Última actualización
2 enero 2019
Ampliación de contenido.
El otro día estaba en casa de un amigo ayudándole a configurar su nuevo PC. Mientras toqueteábamos los ajustes de la tarjeta gráfica, vi que el monitor funcionaba a una frecuencia de 59 Hz, algo que no había visto nunca. Por eso, me entró la curiosidad y me puse a investigar…
¿Monitores a 59 Hz?
Lo primero que hay que aclarar es que no existen monitores ni tarjetas gráficas que funcionen a 59,0 Hz. Aunque aparezca 59 Hz, se trata de un redondeo; la frecuencia real es de 59,94 Hz.
Pero bueno, esto tampoco te aclara muchas dudas, ¿no?
¿De dónde vienen los 59,94 Hz?
Esto se remonta a hace unas cuantas décadas, concretamente a los primeros televisores a color, pero vamos por partes.
NTSC en blanco y negro
El estándar NTSC se creó durante la era de los televisores en blanco y negro. En aquel entonces, las imágenes NTSC se transmitían a 30 fotogramas por segundo, debido en parte a la frecuencia de la red eléctrica norteamericana (60 Hz).
En los televisores de rayos catódicos, la imagen se generaba en dos pasadas.
- Como la frecuencia de la red en Estados Unidos es de 60 Hz, la televisión NTSC funcionaba a 30 fps.
- Como la frecuencia de la red en España es de 50 Hz, la televisión PAL funcionaba a 25 fps.
NTSC a color
Cuando llegaron los televisores a color, las bandas de frecuencia encargadas de transportar la información del color podían generar problemas con aquellas que transportaban el sonido y la luminancia.
Se plantearon dos soluciones entre las que había que elegir:
- Hacer un cambio en la frecuencia en la que se transportaba el sonido. Lo que podría haber causado problemas de recepción de sonido en algunos equipos antiguos que funcionaban en blanco y negro. Por lo que habría que hacer una pequeña modificación a los equipos antiguos.
- Hacer un cambio muy pequeño en la tasa de imagen (de 30 a 29,97 fps) que desplazó los armónicos altos resultantes fuera de la banda portadora de sonido. Una solución que no requería hacer modificaciones en los transmisores de TV antiguas. Como ya te habrás dado cuenta, 59,94 Hz es el doble de 29,97 Hz. De este cambio es de dónde vienen los 59,94 Hz.
Como ya imaginarás, eligieron la segunda opción sin darse cuenta del impacto que tendría en el futuro del vídeo.
El porqué (solo para freaks)
La razón de que sean 29,97 fps y no cualquier otra cifra tiene una causa física y se remonta, como ya hemos visto, al funcionamiento de los televisores de rayos catódicos.
El haz de electrones escaneaba la pantalla en dos pasadas. Primero se escaneaban los píxeles impares y, después, los pares.
En Norteamérica, la televisión se emitía con 525 filas horizontales. Esto significa que en cada escaneo se hacían 262,5 filas.
A su vez, cada canal de televisión disponía de un ancho de 6 MHz para su transmisión, ya que era necesario dejar huecos entre las diferentes señales para evitar interferencias entre las distintas cadenas de televisión.
Dentro de ese ancho, primero se enviaba la imagen (a unos 1,25 MHz del principio) y el sonido se enviaba a unos 5,75 MHz.
Cuando salió el color:
- La señal de color interfería con la imagen normal.
- Cosa que se podía evitar si el color se envía en modulación de fase.
- Pero a su vez, causaba interferencias con el audio.
No obstante, ambas interferencias podían eliminarse si los huecos entre la señal de luminancia y la de color, y el hueco entre el color y el sonido, son ambos múltiplos enteros impares de la frecuencia horizontal divididos por dos (conceptos físicos). Por lo tanto, se necesita un número entero que, multiplicado por la frecuencia horizontal, sea igual a 4.500.000 Hz (4,5 MHz).
Si partimos de la frecuencia horizontal inicial, que es de 15.750 (525 líneas x 30 fps), el resultado es 285,714. Como no es un número entero, la señal tendrá interferencias.
Así que los ingenieros plantearon el problema a la inversa: si el resultado es 286, ¿qué frecuencia horizontal hace falta? 15.734,25
Y para conseguir esa frecuencia horizontal… podemos cambiar las características de todos los televisores fabricados o modificar los cuadros por segundo de la señal. ¿Qué es más fácil? Cambiar los fotogramas por segundo a 29,97.
Todo esto está mejor explicado de lo que yo lo he podido hacerlo en el siguiente vídeo.
Por qué esto casi ha dejado de importar (y cuándo todavía importa)
Hace unos años este problema resultaba mucho más molesto. Han ocurrido dos cosas que lo han ido mitigando y conviene saber cuáles son, ya que explican cuándo puedes ignorarlo y cuándo no.
La frecuencia variable se come el problema
La primera es la frecuencia de refresco variable —el VRR (Variable Refresh Rate), que conocerás como G-Sync o FreeSync—. La idea original de esa tecnología era otra: evitar el desgarro de imagen en juegos mediante la sincronización de la pantalla con la gráfica.
Sin embargo, tiene un efecto secundario muy útil en este caso. Con el VRR activo, el monitor deja de estar clavado a una frecuencia fija y se adapta a lo que recibe. De este modo, la diferencia entre 59,94 y 60,00 deja de ser una discrepancia que provoque saltos: es solo un valor más dentro de un rango que la pantalla ya está siguiendo.
Por eso muchos de los tirones y fotogramas duplicados que antes aparecían al reproducir vídeo desaparecen simplemente con el VRR activado.
Los sistemas ya cambian la frecuencia solos
La segunda razón es que los sistemas operativos y los reproductores han aprendido a ajustar la frecuencia de salida al contenido. Los reproductores multimedia y las plataformas de streaming en consolas y televisores cambian la frecuencia de la pantalla según lo que vayas a ver: 23,976 para una película, 59,94 para vídeo de televisión y 60,00 para el resto.
Dicho de otro modo, el problema se soluciona antes de que llegue a ti.
Cuándo sigue mereciendo la pena mirar esto:
Si ves microtirones regulares reproduciendo vídeo —un saltito cada pocos segundos, siempre igual— es el síntoma clásico de la discrepancia. Comprueba la frecuencia en los ajustes de pantalla y prueba a cambiar entre 59 y 60.
Si conectas por HDMI a un televisor, que es donde más se cruzan los dos mundos: el informático, que piensa en 60,00, y el del vídeo, que piensa en 59,94.
Si trabajas con vídeo, donde la diferencia no es cosmética, sino de sincronía y deriva acumulada.
Y si tu monitor tiene VRR, actívalo aunque no juegues. Es gratis y te ahorra buena parte de estos líos. Lo explicamos en G-Sync frente a FreeSync.
Consecuencias
Los monitores y tarjetas gráficas que cuentan con este modo de funcionamiento lo hacen únicamente por retrocompatibilidad. El modo de 59,94 Hz no ofrece ninguna ventaja y, de hecho, causa más dolores de cabeza que otra cosa. Esto ocurre sobre todo al intentar hacer coincidir la frecuencia de algunos monitores u otras fuentes que no sean completamente compatibles, lo que provoca problemas como flickering, pérdida de fotogramas, duplicación de fotogramas, etc.
Afortunadamente, los estándares de televisión digital más recientes no se ven afectados y pueden operar a una tasa de 59,94 Hz o a una exacta de 60,00 Hz (incluso a múltiplos y fracciones de estas tasas, como 29,97 o 30,00 Hz).
Por último, lo más importante es que todos los aparatos que tengas configurados funcionen a la misma frecuencia. Por ejemplo, un ordenador con todo sincronizado a 59.94 Hz va a ir exactamente igual que a 60.00 Hz y no vas a tener problemas de flickering ni nada.
Una pequeña diferencia de tan solo 0,03 Hz sigue dando quebraderos de cabeza a día de hoy.
Como ves, un estándar obsoleto y mal planteado puede causar problemas medio siglo después de su creación, como ocurre, por ejemplo, en el mundo del cine y los 23,976 fotogramas por segundo.
Por cierto, todo esto ya está superado en la informática, pero no ocurre lo mismo en el vídeo convencional. Me refiero a que, si hablamos de 60 Hz, los profesionales del vídeo entenderán 59,94 Hz, mientras que los informáticos entenderán 60 Hz exactos. Lo mismo sucede con los 48 Hz > 47,952 Hz y los 120 Hz > 119,88 Hz…
Fuentes
