第1章+++电视基础知识.ppt

第二级,第三级,第四级,第五级,*,第,1,章 电视基础知识,1.1,电子扫描,1.1.1,像素的概念,1.1.2,光电与电光转换,1.1.3,电子扫描,1.2,黑白全电视信号,1.2.1,主体信号,-,图象信号,1.2.2,辅助信号,1.2.3,黑白全电视,信号,1,1.3,彩色的基本概念,1.3.1,彩色和光密不可分,1.3.2,视觉特性,1.3.3,彩色三要素和三基色原理,1.3.4,计色制和色度图,1.3.5,彩色图象的摄取与重现,1.3.6,系统分解力与图像清晰度,2,1.1,电子扫描,传输语音信号的无线电广播,主要包括,发射与接收,两大部分。在发端主要完成将语音变为电信号,(,称音频信号,),并经放大、调制,然后由天线以高频电磁波形式发射出去。收端则正好相反,将收到的高频电磁波经高放、解调、音频放大,最后送扬声器发出声音。图,11,给出了无线电语音广播原理图。,3,图,11,无线电语音广播原理图,4,电视广播有开路与闭路之分,。,开路系统即无线电视广播系统,其原理与语音广播类似,但无论是发端还是收端,都远比语音广播复杂。,闭路电视系统所不同的只是传送电视信号由同轴电缆或光纤完成而已。,5,图,12,无线电视广播系统原理方框图,摄像管完成光电转换，将图像信号变为电信号,经过放大等一系列加工处理。产生视频信号，并将其调制在图像载频上。形成高频图像信号,扫描电路控制电子束按一定时间和位置顺序完成对一幅图像的每个像素的光电转换,将音频信号处理后，调制到伴音载频上，形成高频伴音信号,将高频伴音信号和高频视频信号合成后一同发射出去。,将接收到的信号放大处理，分离伴音和视频信号；同步信号提取等。,色度、亮度信号分离，解码，放大等。,产生同步扫描控制信号，保证图像正确重现。,通过电光转换，完成图像重现。,音频信号解调、放大等。,6,1.1.1,像素的概念,1.,像素的概念,像素：组成一个画面的细小单元称为像素，像素是空间也是时间的函数。,像素的传送具有以下两个特点,:,第一是要求传送速度快（传送时间小于视觉暂留特性，约,50200mS,）。,第二是传送要准确，表现在位置和时间上都要准确。,2.,帧的概念,一幅图象的所有像素的总和叫一帧。把一幅图象的所有像素都正确的传送一遍叫帧处理。,在电视系统中，传送速度为,25,帧,/,秒。,7,图,13,顺序传送像素示意图,3.,电子扫描的概念,将一帧中所有的像素，按顺序转换成电信号（或逆过程）称为扫描。,从左到右称为行扫描,从上到下称为场扫描（帧扫描）,8,1.1.2,光电与电光变换,电视图像的传送,在发端是基于,光电转换,器件,在收端是基于,电光转换,器件。实现这两种转换的器件分别称为摄像管和显像管。,1.,摄像管与光电转换,图,14,为光电导摄像管,属电真空器件。它主要由镜头、光电靶、聚焦线圈和偏转线圈组成。,光电靶是由半导体材料构成的，它的电阻率随照射到上面的光强增大而减小，当电子束按一定顺序和时间扫描到每个象素时，就能获得一副图象的电信号。图象亮度越高，输出电压越小。图,15,是光电转换原理示意图,9,图,14,光电导摄像管,10,图,15,光电转换原理示意图,2.,显像管与电光转换,如图,16,所示,在接收端重现图像的是显像管。显像管也是电真空器件,主要由电子枪、荧光屏、偏转线圈等组成。,11,这里需要说明的是,:,对于摄像管来说,光电转换特性可近似认为是线性的,;,而显像管电光转换特性则是非线性的。显像管的显示亮度,(,以,B,d,表示,),与其栅、阴极间电压,(,以,u,gk,表示,),的,次方成正比例,即,:,(11),图,16,显像管,12,如果图像信号由发送端传到接收端的传输过程中未产生非线性失真,考虑到显像管电光转换的非线性,为保持重现图像与原景像亮度成正比,则需在摄像端预先将图像信号电压开,次方,即：,(12),(13),式中,u,0,代表摄像电压,B,0,为摄像亮度,K,0,为比例常数。经预失真校正,(,常称为,校正,),重现亮度,B,d,则为,13,1.1.3,电子扫描,1.,逐行扫描,(1),电子束偏转的基本原理。,在电视系统中,摄像管和显像管的外面都装有偏转线圈,当线圈中分别流过如图,17,所示的行、场锯齿波扫描电流时就会产生相应的垂直方向与水平方向的偏转磁场,在这两个磁场的共同作用下,使电子束作水平与垂直方向的扫描运动。,由于在图,17,所示的锯齿波电流作用下,电子束产生自左向右、自上而下,一行紧挨一行的运动,因而称其为逐行扫描。图,18,是在扫描电流作用下的光栅形状,14,图,17,逐行扫描电流波形,(a),行扫描电流波形,;(b),场扫描电流波形,15,图,18,光栅形状,(a),只有行扫描,;(b),只有场扫描,;(c),行、场扫描同时存在,16,图,19,偏转线圈结构示意图,(a),行偏转线圈,;(b),场偏转线圈,17,(2),扫描电流的非线性对显示图像的影响。,由于扫描电流的非线性，会带来扫描速度随时间变化，因此会使恢复图象失真。如果是扫描电流幅度发生变化，也会使图象失真。,图,110,扫描电流与重现图像的关系,(a),线性扫描,图像无失真,;(b),行扫描非线性,产生左伸、右缩的非线性失真,;(c),场扫描非线性,产生上拉、下压的非线性失真,18,图,111,扫描电流幅度不足时产生的失真,(a),行扫描幅度小,;(b),场扫描幅度小,19,2.,隔行扫描,在逐行扫描时，场频等于帧频，,要使图象无闪烁感，每秒必须传送,46.8,场以上的图象。我国规定场频为,50Hz,，每帧为,625,行。理论分析得出，此时的电视图象信号带宽约为,11MHz,，这样会使设备复杂、频段利用率低、具有带宽和清晰度之间的矛盾。,所谓隔行扫描,就是在每帧扫描行数仍为,625,行不变的情况下,将每帧图像分为两场来传送,这两场分别称为奇场和偶场。奇数场传送,1,3,5,奇数行,;,偶数场传送,2,4,6,偶数行。这样，场频仍为,50Hz,帧频为,25Hz,，但带宽降低了一倍，为,5.5MHz.,20,图,112,隔行扫描光栅及电流波形,(a),每帧光栅,;(b),行扫描电流波形,;(c),场扫描电流波形,21,第一场,(,奇场,),从左上角开始按,11,33,顺序扫描,直到最下面的中点,a,为止,共计,5.5,行,完成了第一场正程扫描。,第二场,(,偶场,),扫描从,a,点开始,先完成第一场扫描留下的半行,a11,行的扫描,接着完成,22,44,等偶数行的扫描。,注意：,为了实现奇场和偶场的光栅嵌套，每帧总行数必为奇数。,当图象中如果有一行亮线时，会会出现行间闪烁。,可能存在并行现象，使清晰度减低。,当图象上有水平运动的物体速度很大时，由于相邻行具有时,间差，因此会出现垂直边沿的锯齿化现象。,22,逐行扫描和隔行扫描对比,：,f,v,/,T,v,f,z,/T,z,f,H,/T,H,行数,/,帧,行数,/,场,视频,带宽,逐行扫描,50Hz/20mS,50Hz/20mS,31250Hz/32,S,625,625,11MHz,隔行扫描,50Hz/20mS,25Hz/40mS,15625Hz/64,S,625,312.5,5.5MHz,231.2,黑白全电视信号,1.2.1,主体信号,图像信号,1.,图像信号及其特征,图像信号是由摄像管将明暗不同的景像转变而得的电信号。,由图,113,可见,图像信号具有如下特征,:,(1),含直流,即图像信号具有平均直流成分,其数值确定了图像信号的背景亮度。,(2),对于一般活动图像,相邻两行或相邻两帧信号间具有较强的相关性,差别很小，可近似为周期信号。,24,图,113,图像信号,(a),正极性亮度递减信号,;,(b),负极性亮度递减信号,;,(c,),一般的负极性图像信号,25,2.,图像信号的基本参量,亮度、对比度和灰度,是电视图像转换中三个十分重要的参量。图像质量的好坏,可由它们给予完整的描述。,（,1,）所谓亮度,通常是指单位面积的光通量。它由图象信号的直流分量来确定。,亮度常以,B,表示,光通量的单位是烛光,(,cd,),亮度的单位是尼特,(nit),或熙提,(,sb,),它们之间的关系是,:,26,（,2,）对比度是客观景物最大亮度,B,max,与最小亮度,B,min,之比。当以,K,表示对比度时,有：,(14),（,3,）灰度表示亮度级差和亮度层次。它反映所能重现图象的明、暗程度。,27,1.2.2,辅助信号,1.,复合同步信号,电视系统中,收、发扫描必须严格同步,即收、发扫描对应的行、场起始和终止位置必须严格一致,否则就会出现画面失真或不稳定现象。图,114(a)为发端图像,图,(b),为相位不同步的情况。,图,114,相位不同步产生的失真,(a),发端图像,;(b),收端失真图像,28,因此为了收发同步，发送端每扫完一行后在行逆程期间期内加入一个宽度为,4.7,S,的行同步脉冲,如图,115(a),；每扫一场后在在场逆程期间期内加入一个宽度为,160,S,的场同步脉冲。接收端分离出这些同步信号，去控制扫描电流的周期和相位。通常将行、场同步信号合称为复合同步信号。,图,-15(a),行同步和复合同步信号,行同步信号；复合同步信号,场同步宽度,160,S,行消隐宽度,行同步宽度,29,2.,复合消隐信号,在行、场扫描的逆程期间，在摄像管和显像管中分别加入一个能使扫描电子束截止的行消隐脉冲与场消隐脉冲，其电平应为黑色电平。二者合成为复合消隐信号，目的是清除回扫线。如图,115(b),图,-15(b),复合消隐信号,奇数场；偶数场,30,图,115(c),复合同步与复合消隐信号叠加波形,图,115(c),是复合同步与复合消隐信号叠加后的波形,31,图,116,同步分离原理框图及波形,(a),分离电路原理图,;(b),各点波形,槽脉冲,3.,槽脉冲和均衡脉冲,图,115(a),告诉我们,行同步脉冲与场同步脉冲具有相同的幅度,不同的宽度,因而分离行、场同步脉冲的方法一般是借助于宽度分离电路,微分与积分电路的组合,如图,116,所示,32,从图,1-15,可以看出，在场同步期间行同步信号中断，这样容易造成每场的开始几行不同步。因此要在场同步期间，加入槽脉冲，以保证脉冲的连续性。如图,1-17(a),所示。,由于隔行扫描时奇数场行同步脉冲与偶数场行同步脉冲的相位相差半个行周期，所以在用积分电路分离场同步信号时，造成积分器上的电压不同，使得如果在一个固定的电平上产生场同步的话，必然带来两场同步时间上的差异，如图,1-17(b),所示。为了解决这个问题，在场同步信号前后的个,2.5,个行周期内，将行同步信号周期提高一倍，而脉冲宽度减少为原来的一半。这些脉冲叫前均衡脉冲和后均衡脉冲，周期为,T,H,/2,宽度为,2.35S.,但槽脉冲的宽度仍为,4.7S.,如图,1-17(c),所示,.,33,图,117,复合同步脉冲及积分结果,(a),复合同步信号,;(b),积分输出波形,;,34,图,117,复合同步脉冲及积分结果,(c),加有均衡脉冲的复合同步信号,;,(d),加有均衡脉冲后的积分器输出波形,35,1.2.3,黑白全电视信号,1.,全电视信号波形,将以上介绍的图像信号、复合同步、复合消隐、槽脉冲和均衡脉冲等叠加,即构成黑白全电视信号,通常也称其为视频信号,其波形如图,118,所示。,各脉冲的宽度和电平为：,行消隐：,12S,场消隐,:25T,H,+12S=25x64+12=1612S,行同步：,4.7S,场同步：,2.5T,H,2.5x64=160S,槽脉冲：,4.7S,均衡脉冲：,2.35S,同步信号电平为,100%,电平，黑电平和消隐电平为,75%,，白,色电平为,10%12%,，图象信号电平在黑白电平之间。,36,图,118,黑白全电视信号,(a),奇数场信号,(b),偶数场信号,37,2.,全电视信号的频谱,全电视信号的频谱,应是它所包含的主体信号,(,图像信号,),与辅助信号的频谱之和。,图,119,图像信号的频谱,38,归纳起来,图像信号的频谱具有如下特征,:,(1),以行频及其谐波为中心,组成梳齿状的离散频谱。,(2),随着行频谐波次数的增高,谱线幅度逐渐减小。,(3),实践证明,无论是静止或活动图像围绕行谱线分布的场频谐波次数不大于,20(,即图,119,中,m20),。按,m=20,计算,各谱线群所占频谱宽度仅为,2mfv=22050=2kHz,相邻两主谱线间距为,15.625kHz,可见各群谱线间存在着很大的空隙。,(4),由于辅助信号为周期性矩形脉冲，频谱与脉冲宽度,有关。而且大部分能量集中在,f=3/,以内，如图,1-20,。比如对于行脉冲来说，,f,max,3/=638KHz,。,因此结论出：全电视信号具有在,06MHz,范围内离散分布的束状离散频谱结构。如图,1-19,。,39,图,120,各辅助脉冲信号的频谱,40,图,121,全电视信号频谱示意图,41,1.3,彩色的基本概念,1.3.1,彩色和光密不可分,图,122,电磁波波谱及可见光光谱,1.,可见光的特性,光学理论告诉我们,光是一种以电磁波形式存在的物质,人眼可以看见的光叫可见光,它是波长范围为,380nm,到,780nm,之间的电磁波,如图,122,所示。,42,从电视角度看,可见光有如下特性,:,(1),可见光的波长范围有限,它只占整个电磁波波谱中极小的一部分。,(2),不同波长的光呈现出的颜色各不相同,随着波长由长到短,呈现的颜色依次为,:,红、橙、黄、绿、青、蓝、紫,见图,122,。,(3),只含有单一波长的光称为单色光,;,包含有两种或两种以上波长的光称为复合光,复合光作用于人眼,呈现混合色。4),太阳发出的白光中包含了所有的可见光,若把太阳辐射的一束光投射到棱镜上,太阳光会经过棱镜分解成一组按红、橙、黄、绿、青、蓝、紫顺序排列的连续光谱,如图,123,所示。,43,图,123,太阳光的棱镜分解,44,2.,物体的颜色,人们看到的颜色有两种来源。,一种是发光体所发出光的颜色，另一种是物体反射或透射的颜色，物体所呈现的颜色与照射它的光源有关。,3.,色温和标准光源,(1),色温的概念,色温是以绝对黑体的加热温度来定义的。按国际照明委员会（,CIE,）规定，各标准白光源的特点如下,:,A,光源,:,相当于,2800K,钨丝灯所发的光。,B,光源,:,相当于中午直射的太阳光。,C,光源,:,相当于白天的自然光。,D,光源,:,相当于白天平均照明光。,E,光源,:,是一种理想的等能量的白光源。,45,图,124,标准白光源的光谱,A,光源,:,相当于,2800K,钨丝灯所发的光。色温,2854K,B,光源,:,相当于中午直射的太阳光。色温,4800K,C,光源,:,相当于白天的自然光。色温,6800K,，是,NTSC,制标准白光源。,D,光源,:,相当于白天平均照明光。色温,6500K,，,PAL,制电视标准白光源,E,光源,:,是一种理想的等能量的白光源。色温,5500K,46,1.3.2,视觉特性,在电视系统中，主要利用了人眼视觉的某些特性，如,视觉惰性、分辨能力、视敏特性和彩色视觉。,1.,相对视敏曲线,物质有选择地吸收、反射或透射不同波长的光,是物体固有的物理特性,它决定了该物体呈现的颜色,;,而人们感觉到光的亮度和光的颜色却是人的眼睛的生理结构特点所造成的。同等波长但强度不一样，或强度一样但波长不同（,E,光源），人们感觉到的亮度是不一样的。图,1-25,是人眼对,E,光源的相对视敏曲线。,47,图,125,相对视敏曲线,48,2.,人眼的亮度感觉,亮度感觉,即包括人眼所能感觉到的最大亮度与最小亮度的差别及在不同环境亮度下对同一亮度所产生的主观亮度感觉。,(1),人眼可以感觉到的亮度范围（百分之几,nit,几百万,nit,）虽然相当宽,但当眼睛适应于某一平均亮度后,能分辨的亮度范围就比以主观感觉“亮”与“暗”为界的范围缩小了。,(2),在不同的环境亮度下,同样的亮度,给人的主观亮度感觉却完全不同。,(3),当人眼适应于不同的平均亮度后,可分辨的亮度范围也不相同。,因此得出：电视景象重现无需等于实际景象的亮度，只要保持重现图象的对比度即可有逼真的图象。,49,3.,人的彩色感觉,人眼视网膜存在大量形状为,杆状和锥状,的光敏细胞。,杆状细胞：灵敏度极高，低照度时明暗辨别能力很强，但对彩 色不敏感。,锥状细胞可辨别明暗和色彩，分为三类,分别称为,红敏、绿敏和蓝敏,。如果某束光线只能引起某一种光敏细胞兴奋,而另外两种光敏细胞仅受到很微弱刺激,我们感觉到的便是某一种色光。如果三种细胞受光刺激程度不同，就会感觉到各种不同的颜色。这就是彩色电视系统摄取和还原彩色的基础。,50,1.3.3,彩色三要素和三基色原理,1.,彩色三要素,对于彩色光通常可由,亮度、色调和色饱和度,三个物理量来描述,这三个量常被称为彩色三要素。,亮度：彩色光作用于人眼引起明暗程度的感觉，用,Y,表示。,色调：指彩色光的颜色类别。,饱和度：指颜色的深浅程度，即颜色的浓度。可在某种色调的光中加入白光来改变饱和度。,色调和饱和度合称为色度,51,2.,三基色,红色,(Red),、绿色,(Green),和蓝色,(Blue),称为三基色。,三基色原理：,(1),三基色必须是相互独立的,即其中任一种基色都不能由另外两种基色混合而产生。,(2),自然界中的大多数颜色,都可以用三基色按一定比例混合得到。,(3),三个基色的混合比例,决定了混合色的色调和饱和度。,(4),混合色的亮度等于构成该混合色的各个基色的亮度之和。,52,3.,混色方法,图,126,相加混色圆图,如图,126,所示。由图可见,:,红光,+,绿光,=,黄光,红光,+,蓝光,=,紫光,(,品光,),绿光,+,蓝光,=,青光,(15),红光,+,绿光,+,蓝光,=,白光,53,实现混色还有如下几种方法,:,(1),空间混色法。利用人对细节分辨差的特点，将三种基色光点充分靠近，而产生视觉混合后的颜色。,(2),时间混色法。利用人的视觉特性，顺序地让三种基色光出现在同一表面的同一处，当时间足够短时，靠视觉特性感觉出混合颜色。,(3),生理混色法。当人的两只眼睛分别观看不同颜色的同一彩色景象时，在大脑中产生相加混色。,54,图,127,色度三角形,4.,色度三角形,三基色混合所产生的各种颜色,可以由色度三角形予以说明,如图,127,所示。,55,1.3.4,计色制及色度图,给定一种颜色，通过实验可以确定配出这种颜色的三基色的混合比例。这种量度系统称为,计色制。,各种计色制对应的彩色光色度平面图称为色度图。,1.,配色实验,配色实验可通过比色来进行,其示意图如图,128,所示。,图,128,配色实验示意图56,调节三基色光的强度，直到混合后的彩色与待配色完全一样。从基色调节装置上分别读出各个基色的数量,由此可写出配色方程式为：,F=R(R)+G(G)+B(B)(16),F,代表彩色量，,R,、,G,、,B,代表三基色调节器系数，,(R),、,(G),、,(B),代表三基色单位量，其中红波长为,700nm,，绿波长为,546.1nm,，蓝波长为,435.8nm,，,1(R)=1 lm,1(G)=4.5907 lm,1(B)=0.060 lm,。对于等能白光,R=G=B=1,即：,F,E,白,=1(R)+1(G)+1(B)(17),其光通量为：,F,E,白,=11+14.5907+10.06015.6508lm (18),57,2.,计色制及色度图,(1)RGB,计色制及其色度图,以,(R),、,(G),、,(B),为单位量,用配色方程进行彩色量度和计算的系统称为,RGB,计色制,。实际中,彩色的质的区别决定于色调和饱和度,即色度。色度与三基色系数的比例有关。为此,引入三基色相对系数,r,、,g,、,b,。,令,m=,R+G+B,m,称为色模，则,r,、,g,、,b,分别为：,(19),因为,R,、,G,、,B,三个色系数的比例关系与,r,、,g,、,b,的比例关系相同,所以它们都可以表示同一彩色的色度,且：,(110),58,由于,r,、,g,、,b,三者之和为,1,所以只要知道其中两个的值,就可由式,(110),确定第三个的值。因此,只要选两个三基色相对系数,就可用二维坐标表示各种彩色光的色度。,RGB,色度图就是在,rg,直角坐标系数中表示各种彩色光色度的平面图,如图,129,所示。,谱色轨迹,59,(2)XYZ,计色制及其色度图,XYZ,计色制所选取的三基色单位量分别为,(X),、,(Y),、,(Z),，它们不代表实际的彩色，也不能通过物理混色而得到，只能计算得出。计算三基色具有如下特点,:,可根据,F=X(X)+Y(Y)+Z(Z),方程式配出实际颜色,且三 个色系数,X,、,Y,、,Z,均不为负。,规定系数,Y,在数值上等于彩色光的全部亮度,合成光的色度仍由,X,、,Y,、,Z,三个系数的比值决定。,当,X=Y=Z,时,仍代表,E,白,。,据以上各点,可求出两种计色制三基色单位量及三基色系数之间的对应关系。,(X)=0.4185(R)-0.0912(G)+0.0009(B),(Y)=-0.1578(R)+0.2524(G)+0.0025(B),(Z)=-0.0828(R)+0.0157(G)+0.1786(B,(111),60,X=2.7690R+1.7518G+1.1300B,Y=1.0000R+4.5907G+0.0601B,Z=0.0000R+0.0565G+5.5943B,(112),类似地,这里也引入三基色相对色系数,x,、,y,、,z,设,X+Y+Z=m,则,x,y,z,分别为,:,虽然,x+y+z,=1,同样,x,y,z,中只有两个量是独立的,故可在,x-y,平面直角坐标系中描绘出图,130,所示的,XYZ,色度图,亦称,CIE,色度图。,(113),61,图,130 XYZ,色度图,该色度图具有如下特点,:,舌形曲线全部位于第一象限,所有的单色光都位于舌形曲线上,舌形曲线称为谱色轨迹,它们的饱和度均为,100%,曲线旁注有单色光波长值。,舌形曲线上任一点与,E,白,点的连线称为等色调线。,不在同一等色调线上的任意两点,表示了两种不同的颜色,由这两种颜色组成的全部混合色都处在这两点的连线上。,饱和度相同的彩色所对应的各点的连线称为等饱和度线,见图中所注。,在谱色曲线内任取三点对应的彩色作基色,(,例如,图中,R,1,、,G,1,、,B,1,),则由此三基色混合而成的所有彩色都包含在以这三点为顶点的三角形内,62,3.,亮度方程,在,XYZ,计色制中,只有,Y,代表亮度,故可方便地给出彩色亮度与三基色的关系式,由式,(112),可知,Y=1.0000R+4.5907G+0.0601B (114),以,C,白光为标准白光源的,NTSC,制彩电制式,其亮度方程为：,Y,N,=0.229R,N,+0.587G,N,+0.114B,N,(115),以,D,65,光为标准白光源的,PAL,制彩电制式,其亮度方程式为：,Y,P,=0.222R,P,+0.707G,P,+0.071B,P,(116),为了书写方便,一般应用中,略去显像三基色系数下标,并被近似地写为：,Y=0.3R+0.59G+0.11B,(117),63,1.3.5,彩色图像的摄取与重现,1.,彩色图像的摄取,由三基色原理知,要实现彩色电视发送,较实用的方法就是首先要将一幅彩色图像分解为红、绿、蓝三幅基色图像,以获得三基色信号电压,R,、,G,、,B(,系,E,R,、,E,G,、,E,B,的简化写法,),。,三种基色光,分别由三个黑白摄像管进行光,电变换,摄像管本身并无辨色能力,它只能辨别亮度,色度则由三者的比例关系决定。,64,图,131,彩色画面的分解,65,图,132,基色图像及基色信号,(a),被摄彩条图像,;(b),红基色图像,;,(b),红基色电信号,;(c),绿基色图像,;,(c),绿基色电信号,;(d),蓝基色图像,;(d),蓝基色电信号,66,2.,彩色图像的重现,彩色显像管与黑白显像管不同,黑白显像管所作用的图像信号只有亮度信号,亮度信号控制电子束的强弱,在荧光屏上激发出不同的亮光,因而形成黑白图像。,彩色显像管与黑白显像管的最大区别在于它有三个电子束,分别对应红、绿、蓝,且彩色荧光粉不是平涂在荧光屏上,而是按红、绿、蓝各一点组成的三色荧光点为一组,以品字形排列布满全屏,荧光屏的后面设置有荫罩板。,图,133(a),、,(b),分别给出彩色显像管及荫罩板作用简图。,67,图,133,彩色显像管及荫罩板简图,(a),彩色显像管简图,;(b),荫罩板作用简图,68,图,134,彩条信号重现示意图,69,1.3.6,系统分解力与图像清晰度,电视系统传输图像的质量与系统分解力有关,所谓分解力是指电视系统传送图像细节的能力,。而图像清晰度是观察者主观感觉到图像细节清晰的程度。分解力与清晰度二者是紧密相关的。,显然，行频越高，分解度多高，清晰度越高。,系统分解力又分为垂直分解力和水平分解力。,70,1.,垂直分解力,图像垂直分解力是系统沿垂直方向所能分解黑白相间的条纹数,它受扫描正程行数,Z,的限制。,图,135垂直分解力与扫描的关系,(a),原图像,;(b),经摄制传输最终显示图像,71,实际上,一般图像内容都具有随机性,从平均的角度看,垂直分解力介于正程的扫描行数,Z,和一半有效行数之间,如果垂直分解力以,M,表示时,则,M=KZ (118),式中,K,是一个小于,1,的系数,我国电视系统常取,K=0.76,。,将我国的电视参数,Z=575,代入式,(118),可求得,M=0.76575=437,2.,水平分解力,图像水平分解力是系统沿水平方向所能分解黑白相间的条纹数。,72,图,136,垂直条纹及相应信号波形,(a),垂直条纹图像,;(b),电子束截面积相对可忽略的情况,;,(c),电子束截面积与条纹宽度可比拟的情况,图,136,是一幅由许多黑白相间的条纹所组成的图像,与之对应的电视图像信号将是图,(b),所示的许多矩形脉冲波。图,(b),的波形是在电子束截面积很小,相对于图像细节变化可以忽略不计时,才会得这样的波形,73,图,137,电子束孔径对图像细节影响,(a),边界效应,;(b),图像细节及电压波形,74,实践证明,水平分解力与垂直分解力相当时,系统传输的图像质量最佳。考虑到显像管的幅型比,(4/3,或,16/9),则水平分解力,N,为,N=KM (119),式中,K,表示幅型比。,N,即表示一行内所必须分解的黑白条纹数。当然,要求视频带宽必须适应,N,的要求。,75,本章习题,1,，,2,，,4,，,5,，,6,，,7,，,9,，,10,，,11,，,15,，,17,76,同学们再见！,祝大家快乐！,77,