第一彩色電視色學(xué)基礎(chǔ)演示文稿

第一彩色電視色度學(xué)基礎(chǔ)演示文稿當(dāng)前1頁(yè)，總共66頁(yè)。優(yōu)選第一彩色電視色度學(xué)基礎(chǔ)當(dāng)前2頁(yè)，總共66頁(yè)。

前言一、電視技術(shù)是20世紀(jì)人類最偉大的發(fā)明之一二、電視技術(shù)發(fā)展歷程三、我國(guó)電視事業(yè)的發(fā)展

當(dāng)前3頁(yè)，總共66頁(yè)。一、電視技術(shù)是20世紀(jì)人類最偉大的發(fā)明之一1.電視是人類進(jìn)行信息傳播變革中影響最大的研究成果2.電視技術(shù)是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)最先進(jìn)研究成果的集合體：

現(xiàn)代電視技術(shù)集電子學(xué)、大規(guī)模集成電路、光學(xué)、電磁學(xué)、材料科學(xué)、衛(wèi)星技術(shù)、數(shù)字信號(hào)處理、色度學(xué)、人類視覺(jué)科學(xué)等多學(xué)科成果于一身的綜合性技術(shù)當(dāng)前4頁(yè)，總共66頁(yè)。二、電視技術(shù)發(fā)展歷程

1．電視的誕生

1883年圣誕節(jié)（一說(shuō)為1884年），德國(guó)電氣工程師尼普柯夫（P.Nipkow）用他發(fā)明的“尼普柯夫圓盤”用機(jī)械掃描方法，作了首次發(fā)射圖像傳送的實(shí)驗(yàn)。每幅畫面有24行掃描線，圖像相當(dāng)模糊。當(dāng)前5頁(yè)，總共66頁(yè)。1、電視的誕生1925年，英國(guó)的貝爾德（），發(fā)明機(jī)械掃描式電視攝像機(jī)和接收機(jī)。當(dāng)時(shí)畫面分辨率僅30行掃描線，掃描器每秒只能5次掃過(guò)掃描區(qū)，畫面本身僅有2英寸高、1英寸寬。1926年，貝爾德向英國(guó)報(bào)界作了一次播發(fā)和接收電視的表演，開創(chuàng)了電視技術(shù)研究的先河！當(dāng)前6頁(yè)，總共66頁(yè)。當(dāng)前7頁(yè)，總共66頁(yè)。1927年，法恩斯沃思成功用電子技術(shù)把圖像從攝像機(jī)傳輸?shù)浇邮掌魃?，這是公認(rèn)的電視誕生標(biāo)志當(dāng)前8頁(yè)，總共66頁(yè)。1、電視的誕生1936年貝爾德電視公司在英國(guó)開始了電子方式的黑白電視廣播，從此電子電視的時(shí)代開始了。當(dāng)前9頁(yè)，總共66頁(yè)。1957年的電視機(jī)法國(guó)當(dāng)前10頁(yè)，總共66頁(yè)。2、彩色電視發(fā)展

1929年美國(guó)科學(xué)家伊夫斯在紐約和華盛頓之間播送50行的彩色電視圖像，發(fā)明了彩色電視機(jī)；

1933年俄裔美國(guó)科學(xué)家茲沃里金研制成功可供電視攝像用的攝像管和顯像管。

1938年，德國(guó)人弗萊徹西格提出三槍三束彩色顯像管設(shè)想；

1949年，美國(guó)首次研制出世界上第一只三槍三束彩色顯像管

當(dāng)前11頁(yè)，總共66頁(yè)。2、彩色電視發(fā)展

1954年美國(guó)正式開播NTSC兼容制彩色電視

1967年前聯(lián)邦德國(guó)正式廣播PAL兼容制彩色電視；同年，法國(guó)和前蘇聯(lián)開播了SECAM兼容制彩色電視。當(dāng)前12頁(yè)，總共66頁(yè)。2、彩色電視發(fā)展1972年，美國(guó)研制成功自動(dòng)校正會(huì)聚誤差彩顯管，至此，彩色電視發(fā)展日趨成熟。當(dāng)前13頁(yè)，總共66頁(yè)。3、衛(wèi)星廣播電視的出現(xiàn)1962年，美國(guó)發(fā)射“電星一號(hào)”通信衛(wèi)星，進(jìn)行了橫跨大西洋的電視節(jié)目傳送實(shí)驗(yàn)1963年，美國(guó)發(fā)射了世界第一顆同步通信衛(wèi)星“同步二號(hào)”當(dāng)前14頁(yè)，總共66頁(yè)。4、數(shù)字電視發(fā)展從20世紀(jì)90年代開始，出現(xiàn)了數(shù)字電視廣播標(biāo)準(zhǔn)，如歐洲的DVB系統(tǒng)、美國(guó)的ATSC系統(tǒng)、日本的ISDB系統(tǒng)等。當(dāng)前15頁(yè)，總共66頁(yè)。三、我國(guó)電視事業(yè)的發(fā)展1958年5月1日，中國(guó)第一座電視臺(tái)中央電視臺(tái)（早期稱北京電視臺(tái)）試播黑白電視，9月2日正式播出。同年，我國(guó)第一臺(tái)“北京”牌14英寸黑白電視機(jī)在天津誕生。1970年，第一臺(tái)彩色電視機(jī)天津誕生，從此拉開了中國(guó)彩電生產(chǎn)。當(dāng)前16頁(yè)，總共66頁(yè)。三、我國(guó)電視事業(yè)的發(fā)展1973年5月1日，中央電視臺(tái)用8頻道在北京地區(qū)試播，同年10月1日正式播出；1978年，國(guó)家批準(zhǔn)引進(jìn)第一條彩電生產(chǎn)線，定點(diǎn)在原上海電視機(jī)廠；1987年，我國(guó)成為世界上最大的電視機(jī)生產(chǎn)國(guó)；目前，我國(guó)電視國(guó)內(nèi)人口綜合覆蓋率達(dá)到95%以上。當(dāng)前17頁(yè)，總共66頁(yè)?！吨腥A人民共和國(guó)廣播電視簡(jiǎn)史》(記錄、梳理、總結(jié)、分析新中國(guó)成立半個(gè)世紀(jì)以來(lái)廣播電視事業(yè)發(fā)展歷程的史書)當(dāng)前18頁(yè)，總共66頁(yè)。現(xiàn)代電視機(jī)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)將會(huì)出現(xiàn)以下十大特點(diǎn)：1．兩極化；2．裝飾化；3．?dāng)?shù)字化；4．系列化；

5．高清化；

6．立體聲化；

7．多頻道化；

8．衛(wèi)星化；

9．日視化；

10．新材料化。當(dāng)前19頁(yè)，總共66頁(yè)。第一章彩色電視色度學(xué)基礎(chǔ)光的性質(zhì)1.1人眼的視覺(jué)特性1.2色度學(xué)基礎(chǔ)1.3電信學(xué)院當(dāng)前20頁(yè)，總共66頁(yè)。1.1光的性質(zhì)本節(jié)將主要介紹光的性質(zhì)；以及人眼的亮度和色度特性、分辨力、視覺(jué)惰性電信學(xué)院當(dāng)前21頁(yè)，總共66頁(yè)。1、可見(jiàn)光譜?可見(jiàn)光譜：人眼能夠感覺(jué)到的可見(jiàn)光譜集中在5×1014Hz附近的一個(gè)很窄的光譜范圍內(nèi)，波長(zhǎng)為380～780nm。1.1光的性質(zhì)當(dāng)前22頁(yè)，總共66頁(yè)。2、光的特性：

(1).可見(jiàn)光的波長(zhǎng)范圍有限；

(2).不同波長(zhǎng)的光呈現(xiàn)的顏色不同，隨波長(zhǎng)由長(zhǎng)到短顏色依次為：紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫；

(3).只含單一波長(zhǎng)的光稱為單色光，含兩種或兩種以上波長(zhǎng)的光稱為復(fù)合光；

(4).太陽(yáng)發(fā)出的光包含了所有的可見(jiàn)光，若用三棱鏡可以將太陽(yáng)光分解。當(dāng)前23頁(yè)，總共66頁(yè)。3、標(biāo)準(zhǔn)光源：?絕對(duì)黑體：能完全吸收入射光的物體；（不反射光、也不透射光），其所輻的光譜與它的溫度密切相關(guān)。(溫度升高，絕對(duì)黑體光譜藍(lán)色成分升高)由圖看出，隨著溫度的增加，絕對(duì)黑體輻射能量增大；其功率波譜的峰值向短波方向移動(dòng)。當(dāng)前24頁(yè)，總共66頁(yè)。?色溫：在可見(jiàn)光譜內(nèi)，光源的光譜于某溫度的絕對(duì)黑體輻射的光譜一樣時(shí)，則該絕對(duì)黑體的溫度稱為該光源的色溫，單位為K。

光源色溫/K光源色溫/K油燈

1900～2000白熾燈（10W）

2400蠟燭

1900～2000白熾燈（40W）

2700月亮

4100白熾燈（100W）

2750日出后及日落前太陽(yáng)光

2200～3000白熾燈（500W）

2900中午太陽(yáng)光

4800～5800日光色熒光燈

6500下午太陽(yáng)光

4000冷白色熒光燈

4300陰天自然光

6400～6900暖白色熒光燈

2900晴朗的藍(lán)天

8500～22000普通高壓鈉燈

2000當(dāng)前25頁(yè)，總共66頁(yè)?！锷珳夭⒎枪庠幢旧淼膶?shí)際溫度，而是表征光源波譜特性的參量★(如溫度為2800K的鎢絲燈發(fā)出的白光，色溫為2854K)

當(dāng)前26頁(yè)，總共66頁(yè)。?標(biāo)準(zhǔn)光源分類：A光源：相當(dāng)于2800K鎢絲燈發(fā)出的光，色溫為2854K，其光源能量主要集中在波長(zhǎng)較長(zhǎng)的區(qū)域，因此光總帶著橙紅色。B光源：相當(dāng)于中午直射的太陽(yáng)光，色溫為4800K。C光源：相當(dāng)于白天的自然光，色溫6800K，被選為NTSC制彩色電視系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)白光源。D65光源：相當(dāng)于白天平均照明光，色溫6500K，被選為PAL制彩色電視系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)白光源。E光源：一種理想的等能量的白光源，色溫為5500K。當(dāng)前27頁(yè)，總共66頁(yè)。1.2人眼的視覺(jué)特性

本節(jié)將主要介紹人眼亮度視覺(jué)特性和色度視覺(jué)特性；人眼的分辨力以及視覺(jué)惰性電信學(xué)院當(dāng)前28頁(yè)，總共66頁(yè)。?人眼的亮度視覺(jué)特性：人眼對(duì)不同顏色的光的亮度感覺(jué)不一樣；?同一波長(zhǎng)的光，當(dāng)其強(qiáng)度不一樣時(shí)，給人的亮度感覺(jué)也是不相同的；?人眼的視網(wǎng)膜由大量光敏細(xì)胞組成，按其形狀分為桿狀細(xì)胞和錐狀細(xì)胞，（夜晚視覺(jué)，由桿狀細(xì)胞起作用，白天視覺(jué)過(guò)程主要由錐狀細(xì)胞起作用）。當(dāng)前29頁(yè)，總共66頁(yè)。1、人眼的亮度視覺(jué)

(1)、當(dāng)波長(zhǎng)λ=555nm，V(λ)＝1，顏色為黃綠色(草綠)，亮度感覺(jué)最大，最暗（最遲鈍）的是藍(lán)色和紫色；(2)其余波長(zhǎng)V(λ)<1，亮度感覺(jué)減弱；(3)當(dāng)λ<400nm，λ>760nm時(shí)，V(λ)＝0，人眼沒(méi)有亮度感覺(jué)。

V(λ)為相對(duì)視敏度當(dāng)前30頁(yè)，總共66頁(yè)。2、人眼的色度視覺(jué)

假設(shè)人眼有3種錐狀光敏細(xì)胞，分別只對(duì)紅、綠、藍(lán)色光譜能量的刺激產(chǎn)生視覺(jué)反應(yīng)。相對(duì)視敏函數(shù)曲線VR(λ)、VG(λ)、VB(λ)當(dāng)前31頁(yè)，總共66頁(yè)。(1)VR(λ)、VG(λ)、VB(λ)最大值分別在光譜的紅、綠、藍(lán)區(qū)域；(2)某一單色光，波長(zhǎng)值可處在1、2、3條曲線之下，一束入射光入人眼，3種錐狀細(xì)胞產(chǎn)生不同的反應(yīng)，如黃光能激勵(lì)紅、綠光敏細(xì)胞，產(chǎn)生黃色感覺(jué)；(3)兩種光譜成分不同的光，只要3種錐狀光敏細(xì)胞對(duì)它們的感覺(jué)相同，則主觀色彩感覺(jué)就相同。(4)不同顏色的光對(duì)三種錐狀細(xì)胞刺激量不同，產(chǎn)生的彩色感覺(jué)不同，從而人眼能分辨出五光十色的色彩。當(dāng)前32頁(yè)，總共66頁(yè)。?人眼的分辨力：人眼分辨景物細(xì)節(jié)的能力；3、人眼的分辨力

當(dāng)前33頁(yè)，總共66頁(yè)?！羧搜鄣姆直媪Γ喝搜蹖?duì)被觀察物上兩點(diǎn)之間能分別的最小視角θ的倒數(shù)，即分辨力＝

θ與d和l相關(guān)，其中d表示能分辨的兩個(gè)相鄰點(diǎn)的最近距離，l表示人眼到被觀察物之間的距離。3、人眼的分辨力

當(dāng)前34頁(yè)，總共66頁(yè)。當(dāng)前35頁(yè)，總共66頁(yè)。通常情況下，θ＝1′～1.5′★影響分辨力的因素：(1)、最小視角取決于相鄰兩視敏細(xì)胞間距，即人的視力(2)、景物細(xì)節(jié)的亮度，如果亮度過(guò)高，分辨力不會(huì)增加(3)、景物細(xì)節(jié)的相對(duì)對(duì)比度，景物亮度與背景越接近，分辨力越低(4)、被觀察物的運(yùn)動(dòng)速度，運(yùn)動(dòng)速度越快，分辨力越低當(dāng)前36頁(yè)，總共66頁(yè)。?人眼對(duì)彩色細(xì)節(jié)的分辨力比黑白細(xì)節(jié)分辨力低，這是大面積著色原理的依據(jù)。細(xì)節(jié)色別黑白黑綠黑紅黑藍(lán)紅綠紅藍(lán)綠藍(lán)相對(duì)分辨力%100949026402319當(dāng)前37頁(yè)，總共66頁(yè)。當(dāng)前38頁(yè)，總共66頁(yè)。4、人眼視覺(jué)惰性當(dāng)一定強(qiáng)度的光突然作用于視網(wǎng)膜時(shí)，不能在瞬間形成穩(wěn)定的主觀亮度感覺(jué)，有一個(gè)短暫的過(guò)程，隨著時(shí)間的增長(zhǎng)，視亮度由大到小，達(dá)到最大值后有降為正常值；當(dāng)光消失后，亮度感覺(jué)不能瞬間消失，而是接近指數(shù)函數(shù)規(guī)律逐漸減小，這種特性稱為視覺(jué)惰性。當(dāng)前39頁(yè)，總共66頁(yè)。◆人眼的視覺(jué)惰性：人眼對(duì)于一定的光亮有一定的視覺(jué)暫留的特性。t2～t3為視覺(jué)暫留時(shí)間◆中等亮度刺激下，正常視力的人視覺(jué)暫留時(shí)間為0.1s4、人眼視覺(jué)惰性當(dāng)前40頁(yè)，總共66頁(yè)。當(dāng)前41頁(yè)，總共66頁(yè)?！襞R界閃爍頻率：不引起閃爍感覺(jué)的最低重復(fù)頻率。（約為46Hz，大于48Hz圖像就足夠清晰）fc=a㏒Lm+bLm為光脈沖亮度（坎／米2），a、b為常數(shù)9.6、26.6

◆當(dāng)重復(fù)頻率>臨界閃爍頻率；人眼感覺(jué)不到閃爍，其亮度為光脈沖亮度平均值。當(dāng)前42頁(yè)，總共66頁(yè)?！粲绊懪R界閃爍頻率的因素：光亮度、亮度變化幅度、明亮?xí)r間的占空比、觀看者離畫面的距離、環(huán)境條件

◆臨界閃爍頻率是隔行掃描電視系統(tǒng)設(shè)計(jì)依據(jù)當(dāng)前43頁(yè)，總共66頁(yè)。1.3色度學(xué)基礎(chǔ)本節(jié)將主要介紹彩色三要素、三基色原理；如何對(duì)顏色進(jìn)行度量和表示以及亮度方程的表示方法電信學(xué)院當(dāng)前44頁(yè)，總共66頁(yè)。1.3色度學(xué)基礎(chǔ)1、彩色三要素：亮度、色調(diào)、色飽和度，其中色調(diào)和色飽和度合稱色度。當(dāng)前45頁(yè)，總共66頁(yè)。亮度：是指彩色光作用于人眼引起明暗程度的感覺(jué)，通常用Y來(lái)表示；亮度與色光的能量及波長(zhǎng)的長(zhǎng)短有關(guān)。色調(diào)：指彩色光的顏色類別。通常所說(shuō)的紅色、綠色、黃色等等就是指其色調(diào)不同。彩色光的色調(diào)取決于其光譜成分；飽和度：是指顏色的深淺程度，即顏色的濃度。對(duì)于同一色調(diào)的彩色光，其飽和度越高，它的顏色就越深；飽和度越低，它的顏色就越淺。某一色調(diào)的彩色光中摻入白光，其飽和度下降，摻入的白光越多，其飽和度就越低。

當(dāng)前46頁(yè)，總共66頁(yè)。2、三基色原理：(1)、三基色必須是相互獨(dú)立，即任何兩種基色都得不到第三種基色；(2)、將三基色按不同比例混合，可以引起各種不同的彩色感覺(jué)，可以得到自然界中的大多數(shù)顏色；(3)、合成彩色的亮度等于構(gòu)成該混合色的各個(gè)基色的亮度之和；(4)、合成彩色的色度由三基色分量色度的比例決定。重要當(dāng)前47頁(yè)，總共66頁(yè)。三基色的選擇(1931年CIE)：紅基色：波長(zhǎng)為700nm的紅光綠基色：波長(zhǎng)為546.1nm的綠光藍(lán)基色：波長(zhǎng)為435.8nm的藍(lán)光當(dāng)前48頁(yè)，總共66頁(yè)?！艋パa(bǔ)色：凡是兩種色光相混合而成白光，這兩種色光互為補(bǔ)色。◆三補(bǔ)色：青、品紅、黃

當(dāng)前49頁(yè)，總共66頁(yè)。三基色原理的應(yīng)用：在攝像端將景色分解成三基色信號(hào)傳送，在接收端產(chǎn)生相應(yīng)基色光，配出原景物的色彩當(dāng)前50頁(yè)，總共66頁(yè)。配色方法（相加相減混色）

★相加混色法?時(shí)間混色法：三種基色輪流投射到某一表面，輪換時(shí)間足夠快，利用人眼視覺(jué)惰性，得到相加混色的效果（順序制彩色電視基礎(chǔ)）?空間混色法：利用人眼空間分辨力有限的特性，將近距離三基色發(fā)光點(diǎn)看成相加混色。（同時(shí)制彩色電視基礎(chǔ)）?生理混色法：利用兩眼同時(shí)觀看兩種不同顏色的同一幅圖像，可以得到混色的效果★相減混色法：利用顏料、染料吸色性質(zhì)實(shí)現(xiàn)。

當(dāng)前51頁(yè)，總共66頁(yè)。3、顏色的度量與表示◆配色方程(實(shí)驗(yàn))：色度計(jì)

當(dāng)前52頁(yè)，總共66頁(yè)。F=R[R]+G[G]+B[B](物理三基色)

R、G、B分別代表三基色分布系數(shù)；[R]、[G]、[B]分別代表三基色的單位量；R[R]、G[G]、B[B]為彩色量F中所含三基色光通量成分，它們共同決定所配彩色光的光通量◆光通量：按人眼光感覺(jué)來(lái)度量的輻射功率，單位lm(流明)或光瓦；1光瓦＝683lm

當(dāng)前53頁(yè)，總共66頁(yè)。

FE=1[R]+1[G]+1[B]

三基色的單位量[R]、[G]、[B]分別為1lm、4.5907lm、0.0601lm；E光的光通量為5.6508lm

當(dāng)前54頁(yè)，總共66頁(yè)。XYZ計(jì)色制

F=X[X]+Y[Y]+Z[Z]

(計(jì)算三基色)XYZ為標(biāo)準(zhǔn)三基色系數(shù)[X][Y][Z]為標(biāo)準(zhǔn)三基色單位當(dāng)前55頁(yè)，總共66頁(yè)。XYZ計(jì)色制XYZ計(jì)色制規(guī)定：◆標(biāo)準(zhǔn)三基色系數(shù)均為正值；◆系數(shù)Y表示混合彩色光的亮度，而X、Z不含亮度；色度由X、Y、Z比值確定； ◆當(dāng)X＝Y(jié)＝Z，配出等能量白光E。當(dāng)前56頁(yè)，總共66頁(yè)。色度是由三基色系數(shù)X、Y、Z的相對(duì)值x、y、z確定的，與X、Y、Z的絕對(duì)值無(wú)關(guān)

m為色模，表示某彩色光所含標(biāo)準(zhǔn)三基色單位總量，與光通量有關(guān)；x、y、z為相對(duì)色度系數(shù)(色度坐標(biāo))

m＝X＋Y＋Z

且x＋y＋z＝1則z是一個(gè)非獨(dú)立參量，因此配色數(shù)據(jù)可換算為x－y坐標(biāo)值，即x－y標(biāo)準(zhǔn)色度圖當(dāng)前57頁(yè)，總共66頁(yè)。X-Y標(biāo)準(zhǔn)色度圖即舌形曲線，是由各種波長(zhǎng)譜色光的坐標(biāo)點(diǎn)構(gòu)成，曲線上的一點(diǎn)對(duì)應(yīng)一種波長(zhǎng)的譜色光。當(dāng)前58頁(yè)，總共66頁(yè)。★舌形曲線全部位于第一象限所有可見(jiàn)光的光譜色都在封閉曲線內(nèi)，所有的單色光都位于舌形曲線上；

★等能量E白光的坐標(biāo)為[X][Y][Z]標(biāo)準(zhǔn)基色三角形的重心；

★舌形曲線上任一點(diǎn)與E白點(diǎn)的連線稱為等色調(diào)線；

★不在同一等色調(diào)線上的任意兩點(diǎn)，由這兩種顏色組成的全部混合色都處在這兩點(diǎn)的連線上；

★飽和度相同的彩色所對(duì)應(yīng)的各點(diǎn)的連線稱為等飽和線；

★在譜色曲線內(nèi)任取三點(diǎn)對(duì)應(yīng)的彩色作基色，則由此三基色混合成的所有彩色都包含在以這三點(diǎn)為頂點(diǎn)的三角形內(nèi)。等色調(diào)線當(dāng)前59頁(yè)，總共66頁(yè)。4、顯像三基色與亮度方程

◆色度還原：攝像端，攝取景物三基色色度值；重現(xiàn)時(shí)，按原比例混合成與原景物一致的彩色光。◆顯像三基色的選擇所選三基色在混色時(shí)，應(yīng)能獲得盡可能多的色彩，即在色度圖中，由三基色構(gòu)成的三角形面積足夠大；基色亮度應(yīng)足夠大；上面的兩方面是矛盾的，實(shí)際操