Este documento describe el funcionamiento de las cámaras de televisión. Explica que las primeras cámaras utilizaban tubos de vacío, mientras que las modernas usan estado sólido. Describe que las cámaras de estado sólido contienen una matriz de elementos fotosensibles que convierten la luz en señales eléctricas. Luego, se enfoca en explicar detalladamente el funcionamiento de la cámara Orticón de tubo de vacío, la cual transforma las variaciones de intensidad lumínica en variaciones de carga el

1. LAS CÁMARAS DE TELEVISIÓN
La cámara es un transductor,
este quiere decir que es un
dispositivo que permite
convertir tensión en corriente
Las primeras cámaras se fabricaban con
tubos de vacío,

2. Hoy en día prevalecen las de estado sólido, que son las cámaras comunes
que conocemos.
Estas cámaras se basan
en la existencia de una
matriz de elementos
fotosensibles sobre los
que un sistema óptico
enfoca su imagen.
Los elementos
fotosensibles hacen
directamente la
transformación la
entrada fotónica (input) a
la salida electrónica
(output)

4. Fotoeléctricas.-
O foto-emisivo, es decir, que con la presencia de la intensidad de luz que
incide contra la superficie del material, se emitirán fotoelectrones en
proporción a la intensidad de la misma, luego al ser barridos y con la
presencia del campo eléctrico se convierten en corriente eléctrica, es
decir, a mayor intensidad de luz se tendrá una mayor cantidad de
electrones y por lo tanto mayor cantidad de corriente eléctrica.

5. Fotoconductivas.-
En estas al recibir el haz de luz cambian su conductividad o
conducción de corriente eléctrica, se hacen más conductivas o menos
conductivas, convirtiéndose en una resistencia variable (resistencia
inversamente proporcional a la intensidad de la luz que incide sobre
él), su desventaja radica en que al recibir mucha intensidad de luz el
material se demora en reaccionar, es decir, las cámaras
fotoconductivas son buenas para cuando no tenemos muchos cambios
de luz.

6. Cámaras de tubo de vacío:
- Orticon:
Es de una altísima calidad, tienen muy buena sensibilidad, tienen
un precio muy alto, es una tecnología complicada, tienen un
aproximado de 6000 horas de vida útil. Este tipo de cámara ya tiene
sus años pero se sigue usando en el país.

7. Cámaras de tubo de vacío:
- Vidicon:
Es de un funcionamiento más simple que la Orticon, es más barata,
físicamente presenta un volumen más reducido, su durabilidad es
de aproximadamente 20000 horas, trabajan con el principio de
fotoconductividad.

8. Cámaras de tubo de vacío:
- Plumbicon:
Presenta una calidad y tamaño parecido al Orticon, pero es mas
simple que esta, precio parecido al vidicom. Su nombre viene ya
que utiliza plomo en su estructura, trabaja con diodos PIN.

9. ORTICÓN
• Los tubos de la cámara de televisión forman la imagen sobre
una superficie muy sensible a la luz.
• Esta superficie transforma las variaciones de la intensidad de
la luz en variaciones de carga eléctrica, o corriente.
• A diferencia de los antiguos tubos, que precisaban una luz
intensa para generar la señal, el orticón de imagen es capaz
de originar una señal en condiciones de escasa luminosidad,
ya que posee varias etapas de amplificación interna.

10. ORTICÓN
• A fin de ayudar las dificultades presnetadas se han inventado
diferentes tubos tomavistas.
• El orticón de imágenes el más sensible de todos, la
sensibilidad de este tubo es tal que es capaz de producir una
señal en cualquier condición de luz que resulte aceptable
para el ojo humano.
• El orticón ha llegado a producir señales válidas de televisión
en escenas iluminadas únicamente por velas.
• Otra ventaja del orticón es la de utilizar una pantalla
relativamente pequeña que se puede incorporar a cualquier
cámara de tamaño medio.

11. EL ORTICÓN DE IMAGEN
• El orticón de imagen es el más usado en tubos de cámara
para televisión y es quizás uno de los dispositivos
electrónicos más destacables que existen.
• Es más refinado en su forma, su sensibilidad a la luz es
fenomenalmente mayor.
• Puede responder a niveles de luz muy por debajo de aquellos
necesarios para exponer el carrete de película o afectar al
propio ojo.

12. EL ORTICÓN DE IMAGEN
• En la práctica se usan tubos de orticón de imagen menos
sensibles para la transmisión; Sirven para conseguir
imágenes de calidad satisfactoria bajo cualquier nivel de luz
como los que se dan es los estudios y en exteriores.
• El orticón de imagen es similar al orticón pero un procesado
eléctrico de la imagen adicional y contiene un amplificador de
gran ganancia basado en el fenómeno de multiplicación de
electrones.

13. EL ORTICÓN DE IMAGEN
• Está albergado por una envoltura cilíndrica de cristal con una
sección ensanchada en un extremo, que está cerrado por una
placa de cristal ópticamente plana dentro de la cual se
deposita un recubrimiento continuo fotosensible (fotocátodo).
• La imagen óptica se focaliza a través del soporte de cristal
sobre el recubrimiento, donde libera electrones por emisión
fotoeléctrica, correspondiendo la emisión de cada punto con
la luz que recibe.

14. EL ORTICÓN DE IMAGEN
• El flujo de electrones liberada de la superficie fotosensible de
la placa de cristal, pasando a través de la porción cilíndrica
ensanchada del tubo, hasta que se encuentra con el
electrodo objetivo, una porción de cristal muy fino de espesor
uniforme. El flujo de electrones induce emisión secundaria de
electrones desde la superficie del cristal, y esta emisión
secundaria es recogida por una pantalla fina mallada que
yace paralela y cerca del objetivo de cristal. Los flujos de
electrones de imagen pasan entonces por la pantalla en su
camino hacia el objetivo.
• Los cambios en el potencial electrónico producidos por la
emisión secundaria son transferidos a la cara opuesta del
objetivo, donde son barridos por el haz de electrones.

15. EL ORTICÓN DE IMAGEN
• El fotocátodo y el objetivo vítreo son superficies continuas por
lo que no suponen un límite estructural para el detalle de la
imagen. La precisa pantalla mallada que recoge la emisión
secundaria del objetivo puede, sin embargo, imponer un
límite en el detalle, y por tanto los agujeros en la imagen
pueden ser sustancialmente menores que el punto de barrido.
De hecho, la pantalla tiene un total de 1000000 de agujeros
en un área de 10 centímetros cuadrados, comparado con los
apenas 200000 elementos de imagen en que se divide la
imagen óptica.

16. FUNCIONAMIENTO
DEL ORTICÓN

17. INTRODUCCIÓN
La cámara de televisión se asemeja a una cámara
fotográfica normal por cuanto va equipada con
una o varias lentes y un mecanismo de enfoque
de la imagen formada por la lente sobre una
superficie sensible. Estas superficies forman parte
de tubos electrónicos llamados tubos tomavistas,
capaces de transformar las variaciones de la
intensidad de la luz en variaciones de la carga o
corriente eléctrica. El tubo tomavistas original fue
el iconoscopio, utilizado durante mucho tiempo
para televisar películas. En el caso de escenas
con un nivel de luminosidad bajo, como en las
salas o habitaciones normalmente iluminadas, se
utiliza el Orticón de imagen de alta sensibilidad o
vidicón.

18. Iconoscopio
Configuración básica del
tubo Orticón

19. FUNCIONAMIENTO
El tubo de cámara Orticón con una sección
imagen, en el que la señal de salida se obtiene de
un multiplicador electrónico al que se dirige el
retorno del haz de exploración, donde las
características esenciales de este tubo se indican
en la siguiente figura:

20. FUNCIONAMIENTO
La imagen óptica de escena se enfoca
sobre el fotocátodo y los fotoelectrones
así liberados se enfocan mediante una
combinación de lentes electrónicas y
magnéticas sobre la carga de la sección
imagen de la pantalla, donde se generan
una emisión secundaria, que es recogida
por una red positivamente cargada
cercana a la misma.

21. FUNCIONAMIENTO
• El Orticón lleva un mosaico (pantalla) plano de cristal en uno
de sus extremos. La cara interior del mosaico va recubierta
por una capa continua de un compuesto alcalino intermetálico
que constituye una superficie fotoeléctrica sensible. La
emisión de electrones por parte de la capa se somete a
aceleración y mediante un campo magnético se enfoca sobre
un cristal de muy baja conductividad eléctrica, la llamada
placa acumuladora. En frente de la placa hay una pantalla de
malla metálica con unos 155.000 orificios por centímetro
cuadrado. Detrás de la placa, un anillo concéntrico metálico
recubierto en la parte interior del tubo constituye el elemento
de desaceleración, y por detrás del anillo hay una capa en el
cuello del tubo que actúa de ánodo, es decir, de electrodo
con carga positiva. Al final del tubo hay un cañón de
electrones que genera un haz de electrones y una estructura
denominada multiplicador de electrones.

22. FUNCIONAMIENTO
• Los electrones emitidos por la superficie fotosensible
inciden en la placa, produciendo la emisión de
electrones secundarios en una proporción de varios
de ellos por cada electrón que llega a la placa desde
la superficie fotosensible. Esta emisión secundaria
genera una nube de cargas positivas en la placa que
equivale a la imagen luminosa de la superficie
fotosensible. En esta imagen de cargas, las zonas
luminosas son más positivas y las oscuras menos.
Los electrones secundarios son captados por la
pantalla de malla. El cristal que se utiliza para la placa
es tan fino que las diferentes cargas positivas en la
parte exterior pasan a través de la parte interior de la
placa, neutralizando las cargas negativas depositadas
por el haz de barrido.

23. FUNCIONAMIENTO
• Este mecanismo de barrido del tubo está constituido por el
cañón de electrones, por el ánodo cilíndrico en el cuello del
tubo, que conjuntamente actúan como origen de un haz de
electrones, y un juego de bobinas deflectoras (no
representadas en la figura) colocadas fuera del tubo igual que
las bobinas deflectantes del iconoscopio. El haz de barrido se
ve frenado, justo antes de incidir en la placa, por la acción del
anillo desacelerador de carga negativa y alcanza la placa sin
la energía suficiente para neutralizar los electrones
secundarios que sobrepasan en número a los electrones del
haz. A medida que el haz incide sobre cada una de las partes
del patrón de cargas eléctricas positivas en la placa, suelta
suficientes electrones como para neutralizar la carga positiva
en dicha parte de la placa. Los electrones restantes se
reflejan de nuevo hacia el cañón de electrones y su
multiplicador asociado. En las áreas con mayor carga
positiva, que corresponden a las zonas luminosas de la
imagen, se necesitan más electrones para neutralizar la
carga, reflejándose menos electrones.

24. FUNCIONAMIENTO
• El multiplicador de electrones, que forma un disco
alrededor de la abertura a través de la cual
dispara el cañón de electrones, seguido de varios
elementos simétricos detrás del disco, actúa como
un elemento amplificador mediante la emisión de
electrones secundarios. El primer disco de un
Orticón de imagen suele estar a un voltaje de 200
V y los elementos posteriores, o dinodos, tienen
una tensión positiva mayor. Los electrones que
inciden en el disco liberan electrones secundarios
que, a su vez, liberan todavía más al pasar de un
dinodo a otro. En consecuencia, la señal de la
cámara se multiplica al pasar de un elemento al
siguiente.

25. CÁMARAS ORTICÓN