En la cocina, en el salón, en la habitación, en el móvil, en Internet… en cualquier rincón de nuestra casa podemos encontrar una televisión.
Este aparato cotidiano nos acompaña en España desde 1948, cuando la RCA (Radio Corporation of America) retransmitió en Madrid una corrida de toros, que fue recibida por unos televisores en el Círculo de Bellas Artes. Sobre esta experiencia, un comentarista escribió: "Dentro de unos años esto de la televisión será una gran cosa. Hoy es un juguetito".
En el siglo XXI el "juguetito" se ha convertido en uno de los inventos más influyentes de la historia de la humanidad, y desde él se informa, se entretiene y se manipula a miles de millones de ciudadanos.
Pero, ¿cómo es posible que esto suceda? ¿Cómo se consigue el efecto embriagador, casi hipnótico de las imágenes en movimiento? La respuesta es, en principio, sencilla: a través de una rapidísima sucesión de imágenes fijas. La televisión presenta a nuestro ojo 50 imágenes fijas por segundo, de forma que al llegar a nuestro cerebro (mucho más lento a la hora de interpretar), éstas son leídas como una única imagen en movimiento. El cine y las grabaciones de vídeo casero emplean 25 fotogramas por segundo, mientras que un monitor de ordenador utiliza 100 (esto es lo que significa cuando nos venden un monitor de 100 Hertzios).
La diferencia en el número de imágenes por segundo en cada uno de estos formatos puede comprobarse fácilmente, por ejemplo si se graba con una cámara de televisión una sala de ordenadores: en los monitores se aprecia una banda que recorre de arriba abajo la pantalla. La presencia de esta banda muestra también cómo se forman en una televisión las imágenes fijas. A diferencia del cine, en el que cada fotograma aparece completo en la pantalla, en la televisión la imagen se forma por barrido, es decir, empieza a hacerse en la esquina de arriba a la izquierda, y va bajando línea a línea hasta que está completa. Luego vuelve a "barrerse" toda la pantalla de la misma manera para crear la siguiente imagen, y así 50 veces en un segundo.
Pero para entender bien el funcionamiento de la televisión hay que empezar por el principio: la televisión en blanco y negro.
Con el fin de producir la imagen en una televisión en blanco y negro se utiliza una propiedad poco común del fósforo, la fluorescencia. Normalmente, un objeto que recibe luz ultravioleta absorbe parte de esa luz y la transforma en calor. Sin embargo el fósforo (igual que otros elementos fluorescentes) vuelve a emitir lo que ha absorbido en forma de luz visible. Los espectáculos teatrales llamados "de luz negra" aprovechan esta propiedad para, iluminando con luz ultravioleta el escenario, conseguir que sólo se vean los objetos pintados con pintura fluorescente.
En el fósforo esta propiedad no se da exclusivamente al recibir luz ultravioleta, también cuando impactan sobre él rayos catódicos, es decir, chorros de electrones libres. Cuantos más electrones choquen contra el fósforo, mayor será el brillo que éste produzca. Así pues, para crear una imagen hay que dirigir un chorro de electrones al que se pueda modificar la intensidad, hacia una pantalla de fósforo. O lo que es lo mismo, se necesitan los siguientes tres elementos:
- una pantalla de vidrio recubierta de fósforo
- un tubo de rayos catódicos que produzca el chorro variable de electrones
- un sistema que permita dirigir ese chorro hacia el lugar de la pantalla deseado
Hagamos un sencillo experimento. Cojamos una vieja televisión en blanco y negro y observemos qué efecto se produce al acercar un imán a la pantalla. La imagen será distorsionada. Y sucederá algo parecido al aproximarle un teléfono móvil con el que se esté realizando una llamada.
Podemos concluir que el campo magnético del imán, así como el campo eléctrico producido por la antena del teléfono móvil, tienen la capacidad de modificar la dirección del chorro de electrones que se produce en el tubo de rayos catódicos. Con un complejo sistema de imanes y electrodos se aprovecha esta propiedad para conseguir que el chorro de rayos catódicos vaya barriendo la pantalla línea a línea, 50 veces por segundo. Sincronizando la frecuencia del barrido con la intensidad del chorro de electrones se consigue formar la imagen gracias al diferente brillo que el fósforo da a cada punto de la pantalla.
Al apagar la vieja televisión en blanco y negro, lo primero que deja de funcionar es el sistema de imanes y electrodos, de forma que todos los electrones enviados por el tubo de rayos catódicos se concentran durante un segundo en el centro de la pantalla, produciendo un punto brillante.
¿Y la televisión en color? ¿Cómo conseguir que cada punto de la pantalla tenga, no sólo una intensidad diferente, sino también un color distinto?
Se entiende muy fácilmente si comprendemos cómo se crean los colores en el editor de imágenes instalado en nuestro ordenador. Para definir los colores, estos programas utilizan el sistema RGB, que corresponde a las siglas en inglés de Red, Green, Blue (rojo, verde, azul); es decir, los colores primarios del sistema aditivo (cuando la luz es emitida por el propio objeto). La elección de estos tres colores no es aleatoria, sino que responde a que las células fotosensibles (llamadas conos) que tenemos en nuestra retina se dividen en tres clases: las que son más sensibles al rojo, las que son más sensibles al verde y las que son más sensibles al azul. Un daltónico, por ejemplo, tiene en su retina menos conos sensibles al rojo que un no daltónico, de forma que percibirá el rojo con menos intensidad, llegando a confundirlo con el verde.
Cada color se define con una intensidad de rojo, otra de verde y otra de azul. Normalmente estas intensidades se definen con un número entre el 0 y el 255. Así, un naranja puede ser R(Rojo):232, G(Verde):100, y B(Azul):27; y un morado R:68, G:3, B:81.
Creemos ahora en el editor de imágenes un cuadrado de color rojo primario (R:255, G:000, B:000). Coloquemos por encima suyo uno de color verde primario (R:000, G:255, B:000), y por debajo otro azul primario (R:000, G:000, B:255). Si observamos detenidamente la imagen resultante con una lupa potente, podremos ver que el color se consigue a base de múltiples pequeñas rayitas verticales. Las rayas del color verde están un poco desplazadas con respecto a las rayas del color rojo, que a su vez están desplazadas con respecto a las del color azul. Cada píxel de la pantalla del ordenador está pues compuesto por tres rayitas, una de color rojo, otra de color verde y otra de color azul.
En un cuadrado color magenta (R:255, G:000, B:255) se iluminan el color rojo y el color azul. En otro de color blanco (R:255, G:255, B:255) están iluminadas las tres rayas, aunque al estar tan juntas, nuestro ojo no es capaz de distinguir los tres colores básicos por separado y ve sólo el blanco; y en uno negro (R:000, G:000, B:000) no hay ninguna raya iluminada.
La pantalla de la televisión en color también está dividida en píxeles (414.720 en una televisión estándar). Cada píxel se compone de tres líneas verticales, una que emite luz roja cuando impactan sobre ella los electrones, otra que emite luz verde, y otra que emite luz azul. Aunque a los materiales que recubren estos píxeles se les da el nombre de fósforo rojo, fósforo verde y fósforo azul, en una pantalla hay muy poco fósforo. Lo que ocurre es que todas las sustancias que presentan la misma capacidad de emitir luz visible cuando impactan sobre ellas los rayos catódicos han acabado tomando ese nombre. Esos "fósforos" que recubren las pantallas de las televisiones en color son compuestos que en ocasiones nada tienen que ver con este elemento. Es importante saber que el fósforo blanco, utilizado en las televisiones en blanco y negro, es altamente tóxico.
El sistema de la televisión en color se completa con tres haces de rayos catódicos: uno para el color rojo, otro para el color verde, y otro para el color azul. Todo esto multiplica por tres la complejidad a la hora de sincronizar la intensidad de cada uno de los chorros de electrones con su dirección utilizando campos eléctricos y magnéticos. Hay que hacer notar que los televisores de plasma y las pantallas LCD tienen diferentes tecnologías.
Así pues, ahora podemos completar la pregunta que nos hacíamos al principio. ¿Cómo se consigue en una televisión en color el efecto embriagador, casi hipnótico de las imágenes en movimiento? La respuesta es, en principio, sencilla: a través de una rapidísima sucesión de tres imágenes fijas, una roja, otra verde, y otra azul.
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