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TODO LO QUE DEBERÍAS SABER SOBRE LAS BARRAS DE COLOR Y SUS USOS

2 Dic 2015

Todo lo que deberías saber sobre las barras de color y sus usos

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¿Cuántas veces has visto la señal de barras de color? Me imagino que muchas, pero ¿Sabes sacarle toda la información que te muestra? Pues si este es tu caso, espero que en este post aprendas todo lo que deberías saber sobre las barras de color y sus principales usos….

En realidad, hay muchas variaciones de la señal de barras de color (Barras de color EIA, barras de color 100.100, barras de color 75.75) , todas ellas basadas en una forma común que es una secuencia de barras verticales de color ara ello, voy a plantearte las dos opciones más conocidas, que son :

- las barras de color PAL y….

- las barras de color SMPTE.

ID-100104003

 

A nosotros, la que nos resulta más común es la que se muestra en la siguiente imagen, y por eso es por lo que me voy a centrar más en este tipo de señal de barras que en las barras de color del SMPTE, que las utilizaremos para ver cómo se ajusta un monitor de vídeo con ellas.

figura 4.3

 

                                                                Imagen de Barras de color según la UER.

 

Para empezar, en el siguiente cuadro te muestro las proporciones de como se generan los colores de la señal de barras de color así como el de las señales diferencia de color.

Tabla 4.1

                                                                                         Tabla 1

 

Si te fijas, en el cuadro podemos comprobar que los colores blanco y negro dan un nivel de amplitud cero para el vector de crominancia.

En la siguiente figura se muestra como se crea la señal de barras de color a partir de los diferentes niveles de tensión correspondientes a cada uno de estos colores en una línea de televisión.

Si te fijas, además también se puede comprobar como se crean las señales R-Y y B-Y, viendo los niveles de crominancia que se corresponde con los valores de la tabla anterior .

 

figura 4.4

                                                                               Niveles crominancia (R-Y y B-Y).

 

Analizando la señal de la figura anterior podemos comprobar que se nos presenta un problema con estas barras de color.

Fíjate bien como en ella se muestra que el nivel de la señal excede del nivel permitido de 1.33, lo que acarreará un problema de modulación en la señal cuando pretendamos que se emita.

Muy bien, pero ahora te preguntarás ¿Cómo se puede solucionar este problema? Pues mira, esto se soluciona modificando una de las dos partes de la señal de vídeo.

En principio, la luminancia no se puede manipular porque esto afectaría a los receptores de televisión B/N, así que esta manipulación se tiene que realizar sobre las componentes R-Y y B-Y reduciendo en ambas componentes sus respectivos niveles.

La cuestión que se nos presenta es qué proporción hay que aplicarle a las dos componentes para que no se produzca esta sobremodulación.

Pues bien, esta proporción sale del tanto por ciento de margen que se permite por encima del voltio pico a pico de la señal de vídeo, o sea, si ésta es de 1 Vpp y se permiten 0.33 V sobre este nivel,se estará permitiendo que no se sobremodule en el período activo de línea por encima de un 33%. Por eso en el cálculo debe cumplirse que:

 

               Y + |C| ≤ 1,33; Y - |C| ≥ -0,33

 

Este error se puede tolerar ya que sólo se suele dar en colores muy saturados, los cuales se dan poco en las imágenes cotidianas . La forma de hacer esto, es calculando el coeficiente para todos los colores. Así que la ponderación que se le aplica a las señales son:

 

U = 0,493 (B-Y)

V = 0,877 (R-Y)

 

Las dos señales resultantes son U y V y estas dos componentes son las que se van a modular en cuadratura y las que van a transmitir la información de crominancia. El módulo resultante tiene el siguiente valor:

C= √ U² + V²

Estas señales que se han obtenido U y V tienen que tener un ancho de banda de un 1 MHz.

Bueno, pues a raíz de esto obtenemos la señal de barras de color normalizada que se puede observar en la siguiente figura:

 

figura 4.5

                                                               Niveles crominancia (U y V).

 

En la siguiente tabla aparecen los valores de tensión resultante de los cálculos anteriores.

 

Tabla 4.2

                                                                                              Tabla 2

 

Todos estos datos se pueden representar en diagrama vectorial, en donde esté representado:

  • por un aparte el módulo y
  • por otra parte y a la misma vez la fase de la información de la crominancia.

En base a esto, la figura que nos quedaría sería la que se muestra a continuación:

 

Figura 4.6

 

                                                Diagrama Vectorial de la crominancia de unas barras de color UER.

 

 

Figura 4.7

 

                                                           Creación del diagrama vectorial a partir de R-Y y B-Y.

 

Todo lo que hemos visto hasta ahora seguro que lo ves más claro en la figura anterior y en la que sigue a continuación, en donde se aprecia como se crean los colores de la señal de barras de color sumando las componentes de los vectores U y V.

Figura 4.8

 

                                                              Diagrama de señales de barras de color UER.

 

Creación de las barras de color

 

Las barras de color es la señal de prueba por excelencia. Es impensable un centro de producción de televisión que no utilice las barras de color para hacer el ajuste previo antes de comenzar a trabajar.

De hecho, antes de comenzar a trabajar en un estudio siempre se deben ajustar todas las señales que van a mezclarse, de esta forma en el estudio, el mezclador también debe generar unas barras de color, para que todos los puntos por los que pase esa señal sean ajustados al mismo nivel hasta llegar al destino final que será la emisión.

Se encuentran diferentes tipos de barras de color homologados para realizar las pruebas, pero como comenté al principio, voy a explicar sólo uno, ya que los demás son similares, aunque las barras SMPTE las analizaremos para ver como se utilizan en el ajuste de los monitores.

Las barras UER, consisten en una secuencia de barras verticales de colores saturados y por último el negro y el blanco, el ancho es igual para todas ellas.

En el lado izquierdo se sitúa una barra de luminancia en nivel de blanco y en el lado derecho una barra negra. Se encuentran en una secuencia descendente de los valores de luminancia desde el nivel del blanco al de negro.

Por lo tanto quedarán compuestas del siguiente modo: blanco, amarillo, cian, verde, magenta, rojo, azul y negro.

 

figura 12.19

                                                             Creación de barras de color UER.

 

figura 4.3

                                                                           Barras de color UER.

 

 

 

EY = 0,299R + 0,587G + 0,114B                                                    valor Y para 1V

E(B-Y) = EB- EY = – 0,299R – 0,587G + 0,886B                          valor B-Y para 1V

 

F(R-Y)= ER - EY = 0,701R – 0,587G – 0,114B                                    valor R-Y para 1V

E'Y = EY · 0,7 = 0,209R + 0,411G + 0,080B                                     valor Y para 700 mV

E'(B-Y) = - 0,209R – 0,411G + 0,620B                                                  valor B-Y para 700 mV

 

E'(R-Y) = 0,491R – 0,411G – 0,080B                                                      valor R-Y para 700 mV

E'Y = E'(B-Y) · 0,493 = - 0,103R – 0,203G + 0,306B                                valor B-Y ponderado PAL

 

E'V = E'(R-Y) · 0,877 = 0,431R – 0,360G – 0,070B                               valor R-Y ponderado PAL

 

Tabla 4.2

                                                                                             Tabla 3.

 

Los valores de tensión en la tabla están expresados en milivoltios.

figura 12.21

                                                                     Barras de color 100%: señales U y V.

 

figura 12.22

                                                                 Barras de color 100%: Señales G,B,R.       

 

figura 12.21 figura 12.23

                                        Barras de color 100%: Señales Compuesta, Luminancia y Crominancia.

 

 

Barras de color SMPTE y su uso para calibración de monitores

 

Fundamentalmente, las barras SMPTE son como las barras UER, con la salvedad de que la barra de negro no aparece como tal, así que esta señal tiene siete barras en lugar de ocho.

Aparte de esta, podemos observar en la siguiente figura que en la parte de abajo hay otro tipo de señales.

 

barras_SMPTE

 

                                                       Distribución de señales en las barras de color SMPTE

SMPTE_Color_Bars

 

                                                                         Imagen en.wikipedia.org

Si analizamos estas barras, como he comentado antes, la barra de blanco se cambia por una barra de gris al 80%. Las siguientes, Amarillo, cian, verde, magenta, rojo y azul están dispuestas igual que las barras UER y tienen una intensidad del 75%.

Debajo de éstasbarras , nos encontramos con una muestra de azul debajo del gris al 80%, una de negro debajo del Amarillo, una de magenta debajo del cian, una de negro debajo del verde, una cian debajo de la barra de magenta, otra de negro debajo de la barra de rojo, y por ultimo otra de gris debajo de la azul.

En la parte inferior dispone de una barra en la parte inferior izquierda que representa a la señal I, o sea, al vector RY. A continuación una señal de blanco al 100% de luminancia y después la señal +Q, o sea el vector BY que junto con el RY se encargan de la referencia de crominancia en el sistema de television NTSC.

Seguidamente nos encontramos con una señal de negro saturado un 7,5%, que junto con el blanco anterior son utilizados para fijar el rango de la luminancia.

Si seguimos hacia la derecha de la imagen, detrás de la señal de negro nos encontramos una señal muy peculiar denominada PLUGE (del inglés Pulse Line Up Generation Equipment). Esta señal consta de tres barras verticales ( está justo por debajo de la barra de rojo), donde la primera por la izquierda es un negro por debajo de la señal de negro a un 3,5% de saturación, al cual le sigue otra barra de negro saturado a un 7,5% y por ultimo otra barra de negro saturado al 11,5%.

Por ultimo, tenemos otro negro saturado a un 7,5%.

Bueno, pues con todos estos tipos de señales dentro de la imagen, aparte de otro tipo de ajuste que no vienen al caso, uno de los usos más corrientes utilizados es usarla para la calibración de monitores de televisión .

Evidentemente, antes de comenzar con este proceso debemos llevar a cabo un par de cosas fundamentales, que son bajar las luces de la habitación donde se encuentre el monitor que vamos a calibrar y evitar que le den reflejos, así como dejar que el monitor se caliente durante unos 15 minutos (si son más mejor).

El siguiente paso es disponer de una señal de barras de color SMPTE y ajustar el contraste en un punto medio.

A continuación vamos a mover el control de la cromiancia hacia un lado de tal forma que tenemos que parar cuando la señal se quede en blanco y negro.

A partir de ahora es cuando entra en acción la señal PLUGE que te comentaba antes. Tienes que mover el control de brillo hasta que la barra del medio (la de 7,5%) no se vea mucho y la de más hacia la derecha ( la de 11,5%) se vea ligeramente. Así que si no se ve mover el ajuste de brillo hasta que se haga visible. Observa la siguiente figura donde se aprecia que la imagen tiene un nivel de brillo demasiado alto.

 

barras_NTSC_mal

 

                                                                        Imagen www.videouniversity.com

 

Para saber si tenemos ajustado el brillo correctamente, entre la barra de 3,5% y la de 7,5% no se debe ver ninguna diferencia, en cambio entre esta última y la de 11,5% si debe observarse una diferencia.

Fíjate en la siguiente figura, donde puedes ver que de last res barras de la señal PLUGE la única que se aprecia es la de la derecha (11,5%).

 

baras_NTSC_bien

                                                                     Imagen www.videouniversity.com

 

Ya tenemos ajustado los niveles de brillo y contraste, así que ahora vamos a ver como se realiza el ajuste de color.

Para ello, la mayoría de los monitores profesionales disponen de un botón denominado “Only Blue”, el cual debemos accionar para ver la imagen como en la figura siguiente:

 

barras_NTSC_onlyblue

                                                                  Imagen www.videouniversity.com

 

Esto se consigue cuando la barra de gris de la izquierda y la barra de azul de la derecha (ambas de la parte superior) tengan la misma luminosidad.

A conitnuación se debe ajustar el control de tono hasta que las barras de magenta y cian tengan también el mismo brillo, por lo que debemos tener las barras de gris, azul, magenta y cian todas con la misma intensidad.

Las barras de verde, Amarillo y rojo tienen que aparecer en negro como se puede ver en la figura anterior.

En teoría, el monitor debe estar ajustado, pero tienes que tener en cuenta que este ajuste es un ajuste de campo, o sea, un ajuste rápido ya que el proceso de calibración de un monitor es bastante más complejo.

 

Bueno, como has podido comprobar este es un artículo bastante más largo de lo normal, pero creo que merecía la pena debido al uso que se le da a las barras de color en cualquier producción que llevemos a cabo o en cualquier comprobación de vías que llevemos a cabo.

Si utilizas además de este tipo de señal de pruebas cualquier otra de las muchas que hay puedes dejar un comentario a continuación y explicarnos para qué las utilizas.

 

Fuentes consultadas:

Libro “La señal de vídeo en alta definición”.

https://en.wikipedia.org/wiki/SMPTE_color_bars

http://www.videouniversity.com/articles/color-bars-and-how-to-use-em/

http://en.academic.ru/dic.nsf/enwiki/240105

 

 

 

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