Standards de vídeo e formato entrelaçado

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Existem diferentes standards de transmissão de sinais de vídeo entre a câmara e outros sistemas como monitores de tv, Frame Grabbers ou sistemas de gravação. Cada um desses standards define a frequência do sinal de vídeo, o número de linhas por quadros e o número de quadros por segundo. Diferentes comités internacionais estabeleceram estes standards no início da TV. Qualquer tipo de sinal de vídeo que se ajusta a esses princípios denomina-se sinal de vídeo standard.

Os standards mais comuns na Europa são os CCIR (Consultative Comité for International Radio) e PAL (Phase Alternation by Line), e nos EUA, RS-170 (EIA) e NTSC (National Television System Comite).

CCIR e RS-170 são standards para vídeo monocromático e PAL e NTSC para coloridos.

As Frequências desses sinais são as seguintes:

 

CCIR e PAL

625 Linhas entrelaçadas.

25 Quadros por segundo (50 campos por segundo).

 

RS-170 e NTSC

525 Linhas entrelaçadas.

30 Quadros por segundo (60 campos por segundo).

 

Para os sinais CCIR e PAL, as imagens são capturadas a uma velocidade de 25 imagens por segundo. O sinal de vídeo entrelaçado está composto por dois campos horizontais, o campo ímpar (linhas de vídeos horizontais ímpares) e o campo par (linhas de vídeo horizontais pares). O termo entrelaçados refere-se à forma em que os campos são varridos sequencialmente, primeiro o campo ímpar e depois o campo par e depois entrelaçados para formar a imagem.

A maioria dos monitores de televisão funciona desta forma e o olho humano não se dá conta desse funcionamento devido à velocidade de atualização.

Nas aplicações da visão artificial, os objetos frequentemente passam com certa velocidade em frente à Câmara. Quando se utilizam câmaras entrelaçadas, e os objetos se movem entre a captura do campo ímpar e do campo par, o resultado é que a imagem aparece desfocada e como se tivesse uma segunda exposição.

Como paliativo para esse efeito algumas câmaras entrelaçadas podem ser configuradas para ler somente um campo. A resolução vertical para esses casos é a metade, porém a velocidade de captura aumenta o dobro (50 no caso de CCIR ou PAL). Esta forma de funcionamento da câmara é denominada

modo campo ou modo entrelaçado e é muito útil em diversas aplicações de visão. O modo campo pode proporcionar a vantagem adicional de ter o dobro de sensibilidade se for utilizada a opção Binning.

O termo Binning refere-se a um modo especial de funcionamento do CCD, fazendo com que o sensor leia dois ou mais pixels de cada vez, e com que a carga acumulada para cada um dos pixels seja somada. Desta forma, reduz-se a resolução, mas incrementa-se a velocidade e a relação sinal/ruído.

Em aplicações com objetos em movimento, nas quais se necessita de toda a resolução vertical, devem ser utilizadas as câmaras progressivas, que serão descritas mais adiante, já que se trata de câmaras com sinal de vídeo não standard.

As câmaras que funcionam com esses standards são cada vez menos utilizadas nos sistemas de visão artificial, ficando reduzida sua utilização aos sistemas com saídas analógicas.