彩色电视技术课件 第一章.ppt

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1、彩色电视技术及维修实训彩色电视技术及维修实训徐学红电视机原理课件电视机原理课件E-mail:彩色电视的基本任务：彩色电视的基本任务：l 将被传送景物的亮度和色彩经彩色摄像机转化为电信号；将被传送景物的亮度和色彩经彩色摄像机转化为电信号；l 将转化后的电信号加以传送；将转化后的电信号加以传送；l 将电信号在彩色屏幕上还原为景物的亮度和色彩。将电信号在彩色屏幕上还原为景物的亮度和色彩。彩色电视接收机：彩色电视接收机：能够把彩色电视信号还原为景物和声音的设备。能够把彩色电视信号还原为景物和声音的设备。彩色电视基本概念彩色电视基本概念彩色电视基本概念彩色电视基本概念19081908年，英国肯培尔年，英

2、国肯培尔.斯文顿、俄国罗申克无提出电子扫描原理，奠斯文顿、俄国罗申克无提出电子扫描原理，奠定了近代电技术的理论基础。定了近代电技术的理论基础。19231923年，美籍苏联人兹瓦里金发明静电积贮式摄像管，这是近代年，美籍苏联人兹瓦里金发明静电积贮式摄像管，这是近代电视摄像术的先驱。电视摄像术的先驱。19251925年，英国约翰年，英国约翰.洛奇洛奇.贝尔德，根据贝尔德，根据“尼普科夫圆盘尼普科夫圆盘”进行了新的进行了新的研究工作，发明机械扫描式电视摄像机和接收机。研究工作，发明机械扫描式电视摄像机和接收机。18831883年圣诞节，德国电气工程师尼普柯夫用他发明的年圣诞节，德国电气工程师尼普柯夫

3、用他发明的“尼普柯夫圆尼普柯夫圆盘盘”使用机械扫描方法，作了首次发射图像的实验。使用机械扫描方法，作了首次发射图像的实验。电视机的发展历史：电视机的发展历史：电视机的发展历史：电视机的发展历史：19261926年，贝尔德向英国报界作了一次播发和接收电视的表演。年，贝尔德向英国报界作了一次播发和接收电视的表演。1927192719291929年，贝尔德通过电话电缆首次进行机电式电视试播；首年，贝尔德通过电话电缆首次进行机电式电视试播；首次短波电视试验；英国广播公司开始长期连续播发电视节目。次短波电视试验；英国广播公司开始长期连续播发电视节目。19301930年，年，实现电视图像和声音同时发播。实

4、现电视图像和声音同时发播。1931193119311931年，首次把影片搬上电视银幕。年，首次把影片搬上电视银幕。年，首次把影片搬上电视银幕。年，首次把影片搬上电视银幕。人们在伦敦通过电视欣赏了英国人们在伦敦通过电视欣赏了英国著名的地方赛马会实况转播。美国发明了每秒种可以映出著名的地方赛马会实况转播。美国发明了每秒种可以映出2525幅图像的幅图像的电子管电视装置。电子管电视装置。19361936年，英国广播公司采用贝尔德机电式电视广播，第一次播出了具年，英国广播公司采用贝尔德机电式电视广播，第一次播出了具有较高清晰度，步入实用阶段的电视图像。有较高清晰度，步入实用阶段的电视图像。1939193

5、9年，美国无线电公司开始播送全电子式电视。瑞士菲普发明第年，美国无线电公司开始播送全电子式电视。瑞士菲普发明第一台黑白电视投影机。一台黑白电视投影机。19401940年，美国古尔马研制出机电式彩色电视系统。年，美国古尔马研制出机电式彩色电视系统。电视机的发展历史：电视机的发展历史：电视机的发展历史：电视机的发展历史：19491949年年1212月月1717日，开通使用第一条敷设在英国伦敦与苏登日，开通使用第一条敷设在英国伦敦与苏登.可尔菲尔特可尔菲尔特之间的电视电缆。之间的电视电缆。19511951年，美国年，美国H.H.洛发明三枪荫罩式彩色显像管，洛洛发明三枪荫罩式彩色显像管，洛伦期发明单枪

6、式彩色显像管。伦期发明单枪式彩色显像管。19541954年，美国得克萨期仪器公司研制出年，美国得克萨期仪器公司研制出第一台全晶体管电视接收机。第一台全晶体管电视接收机。19661966年，美国无线电公司研制出集成电路电视机。年，美国无线电公司研制出集成电路电视机。3 3年后又生产出具有年后又生产出具有电子调诣装置的彩色电视接收机。电子调诣装置的彩色电视接收机。19721972年，日本研制出彩色电视投影年，日本研制出彩色电视投影机。机。19731973年，数字技术用于电视广播，实验证明数字电视可用于卫星通信。年，数字技术用于电视广播，实验证明数字电视可用于卫星通信。19761976年，英国完成年

7、，英国完成“电视文库电视文库”系统的研究，用户可以直接用电视机检查系统的研究，用户可以直接用电视机检查新闻，书报或杂志。新闻，书报或杂志。19771977年，英国研制出第一批携带式电视机。年，英国研制出第一批携带式电视机。19791979年，世上第一个年，世上第一个“有线有线电视电视”在伦敦开通。它是英国邮政局发明的。它能将计算机里的信息通过在伦敦开通。它是英国邮政局发明的。它能将计算机里的信息通过普通电话线传送出去并显示在用户电视机屏幕上。普通电话线传送出去并显示在用户电视机屏幕上。19811981年，日本索尼公年，日本索尼公司研制出袖珍黑白电视机，液晶屏幕仅司研制出袖珍黑白电视机，液晶屏幕

8、仅2.52.5英寸，由电池供电。英寸，由电池供电。电视机的发展历史：电视机的发展历史：电视机的发展历史：电视机的发展历史：19841984年，日本松下公司推出年，日本松下公司推出“宇宙电视宇宙电视”。该系统的画面宽。该系统的画面宽3.63.6米，米，高高4.624.62米，相当于米，相当于210210英寸，可放置在大型卡车上，在大街和广场英寸，可放置在大型卡车上，在大街和广场等需要的地方播放。等需要的地方播放。19851985年年3 3月月1717日，在日本举行的筑波科学万国博览会上，索尼公司建日，在日本举行的筑波科学万国博览会上，索尼公司建造的超大屏幕彩色电视墙亮相。它位于中央广场上，长造的

9、超大屏幕彩色电视墙亮相。它位于中央广场上，长4040米、高米、高2525米，米，面积达面积达10001000平方米，整个建筑有平方米，整个建筑有1414层楼房那么高。相当一台层楼房那么高。相当一台18571857英寸英寸彩电。超大屏幕由彩电。超大屏幕由3636块大型发光屏组成，每块重块大型发光屏组成，每块重1 1吨，厚吨，厚1.81.8米米 4 4行行9 9作品共有作品共有4545万个彩色发光元件。通过其顶部安装的摄像机，可以随时万个彩色发光元件。通过其顶部安装的摄像机，可以随时显示会场上的各种活动，并播放索尼公司的各种广告性录像。显示会场上的各种活动，并播放索尼公司的各种广告性录像。1985

10、1985年，英国电信公司年，英国电信公司(BT)(BT)推出综合数字通信网络。它向用户提供话音、推出综合数字通信网络。它向用户提供话音、快速传送图表、传真、慢扫描电视终端等。快速传送图表、传真、慢扫描电视终端等。电视机的发展历史：电视机的发展历史：电视机的发展历史：电视机的发展历史：19911991年年1111月月2525日，日本索尼公司的高清晰度电视开始试播。日，日本索尼公司的高清晰度电视开始试播。1995199519951995年，日本索尼公司推出超微型彩色电视接收机年，日本索尼公司推出超微型彩色电视接收机年，日本索尼公司推出超微型彩色电视接收机年，日本索尼公司推出超微型彩色电视接收机(即

11、手掌式彩电即手掌式彩电)，只，只有手掌一样大小，重量为有手掌一样大小，重量为280280克。具有扬声器，也有耳机插孔，液晶显示克。具有扬声器，也有耳机插孔，液晶显示屏约屏约5.55.5厘米，画面看来虽小，但图像清晰，其最明显的特点是：以人的厘米，画面看来虽小，但图像清晰，其最明显的特点是：以人的身体作天线来取得收视效果，看电视时将两根引线套在脖子上，就能取身体作天线来取得收视效果，看电视时将两根引线套在脖子上，就能取得室外天线般的效果。得室外天线般的效果。19961996年，日本索尼公司推向市场年，日本索尼公司推向市场“壁挂壁挂”式电视式电视：其长度：其长度6060厘米、宽厘米、宽3838厘米

12、，而厚度只有厘米，而厚度只有3.73.7厘米，重量仅厘米，重量仅1.71.7千克，犹如一幅壁画。千克，犹如一幅壁画。我国在我国在我国在我国在1958195819581958年年年年9 9 9 9月月月月2 2 2 2日，开始播送黑白电视，并建立了相应的电视工业。日，开始播送黑白电视，并建立了相应的电视工业。日，开始播送黑白电视，并建立了相应的电视工业。日，开始播送黑白电视，并建立了相应的电视工业。1973197319731973年，开始试播彩色电视年，开始试播彩色电视年，开始试播彩色电视年，开始试播彩色电视 。电视机的发展历史：电视机的发展历史：电视机的发展历史：电视机的发展历史：电视机的分类

13、：电视机的分类：电视机的分类：电视机的分类：l 按色彩：彩色电视机、黑白电视机。按色彩：彩色电视机、黑白电视机。l 按尺寸：按尺寸：5英寸、英寸、14英寸、英寸、18英寸、英寸、21英寸、英寸、25英寸、英寸、29英英寸、寸、34英寸、背投、其它。英寸、背投、其它。l 按屏幕：球面彩电、平面直角彩电、纯平彩电。按屏幕：球面彩电、平面直角彩电、纯平彩电。l 按显像管：普通阴极射线管（按显像管：普通阴极射线管（CRT）彩电、液晶显示（）彩电、液晶显示（LCD）彩电、等离子体（彩电、等离子体（PDP）彩电。）彩电。第第第第1 1 1 1章章章章 色度学基础知识色度学基础知识色度学基础知识色度学基础知

14、识 1.1 光和色的基本知识光和色的基本知识 1.2 三三基色原理和混色法基色原理和混色法本章内容：本章内容：本章重点、难点：本章重点、难点：彩色三要素和色度的概念，三基色原理彩色三要素和色度的概念，三基色原理。课时课时：2节l肖运虹，电视技术，西安电子科技大学出版社，2001.5，第1章广播电视的基本知识。l张新芝，电视技术，高等教育出版社，2003.8，第1章 电视信号的产生、发送与接收。l黄永定，彩色电视机原理与维修技术，机械工业出版社，2006.1，第1章 色度学基础知识。教学方法：教学方法：课堂讲授+演示 参考资料：参考资料：作业：作业：l 看书l 课后习题：2，3，5，7，8。第第

15、第第1 1 1 1章章章章 色度学基础知识色度学基础知识色度学基础知识色度学基础知识 1.1 1.1 1.1 1.1 光和色的基本知识光和色的基本知识光和色的基本知识光和色的基本知识 1.1.1 1.1.1 光和色光和色光是一种以电磁波形式存在的物质。光是一种以电磁波形式存在的物质。可见光：能引起人眼视觉反映的光。可见光：能引起人眼视觉反映的光。波长范围：波长范围：380380780nm(780nm(纳米）纳米）色是光的一种形式，色既是客观物质，又是人眼对客观物质的视色是光的一种形式，色既是客观物质，又是人眼对客观物质的视觉反映。觉反映。如果将所有波长的光均等地混合在一起，则给人以白色如果将所

16、有波长的光均等地混合在一起，则给人以白色的感觉。的感觉。红外光：波长红外光：波长780nm780nm紫外光：波长紫外光：波长380nm380nm不同波长的光入射到人眼会引起不同的颜色感觉。不同波长的光入射到人眼会引起不同的颜色感觉。按波长递减：红、橙、黄、绿、青、蓝、紫。按波长递减：红、橙、黄、绿、青、蓝、紫。图 1-1 电磁波的波谱 1.1 1.1 1.1 1.1 光和色的基本知识光和色的基本知识光和色的基本知识光和色的基本知识 1.1.2 1.1.2 彩色三要素彩色三要素任任意意一一种种彩彩色色光光，均均可可用用亮亮度度、色色调调、色色饱饱和和度度来来表表示示，它它们们又又称称作彩色三要素

17、。作彩色三要素。亮度亮度是人眼所感觉的彩色的明暗程度，亮度取决于光线的强弱。是人眼所感觉的彩色的明暗程度，亮度取决于光线的强弱。1.1 1.1 1.1 1.1 光和色的基本知识光和色的基本知识光和色的基本知识光和色的基本知识 色色饱饱和和度度是是指指彩彩色色的的纯纯度度，即即颜颜色色掺掺入入白白光光的的程程度度或或指指颜颜色色的的深深浅浅程程度。度。白光越多色饱和度越低，白光越少色饱和度越高。白光越多色饱和度越低，白光越少色饱和度越高。通常通常把色调与色饱和度统称为把色调与色饱和度统称为色度色度。色调色调是指彩色的颜色类别。是指彩色的颜色类别。红、橙、黄、绿、青、蓝、紫分别表示不同的色调。红、

18、橙、黄、绿、青、蓝、紫分别表示不同的色调。1.2.1 1.2.1 三基色原理三基色原理用来混色的红、绿、蓝三种单色光称为基色用来混色的红、绿、蓝三种单色光称为基色，用三基色可以混合成，用三基色可以混合成其他彩色的原理称为三基色原理。其他彩色的原理称为三基色原理。三基色原理的内容：三基色原理的内容：1 1）自然界的所有彩色几乎都可用三种基色按一定的比例混合而成；自然界的所有彩色几乎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；反之，任何彩色也可分解为比例不同的三种基色；2 2）三种基色必须是相互独立的，即任一基色不能由另外两种基色混三种基色必须是相互独立的，即任

19、一基色不能由另外两种基色混合而成；合而成；3 3）用三基色混合而成的彩色，其色调和色饱和度皆由三基色的比例用三基色混合而成的彩色，其色调和色饱和度皆由三基色的比例决定；决定；4 4）混合色的亮度等于参与混色的基色亮度的总和。混合色的亮度等于参与混色的基色亮度的总和。1.2 1.2 1.2 1.2 三基色原理和混色法三基色原理和混色法三基色原理和混色法三基色原理和混色法 图1-2 相加混色图1.2 1.2 1.2 1.2 三基色原理和混色法三基色原理和混色法三基色原理和混色法三基色原理和混色法 1.2.2 1.2.2 混色法混色法1 1）直接相加混色法）直接相加混色法利用三基色按不同的比例混合来

20、获得彩色的方法称为利用三基色按不同的比例混合来获得彩色的方法称为混色法混色法。红红+绿绿=黄黄红红+蓝蓝=紫紫绿绿+蓝蓝=青青红红+绿绿+蓝蓝=白白2 2）时间混色法）时间混色法 利用人类眼睛视觉暂留的特点利用人类眼睛视觉暂留的特点,在时域实现混色。在时域实现混色。三三基色光按顺序轮流快速出现基色光按顺序轮流快速出现图1-3 时间混色图1.2 1.2 1.2 1.2 三基色原理和混色法三基色原理和混色法三基色原理和混色法三基色原理和混色法 3）空间混色）空间混色法法 当当三三基色光点很小且距离很近时，由于人眼视觉分辨率有限，基色光点很小且距离很近时，由于人眼视觉分辨率有限，将呈现混合色的色调。

21、彩色显像管采用此法。将呈现混合色的色调。彩色显像管采用此法。图1-4 空间混色图1.2 1.2 1.2 1.2 三基色原理和混色法三基色原理和混色法三基色原理和混色法三基色原理和混色法 1.2.3 人眼的视觉特性人眼的视觉特性人眼视网膜上两种光敏细胞：人眼视网膜上两种光敏细胞：干状细胞、锥状细胞。干状细胞、锥状细胞。干状细胞：干状细胞：光敏度较高，在光线较暗的条件下起作用，可以识别物光敏度较高，在光线较暗的条件下起作用，可以识别物体的形状和轮廓，无法识别物体的颜色。体的形状和轮廓，无法识别物体的颜色。锥状细胞：锥状细胞：感光灵敏度较低，在光线明亮的条件下起作用，具有感光灵敏度较低，在光线明亮的

22、条件下起作用，具有辨别颜色的能力。锥状细胞有三种，分别对红、绿、蓝三种波长辨别颜色的能力。锥状细胞有三种，分别对红、绿、蓝三种波长的光敏感。的光敏感。1.2 1.2 1.2 1.2 三基色原理和混色法三基色原理和混色法三基色原理和混色法三基色原理和混色法 1.视觉灵敏度视觉灵敏度 亮度特性亮度特性亮度特性亮度特性 对于同一波长的光，当光的辐射功率不同时，对于同一波长的光，当光的辐射功率不同时，对于同一波长的光，当光的辐射功率不同时，对于同一波长的光，当光的辐射功率不同时，则给人的亮度感觉也不同。但如果辐射功率相同而则给人的亮度感觉也不同。但如果辐射功率相同而则给人的亮度感觉也不同。但如果辐射功

23、率相同而则给人的亮度感觉也不同。但如果辐射功率相同而波长不同，则给人的亮度感觉也是不同的。波长不同，则给人的亮度感觉也是不同的。波长不同，则给人的亮度感觉也是不同的。波长不同，则给人的亮度感觉也是不同的。1.2 1.2 1.2 1.2 三基色原理和混色法三基色原理和混色法三基色原理和混色法三基色原理和混色法 从从配配色色实实验验证证明明，用用强强度度相相同同的的红红、绿绿、蓝蓝基基色色光光混混色色产产生生100的的白白光光时时，绿绿光光(G)产产生生的的强强度度占占59，红红光光(R)产产生生的的强强度度占占30，蓝蓝光光(B)产生的强度占产生的强度占11，用数学公式可表示为：（亮度方程）用数

24、学公式可表示为：（亮度方程）Y=0.30R+0.59G+0.11B 该该亮亮度度方方程程说说明明了了在在彩彩色色电电视视中中如如何何获获得得景景物物色色彩彩的的亮亮度度。Y表表示示亮亮度信号，反映图像的明暗程度。度信号，反映图像的明暗程度。在在亮亮度度方方程程中中，R、G、B前前面面的的系系数数0.30、0.59、0.11分分别别代代表表R、G、B三种基色对亮度所起的作用，称为三种基色对亮度所起的作用，称为可见度系数可见度系数。1.2 1.2 1.2 1.2 三基色原理和混色法三基色原理和混色法三基色原理和混色法三基色原理和混色法 1.视觉灵敏度视觉灵敏度结论：结论：1 1）复合光的亮度等于各

25、分量的亮度之和；）复合光的亮度等于各分量的亮度之和；2 2）人眼所看到的彩色光是不同光谱成分作用于眼睛的综合效果，）人眼所看到的彩色光是不同光谱成分作用于眼睛的综合效果，不同波长的光会引起不同的彩色感觉，几种不同波长光谱成分的光不同波长的光会引起不同的彩色感觉，几种不同波长光谱成分的光混合后，可以得到与某一单一波长的光相同的彩色感觉。混合后，可以得到与某一单一波长的光相同的彩色感觉。1.2 1.2 1.2 1.2 三基色原理和混色法三基色原理和混色法三基色原理和混色法三基色原理和混色法 例例如如，在在一一个个单单位位亮亮度度的的白白光光当当中中，红红基基色色对对白白光光亮亮度度的的贡贡献献为为

26、30%30%，绿绿基基色色对对白白光光亮亮度度的的作作用用为为59%59%，蓝蓝基基色色对对白白光光亮亮度度的的贡贡献献为为11%11%。当当R=G=BR=G=B=1=1时时，为为白白光光；当当R R、G G、B B 取取不不同同的的值值，可可以以配配出出各各种种不不同同的的颜颜色色，以及饱和度不同但色以及饱和度不同但色调不变的颜色。调不变的颜色。1.视觉灵敏度视觉灵敏度2.2.视觉对彩色图案的分辨力视觉对彩色图案的分辨力人眼对彩色细节的分辨力比对黑白亮度的分辨力要低。人眼对彩色细节的分辨力比对黑白亮度的分辨力要低。眼睛的辨色特性说明制作彩色电视时要有足够的亮度，彩色图像眼睛的辨色特性说明制作

27、彩色电视时要有足够的亮度，彩色图像细节传送与否影响不大。细节传送与否影响不大。根据这一特性，彩色电视广播用根据这一特性，彩色电视广播用0-0-6.0MHz6.0MHz宽带来传送亮度信号，用宽带来传送亮度信号，用0-1.3MHz0-1.3MHz窄带来传送色度信号。窄带来传送色度信号。另外，对于不同色调的彩色，人眼的细节分辨力又是不一样的。另外，对于不同色调的彩色，人眼的细节分辨力又是不一样的。例如，人眼对于橙色与青色的彩色分辨力较强，对于紫色与黄绿例如，人眼对于橙色与青色的彩色分辨力较强，对于紫色与黄绿色的彩色分辨力较弱。色的彩色分辨力较弱。1.2 1.2 1.2 1.2 三基色原理和混色法三基

28、色原理和混色法三基色原理和混色法三基色原理和混色法 3.3.彩色视觉的非单值性彩色视觉的非单值性 每种特定波长的光波都能引起一种特定的色调感觉，但是波长与色每种特定波长的光波都能引起一种特定的色调感觉，但是波长与色调之间并不存在着一一对应关系。调之间并不存在着一一对应关系。人眼彩色视觉的非单值性人眼彩色视觉的非单值性特定波长的光波能使人眼产生特定的特定波长的光波能使人眼产生特定的色调，但却不能反过来根据人眼的色调感觉去判断光的波长。色调，但却不能反过来根据人眼的色调感觉去判断光的波长。4.4.视觉暂留现象：视觉暂留现象：人眼观看某一个光点或某一幅图像时，当这个光点或这幅图像消失人眼观看某一个光点或某一幅图像时，当这个光点或这幅图像消失后，人眼的感觉并不会立即消失，而是保留一段时间，然后才逐渐后，人眼的感觉并不会立即消失，而是保留一段时间，然后才逐渐消失，这种现象称为视觉暂留特性，又称视觉惰性。人眼的视觉暂消失，这种现象称为视觉暂留特性，又称视觉惰性。人眼的视觉暂留时间为留时间为0.1s0.1s。1.2 1.2 1.2 1.2 三基色原理和混色法三基色原理和混色法三基色原理和混色法三基色原理和混色法