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第一彩色电视色度学基础第1页，此课件共68页哦第一章第一章 色度学基础色度学基础第二章第二章 电视图像转换原理与电视信号电视图像转换原理与电视信号 第三章第三章 彩色电视制式彩色电视制式 第四章第四章 广播电视信号的发射广播电视信号的发射 第五章第五章 卫星电视传送系统卫星电视传送系统 第六章第六章 电缆电视技术电缆电视技术 第七章第七章 彩色电视接收机彩色电视接收机 电信学院电信学院电信学院电信学院第八章第八章 数字电视数字电视 第2页，此课件共68页哦 前前 言言一、电视技术是一、电视技术是20世纪人类最伟大的发明世纪人类最伟大的发明之一之一二、电视技术发展历程二、电视技术发展历程三、我国电视事业的发展三、我国电视事业的发展 第3页，此课件共68页哦一、电视技术是一、电视技术是20世纪人类最伟大的世纪人类最伟大的发明之一发明之一1.电视是人类进行信息传播变革中影响最电视是人类进行信息传播变革中影响最大的研究成果大的研究成果2.电视技术是现代科学技术最先进研究成电视技术是现代科学技术最先进研究成果的集合体：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、材现代电视技术集电子学、大规模集成电路、光学、电磁学、材现代电视技术集电子学、大规模集成电路、光学、电磁学、材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、人类视觉科学料科学、卫星技术、数字信号处理、色度学、人类视觉科学料科学、卫星技术、数字信号处理、色度学、人类视觉科学料科学、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等多学科成果于一身的综合性技术等多学科成果于一身的综合性技术等多学科成果于一身的综合性技术第4页，此课件共68页哦二、电视技术发展历程二、电视技术发展历程 1电视的诞生电视的诞生 18831883年圣诞节（一说为年圣诞节（一说为年圣诞节（一说为年圣诞节（一说为18841884年）年）年）年），德国电气工程师尼普柯夫，德国电气工程师尼普柯夫，德国电气工程师尼普柯夫，德国电气工程师尼普柯夫（P.NipkowP.Nipkow）用他发明的）用他发明的）用他发明的）用他发明的“尼尼尼尼普柯夫圆盘普柯夫圆盘普柯夫圆盘普柯夫圆盘”用机械扫描方法，用机械扫描方法，用机械扫描方法，用机械扫描方法，作了首次发射图像传送的实作了首次发射图像传送的实作了首次发射图像传送的实作了首次发射图像传送的实验。每幅画面有验。每幅画面有验。每幅画面有验。每幅画面有2424行扫描线，行扫描线，行扫描线，行扫描线，图像相当模糊。图像相当模糊。图像相当模糊。图像相当模糊。第5页，此课件共68页哦1、电视的诞生、电视的诞生1925年，英国的贝尔德（年，英国的贝尔德（J.L.Baird），发），发明机械扫描式电视摄像机和接收机。当明机械扫描式电视摄像机和接收机。当时画面分辨率仅时画面分辨率仅30行扫描线，扫描器每行扫描线，扫描器每秒只能秒只能5次扫过扫描区，画面本身仅有次扫过扫描区，画面本身仅有2英寸高、英寸高、1 英寸宽。英寸宽。1926年，贝尔德向英国报界作了一次播发和年，贝尔德向英国报界作了一次播发和接收电视的表演，开创了电视技术研究的接收电视的表演，开创了电视技术研究的先河！先河！第6页，此课件共68页哦第7页，此课件共68页哦n n1927年，法恩斯沃思成功用电子技术把年，法恩斯沃思成功用电子技术把图像从摄像机传输到接收器上，这是公图像从摄像机传输到接收器上，这是公认的电视诞生标志认的电视诞生标志 第8页，此课件共68页哦1、电视的诞生、电视的诞生1936年年贝尔德电视公司在英国贝尔德电视公司在英国开始了电子方式的黑白电视开始了电子方式的黑白电视广播，从此电子电视的时代广播，从此电子电视的时代开始了开始了。第9页，此课件共68页哦n n1957年的电视机年的电视机 法国法国第10页，此课件共68页哦2、彩色电视发展、彩色电视发展 1929年美国科学家伊夫斯在纽约和华盛顿之间年美国科学家伊夫斯在纽约和华盛顿之间播送播送5050行的彩色电视图像，发明了彩色电视机；行的彩色电视图像，发明了彩色电视机；行的彩色电视图像，发明了彩色电视机；行的彩色电视图像，发明了彩色电视机；1933年俄裔美国科学家兹沃里金研制成功可供电年俄裔美国科学家兹沃里金研制成功可供电年俄裔美国科学家兹沃里金研制成功可供电年俄裔美国科学家兹沃里金研制成功可供电视摄像用的摄像管和显像管。视摄像用的摄像管和显像管。视摄像用的摄像管和显像管。视摄像用的摄像管和显像管。1938年，德国人弗莱彻西格提出三枪三束彩色年，德国人弗莱彻西格提出三枪三束彩色显像管设想；显像管设想；19491949年，美国首次研制出世界上第一只三枪三年，美国首次研制出世界上第一只三枪三束彩色显像管束彩色显像管 第11页，此课件共68页哦2、彩色电视发展、彩色电视发展 1954年美国正式开播年美国正式开播NTSC兼容制彩色兼容制彩色电视电视 1967年前联邦德国正式广播年前联邦德国正式广播PAL兼容兼容制彩色电视；同年，法国和前苏联开制彩色电视；同年，法国和前苏联开播了播了SECAM兼容制彩色电视。兼容制彩色电视。第12页，此课件共68页哦2、彩色电视发展、彩色电视发展n n1972年，美国研制成功自动校正会聚误年，美国研制成功自动校正会聚误差彩显管，至此，彩色电视发展日趋成差彩显管，至此，彩色电视发展日趋成熟。熟。第13页，此课件共68页哦3、卫星广播电视的出现、卫星广播电视的出现1962年，美国发射年，美国发射“电星一号电星一号”通信卫星，通信卫星，进行了横跨大西洋的电视节目传送实验进行了横跨大西洋的电视节目传送实验1963年，美国发射了世界第一颗同步通信年，美国发射了世界第一颗同步通信卫星卫星“同步二号同步二号”第14页，此课件共68页哦4、数字电视发展、数字电视发展 从从20世纪世纪90年代开始，出现了数字电视广播年代开始，出现了数字电视广播标准，如欧洲的标准，如欧洲的DVB系统、美国的系统、美国的ATSC系系统、日本的统、日本的ISDB系统等。系统等。第15页，此课件共68页哦三、我国电视事业的发展三、我国电视事业的发展n n1958年年5月月1日，中国第一座电视台中央日，中国第一座电视台中央电视台（早期称北京电视台）试播黑白电视台（早期称北京电视台）试播黑白电视，电视，9月月2日正式播出。同年，我国第日正式播出。同年，我国第一台一台“北京北京”牌牌14英寸黑白电视机在天英寸黑白电视机在天津诞生。津诞生。1970年，第一台彩色电视机天津诞生，从此拉年，第一台彩色电视机天津诞生，从此拉开了中国彩电生产。开了中国彩电生产。第16页，此课件共68页哦三、我国电视事业的发展三、我国电视事业的发展19731973年年年年5月月月月1日，中央电视台用日，中央电视台用日，中央电视台用日，中央电视台用8频道在北京地区频道在北京地区试播，同年试播，同年试播，同年试播，同年1010月月1 1日正式播出；日正式播出；日正式播出；日正式播出；1978年，国家批准引进第一条彩电生产线，定点在原年，国家批准引进第一条彩电生产线，定点在原上海电视机厂；上海电视机厂；1987年，我国成为世界上最大的电视机生产国；年，我国成为世界上最大的电视机生产国；目前，我国电视国内人口综合覆盖率达到目前，我国电视国内人口综合覆盖率达到95%以上。以上。第17页，此课件共68页哦n n中华人民共和国广播电视简史中华人民共和国广播电视简史(记录、记录、梳理、总结、分析新中国成立半个世纪梳理、总结、分析新中国成立半个世纪以来广播电视事业发展历程的史书以来广播电视事业发展历程的史书)第18页，此课件共68页哦现代电视机技术发展趋势将会出现以下十大特点：现代电视机技术发展趋势将会出现以下十大特点：1 1两极化；两极化；2装饰化；装饰化；装饰化；装饰化；3数字化；数字化；数字化；数字化；4 4系列化；系列化；5高清化；高清化；6立体声化；立体声化；立体声化；立体声化；7多频道化；多频道化；多频道化；多频道化；8卫星化；卫星化；卫星化；卫星化；9 9日视化；日视化；1010新材料化新材料化。第19页，此课件共68页哦第一章第一章 彩色电视色度学基础彩色电视色度学基础光的性质光的性质1.1人眼的视觉特性人眼的视觉特性1.2色度学基础色度学基础1.3电信学院电信学院电信学院电信学院第20页，此课件共68页哦1.1光的性质光的性质 本节将主要介绍光的本节将主要介绍光的性质；以及人眼的亮度性质；以及人眼的亮度和色度特性、分辨力、和色度特性、分辨力、视觉惰性视觉惰性电信学院电信学院电信学院电信学院第21页，此课件共68页哦1、可见光谱、可见光谱可见光谱：人眼能够感觉到的可见光谱集中在可见光谱：人眼能够感觉到的可见光谱集中在51014 Hz附近的一个很窄的光谱范围内，波长为附近的一个很窄的光谱范围内，波长为380780nm。1.1光的性质光的性质第22页，此课件共68页哦2、光的特性：、光的特性：(1).可见光的波长范围有限；可见光的波长范围有限；(2).不同波长的光呈现的颜色不同，随波长不同波长的光呈现的颜色不同，随波长由长到短颜色依次为：红、橙、黄、绿、由长到短颜色依次为：红、橙、黄、绿、青、蓝、紫；青、蓝、紫；(3).只含单一波长的光称为单色光，含两种只含单一波长的光称为单色光，含两种或两种以上波长的光称为复合光；或两种以上波长的光称为复合光；(4).太阳发出的光包含了所有的可见光，若太阳发出的光包含了所有的可见光，若用三棱镜可以将太阳光分解。用三棱镜可以将太阳光分解。第23页，此课件共68页哦3、标准光源：、标准光源：绝对黑体：能完全吸收入射光的物体；绝对黑体：能完全吸收入射光的物体；（不反射光、也不透射光），不反射光、也不透射光），其所辐的光谱与它的温其所辐的光谱与它的温度密切相关。度密切相关。(温度升高，绝对黑体光谱蓝色成分温度升高，绝对黑体光谱蓝色成分升高升高)由图看出，随着由图看出，随着温度的增加，绝温度的增加，绝对黑体辐射能量对黑体辐射能量增大；其功率波增大；其功率波谱的峰值向短波谱的峰值向短波方向移动。方向移动。第24页，此课件共68页哦色温：在可见光谱内，光源的光谱于某温度的绝对黑色温：在可见光谱内，光源的光谱于某温度的绝对黑体辐射的光谱一样时，则该绝对黑体的温度称为该光源体辐射的光谱一样时，则该绝对黑体的温度称为该光源的色温，单位为的色温，单位为K。光光 源源色色 温温/K光光 源源色色 温温/K 油灯油灯 19002000 白炽灯（白炽灯（10W）2400 蜡烛蜡烛 19002000 白炽灯（白炽灯（40W）2700 月亮月亮 4100 白炽灯（白炽灯（100W）2750日出后及日落前太阳光日出后及日落前太阳光 22003000 白炽灯（白炽灯（500W）2900 中午太阳光中午太阳光 48005800 日光色荧光灯日光色荧光灯 6500 下午太阳光下午太阳光 4000 冷白色荧光灯冷白色荧光灯 4300 阴天自然光阴天自然光 64006900 暖白色荧光灯暖白色荧光灯 2900 晴朗的蓝天晴朗的蓝天 850022000 普通高压钠灯普通高压钠灯 2000第25页，此课件共68页哦色温并非光源本身的实际温度，而是色温并非光源本身的实际温度，而是表表征光源波谱特性的参量征光源波谱特性的参量(如温度为如温度为2800K的钨丝灯发出的白光，的钨丝灯发出的白光，色温为色温为2854K)第26页，此课件共68页哦标准光源分类：标准光源分类：A光源光源：相当于：相当于2800K钨丝灯发出的光，色温为钨丝灯发出的光，色温为 2854K，其光源能量主要集中在波长较长的区域，其光源能量主要集中在波长较长的区域，因此光总带着橙红色。因此光总带着橙红色。B光源光源：相当于中午直射的太阳光，色温为：相当于中午直射的太阳光，色温为 4800K。C光源光源：相当于白天的自然光，色温：相当于白天的自然光，色温6800K，被选为，被选为NTSC制彩色电视系统的标准白光源。制彩色电视系统的标准白光源。D65光源光源：相当于白天平均照明光，色温：相当于白天平均照明光，色温6500K，被，被选为选为PAL制彩色电视系统的标准白光源。制彩色电视系统的标准白光源。E光源光源：一种理想的等能量的白光源，色温为：一种理想的等能量的白光源，色温为5500K。第27页，此课件共68页哦1.2 人眼的视觉特性人眼的视觉特性 本节将主要介绍人眼亮本节将主要介绍人眼亮度视觉特性和色度视觉度视觉特性和色度视觉特性；人眼的分辨力以特性；人眼的分辨力以及视觉惰性及视觉惰性电信学院电信学院电信学院电信学院第28页，此课件共68页哦人眼的亮度视觉特性：人眼对不同颜色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；的光的亮度感觉不一样；同一波长的光，当其强度不一样时，给同一波长的光，当其强度不一样时，给人的亮度感觉也是不相同的人的亮度感觉也是不相同的；人眼的视网膜由大量光敏细胞组成，按人眼的视网膜由大量光敏细胞组成，按其形状分为其形状分为杆状细胞杆状细胞和和锥状细胞锥状细胞，（夜，（夜晚视觉，由杆状细胞起作用，白天视觉晚视觉，由杆状细胞起作用，白天视觉过程主要由锥状细胞起作用）。过程主要由锥状细胞起作用）。第29页，此课件共68页哦1、人眼的亮度视觉、人眼的亮度视觉(1)、当波长、当波长=555nm，V()1，颜色为黄绿色，颜色为黄绿色(草绿草绿)，亮度感觉最大，亮度感觉最大，最暗（最迟钝）的是蓝最暗（最迟钝）的是蓝色和紫色；色和紫色；(2)其余波长其余波长V()1，亮度，亮度感觉减弱；感觉减弱；(3)当当760nm时，时，V()0，人眼没有亮度感觉。，人眼没有亮度感觉。V()V()为相对视敏度为相对视敏度为相对视敏度为相对视敏度第30页，此课件共68页哦2、人眼的色度视觉、人眼的色度视觉 n n假设人眼有假设人眼有3种锥状光敏细胞，分别只对种锥状光敏细胞，分别只对红、绿、蓝色光谱能量的刺激产生视觉反红、绿、蓝色光谱能量的刺激产生视觉反应。相对视敏函数曲线应。相对视敏函数曲线 VR()、VG()、VB()第31页，此课件共68页哦(1)V(1)VR R()()、V VGG()()、V VB B()()最大值分最大值分最大值分最大值分别在光谱的红、绿、蓝区域；别在光谱的红、绿、蓝区域；别在光谱的红、绿、蓝区域；别在光谱的红、绿、蓝区域；(2)(2)某一单色光，波长值可处在某一单色光，波长值可处在某一单色光，波长值可处在某一单色光，波长值可处在1 1、2 2、3 3条曲线之下，一束入射条曲线之下，一束入射条曲线之下，一束入射条曲线之下，一束入射光入人眼，光入人眼，光入人眼，光入人眼，3 3种锥状细胞产生种锥状细胞产生种锥状细胞产生种锥状细胞产生不同的反应，如黄光能激励红、不同的反应，如黄光能激励红、不同的反应，如黄光能激励红、不同的反应，如黄光能激励红、绿光敏细胞，产生黄色感觉；绿光敏细胞，产生黄色感觉；绿光敏细胞，产生黄色感觉；绿光敏细胞，产生黄色感觉；(3)(3)两种光谱成分不同的光，只两种光谱成分不同的光，只两种光谱成分不同的光，只两种光谱成分不同的光，只要要要要3 3种锥状光敏细胞对它们的种锥状光敏细胞对它们的种锥状光敏细胞对它们的种锥状光敏细胞对它们的感觉相同，则主观色彩感觉就感觉相同，则主观色彩感觉就感觉相同，则主观色彩感觉就感觉相同，则主观色彩感觉就相同。相同。相同。相同。(4)(4)不同颜色的光对三种锥状细不同颜色的光对三种锥状细不同颜色的光对三种锥状细不同颜色的光对三种锥状细胞刺激量不同，产生的彩色胞刺激量不同，产生的彩色胞刺激量不同，产生的彩色胞刺激量不同，产生的彩色感觉不同，从而人眼能分辨感觉不同，从而人眼能分辨感觉不同，从而人眼能分辨感觉不同，从而人眼能分辨出五光十色的色彩。出五光十色的色彩。出五光十色的色彩。出五光十色的色彩。第32页，此课件共68页哦人眼的分辨力：人眼分辨景物细节的能力；人眼的分辨力：人眼分辨景物细节的能力；3、人眼的分辨力、人眼的分辨力 第33页，此课件共68页哦人眼的分辨力：人眼对被观察物上两点之间能人眼的分辨力：人眼对被观察物上两点之间能分别的最小视角分别的最小视角的倒数，即分辨力的倒数，即分辨力 与与与与d d和和和和l l相关，相关，相关，相关，其中其中其中其中d d表示能分辨的两个相邻点的最近距离，表示能分辨的两个相邻点的最近距离，表示能分辨的两个相邻点的最近距离，表示能分辨的两个相邻点的最近距离，l l表示人表示人表示人表示人眼到被观察物之间的距离。眼到被观察物之间的距离。眼到被观察物之间的距离。眼到被观察物之间的距离。3、人眼的分辨力、人眼的分辨力 第34页，此课件共68页哦第35页，此课件共68页哦通常情况下，通常情况下，11.5 影响分辨力的因素：影响分辨力的因素：(1)(1)、最小视角取决于相邻两视敏细胞间距，即人的、最小视角取决于相邻两视敏细胞间距，即人的视力视力(2)(2)、景物细节的亮度，如果亮度过高，分辨力不会、景物细节的亮度，如果亮度过高，分辨力不会增加增加(3)、景物细节的相对对比度，景物亮度与背景越接近，、景物细节的相对对比度，景物亮度与背景越接近，、景物细节的相对对比度，景物亮度与背景越接近，、景物细节的相对对比度，景物亮度与背景越接近，分辨力越低分辨力越低分辨力越低分辨力越低(4)(4)、被观察物的运动速度，运动速度越快，分辨力、被观察物的运动速度，运动速度越快，分辨力越低越低第36页，此课件共68页哦人眼对彩色细节的分辨力比黑白细节分辨人眼对彩色细节的分辨力比黑白细节分辨力低，这是大面积着色原理的依据。力低，这是大面积着色原理的依据。细节色别细节色别细节色别细节色别黑白黑白黑白黑白黑绿黑绿黑绿黑绿黑红黑红黑红黑红 黑蓝黑蓝黑蓝黑蓝 红绿红绿红绿红绿 红蓝红蓝红蓝红蓝绿蓝绿蓝绿蓝绿蓝相对分辨力相对分辨力相对分辨力相对分辨力%100100949490902626404023231919第37页，此课件共68页哦第38页，此课件共68页哦4、人眼视觉惰性、人眼视觉惰性n n当一定强度的光突然作用于视网膜时，当一定强度的光突然作用于视网膜时，不能在瞬间形成稳定的主观亮度感觉，不能在瞬间形成稳定的主观亮度感觉，有一个短暂的过程，随着时间的增长，有一个短暂的过程，随着时间的增长，视亮度由大到小，达到最大值后有降为视亮度由大到小，达到最大值后有降为正常值；正常值；n n当光消失后，亮度感觉不能瞬间消失，当光消失后，亮度感觉不能瞬间消失，而是接近指数函数规律逐渐减小，这种而是接近指数函数规律逐渐减小，这种特性称为视觉惰性。特性称为视觉惰性。第39页，此课件共68页哦人眼的视觉惰性：人眼人眼的视觉惰性：人眼对于一定的光亮有一定对于一定的光亮有一定的视觉暂留的特性。的视觉暂留的特性。t2t3 3 为视觉暂留时间为视觉暂留时间为视觉暂留时间为视觉暂留时间 中等亮度刺激下，正常中等亮度刺激下，正常视力的人视觉暂留时间视力的人视觉暂留时间为为0.1s s4、人眼视觉惰性、人眼视觉惰性第40页，此课件共68页哦第41页，此课件共68页哦临界闪烁频率：不引起闪烁感觉的最低临界闪烁频率：不引起闪烁感觉的最低重复频率。（约为重复频率。（约为46Hz，大于，大于48Hz图像图像就足够清晰）就足够清晰）fc=aLm+b Lm为光脉冲亮度（坎米为光脉冲亮度（坎米2），），a、b为常数为常数9.6、26.6 当重复频率当重复频率临界闪烁频率；人眼感觉临界闪烁频率；人眼感觉不到闪烁，其亮度为光脉冲亮度平均不到闪烁，其亮度为光脉冲亮度平均值。值。第42页，此课件共68页哦影响临界闪烁频率的因素：光亮度、亮影响临界闪烁频率的因素：光亮度、亮度变化幅度、明亮时间的占空比、观看度变化幅度、明亮时间的占空比、观看者离画面的距离、环境条件者离画面的距离、环境条件 临界闪烁频率是隔行扫描电视系统设计临界闪烁频率是隔行扫描电视系统设计依据依据 第43页，此课件共68页哦1.3 色度学基础色度学基础本节将主要介绍彩色三要素、三本节将主要介绍彩色三要素、三本节将主要介绍彩色三要素、三本节将主要介绍彩色三要素、三基色原理；如何对颜色进行度量基色原理；如何对颜色进行度量和表示以及亮度方程的表示方法和表示以及亮度方程的表示方法电信学院电信学院电信学院电信学院第44页，此课件共68页哦1.3 色度学基础色度学基础1、彩色三要素：、彩色三要素：亮度、色调、亮度、色调、色饱和度色饱和度，其中色调和色饱和度，其中色调和色饱和度合称色度。合称色度。第45页，此课件共68页哦亮度：亮度：亮度：亮度：是指彩色光作用于人眼引起明暗程度的感觉，通常用是指彩色光作用于人眼引起明暗程度的感觉，通常用是指彩色光作用于人眼引起明暗程度的感觉，通常用是指彩色光作用于人眼引起明暗程度的感觉，通常用Y Y来表来表来表来表示；亮度与色光的能量及波长的长短有关。示；亮度与色光的能量及波长的长短有关。示；亮度与色光的能量及波长的长短有关。示；亮度与色光的能量及波长的长短有关。色调：色调：色调：色调：指彩色光的颜色类别。通常所说的红色、绿色、黄色等指彩色光的颜色类别。通常所说的红色、绿色、黄色等指彩色光的颜色类别。通常所说的红色、绿色、黄色等指彩色光的颜色类别。通常所说的红色、绿色、黄色等等就是指其色调不同。彩色光的色调取决于其光谱成分；等就是指其色调不同。彩色光的色调取决于其光谱成分；等就是指其色调不同。彩色光的色调取决于其光谱成分；等就是指其色调不同。彩色光的色调取决于其光谱成分；饱和度：饱和度：饱和度：饱和度：是指颜色的深浅程度，即颜色的浓度。对于同一色调是指颜色的深浅程度，即颜色的浓度。对于同一色调是指颜色的深浅程度，即颜色的浓度。对于同一色调是指颜色的深浅程度，即颜色的浓度。对于同一色调的彩色光，其饱和度越高，它的颜色就越深；饱和度越低，的彩色光，其饱和度越高，它的颜色就越深；饱和度越低，的彩色光，其饱和度越高，它的颜色就越深；饱和度越低，的彩色光，其饱和度越高，它的颜色就越深；饱和度越低，它的颜色就越浅。某一色调的彩色光中掺入白光，其饱和度它的颜色就越浅。某一色调的彩色光中掺入白光，其饱和度它的颜色就越浅。某一色调的彩色光中掺入白光，其饱和度它的颜色就越浅。某一色调的彩色光中掺入白光，其饱和度下降，掺入的白光越多，其饱和度就越低。下降，掺入的白光越多，其饱和度就越低。下降，掺入的白光越多，其饱和度就越低。下降，掺入的白光越多，其饱和度就越低。第46页，此课件共68页哦2、三基色原理：、三基色原理：(1)、三基色必须是相互独立，即任何两种、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；基色都得不到第三种基色；(2)、将三基色按不同比例混合，可以引起、将三基色按不同比例混合，可以引起各种不同的彩色感觉，可以得到自然界各种不同的彩色感觉，可以得到自然界中的大多数颜色；中的大多数颜色；(3)、合成彩色的亮度等于构成该混合色的、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；各个基色的亮度之和；(4)、合成彩色的色度由三基色分量色度的、合成彩色的色度由三基色分量色度的比例决定比例决定。重要重要第47页，此课件共68页哦n n三基色的选择三基色的选择(1931年年CIE)：红基色：波长为红基色：波长为700nm的红光的红光 绿基色：波长为绿基色：波长为546.1nm的绿光的绿光 蓝基色：波长为蓝基色：波长为435.8nm的蓝光的蓝光第48页，此课件共68页哦互补色：互补色：凡是两种色光凡是两种色光相混合而成白光，这两相混合而成白光，这两种色光种色光互为补色。互为补色。三补色：三补色：青、品红、黄青、品红、黄 第49页，此课件共68页哦n n三基色原理的应用：在摄像端将景色分解成三基色原理的应用：在摄像端将景色分解成三基色信号传送，在接收端产生相应基色三基色信号传送，在接收端产生相应基色光，配出原景物的色彩光，配出原景物的色彩 第50页，此课件共68页哦配色方法（相加相减混色）配色方法（相加相减混色）相加混色法相加混色法相加混色法相加混色法时间混色法：三种基色轮流投射到某一表面，轮时间混色法：三种基色轮流投射到某一表面，轮换时间足够快，利用人眼视觉惰性，得到相加混换时间足够快，利用人眼视觉惰性，得到相加混色的效果（顺序制彩色电视基础）色的效果（顺序制彩色电视基础）空间混色法：利用人眼空间分辨力有限的特性，将近空间混色法：利用人眼空间分辨力有限的特性，将近空间混色法：利用人眼空间分辨力有限的特性，将近空间混色法：利用人眼空间分辨力有限的特性，将近距离三基色发光点看成相加混色。（同时制彩色电视距离三基色发光点看成相加混色。（同时制彩色电视距离三基色发光点看成相加混色。（同时制彩色电视距离三基色发光点看成相加混色。（同时制彩色电视基础）基础）基础）基础）生理混色法：利用两眼同时观看两种不同颜色的生理混色法：利用两眼同时观看两种不同颜色的同一幅图像，可以得到混色的效果同一幅图像，可以得到混色的效果相减混色法：利用颜料、染料吸色性质实现相减混色法：利用颜料、染料吸色性质实现相减混色法：利用颜料、染料吸色性质实现相减混色法：利用颜料、染料吸色性质实现。第51页，此课件共68页哦3、颜色的度量与表示、颜色的度量与表示配色方程配色方程(实验实验)：色度计色度计 第52页，此课件共68页哦 F=RR+GG+BB(物理三基色物理三基色物理三基色物理三基色)R R、GG、B B分别代表三基色分布系数；分别代表三基色分布系数；分别代表三基色分布系数；分别代表三基色分布系数；RR、GG、BB分别分别分别分别代表三基色的单位量；代表三基色的单位量；代表三基色的单位量；代表三基色的单位量；RRRR、GGGG、BBBB为彩色量为彩色量为彩色量为彩色量F F中所含三中所含三中所含三中所含三基色光通量成分，它们共同决定所配彩色光的光通量基色光通量成分，它们共同决定所配彩色光的光通量基色光通量成分，它们共同决定所配彩色光的光通量基色光通量成分，它们共同决定所配彩色光的光通量光通量：按人眼光感觉来度量的辐射功率，单位光通量：按人眼光感觉来度量的辐射功率，单位lm(流明流明)或光瓦；或光瓦；1光瓦光瓦683lm 第53页，此课件共68页哦 FE=1R+1G+1B 三基色的单位量三基色的单位量R、G、B分别为分别为1lm、4.5907lm、0.0601lm；E光的光通量为光的光通量为5.6508lm 第54页，此课件共68页哦XYZ计色制计色制 F=XX+YY+ZZ (计算三基色计算三基色计算三基色计算三基色)XYZ为标准三基色系数为标准三基色系数为标准三基色系数为标准三基色系数XYZXYZ为标准三基色单位为标准三基色单位第55页，此课件共68页哦XYZ计色制计色制XYZ计色制规定：计色制规定：标准三基色系数均为正值；标准三基色系数均为正值；系数系数系数系数Y Y表示混合彩色光的亮度，而表示混合彩色光的亮度，而表示混合彩色光的亮度，而表示混合彩色光的亮度，而X X、Z Z不含亮度；不含亮度；不含亮度；不含亮度；色度由色度由色度由色度由X X、Y Y、Z Z比值确定；比值确定；比值确定；比值确定；当当当当X XY YZ Z，配出等能量白光，配出等能量白光，配出等能量白光，配出等能量白光E E。第56页，此课件共68页哦n n色度是由三基色系数色度是由三基色系数X、Y、Z的相对值的相对值x、y、z确定的，与确定的，与X、Y、Z的绝对值无关的绝对值无关 m为色模，表示某彩色光所含标准三基为色模，表示某彩色光所含标准三基色单位总量，与光通量有关；色单位总量，与光通量有关；x、y、z为相对色度系数为相对色度系数(色度坐标色度坐标)mXYZ 且且xyz1则则z是一个非独立参量，因此配色数据可换算为是一个非独立参量，因此配色数据可换算为xy坐标坐标值，即值，即xy标准色度图标准色度图第57页，此课件共68页哦X-Y标准色度图标准色度图即舌形曲线，是由各种波长谱色光的坐标即舌形曲线，是由各种波长谱色光的坐标点构成，曲线上的一点对应一种波长的点构成，曲线上的一点对应一种波长的谱色光。谱色光。第58页，此课件共68页哦舌形曲线全部位于第一象限所有可见光的光谱色都在封舌形曲线全部位于第一象限所有可见光的光谱色都在封闭曲线内，所有的单色光都位于舌形曲线上；闭曲线内，所有的单色光都位于舌形曲线上；等能量等能量E白光的坐标为白光的坐标为XYZ标准基色三角形的重心；标准基色三角形的重心；舌形曲线上任一点与舌形曲线上任一点与E白点的连线称为等色调线；白点的连线称为等色调线；不在同一等色调线上的任意两点，由这两种颜色组成的全部不在同一等色调线上的任意两点，由这两种颜色组成的全部混合色都处在这两点的连线上；混合色都处在这两点的连线上；饱和度相同的彩色所对应的各点的连线称为等饱和线；饱和度相同的彩色所对应的各点的连线称为等饱和线；在谱色曲线内任取三点对应的彩色作基色，则由此三基色混合在谱色曲线内任取三点对应的彩色作基色，则由此三基色混合成的所有彩色都包含在以这三点为顶点的三角形内。成的所有彩色都包含在以这三点为顶点的三角形内。等色调线等色调线等色调线等色调线第59页，此课件共68页哦4、显像三基色与亮度方程、显像三基色与亮度方程 色度还原：摄像端，摄取景物三基色色度值；重色度还原：摄像端，摄取景物三基色色度值；重现时，按原比例混合成与原景物一致的彩色光。现时，按原比例混合成与原景物一致的彩色光。显像三基色的选择显像三基色的选择n n所选三基色在混色时，应能获得尽可能多的色彩，所选三基色在混色时，应能获得尽可能多的色彩，即在色度图中，由三基色构成的三角形面积足够即在色度图中，由三基色构成的三角形面积足够大；大；n n基色亮度应足够大；基色亮度应足够大；基色亮度应足够大；基色亮度应足够大；n n上面的两方面是矛盾的，实际操作中应折中选择，上面的两方面是矛盾的，实际操作中应折中选择，常牺牲一些重现色度域来换取较高的彩色亮度。常牺牲一些重现色度域来换取较高的彩色亮度。第60页，此课件共68页哦G(0.21,0.71)G(0.21,0.71)B(0.14,0.08)B(0.14,0.08)R(0.67,0.33)R(0.67,0.33)第61页，此课件共68页哦亮度方程亮度方程EY=0.299ER+0.587EG+0.114EB第62页，此课件共68页哦亮度方程亮度方程 Y=0.30R+0.59G+0.11B可见，三基色对于白光总亮度中各自的亮可见，三基色对于白光总亮度中各自的亮度贡献不等度贡献不等.第63页，此课件共68页哦补充：光度学中的几个度量单位补充：光度学中的几个度量单位光通量光通量光通量指人眼所能感觉到的辐射能量，它等于光通量指人眼所能感觉到的辐射能量，它等于单位时间内某一波段的辐射能量和该波段的相单位时间内某一波段的辐射能量和该波段的相对视见率的乘积。对视见率的乘积。由于人眼对不同波长光的相对视见由于人眼对不同波长光的相对视见率不同，所以不同波长光的辐射功率相等时，其光通量并率不同，所以不同波长光的辐射功率相等时，其光通量并不相等。光通量的单位为不相等。光通量的单位为“流明流明”，符号：，符号：lmlm单位是流明单位是流明单位是流明单位是流明（lmlm），波长为），波长为），波长为），波长为555nm555nm的光的辐射功率为的光的辐射功率为的光的辐射功率为的光的辐射功率为1 1WW时，光通量是时，光通量是时，光通量是时，光通量是683683lmlm（或（或（或（或1 1光瓦）。当光线中包含多种频率成分时，总的光通光瓦）。当光线中包含多种频率成分时，总的光通光瓦）。当光线中包含多种频率成分时，总的光通光瓦）。当光线中包含多种频率成分时，总的光通量将是光线中不同波长成分的光通量之和。量将是光线中不同波长成分的光通量之和。量将是光线中不同波长成分的光通量之和。量将是光线中不同波长成分的光通量之和。光通量在法定的计量单位中是一个导出单位，即光通量在法定的计量单位中是一个导出单位，即光通量在法定的计量单位中是一个导出单位，即光通量在法定的计量单位中是一个导出单位，即：1 1lmlm的的的的光通量等于发光强度为光通量等于发光强度为光通量等于发光强度为光通量等于发光强度为1 1cdcd（坎德拉）的均匀点光源在立体（坎德拉）的均匀点光源在立体（坎德拉）的均匀点光源在立体（坎德拉）的均匀点光源在立体角为角为角为角为1 1srsr（球面度）的空间范围内发出的光的通量。（球面度）的空间范围内发出的光的通量。（球面度）的空间范围内发出的光的通量。（球面度）的空间范围内发出的光的通量。第64页，此课件共68页哦发光强度（光强）发光强度（光强）n n发光强度是光源发出光通量的空间角密发光强度是光源发出光通量的空间角密度。度。空间中有一个点光源向四周发出光空间中有一个点光源向四周发出光线，从点光源向某个方向取立体角线，从点光源向某个方向取立体角d，在此角内的光通量为在此角内的光通量为dv，则两者之比为，则两者之比为此方向上的发光强度此方向上的发光强度I，即：，即：Ivdv/dn n发光强度的单位是发光强度的单位是cd（坎德拉（坎德拉。第65页，此课件共68页哦（光）亮度（光）亮度 光强面密度光强面密度n n光亮度是指发光表面在指定方向的发光光亮度是指发光表面在指定方向的发光强度与垂直且指定方向的发光面的面积强度与垂直且指定方向的发光面的面积之比，单位是坎德拉之比，单位是坎德拉/平方米。平方米。第66页，此课件共68页哦（光）照度（光）照度 光照度光照度:被照面上光通量的面密度，被照面上光通量的面密度，（光）照度的单位是（光）照度的单位是lx（勒克斯）。在（勒克斯）。在1m2的面积上得到的面积上得到1lm的光通量，那么照的光通量，那么照度就是度就是1lx，即：，即：1lx1（lm/m2）。）。第67页，此课件共68页哦思考题思考题 物理三基色物理三基色物理三基色物理三基色F=1R+1G+1BF=1R+1G+1B；计算三基色；计算三基色F=1X+1Y+1Z；显像三基色；显像三基色；显像三基色；显像三基色F=1RF=1Re+1Ge+1B+1Be e的物理含义及区别的物理含义及区别的物理含义及区别的物理含义及区别1 1、物理三基色是三基色光，分别是波长为、物理三基色是三基色光，分别是波长为、物理三基色是三基色光，分别是波长为、物理三基色是三基色光，分别是波长为700nm700nm、546.1nm546.1nm、435.8nm435.8nm红绿蓝光；红绿蓝光；红绿蓝光；红绿蓝光；2 2、计算三基色是三个虚基色，自然界中并不存在，是为了更好、计算三基色是三个虚基色，自然界中并不存在，是为了更好、计算三基色是三个虚基色，自然界中并不存在，是为了更好、计算三基色是三个虚基色，自然界中并不存在，是为了更好的表示色度图、简化运算而人为规定的三基色；的表示色度图、简化运算而人为规定的三基色；的表示色度图、简化运算而人为规定的三基色；的表示色度图、简化运算而人为规定的三基色；3 3、显像三基色是三种荧光粉发出的基色光，彩色重现的范围、显像三基色是三种荧光粉发出的基色光，彩色重现的范围、显像三基色是三种荧光粉发出的基色光，彩色重现的范围、显像三基色是三种荧光粉发出的基色光，彩色重现的范围亮度由荧光粉决定亮度由荧光粉决定亮度由荧光粉决定亮度由荧光粉决定第68页，此课件共68页哦