彩色电视编码与解码原理综述

E光源（假想的等能量白光源）。
二、彩色的三要素 亮暗如何（即亮度） 颜色种类（即色调） 颜色深浅（即色饱和度） 色调和饱和度合称为色度（F）
数码照像机的白平衡调整
色度学知识
色度既说明彩色光颜色的类别，又说明了颜色的深浅程度。在彩色电视
系统中，实质上是传输图像像素的亮度和色度信息。
三、人眼彩色视觉特性 1、人眼的视觉特性 杆状细胞：对亮度敏感，但无色觉。 视网膜上 光敏细胞 锥状细胞： 对亮度和色度均敏感。有红 敏、绿敏和 蓝敏三种细胞。
色度学知识
4、亮度特性
对同一波长的光，当光的辐射功率不同时，则给人的亮 度感觉也不同；辐射功率相同而波长不同，则给人的亮度感 觉也是不同的。
100
20 （%） 0 400
相 对 视 敏 度
80 60 40
500
600
700
555nm 视觉灵敏度：同等能量的光源 ,人眼对 λ=555nm的黄绿色光的亮度感觉最强。
色度学知识
五、亮度方程 ：
用三基色光配成100%的白光所需三基色的百分比。
Y=0.30R＋0.59G＋0.11B
电压方程形式 ： EY=0.30ER＋0.59EG＋0.11EB 亮度方程式在彩色电视技术中有着很重要的地位，它 是对彩色图像进行三基色分解及对三基色进行编码传 输，解码都必须遵循的一个基本公式。
色度学知识
彩色图像的传输
彩色电视信号的编码与解码 人眼的视觉特性 三基色原理 亮度方程
3.1 色度学知识
一、光和彩色
1、可见光：光是一种以电磁波存在的物质。能引起人眼 视觉反应的光称为可见光。 2、可见光性质： （1）在整个电磁波波谱上只占极小的一段，位于红外线 与紫外线之间。
名称 频率/Hz 波长/m 无线电波 105 红外线 1010 紫外线 1015 X射线 1020 宇宙射线 1025
色度学知识
两种混色光相加结果： Ex1:黄色＋青色=红色＋绿色＋绿色＋蓝色=浅绿色
Ex2:紫色＋黄色=红色＋蓝色＋红色＋绿色=浅红色
1)空间相加混色法：将三基色光分别投射到同一表面的 三个相邻且足够近的光点上，当人眼离它们有一定的距离时， 人眼就会产生三种基色光混合后彩色感觉。 2)时间相加混色法：这种方法利用人眼的视觉惰性， 顺序地让三种基色先后出现在同一表面的同一点处，当三 种基色光交替出现的速度很快时，人眼感觉到的这三种基 色光的混合后的彩色。
项目十一：彩色电视编码与解码原 理
授课老师：
彩色电视编码与解码原理



一、教学目的 ①了解三基色原理及混色原理。 ②知道黑白、彩色电视兼容性原理。 ③理解NTSC制彩色电视信号的编码与解码原理。 ④理解PAL制彩色电视信号的编码与解码原理。 二、预备知识提示 知识点内容光学光的特性、光的颜色调制与解调调幅、平衡调幅、调制信 号、载波三角函数运算移相、倒相，乘法器、加法器 三、教学节奏与方式 节拍项目教学内容与教学方式参考学时1色度学重点讲授（1）光与色（2） 彩色的三要素（3）三基色原理（4）亮度方程1 边学边议三基色与混色、 单色与复色0．52彩色图像的传送重点讲授（1）彩色图像的分解（2）彩 色图像的重现1．5 边学边议像素0．53彩色信号编码与解码重点讲授（1） 黑白、彩色电视兼容（2）色度信号编码原理（3）色度信号解码原理1．5 边学边议NTSC制与PAL制的调制与解调0．5
色度学知识
2、视力范围与电视机屏幕
水平方向的夹角20° 人眼视觉最 清楚的范围 垂直方向的夹角15°
屏幕宽高比为4:3或5:4 （高清大屏幕一般用16:9）
3、清晰度与图像的扫描行数 电视图像的清晰度与电视系统传送图像细节的能力有关，
该能力称为电视系统的分解力。通常用扫描行数来表征电视系 统的分解力 。 （1）水平分解力：沿垂直方向的像素点数。 （2）垂直分解力：沿水平方向的像素点数。
3、物体的颜色
（1）发光物体的颜色：其颜色由该发光体所产生的光谱分布来决定。
由照射光源决定； （2）非发光物体的颜色： 由物体的性质决定； 由人眼的视觉特性决定。
色度学知识
（3）标准白光源
物体的颜色会照射光源变化而变化，要确定物体的颜色，必须确定照射光源。 A光源、B光源、C光源、D光源。（实际存在的）
色度学知识
（2）三基色原理的内容： 1）三基色按一定比例混合，可以得到自然界中绝大多数 颜色；反之，自然界中绝大多数颜色，都可以分解为三基色。 2）三基色必须是相互独立。 3）混合色的色调和饱和度由三基色的混合比例决定。 4）混合色亮度等于三基色亮度之和。 3、混色法：利用三基色按不同比例来获得彩色的方法。 （1）种类：相加混色法和相减单混色法。 （2）相加混色法：以三圆法来说明。
3x103
3x10-2
3x10-7
3x10-12
3x10-17
红 780 630
橙 黄 600 580
绿 青 510 450 430
蓝 紫 380
nm
色度学知识
（2）波长在380nm~780nm之间。 （3）波长由长到短分别引起人眼红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种色 感。即可见光包括七种颜色的光。 （4） 白色光（如：太阳光）是一种复合光，可以分解为红、橙、黄、 绿、青、蓝、紫七种光。
色度学知识
红 黄 绿
白
红色＋绿色 = 黄色
紫 蓝
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绿色＋蓝色 = 青色 蓝色＋红色 = 紫色 红色＋绿色＋蓝色 = 白色
青
红色 ＋ 青色=白色
绿色 ＋ 紫色=白色
蓝色 ＋ 黄色=白色
两两互为补色
演 示
彩色电视机只需要将要传送的颜色分解为三基色 (红、绿、蓝)， 然后再分别以对应的一种电信号进行传送就可以了。为了与黑白 电视系统兼容，实际传送的是亮度和色差（表示色度）信号。
色度学知识
四、三基色原理和混色法
1、混色效应 ：单色光可以用几种颜色的混合光来等效， 几种颜色的混合光可以用其他几种颜色的混合光束等效，这种 现象称为混色效应。
2、三基色原理 根据人眼彩色视觉的特性及混色效应，可以从可见光中选 取三单色按比例混合，来得到其它单色光。 （1）三基色的选取：R、G、B。 1）人眼对红、绿、蓝比较敏感； 2）红、绿、蓝三基色彼此互为独立； 3）红、绿、蓝三基色混合而成的彩色较为丰富，几乎能 重现自然界中的各种彩色。