广播电视技术基础光与彩色.PPT

第3章 电视技术基础 3.1 视觉特性与三基色原理 光与彩色 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。波长为380～780nm,不同波长的光入射到人眼会引起不同的颜色感觉。 光的种类 按颜色可分为彩色光和非彩色光 。 按频率成分可分为单色光和复合光。 单色光是指具有单一波长的色光或者所占波谱宽度小于5nm的色光；非单色光即复合光。 按频率和颜色综合考虑可分为谱色光和非谱色光。 谱色光主要是指波长从780nm到380nm，而颜色按红、橙、黄、绿、青、蓝、紫顺序排列的各种单色光；把两个或者两个以上的单色光混合所得，但又不能作为谱色出现在光谱上的色光称为非谱色光。 按发光方式可分为直射光，反射光和透射光。 可见光谱特性 不同波长的光具有不同的光颜色。 辐射功率相同，但波长不同的光给人眼的亮度不相同。 光学基本度量单位 光通量 发光强度 亮度 色温  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。 色温较低时，偏红；色温较高时，偏蓝。 标准白光 A光源：色温为2845K，相当于白炽灯在2800K时辐射出的光。 B光源：相关色温为4800K，相当于中午直射的日光。 C光源：相关色温为6770K，相当于白天的自然光，它的蓝色成分较多。 D65光源：相关色温为6500K，相当于白天平均光照，常被用作彩色电视的标准光源。 E光源：又称为等能白光，它是一种假想而实际并不存在的光源 。 3.1.2 视觉特性 亮度特性 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。如果辐射功率相同而波长不同，给人的亮度感觉也是不同的。 人眼的亮度感觉 人眼的亮度感觉范围很宽 人眼的明暗感觉是相对的 对比度和亮度层次 视觉惰性和闪烁感觉 彩色三要素 亮度：这里是指彩色光作用于人眼引起明暗程度的感觉. 色调：是指光的颜色，由作用到人眼的入射光波长成分决定。 色饱和度：是指彩色的深浅，与掺白光的多少有关。 3.1.3 三基色原理 三基色原理：自然界几乎所有的彩色，都可以用三种基色光按一定的比例混合产生；反之，自然界中的所有彩色，都可以分解为三种基色光。 在彩色电视系统中，选用红、绿、蓝作为三基色。三基色与混合色的关系是： a、三种基色的混合比例，决定混合色的色调与色饱和度。 b、混合色的亮度等于参与混合的各个基色的亮度之和。 相加混色法 红+绿=黄 红+蓝=紫 绿+蓝=青 红+绿+蓝=白 青色+红色=白色 黄色+蓝色=白色 紫色+绿色=白色 （1） 空间混色法 当三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。 （2）时间混色法 三基色光按顺序轮流快速出现 图像三基色的分解 通过彩色摄像机中的分色光学系统来完成图象三基色分解 彩色图像的复原 在接收端，利用彩色显像管使三基色光像混合成原彩色图像 亮度方程 Y=0.30R+0.59G+0.11B * 广播电视技术基础 电磁辐射波谱 3.1.1 光的特性 光的波长与颜色的关系 颜色 红 橙 黄 绿 青 蓝 紫 波长（nm） 630～780 600～630 580～600 510～580 490～510 430～490 380～430 指单位时间内通过包含光源的任一球面的辐射能量。其单位是尔格/秒或者瓦（焦耳/秒）。 在同一亮度环境中，辐射功率相同的条件下，波长等于555nm的黄绿光对人的亮度觉最大。并令其亮度感觉灵敏度为1 。 能被人感受到的那部分光的辐射功率大小。单位是光瓦和流明 光源在某指定方向上发出的光通量为发光强度，用I表示。单位坎德拉（cd） 单位面积上的发光强度，单位是cd/m2。 绿 黄 青 红 绿 蓝 品红 相加混色的几种方法： (1) 空间混色法。 (2) 时间混色法。 (3) 生理混色法。 利用人眼空间细节分辨力有限的特点，将三种基色光同时投射到同一平面的对应位置充分靠近，只要三个基色光点足够小且充分近，人眼将会感到是三种基色光混合后所具有的颜色。 利用人眼的视觉惰性，顺序地让三种基色光出现在同一表面的同一处，只要相隔的时间间隔