CH1电视概论

1) 摄取 彩色图像经摄像机分色系统分解成红、绿、 蓝三幅基色光，三路光信号同时投射到三基色摄
像管对应的红、绿、蓝摄像管的光敏靶上，在其
上分别呈R、G、B三幅基色光像，再经光电转换 成电视图像三基色电信号ER、EG、GB，即完成了 图像的分解，如图1-7所示。
反射 镜
靶 7. 赵坚勇.数字电视技术.西安电子科技大学出版社 8. 肖运虹.电视技术.西安电子科技大学出版社
第一章 电视概论
1.1 光的特性与人眼视觉特性 1、光的特性
(1)可见光: 属于一定波长范围内的电磁波，其波 长为380~780 nm。
不同的波长的光产生不同颜色，随波长从长 到短变化，呈现的色光依次为红、橙、黄、绿、 青、 蓝、紫。 例如：波长为700nm的光呈现在人眼中为红色；波 长为500nm的光引起绿色的感觉，可见光的光谱 如图1-1所示。
电声转换
摄像机 景物
传输 电信号
接收机
处理、转 换及重现
光像
第一章 电视概论
2、电视的发展史
(1)机械电视时代
1875年，乔治.卡瑞（George Carey）提出将图像 分为栅格形式的电视系统。
1884年，德国电气工程师尼普柯夫用圆盘机械扫 描，首次进行图像发射传送实验。
第一章 电视概论
1897年德国布劳恩发明阴极射线管。 1925 年，苏格兰贝尔德，根据“尼普科夫圆 盘”进行的研究，发明机械扫描式电视摄像机和接 收机。被称为“电视之父”。
θ为1～1.5′。
第一章 电视概论
➢ 人眼分辨力的特点：
①亮度愈大，分辨力愈高。 ②人眼对彩色细节的分辨力比对黑白细节的分辨力低。
③大面积着色原理： 人眼对彩色细节的分辨力远低于对黑白细节的
分辨力，所以在彩色电视系统中传送彩色图像时， 只传送黑白图像细节，而不传送彩色细节，这样可 减少色信号的带宽，节省传输通道的带宽，这就是 大面积着色原理。
按信号形式分： (1) 模拟电视 (2) 数字电视（Digital television ）
按用途分：
(1) 广播电视 (2) 应用电视
第一章 电视概论
4、学习本课程的意义
(1) 了解数字电视发展 (2) 数字电视基本原理应用于航空
航天、国防工业等领域。 无人机
卫星航拍图
第一章 电视概论
神五至神十飞天梦实现
中国 DTMB (Digital Terrestrial Television Multimedia Broadcast 数字电视多媒体广播)标准。
第一章 电视概论
3 、电视的种类
按颜色分：
(1)黑白电视 (2) 彩色电视
按图像清晰度分：(1)标准清晰度电视（SDTV） (2)高清晰度电视 （HDTV）
第一章 电视概论
(4) 视觉惰性
当一定强度的光作用于人眼时，需经一定时 间人眼才能感觉；光消失时，人眼亮度感觉并不 立即消失，而是按指数规律衰减，即视觉惰性。 人眼视觉暂留时间0.1s。 1）闪烁频率：指频率较低的周期性光脉冲刺激
人眼时产生的一亮一暗的现象。 2）临界闪烁频率：指利用人眼视觉惰性不使人
白 青
第一章 电视概论
③ 混合色的亮度等于构成该混合色的各个基 色的亮度之和。
➢ 补色： 两色相加得到白光，
则称两者互为补色。黄、 蓝互为补色（即黄色是蓝 色的补色，蓝色是黄色的 补色）。
绿、 紫互补；红、青互补。
第一章 电视概论
(4) 彩色的度量
1) 配色方程
配色实验证明：
图1―6 配色实验示意图
眼产生闪烁现象的周期性光脉冲的最小频 率。人眼的临界闪烁频率约为46 Hz。
高亮度下的临界闪烁频率达60～70 Hz。
第一章 电视概论
➢ 视觉惰性的应用
图1-5 视觉惰性
视觉惰性，是现代电影 和电视的基础。
电影：每秒切换24幅 (每幅曝光两次)，给人 以较好的连续动感。
电视：每秒切换25或30 幅画面。
1930年左右英国、前苏联等国家进行了机械电视 广播。
第一章 电视概论
(2) 电子电视时代（黑白）
1931 年，美籍俄国人兹沃尔发明电子 显像管；1933年发明光电摄像管，将光图 像变成电信号，为真正的电子电视奠定了 基础。 是近代电视摄像的先驱。
1936年，英国开始电子式的黑白电视广播， 一直延续到第二次世界大战。大战延缓了广播电 视发展，到战后五十年代初期，黑白电视广播才 在各国得以普及 。
2）人眼对可见光光谱 范围之外的辐射光 谱无反应，即使能 量再大，也没有亮 度感觉。
图 1-2 人眼的光谱响应特性
第一章 电视概论
3) 不同亮度环境下，人眼对客观景物的亮度 感觉不一样，与周围的环境亮度成反比。人眼 分辨客观景物的最大亮度与最小亮度之比（对 比度）与周围的环境亮度有关。
图 1-3 明与暗视觉的视敏度曲线
电视扫描频率：50Hz或 60 Hz 。
3. 色度学第基一章础电视概论
(1) 彩色三要素
1）亮度:指光作用于人眼所引起的明亮程度的感觉。 光源照射、物体反射光的功率越大，亮度越高。
2）色调：指彩色的类别。 如：太阳光照射在树上, 树叶反射绿色光波并吸
收其它光谱而成为绿色树叶;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。
第一章 电视概论
2) 色饱和度：指颜色的深浅程度或色彩的纯度。 即掺入白光的程度。
① 对同一色调的彩光，彩色愈浓，其色饱和度越高；
② 白光掺入越多，其色饱和度越低。未掺入白光，色 饱和度为100%；只有白光，色饱和度为零。 例如：深红、粉红是两种不同饱和度的红色，深 红色饱和度高，粉红色饱和度低。 色度:色调与色饱和度总称。
(2) 三基色
指红（R）、绿（G）、 蓝（B）三种基本色。
第一章 电视概论
(3①) 三自基然界色中原各理种颜色几乎都可由三基色按一定比
例混合得到；反之，任意一种彩色都可以被分 解为三基色。
② 三个基色的混合比例,决定了混合色的色调和
饱和度。
黄
红光＋绿光＝黄光
红光＋蓝光＝紫光
绿光＋蓝光＝青光
紫
红光＋绿光＋蓝光＝白光
第一章 电视概论
1.0 概述第一章 电视概论
1、电视（Television）是上世纪最伟大的发明之一
电视是将实际或记录的活动图
像和伴音转换成电信号，通过电信
系统传送至远处的即时重现的技术
---先进研究成果的集合体 。
电视系统由三部分组成：(1)光电转换、声电转换
(2)视频、音频信号的传输(直接或经调制） (3)电光、
第一章 电视概论
数字电视标准
数字电视标准按传输方式分为:地面、卫星 和有线标准。
美国 ATSC（Advanced Television System Committee先进电视制式委员会）标准；
欧洲 DVB（Digital Video Broadcasting 数字视 频广播）标准；
日本 ISDB（Integrated Services Digital Broadcasting 综合业务数字广播）标准。
第一章 电视概论
(2) 人眼的色度视觉
眼睛视网膜上存在许多视觉细胞。分杆状细胞 和锥状细胞两类。 ①杆状细胞：其感光灵敏度较高，但对色彩却不
敏感，低照度时主要靠它辨别明暗 ；
②锥状细胞：辨色能力(辨别光波波长)强，但感光灵 敏度较差，仅在光照较强时才起作用。
它又分红敏、绿敏、蓝敏三种色敏细胞，当 受某光源辐射刺激后，据三种量的比例关系不同 ，使人产生不同色感。
第一章 电视概论
辽宁号
（瓦良格）
航母
第一章 电视概论
同时打击多个目标的DF-41洲际弹道导弹
第一章 电视概论
(3) 数字电视原理可用于民生工程等领域。
工业机器人
SMT机
第一章 电视概论
远程医疗
第一章 电视概论
5. 如何学好本课程
• 掌握基本概念、基本原理和方法 • 掌握数字电视各部分工作过程、原理 • 关注数字电视技术的新发展
第一章 电视概论
(3) 人眼的分辨力
指人眼对景物细节的分辨能力。人眼对被观 察物体上能分辨的相邻最近两点的视觉的倒数称 为人眼的分辨力或视觉锐度。
d
L
图 1-4 人眼的分辨力
分辨力= 1
d 2 L 360 60
3 4 3 8 d ( ) L
注：正常视力的人，在中等亮度下观看静止图像时，
第一章 电视概论
(3) 彩色电视时代
1954年美国开播NTSC兼容制彩色电视。 日本、加拿大分别于1957、1966年采用同一制 式播出。 1967年前联邦德国开播PAL兼容制彩色电视，同 年，法国和前苏联广播SECAM兼容制彩色电视。
1958年，北京的天空中第一次出现中国自己的 电视播出信号。1973年5月PAL制彩色电视试播。
红
ER
彩
条
白
色 八 黄青绿
彩 紫
红
蓝
黑
物镜 A
C
绿 B
靶面 上绿光 光像 G
EG
色 图 像 摄
靶面 上蓝光 光像
取
反射 镜
蓝
B EB
2) 彩色图像的重现 白
色 八 黄青绿
彩 紫
红
蓝
黑
第一章 物电镜视概A论
B
C 绿
靶面 上绿光 光像 G
EG
发送端摄像机输出的三基色图像靶 信面 上号蓝通光 过光 像
传输通道传送到接反 射收镜 端，先蓝 被解码器B 分解E B为三
彩色显像管的荧光粉涂屏方式： ① 将R、G、B三基色荧光粉涂成品字形 ② 将R、G、B三基色荧光粉涂成三个垂直细条
Y = 0.30R + 0.59G + 0.11B
第一章 电视概论
亮度方程： Y = 0.30R + 0.59G + 0.11B
① Y：亮度 ② R、G、B：一个单位三基色；
③ 0.30、0.59、0.11：可见度系数，代表R、 G、 B
个基色信号去控制彩色显像管的三条电子束。
R
传输
G B
通道
红黑红 黑
R束 轰 击 发 红 光 的 荧 光 粉
绿
黑
白黄青绿 紫红蓝黑
G 束 轰 击 发 绿 光 的 荧 光三 粉幅 基 色 成 分 的 像 镶 嵌
蓝 黑蓝黑蓝黑 蓝黑
一起 经视觉 混色，成为 色彩 条
④ 三种基色对亮度所起的作用。
一个单位亮度的白 光当中，红基色对白光亮度 的贡献为30%，绿基色对白光亮度的作用为59%， 蓝基色对白光亮度的贡献为11%。
R=G=B=1时，为白光；当R、G、B取不同
的值，可以配出各种不同的颜色，以及饱和度 不同但色调不变的颜色。
(5) 彩色图第一像章的电视传概论送
第一章 电视概论
学时分配
序号 1 2 3 4 5 6 7 8
合
教学内容 电视概论 数字电视基础 视频数据压缩编码 数字电视传输技术 数字音频技术 数字电视的国际标准 机顶盒与数字电视的条件接收 数字电视应用技术 计
学时 10 2 6 8 1 5 6 2 40
第一章 电视概论
6. 参考资料
1. 姜秀华.数字电视广播原理与应用.人民邮电出版社 2. 2. 鲁业频.数字电视原理与应用技术.国防工业出版社 3. 3. 赵坚勇.数字电视原理与接收.电子工业出版社 4. 4. 卢官明.数字电视原理.机械工业出版社 5. 5. 赵坚勇.数字电视技术.西安电子科技大学出版社 6. 6. 王明臣.数字电视与高清晰度电视.中国广播电视出版
NTSC、PAL、SECAM并列为世界上三大彩 色电视广播制式，分别得到了世界各国的采用。
第一章 电视概论
(4) 数字电视与高清晰度电视时代
数字电视包括标准清晰度数字电视和高清晰 度数字电视。
高清晰度电视发展两个阶段： 模拟高清晰度电视阶段； 数字高清晰度电视阶段。
数字电视发展的三个阶段： 个别电视设备的数字化阶段，始于70年代； 全功能数字电视演播室阶段，始于80年代； 数字视频广播阶段，始于90年代中期。
第一章 电视概论
红 橙黄 绿 青 蓝 紫
图 1-1 电磁波和可见光的波谱
(2) 发光强度的度量 一般用亮度B来度量。亮度单位为nit（尼
特），指每平方米面积内具有一烛光（cd）的 发光强度，即1 nit=1cd/m2。
第一章 电视概论
2、人眼视觉特性
(1) 人眼的亮度感觉
1）人眼对能量相同而波长不同的可见光有不同的 视觉灵敏度，且因人而异。人眼对波长为555 nm 的草绿色可见光最灵敏，感觉的亮度最大。
F= R［R］+ G［G］+ B［B］
R、G、B为三基色系数，［R］、［G］、［B］ 为一个单位基色；F为任意一种彩色光的光通量。
1［R］= 1.00 lm的红基色光。 1［G］= 4.5907 lm的绿基色光。 1［B］ = 0.0601 lm的蓝基色光。
第一章 电视概论
2) 亮度方程
重现景物的色彩，通常依靠彩色显像管 屏幕上的红、绿、蓝三种荧光粉在电子束轰击 下发出各自的基色光，并混合成彩色图像的。