彩色电视基本原理

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1、第2章彩色电视基本原理2.1彩色电视的理论基础2.2彩色视频图像信号2.3电视信号传输制式2.1彩色电视的理论基础2.1彩色电视的理论基础2.1.1彩色与光自然界中五彩缤纷的景物和图像，是通过光的传递才映入人的眼帘。没有光的传递作用，人们就看不见五颜六色的风景和图像。光是色存在的条件，色是光刺激人眼的视觉反映。因此，彩色电视与人的视觉、光和彩色的特性都有着密切的关系，它们是电视技术发展的理论基础。图2-1电磁辐射波谱图2-1电磁辐射波谱光是一种以电磁波的形式存在物质。其频率范围为105～1025Hz(波长为3×103～3×10-17m)，它包括无线电波、红外线

2、、可见光、紫外线、X射线、γ射线（宇宙射线）等，如图2-1所示。只有可见光才能对人眼产生视觉反映，随着波长由长到短对人眼引起的颜色感觉依次为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫。2.1.1彩色与光2.1彩色电视的理论基础光是一种以电磁波的形式存在物质。其频率范围为105～1025Hz(波长为3×103～3×10-17m)，它包括无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线（宇宙射线）等，如图2-1所示。只有可见光才能对人眼产生视觉反映，随着波长由长到短对人眼引起的颜色感觉依次为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫。2.1彩色电视的理论基础2.1.2彩色三要素任何一束彩色光都可以

3、用亮度、色调和色饱和度这三个物理量来描述，并称之为彩色三要素。(1)亮度是指彩色光作用于人眼时，引起视觉的明暗感觉。亮度与彩色光的能量及波长有关，对于同一波长的光，辐射能量越大，亮度越高，反之则亮度越低。亮度所转换的电信号称之为亮度信号，用表示。(2)色调是指颜色的类别，例如，红、橙、黄、绿、青、蓝、紫就是指不同的色调。色调是彩色电视必须要传送的信息之一。(3)色饱和度是指颜色的深浅程度，即颜色的浓度。对于同一种色调的彩色光，其饱和度越高，则颜色越深，反之则颜色越浅。色调和色饱和度是表征颜色的两个物理量，在彩色电视中又被称为色度，转换成电信号称为色度信号，用表示

4、。2.1彩色电视的理论基础所谓三基色是指三种独立的颜色，即其中的任何一种都不能由其它两种颜色混合而产生，比如红、绿、蓝，黄、紫、青色等都是相互独立的三基色。实践证明，自然界中几乎所有的颜色都可以由三基色按不同比例混合而得到。反之，自然界中所有的颜色也几乎都可以分解成三基色，这就是三基色原理。色调和色饱和度是表征颜色的两个物理量，在彩色电视中又被称为色度，转换成电信号称为色度信号，用表示。1.三基色原理2.1.3三基色原理与三基色的选择2.1彩色电视的理论基础彩色电视三基色的选择，原则上是任意的，哪三种颜色作为三基色都可以，但实验证明，选择红色、绿色和蓝色作为电视

5、技术中的三基色比较合适。自然界瞬息万变的彩色景象，彩色电视无需按其光谱成分及强度的真实分配情况来传送，只要传送能合成它们的红、绿、蓝三基色即可。2.三基色的选择2.1彩色电视的理论基础2.1.4彩色电视三基色的混色方法彩色混色方法有两种：相加混色法相减混色法光线的混色采用相加混色法，印刷、绘画和胶片采用相减混色法。相加混色的混色规律如图。图2-3彩色三角形2.1彩色电视的理论基础2.1.4彩色电视三基色的混色方法彩色混色方法有两种：相加混色法相减混色法光线的混色采用相加混色法，印刷、绘画和胶片采用相减混色法。相加混色的混色规律如图。2.1彩色电视的理论基础相加混

6、色1.相加混色如果改变三种色光的比例，可以得到另外许许多多不同颜色的光。例如，红光与绿光混合时，假设红光由大到小变化，将依次产生红、橙、黄、黄绿、绿等颜色。同理，当红、绿、蓝三基色光以不同比例混合时，将会得到各种颜色。为了直观地表现三基色的混色原理，确定混色后各种颜色之间的关系，常采用彩色三角形来表示三基色混色规律，如图所示。2.1彩色电视的理论基础相加混色我们把按适当比例相混合后，能产生白色的两种颜色称为互补色。图2-3彩色三角形2.1彩色电视的理论基础彩色电视系统中，借助于接收机显像管荧光屏的三基色荧光粉点组或条组来实现空间混色。显像管的荧光屏上涂有几十万个

7、三基色品字型荧光粉点组或条组，这些点（条）组之间都离的特别的近。2.1彩色电视的理论基础2.相加混色的空间混色法当受到电子束冲击时，它们就会发出三种基色光，光的强弱受发送端景象的三基色电信号的控制。当人眼在离荧光屏一定距离观看时，由于人眼对彩色分辨力较低的特点，就分辨不出三基色的单色，而只感觉到三基色的混合色，这就是空间混色法。目前广播电视采用的就是这一种空间混色法。2.1彩色电视的理论基础我们用Y代表彩色的亮度，任意彩色光的亮度为:2.1.5亮度方程为了方便起见，通常写成:上式是根据NTSC制中选择的三基色而确定的:用1单位红基色光(1=0.30光瓦)l单位绿

8、基色光(1=0.59光瓦