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1、第1章电视基础知识1.1电子扫描1.1.1像素的概念1.1.2光电与电光转换1.1.3电子扫描1.2黑白全电视信号1.2.1主体信号-图象信号1.2.2辅助信号1.2.3黑白全电视信号11.3彩色的基本概念1.3.1彩色和光密不可分1.3.2视觉特性1.3.3彩色三要素和三基色原理1.3.4计色制和色度图1.3.5彩色图象的摄取与重现1.3.6系统分解力与图像清晰度21.1电子扫描传输语音信号的无线电广播,主要包括发射与接收两大部分。在发端主要完成将语音变为电信号(称音频信号),并经放大、调制,然后由天线以高频电磁波形式发射出去。收端则正好相反,将收到的高频电磁波经高放、解调
2、、音频放大,最后送扬声器发出声音。图1―1给出了无线电语音广播原理图。3图1―1无线电语音广播原理图4电视广播有开路与闭路之分。开路系统即无线电视广播系统,其原理与语音广播类似,但无论是发端还是收端,都远比语音广播复杂。闭路电视系统所不同的只是传送电视信号由同轴电缆或光纤完成而已。5图1―2无线电视广播系统原理方框图摄像管完成光电转换，将图像信号变为电信号经过放大等一系列加工处理。产生视频信号，并将其调制在图像载频上。形成高频图像信号扫描电路控制电子束按一定时间和位置顺序完成对一幅图像的每个像素的光电转换将音频信号处理后，调制到伴音载频上，形成高频伴音信号将高频伴音信号和高频
3、视频信号合成后一同发射出去。将接收到的信号放大处理，分离伴音和视频信号；同步信号提取等。色度、亮度信号分离，解码，放大等。产生同步扫描控制信号，保证图像正确重现。通过电光转换，完成图像重现。音频信号解调、放大等。61.1.1像素的概念1.像素的概念像素：组成一个画面的细小单元称为像素，像素是空间也是时间的函数。像素的传送具有以下两个特点:第一是要求传送速度快（传送时间小于视觉暂留特性，约50~200mS）。第二是传送要准确，表现在位置和时间上都要准确。2.帧的概念一幅图象的所有像素的总和叫一帧。把一幅图象的所有像素都正确的传送一遍叫帧处理。在电视系统中，传送速度为25帧/秒。
4、7图1―3顺序传送像素示意图3.电子扫描的概念将一帧中所有的像素，按顺序转换成电信号（或逆过程）称为扫描。从左到右称为行扫描从上到下称为场扫描（帧扫描）81.1.2光电与电光变换电视图像的传送,在发端是基于光电转换器件,在收端是基于电光转换器件。实现这两种转换的器件分别称为摄像管和显像管。1.摄像管与光电转换图1―4为光电导摄像管,属电真空器件。它主要由镜头、光电靶、聚焦线圈和偏转线圈组成。光电靶是由半导体材料构成的，它的电阻率随照射到上面的光强增大而减小，当电子束按一定顺序和时间扫描到每个象素时，就能获得一副图象的电信号。图象亮度越高，输出电压越小。图1―5是光电转换原理示
5、意图9图1―4光电导摄像管10图1―5光电转换原理示意图2.显像管与电光转换如图1―6所示,在接收端重现图像的是显像管。显像管也是电真空器件,主要由电子枪、荧光屏、偏转线圈等组成。11这里需要说明的是:对于摄像管来说,光电转换特性可近似认为是线性的;而显像管电光转换特性则是非线性的。显像管的显示亮度(以Bd表示),与其栅、阴极间电压(以ugk表示)的γ次方成正比例,即:(1―1)图1―6显像管12如果图像信号由发送端传到接收端的传输过程中未产生非线性失真,考虑到显像管电光转换的非线性,为保持重现图像与原景像亮度成正比,则需在摄像端预先将图像信号电压开γ次方,即：(1―2)(1
6、―3)式中,u0代表摄像电压,B0为摄像亮度,K0为比例常数。经预失真校正(常称为γ校正),重现亮度Bd则为131.1.3电子扫描1.逐行扫描(1)电子束偏转的基本原理。在电视系统中,摄像管和显像管的外面都装有偏转线圈,当线圈中分别流过如图1―7所示的行、场锯齿波扫描电流时就会产生相应的垂直方向与水平方向的偏转磁场,在这两个磁场的共同作用下,使电子束作水平与垂直方向的扫描运动。由于在图1―7所示的锯齿波电流作用下,电子束产生自左向右、自上而下,一行紧挨一行的运动,因而称其为逐行扫描。图1―8是在扫描电流作用下的光栅形状14图1―7逐行扫描电流波形(a)行扫描电流波形;(b)场
7、扫描电流波形15图1―8光栅形状(a)只有行扫描;(b)只有场扫描;(c)行、场扫描同时存在16图1―9偏转线圈结构示意图(a)行偏转线圈;(b)场偏转线圈17(2)扫描电流的非线性对显示图像的影响。由于扫描电流的非线性，会带来扫描速度随时间变化，因此会使恢复图象失真。如果是扫描电流幅度发生变化，也会使图象失真。图1―10扫描电流与重现图像的关系(a)线性扫描,图像无失真;(b)行扫描非线性,产生左伸、右缩的非线性失真;(c)场扫描非线性,产生上拉、下压的非线性失真18图1―11扫描电流幅度不足时产生的
