彩色电视色度学基础.pptx
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CH1彩色电视色度学基础NEW
显然三基色相对系数之和为1，即 x + y + z =1
这样，只需知道两个色度坐标(zuòbiāo)，就可 确定黑色光的色度，所以表示各种黑色光的色度图采 用x、 y平面坐标(zuòbiāo)描画，而不用用三维坐标 (zuòbiāo)。
第三十一页，共43页。
图1-10 XYZ色度图
第三十二页，共43页。
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。
第二十五页，共43页。
〔3〕黑色电视机中的相加混色方法(fāngfǎ)
①空间混色法(同时制彩电基础): 运用人眼对黑色分辨力低的特点(tèdiǎn)，
把彼此相距很近的品字型三基色点看成一点相 加分解光。 ②时间混色法
指将三基色轮番投射到屏幕上,只需轮换频 率足够高,运用人眼视觉惰性,就可失掉相加混 色效果。
➢ 补色：两色相加可以失掉(shīdiào)白光，那么 称两者互为补色〔两色相加相当于红、绿、蓝 相混〕。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。
• R＋G＋B＝W
• Y ＋B＝W
• R＋青＝W
• G＋紫＝W
R＋G＋B＝W R＋G＝
Y G＋B＝青光(qīnɡ ɡuānɡ) R＋B＝紫光
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❖2. 三基色(jīsè)混色原 理
(1)三基色(jīsè):指红〔R〕、绿〔G〕、蓝〔B〕三种基 本性。用这三种基色(jīsè)按一定比例混合可失掉自然 界中的大少数颜色。
图
1-7
混 色 图
第二十二页，共43页。
(2)三基色(jīsè)混 色①原自理然:界中的各种颜色简直都可以由三基色按
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。
这样，只需知道两个色度坐标(zuòbiāo)，就可 确定黑色光的色度，所以表示各种黑色光的色度图采 用x、 y平面坐标(zuòbiāo)描画，而不用用三维坐标 (zuòbiāo)。
第三十一页，共43页。
图1-10 XYZ色度图
第三十二页，共43页。
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。
第二十五页，共43页。
〔3〕黑色电视机中的相加混色方法(fāngfǎ)
①空间混色法(同时制彩电基础): 运用人眼对黑色分辨力低的特点(tèdiǎn)，
把彼此相距很近的品字型三基色点看成一点相 加分解光。 ②时间混色法
指将三基色轮番投射到屏幕上,只需轮换频 率足够高,运用人眼视觉惰性,就可失掉相加混 色效果。
➢ 补色：两色相加可以失掉(shīdiào)白光，那么 称两者互为补色〔两色相加相当于红、绿、蓝 相混〕。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。
• R＋G＋B＝W
• Y ＋B＝W
• R＋青＝W
• G＋紫＝W
R＋G＋B＝W R＋G＝
Y G＋B＝青光(qīnɡ ɡuānɡ) R＋B＝紫光
第二十一页，共43页。
❖2. 三基色(jīsè)混色原 理
(1)三基色(jīsè):指红〔R〕、绿〔G〕、蓝〔B〕三种基 本性。用这三种基色(jīsè)按一定比例混合可失掉自然 界中的大少数颜色。
图
1-7
混 色 图
第二十二页，共43页。
(2)三基色(jīsè)混 色①原自理然:界中的各种颜色简直都可以由三基色按
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。
色度学基础知识
彩色电视的基础知识
２．混色法 利用三种基色按不同比例混合来获得彩色的方法就是混
色法。混色法分相加混色和相减混色两种方法。 彩色电视技术中使用的是相加混色法。 将红、绿、蓝三束光投影到白色屏幕上，调节它们的比
例，可得到如图1-8所示的相加混色效果： 红＋绿＝黄； 红＋蓝＝紫； 蓝＋绿＝青； 红＋绿＋蓝＝白。
色饱和度是指彩色的深浅程度。同一色调的彩色，其色 饱和度越高，颜色越深。色饱和度与彩色中掺入白光的多少 有关，掺入的白光越多，色光越浅，色饱和度越低。色饱和 度用百分数来表示。
通常把色调和色饱和度统称为色度。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ色电视的基础知识
1.3 三基色原理与混色 １．三基色原理
在彩色电视技术中，以红(R)、绿(G)、蓝(B)为三基色。 用三种不同颜色的基色光按一定的比例混合，可以得到 自然界中绝大多数的彩色，这一原理称为三基色原理。 三基色原理的主要内容有： （1）自然界的所有彩色都可用三种基色按一定的比例混 合而成；反之，任何彩色也可分解为比例不同的三种基色； （2）三种基色必须相互独立，即任一基色不能由其他两 种基色混合而成； （3）混合色的色调和饱和度由三基色的混合比例决定； （4）混合色的亮度等于三基色亮度的总和。
图1-8 相加混色图
彩色电视的基础知识
相加混色法分为直接混色法和间接混色法。 直接混色法是将三基色直接混合在一起。 间接混色法的实现有三种不同方式：
（1）空间混色法 ：用于同时制电视系统 （2）时间混色法 ：用于顺序制电视系统 （3）生理混色法
彩色电视的基础知识
1.4彩色光的复合与分解 单一波长的光叫单色光，含有两种及两种以上波长
彩色是光作用于人眼而引起的一种视觉反映。不同波长
的光射入人眼时，会引起不同彩色的感觉。 随着波长的缩短。所呈现的彩色分别为：红、橙、黄、
色度学基本知识ppt课件
等（无彩色）饱和度为0％
色调与色饱和度
精品课件
21
三基色原理
2.三基色
三基色原理告诉我们:
(1)三基色必须是相互独立的,即其中任一种基色 都不能由另外两种基色混合而产生。
(2)自然界中的大多数颜色,都可以用三基色按一 定比例混合得到。
(3)三个基色的混合比例,决定了混合色的色调和 饱和度。
(4)混合色的亮度等于构成该混合色的各个基色的
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10
图1―24 标准白精品光课件源的光谱
11
1.3.2 视觉特性 1. 相对视敏曲线
在可见光范围内， 1. 同一波长的光，强度不同，人眼的亮度感觉不
同， 2. 相同强度，不同波长的光，人眼的亮度感觉不
同
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12
图1―25 相对视敏曲线
精品课件
13
2. 人眼的亮度感觉
亮度感觉,即包括人眼所能感觉到的 最大亮度与最小亮度的差别及在不 同环境亮度下对同一亮度所产生的 主观亮度感觉。
形式存在的物质,人眼可以看见的光叫可 见 光 , 它 是 波 长 范 围 为 380nm 到 780nm 之 间 的电磁波,
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2
图1―22 电磁波波谱及可见光光谱
精品课件
3
从电视角度看,可见光有如下特性:
(1)可见光的波长范围有限,它只占整个电 磁波波谱中极小的一部分。
(2)不同波长的光呈现出的颜色各不相同, 随着波长由长到短,呈现的颜色依次为:红、 橙、黄、绿、青、蓝、紫,见图。
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6
2. 物体的颜色
物体的颜色有两种来源：
一是：发光物体所呈现的颜色，
另一种是物体反射或透视的彩色光，物体所 呈现的颜色与照射它的光源有关。
彩色电视色度学基础课件
信号编码
将图像信号转换为适合传 输的格式，解码后在接收 端恢复原始图像。
彩色电视的显示方式
主动矩阵显示
01
利用薄膜晶体管控制像素的开关状态，实现高清晰度和高亮度。
液晶显示（LCD）
02
利用液晶材料在电场作用下的光学特性变化来实现图像显示。
有机发光显示（OLED）
03
利用有机材料的电致发光特性，具有自发光的优点和柔性显示
详细描述
随着科技的不断发展，新型显示技术也在不 断涌现。这些技术具有更高的画质、更广泛 的视角和更好的颜色表现。例如，OLED和 QLED技术能够提供更好的黑色表现和更高 的对比度，而Micro LED技术则具有更高的 亮度和更长的寿命。这些新型显示技术将为
彩色电视的发展带来更多的可能性。
THANKS
传输方式
彩色电视信号通常采用复合传输方式， 即将色度信号与亮度信号混合在一起 进行传输，以提高传输效率和图像质量。
彩色电视信号的解码与显示
解码原理
在接收端，将接收到的复合信号分离出色度信号和亮度信号，再根据解码器中 的解码算法还原出原始的彩色图像。
显示方式
彩色电视的显示方式有多种，如阴极射线管（CRT）、液晶显示器（LCD）、 等离子显示器（PDP）等。不同的显示方式具有不同的色彩表现力和观看角度。
数字电视时代
20世纪90年代，随着数字技术的普及，彩色电视逐渐向数字化过 渡，提供了更高清晰度和更多功能。
彩色电视的基本原理
01
02
03
彩色三原理解释
利用红、绿、蓝三种基本 颜色，通过不同比例混合 产生各种颜色，这是彩色 电视的基本原理。
扫描方式
逐行扫描或隔行扫描，将 图像分解为一系列的像素， 然后传输和显示。
彩色电视色度学基础
其中d表示能分辨的两个相邻点的最近距离， 其中d表示能分辨的两个相邻点的最近距离，l表示人眼到 被观察物之间的距离。 被观察物之间的距离。
◆人眼的视觉惰性：人眼对于 一定的光亮有一定的视觉暂 留的特性。t1～t2 为视觉暂留 时间 临界闪烁频率：不引起闪烁 ◆临界闪烁频率 临界闪烁频率 感觉的最低重复频率。（约 为46Hz，大于48Hz图像就足 够清晰） ◆影响临界闪烁频率的因素： 光亮度、亮度变化幅度 ◆临界闪烁频率时隔行扫描电 视系统设计依据
◆三基色原理： 三基色原理：
重要
三基色必须是相互独立，即任何两种基 色都得不到第三种基色； 将三基色按不同比例混合，可以引起各 种不同的彩色感觉，可以得到自然界中 的大多数颜色； 合成彩色的亮度等于构成该混合色的各 个基色的亮度之和； 合成彩色的色度有三基色分量比例决定 。
◆互补色：凡是两种色
光相混合而成白光或 灰色，这两种色光互 为补色。
ΦV (λ ) = K ∫ Φ e (λ )V (λ )d λ
式中：Фe（λ）——光辐射体的功率波谱。 光通量在法定的计量单位中是一个导出单位，即：1lm 的光通量等于发光强度为1cd（坎德拉）的均匀点光 的光通量等于发光强度为 （坎德拉） 源在立体角为1sr（球面度） 源在立体角为 （球面度）的空间范围内发出的光的 通量。 通量。
◆发光强度（光强） 发光强度（光强）
1.2 人眼的视觉特性： 人眼的视觉特性：
◆人眼的亮度视觉特性：人眼对不同颜色 的光的亮度感觉不一样。 ◆人眼的视网膜由大量光敏细胞组成，按 其形状分为杆状细胞和锥状细胞，其中 杆状细主要来分辨明暗，对彩色不敏感 （夜晚视觉，由杆状细胞起作用），锥 状细胞既能辨别光的强弱，又能分辨颜 色（白天视觉过程主要由锥状细胞起作 用）。
彩色电视基础PPT课件
彩色电视显象管就是采 用了空间混色法。
.
14
(2)相减混色法： 利用不同颜料对白光 中某些色光的吸收程度 不同而实现混色。 彩色电视中，不采用 相减混色法的原因？ （不能预先在电视机 中产生白光）。
.
相减混色法
15
9.彩色三要素的含义： （要完整地描述某一彩色光需要三个要素：即亮度，色调， 和饱和度。主要掌握其定义和与什么因素有关？）
色电视中的标准白光。
●上述三种标准光源是可用作标准的三种白光,并非用于照明 的光源。彩色电视中常用 色温为3200K的卤素灯作为照明光源。
.
8
图2-2 标准光源的功率波谱
.
9
6．同色异谱现象：色感相同的光，其光谱分布不一定相同。
7．三基色原理： a)基本内容：①用相互独立的三种色光按一定的比例混合 可得到自然界中绝大多数的彩色光。
就没有色。.ຫໍສະໝຸດ 54．物体的颜色: 在人眼正常的情况下：发光体的颜色：与光谱分布有关。
非发光体的颜色：与光源的光谱分布有及物体的反射特 性有关。
例1．某物体白光照射时呈黄色，问青光照射时呈何颜色？ 分析思路：根据白光照射时呈现的颜色分析出，该物体
对红，绿，兰色光的反射吸收特性，然后再分析现在的光源 包含哪些色光最后确定在该光源照射下物体呈现何种色。 如本题：从已知条件可见，该物体在白光照射下之所以显黄 色，是因为它能反射白光（白光=红+绿+兰）中的红，绿色光 ，而青光含绿和兰色，于是可知青光照射时呈绿色。
图2-1 电磁辐射波谱
.
3
举例：太阳光（日光）是由红，橙，黄，绿，青，兰，紫七 种单色光组成的对吗？（×）
因为日光波谱包含了全部可见光范围，可看作是由无数个单 色光组成的，所以日光是由七种单色光组成的说法是不确切 的。 2．色的概念： 色的特性：a)色是光刺激人眼所引起的颜色感觉。
.
14
(2)相减混色法： 利用不同颜料对白光 中某些色光的吸收程度 不同而实现混色。 彩色电视中，不采用 相减混色法的原因？ （不能预先在电视机 中产生白光）。
.
相减混色法
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9.彩色三要素的含义： （要完整地描述某一彩色光需要三个要素：即亮度，色调， 和饱和度。主要掌握其定义和与什么因素有关？）
色电视中的标准白光。
●上述三种标准光源是可用作标准的三种白光,并非用于照明 的光源。彩色电视中常用 色温为3200K的卤素灯作为照明光源。
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8
图2-2 标准光源的功率波谱
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6．同色异谱现象：色感相同的光，其光谱分布不一定相同。
7．三基色原理： a)基本内容：①用相互独立的三种色光按一定的比例混合 可得到自然界中绝大多数的彩色光。
就没有色。.ຫໍສະໝຸດ 54．物体的颜色: 在人眼正常的情况下：发光体的颜色：与光谱分布有关。
非发光体的颜色：与光源的光谱分布有及物体的反射特 性有关。
例1．某物体白光照射时呈黄色，问青光照射时呈何颜色？ 分析思路：根据白光照射时呈现的颜色分析出，该物体
对红，绿，兰色光的反射吸收特性，然后再分析现在的光源 包含哪些色光最后确定在该光源照射下物体呈现何种色。 如本题：从已知条件可见，该物体在白光照射下之所以显黄 色，是因为它能反射白光（白光=红+绿+兰）中的红，绿色光 ，而青光含绿和兰色，于是可知青光照射时呈绿色。
图2-1 电磁辐射波谱
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3
举例：太阳光（日光）是由红，橙，黄，绿，青，兰，紫七 种单色光组成的对吗？（×）
因为日光波谱包含了全部可见光范围，可看作是由无数个单 色光组成的，所以日光是由七种单色光组成的说法是不确切 的。 2．色的概念： 色的特性：a)色是光刺激人眼所引起的颜色感觉。
优选第一彩色电视色度学基础
4100 2200～3000 4800～5800
4000 6400～6900 8500～22000
光源 白炽灯（10W） 白炽灯（40W） 白炽灯（100W） 白炽灯（500W） 日光色荧光灯 冷白色荧光灯 暖白色荧光灯 普通高压钠灯
色 温/K 2400 2700 2750 2900 6500 4300 2900 2000
1926年，贝尔德向英国报界作了一次播发 和接收电视的表演，开创了电视技技术把 图像从摄像机传输到接收器上，这是公 认的电视诞生标志
1、电视的诞生
1936年贝尔德电视公司在英国 开始了电子方式的黑白电视 广播，从此电子电视的时代 开始了。
1957年的电视机 法国
☻绝对黑体：能完全吸收入射光的物体；
（不反射光、也不透射光），其所辐的光谱与它的温 度密切相关。(温度升高，绝对黑体光谱蓝色成分 升高)
3.0
由图看出，随
着温度的增加 相
，绝对黑体辐 对 2.0
辐
射能量增大； 射
其功率波谱的
功 率 1.0
峰值向短波方
向移动。
0
可见光区
500nm
6000k 5000k
优选第一彩色电视色度学基础
前言
一、电视技术是20世纪人类最伟大的发明 之一
二、电视技术发展历程 三、我国电视事业的发展
一、电视技术是20世纪人类最伟大 的发明之一
1.电视是人类进行信息传播变革中影响最 大的研究成果
2.电视技术是现代科学技术最先进研究成 果的集合体：
现代电视技术集电子学、大规模集成电路、光学、电 磁学、材料科学、卫星技术、数字信号处理、色度学、 人类视觉科学等多学科成果于一身的综合性技术
1963年，美国发射了世界第一颗同步通信 卫星“同步二号”
4000 6400～6900 8500～22000
光源 白炽灯（10W） 白炽灯（40W） 白炽灯（100W） 白炽灯（500W） 日光色荧光灯 冷白色荧光灯 暖白色荧光灯 普通高压钠灯
色 温/K 2400 2700 2750 2900 6500 4300 2900 2000
1926年，贝尔德向英国报界作了一次播发 和接收电视的表演，开创了电视技技术把 图像从摄像机传输到接收器上，这是公 认的电视诞生标志
1、电视的诞生
1936年贝尔德电视公司在英国 开始了电子方式的黑白电视 广播，从此电子电视的时代 开始了。
1957年的电视机 法国
☻绝对黑体：能完全吸收入射光的物体；
（不反射光、也不透射光），其所辐的光谱与它的温 度密切相关。(温度升高，绝对黑体光谱蓝色成分 升高)
3.0
由图看出，随
着温度的增加 相
，绝对黑体辐 对 2.0
辐
射能量增大； 射
其功率波谱的
功 率 1.0
峰值向短波方
向移动。
0
可见光区
500nm
6000k 5000k
优选第一彩色电视色度学基础
前言
一、电视技术是20世纪人类最伟大的发明 之一
二、电视技术发展历程 三、我国电视事业的发展
一、电视技术是20世纪人类最伟大 的发明之一
1.电视是人类进行信息传播变革中影响最 大的研究成果
2.电视技术是现代科学技术最先进研究成 果的集合体：
现代电视技术集电子学、大规模集成电路、光学、电 磁学、材料科学、卫星技术、数字信号处理、色度学、 人类视觉科学等多学科成果于一身的综合性技术
1963年，美国发射了世界第一颗同步通信 卫星“同步二号”
第一色度学基础优秀课件
第 10 页
第一章 色度学基础
1-1 彩色光三要素（HSB彩色模式）
明度在三要素中具较强的独立性，它可以不带任何 色相的特征而通过黑白灰的关系单独呈现出来。色 相与纯度则必须依赖一定的明暗才能显现，色彩一 旦发生，明暗关系就会同时出现，在我们进行一幅 素描的过程中，需要把对象的有彩色关系抽象为明 暗色调，这就需要有对明暗的敏锐判断力。我们可 以把这种抽象出来的明度关系看做色彩的骨骼，它 是色彩结构的关键。
第 16 页
第一章 色度学基础
1-3 相加混色（RGB彩色模式）
彩色电视技术中采用的是将红、绿、蓝三种基
色光按不同比例相加，从而获得不同的彩色光的方
法，称为相加混色法，又称RGB彩色模式，在这种
第一章 色度学基础
1-2 三基色原理
1. 自然界中任何一种颜色都可分解为 三种基色来反映。
2. 用三种基色可以合成自然界中绝大多数颜色， 合成颜色的亮度由三个基色的亮度之和决定； 合成颜色的色度由三个基色分量的比例决定。
3. 三种基色应该是相互独立的。也就是说，三基 色的任何一种都不能由另外两种基色合成产生。
第9页
第一章 色度学基础
1-1 彩色光三要素（HSB彩色模式）
4. 三要素相互关系 在无彩色中，明度最高的色为白色，明度最低的色
为黑色，中间存在一个从亮到暗的灰色系列。在有 彩色中，任何一种纯度色都有着自己的明度特征。 例如，黄色为明度最高的色，处于光谱的中心位置， 紫色是明度最低的色，处于光谱的边缘，一个彩色 物体表面的光反射率越大，对视觉刺激的程度越大， 看上去就越亮，这一颜色的明度就越高。
高饱和度的彩色光可以因掺入白光而被冲淡，变 成低饱和度的彩色光。例如，投射到白纸上一束高饱 和度的红光，则人们看到白纸呈现为深红色。如再将 一束白光同时投射到该纸上则人眼虽然仍感觉到红色 色调，但已变成了淡红色，即饱和度降低了。投射的
讲彩色电视的基本原理PPT课件
第3章 彩色电视的基本原理
3.1 色度学的基本知识
3.1.1光与色 光是一种以电磁波辐射形式存在的物质。电磁波
的频谱范围很广，包括无线电波、红外线、可见光波、 紫外线、X射线、宇宙射线等。可见光随着波长由长到 短的变化，对人眼中引起的颜色感觉是不一样的，呈 现的色光依次为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等。以 后用“色调”这一术语来表示颜色的类别。电磁波波 谱及可见光的波长如图3-1所示。
第3章 彩色电视的基本原理
绿
绿黄 红
白青紫蓝来自(a)青黄
白 A
蓝
紫
红
(b)
图3-2 (a)相加混色图；(b)彩色三角形
第3章 彩色电视的基本原理 从图3-2(a)得知： 红光＋绿光＝黄光 红光＋蓝光＝紫光 绿光＋蓝光＝青光 红光＋绿光＋蓝光＝白光
以上均指各种光等量相加，若改变它们间的混合比例， 则可以得到各种颜色的光。
EY＝0.30ER+0.59EG+0.11EB
第3章 彩色电视的基本原理
这里，EY、ER、EG、EB各代表亮度信号、红基色 信号、绿基色信号和蓝基色信号的电压，且分别独立。 已知其中任意三种，就可通过加、减法矩阵电路来合 成第四种。在后面的讨论中，为了书写方便，仍把以 上四种信号电压EY、ER、EG、EB分别以Y、R、G、B 来表示。
图3-4给出了由R、G、B这三种基色信号通过编码 合成的亮度信号Y与色差信号R-Y、B-Y的示意图。
第3章 彩色电视的基本原理
R
G 矩 阵
B
R－Y 叠加
－Y
倒相 Y
－Y
第3章 彩色电视的基本原理
彩色电视的实现就是基于此三基色原理的。在彩色电视 中，通常选用红(用字母R表示)、绿(用字母G表示)、蓝(用 字母B表示)作为三种基色光。
3.1 色度学的基本知识
3.1.1光与色 光是一种以电磁波辐射形式存在的物质。电磁波
的频谱范围很广，包括无线电波、红外线、可见光波、 紫外线、X射线、宇宙射线等。可见光随着波长由长到 短的变化，对人眼中引起的颜色感觉是不一样的，呈 现的色光依次为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等。以 后用“色调”这一术语来表示颜色的类别。电磁波波 谱及可见光的波长如图3-1所示。
第3章 彩色电视的基本原理
绿
绿黄 红
白青紫蓝来自(a)青黄
白 A
蓝
紫
红
(b)
图3-2 (a)相加混色图；(b)彩色三角形
第3章 彩色电视的基本原理 从图3-2(a)得知： 红光＋绿光＝黄光 红光＋蓝光＝紫光 绿光＋蓝光＝青光 红光＋绿光＋蓝光＝白光
以上均指各种光等量相加，若改变它们间的混合比例， 则可以得到各种颜色的光。
EY＝0.30ER+0.59EG+0.11EB
第3章 彩色电视的基本原理
这里，EY、ER、EG、EB各代表亮度信号、红基色 信号、绿基色信号和蓝基色信号的电压，且分别独立。 已知其中任意三种，就可通过加、减法矩阵电路来合 成第四种。在后面的讨论中，为了书写方便，仍把以 上四种信号电压EY、ER、EG、EB分别以Y、R、G、B 来表示。
图3-4给出了由R、G、B这三种基色信号通过编码 合成的亮度信号Y与色差信号R-Y、B-Y的示意图。
第3章 彩色电视的基本原理
R
G 矩 阵
B
R－Y 叠加
－Y
倒相 Y
－Y
第3章 彩色电视的基本原理
彩色电视的实现就是基于此三基色原理的。在彩色电视 中，通常选用红(用字母R表示)、绿(用字母G表示)、蓝(用 字母B表示)作为三种基色光。
数字电视原理 01_第一章_彩色电视色度学基础
数字电视原理课程邮箱：tv_cauc@ ，密码：123456王晓亮wxl_ee@中国民航大学电子信息工程学院天津市智能信号与图像处理重点实验室2013-3-21第一章彩色电视色度学基础1.1 光的特性1.2 视觉特性1.3 色度学基础电视：根据人眼视觉特性以一定的信号形式实时1.1 光的特性电视技术的精髓就是研究如何用最经济、最有效的方法使重现光像能够使人感到最逼真地模拟实际景物的光像。
“电”“视”顾名思义是物理学与生理学结合的科学。
为使使重现光像逼真地模拟实际景物的光像必须首先了解光特性，了解人对光像的感觉特性。
1.1.1 可见光谱780nm380nm1.1 光的特性—(1)可见光谱1.1.1 可见光谱单色光：只含有单一波长的光复合光：包含有两种或两种以上波长的光•复合光作用于人眼，呈现混合色。
•太阳辐射的光含有各种单色光的波谱，给人以白光的综合感觉。
1.1 光的特性—(2)物体的颜色1.1.2 物体的颜色（色温的概念）物体颜色的产生•发光体•非发光体光源不同，物体颜色各异彩色电视系统一般用白色光源什么是白色？1.1 光的特性—(2)物体的颜色色温的概念定量地描述光源所发出的白光的品位。
绝对黑体——指既不反射也不透射而完全吸收入射波的理想物体。
色温——当绝对黑体在某一特定绝对温度下，其辐射的相对光谱功率分布与某一光源的光谱相同时，则绝对黑体的这一特定温度就定义为该光源的色温，单位是开（K）。
1.1 光的特性—(2)物体的颜色 色温的概念1.1 光的特性—(2)物体的颜色 标准光源A白光源（2800K）B白光源（4800K）C白光源（6770K）D65白光源（6500K）E白光源（5500K）（等能白光：E白）1.1 光的特性—(2)物体的颜色注意：色温描述的光源的光谱分布，与光源本身的温度无关例如，白炽钨丝灯温度为2800K时发出的白光，与温度为2854K的绝对黑体所辐射的白光相同，则白光钨丝灯的色温是多少？白光钨丝灯的色温是2854K，而不是2800K。
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❖ 复习思考题
P42-43
1.1光的性质
❖ 1.可见光 (1)电磁波的波长与频率关系
C=λ/ f 注: C---速度3×105Km/s=3×108m/s
λ---波长m； f---频率Hz (2)电磁波频谱
1）在电磁波频率范围内，按频率顺序排列的电磁波 谱线。
它又分为红敏、绿敏、蓝敏三种色敏细胞，当 接受某种光源的辐射能量刺激后，根据三种量的比 例关系不同，就使人产生了不同的色感。
❖3. 人眼的分辨力
是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。
分辨力= 1
d
d 2 L
360 60
L
图 1-5 人眼的分辨力
图 1-5 人眼的光谱响应特性
❖2. 人眼的色度视觉
眼睛视网膜上存在许多视觉细胞。
（1）人眼视觉细胞组成：分成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。
2）电磁波频率范围广：105～ 1025 Hz
3）电磁波频谱
图 1-1 电磁波的波谱
（3）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。
(4)光源色温：是以绝对黑体的温度来定义的，指光 源的光谱与某绝对黑体辐射的光谱一致时的绝对 黑体的温度。
如：①2800K温度的白炽灯发出的白光与
2854K温度的绝对黑体所辐射的白光一致，则此 时白炽灯的白光的色温为2854K。
②卤钨灯的色温为3200K。
(5)标准光源： 用作光源比较和色度计算标准的白光源。
3438 d ()
L
注：正常视力的人，在中等亮度下观看静止图像 时，θ为1～1.5′。
➢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，这样做可减少色信号的带 宽，接省传输通道的带宽，这就是大面积着色原理的依 据。
①A光源：色温为2854K，相当于2800K钨丝灯所发的光。 ②B光源: 色温近似为4800K，相当于中午直射的太阳光。 ③C光源: 色温近似为6700K，相当于白天的自然光。 ④D65光源: 色温为6500K度计算的理
想的等能量的白光源。
CH1 彩色电视色度学基础
1.1光的性质
1.可见光 2.光源与色温
1.2视觉特性
1. 人眼的亮度感觉 2. 人眼的色度视觉 3. 人眼的分辨力 4. 视觉惰性
P2- 7 P8- 10
P12- 13 P14 P15- 16 P17- 18
❖ 1.3色度学基础
1.彩色三要素 2. 三基色混色原理 3. 彩色的度量 4. 彩色图像的重现
❖4. 视觉惰性
当一定强度的光作用于人眼时，需经一定 的时间人眼才能感觉；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，这种 特性称为视觉惰性。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眼产
注：1m=103mm=106µm=109 nm
0
1 nm =10 A
（4）光的合成与分解
➢ 1）光的分解：
白光（太阳光）经三棱镜折射后将依次呈
现从红到紫（红、橙、黄、绿、青、 蓝、紫）
的七种单色光。
波
长
愈
小，
偏
转
角
愈
大。
图1―2 太阳光的棱镜分解
➢2）光的合成： 自然界的各色光都可由上述七中单色光按一定
比例混合而成。
❖ 2.光源与色温
(1)任何物体都能辐射出一定能量的电磁波---光谱, 温度愈高,辐射出的能量愈大。 （2）光源：能自然发光的物体。
例如：太阳光属自然光源，它随季节、气候、地 点和时间等不同而变化。
(3)绝对黑体:指在任何温度下,能对任意波长光全部 吸收的理想物体。
温度愈高,它所辐射的光谱中蓝色分量越多， 红色分量越少。
(1)亮度:指光作用于人眼所引起的明亮程度的感觉。
①彩色光辐射的功率越大，亮度越高； ②不发光物体的亮度取决于它反射光功率的大小。
（2）色调：反映彩色的类别， 例如红、橙、 黄、绿、 青、蓝、紫等不同颜色。 ①不同波长的光呈现不同的颜色。 ②不发光物体的色调由照明光源和该物体的吸收、 反
射或透射特性共同决定。
图1―3 标准白光源的光谱
1.2视觉特性
电视图像是根据人眼视觉特性以一定的信号形 式实时传送的活动景物。
摄像机
传输
景物
电信号
接收机
处理、 转换及 重现光像
图1―4 电视图像传送
❖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。 （2）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。 （3）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。
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。
➢视觉惰性的应用
图1-6 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。
电视扫描频率：50Hz 或60 Hz 。
1.3 色度学基础
❖ 1.彩色三要素
亮度、色调和饱和度称为彩色三要素，这三个 参量可以确切地表示任何一种彩色光。
（3）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。 饱和度最高称为纯色或饱和色，低于100%的彩