第2章电视原理优秀PPT.ppt
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1、第2章电视原理现在学习的是第1页,共46页2.2.1.1 1.1 光谱功率分布光谱功率分布v光谱功率分布光谱功率分布是指光源的光谱辐射功率按波长的分布,是指光源的光谱辐射功率按波长的分布,不同的光源有不同的光谱功率分布。不同的光源有不同的光谱功率分布。v为了比较不同光源光谱功率分布的差异,采用光谱相对功率为了比较不同光源光谱功率分布的差异,采用光谱相对功率分布,即纵坐标采用各波长辐射功率和分布,即纵坐标采用各波长辐射功率和555nm辐射功率的辐射功率的比值比值(555nm处为处为1)。2.2.1 1 基准光源基准光源现在学习的是第2页,共46页色温色温v为了表述为了表述“白光白光”,以便于区分
2、它们,一般采用,以便于区分它们,一般采用“色温色温”概念。概念。v色色温温:如如果果一一个个光光源源发发射射光光的的颜颜色色与与黑黑体体在在某某一一温温度度下下辐辐射射光光色色相相同同时时,则则将将该该黑黑体体的的温温度度(用用绝绝对对温温度度K K)称为该光源的色温。称为该光源的色温。v由于常见白光源的光色并不准确与某一温度绝对黑体由于常见白光源的光色并不准确与某一温度绝对黑体的光色相同,只是接近,通常将色光最接近的黑体温的光色相同,只是接近,通常将色光最接近的黑体温度称为该光源的相关色温。度称为该光源的相关色温。现在学习的是第3页,共46页2.2.1.2 1.2 几种基准光源介绍几种基准光
3、源介绍v为了进行光源的比较和彩色计算,国际照明委员会(为了进行光源的比较和彩色计算,国际照明委员会(CIECIE)对彩)对彩色电视中要应用到的几种基准光源作了明确的规定。色电视中要应用到的几种基准光源作了明确的规定。v1 1A A光源(光源(A A白)白)v色温为色温为2845K2845K,相当于钨丝灯在,相当于钨丝灯在2800K2800K时发出的光,其波谱能量主要集时发出的光,其波谱能量主要集中在红色和红外线区域较大,所以看起来带些橙红色。是一种能实现的中在红色和红外线区域较大,所以看起来带些橙红色。是一种能实现的基准光源。基准光源。v2.B2.B光源(光源(B B白)白)v其相关色温为其相
4、关色温为4800K4800K,接近于中午直射阳光,在实验室中,可以用,接近于中午直射阳光,在实验室中,可以用特制的滤色镜在特制的滤色镜在A A光源下获得。光源下获得。现在学习的是第4页,共46页v3.C3.C光源(光源(C C白)白)v相关色温为相关色温为6770K6770K,相当于白天的自然光,相当于白天的自然光,其波谱能其波谱能量在量在400400500nm500nm处最大,可见处最大,可见C C白含蓝色成份较多。白含蓝色成份较多。也可用特制滤色镜由也可用特制滤色镜由A A光源获得。光源获得。v4.D654.D65光源(光源(D65D65白)白)v相关色温为相关色温为6500K6500K,
5、相当于白天的平均光照,用来作为,相当于白天的平均光照,用来作为照明光源时,被照射物体所呈现的颜色更接近于在日照明光源时,被照射物体所呈现的颜色更接近于在日光照射下的真实颜色。所以,光照射下的真实颜色。所以,19671967年年CIECIE(国际照明委(国际照明委员会)建议采用员会)建议采用D65D65作为标准光源。作为标准光源。现在学习的是第5页,共46页v5 5E E光源(光源(E E白)白)v相关色温为相关色温为5500K5500K,是在色度学中采用的一种等能白,是在色度学中采用的一种等能白光,就是当可见光谱范围内所有波长的光都具有相光,就是当可见光谱范围内所有波长的光都具有相等辐射功率时
6、所形成的一种白光。这种白光自然界等辐射功率时所形成的一种白光。这种白光自然界中不存在,但采用它大大简化了色度学中的计算,中不存在,但采用它大大简化了色度学中的计算,故是为彩色计算而引入的一种假想光源。故是为彩色计算而引入的一种假想光源。现在学习的是第6页,共46页2.2 人眼的彩色视觉特性人眼的彩色视觉特性v任何一种彩色光对人眼引起的视觉作用,任何一种彩色光对人眼引起的视觉作用,都可以用彩色光的亮度、色调、饱和度这都可以用彩色光的亮度、色调、饱和度这三个量来描述,称为彩色三要素。三个量来描述,称为彩色三要素。现在学习的是第7页,共46页2.2.1.2.2.1.人眼的辨色能力人眼的辨色能力v彩色
7、视觉是人眼一种明视觉功能。彩色视觉是人眼一种明视觉功能。v为确切表示某一彩色光,必须有三个独立的参量:亮度、色调和饱和为确切表示某一彩色光,必须有三个独立的参量:亮度、色调和饱和度,它们称为彩色的三要素。度,它们称为彩色的三要素。v亮度亮度:表征色光对人眼刺激程度的强弱,即引起明亮感觉的程度,它与表征色光对人眼刺激程度的强弱,即引起明亮感觉的程度,它与进入人眼色光的光能有关。进入人眼色光的光能有关。v色调色调:表征彩色之间的差异性,反映颜色的类别。表征彩色之间的差异性,反映颜色的类别。现在学习的是第8页,共46页人眼彩色感觉的非单一性人眼彩色感觉的非单一性v不同光谱的色光可以给人以相同的颜色感
8、觉,不同光谱的色光可以给人以相同的颜色感觉,这就是所谓的彩色感觉的非单一性,又称为这就是所谓的彩色感觉的非单一性,又称为“同色异谱同色异谱”;v同色异谱特性对彩色电视非常重要,即在电视同色异谱特性对彩色电视非常重要,即在电视图像的重现过程中,不必重现原景物的光谱分图像的重现过程中,不必重现原景物的光谱分布,只需使重现图像与原景物有相同的彩色视布,只需使重现图像与原景物有相同的彩色视觉效果即可。觉效果即可。现在学习的是第9页,共46页2.2.2 彩色感觉的空间混色和时间混色特性彩色感觉的空间混色和时间混色特性v1.空间混色空间混色v是指人眼在较远的距离观看彼此间隔很近的不同色光的小光点是指人眼在
9、较远的距离观看彼此间隔很近的不同色光的小光点时,由于受视觉分辨力的限制而不能区分出各个彩色的光点,时,由于受视觉分辨力的限制而不能区分出各个彩色的光点,感觉到的是混合颜色效果的特性。感觉到的是混合颜色效果的特性。v彩色显像管的荧光屏、彩色液晶显示屏和等离子体显示屏都是彩色显像管的荧光屏、彩色液晶显示屏和等离子体显示屏都是根据人眼空间混色特性得到彩色图像的。荧光屏各区域三种荧根据人眼空间混色特性得到彩色图像的。荧光屏各区域三种荧光粉点(或条)不同的发光亮度便可形成不同的彩色图像。光粉点(或条)不同的发光亮度便可形成不同的彩色图像。现在学习的是第10页,共46页u2.时间混色时间混色u是指在同一个
10、位置轮流投射两种或两种以上是指在同一个位置轮流投射两种或两种以上的彩色光时,如果轮换速度高到一定值后,的彩色光时,如果轮换速度高到一定值后,由于人眼视觉暂留效应,感觉到的是它们混由于人眼视觉暂留效应,感觉到的是它们混合彩色的特性。合彩色的特性。现在学习的是第11页,共46页v细节分辨力是由分辨角来表示的,分辨角越小,分辨力越高。细节分辨力是由分辨角来表示的,分辨角越小,分辨力越高。v实验表明,实验表明,人眼对彩色细节的分辨力要比对黑白细节的分辨力低很多。人眼对彩色细节的分辨力要比对黑白细节的分辨力低很多。静止图像黑白细节的分辨角为静止图像黑白细节的分辨角为1-1.5,彩色细节(如红、绿相间彩色
11、细节(如红、绿相间的水平条)的分辨角比黑白细节分辨角大的水平条)的分辨角比黑白细节分辨角大3至至5倍,约倍,约7.5;v实验还证明人眼对不同的色调组成,细节分辨力也不相同。例如,实验还证明人眼对不同的色调组成,细节分辨力也不相同。例如,当刚能分辨出红绿相间条纹的条件下换成蓝绿条纹就不能分辨了。当刚能分辨出红绿相间条纹的条件下换成蓝绿条纹就不能分辨了。2.2.3 2.2.3 彩色细节分辨力彩色细节分辨力 现在学习的是第12页,共46页2.3 三基色原理三基色原理u三基色原理就是由三种基本颜色混合出人眼在自然界通常所能感三基色原理就是由三种基本颜色混合出人眼在自然界通常所能感觉到的绝大部分颜色。觉
12、到的绝大部分颜色。u电视中采用相加混色法电视中采用相加混色法现在学习的是第13页,共46页著名的格拉兹曼法则是表述和进行彩色量度的基本依据著名的格拉兹曼法则是表述和进行彩色量度的基本依据 1人的视觉只能分辨颜色的三种变化,即亮度、色调和色饱和度;人的视觉只能分辨颜色的三种变化,即亮度、色调和色饱和度;2任何彩色均可以由三种彩色混合得到时,称这三种彩色为三任何彩色均可以由三种彩色混合得到时,称这三种彩色为三基色;基色;3合成彩色光的亮度等于三基色分量亮度之和,即符合亮度相加定合成彩色光的亮度等于三基色分量亮度之和,即符合亮度相加定律;律;相加定律:相加定律:混合光的总亮度等于各分量光亮度之和。混
13、合光的总亮度等于各分量光亮度之和。注意:格拉斯曼颜色混合定律只适合于加色法。注意:格拉斯曼颜色混合定律只适合于加色法。2.3.1 格拉兹曼法则现在学习的是第14页,共46页4光谱组成成分不同的光在视觉上可能具有相同的颜色光谱组成成分不同的光在视觉上可能具有相同的颜色外貌,即相同的彩色感觉。外貌,即相同的彩色感觉。5在有两个成份组成的混合色中,如果一个成份连续地在有两个成份组成的混合色中,如果一个成份连续地变化,混合色也连续地变化,由此可导出两个派生定律:变化,混合色也连续地变化,由此可导出两个派生定律:补色律补色律当两种颜色混合得到白色或灰色时,称这两种颜色互为补色。当两种颜色混合得到白色或灰
14、色时,称这两种颜色互为补色。中间色律中间色律任何两个非补色的色光相混合,可产生出它们两个色任何两个非补色的色光相混合,可产生出它们两个色调之间的新的中间色调。调之间的新的中间色调。现在学习的是第15页,共46页v两块白板将人眼的视场分为两等分,在左半视场的屏幕上投射待配彩色两块白板将人眼的视场分为两等分,在左半视场的屏幕上投射待配彩色光,在右半视场屏幕上投射三基色光。调节三基色光的光通量,使由三光,在右半视场屏幕上投射三基色光。调节三基色光的光通量,使由三基色光混合得到的颜色与待配颜色完全相同,即达到颜色匹配。这时从基色光混合得到的颜色与待配颜色完全相同,即达到颜色匹配。这时从调节器刻度上就可
15、得出混配该色光所需的三基色光的量。调节器刻度上就可得出混配该色光所需的三基色光的量。2.3.2 配色实验配色实验现在学习的是第16页,共46页相加混色相加混色 相减混色相减混色现在学习的是第17页,共46页两种原色混合次色两种原色混合次色两种原色的补色两种原色的补色两种原色的补色两种原色的补色次色补色白色次色补色白色次色补色白色次色补色白色C CY YMMR RG GB B现在学习的是第18页,共46页v红光红光+绿光绿光=黄光黄光 ;红光红光+蓝光蓝光=品光;品光;绿光绿光+蓝光蓝光=青光;青光;红光红光+绿光绿光+蓝光蓝光=白光。白光。v然而,根据人眼的彩色视觉实验,用红绿在然而,根据人眼
16、的彩色视觉实验,用红绿在彩色电视技术中就是选用红、绿、蓝三种基彩色电视技术中就是选用红、绿、蓝三种基色利用相加混合来显现各种颜色的。色利用相加混合来显现各种颜色的。现在学习的是第19页,共46页2.2.3 CIE物理三基色(物理三基色(RGB)计色系统)计色系统v为了准确的对各种颜色进行计算,为了准确的对各种颜色进行计算,首先要选定三种基首先要选定三种基色光。色光。v国际照明委员会(国际照明委员会(CIECIE)19311931年规定了一套三基色光:年规定了一套三基色光:v红红基色基色波长波长700nm700nmv绿绿基色基色-波长波长546.1546.1nmnmv蓝蓝基色基色-波长波长435
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