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第二章 视频监控系统基本知识
第二节 图像产生基础知识
一、彩色与视觉特性
二、电视图像的传送
三、电视的制式与色彩空间
STUDENT FULFILLMENT
1
一、彩色与视觉特性 (一)光的性质
1.可见光谱
• 光是一种电磁辐射,光是一种以电磁波形式存在的物
质。
• 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 。
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一、彩色与视觉特性 (一)光的性质
(1)可见光
• 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
• 只含有单一波长的光为单色光,包含有两种或两种以上波长的光标为复合光。
(2)光谱色
• 不同波长的光呈现出的颜色不相同,一定波长的光谱呈现的颜色称为光谱色。
• 波长由780 nm向380 nm变时人眼颜色感觉红、橙、黄、绿、青、蓝、紫7
色
• 太阳发出的白光中包含了所有的可见光的光谱,给人以白色感觉。
•
•
把太阳辐射的一束光投射到棱镜上太阳光会经过棱镜分解成一组
按红、橙、黄、绿、青、蓝、紫顺序排列的连续光谱。
• 分解之后的色光再次经过棱镜不能再分解,这种单一波长的色光也称谱色光
(3)同色异谱
• 光谱完全不同的光,人眼有时会有相同的色感。
• 用波长540 nm绿光和700 nm红光按比例混合使人眼得到580 nm黄光色感。
• 这种由不同光谱混合出相同色光的现象叫同色异谱。
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一、彩色与视觉特性 (一)光的性质
2.物体的颜色
• 物体分为发光体和不发光体。我们看到的颜色有两种不同的来源:
• 发光体所呈现的颜色,发光体的颜色由它本身发出的光谱所确定,
•
例如,白炽灯发黄、荧光灯发白,各种彩色灯和霓红灯等所发出的彩色光,各自有
其特定的光谱色。
• 不发光体反射或透射的彩色光。物体的颜色与照射光的光谱和不发光体对照射
光的反射、透射特性有关。
•
•
外界光线照射下,能有选择地吸收一些波长的光,而反射或透射另一些波长的光,
从而使物体呈现一定的颜色。例如:
• 红旗反射太阳光中的红色光、吸收其他颜色的光而呈红色;
• 绿色的植物因反射太阳光中的绿色光、吸收所有其它色光而呈现绿色;
• 白纸和白云反射全部阳光而呈白色;
• 煤炭和黑板吸收全部照射光而呈现黑色等等
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一、彩色与视觉特性 (一)光的性质
2.物体的颜色
• 既然物体呈现的颜色是由于物体反射(或透射)光的种类不同而产生的,
•
那么物体呈现的颜色显然与照射它的光源有关。
• 绿草的绿色是由于它在日光照射下才表现出来的,
•
•
如果把绿草拿到红光下观察,就会发现它不再是红色而近乎是黑色的,
这是因为红色光源中没有绿光成分,绿草全部吸收了红光,所以变成黑色。
• 人们日常生活中都会有这样的经验,
•
•
•
某些东西在日光下看到的颜色与在灯光下看到的颜色有差异,
恰恰说明由于日光与灯光这两种光源所含的光谱成分不同,
使同一物体表现为不同的颜色。
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一、彩色与视觉特性 (一)光的性质
• 3.标准光源
• 通常的照明光源所发出的光虽然都笼统地称其为白光
• 如太阳、日光灯、白炽灯泡等
• 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。
• 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
• 规定了几种标准白色光源,
• 并以基本参量“色温”予以表征。
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在电子视频系统中,用标准白光作为照明光源。
一、彩色与视觉特性 (一)光的性质
(1)绝对黑体
• 也称全辐射体,是指不反射、不透射,完全吸收入
射辐射的物体。
• 它对所有波长辐射的吸收系数均为1。
• 绝对黑体在自然界是不存在的。
• 实验模型是一个中空的、内壁涂黑的球体,在其上
面开了一个小孔,
• 进入小孔的光辐射经内壁多次反射、吸收,已不能再
逸出到外面,这个小孔就相当于绝对黑体。
• 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,
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一、彩色与视觉特性 (一)光的性质
(2)光源的色温
• 色温是以绝对黑体的加热温度来定义的。
• 绝对黑体被加热时的电磁波辐射波谱仅由温度决定。
• 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。
• 例如,温度保
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