电视原理基础优秀课件
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3）不同波长的光呈现的颜色是否相同？
波长由长到短，颜色依次为：红、橙、黄、绿、青、蓝、紫
4）单色光，复合光
• 光谱辐射功率：指定波长处单位波长间隔内的辐射功
率
2．光源
彩色感觉决定于什么？同一物体在不同光源照射下呈现的彩色相同么？
既决定于人眼对可见光谱中的不同成分有不同的视觉效果的功 能，又决定于光源所含的光谱成分以及景物所反射（或透射） 和吸收其中的某些成分的特性；
电视原理基础
第1章 视觉特性与三基色原理 1．1 光的特性
电视是根据人眼视觉特性以一定的信号形式实时传送活 动景物的技术。
为了更好的学习电视原理，有必要先介绍光的某些基本 特性。
1．电磁辐射波谱和功率分布
1）光是什么？
电磁波形式存在的物质
2）什么叫可见光？
人眼可以看到的光，波长范围380 nm到780nm
光的度量单位
发光强度—用符号I表示，单位坎(cd)，是一光源在给定方向上 的发光强度，该光源发出频率为540*1012Hz的单色辐射，而且 在此方向上的辐射强度为1/683 W/sr。
光通量—按人眼光感觉来度量的辐射功率，用符号Φ(Φv)表示 ，单位流明(lm)，是发光强度为1坎的点光源，在某1球面度立 体角内发射的光通量。
3．色温和标准光源
为什么引入色温？
通常的照明光源，如太阳、日光灯、白炽灯泡等所发出的 光虽然都笼统地称其为白光，但由于发光物质不同，它们 的光谱成分相差很大，用它们照射相同物体时，呈现的颜 色则相差较大。例如，白炽灯泡偏橙红（呈暖色调ห้องสมุดไป่ตู้，而 汞灯偏青蓝（呈冷色调）。为了比较和区别各种光源的特 性，国际照明委员会(CIE)规定了A、B、C、D、E等几种 标准白色光源，并以基本参量“色温”予以表征。
当555nm的单色光辐射功率为1W时，所产生的光通量683lm。 在其他波长时，由于V(λ)下降，相同的辐射功率所产生的光通 量均随之下降。
合成光的光通量为各波长光的光通量之和
VKm3788 00eVd
光亮度—用以表示发光面明亮程度 单位为坎/米2 cd/m2 用Lv表 示。
光照度—单位勒(克斯)，符号lx 1勒克斯等于1流明的光通量均 匀分布于1平方米面积上的光照度。
2）光谱光视效能K(λ)
Φv(λ)的倒数来衡量视觉对波长为λ 的 光 的 敏 感 程 度 ， Km=K(555)
3）视觉光谱光视效率V(λ)曲线
任意波长光的光谱光视效能K(λ)与Km之比称为光谱光视效率，用 V (λ)表示V(λ)= K(λ)/K(555)= Φv(555)/ Φv(λ)
为得到相同的主观亮度感觉，在波长为555nm时，所需光的辐射 功率最小，随着波长增大或减小，所需辐射功率不断增长，效能 不断下降。
注：
1球面度—曲面对应的球面面积除以半径平方得到的数值，全球面对应的度 数为4pi
各种环境照度值：单位lx 黑夜：0.001—0.02；月夜：0.02—0.3；阴天室内：5—50； 阴天室外：50—500；晴天室内：100—1000； 夏季中午太阳光下的照度：约为10*9次方； 阅读书刊时所需的照度：50—60；家用摄像机标准照度：1400。
3．色温和标准光源
什么叫色温？
色温是以完全辐射体（绝对黑体）的加热温度来定义的。
所谓绝对黑体是指既不反射光、也不透射光，而完全吸收
入射光的物体，被加热时的电磁波辐射波谱仅由温度决定。 随着温度的增加，黑体辐射能量将增大，其功率波谱向短 波方向移动。所以当温度升高时，不仅亮度增大，其发光 颜色也随之变化。为了区分各种光源的不同光谱分布与颜 色，可以用绝对黑体的温度来表征。当绝对黑体在某一特 定绝对温度下，所辐射的光谱与某光源的光谱具有相同的 特性时，则绝对黑体的这一特定温度就定义为该光源的色 温，单位以K表示。例如，温度保持在2800 K时的钨丝灯泡 所发的白光，与温度保持在2854K的绝对黑体所辐射光的功 率波谱基本一致，于是既称该白光的色温即为2854K。可见、 色温并非光源本身的实际温度，而是表征光源波谱特性的 参量。
1．2 人眼的视觉特性
1．2．1 眼睛的构造
• 角膜—光线从这里进入眼内 • 巩膜—起巩固及保护眼球的作用 • 虹膜—随不同种族有不同颜色 • 脉络膜—起遮光作用 • 瞳孔—借助虹膜的环状肌肉组织调节，控制进入眼睛
内部的光通量
• 视网膜层—有大量光敏细胞组成，分杆体细胞与锥体 细胞，前者指辨别明暗，后者能辨别光的强弱，又能 辨别颜色，这些细胞与视神经末梢连接，汇集到视网 膜上一点通向大脑，此点称盲点
能从看到的颜色来判断光谱的分布么？
不能，因为虽然一定的光谱分布表现为一定的颜色，但同一颜 色则可由不同的光谱分布而获得。例如，黄色可以由单一波长 的黄光产生，也可以由两种波长不同的光(红光和绿光)按一定 比例混合而产生，二者给人的颜色感觉却是相同的。
2．光源
色源的种类？
发光的物体：光源照射下，反射（或透射）一定的光谱成分和 吸收其余部分呈现彩色； 不发光的物体：自身的光谱功率分布，引起人眼一定的彩色。
D 光源：相当于白天平均照明光。因其色温为6500 K，故又称 D65光源。它被选作为PAL制彩色电视系统的标准白光源。
E 光源：是一种理想的等能量的白光源，其色温为5500 K。其 光谱能量分布是一条平行于横轴的水平直线，在可见光波长范围内， 各波长具有相同的辐射功率。采用这种光源有利于彩色电视系统中 问题的分析和计算。这种光源在实际中是不存在的，是假想的光源。
A 光源：相当于2800 K钨丝灯所发的光。 其色温为2854K。它的光谱能量分布主要集 中于波长较长的区域，因而A光源的光总带 着橙红色。
B 光源：相当于中午直射的太阳光。其 色温为4800 K。在实验室中可由特制的滤 色镜从A光源中获得。
C 光源：相当于白天的自然光。色温为 6774K。其波谱成分在400～500nm处较大， 因此C光源的光偏蓝色。它被选作为NTSC 制彩色电视系统的标准白光源。
• 晶状体—通常说的眼球，起透镜的作用，靠睫状肌调 节，从而改变焦距
• 玻璃体—起保护眼睛的滤光作用
1．2．2 光的度量
1）辐射功率Φv(λ)
为了确定人眼对不同波长光的敏感程度，可以在产生相同亮度 感觉的情况下，测出各种波长光的辐射功率Φv(λ)， Φv(λ)越大 ，说明该波长的光越不容易被人眼所感觉，反之人眼对它的敏感 程度越高；
波长由长到短，颜色依次为：红、橙、黄、绿、青、蓝、紫
4）单色光，复合光
• 光谱辐射功率：指定波长处单位波长间隔内的辐射功
率
2．光源
彩色感觉决定于什么？同一物体在不同光源照射下呈现的彩色相同么？
既决定于人眼对可见光谱中的不同成分有不同的视觉效果的功 能，又决定于光源所含的光谱成分以及景物所反射（或透射） 和吸收其中的某些成分的特性；
电视原理基础
第1章 视觉特性与三基色原理 1．1 光的特性
电视是根据人眼视觉特性以一定的信号形式实时传送活 动景物的技术。
为了更好的学习电视原理，有必要先介绍光的某些基本 特性。
1．电磁辐射波谱和功率分布
1）光是什么？
电磁波形式存在的物质
2）什么叫可见光？
人眼可以看到的光，波长范围380 nm到780nm
光的度量单位
发光强度—用符号I表示，单位坎(cd)，是一光源在给定方向上 的发光强度，该光源发出频率为540*1012Hz的单色辐射，而且 在此方向上的辐射强度为1/683 W/sr。
光通量—按人眼光感觉来度量的辐射功率，用符号Φ(Φv)表示 ，单位流明(lm)，是发光强度为1坎的点光源，在某1球面度立 体角内发射的光通量。
3．色温和标准光源
为什么引入色温？
通常的照明光源，如太阳、日光灯、白炽灯泡等所发出的 光虽然都笼统地称其为白光，但由于发光物质不同，它们 的光谱成分相差很大，用它们照射相同物体时，呈现的颜 色则相差较大。例如，白炽灯泡偏橙红（呈暖色调ห้องสมุดไป่ตู้，而 汞灯偏青蓝（呈冷色调）。为了比较和区别各种光源的特 性，国际照明委员会(CIE)规定了A、B、C、D、E等几种 标准白色光源，并以基本参量“色温”予以表征。
当555nm的单色光辐射功率为1W时，所产生的光通量683lm。 在其他波长时，由于V(λ)下降，相同的辐射功率所产生的光通 量均随之下降。
合成光的光通量为各波长光的光通量之和
VKm3788 00eVd
光亮度—用以表示发光面明亮程度 单位为坎/米2 cd/m2 用Lv表 示。
光照度—单位勒(克斯)，符号lx 1勒克斯等于1流明的光通量均 匀分布于1平方米面积上的光照度。
2）光谱光视效能K(λ)
Φv(λ)的倒数来衡量视觉对波长为λ 的 光 的 敏 感 程 度 ， Km=K(555)
3）视觉光谱光视效率V(λ)曲线
任意波长光的光谱光视效能K(λ)与Km之比称为光谱光视效率，用 V (λ)表示V(λ)= K(λ)/K(555)= Φv(555)/ Φv(λ)
为得到相同的主观亮度感觉，在波长为555nm时，所需光的辐射 功率最小，随着波长增大或减小，所需辐射功率不断增长，效能 不断下降。
注：
1球面度—曲面对应的球面面积除以半径平方得到的数值，全球面对应的度 数为4pi
各种环境照度值：单位lx 黑夜：0.001—0.02；月夜：0.02—0.3；阴天室内：5—50； 阴天室外：50—500；晴天室内：100—1000； 夏季中午太阳光下的照度：约为10*9次方； 阅读书刊时所需的照度：50—60；家用摄像机标准照度：1400。
3．色温和标准光源
什么叫色温？
色温是以完全辐射体（绝对黑体）的加热温度来定义的。
所谓绝对黑体是指既不反射光、也不透射光，而完全吸收
入射光的物体，被加热时的电磁波辐射波谱仅由温度决定。 随着温度的增加，黑体辐射能量将增大，其功率波谱向短 波方向移动。所以当温度升高时，不仅亮度增大，其发光 颜色也随之变化。为了区分各种光源的不同光谱分布与颜 色，可以用绝对黑体的温度来表征。当绝对黑体在某一特 定绝对温度下，所辐射的光谱与某光源的光谱具有相同的 特性时，则绝对黑体的这一特定温度就定义为该光源的色 温，单位以K表示。例如，温度保持在2800 K时的钨丝灯泡 所发的白光，与温度保持在2854K的绝对黑体所辐射光的功 率波谱基本一致，于是既称该白光的色温即为2854K。可见、 色温并非光源本身的实际温度，而是表征光源波谱特性的 参量。
1．2 人眼的视觉特性
1．2．1 眼睛的构造
• 角膜—光线从这里进入眼内 • 巩膜—起巩固及保护眼球的作用 • 虹膜—随不同种族有不同颜色 • 脉络膜—起遮光作用 • 瞳孔—借助虹膜的环状肌肉组织调节，控制进入眼睛
内部的光通量
• 视网膜层—有大量光敏细胞组成，分杆体细胞与锥体 细胞，前者指辨别明暗，后者能辨别光的强弱，又能 辨别颜色，这些细胞与视神经末梢连接，汇集到视网 膜上一点通向大脑，此点称盲点
能从看到的颜色来判断光谱的分布么？
不能，因为虽然一定的光谱分布表现为一定的颜色，但同一颜 色则可由不同的光谱分布而获得。例如，黄色可以由单一波长 的黄光产生，也可以由两种波长不同的光(红光和绿光)按一定 比例混合而产生，二者给人的颜色感觉却是相同的。
2．光源
色源的种类？
发光的物体：光源照射下，反射（或透射）一定的光谱成分和 吸收其余部分呈现彩色； 不发光的物体：自身的光谱功率分布，引起人眼一定的彩色。
D 光源：相当于白天平均照明光。因其色温为6500 K，故又称 D65光源。它被选作为PAL制彩色电视系统的标准白光源。
E 光源：是一种理想的等能量的白光源，其色温为5500 K。其 光谱能量分布是一条平行于横轴的水平直线，在可见光波长范围内， 各波长具有相同的辐射功率。采用这种光源有利于彩色电视系统中 问题的分析和计算。这种光源在实际中是不存在的，是假想的光源。
A 光源：相当于2800 K钨丝灯所发的光。 其色温为2854K。它的光谱能量分布主要集 中于波长较长的区域，因而A光源的光总带 着橙红色。
B 光源：相当于中午直射的太阳光。其 色温为4800 K。在实验室中可由特制的滤 色镜从A光源中获得。
C 光源：相当于白天的自然光。色温为 6774K。其波谱成分在400～500nm处较大， 因此C光源的光偏蓝色。它被选作为NTSC 制彩色电视系统的标准白光源。
• 晶状体—通常说的眼球，起透镜的作用，靠睫状肌调 节，从而改变焦距
• 玻璃体—起保护眼睛的滤光作用
1．2．2 光的度量
1）辐射功率Φv(λ)
为了确定人眼对不同波长光的敏感程度，可以在产生相同亮度 感觉的情况下，测出各种波长光的辐射功率Φv(λ)， Φv(λ)越大 ，说明该波长的光越不容易被人眼所感觉，反之人眼对它的敏感 程度越高；