第2.1节彩色电视原理.ppt

第二章 彩色电视原理 本章内容 一、彩色电视基础（2次） 二、兼容彩色电视的基本特征 三、亮度与色度信号 四、色度与色同步信号（2次） 五、NTSC制彩色电视原理 六、PAL制及其编码、解码 第一节 彩色电视基础知识 彩色基本概念 一、彩色与光 光有单色光与复合光。描述光性能的方式很多，有用颜色，波长，光谱等多种方式。 例：太阳光随波长由长到短所呈现的颜色依此为：红、橙、黄、绿、青、蓝、紫。 决不能以颜色来判断光谱的分布。一定的光谱分布表现为一定的颜色，但同一颜色则可由不同光谱分布而获得。 1、光的特性1、1光的种类 1、2 可见光谱 光是一种电磁辐射。 电磁辐射的波长范围很宽， 按波长从长到短的顺序排列， 依次是无线电波、 红外线、 可见光、 紫外线、 X射线和宇宙射线等。 图1-1是电磁波按波长的顺序排列的电磁波谱。 波长在380～780 nm范围内的电磁波能够使人眼产生颜色感觉， 称为可见光。 可见光在整个电磁波谱中只占极小的一段。 可见光谱的波长由780 nm向380 nm变化时， 人眼产生的颜色感觉依次是红、 橙、 黄、 绿、 青、 蓝、 紫7色。 一定波长的光谱呈现的颜色称为光谱色。太阳光包含全部可见光谱， 给人以白色感觉。 光谱完全不同的光， 人眼有时会有相同的色感。 用波长540 nm的绿光和700 nm的红光按一定比例混合可以使人眼得到580 nm黄光的色感。 这种由不同光谱混合出相同色光的现象叫同色异谱。 1、3 光的颜色 2 物体的颜色 3 标准光源 绝对黑体所辐射的光谱与它的温度密切相关。 绝对黑体的温度越高， 辐射的光谱中蓝色成分越多， 红色成分越少。 光源的色温是这样定义的： 光源的可见光谱与某温度的绝对黑体辐射的可见光谱相同或相近时， 绝对黑体的温度称为该光源的色温， 单位以绝对温度开氏度(K)表示。 色温与光源的实际温度无关， 彩色电视机荧光屏的实际温度为常温， 而其白场色温是6500K。 在色度学和电视技术中，常以白色作为一种标准，所以标准光源都是白光。常用的标准白光有五种，称为A、B、C65和E光源。它们辐射的光谱分布在下叶图中用几条曲线表示。这种表示方法虽然精确，但是，对于使用感到非常不方便，于是人们想到了绝对黑体（下面简称黑体）。物理光学指出：在不同温度下，黑体辐射电磁波的本领是不同的，它的辐射本领按波长分布的规律如下页图所示。由图可见，黑体在不同温度下的辐射光谱作为标准，让各种光源的光谱分布与之比较。当光源的光谱与黑体某一温度下的光谱相一致时，则黑体的这一温度称为光源的色温；当光源的光谱只能与黑体某一温度下的光谱相近似，而不能精确等效时，则称这一温度为光源的相关色温。由于黑体这个温度与颜色有关，故名色温。读者注意，光源的色温与光源本身的温度是两回事，通常两者是不相同的。例如白炽灯光源本身温度为2800K，但其色温是2845K。 常用的标准白光有A、 B、 C、 D65和E光源5种， 它们的光谱分布如图1-2所示。 (1) A光源 色温为2854 K的白光， 光谱偏红， 相当于充气钨丝白炽灯所产生的光。 ? (2) B光源 色温为4874 K的白光， 近似中午直射的太阳光。 (3) C光源 色温为6774 K的白光， 相当于白天的自然光。 它是NTSC制彩色电视白光标准光源。 (4) D65光源 色温为6504 K的白光， 相当于白天的平均光照。 它是PAL制彩色电视的白光标准光源。 (5) E光源 色温为5500 K的等能量白光(E白)。 它是为简化色度学计算所采用的一种假想光源， 实际并不存在。 电视演播室卤钨灯光源的色温为3200 K， 有体积小、 亮度高、 寿命长、 色温稳定等优点。 4 光的度量单位 1. 光通量 光通量是按人眼的光感觉来度量的辐射功率， 用符号φ表示。 其单位名称为流明(lm)， 当λ＝555 nm的单色光辐射功率为1 W时， 产生的光通量为683 lm， 或称1光瓦。 在其他波长时， 由于相对视敏度V(λ)下降， 相同辐射功率所产生的光通量随之下降。 40 W的钨丝灯泡输出的光通量为468 lm， 发光效率为11.7 lm/W； 40 W的日光灯可以输出2100 lm的光通量， 发光效率为52.5 lm/W； 电视演播