即杆状细胞和锥状细胞杆状细胞对亮度敏感.PPT

* 第一章 广播电视基础知识 第三节 色度学基础知识 一、光与彩色 1. 可见光及其特性 光是一种客观存在的物质，光也是一种电磁波。电磁波的频谱范围很广，包括无线电波、·9· 红外线、可见光线、紫外线、X 射线、宇宙射线等，如图 1.13 所示。 图1.13 电磁波频谱图 从图 1.13 中可以看出，可见光位于红外线与紫外线之间，波长在 380～780 nm（1 nm = 910 m ?）之间，不同波长的光波呈现出不同的颜色，波长由长到短分别引起人眼红、橙、黄、 绿、青、蓝、紫 7 种色感。 白色光是各种单色光的混合效应。太阳光通过玻璃棱镜后，可以分解为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫一系列的彩色光。 太阳光的波谱 2 .物体的颜色 物体可分为发光体与非发光体。 发光体的颜色由它所发出的光谱所确定。非发光体所呈现的颜色，是指该物体在特定光源照射下，反射（或透射）的一定可见光谱成分作用于人眼而引起的视觉效果。也就是说对于非发光体，其颜色由主要由照射光源、物体的性质和人眼的彩色视觉特性来决定。 例如，在阳光照射之下，红领巾呈红色，是因为红领巾反射了太阳光中的红色成分，而将其他成分全部吸收。 彩色感觉不但与物体本身对光的反射和吸收特性有关，还与光源所含的光谱成分有关，因此同一物体在不同光源照射下呈现的彩色也有所不同。 国际上曾规定了 A、B、C、D、E 5 种标准白光源，其中 A、B、C、D 光源是实际存在的，E 光源是一种假想的等能量光源，实际是不存在的。 二、彩色三要素 任一彩色光对人眼的视觉作用，都可用亮度、色调及色饱和度这三个参量来描述。这三个参量称为彩色三要素。 1. 亮度 亮度——指彩色光作用于人眼时所引起的明暗程度的感觉。 物体的亮度由照射光和反射光的强度决定。 2. 色调 色调——指彩色光的颜色类别。 例如红、橙、黄、绿、青、蓝、紫，分别表示不同的色调。色调取决于彩色光的光谱成分。 3. 色饱和度 色饱和度——指彩色光颜色的深浅程度。 它与彩色光中含有的白光多少有关，饱和度越高则颜色越深，所含有的白光就越少，不掺入白光，色饱和度为 100%；白光的饱和度为零。 通常把色调和色饱和度合称为色度（F） 。色度既说明彩色光颜色的类别，又说明了颜色的深浅程度。在彩色电视系统中，实质上是传输图像像素的亮度和色度信息。 三、人眼的彩色视觉特性 1. 人眼的视觉特性 人眼视网膜上的光敏细胞有两种，即杆状细胞和锥状细胞。杆状细胞对亮度敏感，能感受弱光，但无色觉。锥状细胞又分红敏、绿敏和蓝敏细胞，在正常光照的作用下引起视觉，产生彩色感觉。 人眼的亮度感觉与实际亮度不是同步的。 人眼的这一视觉特性称为视觉惰性或视觉暂留，如图所示。 人眼的视觉惰性示意图 　 视觉惰性的应用： 1、 在放映电影时，每秒钟换24幅。为了，采用每幅曝光两次的办法，使得每秒钟画面共出现48次，达到了临界闪烁频率，克服闪烁感。 2、我国广播电视采用隔行扫描，规定场频fV=50HZ。图像才可以采用顺序制传送。即将一幅图像分解为若干个像素，传送图像时，不必将所有制得的像素同时传送，而只要快速地按顺序逐个传送像素就可以了。 2. 视力范围与电视机屏幕 由于人眼视觉最清楚的范围是水平方向夹角 20°、垂直方向夹角 15°的矩形内，因此电视机的屏幕一般设计成矩形，宽高比为 4∶3 或 5∶4。高清晰度大屏幕彩色电视机的屏幕宽高比一般为 16∶9。电视机尺寸大小常用对角线长度表示。 3. 电视图像清晰度与电视系统分解力 电视图像的清晰度是指人眼主观感觉到的图像细节的清晰程度。电视系统传送图像细节的能力，称为系统的分解力。扫 描行数越多，景物被分解成的像素就越多，重现图像的细节也就越清晰，分解力就高。 当扫描行数达到一定值后，再增加行数，清晰度提高较慢，而电视信号的频带宽度却急剧增加。为此，扫描行数 一般选在 500～650 行之间。我国选用 625 行，在高清晰度电视中，扫描行数已增加到 1 000行以上。 4. 亮度特性 对于同一波长的光，当光的辐射功率不同时，给人的亮度感觉也不同。辐射功率相