电视特性与三基色原理

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,广播电视技术基础,目录,视觉特性,三基色原理,彩色电视的组成及基本原理,视觉特性,一、光的特性,光是人类眼睛所能观察到的一种电磁辐射，电磁波的可见光谱范围为,380-780nm.,光具有波粒二象性。,什么是波粒二象性？,波粒二象性（,wave-particle duality,）是指某物质同时具备波的特质及粒子的特质。波粒二象性是量子力学中的一个重要概念。在经典力学中，研究对象总是被明确区分为两类：波和粒子。前者的典型例子是光，后者则组成了我们常说的“物质”。,1905,年，爱因斯坦提出了光电效应的光量子解释，人们开始意识到光波同时具有波和粒子的双重性质。,1924,年，德布罗意提出“物质波”假说，认为和光一样，一切物质都具有波粒二象性。根据这一假说，电子也会具有干涉和衍射等波动现象，这被后来的电子衍射试验所证实。,随着波长的缩短（或频率的升高），光呈现出红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等颜色，如图所示,富有创造性的摄影家们常说，对光的认识是摄影家艺术才能中最重要的组成部分。光本身是以多种不同的形式表现，摄影家可以从中选择最合适的形式来达到特殊的目的。光的这些形式是可以控制的，它们可以被用来在照片上明确地表现特定的被摄体的特性、概念和情绪。,光的种类,单色光,所谓的“,单色光,”是指白,光,或太阳,光,经三菱镜折射所分离出,光,谱色,光,-,红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等七个颜色，因为这种被分解的色,光,，即使再一次通过三菱镜也不会再分解为其他的色,光,，所以将这种不能再分解的色,光,叫做,单色光,。,波长与颜色的关系,波长（,nm),颜色,380-430,紫,430-470,蓝,470-500,青,500-560,绿,560590,黄,590620,橙,620-780,红,颜色和波长不是单值关系，具有一定的色域；,单色光的颜色是连续的，且色感还随光的强度而变化；,表中波长界限是不严格的；,自然界很少看见单色光。,复合光,包含两种及以上波长成分的光。,复合光作用于人眼，呈现混合色。事实上我们能看见的光大多数都是复合光。太阳光、白炽灯光和荧光灯光都是复合光，只有激光或者同步辐射，或者原子光谱等等才是单色光。火光也是复合光。,人眼的视觉特性,亮度视觉,色度视觉,对黑白图像细节的分辨率,对彩色图像细节的分辨率,视觉惰性,三基色原理,三基色原理是指自然界常见的多数彩色都可以用三种相互独立的基色按不同比例形成，同样绝大多数单色光也可以分解成红绿蓝三种色光。这是色度学的最基本原理，即三基色原理。,三基色,三基色是指红，绿，蓝三色，人眼对红、绿蓝最为敏感，大多数的颜色可以通过红、绿、蓝三色按照不同的比例合成产生。,在彩色电视中，经过适当地选择，确定以红、绿、蓝为三基色，就可以合成出自然界常见的多数彩色,白光通过棱镜后被分解成多种颜色逐渐过渡的色谱，色依次为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫，这就是可见光谱。其中人眼对红、绿、蓝最为敏感，人的眼睛就像一个三色接收器的体系，大多数的颜色可以通过红、绿、蓝三色按照不同的比例合成产生。,红绿蓝三基色按照不同的比例相加合成混色称为相加混色，除了相加混色法之外还有相减混色法。,混色,相加混色,红绿蓝三基色按照不同的比例相加合成混色称为 相加混色。,红色,+,绿色,=,黄色,绿色,+,蓝色,=,青色,红色,+,蓝色,=,品红,红色,+,绿色,+,蓝色,=,白色,红,绿,蓝,青,品红,黄,黄色、青色、品红都是由两种及色相混合而成，所以它们又称相加,二次色,。另外：,红色,+,青色,=,白色,蓝色,+,黄色,=,白色,绿色,+,品红,=,白色,所以青色、黄色、品红分别又是红色、蓝色、绿色的补色。,相加混色的类型,（,1,）空间混色,（,2,）时间混色,（,3,）生理混色,相减混色,相减混色,就是以吸收三基色比例不同而形成不同的颜色。,所以又把,青色、品红、黄色称为颜料三基色,。,在颜料三基色中，红绿蓝三色被称为相减二次色或颜料二次色。在相减二次色中有：,(,青色,+,黄色,+,品红,)=,白色,-,红色,-,蓝色,-,绿色,=,黑色,由：白色,-,红色,=,青色,白色,-,绿色,=,品红,白色,-,蓝色,=,黄色,（红色,+,青色,=,白色）,（绿色,+,品红,=,白色）,（蓝色,+,黄色,=,白色,）,用以上的相加混色三基色所表示的颜色模式称为,RGB,模式,而用相减混色三基色原理所表示的颜色模式称为,CMYK,模式,它们广泛运用于绘画和印刷领域。,RGB,模式是绘图软件最常用的一种颜色模式，在这种模式下，处理图像比较方便，而且，,RGB,存储的图像要比,CMYK,图像要小，可以节省内存和空间。,CMYK,模式是一种,颜料模式,所以它属于,印刷模式,但本质上与,RGB,模式没有区别,只是产生颜色的方式不同,用例,显示器采用,RGB,模式，就是因为显示器是电子光束轰击荧光屏上的荧光材料发出亮光从而产生颜色。,当没有光的时候为黑色，光线加到最大时为白色,。而打印机呢？它的油墨不会自己发出光线。,因而只有采用吸收特定光波而反射其它光的颜色，所以需要用减色法来解决,。,电视机的彩色编码正用到了该原理。,电视的发展史,一、电视的出现,1880,年，法国人莱布朗克提出使一个镜面在两个不同轴线上以不同速度振动，形成往返直线扫描，从而对图像进行分解和再现。,1883,年，德国人尼普科夫提出了圆盘扫描法；,1897,年，德国的布劳恩发明阴极射线管以显示快速变化的电信号；,1904,年，英国人贝尔威尔和德国人柯隆发明了一次电传一张照片的电视技术，每传一张照片需要,10,分钟。,1923,年，俄裔美国科学家兹沃里金申请到光电显像管、电视发射器及电视接收器的专利，他首次采用全面性的“电子电视”发收系统，成为现代电视技术的先驱。电子技术在电视上的应用，使电视开始走出实验室，进入公众生活之中。,1924,年，英国和德国科学家几乎同时运用机械扫描方式成功地传出了静止图像。但有线机械电视传播的距离和范围非常有限，图像也相当粗糙。,彩色电视的组成,我国彩色电视机采用超外差内载波式接收技术。超外差是指天线接收到的射频电视信号，经高频放大后与本机产生的本振信号进行混频，得到固定的中频信号。内载波式是指利用图像中频信号和伴音中频信号在通过检波级时，由于差拍产生第二伴音中频信号的内差方式。,彩色电视机基本组成包括公共通道、伴音通道、亮度通道、色度解码系统、显像系统、扫描系统、电源系统、控制系统等几大部分。,彩色电视机的基组成框图,彩色电视机的电路主要由公共通道、伴音通道、彩色解码电路、视频放大、扫描电路和开关电源组成，如图,2-4,所示。,电视机各部分组成和原理,公共通道：包括高频调谐器、图像中放电路、同步检波器等电路，作用是对射频电视信号进行选频、放大、变频、检波等处理得到视频全电视信号和伴音第二中频信号,伴音通道：主要由伴音中放电路、鉴频电路、输出电路、扬声器等组成，作用是将伴音第二中频信号进行放大、鉴频、功率放大后，形成音频信号推动扬声器重现声音信息。,色度解码系统：主要由,4.43MHz,滤波器、色度信号处理电路、彩色副载波恢复电路、矩阵电路等组成，作用是从图像视频信号中分离出色度信号和色同步信号，经处理后得到（,R,Y,）、（,B,Y,）、（,G,Y,）三个色差信号。,亮度通道：主要由,4.43MHz,陷波器、亮度信号处理电路等组成，作用是从图像视频信号中分离出亮度信号，然后进行放大、校正、延迟、直流恢复等处理，形成黑白图像的基本信号。,显像系统：作用是将三个色差信号和亮度信号混合后形成,R,、,G,、,B,三基色信号，送入彩色显像管重现图像信息。,扫描系统：包括同分离电路、场扫描电路、行扫描电路等，作用是通过行、场扫描电路向行、场偏转线圈提供幅度足够、线性良好的锯齿波输出电流，使,CRT,完成电子扫描形成光栅。,电源系统：功能就是向整机提供符合要求的各种电源，它主要由开关稳压电源、行,FBT,两部分组成。,控制系统：主要由微电脑控制器（,CPU,）、遥控电路等组成，作用是以微电脑为核心，实现对整机各部分正常工作的自动控制，并提供显示信号以方便观看者的调控,。,二、彩色电视机的基本电路结构,1,彩色电视机与黑白电视机电路结构的异同,彩色电视是在黑白电视的基础上发展起来的，在电路结构上，彩色电视机与黑白电视机有相同的部分，也有差别较大的部分，此外，彩色电视机还有其独特的电路部分。,基本相同的电路,在彩色电视机中，图像通道、伴音通道和行场扫描电路在电路结构上与黑白电视机基本相同，并且其工作过程和信号流程也相同，见表,2-7,所示。,表,2-7,彩色电视机与黑白电视机基本相同部分的电路,差别较大的电路,差别较大的电路是指在彩色电视机和黑白电视机中都具有，但是它们的结构和性能要求差别又较大的电路。差别较大的电路包括高频调谐器、显像管及末级视放电路、稳压电源这三部分，见表,2-8,所示。,表,2-8,彩色电视机与黑白电视机差别较大的电路,彩色电视机与黑白电视机主要异同,1、,彩色电视机采用同步检波，黑白采用包络检波。,2,、,彩色电视机比黑白多一个色度通道。,3,、彩色电视机中亮度信号、色度信号送往显象管之前必须恢复直流分量。,4,、彩色电视机的技术指标比黑白更严格。,5,、彩色电视机细节清晰度不如黑白。,6,、彩色电视机的偏转功率比同尺寸的黑白大,7,、彩色电视机设有,X,射线保护电路，黑白没有。,信号处理与,传输通道,摄像端,光,电转换,显像端,电光转换,图像电信号,图像电信号,R,L,重现图像,景物,显像管,镜头摄像管,图像的摄取与重现原理,图像的摄取与重现是根据光和电的转换而实现。,光电导摄像管的结构,、镜头：使景物成像在靶表面上。,、光电转换部分：透明导电极、金属靶环、光电导靶,、电子枪：灯丝、阴极、栅极、加速极、聚焦极、网电极,、校正线圈：无偏转磁场时，使电子束落在靶中心。,偏转线圈：使电子束按一定规律对靶面扫描。,、磁聚焦线圈：配合静电聚焦线圈，使电子束聚焦良好。,镜头,景,物,面板玻璃,靶环,输出图像信号,V,T,靶压,15,至,40V,R,L,聚焦线圈,偏转线圈,校正线圈,电子束,透明导电极,光电导靶,阴极接地,控制栅极,0,至,50V,聚焦极,0,至,300,伏,灯丝,管,脚,加速极,300V,网电极,450V,图像重现的过程,图像的重现是依靠电视接收机的显像管来完成的。显像管的任务是将图像信号转换为光图像，完成电到光的转换。,Thank you!,