彩电原理第1章

1、 木偶木偶 电视摄像机 （光电转换） 景物 处理设备传输信道 接收设备 电视显示器 （电光转换）观看者 780nm（红）红）380nm（紫）紫）无无线线电电波波红红外外线线紫紫外外线线X射射线线射射线线1 10 05 51 10 01 10 01 10 01 15 51 10 02 20 01 10 02 25 53 31 10 03 33 31 10 0- -2 23 31 10 0- -7 73 31 10 0- -1 12 23 31 10 0- -1 17 7频频率率( (H Hz z) )波波长长( (m m) )可见光可见光C 玻璃棱镜玻璃棱镜太阳光太阳光偏转角小偏转角小偏转角大偏

2、转角大白色屏幕白色屏幕 (照明体不一定直接有光源产生，同光源也不一定能复现某个照明体)。D65是一个典型的照明体，它是太阳光与天空散射光混合形成的自然照明，其相对光谱分布经测定后已标准化，但是用人工方法至今还不能获得满意的模拟。 1.2 人眼的视觉特性近视眼近视眼水晶体凸水晶体凸 1.光谱光视效率光的度量是指用人眼的视觉度量光。视觉效应是由可见光刺激人眼引起的。如果光的辐射功率相同而波长不同，则引起的视觉效果也不同，不仅颜色感觉不同，而且亮度感觉也不同。在产生相同亮度（标准观察者的标准亮度）感觉的情况下，测出各种波长光的辐射功率光的辐射功率()()，则：光谱光视效能光谱光视效能：K()K()=

3、 = 1 /1 /()()用来衡量视觉对波长为的光的敏感程度。 显然绿光时显然绿光时=1相 对 视 敏 度4004005005006006007007000.20.20.40.40.60.60.80.81.01.0/nm/nm 明视觉暗视觉 vv I = dd ( )vmeKV (1) 为了描述辐射通量引起的视觉强度，引入一为了描述辐射通量引起的视觉强度，引入一个新的物理量个新的物理量光通量。（光功率）光通量。（光功率）辐射功率为辐射功率为 e光通量为光通量为 V 光通量的单位为流明（光通量的单位为流明（lumen，记做记做lm）而辐射通量的单位则为而辐射通量的单位则为W（瓦）瓦）555nm绿

4、光，绿光，1 W = 683 lm Km常数常数=683lm/W，V()查表查表最大光视效能最大光视效能 光的多少决定光的多少决定光的波长决定光的波长决定掺白程度掺白程度决定决定 HSL彩色模型越纯净越纯净最淡最淡无色无色最暗最暗最亮最亮 视差，就是从有一定距离的两个点上观察同一个目标所产生的方向差异。从目标看两个点之间的夹角，叫做这两个点的视差，两点之间的距离称作基线。 眼睛的集合。要看清楚一个物体，双眼就要发生内转，这样才能容相。这个过程就是辐辏。也就是集合。 max/minCLL 2002200 -24-18-12-606121824123456 M条纹条纹Dd H1()6018057.

5、360()=34381=dDddDD分分分辨力 M条纹条纹Dd H 人眼对彩色细节的分辨力远比对黑白细节的分辨力低。彩色电视系统传送彩色图像时，细节部分只传送黑白 图像。大面积着色原理 3.彩色色调分辨力人眼对不同波长的光有不同的色调感觉。人眼能分辨出色调差别的最小波长变化称为色调分 辨阈，色调分辨力与色调分辨阈成反比。色调分辨力随波长变化而改变，480640 nm 区间色光的色调分辨力较高。饱和度变小时，人眼的色调分辨力下降。亮度太大或太小时，人眼的色调分辨力下降。 l当有光脉冲刺激人眼时，视觉的建立和消失都需要一定的过程，光源消失以后，景物影像会在视觉中保留一段时间，称为视觉惰性。l视觉暂

6、留时间在 0.050.2秒lgcmfaLb 若电视画面间歇性重复呈现，只要重复频率为50Hz左右，视觉上就有很好的连续画面的感觉。不引起闪烁感觉的光脉冲最低重复频率称为临界闪烁频率。 30HZ50HZ闪烁演示闪烁演示 1.3 三基色原理与色度图 黄（吸蓝）黄（吸蓝）品（吸绿）品（吸绿）青（吸红）青（吸红） 青Cyan 紫紫Maroon黄黄Yellow蓝光照在黄布上，全吸收，呈白色蓝光照在黄布上，全吸收，呈白色 观观察察者者待配彩色待配彩色视场视场光亮调节光亮调节三三基基色色光光源源R RG GB B 1.3.2 RGB色度系统 ( )( ), ( )rgb， ( )( ) R( ) G( )

7、BFrgb 该单色光颜色方程： 光波合成：合成后的光波合成：合成后的波长频率都变化波长频率都变化780380( )( )eRrd780380( )( )eGgd780380( )( )eBbd1()()NieiiRr 1()()NieiiGg 1()()NieiiBb R的色度坐标（1，0，0）G的色度坐标（0，1，0）B的色度坐标（0，0，1）E白的色度坐标（1/3，1/3，1/3）以R、 G、 B为顶点的三角形称为彩色三角形由谱色光的色度坐标连成的舌形曲线称为谱色轨迹，实色都在谱色轨迹内坐标越靠近谱色轨迹饱和度越高，越靠近E白饱和度越低三基色三基色配色配色 RGB品品黄黄青青rgbE白白F

8、 0.41850.09120.00090.1580.25240.00250.08280.01570.1786XRYGZB 代入代入Y坐标坐标代入代入m2得得坐标轴关系坐标轴关系2.76891.75181.13021.00004.59070.06010.00000.05655.5943XRYGZB2.76891.75181.13021.00004.59070.06010.00000.05655.5943xrygzb 两种色度系统中光谱三刺激值的关系：将将X,Y,Z代入得代入得系数关系系数关系 y的曲线与明视觉完全一致，这是因为在XYZ色度系统中Y代表亮度。 CIE标准光源黑体轨迹 A光源钨丝灯(

9、白炽灯)2800K C光源白天的自然光6770K D65光源白天的平均光照6500K E白光源理想的等能白光,与5500K的白光相近 用于大致确定彩色坐标 1.4 彩色的重现 NTSC彩色电视系统以C白为标准白光PAL彩色电视系统以D65为标准白光 1、显像三基色的三刺激值根据显像三基色的色度坐标求色模m显像三基色各为1个单位时，配出1 lm的C白：1Re+1Ge+1Be=Fc白白 (1lm)Re、Ge、Be分别表示显像三基色单位量1Re=1 x1X+y1Y+z1Z1Ge=2 x2X+y2Y+z2Z1Be=3 x3X+y3Y+z3Z 1 x1+ 2 x2+ 3 x3 X +1 y1+ 2 y2

10、+ 3 y3 Y+1 z1+ 2 z2+ 3 z3 Z = 1Re +1Ge+ 1Be = Fc白白（1lm）mc xcX+ ycY+ zcZ =Fc白白 (1lm) mc yc 1，mc 1 yc 0.9810X+ 1.0000Y+1.1835Z =Fc白白 (1lm)m1=0.9060，m2 =0.8286，m3 =1.4320 显像三基色与XYZ的矩阵表示 为：Re 0.607 0.299 0.000 XGe 0.174 0.587 0.066 YBe 0.200 0.114 1.116 Z逆矩阵表示 为：X 1.910 -0.985 0.058 ReY -0.532 1.999 -0.

11、118 GeZ -0.288 -0.028 0.897 Be Fe= ReRe+GeGe+BeBeFe= XX+YY+ZZ1.9100.5320.2880.9851.9990.0280.0580.1180.879eeeNTSCeNTSCRXXGYAYBZZ 10.6070.1740.2000.2990.5870.1140.0000.0661.116NTSCeeeeeeeNTSCNTSCXRRYAGGZBB 3.06341.39340.47580.96931.87600.04160.06790.22881.0691eeePALePALRXXGYAYBZZ 10.4300.3420.1780.2220.7070.0710.0200.1300.939PALeeeee