Entrelazado

La persistencia de imágenes en la retina

se establece, de antiguo, aproximadamente en 1/10 de segundo: Según ésto, imágenes "a saltos" más rápidos se aprecian como de movimiento continuado (experimento de pasar rápidamente hojas de papel con dibujos). Las imágenes se mueven con cierta suavidad pero esta velocidad no excluye el centelleo.

En el cine

hay 24 cuadros por segundo o sea que, en la décima de segundo de la que hablábamos antes pasan 2,4 cuadros. Se tomó esta cantidad, superior a 10 por segundo, para reducir el centelleo y obtener un movimiento más suave (por qué motivo eligieron 24 y no 22, 23 ó 26 lo desconozco).

El método de pasar la película es el siguiente: Se proyecta un cuadro. Se tapa (mediante un dispositivo llamado cruz de malta). Se pasa al siguiente cuadro. Cuando éste ya está quieto, la cruz de malta lo deja ver un momento. Lo vuelve a tapar. Se repite el proceso. La película pasa a saltos (se está un momento quieta mientras se muestra el cuadro). La cruz de malta está sincronizada con el paso de la película.

La corriente eléctrica de la red

es de 50 Hz (en EE.UU. es 60 Hz), es decir, de 50 ciclos completos por segundo. Un ciclo comprende una mitad en la que la corriente circula en un sentido y otra mitad en la que circula en el otro sentido, con una variación senoidal de la tensión (el cambio de sentido obedece al cambio alternado de polaridad de los cables. El que era positivo pasa a ser negativo y viceversa).

Un tubo fluorescente

de iluminación se conecta a la corriente alterna. Se enciende cada vez que la corriente circula. Por lo tanto, se enciende 100 veces por segundo (50 en un sentido y 50 en el otro). El recubrimiento interior del tubo emite luz cada vez que circula corriente. Por lo tanto, la luz que emite el tubo se enciende y apaga, es decir, centellea (flicker). El centelleo se nota más mirando de reojo debido a una característica de la retina. A veces no vemos el centelleo pero el cerebro lo registra, produciendo fatiga.

Para evitar el centelleo de los tubos fluorescentes hay varias soluciones, una buena y otras mejores.

La buena consiste en que el fabricante aumenta la persistencia de emisión de luz del recubrimiento interno o fósforo (cuando la corriente no pasa, el fósforo sigue emitiendo un poco de luz).

Otra solución mejor consiste en, además, utilizar tres tubos, cada uno conectado a una fase de la corriente trifásica. Puesto que el encendido para cada fase está decalado 60 grados (la tensión está decalada 120º pero el tubo se enciende dos veces en cada ciclo), añadido a lo de la persistencia del fósforo, se consigue un resultado perfecto. Si no se dispone de corriente trifásica, una solución intermedia consiste en los equipos "Duolux", que llevan dos fluorescentes, uno de ellos recibe la tensión a través de un condensador que defasa la tensión. Cuando uno se apaga, el otro se enciende.

Otro procedimiento consiste en alimentar los fluorescentes con equipos que generan corriente a 400 Hz a partir de los 50 Hz de la red. Estos equipos son caros y el sistema se usa poco.

Además del centelleo, el principal problema de la iluminación fluorescente es la baja iluminación es decir, el empleo de pocos tubos por motivos económicos. Lo que frecuentemente se agrava por la falta de limpieza periódica de tubos y reflectores.

Todas estas técnicas, conocidas hace tiempo, no se utilizan demasiado en la práctica a pesar de sus buenos resultados. La iluminación fluorescente no está difundida en los hogares debido a la estética de los tubos y a sus fríos colores. En muchas oficinas e industrias, el trabajador no tiene derecho a fatigarse debido a las condiciones de iluminación. Debe trabajar y basta.

Un tubo de imagen o pantalla de TV (o de un ordenador)

tiene una superficie más o menos plana, recubierta en su interior de unos materiales que se iluminan (fósforos) cuando cae sobre ellos un haz de electrones (fenómeno similar al de los tubos fluorescentes).

Comencemos con un barrido no entrelazado.

El haz de electrones comienza el barrido en la parte superior izquierda de la pantalla dibujando una línea horizontal de izquierda a derecha. Rápidamente regresa a la izquierda (flyback) pero un poco más abajo, donde empieza la segunda línea. Y así sucesivamente hasta que ha dibujado 600 líneas. Entonces tarda el tiempo de 25 líneas para regresar al origen (arriba, izquierda) y volver a empezar. En total hay 625 líneas en un cuadro (frame), es decir, en el recorrido de las 625 líneas se ha formado un cuadro. El tiempo que tarda es de 1/25 de segundo o sea que hay 25 cuadros en un segundo. En cada instante del barrido la intensidad del haz de electrones va variando con lo que se van formando las imágenes por una serie de luces y sombras. La TV Color es un poco más complicada pero está basada en los mismos principios.

En un ordenador, la frecuencia básica será de 60 Hz por venir los diseños de EE.UU. por lo que en lugar de hablar de 25 tendríamos 30 cuadros por segundo.

De momento se han originado dos problemas:
Uno: Ya se ve que el cine va a 24 cuadros por segundo y la TV a 25. Las consecuencias de este problema cuando se pasan películas por TV y sus soluciones caen fuera de la intención de este texto. El otro: Se crea un molesto centelleo ya que lo que se ilumina 25 veces por segundo no es toda la pantalla de golpe sino que hay un punto luminoso que la recorre. Y no podemos darle más persistencia al fósforo porque los caballos de los indios quedarían todavía en la pantalla cuando ya se hubieran marchado, es decir, interferiría negativamente en las imágenes en movimiento (se crearían estelas). Tampoco en los principios de la TV era posible diseñar sistemas con frecuencias de cuadro mayores que 25 Hz (30 Hz en EE.UU.)

Barrido entrelazado

La forma de solucionar el problema del centelleo en la TV consiste en entrelazar dos campos (fields) para formar un cuadro (frame). Veamos como se hace (ver figura): Empieza la línea 1. Cuando acaba, en lugar de regresar al principio de la línea 2, se va al principio de la 3 y la dibuja. Luego a la 5 y así con todas las impares. Cuando acaba, tarda el tiempo de 12,5 líneas en regresar al principio de la línea 2 para continuar con todas las pares. Sigue habiendo 625 líneas.

También sigue habiendo 25 cuadros en un segundo pero ahora hay 50 semicuadros o campos (fields) en un segundo. El parpadeo o centelleo se ha reducido notablemente.

De esta forma se han fabricado millones de televisores. Lo cierto es que en ellos el centelleo es soportable pero se percibe en determinadas condiciones. Hace pocos años que existen otros televisores (más caros) con una frecuencia de cuadro mayor. Puesto que la emisora sigue enviando lo mismo, lo que hacen es repetirlo dos veces en la mitad de tiempo (o más veces en menos tiempo), por lo que ahora el centelleo resulta indetectable.

En Informática se comenzó con imágenes entrelazadas puesto que se aprovecharon los desarrollos básicos que se habían utilizado en los televisores. Puesto que la gente suele pasar muchas horas frente a las pantallas de sus ordenadores, se vió que el centelleo les producía fatiga y disminuía el rendimiento laboral. La primera mejora consistió en aumentar la frecuencia de cuadro (en informática se le llama frecuencia de refresco) [de los 60 originales - no olvidemos el origen americano - se pudo pasar a 75 (ya empieza a estar mejor) o hasta 100 ó 120 Hz]. No contentos con ésto, además se emplea el método no entrelazado, con lo cual se mejoran aún más las condiciones de visualización.

Veamos porque disminuye el centelleo. Antes, con el sistema ENTRELAZADO, desde que se escribía una línea (por ejemplo la nº 3) hasta que se volvía a escribir pasaba 1/25 de segundo. La persistencia no podía ser de 1/25 de segundo porque se creaban estelas. La persistencia era aproximadamente 1/50 de segundo, por lo que la línea 3 estaba "apagada" la mitad del tiempo. Ahora, como ya ha adelantado la tecnología y tenemos componentes capaces de ello, podemos utilizar un sistema NO ENTRELAZADO y dibujar la misma línea 50 o más veces por segundo (contrariamente a las 25 antiguas). Por tanto pasa a ser "iluminada" cada 1/50 de segundo (el doble de veces) que coincide aproximadamente con la persistencia que no crea estelas. Si en lugar de una frecuencia de refresco 50 ó 60 pasamos a 75 ó 100, entonces todavía mejoran más las condiciones y desaparece el centelleo y los dolores de cabeza.

Actualmente casi todas las pantallas de ordenador se fabrican para poder funcionar no entrelazadas y con frecuencias de refresco altas.

Las pantallas LCD no tienen esta casuística. Los puntitos están permanentemente iluminados hasta que deben apagarse. Pero tienen otra problemática y sus soluciones que aquí no se comentarán.

La pantalla podrá, pero la tarjeta gráfica decidirá.

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