电视原理基础优秀课件

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），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。
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。
• 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；
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
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）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；
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。
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
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。
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。
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。
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。