电视原理2014-01-彩色与视觉特性概论
人眼的视觉特性与彩色电视系统
第２章
兼容制彩色电视机原理
2.1 人眼的视觉特效与亮度方酲
图2-3 XYZ色度图
如图2-3所示是以物理三基色实 验数据为基础，经过推导和计算画出 来的XYZ色度 图。其中[x]、[y]、[z] 分别为假想的“过饱和红”“过饱和 绿”“过饱和蓝”，也称为“标准三 基色”，这种标准三基色能够配出所 有理想中存在的彩色。以标准三基色 为三维直角坐标， 以[x ]、[ y ]、[ z ] 为它们的单位量，可以使任何颜色都 有确切的坐标。任意一种彩色都可表 示为
2 . 1 . 2 物佈的颜色
物体的颜色除了与光的照射有关外，还与物体吸收和反射哪些频率 成分有关。如某 物体对所有的彩色光都反射，就呈白色，若全吸收，就 呈黑色。又如某物体只反射绿色光， 其他光均被吸收，此物体就呈绿色。 而此绿色物体在红色光的照射下，却变成了黑色，这 是因为光源中只有 红色光，且全部被物体吸收，无色光反射使物体呈黑色。我们还有这样 的经历，晚上在灯光下看好的花布，到了白天明显感到花布的颜色变了。 这正是因为照射 到花布上的光源的色光成分不同，才导致了色彩感觉不 同。
某种颜色的光，可以是单色光，也可以由几种单色光混合 而成。彩色光的混合遵循相 加混色规律。比如说，黄色光，可 以是单色黄光，也可以是单色红光和单色绿光相加而成 的复合 光。
第２章
兼容制彩色电视机原理
2.1 人眼的视觉特效性与彩色电视系统
2 . 1 . 4 三基色原理及混色方法
三基色原理是指自然界中常见的大部分彩色都可由三种相互独立的 基色按一定的比 例混合得到。所谓独立，是指其中任何一种基色都不能 由另外两种基色合成得到。
此外，物体的颜色还跟人眼特性有关。
第２章
兼容制彩色电视机原理
电视原理彩色与视觉特性
电视原理彩色与视觉特性电视是一种广泛使用的电子设备，能够接收和显示来自广播或其他源的视听信号。
其原理涉及彩色显示和视觉特性，其中彩色显示技术主要包括三基色混合和电视屏幕的构成，而视觉特性则涉及像素、分辨率和刷新率等因素。
彩色显示技术是电视的核心。
电视屏幕的构成通常采用RGB三基色混合的方法，即利用红色、绿色和蓝色三种基色的不同组合来产生各种颜色。
这种混合是通过发光二极管（LED）或液晶显示屏（LCD）来实现的。
在LED技术中，每个像素具有红、绿、蓝三种LED灯，通过改变每种LED的亮度来调节颜色的深浅。
而在LCD技术中，每个像素则通过液晶层以不同的透过程度来显示相应的颜色。
视觉特性在电视显示中也发挥着重要作用。
像素是组成电视图像的最小单元，它指的是屏幕上的一个点，像素的数量决定了图像的细腻程度。
分辨率则表示屏幕上能够显示的像素数量，通常以水平像素数和垂直像素数来衡量。
分辨率越高，图像越清晰，但同时也需要更高的处理能力和更大的带宽。
刷新率是指电视屏幕每秒显示的图像帧数，通常以赫兹（Hz）来表示。
刷新率越高，图像就越流畅，但低刷新率可能会导致图像闪烁或模糊。
此外，电视还涉及颜色的显示准确性、亮度对比度、视野角度等视觉特性。
颜色的显示准确性取决于电视的调校和色彩管理系统，能够确保显示出真实的颜色。
亮度对比度则体现了图像中明暗部分的差异，较高的亮度对比度能够显示更生动逼真的图像。
视野角度表示在不同角度观看时，图像的可见性和色彩保真度，宽视角可以给观众提供更好的观赏体验。
总的来说，电视的原理涉及彩色显示和视觉特性两方面，通过采用三基色混合和调节像素、分辨率、刷新率等视觉特性来实现高质量的图像显示。
这些技术和特性的不断改进和创新，使得电视在今天的家庭娱乐中扮演着不可或缺的角色。
电视作为一种常见的电子设备，已经成为人们生活中不可或缺的一部分。
无论是在家庭娱乐中还是商业应用中，电视都承载着重要的信息传递和娱乐功能。
《电视技术》--第三讲彩色电视基本原理
*相加混色 彩色光线的混合称为 相加混色-彩色光线的混合称为 相加混色 相加混色 *相减混色 *相减混色-彩色颜料的混合称为 相减混色-彩色颜料的混合称为 相减混色 *补色 补色
第三讲 彩色电视基本原理
第三讲 彩色电视基本原理 *混色效应 混色效应 空间混色效应——将3种基 空间混色效应 将 种基 色光分别投射到同一表面上相 邻近的3个点上 个点上， 邻近的 个点上，只要这些点相 距足够近， 距足够近 ， 由于人眼分辨力有 一定限度，就会产生3种基色光 一定限度，就会产生 种基色光 相混合的彩色感觉。
第三讲 彩色电视基本原理
(4)大面积着色和频谱交错 大面积着色和频谱交错 *大面积着色：用较窄频带来传送大 大面积着色： 大面积着色 面积的彩色， 面积的彩色 ， 用较宽频带传送亮度 信号， 信号 ， 用亮度中的高频分量代替色 度信号中未被传送的高频分量的方 法。
第三讲 彩色电视基本原理
*频谱交错：利用亮度信号频谱间 频谱交错： 频谱交错 插入较窄频带的色差信号， 隙，插入较窄频带的色差信号， 使色差信号不单独占有频带而与 亮度信号共占6MHz 带宽的方法。 带宽的方法。 亮度信号共占 如图1.2.4所示。 所示。 如图 所示
第三讲 彩色电视基本原理 1.1 色度学的基本 概念 一、人眼的彩色视觉 *彩色三要素：亮度、色调和色 彩色三要素： 彩色三要素 亮度、 饱和度 *亮度表示彩色被人眼所能感觉 亮度表示彩色被人眼所能感觉 到的明暗程度。 到的明暗程度。
第三讲 彩色电视基本原理
第三讲 彩色电视基本原理
*色调就是彩色的种类，即是什么颜 色调就是彩色的种类， 色调就是彩色的种类 其取决于波长。 色，其取决于波长。 *色饱和度是指彩色的深浅程度。色 色饱和度是指彩色的深浅程度。 色饱和度是指彩色的深浅程度 饱和度越高，颜色就越深。 饱和度越高，颜色就越深。色饱和 度实质上是表示某种色光被白光所 冲淡的程度。
彩色电视的工作原理
彩色电视的工作原理
彩色电视的工作原理是基于三原色混合的原理。
彩色电视屏幕是由非常多的像素点组成的，每个像素点都可以显示红、绿、蓝三种基本颜色中的一种或者多种。
在彩色电视的屏幕上，每一个像素点都有三种发光物质：红色荧光物质、绿色荧光物质和蓝色荧光物质。
当显示器接收到一个彩色信号时，它会根据这个信号的强度来控制每个像素点的三种颜色的亮度的比例。
信号的三个分量表示三种基本颜色的亮度，这些信号通过电子元件在电视屏幕上控制像素点的亮度。
当一个像素点的红、绿、蓝三种荧光物质同时发光，并且亮度比例合适时，人眼会感知到一个特定的颜色。
通过调整每个像素点三种颜色的亮度比例，彩色电视能够显示出各种颜色。
例如，如果一个像素点的红色和绿色的亮度增加，而蓝色的亮度减小，那么该像素点会显示出黄色。
这种基于三原色的混合原理能够表现出广泛的颜色范围和细腻的色彩变化。
同时，彩色电视还可以利用扫描线的方式逐行刷新屏幕，以呈现动态的画面效果。
总的来说，彩色电视的工作原理是通过控制像素点的红、绿、蓝三种颜色的亮度比例来显示各种颜色，从而实现彩色图像的显示。
彩色电视的原理
彩色电视的原理嘿，朋友们！今天咱来聊聊彩色电视的原理，这可真是个有趣的玩意儿啊！你想想看，那小小的电视盒子，咋就能呈现出那么丰富多彩、栩栩如生的画面呢？这背后可藏着大学问呢！彩色电视啊，就像是一个神奇的魔法盒子。
它里面有好多好多的小零件，就像一群小精灵在忙碌地工作着。
首先呢，得有个信号源，就好比是食材，没有食材哪来的美味佳肴呀！这信号源就给电视提供了各种信息，让它知道该显示啥。
然后呢，就到了电视的核心部分啦！这里面有各种复杂的电路和器件。
就像一个大工厂，把信号源送来的信息进行加工处理。
这里面有负责颜色的部分，哎呀，你说神奇不神奇，它能把各种颜色都分得清清楚楚，红的就是红的，绿的就是绿的，一点都不会弄错！这就好像是个超级厉害的调色师，能调配出最漂亮的色彩。
还有啊，那屏幕可太重要啦！就像是一个大画布，所有的画面都要在它上面展示出来。
它得又清晰又明亮，不然咱看着多别扭呀！你说要是屏幕模模糊糊的，那不就跟戴了副度数不合适的眼镜似的，多难受啊！咱再想想，这彩色电视的原理和咱生活中的好多事儿是不是挺像的呀？就好比说一场精彩的演出，得有好的剧本、厉害的演员、漂亮的舞台，才能呈现出最棒的效果。
彩色电视不也是这样嘛，信号源是剧本，各种器件是演员，屏幕就是那舞台，缺了谁都不行啊！咱每天下班回家，往沙发上一躺，打开电视，那精彩的画面就出现在眼前，这得多享受啊！这可都是彩色电视原理的功劳呢！它让我们能看到世界各地的美景、精彩的比赛、感人的故事。
所以说呀，彩色电视这东西可真是太了不起啦！它给我们的生活带来了那么多的欢乐和乐趣。
咱可得好好珍惜这个神奇的小盒子，让它一直给我们带来快乐呀！朋友们，你们说是不是这么个理儿呀？原创不易，请尊重原创，谢谢!。
彩色电视显像原理
彩色电视显像原理
彩色图像的显示基于三基色的原理。
任何彩色都可以用红绿蓝三种基色配合而产生基本相同的视觉效果。
彩色管不同于黑白管，它有产生三种基色的荧光屏和激励荧光屏上数以万计的三基色单元的三个电子束。
只要三基色荧光粉所产生的光的分量不同，就可以形成自然界的各种彩色。
如红绿蓝三基色的光通量依一定的比例配合就成白光。
红和绿配合就成黄光。
红和蓝配合就成紫光。
只有红枪的电子束激发红粉则发红光，只有蓝束激发蓝粉则发蓝光，只有绿束激发绿粉则发绿光。
如果三束电流均为零（荧光屏未被激发）则呈黑色。
彩色电视信号传输不同于黑白电视之处就是除亮度信号外还有一个色度信号。
彩色电视机接收这两个信号，经过处理后分解为三个（红、绿、蓝）亮度信号分别去调制相应的电子枪。
显像管的内部磷光层与外层之间有一层玻璃相隔，电子枪打出的电子束再透过玻璃，由于光的折射就会产生扭曲现象，在看到之后就会产生很强的内凹感。
显色原理：
彩色显像管屏幕上的每一个像素点都由红、绿、蓝三种涂料组合而成，由三束电子束分别激活这三种颜色的磷光涂料，以不同强度的电子束调节三种颜色的明暗程度就可得到所需的颜色,这非常类似于绘画时的调色过程。
磷光体应具备以下特征：
1、具有色纯度高的发光体
2、有高的发光效率
3、在电子射线长时间照射下性能不变坏
4、适合显像管的制造工艺
显像管覆盖有一层发光物质——荧光粉，当电子撞击时发出光来，发光强度取决于电子的数量和速度，在这里机械能转化为光能，在电视机中，电子速度是恒定的，所以，亮度值与电子速流大小有关。
彩色电视机彩色原理
彩色电视机彩色原理
彩色电视机的彩色原理是通过三基色光的叠加来产生丰富多彩的图像。
这三种基色光分别是红(R)、绿(G)和蓝(B)。
在彩色电视机中，屏幕上的每个像素由这三种基色光的不同强度组成。
当红、绿、蓝三种基色光强度相等时，屏幕上的像素呈现出白色。
而当某一种基色光的强度超过其他两种时，像素将呈现出相应的颜色。
通过调整不同基色光的强度，彩色电视机可以生成各种颜色。
为了实现彩色显示，彩色电视机中一般采用三个电子枪同时发射红、绿、蓝三种电子束。
这三种电子束被加速并定向轰击屏幕上的荧光材料，激发出红、绿、蓝三种荧光物质的发光。
当荧光材料受到电子束轰击时，其原子中的电子会被激发到一个较高的能量级别。
当电子回到低能级时，会释放出能量，同时发出光子。
这些光子经过荧光材料的滤光板后，最终组成了我们所看到的彩色图像。
彩色电视机的彩色原理可总结为：通过调节红、绿、蓝三种基色光的强度和叠加比例，利用电子束激发荧光材料的发光，最终形成丰富多彩的图像。
电视机—彩色原理
一、光和彩色
1、可见光的特性 、 • 可见光是电磁波
电磁波波谱
名称 无线电波 频率 105 Hz 3×103m × 红外线 1010 Hz 3×10-2 m × 可 见 光 紫外线 1015 Hz 3×10-7 m × X射线 射线 1020 Hz
3×10-12 m ×
宇宙射线 1025 Hz
3×10-17 m ×
2、物体的颜色 、 • 发光体本身发出的光的颜色就是物体的 发光体本身发出的光的颜色就是物体的 颜色 • 不发光体的颜色就是物体反射或透射光 不发光体的颜色就是物体反射或透射光 的颜色 • 不发光体呈现的颜色，不仅与物体本身 不发光体呈现的颜色 呈现的颜色， 反射或透射的特性有关， 反射或透射的特性有关，而且与光源有 同一物体， 关（同一物体，在不同的光源下会呈现 不同的颜色） 不同的颜色）
二、人眼的彩色视觉特性 人眼的彩色视觉特性 彩色
1、视敏度 、
• ）：人眼对某一波长光波亮度的敏感 视敏度 （K）：人眼对某一波长光波亮度的敏感 ）： 程度
• λ= 555 nm 的黄绿色光具有最大的视敏度 黄绿色光具有最大的视敏度
100 人眼相对视敏度 80 60 40 20 O λ/ nm 400 450 500 550 600 650 700 750 K/% 暗视觉 明视觉
3、标准光源 、 标准白光光源： 标准白光光源：A白、B白、C白、D白、E白 A白： 充气钨丝白炽灯发出的白光，光谱 白炽灯发出的白光， 充气钨丝白炽灯发出的白光 能量主要集中在红外区域， 能量主要集中在红外区域 ， 偏黄 红色，色温度： 红色，色温度： 2854K 近似于中午直射的太阳光 B 白 ： 近似于中午 直射的太阳光 ， 在实验 直射的太阳光， 室中可用特制的滤色镜由A光源获 室中可用特制的滤色镜由 光源获 色温度： 得，色温度：4800K
电视原理2014-01-彩色与视觉特性
1.1.1 可见光谱
一定波长的光谱呈现的颜色称为光谱色。
太阳光包含全部可见光谱， 给人以白色感觉。
光谱完全不同的光， 人眼有时会有相同的色感。
用波长540 nm的绿光和700 nm的红光按一定比例 混合可以使人眼得到580 nm黄光的色感。
这种由不同光谱混合出相同色光的现象叫同色异谱。
6/38
1.1.3 标准光源
在彩色电视系统中，用标准白光作为照明光源。 国际照明委员会（CIE） 规定了ABCDE几种标
准白色光源。
为了便于对标准白光进行比较和计算， 用绝对黑体的 辐射温度——色温表示光源的光谱性能。
绝对黑体也称全辐射体， 是指不反射、 不透射， 完全吸收入射辐射的物体。 它对所有波长辐射的 吸收系数均为1。
电视原理
第一章 彩色与视觉特性
第一章 彩色与视觉特性
1
光的性质
2
人眼的视觉特性
3
色度学
4
思考和习题
2/38
1
光的性质
2
人眼的视觉特性
3
色度学
4
思考和习题
3/38
1.1.1 可见光谱
光是一种电磁辐射。电磁辐射的波长范围很宽， 按波 长从长到短的顺序排列， 依次是无线电波、 红外线、 可见光、 紫外线、 X射线和宇宙射线等。
温是6500K。
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常用的标准白光：A、 B、 C、 D65和E光源5种
(1) A光源 色温为2854 K的白光， 光谱偏红， 相当于充气钨丝白炽灯 所产生的光。
(2) B光源 色温为4874 K的白光， 近似中午直射的太阳光。
(3) C光源 色温为6774 K的白光， 相当于白天的自然光。 它是NTSC制 彩色电视白光标准光源。
彩色电视工作原理
彩色电视工作原理
彩色电视工作原理是利用RGB（红绿蓝）三原色混合的原理
来显示彩色图像。
彩色电视的图像原始信号经过三个颜色通道的处理，分别对应红、绿、蓝三个原色。
每个颜色通道的信号经过放大、调整电路等处理后，分别在电视屏幕的相应位置形成三个不同的亮度信号。
在彩色电视屏幕上，由红、绿、蓝三个电子枪分别发射出红、绿、蓝三种颜色的电子束，并通过电子加速器使电子束具有一定的能量。
这些电子束穿过电子透镜，并通过电磁偏转系统控制其扫描的位置，最终打到电视屏幕上的荧光物质上。
屏幕上的荧光物质包含红、绿、蓝三种不同的荧光材料，分别对应于电子束的三种颜色。
当电子束打到荧光物质上时，荧光物质会被激发并发出相应的颜色光线。
三种不同颜色的光线经过光学系统的混合和放大，最终形成了我们所看到的彩色图像。
为了使图像更加清晰和平滑，彩色电视还采用了扫描线和逐行扫描的技术。
电子束随着时间的推移逐行扫描屏幕上的像素点，从而形成连续的图像。
同时，彩色电视还利用视觉暂留的特性，即人眼对连续的光信号有一个持续的感知，使得图像在屏幕上看起来是连续的。
综上所述，彩色电视工作原理是通过控制红、绿、蓝三个原色的电子束在屏幕上的位置和能量，并利用荧光物质的发光特性，最终形成彩色图像。
这种原理使得彩色电视能够呈现出丰富多彩的图像，为我们提供了更好的视觉体验。
彩色电视的基本原理
为了实现兼容，彩色电视编码最好含有两类信号：一种是代表图像明暗程度的亮度信号，另一种是代表图像彩色的色度信号。黑白电视接收机只需接收其中的亮度信号，就能直接收看到彩色电视节目，只不过显示的图像是黑白的；而彩色电视接收机就必须同时接收亮度信号和色度信号，通过解码器处理后，获得R、G、B三基色信号，最后送至彩色显像管重现出彩色图像。
01
03
02
图3-2混色图 相加混色图；(b)彩色三角形
从图3-2(a)得知： 红光＋绿光＝黄光 红光＋蓝光＝紫光 绿光＋蓝光＝青光 红光＋绿光＋蓝光＝白光 以上均指各种光等量相加，若改变它们间的混合比例，则可以得到各种颜色的光。 为了实现相加混色，除了将三种不同亮度的基色光同时投射到一个全反射表面上从而合成不同的彩色光以外，还可以利用人眼的视觉特性用下列方法进行混色：
0=0.3(R-Y)+0.59(G-Y)+0.11(B-Y) (3-6)
2)能够实现恒定亮度原理 所谓恒定亮度原理，是指被摄景物的亮度，在传输系统是线性的前提下均应保持恒定，即与色差信号失真与否无关，只与亮度信号本身的大小有关。下面举一例子来说明：假设某一时刻为一种偏紫的红色，其三基色信号为R=0.7V，G=0.4V，B=0.5V，由式(3-2)，合成的Y=0.5V，根据色差定义，可用矩阵电路合成得到红色差信号和蓝色差信号为： R-Y=0.7-0.5=0.2V B-Y=0.5-0.5=0V
空间混色法：
（1）时间混色法：
每条边上各点代表的颜色，是相应的两个基色按不同比例混合的混合色。 彩色三角形的重心是白色，它是等量的三基色的混合色。 每根中线两端对应的彩色互为补色，由于中线过重心，说明两补色间可混合成白色。 每边的彩色为纯色，色饱和度为100%。
彩色电视的基本原理
彩色电视的基本原理
彩色电视的基本原理是利用三基色原理来显示彩色影像。
彩色电视通过屏幕上的小点阵（像素）来展示影像，每个像素点由三种原色的发光二极管（LED）或荧光物质构成，包括红（R）、绿（G）和蓝（B）三个基色。
在图像显示时，电视接收到的信号会分解成三个基色的亮度值，即每个像素点中R、G、B三个颜色的亮度大小。
然后，电视
会根据这些亮度值来激活相应的LED或调节荧光物质的亮度，从而实现各种颜色的表现。
为了显示不同的颜色，彩色电视还需考虑色彩混合问题。
一般情况下，不同的颜色可以通过调节不同基色的亮度值来混合得到，从而呈现出更多的色彩变化。
此外，彩色电视还需要考虑图像的刷新率和分辨率。
刷新率决定了图像的流畅度，高刷新率能够产生更平滑的画面；而分辨率则决定了画面的清晰度，较高的分辨率可以展示更多细节。
综上所述，彩色电视的基本原理是利用三基色原理和色彩混合来实现对彩色影像的显示。
通过控制不同基色的亮度值，彩色电视能够呈现出丰富多样的色彩。
数字电视原理第1章彩色电视基础知识
彩色电视的发展趋势
01
02
03
高清晰度
随着显示技术的发展，高 清晰度彩色电视逐渐成为 主流。
数字化
数字化技术使得彩色电视 信号的传输更加稳定可靠， 图像质量更高。
交互式
交互式彩色电视的出现， 使得观众可以自主选择观 看内容，提高了观众的观 看体验。
02
彩色视觉原理
光的性质和颜色
光的性质
光是一种电磁波，具有波长和振幅两 个物理量。不同波长的光呈现出不同 的颜色，波长越短，频率越高，能量 越强。
等离子显示技术
等离子显示技术（PDP）利用气体放电产生紫外线激发荧光物 质发光来显示图像。PDP技术具有视角广、亮度高、色彩鲜艳 等优点，且能够实现大屏幕显示。
PDP技术在20世纪末至21世纪初得到广泛应用，但在液晶显 示技术快速发展后，其市场份额逐渐减少。
LED显示技术
LED显示技术利用发光二极管作为像 素点来显示图像。LED技术具有亮度 高、寿命长、耐冲击等优点，且能够 实现高清晰度和高动态范围的显示。
LED技术在近年来得到广泛应用，不 仅用于大型广告牌和体育场馆的显示 ，还逐渐进入家庭和小型商业场所。
OLED显示技术
OLED显示技术利用有机发光材料作为像素点来显示图像。 OLED技术具有自发光的特性，色彩鲜艳、对比度高、视角 广等优点，且能够实现柔性显示和透明显示。
OLED技术在近年来得到快速发展，逐渐成为高端电子产 品和智能家居设备的首选显示技术。
普及程度
随着高清晰度显示设备的普及和价格的下降，高 清晰度电视逐渐成为市场主流。
数字电视和高清晰度电视的未来发展
1 2
技术创新
未来数字电视和高清晰度电视将不断涌现新技术， 如超高清、HDR、广色域等，进一步提高画面质 量和观影体验。
电视显示彩色的原理
电视显示彩色的原理
电视显示彩色的原理是通过控制三原色像素点的亮度，来显示出丰富的色彩。
在彩色电视屏幕上，每个像素点都由红(Red)、绿(Green)、蓝(Blue)三个基本原色的亮度组合而成。
这是因为人眼感知颜色的方式是通过对红、绿、蓝三种光的混合来实现的。
因此，通过控制这三种光的亮度来模拟色彩。
在彩色电视屏幕上，每个像素点都由一个发光二极管(LED)或液晶单元组成。
这些发光二极管或液晶单元可以独立地发出或阻断光线。
当三原色的亮度达到不同程度时，它们会以不同的比例发出或阻断光线，从而形成不同的颜色。
控制不同原色的亮度可以通过逐行（Line-by-Line）或逐列（Column-by-Column）方式实现。
在逐行扫描中，电视屏幕的每一行都会依次显示红、绿、蓝三种原色的像素点。
这样，当人眼在极短的时间内观察到整个屏幕时，就会产生对混合颜色的感知。
另一种方式是逐列扫描，即在一行中依次显示红、绿、蓝三种原色的像素点。
通过快速切换红、绿、蓝三种原色的亮度，人眼也会产生对混合颜色的感知。
除了逐行和逐列扫描外，还有一种更先进的显示技术被称为全彩扫描（Full-Color Scanning）。
在全彩扫描中，屏幕的每个像素点都有自己的红、绿、蓝三种原色发光元件，可以独立地
控制亮度，从而实现更精细的色彩效果。
总的来说，电视显示彩色的原理是通过控制三原色像素点的亮度来实现对不同颜色的模拟。
这样，人眼在观看屏幕时就能感知到丰富多彩的图像。
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第一章 彩色与视觉特性
第一章 彩色与视觉特性
1
光的性质
2
人眼的视觉特性
3
色度学
4
思考和习题
2/38
1
光的性质
2
人眼的视觉特性
3
色度学
4
思考和习题
3/38
1.1.1 可见光谱
光是一种电磁辐射。电磁辐射的波长范围很宽， 按波 长从长到短的顺序排列， 依次是无线电波、 红外线、 可见光、 紫外线、 X射线和宇宙射线等。
月光约为10-1勒， 黄昏约为10-2勒， 星光约为10-4勒。 10/38
1
Hale Waihona Puke 光的性质2人眼的视觉特性
3
色度学
4
思考和习题
11/38
1.2 人眼的视觉特性
人能感觉到图像的颜色和亮度是眼睛的生理结构 所决定的。
电影和电视都是根据人眼的视觉特性发明的。 电影每 秒投射24幅静止画面， 每画面投射2次， 由于人眼 的视觉惰性， 看起来就同活动景象一样。
不同的。
V(λ) 1.0
• 可以看出人眼 最敏感的光波 长为555 nm， 颜色是草绿色。
• 这一区域颜色， 人眼看起来省 力， 不易疲劳。
相对视敏度
0.8
0.6 0.4 20VB(λ)
VG(λ)
VR(λ)
0.2
0
400
500
600
700
波 长/ n m
13/38
1.2.2 彩色视觉
人眼视网膜上有大量的光敏细胞， 按形状分为杆 状细胞和锥状细胞，
40 W的钨丝灯泡输出的光通量为468 lm， 发光效率为11.7 lm/W； 40 W的日光灯可以输出2100 lm的光通量， 发光效率 为 52.5 lm/W ； 电 视 演 播 室 卤 钨 灯 发 光 效 率 可 达 80 ～ 100 lm/W。
2. 光照度
光照度E， 单位勒(克斯), 符号为lx。 勒(克斯)等于1流明的光通量 均匀分布在1平方米面积上的光照度。 为了对光照度单位勒有个大概的印象， 下列数据可供参考： 室 外晴天光照度约为10 000勒，多云约为500勒， 傍晚约为50勒，
1.1.2 物体的颜色
物体分为发光体和不发光体。
发光体的颜色由它本身发出的光谱所确定， 如白炽灯 发黄和荧光灯发白， 各自有其特定的光谱色。
不发光体的颜色与照射光的光谱和不发光体对照射光 的反射、 透射特性有关。 红旗反射太阳光中的红色光、 吸收其他颜色的光而 呈红色； 绿叶反射绿色的光、 吸收其他颜色的光而呈绿色； 白纸反射全部太阳光而呈白色； 黑板能吸收全部太阳光而呈黑色。 绿叶拿到暗室的 红光下观察成了黑色， 这是因为红光源中没有绿 光成分， 树叶吸收了全部红光而呈黑色。
下图是电磁波按波长的顺序排列的电磁波谱
无线电波 红外线 紫外线
10 5
10 10
10 15
可见光
X 射 线宇 宙 射 线
10 20
10 25
频 率/ H z
波 长/ m 3×10 3
3×10 －2
3×10 －7 3×10 －12 3×10 －17
红 780 nm
橙黄 绿 青蓝 紫 380 nm
4/38
光源的色温
定义： 光源的可见光谱与某温度的绝对黑体辐射的可 见光谱相同或相近时， 绝对黑体的温度称为该光源的 色温， 单位以绝对温度开氏度(K)表示。
钨丝灯泡的白光与温度保持在2854K的绝对黑体所 辐射的 白光功率谱相一致。该白光色温为
2854K。
色温与光源的实际温度无关
彩色电视机荧光屏的实际温度为常温， 而其白场色
绝对黑体在自然界是不存在的， 其实验模型是一个中 空的、 内壁涂黑的球体， 在其上面开了一个小孔， 进入小孔的光辐射经内壁多次反射、 吸收， 已不能再 逸出到外面， 这个小孔就相当于绝对黑体。 7/38
绝对黑体所辐射的光谱与它的温度密切相关。
绝对黑体的温度越高， 辐射的光谱中蓝色成分越多， 红色成分越少。
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1.1.3 标准光源
在彩色电视系统中，用标准白光作为照明光源。 国际照明委员会（CIE） 规定了ABCDE几种标
准白色光源。
为了便于对标准白光进行比较和计算， 用绝对黑体的 辐射温度——色温表示光源的光谱性能。
绝对黑体也称全辐射体， 是指不反射、 不透射， 完全吸收入射辐射的物体。 它对所有波长辐射的 吸收系数均为1。
电视每秒扫描50幅画面， 每幅画面是由312根扫描线 组成的， 由于人眼的视觉惰性和有限的细节分辨能力， 看起来就成了整幅的活动景象。
人眼的视觉特性是电视技术发展的重要依据。
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1.2.1 视觉灵敏度
波长不同的可见光光波， 给人的颜色感觉不同，
亮度感觉也不同， 人眼对不同波长光的灵敏度是
温是6500K。
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常用的标准白光：A、 B、 C、 D65和E光源5种
(1) A光源 色温为2854 K的白光， 光谱偏红， 相当于充气钨丝白炽灯 所产生的光。
(2) B光源 色温为4874 K的白光， 近似中午直射的太阳光。
(3) C光源 色温为6774 K的白光， 相当于白天的自然光。 它是NTSC制 彩色电视白光标准光源。
(4) D65光源 色温为6500 K的白光， 相当于白天的平均光照。 它是PAL制 彩色电视的白光标准光源。
(5) E光源 色温为5500 K的等能量 白光(E白)。 它是为简化色度学计算 所采用的一种假想光源， 实际并不 存在。
电视演播室卤钨灯光源的色温为3200 K， 有体积小、 亮度高、 寿命长、 色温稳定 等优点。
1.1.1 可见光谱
一定波长的光谱呈现的颜色称为光谱色。
太阳光包含全部可见光谱， 给人以白色感觉。
光谱完全不同的光， 人眼有时会有相同的色感。
用波长540 nm的绿光和700 nm的红光按一定比例 混合可以使人眼得到580 nm黄光的色感。
这种由不同光谱混合出相同色光的现象叫同色异谱。
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相对功率波谱 /%
200
150
C
100
D65
50 B
A
B C D65
A
400
500
600
700
波 长/ n m
白平衡 9/38
1.1.4 光的度量单位
1. 光通量
光通量是按人眼的光感觉来度量的辐射功率， 用符号φ表示。 其单 位名称为流明(lm)， 当λ＝555 nm的单色光辐射功率为1 W时， 产生的光通量为 683 lm， 或称1光瓦。 在其他波长时， 由于相对视敏度V(λ)下降， 相同辐射功率所产 生的光通量随之下降。