Sistema de color SECAM

SECAM (color secuencial con memoria), es un sistema de televisión en color analógico utilizado por primera vez en Francia . Era uno de los tres principales estándares de televisión en color, los otros eran el PAL europeo y el NTSC norteamericano.

El desarrollo de SECAM comenzó en 1956 por un equipo dirigido por Henri de France que trabajaba en la Compagnie Française de Télévision (posteriormente comprado por Thomson, ahora Technicolor). La primera transmisión de SECAM se hizo en Francia en 1967, convirtiéndolo en el primer estándar en aparecer en vivo Europa . El sistema también se seleccionó como el estándar para el color en el Unión Soviética , que comenzó a transmitir poco después de los franceses. El estándar se extendió desde estos dos países a muchos estados clientes y antiguas colonias.

SECAM siguió siendo un estándar importante en la década de 2000. Está en proceso de ser eliminado y reemplazado por DVB, el nuevo estándar paneuropeo para la televisión digital.

Historia
El trabajo en SECAM comenzó en 1956. La tecnología estaba lista a fines de la década de 1950, pero era demasiado pronto para una amplia presentación. Se diseñó y probó una versión de SECAM para el estándar de televisión francés de 819 líneas, pero no se introdujo. Tras un acuerdo paneuropeo para introducir la televisión en color solo en 625 líneas, Francia tuvo que comenzar la conversión cambiando a un estándar de televisión de 625 líneas, que sucedió a principios de la década de 1960 con la introducción de una segunda red.

El primer sistema propuesto se llamó SECAM I en 1961, seguido de otros estudios para mejorar la compatibilidad y la calidad de la imagen.

Estas mejoras se denominaron SECAM II y SECAM III, y esta última se presentó en la Asamblea General del CCIR de 1965 en Viena .

Otras mejoras fueron SECAM III A seguido de SECAM III B, el sistema adoptado para uso general en 1967.

Los técnicos soviéticos participaron en el desarrollo del estándar y crearon su propia variante incompatible llamada NIR o SECAM IV, que no se implementó. El equipo estaba trabajando en Moscú ‘s Telecentrum bajo la dirección del profesor Shmakov. La designación NIR proviene del nombre de Nautchno-Issledovatelskiy Institut Radio (NIIR, rus. Научно-Исследовательский Институт Радио), un instituto de investigación soviético involucrado en los estudios. Se desarrollaron dos estándares: NIR no lineal, en el que se usa un proceso análogo a la corrección gamma, y ​​NIR lineal o SECAM IV que omite este proceso.

SECAM fue inaugurado en Francia el 1 de octubre de 1967, en la deuxième chaîne (el segundo canal), ahora llamado Francia 2. Un grupo de cuatro hombres con traje: un presentador (Georges Gorse, Ministro de Información) y tres colaboradores para el desarrollo del sistema, se exhibieron de pie en un estudio. Después de un conteo de 10, a las 2:15 p.m. la imagen en blanco y negro cambió a color; el presentador luego declaró «Et voici la couleur!» (fr: ¡Y aquí está el color!) En 1967, CLT de Líbano se convirtió en la tercera estación de televisión en el mundo, después de la Unión Soviética y Francia , para transmitir en color utilizando la tecnología francesa SECAM.

Los primeros televisores en color cuestan 5000 francos. La televisión en color no era muy popular inicialmente; solo alrededor de 1500 personas vieron el programa inaugural en color. Un año después, solo se habían vendido 200,000 sets de un millón esperado. Este patrón fue similar a la acumulación lenta anterior de la popularidad de la televisión en color en el NOS .

SECAM fue adoptado más tarde por las antiguas colonias francesas y belgas, Grecia, la Unión Soviética y los países del Este (excepto Rumania y Albania) y los países del Medio Oriente. Sin embargo, con la caída del comunismo, y luego de un período en el que los televisores multiestándar se convirtieron en una mercancía, muchos países de Europa del Este decidieron cambiar al sistema PAL desarrollado por los alemanes.

Otros países, especialmente el Reino Unido y Italia , experimentó brevemente con SECAM antes de optar por PAL.

Desde finales de la década de 2000, SECAM está en proceso de ser eliminado y reemplazado por DVB.

Desarrollo
Algunos han argumentado que la principal motivación para el desarrollo de SECAM en Francia era proteger a los fabricantes de equipos de televisión franceses. Sin embargo, la incompatibilidad había comenzado con la inusual decisión anterior de adoptar una modulación de video positiva para las señales de transmisión francesas. Los primeros sistemas, el Sistema A y los sistemas de 819 líneas, eran los únicos sistemas que usaban modulación de video positiva. Además, el desarrollo de SECAM es anterior a PAL. NTSC se consideró indeseable en Europa debido a su problema de tinte que requiere un control adicional, que SECAM y PAL resolvieron. [nota 1] No obstante, SECAM se desarrolló parcialmente por razones de orgullo nacional. El carisma y la ambición personal de Henri de France pueden haber sido un factor contribuyente. PAL fue desarrollado por Telefunken, una compañía alemana, y en la era De Gaulle de la posguerra habría habido mucha resistencia política a abandonar un sistema desarrollado en Francia y adoptar uno desarrollado en Alemania.

A diferencia de otros fabricantes, la empresa donde se inventó SECAM, Technicolor (conocida como Thomson hasta 2010), todavía vende televisores en todo el mundo bajo diferentes marcas; esto puede deberse en parte al legado de SECAM. Thomson compró la compañía que desarrolló PAL, Telefunken, y hoy en día es también copropietaria de la marca RCA -RCA es el creador de NTSC. Thomson también es coautor del estándar ATSC que se utiliza para la televisión estadounidense de alta definición.

La extensión de SECAM
La adopción de SECAM en Europa del Este ha sido atribuido a maquinaciones políticas de la Guerra Fría. Según esta explicación, las autoridades políticas de Alemania Oriental eran muy conscientes de la popularidad de la televisión de Alemania Occidental y adoptaron SECAM en lugar de la codificación PAL utilizada en Alemania occidental . Esto no impidió la recepción mutua en blanco y negro, porque los estándares de TV subyacentes permanecieron esencialmente iguales en ambas partes de Alemania . Sin embargo, los alemanes orientales respondieron comprando decodificadores PAL para sus conjuntos SECAM. Finalmente, el gobierno en Berlín Este dejó de prestar atención a la llamada «Republikflucht via Fernsehen», o «deserción por televisión». Más tarde, los televisores producidos en Alemania Oriental incluso incluyeron un decodificador PAL / SECAM estándar doble.

Otra explicación para la adopción en Europa del Este de SECAM, dirigida por la Unión Soviética, es que los rusos tenían líneas de distribución extremadamente largas entre las estaciones de radiodifusión y los transmisores. Los cables coaxiales largos o los enlaces de microondas pueden causar variaciones de amplitud y fase, que no afectan las señales SECAM.

Sin embargo, PAL y SECAM son solo estándares para la subportadora de color, utilizada junto con estándares anteriores para las señales monocromáticas de base. Los nombres de estos estándares monocromáticos son letras, como M, B / G, D / K y L. Consulte CCIR, OIRT y FCC (los cuerpos de estandarización).

Estas señales son mucho más importantes para la compatibilidad que las subportadoras de color. Se diferencian por la modulación de sonido AM o FM, la polarización de la señal, las frecuencias relativas dentro del canal, el ancho de banda, etc. Por ejemplo, un televisor PAL D / K podrá recibir una señal SECAM D / K (aunque en blanco y negro) , mientras que no podrá decodificar el sonido de una señal PAL B / G. Entonces, incluso antes de que SECAM llegara a los países de Europa del Este, la mayoría de los televidentes (además de los de Alemania del Este y Yugoslavia ) no podría haber recibido programas occidentales. Esto, junto con los problemas de idioma, significaba que en la mayoría de los países, la recepción monocromática no representaba un problema significativo para las autoridades.

Detalles técnicos
Al igual que con los otros estándares de color adoptados para el uso de difusión en todo el mundo, SECAM es un estándar que permite que los receptores de televisión monocromáticos existentes anteriores a su introducción sigan funcionando como televisores monocromáticos. Debido a este requisito de compatibilidad, los estándares de color agregaron una segunda señal a la señal monocromática básica, que transporta la información de color. La información de color se llama crominancia o C para abreviar, mientras que la información en blanco y negro se llama luminancia o Y para abreviar. Los receptores de televisión monocromáticos solo muestran la luminancia, mientras que los receptores de color procesan ambas señales.

Además, para compatibilidad, se requiere usar no más ancho de banda que la señal monocromática sola; la señal de color debe insertarse de alguna manera en la señal monocromática, sin perturbarla. Esta inserción es posible porque el espectro de la señal de TV monocromática no es continua (para el contenido de video más típico), por lo tanto, existe espacio vacío que puede utilizarse. Esta falta típica de continuidad resulta de la naturaleza discreta de la señal, que se divide en cuadros y líneas. (Hablando estrictamente, el video monocromo utiliza todo el espectro, si se permite el movimiento arbitrario y sin restricciones de sujetos y / o cámaras. Por lo tanto, todos estos sistemas de color comprometen la calidad de la luminancia hasta cierto punto a cambio de la adición de color, es decir, todos estas señales de color se ven peor en algún momento u otro que lo harían si la señal de color no existiera). Los sistemas de color analógico difieren según la forma en que se utiliza el espacio utilizado con poca frecuencia en la banda de frecuencia de la señal. En todos los casos, la señal de color se inserta al final del espectro de la señal monocromática, donde causa menos distorsión visual (solo afecta detalles finos) en el caso poco frecuente de que la señal monocromática tuviera componentes de frecuencia significativos superpuestos a la señal de color.

Para poder separar la señal de color del monocromo en el receptor, se utiliza una subportadora de frecuencia fija, esta subportadora está modulada por la señal de color.

El espacio de color es tridimensional por la naturaleza de la visión humana, por lo que después de restar la luminancia, que es transportada por la señal base, la subportadora de color todavía tiene que llevar una señal bidimensional. Típicamente, la información roja (R) y azul (B) se transmite porque su diferencia de señal con la luminancia (RY y BY) es más fuerte que la del verde (GY).

SECAM difiere de los otros sistemas de color por la forma en que se transportan las señales RY y BY.

En primer lugar, SECAM utiliza la modulación de frecuencia para codificar información de crominancia en la subportadora.

En segundo lugar, en lugar de transmitir la información roja y azul juntas, solo envía una de ellas a la vez, y utiliza la información sobre el otro color de la línea anterior. Utiliza una línea de retardo analógica, un dispositivo de memoria, para almacenar una línea de información de color. Esto justifica el nombre «Secuencial, con memoria».

Debido a que SECAM transmite solo un color a la vez, está libre de los artefactos de color presentes en NTSC y PAL resultantes de la transmisión combinada de ambas señales.

Esto significa que la resolución de color vertical se reduce a la mitad en relación con NTSC. El sistema PAL posterior también muestra la mitad de la resolución vertical de NTSC (es decir, el mismo que SECAM). Aunque PAL no elimina la mitad de la información de color vertical durante la codificación, combina información de color de líneas adyacentes en la etapa de decodificación, para compensar los «errores de fase de subportadora de color» que ocurren durante la transmisión del subparámetro de amplitud / fase-modulada portador. Esto normalmente se hace usando una línea de retardo como en SECAM (el resultado se llama PAL D o PAL Delay-Line, a veces interpretado como DeLuxe), pero puede lograrse «visualmente» en televisores baratos usando decodificadores PAL-S (PAL simple) . Debido a que la modulación de FM de la subportadora de color de SECAM es insensible a los errores de fase (o amplitud), los errores de fase no causan la pérdida de saturación de color en SECAM, aunque lo hacen en PAL. En NTSC, tales errores causan cambios de color (de ahí el » Matiz «control en todos los televisores NTSC para ajustar la fase del color con un sesgo constante».

Las señales de diferencia de color en SECAM se calculan realmente en el espacio de color YDbDr, que es una versión a escala del espacio de color YUV. Esta codificación es más adecuada para la transmisión de una sola señal a la vez.

La modulación FM de la información de color permite que SECAM esté completamente libre del problema de rastreo de puntos que se encuentra comúnmente con los otros estándares analógicos. Las transmisiones SECAM son más robustas a distancias más largas que NTSC o PAL. Sin embargo, debido a su naturaleza de FM, la señal de color permanece presente, aunque a una amplitud reducida, incluso en partes monocromáticas de la imagen, estando así sujeta a un color cruzado más fuerte aunque no exista arrastre de color del tipo PAL.

Aunque la mayoría del patrón se elimina de las señales codificadas PAL y NTSC con un filtro de peine (diseñado para segregar las dos señales donde el espectro de luminancia puede superponerse en el espacio espectral utilizado por el croma) mediante pantallas modernas, aún se pueden dejar algunas en ciertas partes de la imagen. Dichas partes suelen tener bordes afilados en la imagen, cambios bruscos de color o brillo a lo largo de la imagen o ciertos patrones repetitivos, como una tabla de damas en la ropa. Los patrones de rastreo de puntos se pueden eliminar completamente conectando la pantalla a la fuente de señal a través de un cable o formato de señal diferente del video compuesto (cable amarillo RCA) o un cable coaxial, como S-Video, que transporta la señal de croma en una banda separada todo por sí mismo, dejando que la luma use toda su banda, incluidas las partes normalmente vacías cuando se necesitan. FM SECAM es un espectro continuo, por lo tanto, a diferencia de PAL y NTSC, incluso un filtro de peine digital perfecto no podría separar por completo SECAM Color y Luminance.

La idea de reducir la resolución del color vertical proviene de Henri de France, quien observó que la información del color es aproximadamente idéntica para dos líneas sucesivas. Debido a que la información de color fue diseñada para ser una adición económica, compatible con versiones anteriores a la señal monocromática, la señal de color tiene un ancho de banda menor que la señal de luminancia y, por lo tanto, una resolución horizontal más baja. Afortunadamente, el sistema visual humano es similar en diseño: percibe cambios en la luminancia a una resolución más alta que los cambios en la crominancia, por lo que esta asimetría tiene un impacto visual mínimo. Por lo tanto, también era lógico reducir la resolución de color vertical.

Una paradoja similar se aplica a la resolución vertical en la televisión en general: la reducción del ancho de banda de la señal de video preservará la resolución vertical, incluso si la imagen pierde nitidez y se mancha en la dirección horizontal. Por lo tanto, el video podría ser más nítido verticalmente que horizontalmente. Además, transmitir una imagen con demasiados detalles verticales causará un molesto parpadeo en las pantallas de televisión, ya que los pequeños detalles solo aparecerán en una sola línea (en uno de los dos campos entrelazados) y, por lo tanto, se actualizarán a la mitad de la frecuencia. (Esto es una consecuencia del escaneo entrelazado que se obvia con el escaneo progresivo). El texto y los insertos generados por computadora deben filtrarse con paso bajo para evitar esto.

Los últimos esfuerzos europeos hacia un estándar analógico, que dio como resultado los sistemas MAC, todavía usaban la idea secuencial de transmisión de colores de SECAM, con solo uno de los componentes U y V comprimidos en tiempo que se transmiten en una línea determinada. El estándar D2-MAC disfrutó de una breve implementación real en el mercado, particularmente en países del norte de Europa. Hasta cierto punto, esta idea todavía está presente en el formato de muestreo digital 4: 2: 0, que es utilizado por la mayoría de los medios de video digitales disponibles para el público. En este caso, sin embargo, la resolución del color se reduce a la mitad tanto en sentido horizontal como vertical, lo que produce un comportamiento más simétrico.

Variedades SECAM

L, B / G, D / K, H, K, M (emisión)
Hay seis variedades de SECAM:

SECAM francés (SECAM-L)
El SECAM francés (SECAM-L) se usa solo en Francia , Luxemburgo (solo RTL9 en CH 21 de Dudelange) y transmisores Tele Monte-Carlo en el sur de Francia .
SECAM-B / G
SECAM-B / G es / se usó en partes de Medio Oriente, anteriormente Alemania del Este y Grecia
SECAM-D / K
SECAM-D / K se utiliza en la Comunidad de Estados Independientes y en partes de Europa del Este (Esto es simplemente SECAM utilizado con los estándares de transmisión de TV monocromática D y K) aunque la mayoría de los países de Europa del Este ahora han migrado a otros sistemas.
SECAM-H
Alrededor de 1983-1984 se introdujo un nuevo estándar de identificación de color («Line SECAM or SECAM-H») para hacer más espacio disponible dentro de la señal para agregar información de teletexto (originalmente según el estándar de Antiope). Las ráfagas de identificación se realizaron por línea (como en PAL) en lugar de por imagen. Es posible que los televisores SECAM muy antiguos no puedan mostrar el color de las transmisiones de hoy, aunque los conjuntos fabricados después de mediados de la década de 1970 deberían poder recibir cualquiera de las variantes.
SECAM-K
Francia también introdujo el estándar SECAM a sus dependencias. Sin embargo, el estándar SECAM utilizado en Francia las posesiones de ultramar (así como los países africanos que una vez fueron gobernados por Francia ) era ligeramente diferente del SECAM utilizado en Francia metropolitana. El estándar SECAM utilizado en Francia metropolitana utilizó el SECAM-L y una variante de la información del canal para los canales VHF 2-10. Las posesiones francesas de ultramar y muchos países africanos de habla francesa utilizan el estándar SECAM-K1 y una variante mutuamente incompatible de la información del canal para los canales VHF 4-9 (no los canales 2-10).
SECAM-M
Alrededor de 1970-1991, SECAM-M fue utilizado en Camboya y Vietnam ( Hanoi y ciudades del norte).
MESECAM (grabación casera)
MESECAM es un método de grabación de señales de color SECAM en VHS o cinta de video Betamax. No se debe confundir con un estándar de transmisión.

La grabación «nativa» de SECAM se diseñó originalmente para máquinas vendidas para el mercado francés. En una etapa posterior, los países en los que se disponía de señales PAL y SECAM (especialmente el medio este , de ahí el acrónimo «Middle East SECAM»), desarrolló un método barato para convertir máquinas de video PAL para grabar señales SECAM utilizando también el circuito PAL. Una cinta producida con este método no es compatible con cintas SECAM «nativas» producidas por VCR en el mercado francés. Jugará en blanco y negro solamente, el color se pierde. Entonces, el mundo se queda con dos estándares diferentes incompatibles para grabar SECAM en un videocassette.

A pesar de ser una solución temporal, MESECAM está mucho más difundido que el SECAM «nativo». Ha sido el único método de grabación de señales SECAM para VHS en casi todos los países que alguna vez usaron SECAM, incluso como se menciona en Medio Oriente y todos los países en Europa del Este . La grabación «nativa» de SECAM (término de comercialización: «SECAM-West») solo se usa en Francia y países adyacentes. La mayoría de las máquinas VHS anuncian como «SECAM capaz» fuera Francia se puede esperar que sea de la variedad MESECAM solamente.

Detalles técnicos
En cintas VHS, la señal de luminancia se graba en su forma original (aunque con cierta reducción del ancho de banda) pero la señal de crominancia PAL o NTSC es demasiado sensible a pequeños cambios de frecuencia causados ​​por pequeñas variaciones inevitables en la velocidad de la cinta para grabarse directamente. En cambio, primero se convierte a la frecuencia más baja de 630 kHz, y la naturaleza compleja de la subportadora PAL o NTSC significa que la conversión a la baja debe hacerse a través de heterodyning para garantizar que la información no se pierda.

Por otro lado, las subportadoras SECAM, que constan de dos señales FM simples a 4.41 MHz y 4.25 MHz, no necesitan un procesamiento tan complejo. La especificación VHS para la grabación SECAM «nativa» requiere que se dividan por 4 en la grabación para dar subportadoras de aproximadamente 1.1 MHz y 1.06 MHz, y multiplicadas por 4 nuevamente en la reproducción. Por lo tanto, un verdadero videograbador PAL y SECAM de doble estándar requiere dos circuitos de procesamiento de color, lo que aumenta la complejidad y el gasto. Dado que algunos países en el medio este use PAL y otros usan SECAM, la región ha adoptado un atajo y usa el enfoque de convertidor PAL mezclador para PAL y SECAM. Esto funciona bien y simplifica el diseño de VCR.

Muchas grabadoras PAL VHS, con MESECAM, han tenido su sintonizador analógico modificado en el oeste de habla francesa Suiza ( Suiza utilizó el estándar de transmisión analógica PAL-B / G mientras que el límite Francia usado SECAM-L; hoy en día, ambos países han cambiado su transmisión a solo digital). El sintonizador original en esas grabadoras PAL solo permite la recepción PAL-B / G. Los importadores suizos agregaron un pequeño circuito, con un IC específico, para el estándar francés SECAM-L; el sintonizador se convirtió en multiestándar, pero la videograbadora grabó emisiones en francés, en MESECAM. Estas cintas se reproducen en blanco y negro en videograbadoras SECAM «nativas», y las cintas SECAM nativas también se reproducen en blanco y negro en estas videograbadoras sintonizadoras modificadas. Se agregó un sello específico en las máquinas que dice «PAL + SECAM».

Sin embargo, hay disponibles algunos grabadores de video VHS especiales que pueden permitir a los espectadores la flexibilidad de disfrutar de grabaciones PAL-M utilizando un TV en color estándar PAL (625/50 Hz) o incluso a través de televisores multisistema. Las grabadoras de video como Panasonic NV-W1E (AG-W1 para los Estados Unidos), AG-W2, AG-W3, NV-J700AM, Aiwa HV-MX100, HV-MX1U, Samsung SV-4000W y SV-7000W cuentan con un sistema de TV digital circuito de conversión.

Desventajas
A diferencia de PAL o NTSC, la programación analógica de SECAM no puede editarse fácilmente en su forma analógica nativa. Debido a que usa modulación de frecuencia, SECAM no es lineal con respecto a la imagen de entrada (esto es también lo que lo protege contra la distorsión de la señal), por lo que mezclar eléctricamente dos señales SECAM sincronizadas no produce una señal SECAM válida, a diferencia de PAL analógico o NTSC. Por esta razón, para mezclar dos señales SECAM, deben demodularse, las señales demoduladas se mezclan y se remodulan de nuevo. Por lo tanto, la postproducción a menudo se realiza en PAL, o en formatos de componentes, con el resultado codificado o transcodificado en SECAM en el punto de transmisión. La reducción de los costos de funcionamiento de las estaciones de televisión es una de las razones de los recientes cambios de PAL en algunos países.

La mayoría de los televisores que se venden actualmente en los países del SECAM son compatibles con SECAM y PAL, y más recientemente con video compuesto NTSC (aunque normalmente no transmiten NTSC, es decir, no pueden aceptar una señal de transmisión desde una antena). Aunque las videocámaras analógicas más antiguas (VHS, VHS-C) se produjeron en versiones SECAM, ninguno de los modelos de 8 mm o de alta banda (S-VHS, S-VHS-C y Hi-8) lo grabó directamente. Las videocámaras y VCR de estas normas vendidas en los países del SECAM son internamente PAL. Utilizan un convertidor interno de SECAM a PAL para la grabación de televisión transmitida en SECAM. El resultado podría convertirse nuevamente a SECAM en algunos modelos; la mayoría de las personas que compran equipos tan costosos tendrían un televisor multiestándar y, como tal, no necesitarían una conversión. Las videocámaras digitales o reproductores de DVD (con la excepción de algunos modelos anteriores) no aceptan ni emiten una señal analógica SECAM. Sin embargo, esto tiene una importancia cada vez menor: desde 1980, la mayoría de los equipos de vídeo domésticos europeos utilizan conectores SCART de origen francés, lo que permite la transmisión de señales RGB entre dispositivos. Esto elimina el legado de los estándares de portadores de color PAL, SECAM y NTSC.

En general, los equipos profesionales modernos ahora son completamente digitales y utilizan interconexiones digitales basadas en componentes como CCIR 601 para eliminar la necesidad de cualquier procesamiento analógico antes de la modulación final de la señal analógica para difusión. Sin embargo, todavía existen grandes bases instaladas de equipos profesionales analógicos, particularmente en países del tercer mundo. En la mayoría de los casos, todo el procesamiento dentro de la estación de TV es PAL y en la línea de salida se usa un transcodificador de PAL a SECAM antes de alimentar el transmisor. Esto se debe a que los mezcladores y los mezcladores de efectos pueden manejar fácilmente PAL (o NTSC), pero la señal SECAM no se puede mezclar de la misma manera debido a la modulación de frecuencia de la información de color.