电视技术讲稿 第一章

亮度信号带宽：0—6MHz 色差信号带宽：0—1.3MHz
2. 色差信号幅度的压缩 目的是为了防止形成的彩色视频信号 幅度过大。 U＝0.493UB－Y V＝0.877UR－Y
压缩系数
二、频谱间置 （交错）
1. 亮度信号的频谱
几种典型图像的频谱
活动图像的频谱
亮度信号频谱的特点：它是以行频及其各次谐 波为主谱线，场频及其谐波对称地分布在它两侧的 离散频谱群。它虽然占据了0～6MHZ 带宽，但并 没有占满，在各主谱线之间存在着空隙，而且频率 越高，空隙越大。
二、兼容制彩色电视发送的信号
兼容制彩色电视发送一个亮度信号 和两个色差信号 1. 彩色图像的分解与三基色信号 标准彩条图案
2. 亮度信号
3. 色差信号 色差信号就是用基色信号减去亮度信号 。 UR－Y=UR－UY =UR－(0.30UR +0.59UG+0.11UB ) = 0.70 UR － 0.59UG － 0.11UB UG－Y= 0.41UG－ 0.30 UR － 0.11UB UB－Y= 0.89UB － 0.30 UR － 0.59UG
二、彩色三要素
1. 亮度 亮度是光作用于人眼时所引起的明亮 程度的感觉。它主要取决于光的强度， 还与人眼的光谱响应特性有关。
2. 色调 色调是指彩色的类别。 物体的色调主要取决于物体的吸收 特性和透射或反射特性，还与光源的光 谱分布有关。
3. 色饱和度 色饱和度是指彩色的深浅程度。它取 决于掺入白光的多少。完全不掺白光的 色饱和度最高，定为100％。
（1）垂直分解力 垂直分解力是指沿图像垂直方向所能 分解的像素数目，用M表示。垂直分解 力的高低主要取决于扫描行数的多少， 还和图像与扫描线间的相对位置有关。
• 垂直分解力等于或小于帧正程扫描行数 （575行） • 图像与扫描线间的相对位置（见下图）
高电平
中电平
黑
灰
ห้องสมุดไป่ตู้
摄像
显像
M通常在1/2Z′～ Z′ （ Z′为帧扫描 正程行数）之间取值。我国电视标 准规定，M=437线。
第三节 色度学的基本知识
第三节 色度学的基本知识
一、光与彩色 二、彩色三要素
三、三基色原理与混色
四、配色方程与亮度公式 退出
一、光与彩色
1. 光 光是一定波长范围内的电磁波。波长 范围为380～780nm，人眼可以看见它， 所以也称可见光 。
2. 彩色 彩色是光作用于人眼而引起的一种视觉反映。不同波长的 光射入人眼，将引起不同的彩色感觉。
（2）水平分解力 水平分解力是指沿图像水平方向所能分 解的像素数目，用N表示。水平分解力的 高低主要取决于图像信号通道的频带宽 度及扫描电子束横截面积的大小。
图像的水平分解力还受到扫描电子束横截 面积的影响
白
由于扫描电子束存在一定的截面积 而造成电视系统水平分解力下降的现象， 称为孔阑效应。
减小电子束直径可以提高水平分解力， 但电子束直径的大小要适当。 实验证明，水平分解力与垂直分解力 相当时图像质量最佳。 水平分解力：
一、图像的顺序传送 二、图像的摄取与重现
三、电视扫描原理
四、重现电视图像的基本参量 退出
一、图像的顺序传送
1. 像素 构成图像的基本单元称为像素。 按照现代电视技术要求，一幅电视图 像有40多万个像素。 2. 图像的顺序传送
将一幅图像的像素信息，按照一定顺序依 次传送的方法。
顺序传送电视系统示意图
在0～6MHZ范围内，共有384条主谱线。
2. 频谱间置 把亮度信号和调幅后的色差信号相加， 色差信号正好插在亮度信号频谱空隙中， 这叫做频谱间置
• 色副载波频率的选择： NTSC制选择的副载波频率为半行频的 奇数倍，称半行频间置，即 f （n为自然数,取284） f (2n 1)
（2）场扫描 电子束沿垂直方向扫描，称为场扫描 （或帧扫描）。 场扫描参数： TV = 20ms，TVs =18.4ms， TVr =1.6ms。 场扫描频率fV =1/TV = 50HZ
P4有误
2. 逐行扫描和隔行扫描 （1）逐行扫描
行回扫线
光栅
场回扫线 将被消隐 掉
（2）隔行扫描 就是把一帧图像分为两场来扫描。
二、图像的摄取与重现
1. 图像的摄取 ——光电转换原理
光电转换 器件
{CCD摄像器件
光电导摄像管
亮度不同，阻值不同
光学 系统
负极性图像 信号
光电转换过程： （1）被摄景物通过光学镜头在光电靶面上 成像。 （2）光电靶把“光像”（不同部分亮度不 同）变成“电像”（不同部分电导率不 同）。 （3）电子束在行、场偏转磁场的作用下， 沿靶面扫描，拾取光电靶上各点的信号， 产生回路电流，在负载电阻上形成图像信 号电压。
更超前
超前
2. 行、场同步信号 行、场同步信号是在行、场消隐期间 传送的脉冲信号，用于保证电视机的行、 场扫描与发送端同步。
160µs
3. 开槽脉冲与均衡脉冲 槽脉冲起场同步期间的行同步作用。 均衡脉冲的作用是使奇数场和偶数场的 复合同步信号通过积分电路而得到的场 同步信号波形一致，从而保证了隔行扫 描的准确性。
第二节 黑白全电视信号
第二节 黑白全电视信号
一、图像信号 二、复合消隐信号
三、复合同步信号
四、黑白全电视信号 退出
一、图像信号
图像信号是全电视信号的主体， 是 由光电转换器件把光像中明暗不同的像 素分布转变成按时间顺序排列的电信号。 可分为正极性图像信号和负极性图像 信号。 图像信号的电平范围为10%～75%。
为什么传送UR－Y 、UB－Y两个色差信 号，而不传送UR、UG、UB三基色信号 ？
亮度信号和色差信号的产生
三、编码
对三基色电信号进行组合编排而得到 彩色全电视信号的过程叫做编码。 三种电视制式，NTSC制、PAL制和 SECAM制。
第五节 NTSC制编码原理
第五节 NTSC制编码原理
一、色差信号的压缩 二、频谱间置
• 图像的非线性失真和几何失真 • 图像的非线性失真
行扫描锯齿 波电流非线 性
场扫描锯齿波 电流非线性
• 图像的几何失真 常见的有枕形失真、桶形失真、梯形 失真、平行四边形失真等。
2. 图像清晰度与电视系统分解力 图像清晰度是人们主观感觉到的图像 细节的清晰程度。它与电视系统传送图 像细节的能力有关，这种能力称为电视 系统的分解力。 常用多少“线”表示。
三、编码
退出
•
所谓兼容是指黑白与彩色电视机可 以相互接收对方电视台的信号 。
一、对兼容制彩色电视的要求
（1）传送的电视信号应包含亮度信号和色度信 号。亮度信号包含了彩色图像的全部亮度信息， 色度信号包含了彩色图像的色调与色饱和度信 息。 （2）彩色电视应保留黑白电视原有的各项制度。 （3）色度信号和亮度信号之间的串扰要小。
2. 混色法 相加混色、相减混色
红十绿= 黄 红十蓝= 紫 蓝十绿= 青 红十绿十蓝= 白
红+青=白；绿+紫=白；蓝+黄=白。
互补色
空间混色法 时间混色法
四、配色方程与亮度公式
1. 配色方程 国 际 上 规 定 波 长 700nm 的 红 光 、 546.1nm绿光、435.8nm的蓝光为物理三 基色。 A、B、C、D、E几种标准白色光源
三、正交平衡调幅
四、彩色全电视信号 退出
NTSC制——正交平衡调幅制。 1954年 美国 由于所兼容的黑白电视视频信号带宽不 同，分4.43MHZNTSC制和 3.58MHZNTSC制。
一、色差信号的压缩
1. 色差信号频带的压缩 目的是在0～6MHZ的频带内既传送一 个亮度信号UY，又传送两个色差信号 UB－Y、UR－Y。 大面积着色法。 信号 低频分量——图像大面积部分 高频分量——图像细节部分
偶场最后一个
奇场最后一个
开槽脉冲
四、黑白全电视信号
全电视信号有如下三个特点： （1）脉冲性 （2）周期性 （3）单极性
全电视信号中各辅助脉冲参数如下： 行消隐脉宽：12µ s 行同步脉宽：4.7µ s 场消隐脉宽：1612µ 场同步脉宽：160µ s s 槽脉冲宽：4.7µ s 均衡脉冲宽：2.35µ s
4. 视频图像信号的频带宽度 视频图像信号的频带宽度与一帧图 像的像素个数和每秒扫描的帧数有关。 一帧图像的总像素个数约为 4 575 575 4.4 10 5 3
图像信号的最低频率可认为是0； 最高频率：
4.4 105 f max 25 5.5 MHz 2 我国电视技术标准规定，视频图像信号的频带宽度 为0～6 MHZ。
2. 图像的重现 ——电光转换 器件：显像管
显像管
电子枪
三、电视扫描原理
1. 行扫描和场扫描 （1）行扫描 电子束沿水平方向扫描，称为行扫描 。 行扫描正程、逆程。 行周期、行频。 参数：TH = 64µ s，THs =52µ s， THr =12µ s。 fH = 1/TH = 15625HZ
N 4 4 M 437 583 线 3 3
3. 图像的亮度、对比度和灰度等级 亮度是指人眼对光的明暗程度的感觉。 客观景物的最大亮度与最小亮度之比称为对 比度。重放电视图像的对比度，主要取决于图 像中最大亮度与最小亮度之比，还与环境亮度 有关。 黑白图像从黑色（最暗）到白色（最亮）之 间的过渡色统称为灰色。灰色所划分的能加以 区分的亮度层次数，称为灰度等级。
白 深黑 白 灰灰 灰 灰 黑
图像信号特点：
（1）单极性
（2）相关性
u
O
t
二、复合消隐信号
• 复合消隐信号包括行消隐和场消隐信号。 行消隐信号出现在行扫描逆程期间，用 来消除行回扫线；场消隐信号出现在场 逆程期间，用来消除场回扫线。