《電視技術(shù)》-第三講彩色電視基本原理.ppt

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第三講彩色電視基本原理,教學(xué)目標(biāo)通過本講學(xué)習(xí)，同學(xué)們要了解三基色原理，彩色的混合方式和混色效應(yīng)，掌握彩色三要素，三基色原理選取的紅、綠、藍(lán)，彩色的亮度方程和彩色全電視信號(hào)的傳送是傳送亮度和色差信號(hào)。,第三講彩色電視基本原理,1.1色度學(xué)的基本概念一、人眼的彩色視覺*彩色三要素：亮度、色調(diào)和色飽和度*亮度表示彩色被人眼所能感覺到的明暗程度。,第三講彩色電視基本原理,,第三講彩色電視基本原理,*色調(diào)就是彩色的種類，即是什么顏色，其取決于波長(zhǎng)。*色飽和度是指彩色的深淺程度。色飽和度越高，顏色就越深。色飽和度實(shí)質(zhì)上是表示某種色光被白光所沖淡的程度。,第三講彩色電視基本原理,二、三基色原理自然界中人眼所能觀察到的絕大多數(shù)顏色，都可以由3中相互獨(dú)立的基本顏色按一定的比例混合得到，相反自然界中的任意一種顏色又可以被分解為不同比例的3種基色。,第三講彩色電視基本原理,解釋的幾點(diǎn)：（1）所謂“相互獨(dú)立”的三基色，是指3中基色中的任意一種顏色都不能由其他兩種顏色混合產(chǎn)生。（2）3種基色的選擇，在原則上是獨(dú)立的，但紅、綠、藍(lán)3種顏色按不同比例混合，將比用另外3種顏色混合所獲得的顏色更為廣泛。,第三講彩色電視基本原理,（3）3種基色之間的比例，直接決定混合色的色調(diào)和色飽和度，混合比例相同時(shí)，色調(diào)是相同的。（4）混合色的亮度等于參加混色的各個(gè)基色分量的亮度之和。,第三講彩色電視基本原理,三、彩色的混合*相加混色-彩色光線的混合稱為相加混色*相減混色-彩色顏料的混合稱為相減混色*補(bǔ)色,第三講彩色電視基本原理,,第三講彩色電視基本原理,*混色效應(yīng)空間混色效應(yīng)——將3種基色光分別投射到同一表面上相鄰近的3個(gè)點(diǎn)上，只要這些點(diǎn)相距足夠近，由于人眼分辨力有一定限度，就會(huì)產(chǎn)生3種基色光相混合的彩色感覺。,第三講彩色電視基本原理,時(shí)間混色效應(yīng)——將3種基色光按一定順序輪換投射到同一表面上，只要輪換速度足夠快，由于人眼的視覺惰性，人眼產(chǎn)生的彩色感覺就與3種基色光直接混合效果相同。,第三講彩色電視基本原理,生理混色效應(yīng)——利用兩只眼睛同時(shí)分別觀察不同顏色的同一畫面，也可獲得畫面的直接混色效果。,第三講彩色電視基本原理,四、彩色的亮度與亮度方程1、物理三基色規(guī)定：波長(zhǎng)700nm的單色紅光作為紅基色光，1光瓦的這種紅光作為紅基色的一個(gè)單位記做[R]；波長(zhǎng)546。1nm的單色綠光作為綠基色光，4。5907光瓦這樣綠光作為綠基色的一個(gè)單位記做[G]；波長(zhǎng)435。8nm的單色藍(lán)光作為藍(lán)基色光，0。0601光瓦的這種藍(lán)光作為藍(lán)基色的一個(gè)單位記做[B]。,第三講彩色電視基本原理,,第三講彩色電視基本原理,根據(jù)上面規(guī)定，任意色光都可以用3個(gè)基色系數(shù)R、G、B的值表示為方程式：F=R[R]+G[G]+B[B]式中的基色系數(shù)R、G、B可以直接有配色實(shí)驗(yàn)中物理三基色光源的光量調(diào)節(jié)裝置上讀出。標(biāo)準(zhǔn)白光為：1[R]+1[G]+1[B]=Fe白（亮度5。6508光瓦）,第三講彩色電視基本原理,2、計(jì)算三基色3、顯象三基色4、亮度方程：Y=0.3R+0.59G+0.11B,第三講彩色電視基本原理,1.2彩色全電視信號(hào)*定義：將色度信號(hào)（F），色同步信號(hào)（B），亮度信號(hào)（Y）和復(fù)合同步、復(fù)合消隱信號(hào)（S）以一定的方式組合在一起，稱之為彩色全電視信號(hào)，簡(jiǎn)記為FBYS.,第三講彩色電視基本原理,一、彩色全電視信號(hào)的傳送*傳送過程（如圖1.2.1所示）,第三講彩色電視基本原理,1、彩色圖像信號(hào)的分解2、彩色電視信號(hào)的傳輸（1）兼容：是指黑白電視與彩色電視兼容，也就是黑白電視機(jī)能收看彩色電視節(jié)目，彩色電視機(jī)也能收看黑白電視節(jié)目，當(dāng)然兩種情況下，所收看的都是黑白節(jié)目。,第三講彩色電視基本原理,（2）兼容制對(duì)彩色電視的要求：*彩色電視必須采用與黑白電視相同的基本參量*彩色電視信號(hào)總應(yīng)包含黑白電視所需要的一個(gè)亮度信號(hào)，同時(shí)也要有一個(gè)反映圖像彩色的色度信號(hào)，而且，亮度信號(hào)只反映圖像上各點(diǎn)的亮度變化，色度信號(hào)只反映圖像上各點(diǎn)的色度。,第三講彩色電視基本原理,二者合成的彩色全電視信號(hào)的帶寬必須與黑白電視帶寬相同，即6MHz。*色度信號(hào)在接收端要便于與亮度信號(hào)分開，而且色度信號(hào)不應(yīng)對(duì)亮度信號(hào)造成干擾。,第三講彩色電視基本原理,（3）實(shí)現(xiàn)兼容所采取的措施*將三基色電信號(hào)變換成一個(gè)反映亮度變化的亮度信號(hào)和一個(gè)反映色度的色度信號(hào)*色度信號(hào)采用色差信號(hào)。Y=0.30R+0.59G+0.11BR-Y=0.70R-0..59G-0.11BB-Y=0.89B-0.59G-0.30R,第三講彩色電視基本原理,(4)大面積著色和頻譜交錯(cuò)*大面積著色：用較窄頻帶來傳送大面積的彩色，用較寬頻帶傳送亮度信號(hào)，用亮度中的高頻分量代替色度信號(hào)中未被傳送的高頻分量的方法。,第三講彩色電視基本原理,*頻譜交錯(cuò)：利用亮度信號(hào)頻譜間隙，插入較窄頻帶的色差信號(hào)，使色差信號(hào)不單獨(dú)占有頻帶而與亮度信號(hào)共占6MHz帶寬的方法。如圖1.2.4所示。,第三講彩色電視基本原理,,第三講彩色電視基本原理,3、彩色電視制式（1）NTSC制是美國(guó)推出的世界上最早的一種兼容制彩色電視制式。特點(diǎn)：將兩個(gè)色差信號(hào)分別對(duì)頻率相同，相位相差90的兩個(gè)副載波進(jìn)行正交平衡調(diào)幅，再將已調(diào)制的色差信號(hào)迭加后插入亮度信號(hào)的高頻端去。缺點(diǎn)：對(duì)信號(hào)的相位失真敏感性強(qiáng)，容易產(chǎn)生色調(diào)畸變。,第三講彩色電視基本原理,（2）PAL制由西德在NTSC制的基礎(chǔ)上改進(jìn)的一種兼容制彩色電視制式。特點(diǎn)：將NTSC制的“正交平衡調(diào)幅制”改進(jìn)為“逐行倒相正交平衡調(diào)幅制”也就是，在原NTSC制的基礎(chǔ)上，將兩色差信號(hào)中的紅差信號(hào)進(jìn)行逐行倒相處理，這就使得任意兩個(gè)相鄰掃描行的紅差信號(hào)相位相差180。利用相鄰行彩色的互補(bǔ)性來消除相位失真引起的色調(diào)畸變。缺點(diǎn)：接收機(jī)電路較為復(fù)雜。,第三講彩色電視基本原理,（3）SECAM制由法國(guó)首先使用的兼容制彩色電視制式，也是為克服NTSC制的相位敏感性而設(shè)計(jì)的。特點(diǎn)：它將兩個(gè)色差信號(hào)不是同時(shí)傳送，而是逐行輪流、交替?zhèn)魉汀蓚€(gè)色差信號(hào)不是對(duì)副載波調(diào)幅，而是對(duì)兩個(gè)頻率不同的副載波進(jìn)行調(diào)頻，然后將兩個(gè)已調(diào)色差信號(hào)逐行輪換地插入亮度信號(hào)頻譜的高端。其也叫順序同時(shí)制。缺點(diǎn)：接收機(jī)電路復(fù)雜，圖像質(zhì)量也不如前良種制式。,