电视原理与现代电视系统11.pptVIP

3．色温和标准光源 通常的照明光源，如太阳、日光灯、白炽灯泡等所发出的光虽然都笼统地称其为白光，但由于发光物质不同，它们的光谱成分相差很大，用它们照射相同物体时，呈现的颜色则相差较大。例如，白炽灯泡偏橙红（呈暖色调），而汞灯偏青蓝（呈冷色调）。为了比较和区别各种光源的特性，国际照明委员会(CIE)规定了A、B、C、D、E等几种标准白色光源，并以基本参量“色温”予以表征。 (1)色温的概念 色温是以绝对黑体的加热温度来定义的。所谓绝对黑体是指既不反射光、也不透射光，而完全吸收入射光的物体，被加热时的电磁波辐射波谱仅由温度决定。随着温度的增加，黑体辐射能量将增大，其功率波谱向短波方向移动。所以当温度升高时，不仅亮度增大，其发光颜色也随之变化。为了区分各种光源的不同光谱分布与颜色，可以用绝对黑体的温度来表征。当绝对黑体在某一特定绝对温度下，所辐射的光谱与某光源的光谱具有相同的特性时，则绝对黑体的这一特定温度就定义为该光源的色温，单位以K表示。例如，温度保持在2800 K时的钨丝灯泡所发的白光，与温度保持在2854K的绝对黑体所辐射光的功率波谱基本一致，于是既称该白光的色温即为2854K。可见、色温并非光源本身的实际温度，而是表征光源波谱特性的参量。 (2)标准白光源 A 光源：相当于2800 K钨丝灯所发的光。其色温为2854K。它的光谱能量分布主要集中于波长较长的区域，因而A光源的光总带着橙红色。 B 光源：相当于中午直射的太阳光。其色温为4800 K。在实验室中可由特制的滤色镜从A光源中获得。 C 光源：相当于白天的自然光。色温为 6800K。其波谱成分在400～500nm处较大，因此C光源的光偏蓝色。它被选作为 NTSC制彩色电视系统的标准白光源。 D 光源：相当于白天平均照明光。因其色温为6500 K，故又称D65光源。它被选作为PAL制彩色电视系统的标准白光源。 E 光源：是一种理想的等能量的白光源，色温为5500 K, 光谱能量分布是一条平行于横轴的水平直线。在可见光波长范围内，各波长具有相同的辐射功率。采用这种光源有利于彩色电视系统中问题的分析和计算。这种光源在实际中是不存在的，是假想的光源。 人的亮度感觉也是不同的。实践证明，人眼感到最亮（最灵敏）的是黄绿色，最暗（最迟钝）的是蓝色和紫色。如相对视敏曲线所示(E光源)。基准是人眼最敏感的、波长为555nm的黄绿光(100％)。对于不同的人，相对视敏曲线的形状是会稍有差异的。 1．3．2视觉特性 1．相对视敏曲线 在可见光范围内，同一波长的光，当其强度不一样时，给人的亮度感觉是不相同的；对于相同强度而波长不同的光(E光源)， 给 电影、黑白及彩色电视技术，均利用了人眼视觉的某些特性而实现的。黑白电视中，不但利用了人眼的视觉惰性，同时还利用了人眼分辨力的局限性(即当相邻像素靠近到一定程度时，人眼无法分辨，会产生连续象素的感觉)。彩色电视中，除了利用以上特性外,还利用了人眼的彩色视觉特性,主要为视敏特性和彩色视觉。 2．人眼的亮度感觉 亮度感觉，包括人眼所能感觉到的最大亮度与最小亮度的差别及在不同环境亮度下对同一亮度所产生的主观明亮程度的感觉。 (1) 人的视觉范围很宽，能感受到的亮度范围大约从百分之几nit到几百万nit(但不能同时感受到这样大的亮度范围，当人眼适应了某一平均环境亮度之后，视觉范围就变得小多了。之所以如此，是因为人眼的感光作用有随外界光的强弱而自动调节的能力。 (2) 在不同环境亮度下，人眼对同一亮度的主观感觉也不相同。在光天化日之下，如果有人在你身边打开手电筒，你可能毫无亮度明显增加的感觉；但若是漆黑的夜晚，即使离你较远有入划一根火柴，你也会感觉到光亮。实验表明，人眼察觉亮度变化的能力是有限的，且随着亮度B的增大，能觉察的最小亮度变化ΔBmin也增大；但在相当大的亮度范围内，可察觉的最小亮度变化与相应亮度之比(ΔBmin/B)却等于一个常数。 上述特性告诉我们：电视重现景像的亮度无需等于实际景物的亮度；人眼不能觉察出的亮度差别，在重现景像时可不予精确复制，只要保持重现图像的对比度，就会有十分逼真的感觉。这给电视图象的传输与重现带来了极大的方便。 3．人的彩色感觉 人眼视网膜里存在着大量光敏细胞；按其形状可分为杆状相锥状两种。杆状光敏细胞的灵敏度极高，主要靠它在低照度时辩别明暗，但它对彩色是不敏感的；锥状细胞既可辨别明暗，又可辨别彩色。白天的视觉过程主要靠锥状细胞来完成