《电视原理与数字电视》-13学时彩色的基本概念

42316422532.3彩色的基本概念2.3.1彩色基本要素2.3.2三基色原理2.3.3亮度方程2.4彩色电视制式2.4.1兼容传送方式2.4.2三种模拟电视制式2.3彩色的基本概念2.3.1彩色基本要素2.3.2三基色原理2.3.3亮度方程2.4彩色电视制式2.4.1兼容传送方式2.4.2三种模拟电视制式复习射频电视信号测试1、画出射频电视信号的频谱2、四个频点之间的关系3、举例计算可见光：是一种频率很高的电磁波。波长在380～780nm，频率f=1015Hz左右。（在整个电磁波占频带很窄）

(1nm纳米=10-6m)可见光特性：颜色由波长确定。彩色和光密不可分黑白图像表示其特性的三个基本要素是：亮度、对比度和灰度。亮度是指人眼所感觉光的背景明暗程度；比度是指图像最大亮度与最小亮度之比；灰度是指图像黑白亮度的层次。，图像从最亮到最暗的亮度层次越多，图像就越清晰，通常接收机7～8级能显示明暗清晰的图像。2.3.1彩色基本要素彩色图像表示其特性的三要素是：亮度、色调和色饱和度。亮度（与黑白一样）是指光的明暗程度，即光线的强弱，与光功率有关。色调是指光的颜色，即彩色的光谱成分不同的波长颜色不同，与光的波长有关。色饱和度是指光的深浅程度，即掺入的白光越多，光越浅，色饱和度越低，与掺入白光的多少关。2.3.1彩色基本要素彩色三要素：度量物体颜色用三种物理量。

亮度：光的明暗程度与光功率有关。即光线的强弱。

色调：光的颜色。与光的波长有关。即彩色的光谱成分不同的波长颜色不同。

色饱和度：光的深浅程度。与掺入白光的多少关。即掺入的白光越多，光越浅，色饱和度越低。白光色饱和度：0（全是白光）纯色光色饱和度：100%（未掺入白光）

白光与纯色光混合：50%（掺入一半的白光）色度=色调+色饱和度=彩色对比度2.3.1彩色基本要素

1.三基色原理(1)三基色必须是相互独立的产生。即其中任一种基色都不能由另外两种基色混合而得到。

(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。

2.3.2三基色原理电视取红（R）、绿（G）、蓝（B）作为三基色。

R、G、B合成分解大多数彩色绿黄青红绿蓝品红红黄绿青蓝紫彩色画面的分解重现的镶嵌混合图像R电子束轰击发红光的荧光粉G电子束轰击发绿光的荧光粉B电子束轰击发兰光的荧光粉彩色图像的分解与重现信号传输和处理电路镜头景物图像R摄像管G摄像管B摄像管分色棱镜R管靶面光像G管靶面光像B管靶面光像EREGEBE'RE'BE'G彩色显像管荧光粉

彩色混色分为两种

相加混色：彩色光的混色。彩色电视相加混色。相减混色：彩色颜料的混色。绘画打印机混色2.混色方法表示颜色的模型有很多，如用于显示设备的RGB模型，用于印刷的CMYK模型等。

相加、相减颜色模型图2CMY相减混色模型彩色颜料的混色。绘画打印机混色青色(C)、洋红(M)和黄色(Y)图1RGB相加混色模型彩色光的混色。彩色电视相加混色。绿黄青红绿蓝品红红黄绿青蓝紫红+绿=黄红+蓝=紫（品）绿+蓝=青红+绿+蓝=白相加混色规律

电视图像是采用的光合成，即相加混色，相加混色主要有三种方法：1)空间混色法将三种基色光在同一平面的对应位置充分靠近，只要三个基色光点足够小且充分近，人眼在离开一定距离处将会感到是三种基色光混合后所具有的颜色。这种空间混色的方法是同时制彩色电视的基础。

2)时间混色法利用人眼的视觉惰性，顺序地让三种基色光出现在同一表面的同一处，当相隔的时间间隔足够小时，人眼会感到这三种基色光是同时出现的，具有三种基色相加后所得颜色的效果。这种相加混色方法是顺序制彩色电视的基础。3)生理混色法人的两眼同时分别观看不同颜色的同一彩色景像时，使之同时获得两种彩色印象，两种彩色印象在大脑中产生相加混色的效果。白：R=G=B=1黄：（红+绿）：R=1，G=1，B=0青：（绿+蓝）：R=0，G=1，B=1绿：R=0，G=1，B=0品：（红+蓝）：R=1，G=0，B=1红：R=1，G=0，B=0蓝：R=0，G=0，B=1黑：R=0，G=0，B=03．三基色与标准彩条信号彩色图像的重现缺失何种颜色偏青：缺红缺失何种颜色缺失何种颜色偏黄：缺蓝偏紫：缺绿模拟视频信号的图像和波形标准彩条信号

标准彩条信号波形

电视图像信号电视图像信号波形模拟和数字信号的特点

模拟信号的数字处理电路视频信号的特点和数字处理13彩色光的明暗程度，即彩色光的亮度是与彩色光的颜色有关的。一般我们可以感到，当彩色光中绿色较多时，光线比较明亮，而当蓝色较多时，光线比较暗，这说明彩色光的明暗与光的成分是有关得。描述三基色与亮度关系的方程，称为亮度方程。2.3.3亮度方程Y=0.30R+0.59G+0.11BY：混合光的亮度亮度方程：彩色光的亮度与三基色的关系总亮度Y=100%的白光

绿光亮度=59%

红光亮度=30%既：蓝光亮度=11%Y=0.30R+0.59G+0.11BY：混合光的亮度

R、G、B：表示三基色光强度当R=G=B时，Y为白光：

R=G=B=1：白光的亮度最大Y=1为白色。

R=G=B<1：白光的亮度小Y<1，为灰色。

R=G=B=0：白光的亮度为0Y=0，为黑色。当R、G、B取值不同时，混合色颜色不同，Y为该颜色的亮度。

亮度方程2.4彩色电视制式2.4.1兼容传送方式2.4.2三种模拟电视制式兼容:

彩色和黑白电视能互相收看。即黑白电视机收看彩色节目，呈黑白。

彩色电视机收看黑白节目，呈黑白。

兼容满足以下条件：

1）彩色信号必须包含亮度信号Y和色度信号F2）彩色信号频带和黑白信号频带一致为6MHz。

3）高频调制、扫描方式和同步方式一致。

4）尽量减少亮度Y和色度F信号的相互干扰。

2.4.1兼容制式传送方式2.4.2三种电视制式

目前世界上模拟彩色电视制式有三种：NTSC制、PAL制SECAM制，都是采用兼容式传送方式。NTSC(NationalTelevisionSystemsCommittee)彩色电视制是1952年美国国家电视标准委员会定义的彩色电视广播标准，称为正交平衡调幅制。这种电视制式是世界上第一个彩色电视制式，优点是制式电路比较简单，成本低。缺点是：存在相位失真敏感的问题，即如果电路中色度信号相位有失真，对图像影响较大。美国、加拿大等大部分西半球国家，以及日本、韩国、菲律宾和中国台湾采用这种制式。1．NTSC制式由于NTSC制存在相位敏感造成彩色失真的缺点，因此德国(当时的西德)于1962年制定了PAL(Phase-AlternativeLine)制彩色电视广播标准，称为逐行倒相正交平衡调幅制。1967年西德、英国首次使用这种制式，它的最大特点是克服了NTSC制的相位失真敏感问题，但接收机较NTSC制的接收电路复杂一些。德国、英国等一些西欧国家，以及中国、朝鲜等国家采用这种制式。2．PAL制式

法国制定了SECAM(法文：SequentialColeurAvecMemoire)彩色电视广播标准，称为顺序传送彩色与存储制。1966年法国首次使用，这种制式与前两种不同的是，两个色差不是同时传送，而是进行行轮流交换传送，两个色差分别对两个不同的副载波进行调频，然后将两个调频行波行轮换插入亮度信号频谱的高端。由于这种制式采用顺序传送图像，接收机比较复杂，图像质量比前两种差，并没有得到推广。目前法国、苏联及东欧国家采用这种制式。3．SECAM制式2.4.2三种电视制式三种兼容制电视制式比较，相同点是彩色图像都传送亮度Y、红差R—Y、绿差B—Y三种信号，而不同点在于色差调制副载波的方法不同。所以，电视接收机电路也不同，不同制式的电视接收机是不能互相收看的。但目前，广泛流行了全制式电视接收机，在电视机内部设计有制式转换电路。

2.4.2三种电视制式在数字电视的发展过程中，也会遇到不同的传输标准的问题。目前已有美国