2. A Técnica: A luz e a formação da imagem na TV

2.3 - A imagem colorida na televisão

 

Mais uma vez copiando o olho humano o homem adaptou a câmera de TV em preto e branco para poder registrar a cor.

No olho, os cones são sensibilizados para perceber os componentes vermelhos, verdes e azuis da cor. A mistura proporcional destas cores básicas pode gerar qualquer outra do espectro de luz visível.

A câmera de TV para captação colorida faz o mesmo processo da câmera que capta preto e branco, porém com um sistema triplo de varredura.

O sistema de lentes é o mesmo, porém a luz é distribuída de forma diferenciada. Foram colocados três tubos de imagens como responsáveis em transformar a luz em sinais elétricos.

Na construção da câmera, logo após o conjunto de lentes, é colocado um cristal que desvia os componentes vermelhos da luz para um dos tubos. Este tubo recebe somente os componentes vermelhos da luz, e recebe o nome de tubo "R" de "red" que, em inglês, significa vermelho.

Uma vez desviados os componentes vermelhos da luz, passam pelo cristal os demais componentes. Em seguida um outro cristal desvia os componentes azuis da luz para um outro tubo. Este tubo, que só recebe os componentes azuis, recebe o nome de "B" de "blue" que, em inglês, significa azul.

Como a luz é a composição de componentes vermelhos, verdes e azuis e os componentes vermelhos e azuis já foram desviados pelos cristais, o que sobra são os componentes verdes. Estes por sua vez são projetados para um terceiro tubo, que recebe o nome de "G" de "green" que, em inglês, significa verde.

Cada tubo então, procede sincronizadamente o processo de varredura pixel a pixel, linha a linha, conforme descrito no sistema em preto e branco.

Os sinais elétricos de "R", "G" e "B", são processados separadamente, porém sincronizados, ou seja, enquanto o "R" está lendo o primeiro pixel da primeira linha, o "G" e o :"B" também estão lendo o primeiro pixel da primeira linha. E assim sucessivamente.

Depois de passados pelos circuitos eletrônicos necessários para processamento do sinal, as três cores são unidas novamente para a saída de vídeo, que é chamada de "vídeo composto". É composto pelos sinais elétricos das três cores, mais o intervalo de tempo para o sincronismo vertical, ou seja o momento exato em que os feixes de elétrons dos três tubos devem começar a ler a primeira linha, mais o intervalo de tempo para sincronismo horizontal, ou seja, o momento exato para que os feixes de elétrons dos três tubos comecem a ler o primeiro pixel.

No televisor ocorre o processo inverso. O tubo de imagem possui sua camada sensível formada com três tipos de fósforos: o que emite luz vermelha, o que emite luz verde e o que emite luz azul quando tocados pelos elétrons. No outro lado do tubo, onde estão filamento, grade, cátodo e eletroímãs, são gerados três feixes de elétrons. Um que tem a velocidade controlada pelos sinais elétricos lidos pelo tubo "R", um que tem a velocidade de elétrons controlada pelos sinais elétricos lidos pelo tubo "G" da câmera e um que tem a velocidade de elétrons controlada pelos sinais elétricos lidos pelo tubo "B" da câmera. Cada feixe de elétrons toca e faz brilhar no tubo o pixel de cor correspondente: o "R" faz brilhar o pixel vermelho, o "G" faz brilhar o pixel verde e o "B" faz brilhar o pixel azul.

Como os feixes de elétrons são sincronizados com o sinal lido pela câmera, numa varredura de 525 linhas por quadro, 30 quadros por segundo, gera-se a impressão do movimento.

Novamente comparando com um pontilhismo, como vemos a tela da TV a certa distância, não percebemos os pixels coloridos, mas sim o resultado da mistura que as proporções adequadas de "R", "G" e "B" nos oferecem, reproduzindo então a imagem com as cores que foram captadas pela câmera.

O branco e o preto, com seus 30 tons de cinza intermediários, recebe o nome de luminância, ou seja, intensidade de claro e escuro. O branco na TV recebe o nome de "Y", que é a soma proporcional de "R", "G" e "B". As cores, ou seja, as misturas proporcionais de "R", "G" e "B", recebem o nome de chrominância. A junção de luminância e chrominância é o resultado final que vemos na tela da TV.

Com o avanço tecnológico na área de televisão, o tubo de imagens, com sua varredura por feixe de elétrons, foi substituído pelo CCD.

 

Fig. 37: CCD: substituto do tubo de imagens

Fig. 38: Exemplo da varredura no CCD

 

 

O CCD tem a mesma função do tubo, ou seja, transformar sinais luminosos em sinais elétricos. Porém com tecnologia de varredura digital e não mais por feixe de elétrons, proporcionando novos recursos visuais. Entre eles o controle de velocidade de varredura que, comparando com uma máquina fotográfica, permite registro de cenas de movimentos rápidos com a mesma qualidade de uma cena parada, sem manchas nem borrões. Entre outras vantagens, a economia no consumo de energia elétrica, e menor tamanho, permitindo o surgimento de câmeras de TV com maior qualidade e definição, maior autonomia de trabalho com baterias e maior portabilidade, podendo ser transportada com facilidade. Câmeras com alta sensibilidade para captação em ambientes menos iluminados também só foi possível graças ao CCD.

Com o CCD, a tendência é aproximar a qualidade de captação de imagens de TV com a qualidade da película. Ainda vamos tratar da questão qualidade.

A tecnologia de CCD permitiu o avanço em muitas outras áreas, além da televisão. Um exemplo é a medicina, com o surgimento de micro-câmeras utilizadas dentro do paciente em cirurgias, reduzindo riscos de infecções hospitalares e menor tempo de internação.