Respuesta de kenshin007
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Forma del Pixel
Todos los monitores de ordenador y formatos gráficos usan pixels cuadrados. ¿Por qué? Simplemente porque cada pixel representa la misma distancia horizontal que vertical. El número de pixels por pulgada (ppi) puede tener el valor que queramos. Así, si una imagen tiene 100 ppi, diremos que tiene 100 pixels por pulgada en cada una de sus direcciones.
Todo esto resulta obvio, pero si disponemos de una imagen con un valor de ppi horizontal y otro valor distinto en vertical, está claro que existe una manipulación de la imagen. Esto es lo que pasa con algunos formatos de video, especialmente en dos que son los más populares, DV y MPEG. En estos formatos, los pixels no son cuadrados sino rectangulares, o sea que los valores de ppi horizontal y vertical, son distintos.
¿Por qué se usan los pixels rectangulares? La razón principal es porque existen dos sistemas de televisión a nivel mundial, cada uno con unas características distintas.
- El sistema Europeo está basado en 25 cuadros/segundo, 576 líneas/cuadro
- El sistema Americano está basado en 30 cuadros/segundo, 480 líneas/cuadro
Los términos NTSC, PAL, y SECAM se refieren a la técnica de codificación del color, no a la frecuencia de cuadro, aunque en la práctica todos los sistemas de 30 cuadros/segundo (fps) usan NTSC y los sistemas de 25 fps usan PAL o SECAM
La razón de las diferentes frecuencias de cuadro es histórica y está basada en la frecuencia local de la red eléctrica (50 ó 60 Hz). Para evitar parpadeos debido a la persistencia de las pantallas de televisión, se optó por dividir los cuadros de la imagen en dos campos, par e impar, explorando la imagen en campos alternos. El problema, técnicamente, desapareció hace más de 25 años, pero la compatibilidad hacia atrás de los equipos domésticos hace que todavía perdure hasta la fecha.
Un cálculo rápido de los dos sistemas, revela una interesante conexión: ambos tienen más de 14.400 líneas/segundo de video. Esto fue por diseño, no por coincidencia.
Frecuencia de Datos.
Una imagen de vídeo analógico es eso, una línea horizontal analógica continua. Verticalmente está dividida por un número fijo de líneas. La resolución que una TV es capaz de mostrarnos, depende de cómo de rápida pueda explorar esa señal toda la pantalla. Para digitalizar una imagen de TV, la señal ha de ser muestreada mientras explora la pantalla. La frecuencia de muestreo ideal reflejará la resolución inherente de la señal analógica.
En ambos sistemas de TV, el número de líneas/segundo es el mismo, y cada línea contiene la misma cantidad de información. Es lógico muestrear las líneas de TV a la misma frecuencia para ambos sistemas. Esto conlleva que el proceso de muestreo obtenga el mismo número de bits/segundo en el resultado final. Para los procesadores digitales de señal, esto minimiza la diferencia entre sistemas.
Así es exactamente como se escribió la norma internacional para la digitalización de la imagen de video y televisión, hace años. Se decidió que una línea de la imagen de televisión digital tuviera 720 pixels horizontales, tanto en los sistemas de 25 y 30 fps. (Técnicamente ambos sistemas muestrean exactamente a 13.5 millones de pixel por segundo)
Sin embargo, el número de pixels verticales de cada cuadro es igual al número de líneas de TV, siendo diferentes para ambos sistemas, 576 o 480 líneas.
Todos los formatos estándar de video digital tendrán 720 pixels de anchura: 720 x 576 para 25 fps y 720 x 480 para 30 fps. Esto incluye las emisoras de TV digital, reproductores de DVD, así como todos los formatos de cámaras de DV, tanto domésticas como profesionales.
Área Visible.
La señal de televisión analógica contiene más información que no se muestra en pantalla. Estas son las líneas extras (los sistemas tienen 625 y 525 líneas en total, respectivamente) no todas llevan información y están situadas al principio y al final del área visible de la pantalla.
El estándar DV no es diferente, los 720 pixels que forman la anchura de la imagen incluyen ocho en cada uno de los extremos del área visible especificada. Esto hace que en el centro de la pantalla sólo se representen 704 pixels reales de la imagen de televisión.
Relación de Aspecto.
Veamos el efecto de todo esto sobre un formato de pantalla. La imagen de TV se muestra en la pantalla con una relación de aspecto de 4:3 (ignoremos, de momento, el formato panorámico) Si los pixels son cuadrados, una imagen de 576 líneas tendrá 768 pixels de anchura, y una imagen de 480 líneas tendrá 640 pixels de anchura.
Sin embargo, en el formato DV siempre tenemos 720 pixels de anchura y sólo se muestran correctamente cuando los 704 pixels están centrados ocupando una anchura física de 4/3 de su altura. El resultado que nos da son los pixels rectangulares - bajos y anchos a 25 fps (576 líneas) y altos y estrechos a 30 fps (480 líneas).
La relación de aspecto actual de los pixels son de 12:11 a 25 fps y de 10:11 a 30 fps. Tal como se ve en el dibujo:
Todos los monitores de ordenador y formatos gráficos usan pixels cuadrados. ¿Por qué? Simplemente porque cada pixel representa la misma distancia horizontal que vertical. El número de pixels por pulgada (ppi) puede tener el valor que queramos. Así, si una imagen tiene 100 ppi, diremos que tiene 100 pixels por pulgada en cada una de sus direcciones.
Todo esto resulta obvio, pero si disponemos de una imagen con un valor de ppi horizontal y otro valor distinto en vertical, está claro que existe una manipulación de la imagen. Esto es lo que pasa con algunos formatos de video, especialmente en dos que son los más populares, DV y MPEG. En estos formatos, los pixels no son cuadrados sino rectangulares, o sea que los valores de ppi horizontal y vertical, son distintos.
¿Por qué se usan los pixels rectangulares? La razón principal es porque existen dos sistemas de televisión a nivel mundial, cada uno con unas características distintas.
- El sistema Europeo está basado en 25 cuadros/segundo, 576 líneas/cuadro
- El sistema Americano está basado en 30 cuadros/segundo, 480 líneas/cuadro
Los términos NTSC, PAL, y SECAM se refieren a la técnica de codificación del color, no a la frecuencia de cuadro, aunque en la práctica todos los sistemas de 30 cuadros/segundo (fps) usan NTSC y los sistemas de 25 fps usan PAL o SECAM
La razón de las diferentes frecuencias de cuadro es histórica y está basada en la frecuencia local de la red eléctrica (50 ó 60 Hz). Para evitar parpadeos debido a la persistencia de las pantallas de televisión, se optó por dividir los cuadros de la imagen en dos campos, par e impar, explorando la imagen en campos alternos. El problema, técnicamente, desapareció hace más de 25 años, pero la compatibilidad hacia atrás de los equipos domésticos hace que todavía perdure hasta la fecha.
Un cálculo rápido de los dos sistemas, revela una interesante conexión: ambos tienen más de 14.400 líneas/segundo de video. Esto fue por diseño, no por coincidencia.
Frecuencia de Datos.
Una imagen de vídeo analógico es eso, una línea horizontal analógica continua. Verticalmente está dividida por un número fijo de líneas. La resolución que una TV es capaz de mostrarnos, depende de cómo de rápida pueda explorar esa señal toda la pantalla. Para digitalizar una imagen de TV, la señal ha de ser muestreada mientras explora la pantalla. La frecuencia de muestreo ideal reflejará la resolución inherente de la señal analógica.
En ambos sistemas de TV, el número de líneas/segundo es el mismo, y cada línea contiene la misma cantidad de información. Es lógico muestrear las líneas de TV a la misma frecuencia para ambos sistemas. Esto conlleva que el proceso de muestreo obtenga el mismo número de bits/segundo en el resultado final. Para los procesadores digitales de señal, esto minimiza la diferencia entre sistemas.
Así es exactamente como se escribió la norma internacional para la digitalización de la imagen de video y televisión, hace años. Se decidió que una línea de la imagen de televisión digital tuviera 720 pixels horizontales, tanto en los sistemas de 25 y 30 fps. (Técnicamente ambos sistemas muestrean exactamente a 13.5 millones de pixel por segundo)
Sin embargo, el número de pixels verticales de cada cuadro es igual al número de líneas de TV, siendo diferentes para ambos sistemas, 576 o 480 líneas.
Todos los formatos estándar de video digital tendrán 720 pixels de anchura: 720 x 576 para 25 fps y 720 x 480 para 30 fps. Esto incluye las emisoras de TV digital, reproductores de DVD, así como todos los formatos de cámaras de DV, tanto domésticas como profesionales.
Área Visible.
La señal de televisión analógica contiene más información que no se muestra en pantalla. Estas son las líneas extras (los sistemas tienen 625 y 525 líneas en total, respectivamente) no todas llevan información y están situadas al principio y al final del área visible de la pantalla.
El estándar DV no es diferente, los 720 pixels que forman la anchura de la imagen incluyen ocho en cada uno de los extremos del área visible especificada. Esto hace que en el centro de la pantalla sólo se representen 704 pixels reales de la imagen de televisión.
Relación de Aspecto.
Veamos el efecto de todo esto sobre un formato de pantalla. La imagen de TV se muestra en la pantalla con una relación de aspecto de 4:3 (ignoremos, de momento, el formato panorámico) Si los pixels son cuadrados, una imagen de 576 líneas tendrá 768 pixels de anchura, y una imagen de 480 líneas tendrá 640 pixels de anchura.
Sin embargo, en el formato DV siempre tenemos 720 pixels de anchura y sólo se muestran correctamente cuando los 704 pixels están centrados ocupando una anchura física de 4/3 de su altura. El resultado que nos da son los pixels rectangulares - bajos y anchos a 25 fps (576 líneas) y altos y estrechos a 30 fps (480 líneas).
La relación de aspecto actual de los pixels son de 12:11 a 25 fps y de 10:11 a 30 fps. Tal como se ve en el dibujo:
