuencial de las líneas de una imagen de TV; un barrido sucesivo de una línea después de otra que efectúan los aparatos reproductores de televisión para componer la imagen.
Ventajas del Barrido Entrelazado
Una de las más importantes es el BW (*Bandwidth* – ancho de banda, medido en MHz para vídeo analógico y tasa de bits para el caso digital). Cuanto mayor sea el BW, más caro y complejo es el sistema (ya sean sistemas de almacenamiento como discos duros o grabadoras, cámaras, sistemas de transmisión, etc.).
- El vídeo entrelazado reduce el BW por un factor de dos, para una determinada línea y tasa de refresco.
- La otra ventaja es la fluidez del movimiento: el contenido interlineal puede mostrar 50 diferentes imágenes por segundo para PAL (50 campos) y 60 para NTSC (60 campos) utilizando menor BW. Esto puede ser una gran diferencia sobre todo cuando miramos videos, por ejemplo, de deportes; lo que notaríamos si lo desentrelazamos es que el movimiento ya no es tan suave.
Inconvenientes del Barrido Entrelazado
Al descomponer un cuadro en dos campos (dos imágenes tomadas en tiempos diferentes) se producen algunas deficiencias que perjudican a la representación, rompiendo el concepto de lo que se conoce como “imagen nítida”.
- Cuando la escena a representar es muy viva, con figuras con mucho movimiento, se dan desenfoques debido a las diferencias entre un campo y otro.
- En imágenes con bordes de luminancia variable en sentido vertical o con filigranas verticales se produce el llamado “titileo interlíneas”, al que dos líneas sucesivas pertenecen a diferentes campos. También se producen aberraciones cuando hay fuertes cambios cromáticos.
- Aparición del EFECTO PEINE al ser mostrado en un sistema progresivo.
- En las transiciones verticales se aprecia un ligero parpadeo, este efecto se conoce como vibración interlínea (*Interline Twister*), que consiste en que en los extremos horizontales se aprecie un efecto de parpadeo de frecuencia mitad de cuadro.
- Otro efecto creado por la exploración entrelazada es el desplazamiento de línea (*LINE CRAWL*), que consiste en la visualización de unas líneas gruesas que se desplazan en sentido vertical en el momento que hay desplazamiento vertical en la escena.
- El principal inconveniente es la pérdida de resolución vertical respecto de la que se obtiene con el mismo número de líneas si se utiliza el ESCANEO PROGRESIVO.
Cálculo y Conceptos de Resolución de Imagen
Tamaño en Bits de una Imagen
Tamaño en bits de una imagen = Número de píxeles × Número de bits/píxel
Relación entre Resolución y Datos
- A mayor resolución: Mayor calidad, más datos o capacidad en disco, más tráfico por la red, gestión más lenta.
- A menor resolución: Menor calidad, menos datos o capacidad en disco, menos tráfico por la red, gestión más rápida.
Ejemplo de Cálculo
Cantidad de píxeles horizontales: 1280
Cantidad de píxeles verticales: 1024
Bits por píxel: 32
Bits por pantalla o tamaño de imagen:
= 1280 × 1024 × 32
= 41,943,040 bits
= 5,242,880 bytes
= 5,120 KB
= 5 MB
TVL (Líneas de TV)
TVL – Líneas de TV. Término empleado para medir la resolución en cámaras analógicas. Conocido también como LoHR (*Lines of Horizontal Resolution*) o líneas de resolución. Es el máximo número de líneas verticales negras y blancas alternadas que pueden ser vistas en una “altura” de imagen.
Ejemplo:
- Resolución baja = 420 TVL
- Resolución alta = 1000 TVL
A mayor TVL se captura más información, se obtiene mejor imagen.
Aplicaciones de la Resolución
- Baja resolución: Para cámaras de tránsito, para verificar recorridos de personas, etc.
- Alta resolución: Para cámaras de reconocimiento, captura de evidencias, en accesos, cajas y manejo de valores.
Fotogramas por Segundo (fps)
Son fotos que se toman o muestran una tras otra a cierta velocidad. Conforme pasan las fotos, tenemos la sensación de movimiento continuo (VIDEO). A las FOTOS también se les llama: FOTOGRAMAS, FRAMES, IMÁGENES, CUADROS.
Impacto de los fps
- A mayor fps: Vídeo más continuo, mayor tráfico en la red, requiere más espacio en disco, posible latencia en la visualización/procesamiento.
- A menor fps: Vídeo más lento, discontinuo (no capta eventos rápidos), menor tráfico en la red, requiere menos espacio en disco.
La velocidad de los bits se denota como: BR = Bit rate = Tasa de bits = Velocidad de bits.
BR = Bits / Tiempo
