电视节目制作系统

Mooc 大型开放式网络课程 即 MOOC 21 世纪是教育全球化与信息化时代 美国麻省理工学院 MIT 2001 年实施开放式课 件项目 OpenCourse Ware OCW 开启了全球开放教育资源共享进程 2008 年以来 兴起 大规模开放在线课程 Massive Open Online Course MOOC 是基于互联网技 术的远程教育最新发展 成为当代高等教育理论与实践的前沿课题 MOOC 起源于 2008 年 早期理论基础是联通主义学习理论 在 2012 年之后 进入 飞速发展阶段 2014 年是关于 Mooc 研究文献发布的高峰时期 智慧校园 智慧校园 智慧校园指的是以物联网为基础的智慧化的校园工作 学习和生活一体化环境 这个 一体化环境以各种应用服务系统为载体 将教学 科研 管理和校园生活进行充分融合 智慧校园的三个核心的特征 一是为广大师生提供一个全面的智能感知环境和综合信 息服务平台 提供基于角色的个性化定制服务 二是将基于计算机网络的信息服务融入学 校的各个应用于服务领域 实现互联和协作 三是通过智能感知环境和综合信息服务平台 为学校与外部世界提供一个相互交流和相互感知的接口 大数据 大数据 大数据 big data 指无法在一定时间范围内用常规软件工具进行捕捉 管理和处理 的数据集合 是需要新处理模式才能具有更强的决策力 洞察发现力和流程优化能力来适 应海量 高增长率和多样化的信息资产 大数据的 5V 特点 IBM 提出 Volume 大量 Velocity 高速 Variety 多样 Value 价值 Veracity 真实性 云计算云计算 云计算 cloudcomputing 是基于互联网的相关服务的增加 使用和交付模式 通常涉及 通过互联网来提供动态易扩展且经常是虚拟化的资源 云计算是通过使计算分布在大量的 分布式计算机上 而非本地计算机或远程服务器中 企业数据中心的运行将与互联网更相 似 这使得企业能够将资源切换到需要的应用上 根据需求访问计算机和存储系统 切换台切换台 切换台 Switcher 是用于多摄像机演播室或外景制作 通过切 叠画 划像来连接 所选视频 进而创作和嵌入其他特技来完成节目制作的设备 切换台的主要功能是给及时 编辑提供方便 选择各种视频素材并通过过渡技巧将他们依次连接起来 切换台的基本功能是 1 从几个视频输入中选择一个合适的视频素材 2 在两 个视频素材之间选择基本转换 3 创造或接入特技 有些切换台可以自动根据节目的 视频转换节目的音频 称为 AFV Audio follow Vedio 功能 包括节目总线 混合总线 预览总线三部分 虚拟演播室虚拟演播室是近年发展起来的一种独特的电视节目制作技术 它的实质是将计算机制作的 虚拟三维场景与电视摄像机现场拍摄的人物活动图像进行数字化的实时合成 使人物与虚 拟背景能够同步变化 从而实现两者天衣无缝的融合 以获得完美的合成画面 远程教育远程教育起源的两种观点起源的两种观点 1 起源于西方工业社会 丁兴富 起源于西方工业社会 丁兴富 论点论点 远程教育是教育工业化和技术化的产物 现 代工业的概念解释远程教育问题 以福特主义思潮解释远程教育的价值 2 起源于我国古代 谢新观 起源于我国古代 谢新观 孔子 有教无类 的理念和实践 开放和远程教育的萌 芽 汉代的私学 开放和远程教育的雏形 隋唐的科举制度 开放高等教育的先驱 宋元 明清的书院 远程教育的发展阶段远程教育的发展阶段 1 三阶段说 三代远程教育 19 世纪中期 20 世纪中期 函授教育传统印刷技术 邮政运输技术 早期的视听技术 20 世纪中期 80 年代末多种媒体教学的远程教育 单向传输为主的电子信息通信技术 20 世纪 90 年代初至今 开放灵活的远程学习 双向交互的电子信息通信技术 2 五阶段说 澳大利亚学者泰勒 函授模式 多种媒体模式 远程学习模式 灵活学习模式 智能灵活学习模式 远程教育发展新趋势远程教育发展新趋势 1 高等教育领域存在两种模式 远程教育 传统式教育模式并存 2 virtual university 3 在岗培训 4 教师的培训 5 教室的延伸 我国远程教育概况我国远程教育概况 早期发展 1 最早的远程教育出现于 1914 年 49 年至文革前 66 年 处于创建和起步阶段文革中的停顿 文革后由于弥补普通学校的不足而创建的各类远程教育受到空前欢迎 1980 年代后半段到 1994 年的稳定期 1994 年到 1999 年的调整期 1999 年 步入第三代远程教育 现代远程教育工程现代远程教育工程 几个工作 几个工作 CERNET 标准建设 高校远程教育试点 工程中的几个关键 工程中的几个关键 资源共享 数 图书馆 终身学习体系 传统函授教育改革 数字鸿沟问题 西部农村远程教育工程 数字图书馆数字图书馆 数字图书馆的含义很广 它不是简单的互联网上的图书馆主页 而是一整套 面向对象的 分布式的 平台无关的数字化资源的集合 数字图书馆包括数字图书馆包括所有数字形式的 图书馆资源 经过数字化转换的资料或本来就是以电子形式出版的资料 新出版的或经过 回溯性加工的资料 各类资源类型各种文件格式 digital Format 数字图书馆数字图书馆 Bit Library 的新技术的新技术 1 个性化信息检索的 Agent 技术技术 这项技术在很大程度上提高数字图书馆的信息检索能 力和用户需求信息贡献度 就其技术本质而言是将信息的主动权转交给用户 2 语义网格语义网格 数字图书馆的崭新平台 网格 Grid 作为继传统 Internet Web 之 后的第三个大浪潮 又称为第三代 Internet Internet 实现了计算机硬件的连通 Web 实 现网页的连通 网格则一直致力于实现互联网上所有资源包括计算资源 存储资源 通信 资源 软件资源 信息资源 仪器设备 人员等的全面连通 缺点 缺点 较少考虑用户差异 适应用户变化能力差 2 交互方式单一 检索精度与效率低 农远工程农远工程 根本目的 根本目的 为促进城乡优势资源共享 提高农村教育质量和效益 建设目标 建设目标 国家和省里要求所有乡镇以下的农村中小学 按 3 种模式建设 工程完成后 要覆盖 95 以上的农村中小学和 98 以上的学生 建设模式建设模式 模式一 教学光盘播放点 模式二 卫星教学收视点 模式三 计算机教室 远程教育的价值远程教育的价值 促进城乡教育一定程度的均衡发展着眼点主要不是农村中小学办学物物 质条件质条件的改变 而是教育教学信息教学信息的提供方式与信息质量提供方式与信息质量的改善 变革 远程教育的核心 是资源 第一第一是提供与时代同步的学生学习资源 第二第二是提供与时代同步的教师学习资源 第三第三 是以农村学校为基点 促进农村社区教育环境的改善 第四第四远教资源可以有效地扩大教师 的视野和提高教师的素质 改善校本教研质量 促进教与学质量的改观 第五第五远教资源可 以让农村的孩子尽可能充分的了解外面的信息 培养其信息意识和信息素养 使其具有现 代视野和创造能力的人 电声媒体与教学 电声媒体与教学 教育电声系统是将教育信息经电声技术进行加工处理和创作的一种现代 化教学媒体 现代教育电声系统的分类现代教育电声系统的分类 广播系统广播系统 有线广播 无线广播 节目制作系统节目制作系统 主 传声器方式 多声道合成方式 语言学习系统语言学习系统 听音型 听说型 听说对比型 视听型 扩声系统最基本的设备扩声系统最基本的设备 一般包括 功放 音箱 话筒 调音台 周边的声音处理设备等 声波定义声波定义 声音是一种波动现象 当声源 机械振动源 振动时 振动体对周围相邻媒 质产生扰动 而被扰动的媒质又对它外围相邻的媒质产生扰动 这种扰动的不断传递就是 声波产生于传播的基本原理 存在这声波的空间称为声场 声场 声场中能够传递上述扰动的媒 质称为声场媒质 声场媒质 2 声波的特性 声波的特性 1 声音的周期 频率 波长和声速 声音的周期 频率 波长和声速 周期周期 声源完成一次振动所需要的时间 记作 T 计量单位 S 频率频率 单位时间内完成振动 的次数 记作 f 计量单位为 Hz 波长波长 沿声波传播方向 振动 1 个周期所传播的距离 或在波形上相位相同的相邻两点距 离 记作 计量单位为 m 声速声速 指声波在媒质中的传播速度 C f 2 频带频带 频带也称为 频段 在扩声系统中 将人类耳朵能听到的声波频率为 20 20000Hz 频率划分为若干个区段 称为频带 每个频带均有其上限频率 f1 和下限频 率 f2 F f1 f2 Hz 称为频带带宽或带宽频带带宽或带宽 3 声功率 声强 声压 声功率 声强 声压 声功率声功率是声源在单位时间内发射出的总能量 用 W 表示 单位为瓦 W 声强声强 指声波在单位时间内作用在与其传递方向垂直的单位面积上的能量称声强 它的度量单位是瓦 平方米 声压声压指声压是指声波传播时介质中心的压强与无声波传播时的压强之差 4 分贝 分贝 用分贝来表达声学量值 所谓分贝是指两个相同的物理量 例 A1 和 A0 之比取以 10 为底 的对数并乘以 10 或 20 N 10lg A1 A0 分贝 符号为 dB 分贝 DB 评价声音强度 的单位 3 声波的反射 折射 衍射和扩散声波的反射 折射 衍射和扩散 1 声波的反射声波的反射 声波在同一介质中按一定方向传播 而在传播过程中遇到比波长大得 多的障碍物时就会反射产生虚声源即声像 声波的反射有两种情况 2 声波的折射 声波的折射 声波在传播的过程中 遇到不同介质的分接口时 除了反射外 还会 发生折射 从而改变声波的传播方向 3 声波的绕射 声波的绕射 声波传播过程中遇到有小孔的障碍物时 并不像光线那样直线传播 而是以小孔处质点作为新声源 改变原来的传播方向产生绕射 衍射衍射 而且 声音频率越 低 绕射现象越明显 1 人类听觉的基本特性人类听觉的基本特性 1 响度 响度 响度 又称声强或音量 它表示的是声音能量的强弱程度 主要取决于声波振幅的大 小 声音的响度一般用声压或声强来计量 声强级声强级 用对数尺度来表示声音强度的等级 其单位为贝尔 B 或分贝 dB 即 声强级 声压级声压级 sound pressure level SPL 是指某声压 P 与参考声压比值的对数 0 10log I I dB 0 P 10 为底 其单位亦为 B 或 dB 因声强与声压的平方成正比 故 20log P P 210log P P P10log P SPL dB 00 2 0 2 0dB 并不意味着没有声音并不意味着没有声音 而表示该声音的强度与参考声音的强度相等 而表示该声音的强度与参考声音的强度相等 响度是听觉的基础响度是听觉的基础 正常人听觉的强度范围为 0dB 140dB 也有人认为是 5dB 130dB 2 音高 音高 音高也称音调 表示人耳对声音调子高低的主观感受 3 音色 音色 音色又称音品 由声音波形的谐波频谱和包络决定 可闻声的频域特征可闻声的频域特征 一一 共振峰共振峰 在乐音中 决定的因素正是分量突出的谐波成分 即共振峰 共振峰的高度 位置和 数量决定着每种乐器的特色 5 可闻声的时域特征 可闻声的时域特征 一一 起振段起振段 起振段指声源激发发声体或空气柱使之克服静止张力或阻尼而开始振动 的时段 二二 稳态段稳态段 稳态段指起振后具有稳定鸣响的时段 三三 衰减段 衰减段 衰减段指振幅 开始减小直至停振的时段 6 人耳听觉的非线性掩蔽效应 人耳听觉的非线性掩蔽效应 当两个或两个以上的声音同时存在时 其中的一个声音在听觉上会掩盖另一个 或其它 的 声音 这种现象称为掩蔽效应 二二 噪声对纯音的掩蔽噪声对纯音的掩蔽 鸡尾酒会效应鸡尾酒会效应 Cock Tail Effect 就是在纷乱的酒会现场 人们照样能听出其中某 个人的声音来 人耳的这种功能是与人的心理需求有关 当人把注意力相对集中于某一说 话内容 而忽略或不去理会 不注意 掩蔽声的存在时 人耳在噪声中分辨信息的能力便大 大提高 对掩蔽效应的进一步研究还可得出以下一些结论 结论 1 低频声对高频声的掩蔽作用明显 反之 则作用较小 3 在时间上 掩蔽声越接近被掩蔽声时 掩蔽作用越大 且后掩蔽 掩蔽声在被掩蔽声之 后 比前掩蔽 掩蔽声在被掩蔽声之前 效应更为明显 4 单耳听觉的掩蔽效应大于双耳听觉 7 人耳听觉的延时效应与双耳效应 人耳听觉的延时效应与双耳效应 双耳效应双耳效应 不同方向上的声源会使两耳处产生不同的 但是特定的 声波状态 造成了 听觉的方位感和深度感 从而使人能由此判断声源的方向位置 双耳效应的基本原理双耳效应的基本原理是 如果声音来自听音者的正前方 此时由于声源到左 右耳的距离相等 从而声波到达左 右耳的时间差 相位差 音色差为零 此时感受出声音来自听音者的正前方 而不是偏向 某一侧 声音强弱不同时 可感受出声源与听音者之间的距离 二 立体声的听觉机理二 立体声的听觉机理 1 立体声的特点立体声的特点 与单声道相比 立体声有如下优点 优点 1 具有各声源的方位感和分布感 提高了信息的清晰度和可懂度 2 提高节目的临场感 层次感和透明度 2 听觉定位机理听觉定位机理 利用听觉器官对声源进行方位判断 同一声源到达两耳的距离不同 便产生了两耳刺激的时间差 强度差和位相差 3 声像定位声像定位 声像声像指听音者听感中所展现的各声部空间位置 并由此形成的声画面 声像定位声像定位指对乐器或人声的声像能够准确地进行定位甚至能清晰地确定声场的特征 目前立体声的声像定位主要依赖于双耳定位机理 哈斯效应 德 波埃效应 室内声场与音质室内声场与音质 室内声的组成组成 室内声音由直达声 前期反射声 后期混响声直达声 前期反射声 后期混响声构成 一般来说 当声音延时大于 50ms 时 人耳可以感觉出来 而对于后期众多叠加的反射声人耳无法区分 直达声直达声 室内听音者最先听到 第一反射声第一反射声 从最接近的反射面 地板 墙壁 天花板 等反射过来的声音 室内声场的基本特征室内声场的基本特征 如果室内声源辐射的连续稳定声波 室内各受音点接受到的声压值也是稳定的 声压 随声源距衰减没有室外明显 由于室形状的复杂性 声波在室内传播时 还会产生回声 聚焦 蛙鸣以及声染色等 特异声现象 由于室的周边对声的反射作用 室内声源停止发声后 室内声并不立即停止 而是继 续持续以段时间 这种声的残响现象通常称之为混响 室内声场的建立 稳定和衰减室内声场的建立 稳定和衰减 一个连续发声的声源在室内开始发声时 稳定声场并不立刻建立 是随时间逐步增长而达到 稳定状态 声源停止发声后 声场也不会立刻消失 而有一随时间逐渐衰减的过程 室内界面吸声量越小 声源停止后的衰减过程越慢 即混响时间越长 1 混响的定义 混响的定义 由于室的周边对声的反射作用 室内声源停止发声后 室内声并不立即停止 而是 继续持续以段时间 这种声的残响现象通常称之为混响 通常 我们定义 Lp 衰减 60 dB 的时间为混响时间混响时间 记为 T60 T60 Tb Ta 60 Lpa Lpb 2 混响时间的频率特性 由于室内各界材料和界面结构对不同频率声波的吸收系数不一样 因此 对不同频率的声 波 房间的混响时间也不一样 这一特性称为混响时间的频率特性 或称为 T60 频谱 室内音质设计的基本要求室内音质设计的基本要求 1 理想室内音质设计的基本要求 特点 无噪声干扰 语言用房 应追求声音的清晰 音乐用房 要求声音圆润 丰满和足够 的力度 立体声效果用房 追求立体感 空间感和临场感 整个声场应充分扩散 分 布均匀 没有回声 颤音 蛙鸣 嗡声 低频声染色 以及声聚焦等明显特异声缺陷 主要评价量及评价标准主要评价量及评价标准 室内噪声水平 最佳混响时间 混响时间的频率特性 混响感 前期反射声的时间序列与室内噪声水平 最佳混响时间 混响时间的频率特性 混响感 前期反射声的时间序列与 方向序列 声场扩散特性方向序列 声场扩散特性 室内噪声水平 室内噪声室内噪声包括由外界传入的噪声及室内设备噪声 1 最佳混响时间 现代演播室 录音室等声室 都要求有短而平直的混响时间 2 混响时间的频率特性 有两种可供选择的建议 混响时间的频率特性 有两种可供选择的建议 以平直为准 3 从低频至高频略呈逐渐加长的趋势混响感混响感是人对混响程度的主观感受 听觉比 混 响声声能密度 直达声声能密度 4 前期反射声的时间序列前期反射声的时间序列 第一反射声与直达声时间间隔约为 30ms 时 给听者以空间感 此间隔大于 50ms 时 且反射声强较大时 将形成回声 严重破坏听音效果 反射声衰减越慢 持续时间越长 声音越丰满 但明晰度降低 前期反射声的方向序列来自前方 声源同向 的近次反射声音能增加声音的亲切感 来自侧方的近次反射声音有形成围绕感的作用 5 声场扩散特性声场扩散特性 现代音响系统的构成现代音响系统的构成 话放话放 话筒放大器 也称为传声器 即我们平时说的话筒 话放是声电转换的换能器 通过 声波作用到电声元件上产生电压 再转为电能 任何一种拾音设备都可称为话放 话筒的分类 话筒的分类 按它转换能量的方式分类动圈话筒动圈话筒 电容话筒电容话筒 话筒指向性 话筒指向性 即话筒对不同的角度方向录入的声音大小心形指向 超心形指向 过心形指心形指向 超心形指向 过心形指 向全向形指向 向全向形指向 8 字形指向字形指向 压线器压线器 压缩与限制器的简称 压缩器压缩器 是一种随着输入信号电平增大而本身增益减少的放大器 限制器限制器 是一种放大器 输出电平到达一定值以后 不管输入电平怎样增加 其最大输出 电平保持恒定的放大器 该最大输出电平是可以根据需要调节的 一般地来讲 压缩器与 限制器多是结合在一起出现 有压缩功能的地方同时也就会有限制功能 均衡器 均衡器 是一种可以分别调节各种频率成分电信号放大量的电子设备 通过对各种不同频 率的电信号的调节来补偿扬声器和声场的缺陷 补偿和修饰各种声源及其它特殊作用 一 般调音台上的均衡器仅能对高频 中频 低频三段频率电信号分别进行调节 在通信系统 中 在系带系统中插入均衡器能够减小码间干扰的影响 功放功放 功率放大器简称功放 俗称 扩音机 是音响系统中最基本的设备 它的任务是把 来自信号源 专业音响系统中来自调音台 的微弱电信号进行放大以驱动扬声器发出声音 效果器 效果器 专用于产生各种效果的电子仪器 作用是改变原有声音的波形 调制或延迟声波 的相位 增强声波的偕波成分等一系列措施 产生各种特殊声效 给音色施加 effect 效 果 影响 许多乐器 合唱等都使用它 改变空间效果 激励器 激励器 一种谐波发生器 利用人的心理声学特性 对声音信号进行修饰和美化的声处理 设备 通过给声音增加高频谐波成分等多种方法 可以改善音质 音色 提高声音的穿透 力 增加声音的空间感 现代激励器不仅可以创造出高频谐波 而且还具有低频扩展和音 乐风格等功能 使低音效果更加完美 音乐更具表现力 无线话筒接收器 无线话筒接收器 无线话筒 是由若干部袖珍发射机和一部集中接收机组成 每部袖珍发 射 机各有一个互不相同的工作频率 集中接收机可以同时接收各部袖珍发射机发出的不同工 作频率的话音信号 它适应于舞台讲台等场合 调音台 调音台 又称调音控制台 它将多路输入信号进行放大 混合 分配 音质修饰和音响效 果加工 按信号出来方式可分为 模拟式调音台和数字式调音台 调音台信号流程分三个部分调音台信号流程分三个部分 信号输入部分 母线部分 信号输出部分 声源信号从话筒输入或从线路输入 经增益调节 进入均衡处理 作音质补偿 利用衰减 器 推子 进行混合比例调节 再通过声像调节 进入左右声道母线和编组母线 同时 在推子前后引出声信号 分别进入辅助母线 从母线出来的混合声信号 经过混合放大 大小幅度调节 隔离放在 送出相应的各种输出 另外 从辅助送出的声信号或外部设备 的信号 经过效果机处理或其他方面的处理后 从辅助返回端进入调音台 作大小调节和 声像调节后 与左右声道上的信号叠加 再一起送出 这便是声信号的整个流程 彩色电视摄像机彩色电视摄像机 电视信号形成原理 电视信号形成原理 电视的基本思想是将某处景物的图像在另一处的人眼中重现 图像重 现包含图像信息的获取转换 传输和再现等过程 产生视频信号的最主要的设备 它是一 种把景物的光影变成电信号的装置 电视摄像机的发展电视摄像机的发展 20 世纪 30 年代到 60 年代初 电子管时期 体积庞大 耗电多 笨重 且绝大多数为黑白 摄像机 图像质量不甚理想 20 世纪 60 年代初到 70 年代末 晶体管和集成电路时期 尺寸逐渐减小 图像质量进一步 提高 性能基本上达到了广播级的标准 并开始向小型化方面发展 20 世纪 60 年代初到 80 年代末 大规模集成电路时期 调整和控制基本实现了全自动化 向数字化和固体化方向发展 超小型便携式彩色摄像机在广播和专业领域获得了广泛的应 用 20 世纪 90 年代以后 数字和 CCD 摄像机时期 全面实现数字化 CCD 摄像机成为摄像机 的主流 电视摄像机的分类电视摄像机的分类 摄像器件类型分 真空管 固体 按用途 专业用途 家庭用途 广 播用途 特殊用途 按摄像器件数目分 单片 二片 三片 按摄像器件尺寸分 1 25in 1in 2 3in 1 2in 1 3in 1 4in 按功能 普通 摄录一体机 按使用场所 台式 便携式 按清晰度等级 标清 高清 高清摄像机 高清摄像机 可以拍摄高质量 高清晰影像 拍摄出来的画面可以达到 720 线逐行扫描方 式 分辨率 1280 720 或到达 1080 线隔行扫描方式 分辨率 1920 1080 的数码摄像 机 1080i 和 720p 都是在国际上认可的数字高清晰度电视标准 其中字母 i 代表隔行扫描 字母 P 代表逐行扫描 而 1080 720 则代表垂直方向所能达到 的分辨率 1080P 是目前最高规格的家用高清信号格式 数字高清晰度电视 就是指在拍摄 编辑 制作 播出 传输 接收等一系列电视信号的 播出和接收全过程都使用数字技术 数字高清晰度电视是数字电视 DTV 标准中最高级的一 种 简称为 HDTV 三片三片 CCD 摄像机的组成摄像机的组成 光学系统 变焦镜头 分色棱镜 滤色片 摄像管系统 CCD 和 CCD 驱动器 视频处理系统 视频信号放大与处理电路 编码器 同步信号发生器 摄像机参数 有效像素数摄像机参数 有效像素数 真正参与感光成像的像素值 最高像素最高像素 感光器件的真实像素 摄像机传感器尺寸摄像机传感器尺寸 什么是 1 4 传感器对角线长度与 1 英寸长度的比值 需要注意的是 这里的 1 英寸并不是工业上的 25 4mm 而是光学标准的 16mm 对角线的长度 直接可 以反映出传感器尺寸的大小 传感器尺寸越大 感光面积越大 对原始画面的还原度也就越高 画质也就越好传感器尺寸越大 感光面积越大 对原始画面的还原度也就越高 画质也就越好 数码变焦 数码变焦 通过相机 摄像机中的处理器 把图片中的每个像素点放大 从而达到变焦的效 果 看上去好像是远处的景物被拉近了 实际上只是图片被放大了而已 数码变焦等同于后期单纯地放大图像 因为像素总值不变 所以被放大的图像会很模糊 光学变焦光学变焦 通过镜头结构的调整 在传感器上放大被摄物体 是实实在在的变焦 光学变焦光学变焦倍数越高 画面越容易抖 光学变焦越大 画面质量损失得也越大 三基色 三基色 适当的选择三种基色 将他们按不同比例进行混合 就可以引起各种不同的彩色 感觉 反之 自然界绝大多数的色光也能被分解为三种基色的单色光 三基色必须是相互 独立的 即其中任何一种基色都不能由其它两种基色混合得到 混合色的色调和饱和度由 三基色的混合比例决定 混合色的亮度是三基色亮度之和 彩色的这种分解 合成机理称 为三基色原理 在彩色电视技术中 选用红 绿 蓝三种基色混合配出各种颜色 在电视系统中 用摄像器件实现光电转换 CCD 电荷耦合器件 是一种半导体装置 是一种能够把光学影像转化为数字信号的固态 电子器件 CCD 以电荷的多少代表图像信号的亮暗 以时钟信号控制代替电子束扫描 实 现图像信号的摄取 传输和输出 CCD 器件的结构器件的结构 CCD 基本组成成分是 MOS 光敏元列阵和读出移位寄存器 MOS 光敏元的结构 它是在半 导体 P 型硅 基片上形成一种氧化物 如二氧化硅 在氧化物上再沉积一层金属电极 以此 形成一个金属 氧化物 半导体结构元 MOS CCD 器件电荷的产生器件电荷的产生 若在电极上加一个正电压 它所形成的电场穿过 SiO2 薄层 排斥 P 型硅中的多数载流子 空穴 在电极下构成一个电荷耗尽区 而在 SiO2 Si 界面上得到一个可以存储少数载流 子的势阱 所加电压越大 势阱越深 光照越强 电子空穴对越多 势阱中集中的电子越 多 CCD 器件的光电转换和电荷存储器件的光电转换和电荷存储 光可通过透明电极在硅晶体内激发出电子 空穴对 在耗尽区的电场作用下 空穴流入 P 型衬底 电子被收集到由 MOS 栅极形成的势阱中 即形成电荷包 势阱中所捕获的电荷数 目与该处的光照强弱成正比 光越强 相对应的势阱所捕获的电子数越多 CCD 器件电荷的转移器件电荷的转移 CCD 由许多 MOS 电容器组成 每 N 个电容器为一组 每个电容器的电极分别与 N 个相位 不同的时钟脉冲电压 V1 V2 Vn 相连 V1 V2 Vn 的相位关系如图所示 根据 N 的数目 不同 通常有三相时钟驱动 二相时钟驱动和四相时钟驱动等 其都是依靠相应的时钟脉 冲序列控制电压高低来实现 CCD 器件电荷的输出器件电荷的输出 每个像素下面势阱内的电荷包转移后 需顺序向外电路输出 并转换成电流信号或电压信 号 再由外电路放大或处理 CCD 摄像器件摄像器件 用于摄像的光电转换器 必须能够同时接收一幅完整的光像 因此就不只是接收光像中排 在一条线上的列像点 而是二维阵列 即面阵 面阵 CCD 器件按信号电荷的传输方式可分 为 帧间转移型 FT 摄像器件 行间转移型 IT 摄像器件 帧 行转移型 FIT 摄像 器件 帧间转移型 帧间转移型 FT 摄像器件工作原理 摄像器件工作原理 场正程期间 感光区形成以电荷包形式存在的电子图像 场逆程期间 全部电荷从该光区 转移到存储区 下一场正程期间 感光区产生新的电子图像 存储区将上一场的电荷包逐 行转移到水平移位寄存器中 帧间转移型 帧间转移型 FT 摄像器件特点 摄像器件