¿Por qué no se realizó la exploración CRT entrelazada de un lado a otro?

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Estaba estudiando el escaneo de viejas pantallas CRT y la estrategia de entrelazado para video, y comencé a preguntarme algo.

El proceso de exploración de ráster fue de arriba a abajo en las líneas impares, luego de nuevo a arriba para rasterizar las líneas pares. Por lo tanto, hay un intervalo de supresión vertical para enviar el haz de electrones a la posición superior.

¿Por qué no se realizó el diseño inicial de la exploración vertical CRT de modo que la exploración vertical se realizara de arriba a abajo en líneas impares y de abajo a arriba en líneas pares, negando así la necesidad de la supresión vertical? Por supuesto, requeriría que se invirtiera la señal de las líneas pares.

crt

— Stefano Borini
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No estoy completamente seguro de que su propuesta elimine la necesidad de la supresión vertical (¿aunque tal vez lo reduciría?) ... Pero tal vez alguien que comprenda mejor cómo funcionan los CRT puede expandirse en eso.

— Marcelm

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excelente pregunta de diseño del sistema

— analogsystemsrf

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una idea similar, usar una desviación horizontal triangular en lugar de diente de sierra haría que la dirección del haz horizontal se invirtiera cada segunda línea de exploración, eliminando la necesidad de un retroceso horizontal por completo. Supongo que la precisión para lograr una imagen perfectamente alineada no era posible en ese entonces.

— Dlatikay

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El entrelazado CRT se realizó para obtener el mejor equilibrio entre la tasa de descomposición de fósforo y la tasa de actualización. Cada punto de fósforo tiene, en efecto, una vida media de intensidad que determina su tasa de descomposición.

Sin entrelazar, la vida media tendría que ser del orden de 1/25 segundos (Europa) y esto tendría un parpadeo notable ya que está al borde de la detección del parpadeo humano. Además, la velocidad de caída más larga requerida causaría desenfoque en el movimiento de la imagen. Al entrelazar la forma en que lo hacemos, cada zona de la pantalla se actualiza cada 1/50 segundos. Esto reduce el parpadeo y permite utilizar un fósforo de descomposición más corto y esto a su vez reduce el desenfoque de movimiento.

Hacer lo que sugiera daría como resultado una imagen que baña la pantalla, alternando imágenes de alta y baja intensidad en la parte superior e inferior con una intensidad razonablemente uniforme en el medio. Sin entrelazar probablemente sería mejor y menos problemas.

El video entrelazado de Wikipedia dice:

El video entrelazado (también conocido como escaneo entrelazado) es una técnica para duplicar la velocidad de fotogramas percibida de una pantalla de video sin consumir ancho de banda adicional. La señal entrelazada contiene dos campos de un cuadro de video capturado en dos momentos diferentes. Esto mejora la percepción de movimiento para el espectador y reduce el parpadeo al aprovechar el fenómeno phi.

Los chicos acertaron cuando lo entrelazaron como lo hicieron.

Prima:

Vea cómo funciona un televisor en cámara lenta por los chicos de cámara lenta para obtener un superanálisis.

— Transistor
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Bueno, todavía tendrías entrelazado. Solo que en lugar de ir arriba-> abajo, arriba-> abajo, irías arriba -> abajo, abajo -> arriba. La señal vertical sería una onda triangular en lugar de un diente de sierra.

— Stefano Borini

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@StefanoBorini No, en la parte superior e inferior del escaneo, la pantalla se actualizaría dos veces seguidas, seguida de un espacio en blanco, mientras que todo lo demás se actualizó dos veces. Solo obtendría un entrelazado efectivo en el medio de la pantalla.

— alephzero

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@StefanoBorini: Lee mi tercer párrafo nuevamente. Traté de explicar el problema. Para una intensidad uniforme sin parpadeo, debe actualizar cada área de la pantalla a intervalos iguales. Tu sistema no hace eso.

— Transistor

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El entrelazado como se hizo solo "acertó" si la señal estaba limitada de banda de manera apropiada en la dirección vertical, por ejemplo, por la óptica. Como se hizo, el aliasing fue / es nauseabundo.

— R ..

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Mi pensamiento inicial al leer la pregunta fue que conseguir pases hacia arriba y hacia abajo para alinearlos adecuadamente no sería práctico, pero en realidad te topas con un problema aún mayor. Si la alineación no fuera un problema, el escaneo horizontal podría hacerse bidireccionalmente para reducir el intervalo de supresión horizontal requerido si se pulsa el voltaje de desviación vertical en cada línea, haciendo que la alineación funcione allí sería un asesino.

— supercat

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Es peor de lo que sugiere Transistor ... la forma de onda de exploración fue generada por un circuito analógico simple, y era un segmento de una forma de onda exponencial, no una forma de onda de diente de sierra perfectamente lineal. Entonces se hundiría en el medio.

En un buen televisor, era razonablemente lineal, lo suficientemente bueno para que los errores no fueran obvios. Sin embargo, si el retroceso también incluía información de la imagen, vería imágenes dobles porque el pandeo colocaría la línea central debajo del centro al escanear hacia abajo, pero por encima de ella al escanear hacia arriba. Sería bastante obvio que las dos copias no estaban en el mismo lugar; verías imágenes dobles en la parte central de la pantalla.

La televisión tenía que funcionar con circuitos imperfectos.

Cuando apareció el color, incluso bajo las condiciones ideales de circuitos de exploración idénticos en la misma dirección, fue un dolor de cabeza lo suficientemente grande como para que todos los colores se alinearan correctamente. Solo mencione un "panel de convergencia" a un viejo temporizador y vea cómo se estremece. Era una placa de circuito llena de ajustes interactivos ...

— Brian Drummond
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No hay razón para pensar que la forma de onda fue exponencial. La desviación en los televisores es casi universalmente magnética, y se puede producir una rampa de corriente muy lineal en la bobina de desviación aplicando un voltaje de onda cuadrada. Pero tiene razón acerca de que obtener escaneos bidireccionales para alinear e intercalar correctamente es un gran problema. Es mucho más fácil usar un escaneo unidireccional, que hace exactamente lo mismo cada vez.

— Dave Tweed

@Dave Tweed La aplicación de un voltaje de función escalonada a un inductor produce una señal de corriente exponencial, ¿correcto? Y aplicar una onda cuadrada es como aplicar una serie de funciones escalonadas, ¿verdad? ¿Está diciendo que el exponente de la señal de corriente es insignificantemente pequeño, o hay alguna no linealidad en la respuesta escalonada de la bobina de desviación que afecta la señal de corriente?

— Vaelus

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La aplicación de un voltaje constante a un inductor ideal producirá una rampa lineal en la corriente. Con un inductor real y una fuente de voltaje real, hay resistencia parásita y capacitancia que da como resultado un comportamiento no lineal.

— Peter Green

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@Dave, hay una muy buena razón para pensarlo ... los generadores de forma de onda de exploración para un televisor (línea 405) que muestra osciladores de relajación RC usando triodos. Visto en un libro de datos de válvulas con fecha de agosto de 1939 ...

— Brian Drummond

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Y en cualquier caso, el voltaje "constante" bajo carga de los circuitos de la década de 1950 fue probablemente bastante optimista.

— Brian Drummond

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Interesante, pero complicaría la electrónica tanto en el lado de la cámara como en el televisor, y solo las líneas en el centro de la pantalla se actualizan con el mismo período de tiempo y las líneas cerca de la parte superior e inferior de manera desigual. Simplemente es más simple y se ve mejor de esta manera.

— Solo yo
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Los CRT tienen fósforos que disminuyen en intensidad comparativamente rápido para soportar la visualización de imágenes en movimiento (los tubos de osciloscopio y los terminales de texto tienden a utilizar fósforos considerablemente más lentos). Las películas utilizaron 24 cuadros / segundo, pero no tuvieron problemas de descomposición: en cambio, un mecanismo se movió al siguiente cuadro. Incluso entonces, 24Hz habría sido un poco parpadeante, por lo que los proyectores interrumpieron la luz no solo al cambiar de marco, sino una vez más en el medio, haciendo que la frecuencia de parpadeo sea de 48Hz.

El televisor imitaba la imagen en movimiento al transferir datos de imagen completa a una velocidad de 24Hz (redondeado a la mitad de la frecuencia de la red de alimentación de CA) mientras "parpadeaba" al doble de la velocidad. Los televisores no tenían ningún tipo de almacenamiento (hay una línea de retraso en los televisores en color, pero llegaron mucho más tarde), por lo que no podía repetir la misma imagen que almacenaba sin que la imagen se transmitiera nuevamente (como lo hacen los televisores de 100Hz ahora) . En cambio, los datos debían enviarse por segunda vez y tenía más sentido utilizar el ancho de banda para enviar líneas de imagen entrelazadas para una mejor coincidencia de resolución horizontal y vertical.

En realidad, es un truco de sincronización para la supresión vertical y horizontal que crea la pantalla entrelazada: la electrónica del televisor no es particularmente adecuada para ella (e igualmente podría mostrar no entrelazada), es una consecuencia de cómo los pulsos de supresión vertical y horizontal están recibiendo intercalados.

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Las primeras imágenes en movimiento a menudo usaban velocidades de cuadro más rápidas; Supongo que fue antes de que alguien descubriera que flashear la imagen dos veces por cuadro produciría resultados casi tan buenos como flashear imágenes individuales a la misma velocidad, mientras se usa la mitad de la película.

— supercat

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Habría terminado con un parpadeo significativo para uno, ya que no llenaría el cuadro al mismo ritmo en toda la pantalla.

Hubo PAL, SECAM y variantes de NTSC y PAL. Ninguno de estos iría de arriba abajo, luego de abajo hacia arriba. Si hicieras esto, terminarías dibujando todo el fondo y la parte superior de la pantalla y luego pasaría casi 1/60 de segundo antes de que se actualicen. El centro de la pantalla se actualizaría en 1/30 de segundo en promedio. Como resultado, esperaría ver el peor parpadeo en la parte superior e inferior del marco y el menor en el centro.

Los campos en la pantalla no solo contenían información de ubicación, sino también información de tiempo. Interlace fue básicamente un truco para incluir más información sin un ancho de banda excesivo. Debe recordar que este estándar se hizo a mediados de la década de 1950. Bastante impresionante por su tiempo, e hicieron un trabajo notable, que ahora es absolutamente obsoleto.

— Jimminy Doe
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Bienvenido a EESE. Creo que tienes tu 1/60 y 1/30 de vuelta al frente.

— Transistor

No lo creo, las dos líneas inferiores de la pantalla deben dibujarse, luego volver a dibujar de nuevo, sería un cuadro completo (dos campos) antes de que estas dos líneas se vuelvan a dibujar. Lo mismo sería cierto para las dos primeras líneas.

— Jimminy Doe

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El retroceso rápido (desde la inversión de corriente del yugo) produjo el alto voltaje (L di / dt) necesario para el CRT. L es la inductancia de la bobina de deflexión horizontal.

— John Reed
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