电视扫描原理及参数

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1、电视扫描原理及参数一、基本原理所谓扫描是指电子束按一定在摄像管或显像管的屏面上作周期性的运动过程。摄像管和显像管中的电子束要求在偏转磁场的作用下进行从左到右、从上到下的逐行逐帧的匀速扫描，如同读书一样。为此，无论在摄像管还是显像管中，均设置了两组偏转线圈，在偏转线圈中通以线性锯齿波电流，以产生所需的偏转磁场。两组偏转线圈中，一组为水平偏转线圈，也称行偏转线圈。它所产生的偏转磁场使得电子束进行水平方向的偏转。另一组为垂直偏转线圈，也称为帧或场偏转线圈。它产生的偏转磁场使得电子束进行垂直方向的偏转。只有当行和帧偏转线圈

2、中同时通以线性锯齿波电流时，摄显像两端的电子束才会同时进行行和帧的扫描。实际上，一帧的扫描线是由许多行来体现的，或者说，一帧中包含有许多行。当锯齿波电流的幅度合适时，当然应该有如下的对应关系：行锯齿波电流：当锯齿波电流达到最大值时，对应着电子束扫描到水平方向的最右边；当锯齿波电流达到负的最大值时，对应着电子束扫描到水平方向的最左边；当锯齿波电流为零时，对应着电子束扫描到水平方向的中间。帧锯齿波电流：当锯齿波电流达到最大值时，对应着电子束扫描到垂直方向的最上边；当锯齿波电流达到负的最大值时，对应着电子束扫描到垂直方向

3、的最下边；到锯齿波电流为零时，对应着电子束扫描到垂直方向的中间。根据以上原则，我们就可以得到扫描锯齿波电流与光栅之间的对应关系。如图1–2所示。在图1–2中，行扫描逆程期的扫描线用虚线表示，帧逆程期扫描线用另一种虚线表示，它们都是要被消隐的，在显像端将是不被显示的。所以只有正程期的扫描线才形成真正的光栅。同时，虽然光栅都是倾斜的扫描线，但是，当扫描行数比较多的时候，这一点也不是什么问题。在图1–2中还可看到，t1时刻对应着电子束处于显示屏的左上角，在t2时刻，帧电流达到负的最大值，故电子束扫描到显示屏的最下方。但此

4、时正是行电流中第四行正程期一半的时候，故电子束处于水平方向中间的位置。t2~t3这一时间段是帧逆程期，电子束在垂直方向进行回扫，即向上移动。同时，水平方向仍然按行电流的规律左右移动。但这段时间电子束将被消隐，故显示屏上将不会显示出来。t3时刻显然电子束又回到显示屏的左上角。由于t3时刻是这一帧的终止点，又是下一帧的起始点，故在显示屏上，两帧的的起始点的几何位置是重合的。因而每帧光栅必然重合。这也是电视技术的要求。如图1–2水平和垂直扫描示意图果不重合，则每帧扫描所显示的电视画面将因不重合而导致模糊不清。从图1–2中

5、可以看到，t1~t3这一时间段正好是一个帧锯齿波的周期，同时也正好含有整数个行锯齿波周期，故如果要求每帧光栅重合，则必须保证帧周期中含有整数个行周期一、逐行扫描电子束从屏幕左上端开始，按照从左到右、从上到下的顺序以均匀速度一行接一行的扫描，称为逐行扫描。逐行扫描形成的光栅如图1-3所示。图1-3逐行扫描形成的光栅示意图我们把电子束在水平方向的扫描过程称为行扫描，行扫描过程中从左到右的扫描称为行正程扫描，所需的时间用THt表示（其中T表示周期，H表示行，t表示正程）；从右到左的扫描称为逆程扫描，所需的时间用THr表示

6、（r表示逆程）。一行的时间用TH表示，称为行周期，TH=THt+THr。同样，把电子束的垂直运动称为帧扫描，把从上到下的扫描称为帧的正程扫描，从下到上的扫描称为帧的逆程扫描。一帧扫描的时间（帧周期）为TF，TF=TFt+TFr。为使扫描光栅均匀，电视系统在逆程时不传送图像信号，采用消隐脉冲截止扫描电子束，使逆程无扫描线，且设计逆程扫描时间很短，规定：行逆程系数α=THr/TH=18%，帧逆程系数β=TFr/TF=8%。逐行扫描的每帧光栅都应重合，因此要求TF是TH的整数倍，用Z表示每帧扫描的行数；则有TF=ZTH，

7、或Z=TF/TH=fH/fF，这就是实现逐行扫描的条件。二、隔行扫描人的眼睛有两个特性：一个是对于间歇性发光的光源，如果光源发光的重复频率较高，人眼会感觉不到亮度的闪烁了，而会感到光源在连续发光。当光源发光的重复频率高到人眼感觉不到闪烁时，这个频率称为人眼的临界闪烁频率。临界闪烁频率与两个因素有关：即视角越大，光源越亮，临界闪烁频率就越高。就一般电视屏幕和观看距离来说，人眼的临界闪烁频率大约是45.8Hz。人眼还有一个视觉特性，就是视觉暂留现象。当进入人眼的光照突然消失时，大脑并没有跟着立即感到消失，而是依然会残留

8、一小段时间。这导致一个有趣的结果，即如果把活动图像按一定的时间间隔拍摄下来，形成一帧一帧的固定画面，然后再按一定的速度播放，则只要相邻两帧画面差别不是很大人眼就会感到画面的动作是连续的。人们早就在电影的实践中应用了这一点。电影摄影机以每秒24帧的速度拍摄图像，以每秒24帧的速度放映，这时人们从电影银幕看到的画面是连续动作的。但是，有一个问题，就是亮度闪烁感。