电视原理12

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1、光的度量： 光谱光视效能： K()=1 /() 用来衡量视觉对波长为 的光的敏感程度 当=555nm时，有最大的光谱光视效能：Km=K(555) 光谱光视效率 （相对视敏度），用函数 V()表示：V()= K(）/ Km 或V()= （555）/ ( ) 光度学中几个度量单位发光强度I，单位是cd，读作坎德拉光通量 ：单位是lm,读作流明按人眼光感觉度量的辐射功率。非单一波长的光源，其发出之光通量，是它在各波长范围所发出的光通量总和。对于 N 个单色光 1、 2、,N 组成的光源，= 683 (i)V(i) lm 对于具有连续光谱功率分布密度 e( )的光源=683e()V()d lm 亮度L

2、: 单位是 cd/m2，读作坎 /米2亮度表示发光面的明亮程度。（同样的发光强度面积越小亮度越大）照度E：单位是lx,读作勒克斯，照度表示物体表面受到光照射时，单位面积上入射的光通量。 1 lx= 1 lm/m2（同样的光通量面积越小光照度越大）明暗视觉亮环境下锥体细胞、杆体细胞共同起作用，分辨明暗、彩色，称为明视觉。暗环境下只有杆体细胞起作用，只能分辨明暗，称为暗视觉。暗视觉比明视觉的相对视敏度曲线偏左。彩色视觉1）彩色光的三个基本参量(彩色三要素 )：（1）亮度光作用于人眼所引起的明亮程度的感觉。（2）色调表示颜色的种类。（3）饱和度表示颜色的深浅程度。即彩色的纯度，掺入白色的程度。色度色

3、调和饱和度又合称为色度。色度既说明彩色的类别，又说明彩色的深浅程度。亮度取决于人眼感觉的光功率的大小。色调取决于进入人眼的光的波长。饱和度取决于纯色光中混入白光的程度设某彩色光的功率分布为e( )，对应三种光敏细胞有三个光通量，总光通量= R +G +B(格拉斯曼定律）人对该彩色光的亮度感觉决定于总光通量，人对该彩色光的色度感觉决定于R、 G、B之间的比例。彩色重现并不要求恢复景物的原始光谱成分，只需获得与原景物相同的彩色感觉。具有不同光谱功率分布的光，只要R、 G、 B 相同 ,则它们的色彩视觉完全等效。形成双眼立体视觉的主要因素是视差和辐辏对比度：图像中最大亮度Lmax与最小亮度Lmin

4、的比值 C称为对比度。C= Lmax/ Lmin 只要重现的图像与实际景物在主观感觉上具有相同的对比度和亮度差别级数（亮度层次n)就能给人以真实感。亮度差别级数（亮度层次n） ：画面上最大亮度与最小亮度之间可分辨的亮度级差数环境光会使C 和 n 下降非线性度对对比度c也有直接影响，s1,C随亮度的增加而增大，n 也就增加；当 s发送端向左倾斜消隐 接收端行频 发送端：图像向下移动 场频34in. 几何失真： 行扫描非线性，产生左伸，右缩的非线性失真 场扫描非线性，产生上拉，下压的非线性失真 还有枕型畸变，桶形畸变，菱形，梯形，吊角。几何畸变系数1 时，暗区域可分辨层次减少，亮 区域可分辨层次增

5、加； 1 时，亮区域可分辨层次减少，暗区域可分辨层次增 加。 彩色的非线性失真 光电转换和传输后，三基色信号的 失真：结论： 1、三基色及其三补色的色度不受传输系统非线性系数 的影响，重现彩色在色 三角形中的坐标位置不变。 2、C白的色度坐标不受 的影响，即重现C白坐标位置不变。 3、其它各种彩色经 1 时的系统传输后，色度坐标将向三角形的三边或顶点 方向移动 饱和度 而 1 时，移动方向恰好相反，即向三角形中心或三边中心靠近饱和度 黑白图像信号波形视频图像信息 单极性：图像亮度只存在正值而没有负值 正极性图像信号：图像越亮，信号电平越高 负极性图像信号 黑白图像信号频谱特点： 1. 离散又成

6、群的梳状结构；2.随谐波次数增大能量下降3.各谱线群之间存在较 大的空隙。 频谱交错原理 利用电视信号的频谱空隙， 在不扩展频带的情况下插入彩色信 号。 兼容制彩色电视系统 恒定亮度原理、混合高频原理亮度信号、色差信号 兼容 性与逆兼容性要求： 彩色电视图像信号中要有代表黑白图像的亮度信号。 另外再用两个信号传送色度信息。 亮度信号不受传送色度信息的信号的影响，即后者的变化不影响亮度信号，重 现图像的亮度只由亮度信号决定恒定亮度原理。 人眼的视觉特性 亮度分辨力高，色度 分辨力低。 只需传送大面积彩色，并配以亮度细节大面积着色原理 从信号频带看，亮度用全部视频带宽，色度只用较窄带宽。接收端恢复

7、的三个 基色信号的低频部分是亮度和色度信号共同传送的，而高频部分都用同一个亮 度信号的高频部分补充。混合高频原理 我国电视标准：色度信号带宽：1.3MHz 即：彩色信号：0 1.3 MHz亮度信号 Y： 0 6 MHz 相加后的彩色视频信号为：0 6 MHz 根据兼容制要求彩色电视系统中所选用的传输信号并非三个基色信号，而是经 转换并代表彩色三个基本参量的新的传输信号。它们应满足以下要求。 (1) 为获得兼容性，须传送一个与黑白电视相同的亮度信号。彩色全电视信号应 保持与黑白电视信号相同的频带宽度。 (2) 需要传送两个代表色度的信号， 根据恒定亮度原理， 它们不应含有亮度信息； 同时跟据混合

8、高频原理，色度信号可以采用窄带传输。 (3) 在传输黑白图像时，三个基色信号相等，RGB，根据上一条件，这时两 个代表色度的信号应当等于零。 (4) 代表色度的两个信号是互相独立的。 (5) 三个基色信号与三个传输信号之间的转换关系要简单。 如果直接传送基色信号，已传送的亮度信号Y(为各基色亮度总和 )与所选出的两 个基色所包含的亮度参量就重复了，所以传送：Y、 (R-Y)、 (B-Y) 不采用色差信号也可能实现恒定亮度，但是采用色差信号有利于改善兼容性，便于实现高频混合以及使重现色调不受亮度信号噪波的影响。 不考虑显像管的非线性电/光转换特性 (即 =1，不进行 校正)的情况： 重现的亮度

9、Yd只与所传送到接收端的亮度信号Yt有关，色差信号变化或受到干 扰，不影响亮度，即实现了恒定亮度传输 考虑显像管的非线性电 / 光转换特性 (即 1 ，进行 校正的情况 )： 此时对于彩色电视机只有传送黑白图像恒定亮度才能满足，否则虽然显示的亮 度是正确的，但显示的亮度既与亮度信号有关，又与色差信号有关，恒定亮度 原理将不再满足。对于同一色调的彩色，饱和度越高恒定亮度指数越小，恒定亮度误差越大。 对于黑白电视机接收彩色电视，恒定亮度指数是显示亮度与正确亮度之比。 对于彩色电视机，恒定亮度指数是亮度信号提供的显示亮度与正确亮度之比。 恒定亮度指数对于黑白电视的亮度重现有影响，当色差信号受到传输中

10、的噪波 干扰时，对彩色电视的亮度重现有一定的影响，但影响不大。 标准彩条信号 白黄青绿品红蓝黑 彩条百分比表示法：饱和度和幅度均用百分比表示 100%饱和度 100% 幅度彩条 彩条最小幅度为0，最大幅度为 1 95%饱和度 100%幅度彩条 彩条最小幅度为0.05，最大幅度为 1 幅度是指彩条信号中，彩条信号电压幅度相对于白条信号电压幅度的相对值。 彩条百分比表示法的三基色信号均指未经校正 幅度 = Emax EW100% 饱和度 = (1 - EminEmax) 100% 彩条四数码表示法： 第一、第二表示组成白条和黑条的R、G、B的最大值 (%)和最小值 (%)； 第三、第四表示组成彩色

11、条的R、G、B的最大值 (%)和最小值 (%)； 以上幅度是指 校正后的信号，并且以白条的基色幅度作为100（） 。 如: 100-0-100-0彩条 彩条信号由四数码命名时，其百分比幅度和饱和度的计算： 饱和度 = 1-(EminEmax) 100% 幅度 = EmaxEW100% Emin和 Emax分别对应彩条信号R、G、B的最大值 (%)和最小值 (%) ；EW为白条所 对应的 R、G、B的信号幅度 (%) 。采样频率 对于 525 行系统，带宽约为4.2MHz 对于 625 行系统，带宽约为5.6MHz 如何选择采样频率以满足正交结构？采样频率应为行频的整数倍 ITU-RBT.601

12、 规定 亮度信号采样频率13.5MHz 色度信号采样频率6.75MHz，且空间同位每一行中，两个色差信号的样点空间同位，色差信号与亮度信号的奇数样点空 间同位。无论哪一行制，亮度信号的样点720，色差信号的样点360，数字有效 行的规定消除了制式的差别 量化等级 电视信号一般采用8bit 量化，即有 256 个量化等级 亮度 Y幅度：01V，R-Y幅度：-0.7010.701V ，B-Y幅度： -0.8860.886V，动态 范围不一致 引入压缩系数：将动态范围限制为1V CR=KR（R-Y ） ，则 KR=0.5/0.701=0.713 CB=KB（B-Y ） ，则 KB=0.5/0.886=0.564 动态范围为： -0.50.5V 亮度信号采用自然二进制码，色差信号采用偏移二进制码。 为了防止量化过载，预留过载保护带。