Descrição dos sistemas atuais de SSTV a cores.

Descreveremos como exemplo o padrão Martin 1.

Agora precisamos transmitir 3 vezes mais informação, pois uma imagem colorida pode ser decomposta em três imagens monocromáticas nas cores verde, azul e vermelho, como mostra a figura seguinte :

Observe que na imagem acima, cada circulo contém 100% de uma das três cores primárias.
Na área em que os três círculos se sobrepõem, o resultado é o Branco, pois na síntese aditiva de cores, Branco = 100% de Vermelho + 100% de Verde + 100% de azul.
Nas áreas onde apenas dois círculos se sobrepõem, temos : Amarelo =  100% de Vermelho + 100% de Verde; Cyano = 100% de Verde + 100% de Azul e Magenta = 100% de Vermelho + 100% de Azul.

Há várias formas de transmitir as três cores básicas componentes da imagem: o formato R-G-B (por ex. em Martin, Scottie, P, Wraase e AVT), e o formato Y-C (por ex. em Robot e PD).
O primeiro é tecnicamente melhor pois dispensa cálculos de Y e C a partir de R, G e B que são as três cores básicas : R = red = vermelho, G = green = verde e B = blue = azul. O segundo permite compatibilidade com SSTV monocromática, do mesmo modo que em TV.
A luminância Y = 0,3xR+0,59xG+0,11xB e a crominancia C, com dois sinais R-Y e B-Y.

Em  R-G-B  cada linha da imagem contém três partes, que correspondem a varredura das três imagens monocromáticas colocadas lado a lado.
A figura seguinte mostra como a imagem anterior é transmitida em Martin 1 :

Cada linha começa com um pulso de sincronismo (4,862 ms em 1200 Hz). Há um pequeno separador de 0,572 ms em 1500 Hz entre as três componentes G B R e o pulso de sincronismo. O pulso que aparece na figura acima entre as componentes corresponde as bordas brancas, direita e esquerda da imagem colorida anterior, colocadas de propósito para melhor visualização. O separador não é visível na figura e fica no meio deste pulso.

Veja outro exemplo :
Veja como a imagem ao lado é transmitida em G-B-R :


Os 3 sinais de vídeo assim obtidos são transmitidos seqüencialmente na ordem G-B-R, de forma exatamente igual ao sistema antigo, porem no lugar de preto temos ausência da cor = 1500 Hz, e no lugar do branco temos nível máximo da cor = 2300Hz.

Assim, uma linha branca fica toda em 2300 Hz, pois branco = max.verde + max.azul + max.vermelho.
E uma linha azul tem o primeiro e o ultimo terço em 1500 Hz, e o terço central em 2300 Hz, pois azul = zero.verde + max.azul + zero.vermelho.
No inicio de cada seqüência é colocado um pulso de sincronismo horizontal de 5 ms em 1200Hz. Portanto, entre dois pulsos de sincronismo, temos uma linha completa da imagem, sendo que o primeiro terço do sinal de vídeo contém o nível do verde de cada ponto da linha da imagem, o segundo terço o nível de azul e o ultimo terço o nível de vermelho de cada ponto desta linha da imagem. Não há nenhum pulso ou outro indicador entre as três partes da linha, porque o uso de osciladores a cristal permite manter o sincronismo na linha toda, que gasta 1/2,24=0,446 segundo.
Para reproduzir a imagem na recepção, cada valor de cada ponto e de cada cor é colocado na memória de vídeo da placa de vídeo do PC e também na memória RAM sob forma de um arquivo qualquer de imagem colorida.

Agora a formula da banda Bc ocupada por um sinal de SSTV a cores é : Bc=800+3xRhxFh.
(aproximadamente, a formula real sendo mais complexa)
Como Bc não pode ser maior que 3 kHz temos RhxFh=(3000-800)/3=2200/3.
Como 120 linhas não permitem uma resolução razoável, esta foi aumentada para Rh=320 pontos e Rv=256 linhas. Deduzimos da formula anterior que Fh=(2200)/3xRh, portanto Fh=2,29 Hz no máximo.
O valor de Fh em Martin1 foi padronizado em 2,24 Hz. Portanto, como temos 256 linhas a serem transmitidas (Rv), a imagem gasta 256/2,24=114 segundos para ser transmitida, no lugar dos 8 segundos do sistema antigo!. Mas com melhor resolução e a cores.
Como o padrão Martin1 ocupa uma banda no limite dos 3 kHz, nem todo transceptor de SSB permite obter a máxima resolução possível. Por isso foi criado, entre outros, o padrão Wraase SC2 180, que gasta 180 segundos, pois agora Fh=256/180=1,42 Hz e é menor que em Martin1, permitindo realmente obter a resolução Rh de 320 pontos em qualquer filtro de SSB (alguns tem apenas 2,7 kHz ou menos de largura) e ainda obter uma melhor relação sinal/ruído.

A placa de som do PC, junto com o soft, é usada simplesmente como modulador de FM na transmissão e demodulador de FM na recepção, convertendo o valor analógico de freqüência (1500 a 2300 Hz) do sinal FM em um valor digital representante do nível de cor de cada pixel e vice-versa. O sinal que entra e sai da placa de som e/ou do equipamento de radio é totalmente analógico.


A seguir mostramos como é o  sinal de vídeo para cada uma das cores  para uma imagem de barras coloridas, onde as faixas representam:
1 : branco = 100% G +100% B +100% R ,  2 : amarelo = 100% G + 0% B + 100% R
e assim por diante para 3:cyano, 4:verde, 5:magenta, 6:vermelho, 7:azul e 8:preto.

 
A figura seguinte é o ESPECTRO do sinal acima, da imagem de barras coloridas padrão.
Observe em 1200 Hz  o espectro do pulso de sincronismo horizontal, e os dois grandes picos de sinal em 1500 Hz correspondente ao preto e 2300 Hz correspondente ao nível máximo de cada cor primária G,B e R, ou se fosse uma transmissão monocromática, ao nível de branco.
Observe também que o sinal não ocupa uma banda de 3000 Hz, pois nesta imagem não ocorre a resolução máxima de 320 pontos na horizontal, já que existem apenas 8 barras verticais, gerando um sinal de vídeo de no máximo 4 ciclos (componente B) em um terço de linha, ou seja: 4x3/0,445=27 Hz, criando as raias laterais em torno de cada pico, e resultando numa banda a -48 dB de 1000 Hz até 2500 Hz, isto-é apenas 1500 Hz.

A imagem seguinte é o espectro para resolução máxima de 320 pontos. Observe agora duas raias com nível alto em 3x(320/2)x2,24=1075 Hz acima de 1900 Hz, ou seja 2975 Hz, e abaixo, ou seja 825 Hz e outra ainda com nível razoável em 1900+2x1075=4050 Hz, totalmente fora da banda de um filtro SSB, mas que ainda passaria num radio AM ou FM. Conseqüência : a resolução de 320 pontos esta um pouco prejudicada em Martin1, mas total em Wraase 180, pois esta raia cairia em 2x3x(320/2)x1,42=3263 Hz.
Na prática, resulta em linha borradas para o teste de máxima resolução em Martin1 via SSB (ultima figura)

Imagem de teste para máxima resolução, (na parte direita da imagem):

E como fica quando passa por um filtro um pouco estreito: