¿Cómo funciona el televisor?
Pregunta: Mateo Taborda, 11 años
Responde: Daniel Velásquez, magíster en Física y especialista en Óptica Técnica
Cuando se hace televisión, se utilizan cámaras que pueden capturar el movimiento y enviar las imágenes a lugares distantes, esto es, a cada uno de los televisores.
El movimiento se captura de forma similar a como se hace en el cine. Una cámara de cine es como una cámara fotográfica que solo registra imágenes estacionarias, donde todo queda congelado. Si somos capaces de tomar muchas imágenes (fotografías), rápidamente, de un objeto que está en movimiento, de modo que salgan 24 o más fotos en un segundo, estas fotos se parecerán mucho entre ellas. Pero si las miramos cuidadosamente, nos daremos cuenta de que entre una y otra foto, los cuerpos se han movido un poco. Si somos capaces de hacer pasar rápidamente estas fotos, esto es, 24 fotos en un segundo, no podremos diferenciar cada una de ellas, sino que más bien, de manera sorprendente, veremos como si los objetos de las fotos se estuvieran moviendo.
Las cámaras de TV son capaces de filmar muchas imágenes rápidamente (30 en 1 segundo) y grabarlas, pero también pueden estar filmando todas estas imágenes y estarlas mandando directamente a los televisores, de manera que en sitios muy alejados puedan estar viendo, con movimiento real, lo que la cámara está filmando.
Para enviar las imágenes capturadas por una cámara de video (señal de TV), se utiliza un principio físico que fue descubierto a finales del siglo XIX: las ondas electromagnéticas.
Lo importante es saber que la señal de televisión, desde que sale de la antena de la estación de TV, se empieza a propagar en todas las direcciones, como una onda, hasta que llega a la antena del televisor. Cuando esto ocurre, podremos ver las imágenes haciendo un proceso contrario al anterior, esto es: la onda EM al llegar a la antena, pondrá a oscilar cargas eléctricas dentro de ella. Esta cargas eléctricas, a través de los circuitos electrónicos del TV, se convierten en señales eléctricas que son enviadas a la pantalla del televisor, donde ahora hay que decodificarlas, para convertirlas nuevamente en luz que represente las imágenes correspondiente a los objetos que fueron registrados por la cámara.
De acuerdo a lo anterior, el televisor realiza principalmente dos funciones:
- La primera es que funciona como receptor que permite captar las señales de TV que vienen en forma de ondas EM, para decodificarlas y permitir retomar las imágenes.
- La segunda es la que se ocupa de convertir señales eléctricas en señales de luz, lo cual posibilita que podamos ver imágenes. Esto ocurre en la pantalla del televisor.
La pantallas más convencionales (televisores gordos), se construyen a partir de un tubo de rayos catódicos (la parte de atrás de la pantalla). En este tubo, lo que se hace es producir electrones (son partículas cargadas negativamente), que pueden viajar muy rápidamente a través de unas placas con campos magnéticos (parecidos a los que producen los imanes). Estas placas cambian la dirección de los electrones, unas en la dirección horizontal y otras en la vertical. De esta manera se puede controlar en qué lugar de la pantalla caen los electrones. La pantalla está cubierta de un material fosforescente (fósforo) que tiene la propiedad de emitir luz cuando un electrón choca en ella.
El dibujo de la imagen se hace punto a punto, dibujando líneas horizontales sucesivas. Esto tiene que hacerse a gran velocidad, de modo que el ojo no pueda ver el proceso de formación de la imagen punto a punto. Además, para que pueda percibirse el movimiento, en la pantalla tienen que producirse 30 imágenes completas por segundo.
Los televisores actuales, conocidos como televisores de plasma o televisores LCD o LED, que son mucho más delgados, trabajan bajo el mismo principio: en cada caso la pantalla está dividida en un número muy grande de pequeños elementos, llamados pixeles, conformando una especie de cuadricula muy fina, de modo que el ojo no es capaz de distinguirlos individualmente. Cada uno de estos pixeles puede producir o dejar pasar cierta cantidad de luz. Así, el conjunto de todos los pixeles conforma la imagen.