教育电视系统课件

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1、,湖北大学教育学院教育技术系,李鸿科,E-mail:,第1章 电视基础知识,第2章 彩色摄像机,第3章 录像机,第9章 虚拟演播室系统,第7章 演播室节目制作系统,第8章 外景节目制作系统,第6章 音响制作系统,第4章 视频特技,第5章 编辑系统,第10章 电视节目传输系统,单击课程章节名，进入本章演示,教学演示过程中，按ESC键或按退出按钮即可退出,第一章 电视基础知识,二、光学特性与电视,四、三基色原理,三、视觉特性与电视,五、电视系统组成原理,六、电视基本参量,返回,一、电视的发展,一、电视技术的发展,20世纪（20年代）-电视技术基本过关（试验） 20世纪（30年代）-电视技术获得进一

2、步的改善。 1930实现电视图像和声音同时发播。 1940年美国古尔马研制出机电式彩色电视系统 。 1953年兼容纸彩色电视系统诞生，NTSC，1954年正式开播，开启了彩色电视广播时代，1956 SECAM，1960 PAL,。 1958年，中国只有北京和上海两个电视台。 60、70年代-电视略有发展 80年代则是中国电视业高速发展 90年代教育电视（） 数字电视-21世纪网络电视,返回,第一章 电视基础知识,我国电视发展情况：,1954年，毛泽东提出中国要办电视 1955年，周总理批示建立电视台提案 1956年，刘少奇主张先搞黑白电视，重点搞彩色电视。 1958年5有1日，中国第一座电视台

3、北京电视台（中央电视台前身）试播，9月2日正式播出，为直播、黑白节目。 1974年10月1日实行彩色电视播出。 1986年7 月1日“中国教育电视”开播 1987年10月建立中国教育电视台,返回,第一章 电视基础知识,二、光学特性与电视 1、电视光谱,返回,第一章 电视基础知识,2、电视光源,返回,（2）色温-为了区分各种光源的不同光谱分布与颜色，可用绝对黑体的温度来表征。而当绝对黑体在某一特定绝对温度下，其辐射的光谱与某一光源的光谱具有相同的特性，则绝对黑体的这一特定温度就定义为该光源的色温。色温的单位是。,第一章 电视基础知识,返回,A光源-色温为2854K，波长主要集中在红外线区域。特点

4、：总带有一些橙红颜色。 B光源-色温4800K，相当于正午直射光，可用特制的滤色镜由A光源获得B型的光源。（升色温的滤色片）。 C光源-色温6770K，相当于白天的自然光，含蓝色的成份较多。可由A光源获的。（升色温）,（3）标准光源,第一章 电视基础知识,D65光源-色温6500K，相当于白天的平均光照。被作彩色电视中的标准白光。 E光源-色温接近5500K，是一种假想的等能白光（E白），就是当可见光谱范围内的所有波长的光都具有相等的辐射功率时所形成的一种白光。（注：这种光源实际上并不存在，为了简化色度学中的计算。） 卤钨灯-色温3200K，电视演播室常用光源。,返回,第一章 电视基础知识,三

5、、视觉光谱特性,返回,1、视觉原理 电视图像是供人眼观看的，电视系统的综合质量，最终是由人眼作出鉴定，所以，电视应当精确地模拟人眼的视觉特性。只有掌握了人眼特性及其对电视系统的要求，才可能合理选择电视系统的基本参数，以保证其质量。,第一章 电视基础知识,返回,（1）不同波长的光具有不同的光颜色，相同亮度下，采用测量各种波长光的辐射功率Pr（）。 （2）辐射功率相同但波长不同的光给人眼的亮度不相同。 Wl .l dl P（l ）dl (1.11） 总的辐射通量为：,第一章 电视基础知识,2、明暗视觉(对比度）,返回,（1）明视觉-在白天正常的光照下，人眼对不同波长的光的敏感程度，形成明视觉视敏函

6、数曲线。 （2）暗视觉-在夜晚或在微弱的光线下，人眼主观亮度感觉规律有所变化：波长短的光敏程度增大，即视敏函数曲线左移。,第一章 电视基础知识,3、彩色视觉（色度）,返回,彩色视觉是人眼的一种明视觉的功能。虽然不同波长的单色光会引起不同的彩色感觉，但相同的色彩感觉却可来源于不同的光谱成份组成。（红+绿黄）（单色光黄）,第一章 电视基础知识,返回,4、亮度视觉（亮度） （1）曲线而有较长一段是线性的，说明亮度感觉与亮度系数是线性关系。 （2)眼睛适应于某一平均亮度后，这时分辨景物中各种不同亮度的视觉范围也就变小。 (3)同一亮度对适应于不同平均亮度的人眼，也可以引起完全不同的主观亮度感觉。,第一

7、章 电视基础知识,5、人眼的分解力 （1）黑白细节分辨力,返回,第一章 电视基础知识,（2）彩色细节分辨力,返回,黑白 100% 黑绿 94% 黑红 90% 绿红 40% 黑蓝 26% 红蓝 23% 绿蓝 19%,彩色细节分辨力,彩色细节分辨力,彩色细节分辨力,彩色细节分辨力,彩色细节分辨力,彩色细节分辨力,彩色细节分辨力,第一章 电视基础知识,红、绿、蓝三基色合成彩色图像,6、视觉惰性,返回,（1）视觉惰性 （2）视觉残留 （3）闪烁感觉 （4）电视帧频,第一章 电视基础知识,四、三基色原理,返回,1、三基色理论 各种颜色都可由三个互相独立的基色混合而得到。 三色混合比例相同时，混出的色调是

8、相同的。 任意两种颜色混合得到的颜色，与把它们的三个基色分量分别相加混合所得到颜色是相同的。 混合色的亮度等于各颜色亮度的和。,R700nm G546.1nm B435.8nm,第一章 电视基础知识,2、彩色混合的方式,返回,彩色混合的方式有两种：加色法 减色法。 空间混色效应：当两种或数种颜色细点或细线相距足够近时，如果人在一定的距离以外观看（即分辨角小到一定程度），则人眼就分辨不出各种不同的颜色，而是几种颜色的混合彩色感，这就是同时制彩色电视的基础。（图片像素） 时间混色效应：就是两种或数种彩色光，按时间轮流（顺序）投射到同一表面时，只要轮换速度足够快，由于人眼的视觉惰性，将同样会产生混合

9、彩色的效果，这就是顺序制彩色电视基础。（视频像素） 生理混色法：利用两只眼睛同时分别观看两种不同颜色的同一景象时，也可获得混色效果。,第一章 电视基础知识,3、RGB计色制,返回,（1）三色系数 标准白光 E白：FRFGFB=14.59070.0601 任意彩色配色方程：F=RR+GG+BB 其光通量：F=（R+4.5907G+0.0601B）光瓦 =680（R+4.5907G+0.0601B） 流明 令： m=R+G+B （m代表色模，它表示彩色光所含三基色单位的总量） r=R/m g=G/m b=B/m r+g+b=1(色度坐标相对色系数) F=mrR+gG+bB =mr+4.5907g+

10、0.0601b光瓦 =680mr+4.5907g+0.0601b流明,第一章 电视基础知识,（2）RGB色度图,返回,单位 R：r=1、 g=b=0 单位 G：g=1、 r=b=0 单位 B：b=1、 r=g=0 E白等能白光： r=g=b=1/3 由R、G、B连接成的三角形称为彩色三角形。 饱和度和E,第一章 电视基础知识,4、XYZ计色制,返回,三基色单位：x、y、z的确定 配色方程：xx+yy+zz 色系数RGB与xyz的关系： x=2.7689R+1.7518G+1.1302B y=1.0000R+4.5907G+0.0601B Z=0.0000R+0.0565G+5.5943B,第一

11、章 电视基础知识,5、彩色的重现,返回,第一章 电视基础知识,五、电视系统组成原理,返回,1、图像的表示方法： 任何一幅图像都可以看作是由许多密集的细小点子组成的（如黑白照片，在放大镜下看。报上的黑白图像）这些细小的点子构成一幅图像的基本单元，称为像素。像素越小；单位面积上的像素数目越多；图像就越清晰。,第一章 电视基础知识,2、图像的顺序传送,返回,第一章 电视基础知识,3、扫描原理,返回,扫描：将图像信号转变成顺序传送的电信号过程，在电视技术中称为扫描。,第一章 电视基础知识,（1）逐行扫描,返回,第一章 电视基础知识,（2）隔行扫描,返回,第一章 电视基础知识,（3）扫描同步问题,返回,

12、收、发行频不同，图像上下滚动看不清楚。 行频相同，起始相位不同时，重现图像也会发生畸变。,第一章 电视基础知识,（4）同步控制-消隐脉冲与复合同步脉冲,返回,第一章 电视基础知识,（5）场同步开槽脉冲与均衡脉冲,返回,无均衡脉冲,有均衡脉冲,无均衡脉冲,有均衡脉冲,第一章 电视基础知识,（6）全电视信号波形,返回,黑白全电视信号有7个：图像信号、复合行同步与场同步信号、复合行消隐与场消隐信号、槽脉冲信号、均横脉冲信号。 同步信号顶的幅值电平：100% 黑色电平和消隐电平幅度：75% 白色电平幅度：1012.5% 图像信号电平介于白色与黑色电平之间,第一章 电视基础知识,1、图像形状与几何尺寸（

13、4：3）,返回,a) 线性扫描，图像无失真 b) 行扫描非线性失真，产生左伸、右缩的非线性失真 c) 场扫描非线性失真，产生上拉、下压的非线性失真,第一章 电视基础知识,2、图像的连续性与场频的确定,返回,第一章 电视基础知识,选择场扫描频率应考虑到不出现光栅闪烁，不易受干扰，传送活动图像时有连续感觉，图像信号占用频带不至过宽等 各个方面。 连续不闪烁；48Hz 频带不至过宽。（6M） 场频的选取还涉及到交流的干扰问题；产生干扰将使图像附加一种垂直方向的明暗变化。 电流频率与场频相同时，干扰是固定的； 当两种频率不等时，干扰图形是移动的。这种干扰进入扫描系统，则扫描光栅产生扭曲。,3、清晰度与

14、分解力,返回,第一章 电视基础知识,图像的清晰度主观感觉的图细节呈现的清晰度，它与电视系统传送细节图像的能力有关。这种能力称为电视系统的分解力。（扫描的行数，标称分解力） 垂直分解力 由扫描行数Z来确定； 水平分解力 每行分解的像素数。 水平分解力与垂直分解力相当时，图像质量最佳。,4、图像信号的最高频率-电视通道的频带宽度,返回,第一章 电视基础知识,任何一景物（或图像）都有一定的背景亮度，反映在信号上是信号的直流分量。即使是活动图像，由于运作缓慢，图像信号中也有一个几乎是零频率的平均分量。这一频率决定了图像信号频带的下限。只要知道图像的最高频率，也就确定了图像信号的频带亮度。视频传输通道的

15、通频带规定为6MHz（计算 k=4/3 、fv=50Hz、Z=625、取=18%、=8%、k(1-)=0.7、得到fn=fmax=5.6(MHz)（注：隔行扫描，帧频下降一半，频带压缩一半）,5、扫描行数的确定,返回,根据人眼分辨力来确定最佳扫描行数，设垂直分解力M，从图像高度为h观看距离为D。人眼最小分辨角为：=3438h/DM 分。根据实验，人眼的最小分辨角min约为1 1.5左右，D/h=4时、得到人眼分辨的最多黑白条纹数为： Mmax =343.8h/D=343.8/(41.5)=573 代入M=K1(1-)Z N=KM=KK1(1-) (K幅型比)（取K1（1-）=0.7） 解得最大扫描行数： Zmax=Max/0.7=573/0.7819 Z取819，算的带宽 fo10MHz。,第一章 电视基础知识,6、兼容制彩色电视传输系统,返回,（1）兼容要求： 彩色电视信号包含有亮度信号，即传送一个黑白电视的视频信号，以便黑白电视机接收； 保留黑白电视原有的各项技术标准。如：扫描方式、同步方式、频道带宽、图像和伴音的调制方式； 在黑白电视频带内附加彩色信息（色度信号）及必要的辅助信号（色同步信号）要求彩色信号与亮度信号尽可能做到互不干扰。,第一章 电视基础知识,6、兼容制彩色电视传输系统,返回,（2）亮度信号和色差信号的组成 改组三基色信号为和两个色差信号、此过程也称为基色信号