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文檔簡介

1、 廣播電視技術(shù)基礎(chǔ)目錄視覺特性三基色原理彩色電視的組成及基本原理視覺特性一、光的特性光是人類眼睛所能觀察到的一種電磁輻射,電磁波的可見光譜范圍為380-780nm.光具有波粒二象性。什么是波粒二象性?波粒二象性(wave-particle duality)是指某物質(zhì)同時具備波的特質(zhì)及粒子的特質(zhì)。波粒二象性是量子力學中的一個重要概念。在經(jīng)典力學中,研究對象總是被明確區(qū)分為兩類:波和粒子。前者的典型例子是光,后者則組成了我們常說的“物質(zhì)”。1905年,愛因斯坦提出了光電效應(yīng)的光量子解釋,人們開始意識到光波同時具有波和粒子的雙重性質(zhì)。1924年,德布羅意提出“物質(zhì)波”假說,認為和光一樣,一切物質(zhì)都具

2、有波粒二象性。根據(jù)這一假說,電子也會具有干涉和衍射等波動現(xiàn)象,這被后來的電子衍射試驗所證實。隨著波長的縮短(或頻率的升高),光呈現(xiàn)出紅、橙、黃、綠、青、藍、紫等顏色, 如圖所示富有創(chuàng)造性的攝影家們常說,對光的認識是攝影家藝術(shù)才能中最重要的組成部分。光本身是以多種不同的形式表現(xiàn),攝影家可以從中選擇最合適的形式來達到特殊的目的。光的這些形式是可以控制的,它們可以被用來在照片上明確地表現(xiàn)特定的被攝體的特性、概念和情緒。光的種類單色光所謂的“單色光”是指白光或太陽光經(jīng)三菱鏡折射所分離出光譜色光-紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫等七個顏色,因為這種被分解的色光,即使再一次通過三菱鏡也不會再分解為其他的色光,所

3、以將這種不能再分解的色光叫做單色光。波長與顏色的關(guān)系波長(nm) 顏色380-430 紫430-470 藍470-500 青500-560 綠560590 黃590620 橙620-780 紅顏色和波長不是單值關(guān)系,具有一定的色域;單色光的顏色是連續(xù)的,且色感還隨光的強度而變化;表中波長界限是不嚴格的;自然界很少看見單色光。復合光包含兩種及以上波長成分的光。復合光作用于人眼,呈現(xiàn)混合色。事實上我們能看見的光大多數(shù)都是復合光。太陽光、白熾燈光和熒光燈光都是復合光,只有激光或者同步輻射,或者原子光譜等等才是單色光?;鸸庖彩菑秃瞎?。人眼的視覺特性亮度視覺色度視覺對黑白圖像細節(jié)的分辨率對彩色圖像細節(jié)

4、的分辨率視覺惰性三基色原理三基色原理是指自然界常見的多數(shù)彩色都可以用三種相互獨立的基色按不同比例形成,同樣絕大多數(shù)單色光也可以分解成紅綠藍三種色光。這是色度學的最基本原理,即三基色原理。 三基色三基色是指紅,綠,藍三色,人眼對紅、綠藍最為敏感,大多數(shù)的顏色可以通過紅、綠、藍三色按照不同的比例合成產(chǎn)生。 在彩色電視中,經(jīng)過適當?shù)剡x擇,確定以紅、綠、藍為三基色,就可以合成出自然界常見的多數(shù)彩色白光通過棱鏡后被分解成多種顏色逐漸過渡的色譜,色依次為紅、橙、黃、綠、青、藍、紫,這就是可見光譜。其中人眼對紅、綠、藍最為敏感,人的眼睛就像一個三色接收器的體系,大多數(shù)的顏色可以通過紅、綠、藍三色按照不同的比

5、例合成產(chǎn)生。 紅綠藍三基色按照不同的比例相加合成混色稱為相加混色,除了相加混色法之外還有相減混色法。 混色相加混色紅綠藍三基色按照不同的比例相加合成混色稱為 相加混色。紅色+綠色=黃色 綠色+藍色=青色 紅色+藍色=品紅 紅色+綠色+藍色=白色 紅綠藍青品紅黃黃色、青色、品紅都是由兩種及色相混合而成,所以它們又稱相加二次色。另外: 紅色+青色=白色 藍色+黃色=白色綠色+品紅=白色 所以青色、黃色、品紅分別又是紅色、藍色、綠色的補色。相加混色的類型(1)空間混色(2)時間混色(3)生理混色相減混色相減混色就是以吸收三基色比例不同而形成不同的顏色。 所以又把青色、品紅、黃色稱為顏料三基色。在顏料

6、三基色中,紅綠藍三色被稱為相減二次色或顏料二次色。在相減二次色中有: (青色+黃色+品紅)=白色-紅色-藍色-綠色=黑色 由: 白色-紅色=青色 白色-綠色=品紅 白色-藍色=黃色 ( 紅色+青色=白色 ) (綠色+品紅=白色) (藍色+黃色=白色)用以上的相加混色三基色所表示的顏色模式稱為RGB模式,而用相減混色三基色原理所表示的顏色模式稱為CMYK模式,它們廣泛運用于繪畫和印刷領(lǐng)域。 RGB模式是繪圖軟件最常用的一種顏色模式,在這種模式下,處理圖像比較方便,而且,RGB存儲的圖像要比CMYK圖像要小,可以節(jié)省內(nèi)存和空間。 CMYK模式是一種顏料模式,所以它屬于印刷模式,但本質(zhì)上與RGB模式

7、沒有區(qū)別,只是產(chǎn)生顏色的方式不同 用例顯示器采用RGB模式,就是因為顯示器是電子光束轟擊熒光屏上的熒光材料發(fā)出亮光從而產(chǎn)生顏色。當沒有光的時候為黑色,光線加到最大時為白色。而打印機呢?它的油墨不會自己發(fā)出光線。因而只有采用吸收特定光波而反射其它光的顏色,所以需要用減色法來解決。電視機的彩色編碼正用到了該原理。電視的發(fā)展史一、電視的出現(xiàn) 1880年,法國人萊布朗克提出使一個鏡面在兩個不同軸線上以不同速度振動,形成往返直線掃描,從而對圖像進行分解和再現(xiàn)。 1883年,德國人尼普科夫提出了圓盤掃描法; 1897年,德國的布勞恩發(fā)明陰極射線管以顯示快速變化的電信號; 1904年,英國人貝爾威爾和德國人

8、柯隆發(fā)明了一次電傳一張照片的電視技術(shù),每傳一張照片需要10分鐘。 1923年,俄裔美國科學家茲沃里金申請到光電顯像管、電視發(fā)射器及電視接收器的專利,他首次采用全面性的“電子電視”發(fā)收系統(tǒng),成為現(xiàn)代電視技術(shù)的先驅(qū)。電子技術(shù)在電視上的應(yīng)用,使電視開始走出實驗室,進入公眾生活之中。 1924年,英國和德國科學家?guī)缀跬瑫r運用機械掃描方式成功地傳出了靜止圖像。但有線機械電視傳播的距離和范圍非常有限,圖像也相當粗糙。彩色電視的組成 我國彩色電視機采用超外差內(nèi)載波式接收技術(shù)。超外差是指天線接收到的射頻電視信號,經(jīng)高頻放大后與本機產(chǎn)生的本振信號進行混頻,得到固定的中頻信號。 內(nèi)載波式是指利用圖像中頻信號和伴音

9、中頻信號在通過檢波級時,由于差拍產(chǎn)生第二伴音中頻信號的內(nèi)差方式。彩色電視機基本組成包括公共通道、伴音通道、亮度通道、色度解碼系統(tǒng)、顯像系統(tǒng)、掃描系統(tǒng)、電源系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等幾大部分。 彩色電視機的基組成框圖 彩色電視機的電路主要由公共通道、伴音通道、彩色解碼電路、視頻放大、掃描電路和開關(guān)電源組成,如圖2-4所示。電視機各部分組成和原理 公共通道:包括高頻調(diào)諧器、圖像中放電路、同步檢波器等電路,作用是對射頻電視信號進行選頻、放大、變頻、檢波等處理得到視頻全電視信號和伴音第二中頻信號伴音通道:主要由伴音中放電路、鑒頻電路、輸出電路、揚聲器等組成,作用是將伴音第二中頻信號進行放大、鑒頻、功率放大后,形

10、成音頻信號推動揚聲器重現(xiàn)聲音信息。,色度解碼系統(tǒng):主要由4.43MHz濾波器、色度信號處理電路、彩色副載波恢復電路、矩陣電路等組成,作用是從圖像視頻信號中分離出色度信號和色同步信號,經(jīng)處理后得到(R Y)、(BY)、(GY)三個色差信號。亮度通道:主要由4.43MHz陷波器、亮度信號處理電路等組成,作用是從圖像視頻信號中分離出亮度信號,然后進行放大、校正、延遲、直流恢復等處理,形成黑白圖像的基本信號。 顯像系統(tǒng):作用是將三個色差信號和亮度信號混合后形成R、G、B三基色信號,送入彩色顯像管重現(xiàn)圖像信息。 掃描系統(tǒng):包括同分離電路、場掃描電路、行掃描電路等,作用是通過行、場掃描電路向行、場偏轉(zhuǎn)線圈

11、提供幅度足夠、線性良好的鋸齒波輸出電流,使CRT完成電子掃描形成光柵。電源系統(tǒng):功能就是向整機提供符合要求的各種電源,它主要由開關(guān)穩(wěn)壓電源、行FBT兩部分組成。控制系統(tǒng):主要由微電腦控制器(CPU)、遙控電路等組成,作用是以微電腦為核心,實現(xiàn)對整機各部分正常工作的自動控制,并提供顯示信號以方便觀看者的調(diào)控。 二、彩色電視機的基本電路結(jié)構(gòu) 1彩色電視機與黑白電視機電路結(jié)構(gòu)的異同彩色電視是在黑白電視的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,在電路結(jié)構(gòu)上,彩色電視機與黑白電視機有相同的部分,也有差別較大的部分,此外,彩色電視機還有其獨特的電路部分。 基本相同的電路在彩色電視機中,圖像通道、伴音通道和行場掃描電路在電路結(jié)構(gòu)

12、上與黑白電視機基本相同,并且其工作過程和信號流程也相同,見表2-7所示。 表2-7 彩色電視機與黑白電視機基本相同部分的電路 差別較大的電路 差別較大的電路是指在彩色電視機和黑白電視機中都具有,但是它們的結(jié)構(gòu)和性能要求差別又較大的電路。差別較大的電路包括高頻調(diào)諧器、顯像管及末級視放電路、穩(wěn)壓電源這三部分,見表2-8所示。 表2-8 彩色電視機與黑白電視機差別較大的電路彩色電視機與黑白電視機主要異同1、彩色電視機采用同步檢波,黑白采用包絡(luò)檢波。2、彩色電視機比黑白多一個色度通道。3、彩色電視機中亮度信號、色度信號送往顯象管之前必須恢復直流分量。4、彩色電視機的技術(shù)指標比黑白更嚴格。5、彩色電視機細節(jié)清晰度不如黑白。6、彩色電視機的偏轉(zhuǎn)功率比同尺寸的黑白大7、彩色電視機設(shè)有X射線保護電路,黑白沒有。信號處理與傳輸通道攝像端光電轉(zhuǎn)換顯像端電光轉(zhuǎn)換圖像電信號圖像電信號RL重現(xiàn)圖像景物顯像管鏡頭攝像管圖像的攝取與重現(xiàn)原理圖像的攝取與重現(xiàn)是根據(jù)光和電的轉(zhuǎn)換而實現(xiàn)。光電導攝像管的結(jié)構(gòu) 、鏡頭:使景物成像在靶表面上。、光電轉(zhuǎn)換部分:透明導電極、金屬靶環(huán)、光電導靶、電子槍:燈絲、陰極、柵極、加速極、聚焦極、網(wǎng)電極、校正線圈:無偏轉(zhuǎn)磁場時,使電子束落在靶中心。偏轉(zhuǎn)線圈

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