《电视原理与接收机 第2版 教学课件 ppt 作者 张丽华 第1章 彩色电视基础理论》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电视原理与接收机 第2版 教学课件 ppt 作者 张丽华 第1章 彩色电视基础理论（47页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、2019/5/22,第1章 彩色电视基础理论,1,第1章 彩色电视基础理论,1.1 光的基本知识 1.2 电视传像的基本概念 1.3 摄像与显像 1.4 人眼的视觉特性与电视参数 1.5 小结,2019/5/22,第1章 彩色电视基础理论,2,1.1 光的基本知识,1.1.1 可见光与彩色三要素 所谓可见光就是人眼能看见的光。它属于一定波长范围内的一种电磁辐射，其光谱在电磁辐射波谱中的位置如图1-1所示。,2019/5/22,第1章 彩色电视基础理论,3,人眼能看到的可见光谱只集中在51014Hz附近很窄的一段频率范围内，其波长范围为380780nm，频率范围在（3.857.89）108MHz
2、。此范围内的每一个波长的光作用于人眼后引起的颜色感觉不同，按波长从长到短的顺序依次为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫。,2019/5/22,第1章 彩色电视基础理论,4,彩色三要素 ：,亮度：反映光作用于人眼时引起的明亮程度。对同一光源来说，它随彩色光辐射功率的增加而增大。 色调：反映彩色的类别，例如红色、蓝色等不同的颜色。色调与光的波长有关，改变光的波谱成分，就会使光的色调发生变化。 色调、色饱和度合称为色度 。 色饱和度：表示彩色光颜色的深浅程度。它与掺入的白光多少有关，用百分数表示。若饱和度为100%，表示该彩色光中没有混入白光。 根据彩色三要素的含义，电视系统把任一景物变成彩色图像信号，并用
3、亮度信号和色度信号传送。,2019/5/22,第1章 彩色电视基础理论,5,1.1.2 彩色光的复合与分解,单色光：含有单一波长的光。 复合光：含有两种或两种以上波长成分的光。 复合光给人眼的刺激呈现某种混合色，它可以通过技术手段，分解成若干个单色光。例如太阳光，就是由多种不同波长成分的光复合而成的，给人眼的综合颜色是白光。 某种颜色的光，可以是单色光，也可以由几种单色光混合而成。彩色光的混合遵循相加混色规律。,2019/5/22,第1章 彩色电视基础理论,6,1.1.3 三基色原理及其应用,按照相加混色规律，自然界中大部分彩色都可由三种独立的基色按不同的比例混合得到。所谓独立，就是其中任何一
4、种基色不可能由另外两种基色混合而得。这就是三基色原理。,2019/5/22,第1章 彩色电视基础理论,7,彩色电视根据人眼的视觉对红光、绿光和蓝光最敏感，选择红色、绿色和蓝色光作为三基色光。当红、绿、蓝三束光比例合适时，得到如下相加混色规律： 红光绿光黄光 绿光蓝光青光 蓝光红光紫光 红光绿光蓝光白光 因为“红光青光白光”，所以称红和青互为补色光，同样绿和紫、蓝和黄也是。相加混色规律可用图-表示。,2019/5/22,第1章 彩色电视基础理论,8,相加混色所得彩色光的亮度等于三种基色的亮度之和。,2019/5/22,第1章 彩色电视基础理论,9,在电视技术中，常用的相加混色的方法有两种：,（1
5、）时间混色法：将三种基色光按一定的顺序快速地轮流投射到同一反射面上，利用视觉惰性合成不同色彩。 （2）空间混色法：将三种基色光分别投射到同一表面上的相邻三点上，由于眼睛的分辨力有限，只要点距足够近，就能产生某种色彩感觉。 目前使用的彩色显像管就是利用这样的空间混色效果。,2019/5/22,第1章 彩色电视基础理论,10,1.2 电视传像的基本概念,1.2.1 电视系统的传像原理 电视传像的基本过程是：在播送端，由电视摄像机把景物拍摄下来，并将景物按一定的规律变换成相应的电信号，完成光-电变换。该信号经过适当处理后，通过无线电波或有线线路传输出去。在接收端，电视接收机将收到的电信号经过相应处理
6、及电-光变换按对应的规律重新显示出图像，逼真地反映出原景物。,2019/5/22,第1章 彩色电视基础理论,11,2019/5/22,第1章 彩色电视基础理论,12,1.2.2 电子扫描,电子扫描：指电子束按一定规律在光电靶靶面或荧光屏上运动的过程。 以显像管为例：电子枪各极加上合适的电压后，阴极便发射出电子束，打在屏幕上形成一个亮点。要使整个屏幕发光，必须使电子束在水平方向和垂直方向运动。,2019/5/22,第1章 彩色电视基础理论,13,1. 逐行扫描：电子束从屏幕左上端开始，按照从左到右，从上到下的顺序以均匀速度一行接一行的扫描，其形成的光栅如图-5所示。 （1）行扫描：电子束在水平方
7、向的扫描过程。 行正程扫描：从左到右的扫描 ，所需的时间用t表示。（其中表示周期，表示行，t表示正程）。 行逆程扫描：从右到左的扫描 ，所需的时间用r表示（r表示逆程）。 行周期：tr。,2019/5/22,第1章 彩色电视基础理论,14,（2）帧扫描：电子束的垂直运动。 帧正程扫描：从上到下的扫描 。 帧逆程扫描：从下到上的扫描 。 帧周期：F Ft+Fr。 电视系统在逆程时不传送图像信号，采用消隐脉冲截止扫描电子束，规定：行逆程系数r，帧逆程系数FrF。 实现逐行扫描的条件：F，或FfH/fF。（：每帧的扫描行数）,2019/5/22,第1章 彩色电视基础理论,15,2019/5/22,第
8、1章 彩色电视基础理论,16,2. 隔行扫描：把一幅图像分成两场进行扫描，如图1-6所示。 在隔行扫描中，每秒钟帧频为23Hz， 2，fF=1/=1/2fV。 隔行扫描的关键：要使两场光栅均匀镶嵌。为此选取一幅图像总扫描行数为奇数，每场均有一个半行。并设计第一场结束于最后一行的一半，然后电子束返回到屏幕上方的中间，开始第二场扫描。第二场的第一行也是半行，最后一行是整数行结束，光栅如图1-7所示。,2019/5/22,第1章 彩色电视基础理论,17,2019/5/22,第1章 彩色电视基础理论,18,隔行扫描应满足： Z， fHfF=ZfV/2 （为一幅图像总的行数） fH/fV=Z/2=(2n
9、+1)/2=n+1/2 n=1,2,3 隔行扫描的缺点： （1）每一行的亮度重复频率降低一半，等于帧频z，低于临界闪烁频率，所以当观看扫描线时，会产生向上爬行感，称为行间闪烁。 （2）容易出现并行现象。 （3）易出现垂直边沿锯齿化现象。 电视系统采用隔行扫描，而不采用隔多行扫描。,2019/5/22,第1章 彩色电视基础理论,19,1.3 摄像与显像,1.3.1 摄像 电视摄像就是将景物的像转换成电信号的过程。目前彩色电视摄像机根据其摄像器件的不同主要有如下两类： . 氧化铅光导摄像管（简称PbO管）摄像机 具有内光电效应的氧化铅（PbO）摄像管内部由电子枪和光电靶两大部分组成，外部有偏转线圈
10、、聚焦线圈和校正线圈，如图-8所示。,2019/5/22,第1章 彩色电视基础理论,20,2019/5/22,第1章 彩色电视基础理论,21,2. CCD摄像机 CCD为“Charge Coupled Device”电荷耦合器件，是常见的固体摄像元件之一，它具有同一元件兼有光电转换与扫描的双重特性。广播电视采用的三片式CCD摄像机（也称3CCD摄像机）的方框图如图1-11所示。 CCD摄像器件的优点： 自扫描功能、低电压操作器件、灵敏度高、动态分解力高、无滞后、抗灼伤、低功耗、体积小、重量轻、抗冲击，被广泛应用在图像摄像领域。,2019/5/22,第1章 彩色电视基础理论,22,2019/5/
11、22,第1章 彩色电视基础理论,23,1.3.2 显像,电视显像就是将电信号转换成光图像的过程。电光转换由显像管完成。 1. 电视显像管的结构 显像管由内部真空的玻璃壳体构成。其管体可分为管颈、锥体和荧光屏三部分。如图1-13所示。,2019/5/22,第1章 彩色电视基础理论,24,2019/5/22,第1章 彩色电视基础理论,25,2. 自会聚彩色显像管,自会聚显像管与偏转线圈精密配套，能实现自动会聚，使电视机装配过程中几乎不需作会聚调整，使用简单方便。彩色电视大都使用自会聚彩色显像管。 彩色显像管有三条电子束和三个独立的阴极，其结构如图1-16所示。,2019/5/22,第1章 彩色电视
12、基础理论,26,2019/5/22,第1章 彩色电视基础理论,27,自会聚显像管的主要特点： （1）精密一字形一体化结构电子枪 一字形：是指电子枪R、G、B三个阴极在水平方向按一字形排列，彼此间距很小。 一体化：是指电子枪除三个阴极是彼此独立外，其他各极都采用公共的结构，但在每个电极中相应地开三个水平方向的小孔，以便让三注电子束通过，如图1-17所示。 （2）槽形荫罩板和条状荧光屏 荫罩板采用开长方形小槽、品字形错开排列的结构，如图1-18a所示。荧光屏上的三基色荧光粉也相应排列成小粉条状。荫罩板的开槽数与荧光粉条组数应一致，如图1-18b。,2019/5/22,第1章 彩色电视基础理论,28
13、,2019/5/22,第1章 彩色电视基础理论,29,（3）动会聚自校型偏转线 使三条电子束同时穿过同一个荫罩孔打在同一组荧光粉点（条）时称之为“会聚”，否则称为“失会聚”。若三条电子束在偏转磁场的作用下，能在荫罩板各槽孔处聚焦，称为“动会聚”。 自会聚管采用特殊精密设计偏转线圈，能产生出使三条电子束动会聚所需的非均匀偏转磁场，保证三电子束在荧光屏动会聚区上自动会聚。 （4）快速启动式阴极 采用改进的阴极材料，使启动加快，一般开机5s内即能出现图像。无需预热电路。,2019/5/22,第1章 彩色电视基础理论,30,（5）色纯与静会聚调整 色纯：指彩色显像管显示单色光栅的纯净程度。要获得良好的
14、色纯度，必须使红、绿、蓝电子束通过荫罩板后分别打在各自相应的荧光粉点（条）上。 显像管制造工艺的误差和外界磁场的影响是造成色纯不良的主要原因。为了校正这种误差，在自会聚管管颈上套有一对双突耳双极性磁环，改变两片磁环的相对位置，可得到强度和方向不同的合成磁场，使三条电子束同等位移，如图1-19所示。,2019/5/22,第1章 彩色电视基础理论,31,2019/5/22,第1章 彩色电视基础理论,32,静会聚：指三条电子束在无扫描运动时的会聚。由于电子枪在管内安装有偏差，会使三条电子束在荧光屏中心区域的会聚发生偏差，称为静会聚误差。 静会聚调整可利用两对装在管颈上的环形永久磁铁进行：一对四极磁环
15、，一对六极磁环（见图1-16）。调整四极磁环，可使两边束在荫罩板槽孔会聚在一起，再调整六极磁环可将会聚好的两边束与中束在荫罩板槽孔处对称会聚一起，然后通过槽孔各自轰击到同一组的荧光粉点上。,2019/5/22,第1章 彩色电视基础理论,33,（6）白平衡调整 白平衡：使彩色电视机在不同亮度的情况下，显示的黑白图像只能呈现不同灰度等级的黑白色，而不呈现任何色彩。 白平衡的调整分为暗平衡和亮平衡调整两个步骤。 暗平衡（暗白平衡）：在低亮度（即工作于调制特性的低端）条件下，调整白平衡。主要是调节各个阴极与栅极之间的栅偏压，使它们分别等于其截止电压。 亮平衡（亮白平衡）：在高亮度（调制特性曲线高端）条
16、件下，调整白平衡。其原理是利用调整三基色信号幅度的差异来补偿调制特性曲线差异和荧光粉发光效率差异。,2019/5/22,第1章 彩色电视基础理论,34,（7）自动消磁原理 （8）光栅枕形校正原理 （9）彩色显像管引脚排列种类 目前彩色显像管引脚排列种类有多种。它们之间的主要区别是排列顺序不同；空脚位置不同；灯丝引脚位置不同；调制极引脚数不同；管脚间距不同等。,2019/5/22,第1章 彩色电视基础理论,35,（10）显像管衰老和失效的判断 显像管衰老和失效的故障现象：开机一段时间内亮度较暗，图像变淡；若开大亮度，则聚焦变坏，经过一段时间后有所好转。如果彩色显像管是其中一个阴极或两个阴极衰老时，则会造成偏色，失去白平衡。如红枪衰老则偏青；蓝枪衰老则偏黄；绿枪衰老则偏紫。但过一段时间后就逐渐变正常。 判断显像管衰老和失效的方法：测量其阴极、栅极之间的
