第2.3节亮度与色度信号分解.ppt

第三节、亮度与色度信号 一、彩色电视信号的形成 二、亮度、色差与R、G、B的关系 色差信号的频谱分布及频带 此外，在不计显像管γ失真及传输系统非线性的情况下，还可以证明代表色度信息的色差信号受到干扰时，将不影响亮度信号，也不会反映到图像的亮度上。因而重现图像的亮度就只由所传送的亮度信号所决定，常称其为恒定亮度原理。它正是选择传送色差信号的优点之一。 证明： ?????? 以Y =0.30R0 + 0.59G0 + 0.11B0=Y0表示摄像端获取的原景物亮度，用Yt、(R - Y) t和(B - Y) t分别表示传输后的亮度信号和色差信号，相对于发端信号而言，可能因混入了某种干扰而使幅度有所变化。用于重现彩色图像的三基色信号分别为：?????? Rd =（R-Y）t+Y t ； ?????? Bd =（B-Y）t +Y t ??????Gd =[-0.51（R-Y）t -0.1-（B-Y）t ]+Y t 。 ??????因为不计入显像管γ失真，所以显示的亮度Yd将为： ??????Yd = 0.30Rd +0.59 Gd +0.11Bd=Y t 。 可见重现的亮度Yd只与所传送的到接收端的亮度信号Y t有关，即实观了恒定亮度传输。 然而，当考虑显像管的非线性电 —— 光转换特性时(即γ≠1)，尽管在摄像端对每一基色信号还进行γ校正(开γ次方)，恒定亮度原理将不再满足，但影响不大。 二、标准彩条亮度与色差信号的波形与特点 1、?什么是标准彩条信号?？?? 标准彩条信号是由彩条信号发生器产生的一种测试信号。它是用电的方法产生的模拟彩色摄像机拍摄的光电转换信号，常用以对彩色电视系统的传输特性进行测试和调整。?????? 彩条信号的分解与电信号 1. 双数码命名法的彩条信号 如图所示, 与白条对应的各基色电平为1, 是基色的最大值, 黑条对应的基色电平为0, 是基色的最小值, 因此, 三基色信号的电平非1即0, 由它们配出来的彩条, 没有掺白, 且幅度最大, 所以称为100%饱和度和100%幅度的标准彩条, 用双数码表示为100/100彩条。如果三基色信号的最大值仍为1, 而最小值为0.05, 黑条对应的各基色电平仍为0, 可见, 其余彩条中, 均含有5%的白光, 如图5-2(a)所示。 我们可以说此种彩条信号幅度仍为100%, 而饱和度却降为95%, 即95/100。 这种表示方法一般指未经γ校正的基色信号。 2. 四数码命名法的彩条信号 四数码命名法的彩条信号, 常用在电视信号的发射、 传送和磁带录像中。 第一个数码表示白条中三基色信号的最大值, 第二个数码表示黑条中三基色信号的最小值, 第三个数码表示各彩条中三基色信号的最大值, 第四个数码表示各彩条中三基色信号的最小值。 例如: 100/0/75/0, 此彩条三基色信号波形如图5-2(b)所示。对应的白条有最大值1, 对应的黑条有最小值0, 而6种彩条的三基色信号最大值均为0.75, 最小值均为0。 这种四位数码命名的彩条信号是指已经过γ校正的。 应当注意: (1) 同样的彩条, γ校正前后三基色电平波形不同。 (2) 图所示的彩条信号也可用100/0/100/0四位数码来表示, 如果该彩条是经过γ校正的话。 由于这种彩条波形简单, 便于使用, 一般在彩色电视设备生产和科研中用。 我们在后面研究色差、色度信号时就用这种规格的彩条信号作为标准。 (3) 彩条信号的主要参数。 彩条信号的主要参数有相对幅度、 饱和度和频带宽度。 其相对幅度、 饱和度的计算公式如下: 按上述两式可算出, 100/0/75/0彩条信号的相对幅度为75%, 饱和度为100%。 100/0/100/0彩条信号的相对幅度为100%, 饱和度为100%。 而频带宽度, 可从图5-1分析得知, 绿基色信号频率最低, 每扫一行, 绿黑变化一次(或说0~t1时间等于变化周期)。 如果t1正好等于行扫描正程时间52μs, 则绿基色信号的重复频率为1/52μs, 即19.23 kHz。 彩条三基色信号中蓝基色方波信号重复频率最高, 按同样的算法得其频率为76.92 kHz。 由此可见, 标准彩条信号是一种频率较低的信息, 占有较窄的频带。 5.1.2 标准彩条的亮度与色度信号波形 一、 彩条信号的数据计算 由于电视台送出的彩色信息是两个色差信号和一个亮度信号, 所以可以根据以上标准彩条的规定, 利用亮度方程算出各种规范彩条的Y、 (R-Y)和(B-Y)。 也可由式(4-2)、 (4-3)、 (4-4)直接算出彩条各色调的色差信号。例如: 在100/0/1