电视传像基本原理优秀课件
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电视原理电视图像传送原理PPT课件
显像管结构及扫描原理
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第二章 电视图像传送原理
•
2. 隔行扫描
•
所谓隔行扫描，就是在每帧扫描行数仍为625行不变的情况下，将每
帧图像分为两场来传送，这两场分别称为奇场和偶场。奇数场传送1，3，
5，…奇数行；偶数场传送2，4，6，…偶数行。
14
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第二章 电视图像传送原理
8
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第二章 电视图像传送原理
• 2.1.2 电子扫描
• 1. 逐行扫描
•
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2—4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。
9
第二章 电视图像传送原理
若将摄像端送来的信号加到显像管电子枪的阴极与栅极之间，就可以控 制电子束携带的能量，使荧光屏的发光强度受图像信号的控制。
设显像管的电一光转换是线性的(实际为非线性的)，那么，屏幕上重现 的图像，其各像素的亮度都正比于所摄图像相应各像素的亮度，屏幕上便重 现了发端的原图像。
显像管电子运动演示动画
的最后一个行同步脉冲的前沿与场同步脉冲的前
沿相距TH／2， 而偶数场最后一个行同步脉冲
电视信号传输原理
电视信号传输原理
电视信号传输原理是指将图像和声音信息转变成电磁波信号，通过无线电波传播到接收设备，再经过解调和放大等步骤，最终将图像和声音还原成我们能够观看和听到的形式。
电视信号传输基于模拟信号和数字信号两种方式。模拟信号传输是通过连续变化的电压或电流来表示图像和声音的细节。在这种方式下，图像被分成若干个扫描线，每一行像素逐渐扫描并转化为电压信号，通过随后的调制和调频等技术将图像和声音混合在一起，形成具有一定频率的电磁波信号，然后通过天线进行传输。
数字信号传输采用了一种不同的方式，通过将图像和声音转化为二进制的数字编码，然后使用调制解调器将0和1的序列转换为电信号。这种方式可以更加稳定和精确地传输信号，同时还能够进行不同清晰度和频道的选择。
电视信号传输中还涉及调制、调频和解调等关键步骤。调制是将模拟或数字信号转换为合适的频率范围内的信号，调频是将调制后的信号转换为适合传输的频率信号。解调是接收设备中的一个重要步骤，它将接收到的频率信号转换为原始信号，使其能够再现出图像和声音。
总的来说，电视信号传输原理是将图像和声音信息转换为电磁波信号，通过各种技术手段传输到接收设备，并经过解调和放大等处理步骤，实现图像和声音的还原。这样，观众可以在电视屏幕上看到清晰的图像和听到高质量的声音。
《电视原理》课件
02
电视信号的采集与处理
摄像机的原理与结构
摄像机的工作原理
摄像机通过镜头将景物反射的光 线聚焦在图像传感器上，并转换 成电信号，经过处理后形成视频
信号。
摄像机的结构
摄像机主要由镜头、图像传感器 、信号处理电路、存储器等部分 组成，其中图像传感器是核心部
件。
图像传感器的类型
图像传感器分为CCD和CMOS两 种类型，其中CCD传感器具有较
智能电视能够与手机、平板等设备实现多屏互动 ，实现内容共享、远程控制等功能。
3
云服务技术
智能电视集成了云服务技术，能够实现内容云存 储、云播放等功能，提供更加便捷的服务体验。
THANK YOU
感谢各位观看
观众无需佩戴特殊眼镜即可享受3D效果。
03
3D内容制作
随着3D技术的发展，越来越多的电影、电视剧和综艺节目开始采用3D
制作，提供更加丰富的视觉效果。
智能电视技术的发展
1 2
人工智能技术
智能电视集成了人工智能技术，能够实现语音识 别、图像识别、自然语言处理等功能，提供更加 智能化的用户体验。
多屏互动技术
视频编辑的基本流程
视频编辑的基本流程包括导入素材、 剪辑、添加特效、输出等步骤。导入 素材是将需要编辑的视频文件导入到 软件中；剪辑是将不需要的部分剪掉 ，将需要的部分拼接在一起；添加特 效可以增强视频的表现力；输出则是 将编辑好的视频文件导出，以便于播 放和分享。
2第二章 电视传像基本原理2015
在电视系统中、要使传送的图像清晰，并具有活动、连续而又 无闪烁感，则要求传送频率大于临界闪烁频率47Hz（人眼的临界闪 烁频率与图像的亮度、对比度等因素有关）。即每秒传送47场以上 的图像。因此，我国电视制式规定，场扫描频率fV为50 Hz，每帧图 像的扫描行数为625行。若采用逐行扫描的话，帧频与场频相等。理 论分析可以得出，电视图像信号的最高频率约为11～12MMz，可见 视频信号带宽将相当宽。要传送频谱这样宽的信号，不但会使设备 复杂化，而且使在规定的可供电视系统使用的频段内可容纳的电视 频道数目减少。如若为了减少带宽而降低场频，将会导致重现图像 的闪烁；减少每场扫描行数，又会降低图像的清晰度。可见逐行扫 描是无法解决带宽与闪烁感及清晰度的矛盾。因而提出了既可克服 闪烁感，又不增加图像信号带宽的隔行扫描方式。 在我国隔行扫描每秒传送50场，即场频fV为50Hz ，因而将有效 地降低闪烁感，帧频却为25Hz，隔行扫描即减小了闪烁感，并使图 像信号的带宽仅为逐行扫描的一半，大约为5.5MHz左右，所以我国 规定视频信号带宽按照6MHz分析计算。
1.5μ s
4.7μ s
12μ s
(a)
奇数场 偶数场 奇数场 2.5TH
2.5TH
(b)
复合同步与消隐信号(图)
4、开槽场同步脉冲与均衡脉冲
电视系统中，提取行同步信息的方法，是利用鉴相或微分电路来提取行同步 脉冲的前沿。由于场同步脉冲较宽，因而在场同步期间会使行同步信息丢失。这 样，在场逆程期间行就可能失步，可能会造成每场开始时的前几行不能立刻同步 ，而使屏幕显示图像的最上面几行出现不稳定现象。解决这个问题的办法是在场 同步脉冲上加开几个槽，称为槽脉冲，并使槽脉冲的后沿(即上升沿)恰好对应于 应该出现原行同步脉冲的前沿位置。加入槽脉冲之后就可以保证在场同步脉冲期 间可以检测出行同步脉冲。槽脉冲的宽度与行同步脉冲相同。
1.5μ s
4.7μ s
12μ s
(a)
奇数场 偶数场 奇数场 2.5TH
2.5TH
(b)
复合同步与消隐信号(图)
4、开槽场同步脉冲与均衡脉冲
电视系统中，提取行同步信息的方法，是利用鉴相或微分电路来提取行同步 脉冲的前沿。由于场同步脉冲较宽，因而在场同步期间会使行同步信息丢失。这 样，在场逆程期间行就可能失步，可能会造成每场开始时的前几行不能立刻同步 ，而使屏幕显示图像的最上面几行出现不稳定现象。解决这个问题的办法是在场 同步脉冲上加开几个槽，称为槽脉冲，并使槽脉冲的后沿(即上升沿)恰好对应于 应该出现原行同步脉冲的前沿位置。加入槽脉冲之后就可以保证在场同步脉冲期 间可以检测出行同步脉冲。槽脉冲的宽度与行同步脉冲相同。
《电视摄像》PPT课件完整版
07
电视摄像实践
01
02
04
新闻采访拍摄技巧
提前了解新闻事件背景，确定拍摄重点和角度。
选择合适的拍摄设备，确保画面清晰、稳定。
注意光线和环境的影响，合理利用自然光和人工光源。
抓住新闻现场的关键瞬间，展现事件的真实性和时效性。
03
根据节目类型和主题，设计独特的拍摄方案和视觉效果。
合理布置灯光和道具，营造符合节目氛围的场景。
电视摄像是广播电视节目的重要制作手段，广泛应用于新闻、综艺、体育等各类节目的制作中。
广播电视领域
电视摄像技术也广泛应用于电影制作中，尤其是在数字电影制作方面，数字摄像机已成为重要的拍摄工具。
电影制作领域
此外，电视摄像技术还应用于教育、医疗、军事、科研等领域，为各行各业提供了便捷、高效的影像记录手段。
注重构图变化
在运动镜头的拍摄中，应注重捕捉被摄主体的精彩瞬间和表情变化，以增强画面的感染力和表现力。
捕捉精彩瞬间
运动镜头的拍摄技巧
稳定器的作用
稳定器是一种用于固定摄像机的装置，通过机械或电子方式减少或消除摄像机在拍摄过程中产生的抖动和晃动，提高画面稳定性。
稳定器的使用技巧
在使用稳定器时，应注意调整稳定器的平衡、阻尼和灵敏度等参数，以适应不同拍摄需求和场景；同时，还应注意保持正确的拍摄姿势和操作方法，避免人为因素导致画面抖动。
电视摄像实践
01
02
04
新闻采访拍摄技巧
提前了解新闻事件背景，确定拍摄重点和角度。
选择合适的拍摄设备，确保画面清晰、稳定。
注意光线和环境的影响，合理利用自然光和人工光源。
抓住新闻现场的关键瞬间，展现事件的真实性和时效性。
03
根据节目类型和主题，设计独特的拍摄方案和视觉效果。
合理布置灯光和道具，营造符合节目氛围的场景。
电视摄像是广播电视节目的重要制作手段，广泛应用于新闻、综艺、体育等各类节目的制作中。
广播电视领域
电视摄像技术也广泛应用于电影制作中，尤其是在数字电影制作方面，数字摄像机已成为重要的拍摄工具。
电影制作领域
此外，电视摄像技术还应用于教育、医疗、军事、科研等领域，为各行各业提供了便捷、高效的影像记录手段。
注重构图变化
在运动镜头的拍摄中，应注重捕捉被摄主体的精彩瞬间和表情变化，以增强画面的感染力和表现力。
捕捉精彩瞬间
运动镜头的拍摄技巧
稳定器的作用
稳定器是一种用于固定摄像机的装置，通过机械或电子方式减少或消除摄像机在拍摄过程中产生的抖动和晃动，提高画面稳定性。
稳定器的使用技巧
在使用稳定器时，应注意调整稳定器的平衡、阻尼和灵敏度等参数，以适应不同拍摄需求和场景；同时，还应注意保持正确的拍摄姿势和操作方法，避免人为因素导致画面抖动。
《电视摄像》课件第5讲
对于拍摄角度的重要性 匈牙利电影理论家贝拉·巴拉兹 拍摄角度的重要性， 电影理论家贝拉 巴拉兹这 对于拍摄角度的重要性，匈牙利电影理论家贝拉 巴拉兹这 样写道：“方位和角度足以改变影片中画面的性质：振奋人心或 样写道： 方位和角度足以改变影片中画面的性质： 足以改变影片中画面的性质 富于魅力，或冷漠无情或充满幻想与浪漫主义色彩。 富于魅力，或冷漠无情或充满幻想与浪漫主义色彩。角度和方位 的处理对导演、摄影师的意义，犹如风格对于小说家， 的处理对导演、摄影师的意义，犹如风格对于小说家，因为这正 是创造性的艺术家最直接地反映他的个性的地方。 是创造性的艺术家最直接地反映他的个性的地方。”
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复习
复 习
1.什么是拍摄的起伏与落伏? 1.什么是拍摄的起伏与落伏? 什么是拍摄的起伏 2.推 2.推、拉、摇、移、甩(升降)运动镜头的各自 升降)运动镜头的各自 特点? 特点? 3.握机的方式与动态拍摄的技巧方法? 3.握机的方式与动态拍摄的技巧方法? 握机 的技巧方法 4.摄像的景别有哪些？ 4.摄像的景别有哪些？ 摄像的景别有哪些 5.景别的具体划分 意义？ 景别的具体划分及 5.景别的具体划分及意义？（以一个成人人在画 面中所占的面积来说明）
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2.4电视传像原理(图像信号波形)
半行时间（T）
1320
1375
场/帧同步宽度（T）
880（±3）
场/帧同步脉冲结束A（.2.1T传）媒学院zlh3065@163.3co0m8（±3）
1980（±3）
638（±3）
20
ִ 复合消隐脉冲:
在全电视信号中，提供出逆程出现的时间、逆程的宽度和消隐电子束所需电平 的脉冲信号，称为行消隐脉冲和场消隐脉冲，合在一起称为复合消隐脉冲。
消隐脉冲的作用：
一是提供行、场扫描逆程期间截止电子束的电平、时间、宽度的信息； 二是为图像信号提供基准电平。
在采用负极性图像信号的电视系统中，消隐脉冲电平值要高于或等于黑电平值。
12
全电视信号波形全电视信号组成
全电视信号组成
全电视信号由图像信号、消隐信号和同步信号叠加而成。实际也是黑白电视信 号的波形
全电视信号的幅度
按标准规定是以同步信号电平为100%，黑电平与消隐电平为75%，白电平为 10%～12.5%，图像信号介于白电平和黑电平之间，统称为灰色电平。
0.5TH 0.5TH
第二章 电视传像基本原理
2.4 图像信号的波形
2009-6-6
A.2.1 传媒学院zlh3065@163.com
1
图像信号
图像信号是携带景物明、暗信息的电信号，电压的高低反映实际景 物的亮度，其波形随所摄取图像而变。
ִ 由CCD传感器输出的每个像素的波形只在一部分时间内是图像信号，其 余时间内是复位电平和干扰。
第一章 电视影像的基本概念
第一章 电视影像原理概述
第一节 电视影像的基本概念
1.像素
电子影像技术中，组成图像的最基本信息 单元叫做“像素”。（pixel） 电视传送活动影像的关键：把每个待传送 的电视画面分解成许多像素，每个像素都包含 亮度、色度信息。 把这些像素转换成相应的电信号传送出去， 在接收端再把这些大小不同的电信号转换为相 应的像素。
•EFP 电子现场制作
摄像机的功能是完成“光—电”转换，这就 说明摄像机是由光学系统和电路处理系统两部 分组成，在两个系统之间起连接作用的就是极 为重要的光电转换器件CCD(CMOS)。 摄像机组成方式 摄像机是电视系统中最重要的影像来源，其 主要功能是把被摄景物的光信号转换为电信号。
第二节 摄像机原理
一．数字（标清）摄像机的分类
1.按性能用途分类
手持式摄像机——一般指家用的掌中宝式摄录一体机 新闻采访机——用于新闻采集的肩扛式摄录一体机 演播室用机——大型座机，体积大成像好，通常是摄、录 分离。
2.按成像质量分类
广播级——ESP/ENG/EFP（解像力800电视线左右） 业务级——俗称专业级（解像力500电视线左右） 家用级——俗称业余级（解像力300电视线左右）
•PAL制 •1962年德国研制,Phase Alternation Line （相位逐行交变）的缩写。 •采用地区——中国、欧洲多数国家、澳洲、 非洲。 •帧速率——25帧/秒 •我国的PAL制标准,隔行扫描,每帧扫描625行, 每秒25帧,50场/秒。
第一节 电视影像的基本概念
1.像素
电子影像技术中，组成图像的最基本信息 单元叫做“像素”。（pixel） 电视传送活动影像的关键：把每个待传送 的电视画面分解成许多像素，每个像素都包含 亮度、色度信息。 把这些像素转换成相应的电信号传送出去， 在接收端再把这些大小不同的电信号转换为相 应的像素。
•EFP 电子现场制作
摄像机的功能是完成“光—电”转换，这就 说明摄像机是由光学系统和电路处理系统两部 分组成，在两个系统之间起连接作用的就是极 为重要的光电转换器件CCD(CMOS)。 摄像机组成方式 摄像机是电视系统中最重要的影像来源，其 主要功能是把被摄景物的光信号转换为电信号。
第二节 摄像机原理
一．数字（标清）摄像机的分类
1.按性能用途分类
手持式摄像机——一般指家用的掌中宝式摄录一体机 新闻采访机——用于新闻采集的肩扛式摄录一体机 演播室用机——大型座机，体积大成像好，通常是摄、录 分离。
2.按成像质量分类
广播级——ESP/ENG/EFP（解像力800电视线左右） 业务级——俗称专业级（解像力500电视线左右） 家用级——俗称业余级（解像力300电视线左右）
•PAL制 •1962年德国研制,Phase Alternation Line （相位逐行交变）的缩写。 •采用地区——中国、欧洲多数国家、澳洲、 非洲。 •帧速率——25帧/秒 •我国的PAL制标准,隔行扫描,每帧扫描625行, 每秒25帧,50场/秒。
模块一电视传送图像原理优秀课件
模块一电视传送图 像原理
一、图像传送原理
1、 电视系统组成
光电转换
传输通道
光电变换
摄像装置 话筒
视频放大
调 制
音频放大
电视系统组成框图
频视 接收
音频放大
2、 像素及其传送
电视图像的构成：像素（是组成图像的基本单元。单位面积像素越多 图像越清晰，越逼真）； 我国电视标准：一副图像有44万个像素； 图像传送：扫描传送； 扫描方式：逐行、隔行扫描，50次/S； 扫描方向：自上而下，从左至右。 顺序传送示意图：
2、重显电视图像的基本参量 （1）电视信号带宽
电视信号的带宽是指电视信号的最高频率与最低频 率之差。电视信号的最高频率为6MHz，故一般认为电视 信号的带宽为0~6MHz。
图 竖直亮暗条纹
（2）行、场结构特征
由许多行电视信号组成一场，由两场电视信号组成一帧由许多帧电 视信号组成整个电视信号（行正程反映图像）。
… 行逆程期
行正程期
场正程期 场逆程期
(3)水平方向细节亮度特征
电视信号的高频分量对应着电视图像水平方向的细密结构，或者说对 应着水平方向的亮度细节。（影响电视的清晰度）
(4)对比度
图像对比度特性在电视信号中反映对比度指最大亮度与信号高频分 量反映细节最小亮度之比。电视信号的峰峰值幅度反映图像对比度。
（3）在隔行扫描中，整个画面的变化是按场频重复的，它 高于临界闪烁频率因而减少了闪烁感。
一、图像传送原理
1、 电视系统组成
光电转换
传输通道
光电变换
摄像装置 话筒
视频放大
调 制
音频放大
电视系统组成框图
频视 接收
音频放大
2、 像素及其传送
电视图像的构成：像素（是组成图像的基本单元。单位面积像素越多 图像越清晰，越逼真）； 我国电视标准：一副图像有44万个像素； 图像传送：扫描传送； 扫描方式：逐行、隔行扫描，50次/S； 扫描方向：自上而下，从左至右。 顺序传送示意图：
2、重显电视图像的基本参量 （1）电视信号带宽
电视信号的带宽是指电视信号的最高频率与最低频 率之差。电视信号的最高频率为6MHz，故一般认为电视 信号的带宽为0~6MHz。
图 竖直亮暗条纹
（2）行、场结构特征
由许多行电视信号组成一场，由两场电视信号组成一帧由许多帧电 视信号组成整个电视信号（行正程反映图像）。
… 行逆程期
行正程期
场正程期 场逆程期
(3)水平方向细节亮度特征
电视信号的高频分量对应着电视图像水平方向的细密结构，或者说对 应着水平方向的亮度细节。（影响电视的清晰度）
(4)对比度
图像对比度特性在电视信号中反映对比度指最大亮度与信号高频分 量反映细节最小亮度之比。电视信号的峰峰值幅度反映图像对比度。
（3）在隔行扫描中，整个画面的变化是按场频重复的，它 高于临界闪烁频率因而减少了闪烁感。
电视原理电视传像基本原理课件概述.
摄像机
显示器件
CCD是一种金属氧化物 半导体（MOS）集成 电 路器件
帧转移结构方式 该器件所需时钟 系统比较简单， 包括光敏成像区 和有相同像素的、 遮光的存储区。并 由此读出信号。 当光敏区受光照时， 积累起电荷图象后， 就迅速地转移到存 储区，然后光敏区 又开始新的电荷 积累过程。
电子扫描
第一场 ( 奇场 ), 从左上角开始按 1—1′,3— 3′,…顺序扫描 , 直到最下面的中点 a为止 ,共计 行,完成了第一场正程扫描。 第二场(偶场),扫描从a′点开始,先完成第 一场扫描留下的半行a′—11′行的扫描,接着完 成2—2′,4—4′,…等偶数行的扫描。
(a)正极性亮度递减信号;
1. 逐行扫描
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。
图
逐行扫描电流波形
(a)行扫描电流波形; (b)场扫描电流波形
据左手定则，电子束通过垂直磁场 应产生水平偏转，从而实现电子束 的水平扫描。
图像的顺 序传输
什么是像素A和B? 构成一幅图像的基本单 元 传送的种类 同时制：信道太多 顺序制：保持同步 什么是扫描 将图像转变成顺序传送 的电信号的过程。
电视机成像原理
电视机成像原理
电视机成像原理是指通过适当的输入信号，使电视机内部的显示设备能够产生图像并将其投射到屏幕上供观看。电视机成像原理主要包括视频信号的采集和处理以及图像显示。
视频信号的采集和处理是电视机成像原理的关键步骤。视频信号可以通过摄像头或其他外部设备采集得到。采集到的视频信号会经过一系列的信号处理，包括自动增益控制、去噪、锐化、颜色空间转换等处理步骤，以提高图像的质量和清晰度。
处理完的视频信号会被送到电视机内部的显示设备，通常为液晶屏或LED屏。这些屏幕由一个巨大的像素矩阵组成，每个
像素可以根据视频信号的亮度和颜色信息进行控制。当视频信号被送到这些像素时，它们会根据信号的亮度值和颜色信息来发光，从而产生图像。
为了能够显示出完整的图像，电视机内部还会根据图像的分辨率和屏幕的分辨率之间的差异进行缩放。这个过程通常由一个专门的图像处理单元完成，它会根据图像的细节和边缘信息进行智能缩放，以保证图像的清晰度和完整性。
总的来说，电视机成像原理是通过采集、处理和显示视频信号，以实现把图像投射到屏幕上供观看的技术。这一原理的核心是视频信号的处理和显示设备的控制，通过这些步骤的精确配合，才能够让电视机成像出清晰、生动的图像。
电视成像原理
最低频率：指图像的背景亮度，即图像信号的直流分量，其 频率接近于零。
最高频率：需要根据孔阑效应进行计算。孔阑效应指电子束 孔径的大小对图像水平分解力的影响。
图像孔阑效应及对应电视信号
24
6.2 摄像原理
孔阑效应表明：扫描电子束直径与像素大小相当时，其图 像信号近似为正弦波，故图像信号的最高频率为：
由于扫完每一场屏幕从上到下整个亮一次，所以，扫完一幅 图像屏幕亮了两次。这样，帧频是场频的一半，在保证无闪烁 感的同时，又使图像信号的传输带宽下降一半。
一帧图像行数一般选为奇 数，每场均包含半行。奇 数场最后一行为半行，偶 数场第一行为半行，最后 一行为整行。
隔行扫描光栅及电流波形
14
6.2 摄像原理
聚焦系统：聚焦线圈的磁场和聚焦阳极的电场。
偏转系统：两对磁偏转线圈（偏转角一般小于10o）。
摄像管未工作时，光电导靶两个表面间有数十伏的电压差；工作时， 光照使受光面产生光生载流子，两表面间产生放电电流，靶的绝缘面 电位上升。一帧时间内，放电电荷是连续积累的。
18
6.2 摄像原理
摄像管阴极
100K
①光电靶像素：一个大电阻和小电容的并联。
②电子束：单刀多掷开光。
③充电回路：E＋，RL，信号极，Ce，R，K，E－。
④无光照时，Re很大，补充电流非常小（0.5nA，几十微伏）。 ⑤摄像时，Re变化很大→充电电流变化很大→负载电阻RL上形成 图像信号电压（几十毫伏）。
最高频率：需要根据孔阑效应进行计算。孔阑效应指电子束 孔径的大小对图像水平分解力的影响。
图像孔阑效应及对应电视信号
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6.2 摄像原理
孔阑效应表明：扫描电子束直径与像素大小相当时，其图 像信号近似为正弦波，故图像信号的最高频率为：
由于扫完每一场屏幕从上到下整个亮一次，所以，扫完一幅 图像屏幕亮了两次。这样，帧频是场频的一半，在保证无闪烁 感的同时，又使图像信号的传输带宽下降一半。
一帧图像行数一般选为奇 数，每场均包含半行。奇 数场最后一行为半行，偶 数场第一行为半行，最后 一行为整行。
隔行扫描光栅及电流波形
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6.2 摄像原理
聚焦系统：聚焦线圈的磁场和聚焦阳极的电场。
偏转系统：两对磁偏转线圈（偏转角一般小于10o）。
摄像管未工作时，光电导靶两个表面间有数十伏的电压差；工作时， 光照使受光面产生光生载流子，两表面间产生放电电流，靶的绝缘面 电位上升。一帧时间内，放电电荷是连续积累的。
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6.2 摄像原理
摄像管阴极
100K
①光电靶像素：一个大电阻和小电容的并联。
②电子束：单刀多掷开光。
③充电回路：E＋，RL，信号极，Ce，R，K，E－。
④无光照时，Re很大，补充电流非常小（0.5nA，几十微伏）。 ⑤摄像时，Re变化很大→充电电流变化很大→负载电阻RL上形成 图像信号电压（几十毫伏）。
电视传像的基本原理
为扫描行数，
❖ 偶数行 隔行扫描未被采用原因是技术实现 比较困难。
电视传像的基本原理
❖ 3. 隔行扫描的缺点 ❖ （1）行间闪烁效应 ❖ （2）并行现象 ❖ （3）特定条件下的“锯齿化”现象
电视传像的基本原理
• 2.2.3 扫描的同步 ❖ 1.扫描的同步
电视传像的基本原理
❖ 解决方法：加入同步脉冲 ❖ 2.消隐脉冲与复合同步脉冲
电视传像的基本原理
电视传像的基本原理
电视传像的基本原理
❖ 奇数行隔行扫描需满足要求： ❖ （1）下一帧扫描起始点应与上一帧起始点
相同，以便保证各帧扫描光栅重叠
电视传像的基本原理
❖ （2）相邻两场扫描光栅必须均匀镶嵌，以 获得最高清晰度
❖ 因此行频 与场频 存在下列关系：
❖ 式中，n为正整数， 且为奇数
电视传像的基本原理
2020/11/28
电视传像的基本原理
2.1 电视系统组成原理
• 2.1.1 图像顺序传送原理
• 1. 图像的表示法：亮度L、色调H、饱和度 S
•
电视传像的基本原理
• 对于黑白图像在二维空间平面图像： •
• 2. 图像的顺序传送 • 一幅图像由许多像素构成，要同时把他们的
变化有甲地传到乙地几乎是不可能的。 • 合理的解决方法是：把各个像素的变化按照
• 2.2.1 逐行扫描 • 行偏转线圈中有行偏转电流，产生水平方
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b. 只有场扫描时
c. 帧正程扫描
d. 帧逆程扫描
逐行扫描动画
e. 消去行帧逆程后的扫描光栅
• 行扫描基本参数
行正程扫描时间: T H t ，行逆程扫描时间: T H r
行扫描周期：THTHt THr ，行扫描频率：fH 1/TH • 帧扫描基本参数
帧正程扫描时间:T F t ，帧逆程扫描时间: T F r
• 通过空间采样和时间采样，每一个平面活动基色图像都可以表示成 空间坐标m、n和时间k 的三维离散函数:
fR( m, n, k ); fG( m, n, k ) ; fB( m, n, k ) 对于黑白电视，平面活动亮度图像可表示为： fL( m, n, k ) • 通过电视图像离散化压缩了需要传送的信息量，但是如何传送三维 活动电视图像？
帧扫描周期：TF TFt TFr ，帧扫描频率：fF 1/TF • 正程扫描时间占整个扫描周期的大部分：
行扫描逆程系数：THr /TH，一般18％
帧扫描逆程系数： TFr /TF，一般8％
• 每帧的光栅互相重叠，设每帧扫描行数为Z，则：
fH Z fF
2.2.2 隔行扫描
1.隔行扫描的提出 • 我国标准为625行/帧（按帧正程600行计算），帧频50Hz，每行有800个
MOS（Metal Oxide Semiconductor） ：金属氧化物半导体 • CMOS摄像机，CMOS ( Complementary Metal Oxide Semiconductor):互补
金属氧化物半导体
图像信 号
帧转移CCD摄像机
读出移位寄存器（遮光）
（转
存 贮 转 移 区
遮移 光移 ）位
顺序传送示意图
传输通道 开关同步
对比: 同时传送示意图
3.扫描 将光图像转换成顺序传送的电信号的过程及其逆过程称为扫描。
fL( m, n, k )
三维图像信号
扫描
f(t)
一维电视信号
扫描
行扫描————正程：从左到右水平扫描 逆程：快速从右端返回左端
场扫描———正程：从上到下垂直扫描 逆程：快速从下端返回上端
亮
暗
状
状
态
态
Vth V Vs
扭曲向列型LCD原理
冷 阴 极 荧 光 灯
薄膜晶体管（TFT）
基片 红绿蓝滤色膜 液晶阀 衬底
等离子体显示屏 PDP (Plasma Display Panel) 惰性气体辉光放电 红绿蓝荧光粉
表面放电式ACPDP单元 维持电极（脉数调制）
表面放电式彩色ACPDP结构
2. 同时投影混色方式：参见 6.10节 • CRT背投 光源信息源合一
根据显示的数据信息控制微 镜在一帧内开关的时间间隔
TIR棱镜—全反射棱镜 （高速旋转）
§2.2 电视扫描原理
2.2.1 逐行扫描
以CRT显像管为例，通过行（水平）扫描和帧（垂直）扫 描共同形成矩形扫描光栅：
逐行扫描电流波形： （a）行扫描锯齿波电流 （b）帧扫描锯齿波电流
逐行扫描光栅
a. 只有行扫描时
像素(按400个正弦波周期计算)，采用逐行扫描方式，要求电视信号带宽 为： f 5 0 6 0 0 4 0 0 1 2 M H z 对电子线路系统和频率资源都提出很高的要求。 • 希望使电视信号带宽减半。一种方法是帧频减半，会引起电视画面的大面 积闪烁；另一种方法是每帧扫描行数减半，会引起垂直分解力降低，图像 清晰度下降。这两种方法都不可取。 • 根据人眼的视觉特性，一帧图像分两场扫描，一场扫描奇数行，另一场扫 描偶数行，两场合为一帧，即采用隔行扫描方式。此时： 活动图像25帧/秒=50场/秒 > 临界闪烁频率=48Hz 每场扫描行数：312.5行，每帧扫描行数：625行, 理论垂直分解力不变。 由于帧频减半，电视信号带宽减半：Δf = 6MHz 即在不引起大面积闪烁同时垂直分解力基本不变的情况下，比逐行扫描 方式节省一半信号带宽。
2. 图像的顺序传送
• 若把不同位置上的像素同时转变成相应的电信号，分别用相应信道同时 并行传送出去，至少需要40万个信道 ， 不经济，也不可能。 • 利用人眼的视觉惰性，采用顺序传送方法，将各个像素的光信号按一定 的顺序变成电信号在一个信道内传输，接收端再按同样的顺序将电信号 变成光信号，只要速度足够快，人眼感觉图像就是完整和连续的。
寄 存 器
光
敏
成
像 区
感光单
元
三相CCD电荷转移（参见5.2.3节）
2. 显像
（1）空间混色方式 • 阴极射线管（ Cathode Ray Tube — CRT)工作原理
由电子枪阴极发出电子束， 在偏转磁场作用下，按照与 摄像管相同的扫描规律，在 高压阳极的吸引下轰击荧光 屏。电视信号加到显像管的 栅极，控制电子束的能量， 从而控制荧光粉的发光亮度， 使荧光屏正确重现发端图像。
•荫罩式彩色显像管
品字形排列
三枪三束显像管RGB点阵
一字形排列
单枪三束自会聚显像管RGB 点阵（参见6.4.5节）
• 新型显示器：平板显示器(FPD-Flat Panel Display) 参见6.9节 液晶显示器：LCD
(Liquid Crystal Display)
信号电压 扫 描 电 压
矩阵驱动电极
电视来自百度文库像基本原理
➢根据人眼对细节分辨力有限的视觉特性，可以把一幅平面图像通过空 间采样离散化成许多小单元，这些细小单元具有单一的亮度和色度， 称为像素（pixel）。像素越小，单位面积上的像素数目越多，图像就 越清晰。
➢根据人眼的视觉惰性可以通过时间采样把连续的景物分解成一幅幅时 间不连续的画面，只要画面的显示频率高于临界闪烁频率，就可以获得 连续活动图像的感觉。
在时间上每帧图像周期重复上述扫描
2.1.2 光-电/电-光转换原理
彩色电视传送示意图 • 发端 ：通过摄像机实现光（三维图像）——电（一维信号）转换 • 收端 ：通过显像管或显示屏实现电（一维信号） ——光（三维图像）转换 1.摄像 • CCD摄像机，CCD（ Charge Couple Device ）：电荷耦合器件
•LCOS硅基板液晶 (Liquid Crystal On Silicon) 光源信息源分离
PBS-极化分光镜：反射 S偏振光，投射P偏振光
•DLP数字光处理器 (Digital Light Processing) 光源信息源分离 像素单独控制
DMD Digital Micromirror Device 数字微镜器件