IL TELEVISORE

Un televisore è costituito da tre sistemi principali: il ricevitore, che riceve le onde eletteromagnetiche dall'antenna e le converte in segnali elettrici; il sintonizzatore, che permette di decidere quale canale visualizzare; lo schermo, che trasforma in immagini i segnali elettrici. Il ricevitore può accettare segnali di tipo analogico o digitale: nel primo caso si avrà una televisione analogica e nel secondo caso una televisione digitale. Il sintonizzatore varia conseguentemente al tipo di ricevitore: in caso di ricevitore analogico, il sintonizzatore è un circuito oscillante che, a seconda della frequenza di oscillazione, permette di sintonizzare una stazione piuttosto che un'altra. Nel caso del ricevitore digitale, il sintonizzatore è costituito, oltre che da una parte uguale al sintonizzatore analogico, da un circuito che elabora ulteriormente il segnale in modo da distinguerlo a seconda di altri parametri caratteristici del segnale: polarizzazione (nel caso di televisione satellitare), numero di simboli per secondo (S/R), Forward Error Correction (FEC), Program Information Data (PID). Questa molteplicità di parametri, unita alla possibilità dei dati digitali di essere compressi, fa sì che si possa trasmettere all'interno di una banda di frequenza analoga a quella analogica non uno ma anche 10 canali. Lo schermo può essere di più tipi: tubo catodico, al plasma, a cristalli liquidi (LCD), OLED.

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LO SCHERMO - DAL TUBO CATODICO ALL'OLED

Lo schermo è ottenuto rivestendo la parte interna dell'estremità del cinescopio con una sostanza che diventa luminescente quando viene bombardata con un fascio di elettroni. Quando il tubo è in funzione, il fascio di elettroni viene visualizzato sotto forma di un piccolo punto luminoso. Per mezzo dell'azione combinata della tensione di scansione e di quella del segnale in ingresso, il fascio di elettroni disegna sullo schermo del cinescopio una sequenza di punti che riproduce esattamente l'immagine originale. Lo schermo può essere di più tipi: il classico tubo catodico, presente inizialmente in tutti i televisori; al plasma; a cristalli liquidi; OLED. Il tubo a raggi catodici, chiamato più comunemente tubo catodico o CRT (acronimo di Cathode Ray Tube), è un tubo elettronico capace di trasformare gli impulsi elettronici in immagini. Inventato nel 1897 dal fisico tedesco Karl Ferdinand Braun, è costituito da un pennello elettronico (cioè un fascio di elettroni emesso da un catodo), un sistema di deflessione per orientare il pennello e uno schermo ricoperto da una sostanza fluorescente. Il pennello è orientato da destra a sinistra e dall'alto in basso e colpisce lo schermo in un punto alla volta; così il punto si illumina. La capacità del fosforo di mantenere la luminosità acquisita fa sembrare illuminato l'intero schermo. Il primo prototipo di tubo catodico usato nei moderni televisori fu realizzato dall'inventore statunitense Philo T. Farnsworth negli anni Venti. La misura dei monitor CRT si effettua sulla diagonale dell'area visibile, in pollici. Con il nuovo Millennio il normale televisore a tubo catodico, troppo sensibile ai disturbi, esteticamente poco gradevole, pesante e ingombrante, nonostante offra immagini di alto livello, ha iniziato a subire la pesante concorrenza degli schermi digitali. Il monitor al plasma è costituito da una miscela di gas rari (xenon e neon) contenuta tra due pannelli di vetro ricoperti da elettrodi metallici e da una sostanza fluorescente. Applicando una scarica elettrica agli elettrodi, il gas si ionizza producendo un plasma che emette luce ultravioletta. Questa tecnologia permette di realizzare schermi di grandi dimensioni (in commercio ci sono modelli anche da 60 pollici) contenendo al contempo lo spessore dello schermo, che può essere inferiore ai 10 cm. Lo schermo al plasma è piatto, nella maggior parte dei casi in formato "panoramico" 16:9. Le immagini, che possono essere viste da tutte le angolazioni, anche lateralmente, sono di alta qualità, con colori luminosi e brillanti e caratterizzate da un'ottima definizione. Uno schermo al plasma può essere collegato a tutte le fonti audio/video oggi disponibili: un videoregistratore, un lettore DVD, un personal computer, un decoder satellitare, un impianto hi-fi o home theater, una videocamera digitale. Il monitor a cristalli liquidi o LCD (acronimo di Liquid Crystal Display) è un schermo di vetro sottile e leggero, contenente i cristalli liquidi. La superficie dello schermo è formata da transistor a emissione luminosa. Maggiore è il numero di transistor, maggiore sarà la sua definizione. A differenza del tubo catodico, che è una sorgente luminosa, il display LCD riflette o assorbe la luce prodotta da una sorgente luminosa esterna o, più spesso, da una retro-illuminazione, che assicura che le zone "chiare" e "scure" del display abbiano un buon contrasto. La tecnologia dei cristalli liquidi, scoperta nei primi anni Settanta, ha avuto un notevole sviluppo soprattutto perché garantisce una più alta definizione dell'immagine. Il problema dei televisori LCD è rappresentato dall'angolazione della visuale troppo stretta. Se lo spettatore non si trova esattamente al centro della televisione non vede immagini con la stessa qualità di chi la guarda dalla posizione centrale, ma percepisce immagini più fosche, con poco contrasto e colori alterati. Inoltre, poiché lo spessore dei pannelli LCD rende difficile l'integrazione di buone casse audio, è fondamentale avere un televisore dalla buona qualità audio, o, per avere un'acustica eccellente, utilizzare l'Home Theater. Il monitor OLED (acronimo di Organic Light Emitting Diode) è un display a colori in grado di emettere luce propria. A differenza dei monitor a cristalli liquidi (che, non producendo luce, vengono illuminati da una fonte di luce esterna), i display OLED non richiedono componenti aggiuntivi per essere illuminati, ma producono luce propria. Questa caratteristica permette di realizzare display molto più sottili e addirittura pieghevoli e arrotolabili, che richiedono minori quantità di energia per funzionare. Inizialmente utilizzata nei lettori multimediali portatili o nei telefoni cellulari, la tecnologia OLED non ha ancora invaso il mercato televisivo.

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L'IMMAGINE TELEVISIVA

Le immagini televisive sono formate da una matrice di elementi tonali che compaiono sulla superficie dello schermo in rapida successione; l'immagine completa si realizza solo grazie alla persistenza delle immagini sulla retina dell'occhio umano. La scansione è la tecnica che permette di suddividere un'immagine in una sequenza di elementi singoli, che possono successivamente essere ricomposti nelle loro esatte posizioni in modo da riprodurre l'immagine di partenza. Lo scanner scorre rapidamente l'intera immagine, punto per punto e linea per linea, generando un segnale elettrico proporzionale alla luminosità dei punti scanditi. Nell'apparecchio ricevitore un secondo scanner ricrea l'immagine dell'oggetto ripreso muovendo un punto luminoso, di intensità modulata dal segnale, in perfetto sincronismo con il dispositivo trasmittente. Nel corso degli anni sono stati elaborati molti metodi di scansione meccanici ed elettrici. La maggior parte dei moderni sistemi televisivi utilizza fasci di elettroni: grazie all'elevata velocità con cui è possibile muovere questi fasci, l'intera immagine viene scandita e ricostruita in una frazione di secondo. Uno schema di scansione completo produce una singola immagine fissa, paragonabile al singolo fotogramma di una pellicola cinematografica; la ripetizione dello schema di scansione per un certo numero di volte al secondo produce una sequenza di immagini. La definizione, o capacità dell'immagine di mostrare piccoli dettagli, è direttamente proporzionale al numero di linee che compongono la scansione e al numero di elementi rilevati in ciascuna linea. Ogni sistema televisivo stabilisce la frequenza di ripetizione dello schema di scansione e il numero di linee utilizzate.

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LA TRASMISSIONE DELL'IMMAGINE

In una telecamera, il soggetto viene focalizzato su un fotocatodo che emette elettroni in quantità proporzionale alla luce ricevuta punto per punto; gli elettroni vengono poi proiettati in linea retta verso un bersaglio che si carica elettrostaticamente e sul quale si forma un'immagine elettrica. Un cannone elettronico esplora il bersaglio con un fascetto (spot) che si muove da sinistra a destra e dall'alto in basso (scansione orizzontale e verticale dell'immagine). Il numero delle linee di scansione e la velocità determinano la risoluzione e la qualità dell'immagine. Secondo lo standard italiano ed europeo vengono trasmessi 25 quadri completi in un secondo, ciascuno costituito da 625 righe di scansione; in altri Paesi tale valore può essere di 405, 525 o 819 linee. Quando il pennello elettronico colpisce il bersaglio, lo scarica dell'energia elettrostatica e il fascio di ritorno, raccolto ancora dal cannone, risulta opportunamente modulato. Questo fascio di ritorno modulato costituisce il segnale video che viene ancora amplificato nel tubo di ripresa e poi trasformato per essere trasmesso. La trasmissione dell'immagine televisiva è più complessa, poiché la quantità di informazioni che una radiofrequenza deve portare è elevata: segnali video per l'immagine, segnali audio per la voce e segnali di sincronismo per accoppiare il movimento di scansione del ricevitore con quello del trasmettitore. In pratica il segnale video ottenuto dal tubo elettronico viene prima miscelato con i segnali di sincronia e quindi usato per modulare la frequenza di un'onda portante. Separatamente il segnale audio modula una portante tutta sua; infine le due portanti vengono miscelate in uscita e trasmesse. L'ampiezza di banda di una radiofrequenza televisiva (7 MHz) è molto maggiore di quella di un segnale radiofonico (14 KHz per il segnale mono e 53 KHz per il segnale stereo); perciò le frequenze di trasmissione più adatte sono quelle alte (decametriche). Ne segue che la portata dei trasmettitori televisivi è limitata e che il cammino tra antenna e antenna deve essere privo di ostacoli. Se un'emittente televisiva desidera coprire un vasto territorio deve ricorrere a stazioni ripetitrici che ricevono il segnale dalla sorgente, lo amplificano e lo trasmettono in genere con frequenze diverse per non interferire con il segnale principale.In un ricevitore avviene il contrario: il segnale ricevuto viene sdoppiato nella sua componente audio e video e, dalla portante video vengono ricavati i segnali di sincronismo e quelli dell'immagine. Questi ultimi servono per modulare un pennello elettronico che, deflesso opportunamente da campi magnetici creati da bobine controllate dai segnali di sincronia, va a colpire la superficie di visione del cinescopio, ricoperta di sostanze elettroluminescenti che emettono luce se bombardate da elettroni. La scansione dell'immagine, sia in trasmissione che in ricezione, in realtà non avviene come spiegato qui sopra, altrimenti i primi punti letti o ricoperti perderebbero d'intensità prima che gli ultimi vengano trattati e si avrebbe uno "sfarfallio" dell'immagine; per risolvere il problema, prima vengono letti e riprodotti in 1/50 di secondo tutti i punti di posto dispari e quindi quelli di posto pari in un altro 50° di secondo; in modo tale quindi che le intensità dei singoli punti siano il più possibile distribuite omogeneamente e che l'immagine finale risulti sempre in 1/25 di secondo: tale metodo si chiama interallacciamento dell'immagine.

Telecamera amatoriale portatile a colori

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L'IMMAGINE A COLORI

Mentre nei sistemi televisivi in bianco e nero è trasmessa solo l'informazione di luminosità, nei sistemi a colori è trasmessa anche l'informazione d colore. La trasmissione televisiva di immagini a colori si basa sul principio dell'addizione di tre colori fondamentali per dare un'unica sfumatura cromata; i colori fondamentali sono il blu, il rosso e il giallo, ma per motivi tecnici nel caso della televisione viene utilizzato il verde al posto del giallo. Durante le riprese, l'immagine giunge contemporaneamente attraverso un sistema di prismi e di filtri a tre tubi elettronici, uno per colore; i tre segnali video vengono poi trasformati da un circuito elettronico particolare per ottenere un segnale di luminanza (che informa del contrasto e della quantità di luce dell'immagine) e due segnali di crominanza (che informano della percentuale di solo due dei tre colori fondamentali presenti in ogni punto). La percentuale del colore mancante viene ottenuta per sottrazione: ad esempio se in un punto c'è il 30% di verde e il 50% di blu, di rosso ce ne sarà il 100% - 30% - 50% = 20%.I due segnali di crominanza, in seguito, vengono a loro volta combinati prima di essere trasmessi. Nel ricevitore avviene il procedimento inverso; i segnali di luminanza e crominanza vengono separati e ritrasformati prima di arrivare al cinescopio. Quest'ultimo è molto diverso da un cinescopio monocromatico; sulla sua superficie sono disposti secondo una geometria rigorosissima piccoli gruppi di tre punti composti di sostanze elettroluminescenti diverse, ciascuna in grado di emettere luce blu, verde oppure rossa se colpita da un fascio di elettroni. I tre segnali video (uno per ogni colore) vengono inviati a tre cannoni elettronici diversi, spot colpiscono il rispettivo punto di ogni gruppo. Per evitare fenomeni di diffusione, dietro la superficie elettrosensibile è posta una reticella i cui buchi corrispondono perfettamente a un punto e fungono da collimatori del pennello elettronico. La televisione a colori venne messa a punto negli Stati Uniti negli anni Cinquanta e fu introdotta in Europa nel 1967.

Tubo a raggi catodici

Schema di funzionamento della televisione

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I MEZZI DI TRASMISSIONE DEL SEGNALE TELEVISIVO

LA TELEVISIONE VIA ETERE

La televisione via etere sfrutta il modo più vecchio di ricevere il segnale televisivo: l'antenna localizzata sul tetto della casa capta il segnale analogico trasmesso nell'etere e lo invia all'apparecchio televisivo tramite un cavo.

LA TELEVISIONE VIA CAVO

La televisione via cavo si basa su un sistema che trasmette il segnale di un'emittente non via etere, ma tramite cavi coassiali o, recentemente, fibre ottiche. Il cavo è un mezzo di diffusione locale, dal momento che può raggiungere solo le zone cablate. Ha una disponibilità di banda che varia: può essere inferiore al satellite, come nel caso del cavo coassiale, o superiore al satellite, come nel caso della fibra ottica. Il cavo coassiale è un cavo elettrico costituito da due conduttori, uno interno e uno cilindrico esterno a maglia, che lo rende schermato. Utilizzato nei primi anni Settanta del XX secolo per i collegamenti della prima televisione via cavo statunitense, si è rapidamente diffuso in tutto il mondo. Scarsamente sensibile alle interferenze, è il sistema più usato per trasportare il segnale televisivo al di fuori dell'etere. Dal nuovo Millennio il cavo coassiale sta per essere soppiantato dalle fibre ottiche. La fibra ottica, filamento sottilissimo in fibra di vetro, è in grado di trasmettere segnali digitali ad altissima velocità per mezzo di impulsi luminosi anziché elettrici, con una capacità di portata 2.000 volte superiore a quella dei tradizionali cavi coassiali in rame. La fibra ottica presenta numerosi vantaggi rispetto al cavo coassiale: assicura minore dispersione del segnale, maggiore ampiezza di banda, non necessita di ripetitori durante il percorso, è impermeabile ai disturbi e alle interferenze delle onde elettromagnetiche, ha costi contenuti, permette all'utente di usufruire di un ampio numero di canali e di costruirsi il proprio palinsesto personale.

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LA TELEVISIONE VIA SATELLITE

L'uso di satelliti artificiali nell'ambito della trasmissione di canali televisivi ebbe inizio negli anni Settanta. Solo l'avvento dei collegamenti via satellite rese possibile la connessione in diretta a livello intercontinentale delle reti televisive di vari Paesi, per esempio, tra gli Stati Uniti e l'Europa. Una tratta di collegamento via satellite è costituita da due sezioni, la prima in salita ("uplink", dalla stazione di terra al satellite), la seconda in discesa ("downlink", dal satellite alla stazione di terra). Lo strumento di bordo, denominato "transponder" (ripetitore), riceve il segnale, lo elabora e lo trasmette a Terra. Mentre ai primordi dei collegamenti satellitari era necessario installare stazioni di Terra molto potenti, con l'evolvere della tecnologia i segnali trasmessi dalla downlink possono essere ricevuti con piccole stazioni riceventi, munite di un'antenna parabolica di diametro inferiore al metro. La parabola capta il segnale (un tempo analogico, oggi digitale), che è pronto per l'utilizzo dell'utente finale. Se il segnale è "criptato", e quindi non leggibile dai normali apparecchi televisivi, è necessario un apposito decoder che renda visibile la programmazione.

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LA TELEVISIONE DIGITALE

Tipo di televisione che si contrappone a quella analogica, in cui suoni e immagini venivano trattati come impulsi magnetici e così trasmessi. Con il sistema digitale, invece, le immagini vengono scomposte in sequenze numeriche binarie (cioè un susseguirsi di 0 e 1); i dati sono quindi scritti con un codice simile a quello utilizzato dai processori dei computer. Nata negli anni Ottanta del XX secolo dopo 50 di sistema televisivo analogico, la televisione digitale offre al telespettatore numerosi vantaggi: la possibilità di avere una migliore qualità delle immagini e dei suoni; di avere a disposizione un maggior numero di canali televisivi, a causa della riduzione dello spettro magnetico; di beneficiare di programmi interattivi; di accedere, tramite la televisione, a servizi di informazione di pubblica utilità ora raggiungibili solo con reti aziendali o PC collegati a Internet; di produrre un minore inquinamento elettromagnetico. La trasmissione digitale può essere satellitare o terrestre.

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LA TELEVISIONE DIGITALE VIA SATELLITE

Per usufruire della trasmissione televisiva via satellite è necessario che l'utente installi un'antenna parabolica e uno specifico adattatore denominato set top box o decoder, collegato al televisore di casa. La parabola può essere fissa, se si vuole ricevere un solo satellite, o motorizzata, se si vuole esplorare tutto il "panorama" dei satelliti televisivi che orbitano sulle nostre teste. I cavi della parabola scendono, come i cavi di una normale antenna televisiva, fino al decoder, che sintonizza i vari canali e trasferisce il segnale al televisore usando una delle frequenze che il televisore è in grado di ricevere. I ricevitori possono essere analogici o digitali; con il passare degli anni la maggior parte degli utenti si orienta verso i decoder digitali.

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LA TELEVISIONE DIGITALE TERRESTRE

La televisione digitale terrestre o DTT (Digital Terrestrial Television) è un sistema di distribuzione del segnale televisivo digitale attraverso l'etere. I programmi vengono irradiati in pacchetti digitali, non tramite il satellite, bensì tramite dei ripetitori terrestri, come quelli della vecchia TV via etere. La trasmissione avviene per mezzo di una tecnologia chiamata DVD-T (acronimo di Digital Video Broadcasting-Terrestrial), standard di trasmissione digitale adottato in Europa, basato sul sistema di compressione Mpeg-2. Il segnale giunge a un ricevitore e viene "letto" da un decoder, da collegare alla presa d'antenna e al televisore mediante il cavo SCART. Il decoder può essere interattivo (in grado di ricevere programmi televisivi e di utilizzare i nuovi servizi disponibili con la TV digitale) o non interattivo (chiamato anche zapper, è in grado di ricevere solo i programmi televisivi). Nel 2003 il network televisivo Mediaset iniziò in Italia le trasmissioni digitali terrestri.

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PAY TV, PAY PER VIEW E TV ON DEMAND

Negli anni Novanta del XX secolo presero piede in Italia la pay TV, la pay per view e la TV on demand. La pay TV è una rete commerciale televisiva a pagamento visibile solo a coloro che si abbonano al servizio dotandosi di un decoder, apparecchio in grado di ricevere il segnale digitale. La pay TV diffonde infatti un segnale non "in chiaro", cioè convertibile in immagini e suoni da qualsiasi televisore, ma "criptato", ossia modificato elettronicamente in modo da essere captato dagli abbonati solo tramite uno strumento fornito di scheda elettronica appropriata. La pay TV è diffusa attraverso tutti i mezzi di trasmissione del segnale televisivo: via etere, via cavo, via satellite. L'offerta della pay TV, venduta a "pacchetti" secondo le preferenze dell'acquirente, va dai film ai canali di scienza e per bambini, allo sport. I primi esperimenti di pay TV furono compiuti dall'emittente newyorkese WOR-TV nel 1950. Si dovette aspettare 40 anni per vederla approdare in Italia, dove prese piede nel 1990, con la nascita di Telepiù. Lanciata negli anni Novanta negli Stati Uniti, la pay per view è una tra le offerte commercializzate dalle pay TV che permette di acquistare singole trasmissioni come eventi sportivi, concerti, film, ecc., in modo che la spesa è proporzionata al consumo. Rappresenta un primo passo verso la televisione interattiva on demand. La TV on demand, che costituisce uno dei servizi più avanzati nel settore della televisione digitale interattiva, offre la possibilità, dal proprio televisore, di decidere cosa vedere in qualsiasi momento. Con la TV on demand non esistono più vincoli di palinsesto né orari. La selezione dei programmi avviene tramite un menu che offre l'intero catalogo allo spettatore. Quindi, per fare un esempio, l'utente può decidere di vedere alle ore 23.00 il TG delle 20 che aveva perso, oppure può recuperare una trasmissione di alcuni giorni prima, o cercare un film o un cartone animato a sua scelta. La selezione avviene all'interno di un catalogo programmi che proviene dall'archivio e dai palinsesti quotidiani delle tre reti RAI.

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