Por que a varredura entrelaçada de CRT não foi feita de um lado para outro?

Eu estava estudando a digitalização de telas CRT antigas e a estratégia de entrelaçamento para vídeo, e comecei a pensar em algo.

O processo de varredura raster foi de cima para baixo em linhas ímpares e depois de volta ao topo para rasterizar as linhas pares. Portanto, existe um intervalo de apagamento vertical para enviar o feixe de elétrons de volta à posição superior.

Por que o design inicial da varredura vertical CRT não foi feito para que a varredura vertical acontecesse de cima para baixo em linhas ímpares e de baixo para cima em linhas pares, negando assim a necessidade do apagamento vertical? É claro que exigiria que o sinal das linhas pares fosse revertido.

O entrelaçamento de CRT foi realizado para obter o melhor equilíbrio entre a taxa de decaimento de fósforo e a taxa de atualização. Cada ponto de fósforo possui, com efeito, uma meia-vida de intensidade que determina sua taxa de decaimento.

Sem entrelaçar, a meia-vida teria que ser da ordem de 1/25 segundos (Europa) e isso teria um tremor perceptível, pois está na borda da detecção humana de tremulação. Além disso, a maior taxa de decaimento necessária causaria desfoque no movimento da imagem. Ao entrelaçar da maneira que fazemos, cada zona da tela é atualizada a cada 1/50 segundos. Isso reduz a tremulação e permite que um fósforo de decaimento mais curto seja usado e, por sua vez, reduz o desfoque de movimento.

Fazer o que você sugere resultaria em uma imagem lavando a tela para cima e para baixo, alternando imagens de alta e baixa intensidade na parte superior e inferior com intensidade razoavelmente uniforme no meio. Os não entrelaçados provavelmente seriam melhores e menos problemáticos.

O Vídeo entrelaçado da Wikipedia afirma:

Vídeo entrelaçado (também conhecido como varredura entrelaçada) é uma técnica para duplicar a taxa de quadros percebida de uma exibição de vídeo sem consumir largura de banda extra. O sinal entrelaçado contém dois campos de um quadro de vídeo capturados em dois momentos diferentes. Isso aprimora a percepção do movimento para o espectador e reduz a tremulação, aproveitando o fenômeno phi.

Os caras acertaram quando entrelaçaram como fizeram.

Bônus:

Veja Como uma TV funciona em câmera lenta, pelo pessoal do Slow-Mo, para algumas super análises.

É pior do que o Transistor sugere ... a forma de onda de varredura foi gerada por um circuito analógico simples e era um segmento de uma forma de onda exponencial, não uma forma de onda dente de serra perfeitamente linear. Então, ele iria ceder no meio.

Em uma boa TV, era razoavelmente linear, bom o suficiente para que os erros não fossem óbvios. No entanto, se o retraçado também contivesse informações da imagem, você veria imagens duplas, porque a curvatura colocaria a linha central abaixo do centro durante a digitalização para baixo, atribuída acima dela durante a digitalização para cima. Seria bastante óbvio que as duas cópias não estavam no mesmo lugar; você veria imagens duplas na parte central da tela.

A TV teve que trabalhar com circuitos imperfeitos.

Quando a cor apareceu, mesmo nas condições ideais de circuitos de digitalização idênticos na mesma direção, foi uma dor de cabeça grande o suficiente para que todas as cores se alinhem corretamente. Apenas mencione um "painel de convergência" para um cronômetro antigo e observe-o estremecer. Era uma placa de circuito cheia de ajustes de interação ...

Interessante, mas complicaria a eletrônica tanto na câmera quanto na TV, e apenas as linhas no centro da tela são atualizadas com igual período de tempo e as linhas próximas da parte superior e inferior são desiguais. É apenas mais simples e fica melhor assim.

Os CRTs possuem fósforos que decaem de intensidade comparativamente rápido, a fim de suportar a exibição de imagens em movimento (tubos de osciloscópio e terminais de texto tendem a usar fósforos consideravelmente mais lentos). Os filmes usavam 24 quadros / segundo, mas não apresentavam problemas de decaimento: em vez disso, um mecanismo foi movido para o próximo quadro. Mesmo assim, 24Hz teria sido um pouco instável, então os projetores interromperam a luz não apenas ao trocar de quadro, mas mais uma vez no meio, tornando a frequência de oscilação 48Hz.

A TV imitava o filme ao transferir dados de imagem completa a uma taxa de 24Hz (arredondado para metade da frequência da rede de energia CA) enquanto "piscava" com o dobro da taxa. Os aparelhos de TV não tinham nenhum tipo de armazenamento (existe alguma linha de atraso nas TVs coloridas, mas elas vieram muito mais tarde); portanto, não era possível repetir a mesma imagem armazenada sem que a imagem fosse transmitida novamente (como as TVs de 100Hz o fazem agora) . Em vez disso, os dados precisavam ser enviados pela segunda vez e fazia mais sentido usar a largura de banda para enviar linhas de imagem entrelaçadas para uma melhor correspondência entre as resoluções horizontal e vertical.

Na verdade, é um truque de sincronismo para o apagamento vertical e horizontal que cria a tela entrelaçada: a eletrônica do aparelho de TV não é particularmente adequada para ele (e poderia igualmente exibir não entrelaçado), é uma consequência de como os pulsos de apagamento verticais e horizontais estão recebendo intercaladas.

Você acabaria com uma tremulação significativa por um, pois não preencheria o quadro na mesma proporção em toda a tela.

Havia PAL, SECAM e variantes de NTSC e PAL. Nada disso iria de cima para baixo e de baixo para cima. Se você fizesse isso, acabaria desenhando a parte inferior e a parte superior da tela e levaria quase 1/60 de segundo antes de serem atualizadas. O centro da tela seria atualizado em 1/30 de segundo, em média. Você esperaria ver a pior oscilação na parte superior e inferior do quadro como resultado e a menor no centro.

Os campos no visor não contêm apenas informações de localização, mas também informações de tempo. O entrelaçamento era basicamente um truque para caber em mais informações sem largura de banda excessiva. Você deve se lembrar que esse padrão foi feito em meados da década de 1950. Bastante impressionante para a época, e eles fizeram um trabalho notável, que agora é absolutamente obsoleto.

O rápido retorno (da reversão da corrente de garfo) produziu a alta tensão (L di / dt) necessária para o CRT. L é a indutância da bobina de deflexão horizontal.