模拟电视原理汇总

三、 彩色图像的分解与重现
彩色显像管荧光粉
R电子束轰 击发红光的 荧光粉 G电子束轰 击发绿光的 荧光粉
重现的镶嵌 混合图像
R管靶面光像
B电子束轰 击发兰光的 荧光粉
分
R摄像管
G管靶面光像
ER
色
镜 景物图像 头
G摄像管
EG
棱
B管靶面光像
信号 传输 和 处理 电路
E'R E'G
E'B
镜
B摄像管
EB
绿差信号G－Y获得方法： 3.1 兼容性对彩色电视信号的要求 由 Y＝0.3R＋0.59G＋0,11B 1、图像信号由亮度和色度两种信号组成 Y＝0.3Y＋0.59Y＋0.11Y 得 2、色度与亮度易于分离，色度对亮度干扰小 0.59(G－Y)＝－0.3（R－Y）－0.11（B－Y） G－Y＝－0.51（R－Y）－0.19（B－Y） 3、频带宽度与黑白电视信号相同 用电阻矩阵 4、复合同步信号、复合消隐信号、扫描制式与 黑白电视信号相同 接收彩色图像信号时 5、图像载频、伴音载频与黑白电视信号相同。 3.2 彩色广播电视系统为实现兼容采取的措施 －R 往 －（R－Y） 混合 彩 －、接收机中设置亮度和色度两个通道 色 二、传送亮度信号Y和色差信号R－Y、B－Y －G －（G－Y）
L L H L L
信号电压 RL 信号电流
第四行
二、黑白显像管和电→光转换
1、 黑白显像管的结构
电子枪各电极正常工作电压
第二、四阳极 内外石墨层 偏转线圈 管脚 电子束
二次电 子
灯丝：6.3V，0.6A。 （12寸以下12V，0.085 至0.089A。） 阴极：几十V至100V 栅极：低于阴极几十伏。 截止电压－20V至－90V 加速极：120V至400V 聚焦极：0V至400V 第二、第四阳极：9KV至 16KV
二、组成：黑白图像信号＋（行、场）复合消隐信号＋（行、场）复合同步信号
1、图像信号 黑电平75 % 白电平 10～12.5 % 0 2、（行、场）复合消隐信号 行消隐 12μS 25行 场消隐 1.6ｍｓ 64μS 18.4ｍｓ 20ｍｓ 1.6ｍｓ 287.5行 52μS 12μS 52μS ｔ ｖ 行正程 行逆程
偶场开始
一行黑白全电视信号示意图
ｖ 同步电平100% 消隐电平75 % （黑电平） 白电平 10～12.5 % 0 64μS 4.7μS 行同步信号 12μS 52μS 正程图像信号 行消隐信号
ｔ
•
消隐信号：消隐信号的作用是使显像管电子束在逆程回扫期间停止发射，此时屏幕不 再发光，以免逆程光栅干扰正程传送的图像。它是在扫描逆程期间传送的其幅度足以 使显像管电子束截止的脉冲信号。包括场消隐和行消隐信号，合称复合消隐信号。 同步信号：同步信号的作用是使摄像管和显像管做同频、同相的同步扫描，以确保收、 发两端的扫描点有一一对应的几何位置关系。同步脉冲信号置于扫描逆程期内，叠加 在消隐脉冲之上，处于比黑还黑的电平上，不影响正程图像内容。包括行同步和场同 步脉冲两部分，合称复合同步脉冲。 开槽脉冲：为了在场同步期间不丢失行同步，必须在场同步脉冲中按照行同步脉冲时 间进行开槽。开槽脉冲为行同步脉冲频率的两倍。 均衡脉冲：为了保证隔行扫描的精确性，除了两场的场同步波形必须一致外，还要保 证奇、偶场的场同步积分起始电平一致。因此在场同步前后各加五个均衡脉冲，其频 率为2倍行频，宽度为1/2行同步脉冲。
③ 亮度调节 改变栅极与阴极间的偏压大小
每帧图像扫描行数 人眼视角清楚张角Φ： 垂直15°，对应L ≈4ｈ（水平20°） 人眼的分辨角 显示图像扫描行数应为:
tg d
θ≈1.5' z ‘ =h/d
d l 360 2 60 ( 分）

2
2 得 ｄ ( 弧度）＝ l 2 l
EY
1 0.89 0.7
彩条的亮度电信号 （正极性）
0.59 0.41 0.3 0.11 0
某彩色 R ' ＝G ' ＝0.8 B ' ＝0.2 计算得 Y＝0.73 该彩色可表示为 0.6（R＋G）＋0.2（R＋G＋B） 黄色 80 %幅度 饱和度为
0 .6 0 .6 0 .2 100 % 75 %
•
隔行扫描示意图
二、电视扫描原理
1、行（水平）扫描 行扫描周期：64 μｓ 正程52 μｓ传送图像 逆程12μｓ 消隐
偏转线圈产生偏转磁场控制电子束的扫描运动 ｉH ｔ
1
行频锯齿波电流
ｔ2
52μｓ
ｔ3 ｔ5 ｔ4
12μｓ
ｔLeabharlann Baidu
64μｓ 电流方向
行频 ｆH＝15625Hｚ
水平亮线
行偏转线圈
行扫描 正程
d
Z
2 l 360 60
h 360 60 2 l 573 （行）
ｄ Φ θ
实际取图像显示行 程50行，得每帧扫描行数为
Z’＝575行，加上逆 ｈ
Z＝625行
L
ｈ ｄ
L
§1.2 电视扫描原理 一、 扫描、像素、图像信号频率范围和隔行扫描 1、扫描：电子束在显像管屏面上有规律的运动 行扫描正程：电子束从左往右运动。 逆程：电子束从右往左运动。 场扫描正程：电子束从上往下运动。 逆程：电子束从下往上运动。 图像信号只在扫描正程传送 2、像素：组成电视图像的最小单元 显像管荧光屏 宽高比 4 ：3
阴极接地
聚焦线圈 面板玻璃 镜头 景 物 透明导电极 电子束 网电极450V 靶环
偏转线圈
校正线圈 灯丝 管 脚
光电导靶
输出图像信号 RL VT 靶压 15至40V 聚焦极 0至300伏 加速极 300V 控制栅极 0至－50V
阴极接地
2、光→电转换
电子束扫描方向
第一行
第二行 第三行
L L L L H H H M M M
ｂ
显像管阴极
O ａ
显像管屏幕
磁场方向
2、场(垂直)扫描
场扫描周期：20ｍｓ 正程 18.4ｍｓ，传送图像 逆程 1.6ｍｓ，消隐 场频ｆｖ＝50Hz
Iｖ
ｃ
场扫描电流 ｏ ｏ ｄ
ｃ ｏ
ｔ
18.4ｍ ｓ 20ｍ ｓ 偏转线圈
1.6ｍ ｓ
荧光屏 电子枪 电子束
Ｃ Ｏ ｄ
垂直亮线
垂直偏转电流ｉｖ 磁场方向
621 622 623 624 625 1 4.7μS 12μS
前均衡
2.5行
奇场场同步 2.5行
后均衡
2.5行
309 310 311 312 313 314 315 316 317 318 319 320 335 336 337 338
前均衡
2.5行
64μS
偶场场同步 2.5行
后均衡
2.5行
奇场结束
灯丝
阴极 栅极 （加速极） 第一阳极 铝 荧光粉 膜
荧 光 屏
（聚焦极）
第三阳极
铝膜
高压嘴
管颈
锥体
2、电→光转换 无信号作用时：
电子束扫描方向
负极性信号作用于阴极：
电子束扫描方向
低电平重现 高亮度图像
等亮度光栅
第一行 第二行
第三行 3、几点说明 第四行 ① 信号调制方式 阴极调制方式 负极性信号加到显像管阴极 栅极调制方式 正极性信号加到显像管栅极 ② 对比度调节 改变图像信号幅度大小
每秒传送25帧图像
每秒传送48帧图像以上 换帧明暗闪烁感消除，但图像信号带宽增大。
隔行扫描： 每秒传送25帧图像,每帧图像分作奇、偶两场传送， 每场312.5行 场频ｆV＝50Hｚ
奇场 偶场
奇偶场迭加
逐行扫描与隔行扫描
•
规定每秒钟发送25帧图像，但每帧分两场隔行扫 描，这样既使图像信号的带宽为0Hz～6MHz，又因为场 频为50Hz而消除了闪烁感。
亮 白 R G B
黄 R G
青 G B ＋
绿 G
紫 红 R B R ＋
暗 兰 黑 B
＋ ＋ ＋
彩条对 应的黑 白灰度 等级图 像
例3：某彩色 R＝1 G ' ＝B ' ＝0.2
可表示为 0.8R＋0.2（R＋G＋B） Y＝0.3X0.8＋0.2＝0.44 该色为红色 100%幅度80%饱和度（粉红色）
电子束扫描方向 电子束扫描方向
摄像管靶面图像
显像管重现图像
② 水平分解力： 沿图像水平方向能够分辩的像素的数目 N=437×4/3=583线 583线
T d 52 583 2 10
6
电子束扫描方向 电子束 直径
S
52μS
理想输出电压 实际输出电压
（2）图像信号频率范围 最低： 0Hz (全白、全黑或全灰等亮度图像) 最高：f max A(f) 0
•
•
•
5、几种现象的判断
行消隐脉冲 电视信号 正常行偏 转电流 行偏 电流频 率偏低
行频太低
行频太高
场频太低
向上移动
场频太高
向下移动
ｉ ｖ
ｔ
• 彩色电视原理
第三章 彩色电视的基本原理
§ 3.1 色度学基础
一、彩色三要素 1、亮度： 彩色的明暗程度 色度 2、色调： 彩色的种类 3、色饱和度： 彩色的浓淡（被白光冲淡的程度） 二、三基色原理 几乎所有彩色光都可由不同比例 的红、绿、兰三基色光混合得到
⑷、校正线圈：无偏转磁场时，使电子束落在靶中心。
⑸ 偏转线圈：使电子束按一定规律对靶面扫描。
⑹、磁聚焦线圈：配合静电聚焦线圈，使电子束聚焦良好。
聚焦线圈 面板玻璃 镜头 景 物 透明导电极 电子束 网电极450V 管 脚 靶环 偏转线圈 校正线圈 灯丝
光电导靶
输出图像信号 RL VT 靶压 15至40V 聚焦极 0至300伏 加速极 300V 控制栅极 0至－50V
25% 75%
100%
场同步 行消隐 场消隐 1.6mｓ
4、槽脉冲和均衡脉冲
2.35μS 32μS
前均衡脉冲 160μS
场同步 160μS
后均衡脉冲
160μS
32μS
4.7μS 槽脉冲
三、黑白全电视信号波形（以全白图像为例）
32μS 64μS
场消隐 1.6mS= 25行
偶场结束
奇场开始
2 3 4
64μS 4.7μS 5 6 7 22 23 24 25
三、行场扫描电流同时作用
每场行数
20 ms 64 s
312 .（行） 5
场正程行数
18 . 4 ms 64 s
287 . 5 ( 行）
场逆程行数
1.6 ms 64 s 2 5 ( 行）
§1.3 黑白全电视信号
一、要求：
1、图像信号只在行场扫描正程传送； 2、能对逆程扫描线进行消隐； 3、携带反映摄像端扫描规律的同步信号。
电视原理
第一章 广播电视的基本知识
§1.1 图像的光电转换原理
电视图像光电转换系统简图
摄像端
光→电转换
镜头 景 物 RL 图像电信号 摄像管
显像端
电→光转换
显像管 信号处理与 传输通道 图像电信号 重 现 图 像
一、摄像管和光→电转换
1、摄像管（以硫化锑摄像管为例）
①、镜头：使景物成像在靶表面上。 ②、光电转换部分：透明导电极、金属靶环、光电导靶 ③、电子枪：灯丝、阴极、栅极、加速极、聚焦极、网电极
行正程
3、（行、场）复合同步信号 行同步信 号 场同步信 号
控制显像端电子束扫描规律与摄像端一致 行扫描电 路 场扫描电 路 行偏转线 圈 场偏转线 圈
行同步 4.7μS
场同步 64μS
160μｓ 64μS 20ｍｓ 消隐脉冲与同步脉冲的关系 160μｓ
4.7μS 1.3μS 12μS
行同步
160μｓ 160μｓ
1 Td 583 2 52 10
6
行正程：52μS
5 . 6 ( MHz )
行逆程：12μS
即视频带宽约 6MHz
行周期 tH=64 μS
f(MHz) 6
4、隔行扫描
目的：不增加图像信号频带宽度的条件下消除图像换帧闪烁感。
图像动作连续感正常，换帧时有明暗闪烁感。 每帧625行，25帧共15625行，即行频fH=15625Hz， 行周期TH=1/15625=64 μS
彩色三角形
绿
青
白
黄
兰
紫
红
例：R＝G＝B＝1（基色单位）时
R＋G＝黄 R＋B＝紫 G＋B＝青
配色实验
红光 绿光
待配色光
观察方向
兰光
R＋G＋B＝白
§ 3.2 彩色图像的分解与重现
一、彩条图像的分解
二、彩条图像中的三基色信号波形 白 黄 青 绿 紫 红 兰 黑
白 黄 青
彩条 ＋ ＋ 图像 ＋ R G B R G G B ＋
绿
G
紫 红
R B R ＋
兰
B
黑
ER EG EB
1 1 0.89 0.7 0.59 0.41 0.3 0.11 0 0
1
1 1
0
1
0 0 1 0 1
0
＝
红基色 图像
0
EY
＋
绿基色 图像
＋
兰基色 图像
三、亮度公式
某彩色亮度 Y＝0.3R＋0.59G＋0.11B （NTSC） 系数意义：彩色中各基色分量对亮度的贡献 例1： 100%饱和度100%幅度彩条图像 各颜色的亮度 设 R＝G＝B＝1 白色：Y＝0.3X1＋0.59X1＋0.11X1＝1 黄色：Y＝0.3X1＋0.59X1＝0.89 青色：Y＝0.59X1＋0.11X1＝0.7 绿色：Y＝0.59X1＝0.59 紫色：Y＝0.3X1＋0.11X1＝0.41 红色 Y＝0.3 兰色 Y＝0.11 例2：某彩色 R'＝G ' ＝B ' ＝0.8 Y＝0.3X0,8＋0.59X0.8＋0.11X0.8 ＝0.8 80 %幅度灰色
每帧电视画面行数：
共625行：其中显示画面575行，帧逆程50行
每帧画面像素数：
575×575×4/3≈440000（个）
3、图像信号频率范围 （1）分解力 ： 电视系统传送图像细节的能力 ① 垂直分解力：沿图像垂直方向能够分辩的像素的数目
每扫描 行宽度
M=KZ’ =0.76Z’=0.76×575=437线