精选第二章彩色电视基础资料课件.ppt（114页）

1、第二章 彩色电视基础一，色度学一，色度学 1 1光的概念光的概念 光的特性光的特性 a)a)光是一种频率极高（光是一种频率极高（4 48 810108 8MHZMHZ）波长）波长极短极短(380(380780780nmnm)的电磁波。的电磁波。b)b)不同波长的光呈现不同的颜色。不同波长的光呈现不同的颜色。单色光单色光:单一波长的色光或波谱宽度小于单一波长的色光或波谱宽度小于5 5n mn m的色光的色光,称为称为单色光单色光 。复合光：两种或两种以上的单色光所合成的色光称为复合复合光：两种或两种以上的单色光所合成的色光称为复合光。光。我们这里所指的光为可见光我们这里所指的光为可见光-简称光。

2、简称光。第二章第二章 彩色电视基础彩色电视基础无线电波无线电波=3103可见光可见光f=105红外线红外线f=1010紫外线紫外线f=1015X射线射线f=1020宇宙射线宇宙射线f=1025=310-2=310-7=310-12=310-17=780(nm)(=7800)=380(nm)(=3800)频率频率Hz波长波长(nm)红红 橙橙蓝蓝紫紫黄黄绿绿青青图图2-1 电磁辐射波谱电磁辐射波谱举例：太阳光（日光）是由红，橙，黄，绿，青，兰，紫七举例：太阳光（日光）是由红，橙，黄，绿，青，兰，紫七种单色光组成的对吗？种单色光组成的对吗？2 2色的概念：色的概念：色的特性：色的特性：a)a)色是

3、光刺激人眼所引起的颜色感觉。色是光刺激人眼所引起的颜色感觉。b)b)彩色视觉是物体特性（指物体的反射，折射，透射特性）彩色视觉是物体特性（指物体的反射，折射，透射特性），人眼主观感觉（人眼能够对光感应，眼中的视网膜有二种，人眼主观感觉（人眼能够对光感应，眼中的视网膜有二种细胞：杆状细胞细胞：杆状细胞-用来感光，锥状细胞用来感光，锥状细胞-即可感光，又能感即可感光，又能感色）。及光源三者的综合效果。色）。及光源三者的综合效果。（）因为日光波谱包含了全部可见光范围，可看作是由无数个单因为日光波谱包含了全部可见光范围，可看作是由无数个单色光组成的，所以日光是由七种单色光组成的说法是不确切色光组成的，

4、所以日光是由七种单色光组成的说法是不确切的。的。c)c)一定波长的光对应着一定的色感，但相同的色感可由不同一定波长的光对应着一定的色感，但相同的色感可由不同波长的光产生。波长的光产生。(即所谓同色异谱现象）见后即所谓同色异谱现象）见后例如：例如：黄（黄（Y Y）单一波长黄光产生（如在波长范围中任取单一波长黄光产生（如在波长范围中任取一波长都为黄色），一波长都为黄色），白光白光 =（红，绿，兰等量相加）（红，绿，兰等量相加）谱色：谱色：单色光所呈现的颜色。单色光所呈现的颜色。非谱色：非谱色：复合光所呈现的颜色。复合光所呈现的颜色。3 3光与色的关系光与色的关系 光是色存在的条件，色是光引起的视觉

5、反映，没有光光是色存在的条件，色是光引起的视觉反映，没有光就没有色。就没有色。4 4物体的颜色物体的颜色:在人眼正常的情况下：发光体的颜色：与光谱分布有关。在人眼正常的情况下：发光体的颜色：与光谱分布有关。非发光体的颜色：与光源的光谱分布有及物体的反射特非发光体的颜色：与光源的光谱分布有及物体的反射特性有关。性有关。例例1 1某物体白光照射时呈黄色，问青光照射时呈何颜色？某物体白光照射时呈黄色，问青光照射时呈何颜色？分析思路：根据白光照射时呈现的颜色分析出，该物体分析思路：根据白光照射时呈现的颜色分析出，该物体对红，绿，兰色光的反射吸收特性，然后再分析现在的光源对红，绿，兰色光的反射吸收特性，

6、然后再分析现在的光源包含哪些色光最后确定在该光源照射下物体呈现何种色。包含哪些色光最后确定在该光源照射下物体呈现何种色。如本题：从已知条件可见，该物体在白光照射下之所以显黄如本题：从已知条件可见，该物体在白光照射下之所以显黄色，是因为它能反射白光（白光色，是因为它能反射白光（白光=红红+绿绿+兰）中的红，绿色光兰）中的红，绿色光，而青光含绿和兰色，于是可，而青光含绿和兰色，于是可知青光照射时呈绿色知青光照射时呈绿色。例例2 2（思考）黄光照射时呈黄色，兰光照射时可能呈什么色？（思考）黄光照射时呈黄色，兰光照射时可能呈什么色？答：可能呈兰色或黑色。答：可能呈兰色或黑色。规律：一般如果首先用白光照

7、射，再用其它色光照射时答案规律：一般如果首先用白光照射，再用其它色光照射时答案是唯一的。是唯一的。如果首先不是白光照射则答案就可能不是唯一的。如果首先不是白光照射则答案就可能不是唯一的。5 5色温的概念：色温的概念：a)a)色温：所谓色温是指绝对黑体在某一特定温度下，其色温：所谓色温是指绝对黑体在某一特定温度下，其幅射的幅射的光谱光谱与与某一光源的光谱某一光源的光谱具有相同的特性时，具有相同的特性时，绝对黑体的这一特绝对黑体的这一特定温度定温度就定义为该光源的色温。就定义为该光源的色温。(简单地说：某光源的色度与简单地说：某光源的色度与T TC C时绝对黑体的色度一样时，时绝对黑体的色度一样时

8、，T TC C则称为该光源的色温）。则称为该光源的色温）。色温的单位：是开（尔文）色温的单位：是开（尔文）K K 摄氏摄氏 O O0 0C=273K.C=273K.绝对黑体：所谓绝对黑体，是指既不反射，也不透射，而是绝对黑体：所谓绝对黑体，是指既不反射，也不透射，而是完全吸收入射光，这样的物体称为绝对黑体。完全吸收入射光，这样的物体称为绝对黑体。b)b)几种常用标准光源：几种常用标准光源：E E白白 C C白白 D65D65白白 E E白白光源：它是一种假想的等能白光。用于色度计算。光源：它是一种假想的等能白光。用于色度计算。C C白白光源用作光源用作NTSCNTSC制彩电中的标准白光。制彩电

9、中的标准白光。D D白白光源：色温为光源：色温为6500K6500K故又称故又称D D65006500或或D D6565光源光源,用作用作PALPAL制彩制彩色电视中的标准白光。色电视中的标准白光。上述三种标准光源是可用作标准的三种白光上述三种标准光源是可用作标准的三种白光,并非用于照明并非用于照明的光源。彩色电视中常用的光源。彩色电视中常用色温为色温为3200K3200K的卤素灯作为照明光源。的卤素灯作为照明光源。图图2-2 标准光源的功率波谱标准光源的功率波谱 6 6同色异谱现象：色感相同的光，其光谱分布不一定相同。同色异谱现象：色感相同的光，其光谱分布不一定相同。7 7三基色原理：三基色

10、原理：a)a)基本内容：基本内容：用用相互独立的三种色光相互独立的三种色光按一定的比例混合按一定的比例混合可得到自然界中绝大多数的可得到自然界中绝大多数的彩色光彩色光。自然界中绝大多数彩色光能分解为相互独立的三个色自然界中绝大多数彩色光能分解为相互独立的三个色光。光。合成彩色的亮度由三个色光合成彩色的亮度由三个色光亮度之和亮度之和决定，而色度则由决定，而色度则由三个色光分量的三个色光分量的比例决定比例决定。b)b)意义：它把传送具有千差万别，瞬息万变的彩色光的任务意义：它把传送具有千差万别，瞬息万变的彩色光的任务简化为传送三个信号，大大简化了彩色电视的传送，从而奠简化为传送三个信号，大大简化了

11、彩色电视的传送，从而奠定了彩色电视的基础，使彩色电视的实现成为可能。定了彩色电视的基础，使彩色电视的实现成为可能。C)C)三基色选择原则：三基色选择原则：必须是必须是互相独立互相独立的。的。三基色配色的三基色配色的色域要大色域要大。（即尽可能混配出丰富的彩色）。（即尽可能混配出丰富的彩色）混合光的混合光的亮度要大亮度要大。根据上述原则，彩色电视中选取根据上述原则，彩色电视中选取R G BR G B作三基色。作三基色。8 8混色法：混色法：（1 1）a)a)相加混色法：将三种基色光按不同的比例相加而混相加混色法：将三种基色光按不同的比例相加而混配出不同的彩色光。配出不同的彩色光。具体实现相加混色

12、的方法有具体实现相加混色的方法有:直接混色法：将三基色光同时投射到一个全反射表面上，直接直接混色法：将三基色光同时投射到一个全反射表面上，直接得到各种不同彩色光的方法。得到各种不同彩色光的方法。间接混色法间接混色法:(1)(1)时间混色法：三基色光按一定的时间顺序快速投射到同时间混色法：三基色光按一定的时间顺序快速投射到同一表面上，在交替速度足够快时，人眼将产生与直接混色法一表面上，在交替速度足够快时，人眼将产生与直接混色法相同的彩色感觉。相同的彩色感觉。(2)(2)空间混色法：三基色光分别投射到同一表面上三个相邻点上空间混色法：三基色光分别投射到同一表面上三个相邻点上只要这些点相距足够近，就

13、能产生与直接混色法相同的彩色感觉。只要这些点相距足够近，就能产生与直接混色法相同的彩色感觉。生理混色法：利用两只眼睛同时观看两种不同颜色的同生理混色法：利用两只眼睛同时观看两种不同颜色的同一景物，也可以获得的两种彩色印象在人的头脑中产生混色一景物，也可以获得的两种彩色印象在人的头脑中产生混色效果，此方法称生理混色法。效果，此方法称生理混色法。相加混色规律要熟练掌握相加混色规律要熟练掌握,在判断色调和作图分析题要用在判断色调和作图分析题要用到。到。互补色：互补色：把能配成白色的把能配成白色的两种色两种色叫互补色。叫互补色。（互补色的幅度与基色幅度相等，相角相差点（互补色的幅度与基色幅度相等，相角

14、相差点1801800 0).).b)b)（相加混色法）混色规律为：（相加混色法）混色规律为：补色：一种色光与另一种色光相加能形成白光，此色光就补色：一种色光与另一种色光相加能形成白光，此色光就称为另一种色光的补色。称为另一种色光的补色。红红(R)-(R)-青青(C)(C)绿绿(G)-(G)-紫紫(M)(M)Y Y 兰兰(B)-(B)-黄黄(Y)(Y)相加混色法相加混色法说明：时间混色法利用了说明：时间混色法利用了人眼的视觉惰性。人眼的视觉惰性。空间混色法利用了人眼对空间混色法利用了人眼对彩色细节空间分辩率有限彩色细节空间分辩率有限的特性。的特性。彩色电视显象管就是采彩色电视显象管就是采用了空间

15、混色法。用了空间混色法。(2)(2)相减混色法：相减混色法：利用不同颜料对白光利用不同颜料对白光中某些色光的吸收程度中某些色光的吸收程度不同而实现混色。不同而实现混色。彩色电视中，不采用彩色电视中，不采用相减混色法的原因？相减混色法的原因？（不能预先在电视机（不能预先在电视机中产生白光）。中产生白光）。相减混色法相减混色法9.9.彩色三要素的含义：彩色三要素的含义：（要完整地描述某一彩色光需要三个要素：即亮度，色调，（要完整地描述某一彩色光需要三个要素：即亮度，色调，和饱和度。主要掌握其定义和与什么因素有关？）和饱和度。主要掌握其定义和与什么因素有关？）a)a)亮度：光作用于人眼所引起的明暗程

16、度的感觉。亮度：光作用于人眼所引起的明暗程度的感觉。与光强弱和物体属性有关与光强弱和物体属性有关。b)b)色调：指颜色的类别（种类）。色调：指颜色的类别（种类）。与光的波长（频率），物体的属性有关与光的波长（频率），物体的属性有关。c)c)饱和度：指颜色的深浅程度。饱和度：指颜色的深浅程度。由掺入的白光多少决定由掺入的白光多少决定。色调和饱和度合称为色度。色调和饱和度合称为色度。举例：已知三基色电压（或色系数）求色调和饱和度？举例：已知三基色电压（或色系数）求色调和饱和度？若：若：E ER R=a E=a EG G=b E=b EB B=C =C 且且abc abc%100)()(%100cb

17、acbca总能量混合色光的能量混合色光的能量混合色光的能量-即不即不包含白光的那部分色光包含白光的那部分色光（需把白光去掉。）（需把白光去掉。）饱和度饱和度 混合前混合前E EB BE EG GE ER R混合后混合后看该矢量处于什么位置。或求出看该矢量处于什么位置。或求出U VU V。计算。计算 在压缩在压缩后矢量图中看该矢量处于什么位置。后矢量图中看该矢量处于什么位置。UVtg1例例1 1：习题：习题14 E14 ER R=0.4 E=0.4 EG G=0.7 E=0.7 EB B=0.6=0.6 求色调及饱和度及求色调及饱和度及亮度亮度?解解:饱和度饱和度:%30%1007.15.06.

18、07.04.0)4.06.0()4.07.0(法法先按最小的基色组成白光，看剩下的两种基色组成什么色。先按最小的基色组成白光，看剩下的两种基色组成什么色。如果两种基色能量不等，则混合色还要偏能量大的那个色。如果两种基色能量不等，则混合色还要偏能量大的那个色。法法求出求出E ER-Y R-Y E EB-Y B-Y 计算计算 在未压缩的矢量图中在未压缩的矢量图中YBYREEtg1色调：色调：017.89YBYREEtg 亮度为亮度为0.599光瓦光瓦可见可见,该色度信号矢量在青绿该色度信号矢量在青绿之间靠近青故为青偏绿。之间靠近青故为青偏绿。色调色调:1.:1.法法 0.4 0.4个单位的红个单位

19、的红,绿绿,兰组成白光剩下兰组成白光剩下0.30.3个单位个单位绿和绿和0.20.2单位的兰组成青绿色。单位的兰组成青绿色。2 2法法 E EY Y=(=(光瓦光瓦)E ER-Y R-Y=E=ER R-E-EY Y=-0.199 E=-0.199 EB-YB-Y=E=EB B-E-EY Y=+0.001=+0.001599.06.011.07.059.04.030.0E ER RE EB BE EG G0B-YR-YR 0.761130Y 0.901730G 0.832250M 0.83450B 0.903530C 0.762930100-100-0 彩条色度信号矢量图彩条色度信号矢量图（白和

20、黑等中性色在园点）（白和黑等中性色在园点）10 10彩色显象管的显彩色显象管的显 象三基色为非谱色：象三基色为非谱色：（从（从XYZXYZ色度图中可看出，显象三基色均在舌形曲线之内所以色度图中可看出，显象三基色均在舌形曲线之内所以为非谱色）。为非谱色）。1111亮度方程（表达式亮度方程（表达式 ,物理意义）物理意义）Y=0.30Re+0.59Ge+0.11Be(ReGeBeY=0.30Re+0.59Ge+0.11Be(ReGeBe为显象管三基色系数为显象管三基色系数)。（亮（亮 度度 恒恒 等等 式）式）Y=0.30R+0.59G+0.11BY=0.30R+0.59G+0.11B物理意义物理意

21、义:若红若红,绿绿,兰三路图象信号按上式那样加权取和兰三路图象信号按上式那样加权取和,就可就可得到与彩色电视信号相对应的黑白图象信号。得到与彩色电视信号相对应的黑白图象信号。表明了显象管三基色量与合成色光亮度之间的关系表明了显象管三基色量与合成色光亮度之间的关系.当三基色当三基色选定后选定后,重现一个彩色量重现一个彩色量F F时各基色对亮度组成比例是恒定的。时各基色对亮度组成比例是恒定的。1212电视系统正确重现彩色的条件：电视系统正确重现彩色的条件：摄像端的分色特性与显摄像端的分色特性与显象管荧光粉的混色特性一致。象管荧光粉的混色特性一致。(摄象的光谱响应曲线应当与显象管三基色的混色曲线一致

22、摄象的光谱响应曲线应当与显象管三基色的混色曲线一致)。二：兼容制彩色电视的一般问题：二：兼容制彩色电视的一般问题：1.1.兼容的含义，兼容的必备条件：兼容的含义，兼容的必备条件：兼容的含义（什么是兼容性）？（两点）：兼容的含义（什么是兼容性）？（两点）：所谓兼容所谓兼容-是指彩色电视和黑白电视系统能互相收看。是指彩色电视和黑白电视系统能互相收看。广义有两层含义：正兼容广义有两层含义：正兼容-指普通指普通黑白电视接收机黑白电视接收机能接收能接收彩色电视信号彩色电视信号，而显示通常质量的，而显示通常质量的黑白图象黑白图象。逆兼容逆兼容-指指彩色电视接收机彩色电视接收机也能接收黑白电视信号，但也能接

23、收黑白电视信号，但这时在彩色荧光屏上显示的只是这时在彩色荧光屏上显示的只是黑白图象黑白图象。彩色电视信号彩色电视信号黑白电视信号黑白电视信号正兼容正兼容逆兼容逆兼容彩色电视机彩色电视机黑白电视机黑白电视机黑白图象黑白图象狭义上把前者叫正兼容，后者叫逆兼容。狭义上把前者叫正兼容，后者叫逆兼容。兼容的必备条件兼容的必备条件一句话表示：彩色电视系统既具有黑白电视有关的标准，又一句话表示：彩色电视系统既具有黑白电视有关的标准，又具有传输色信号的标准。具有传输色信号的标准。动车具体：动车具体：a)a)占用和黑白电视相同的带宽。占用和黑白电视相同的带宽。（采用大面积着（采用大面积着色，频谱间置，正交平调来

24、实现在色，频谱间置，正交平调来实现在0 06MHZ6MHZ内即传送亮度又传内即传送亮度又传送色度）。送色度）。b)b)伴音载频伴音载频 fsc fsc 图象载频图象载频 fpc fpc 与黑白电视相同。与黑白电视相同。c)c)应用与黑白电视相同的扫描频率和复合同步信号。（如我应用与黑白电视相同的扫描频率和复合同步信号。（如我国国f fH H=15625=15625HZ HZ f fV V=50Hz=50Hz以及相同的复合同步信号标准）。以及相同的复合同步信号标准）。d)d)含有一个基本的亮度信号，传送同一景物时，该亮度与黑含有一个基本的亮度信号，传送同一景物时，该亮度与黑白电视图象信号相同。（

25、采用白电视图象信号相同。（采用Y Y，R-YR-Y，B-YB-Y作为传输三基色）作为传输三基色）。e)e)色度信号用一个辅助信号（代表颜色的色差信号对副载波色度信号用一个辅助信号（代表颜色的色差信号对副载波进行调制）传送以便在彩色接收机中将它与亮度信号分开。进行调制）传送以便在彩色接收机中将它与亮度信号分开。（辅助信号（辅助信号-指的是代表颜色的色度信号对副载波进行调制指的是代表颜色的色度信号对副载波进行调制的信号）。的信号）。f)f)传送色度信号时不应在黑白屏幕上产生干扰。（副载波传送色度信号时不应在黑白屏幕上产生干扰。（副载波的选择）的选择）上述必备条件中最重要的是第一条。为满足上述条件采

26、取上述必备条件中最重要的是第一条。为满足上述条件采取的措施有：的措施有：（1）以以Y Y，R-YR-Y，B-YB-Y（或（或Y Y，I I，Q Q）作为传输三基色）作为传输三基色 （2 2）采用大面积着色原理采用大面积着色原理 （3 3）采用频谱间置原理采用频谱间置原理 （4 4）采用正交平调原理采用正交平调原理 2.2.如何实现兼容：如何实现兼容：（1 1）以）以E EY Y E ER-Y R-Y E EB-YB-Y 作为传输三基色：作为传输三基色：11：为何不直接传输线：为何不直接传输线E ER R E EG G E EB B 三基色信号？（即三基色信号？（即能否把摄象机输出的三基色信号能

27、否把摄象机输出的三基色信号E ER R E EG G E EB B 直接作为传输直接作为传输三基色？）三基色？）22如何选择传输三基色？如何选择传输三基色？33为何不用为何不用E EG-Y G-Y 作为传输基色？作为传输基色？44接收端怎样由传输三基色恢复出三基色信号？接收端怎样由传输三基色恢复出三基色信号？55传送传送 E EY Y E ER-Y R-Y E EB-Y B-Y 有什么优点？有什么优点？E ER R E EG G E EB B 本身不仅含有亮度分量，而且含有色度分量，没有本身不仅含有亮度分量，而且含有色度分量，没有单独的亮度信号，不易实现兼容性。单独的亮度信号，不易实现兼容性。

28、答答11原因：原因：E ER R E EG G E EB B 这三个信号的带宽与相同扫描制式这三个信号的带宽与相同扫描制式下的黑白电视信号相同，不易在与黑白电视信道带宽相同的彩下的黑白电视信号相同，不易在与黑白电视信道带宽相同的彩色信道中传送。（色信道中传送。（EER R E EG G E EB B 每路信号带宽为每路信号带宽为6MZ6MZ，难以将其，难以将其在一个在一个6MZ6MZ带宽内传送带宽内传送 ）。）。答答 2 2 原 因：原 因：为 实 现 兼 容 要 传 送 单 独 的 亮 度 信 号。为 实 现 兼 容 要 传 送 单 独 的 亮 度 信 号。E EY Y=0.3E=0.3ER

29、 R+0.59E+0.59EG G+0.11E+0.11EB B 要全面代表彩色必须要传送三个参量要全面代表彩色必须要传送三个参量,除除E EY Y 外外,还必须传送另还必须传送另二个代表色度的信号。这二个信号可以是二个代表色度的信号。这二个信号可以是E ER R E EG G E EB B 中的二个。当中的二个。当传送色分量时，可以扣出它的亮度分量，而传送色差信号传送色分量时，可以扣出它的亮度分量，而传送色差信号E ER-Y R-Y E EB-B-Y Y 中的二个。中的二个。答答33原因：原因：三个色差信号中，三个色差信号中，E EG-Y G-Y 的幅度最小，从提高接收的幅度最小，从提高接收

30、机抗干扰性能考虑，选机抗干扰性能考虑，选E EG-YG-Y不利否则将使不利否则将使 S/NS/N。在由在由E E 信号引起的色调失真，人眼对应信号引起的色调失真，人眼对应信号引起的失真最为敏感。信号引起的失真最为敏感。若传送若传送 在恢复第三个色差信号时要提供增益。在恢复第三个色差信号时要提供增益。得：得：0.30(R-Y)+0.59(G-Y)+0.11(B-Y)=00.30(R-Y)+0.59(G-Y)+0.11(B-Y)=0)(30.011.0)(30.059.0YBYGYR 0.30R0.30R0.59G0.59G0.11B 0.11B 0.30Y0.30Y0.59Y0.59Y0.11Y

31、 0.11Y 答答44在收端，首先由在收端，首先由 可以得到期可以得到期。0.30E0.30ER R+0.59E+0.59EG G+0.11E+0.11EB B-E-EY Y=0=0 上式变为上式变为 0.30E0.30ER-YR-Y+0.59E+0.59EG-YG-Y+0.11E+0.11EB-Y B-Y=0=0综上所述：应选取综上所述：应选取 作为传输三基色。作为传输三基色。YBYRYBYRYGEEEEE19.051.059.011.059.030.0由由E EY Y E ER-Y R-Y E EG-Y G-Y E EB-Y B-Y 可得到可得到E ER R E EG G E EB B E

32、Y+ER-Y=EREY+EG-Y=EGEY+EB-Y=EB解解码码矩矩阵阵EYEGEREBER-YEG-YEB-Y去去CRT由色度通道来由色度通道来由亮度通道来由亮度通道来答答55传输传输Y Y，R-YR-Y，B-YB-Y的优越性为：的优越性为：1,1,兼容性好兼容性好.2,.2,有利于恒亮度传输有利于恒亮度传输 3,3,有利于高频混合。有利于高频混合。答答55传输传输Y Y，R-YR-Y，B-YB-Y的优越性为：的优越性为：1,1,兼容性好兼容性好.2,.2,有利于恒亮度传输有利于恒亮度传输3,3,有利于高频混合。有利于高频混合。(2)(2)压缩色差信号带宽：压缩色差信号带宽：(a)(a)色

33、差信号带宽压缩的原因：主要是为了兼容，使亮色共色差信号带宽压缩的原因：主要是为了兼容，使亮色共同占用相同的频带，且干扰要尽可能的小。同占用相同的频带，且干扰要尽可能的小。(b)(b)色差信号带宽压缩的依据：色差信号带宽压缩的依据：a)a)人眼对彩色细节的分辩力人眼对彩色细节的分辩力比对黑白细节的分辨力低。比对黑白细节的分辨力低。b)b)人眼对不同色调细节的分辩率人眼对不同色调细节的分辩率也不同。所以对色差信号可以进行频带压缩也不同。所以对色差信号可以进行频带压缩:我国我国:R-Y G-Y:R-Y G-Y色差信号取色差信号取1.3MZ1.3MZ带宽带宽,亮度取亮度取6Mz6Mz带宽。带宽。(c)

34、(c)大面积着色原理（它是基于大面积着色原理（它是基于a)a)点而得出的点而得出的,其目的是在发端其目的是在发端压缩色差信号的频带）。压缩色差信号的频带）。内容：根据人眼对彩色细节分辩力低的特点，在传送彩色景象内容：根据人眼对彩色细节分辩力低的特点，在传送彩色景象时，只传送彩色景象中粗线条（大面积）的部分，而彩色细节时，只传送彩色景象中粗线条（大面积）的部分，而彩色细节则用亮度（黑白）细节代替，其重现彩色图象的主观感觉仍然则用亮度（黑白）细节代替，其重现彩色图象的主观感觉仍然是清晰逼真的。这一原理称之为是清晰逼真的。这一原理称之为 大面积着色原理。其目的是压缩色差信号的频带。大面积着色原理。其

35、目的是压缩色差信号的频带。(d)(d)高频混合原理，其目的是在收端利用此原理恢复三基色信高频混合原理，其目的是在收端利用此原理恢复三基色信号。内容：根据大面积着色原理，用宽窄带分别传送亮色信号。号。内容：根据大面积着色原理，用宽窄带分别传送亮色信号。在接收端亮色相加而复原为三基色信号，将一个亮度信号中的在接收端亮色相加而复原为三基色信号，将一个亮度信号中的高频分量分别混入三基色信号中去，这就是高频混合原理。高频分量分别混入三基色信号中去，这就是高频混合原理。高频混合原理高频混合原理大面积着色原理大面积着色原理编编码码矩矩阵阵EY=(EY)L+(EY)hEGEREBER-YEB-YLPFLPFG

36、-Y矩矩阵阵(E(R-Y)L(E(G-Y)L(E(B-Y)LCRT(EG)L+(EY)h(ER)L+(EY)h(EB)L+(EY)h(E(R-Y)L(E(B-Y)L实现方法：实现方法：(3)(3)亮色信号频谱间置，共用频带亮色信号频谱间置，共用频带-什么是频谱间置？什么是频谱间置？内容：将色度信号进行频率搬移，使其频谱正好落在亮度内容：将色度信号进行频率搬移，使其频谱正好落在亮度信号的频谱空隙之中，就可实现亮色共用频带，且频谱不信号的频谱空隙之中，就可实现亮色共用频带，且频谱不重叠，接收机易于将它们分开，这就是频谱间置原理。重叠，接收机易于将它们分开，这就是频谱间置原理。亮度信号振幅频谱的特点

37、亮度信号振幅频谱的特点:（1 1）能量主要分布在以行频及其各次谐波频率为中心的）能量主要分布在以行频及其各次谐波频率为中心的较窄范围内。较窄范围内。（2 2）随谐波次数的上升能量逐渐下降。）随谐波次数的上升能量逐渐下降。（3 3）各谱线群之间有较大的空隙，在全部频谱中不分布）各谱线群之间有较大的空隙，在全部频谱中不分布图象信号能量的部分占频率范围的图象信号能量的部分占频率范围的50-60%50-60%，这就为不扩展，这就为不扩展传输频带的情况下实现彩色信号的传输提供了理论依据。传输频带的情况下实现彩色信号的传输提供了理论依据。黑白活动图象信号的频谱黑白活动图象信号的频谱0 0f fV Vf f

38、H H2f2fH Hf f(4)(4)采用正交平衡调幅技术采用正交平衡调幅技术-什么是正交平衡调幅？什么是正交平衡调幅？衡调幅衡调幅-抑制载波的调幅抑制载波的调幅 （平调器从功能上来看只完成（平调器从功能上来看只完成将输入的两个信号实现相乘）。将输入的两个信号实现相乘）。e1e1e1e2平调波的主要性质（特点）：平调波的主要性质（特点）：平调波不包含载波分量。平调波不包含载波分量。平调波的极性由调制信号和载波共同决定平调波的极性由调制信号和载波共同决定,平调波在调制信号平调波在调制信号的正半周与原载波同相的正半周与原载波同相,在调制信号的负半周与原载波反相。在调制信号的负半周与原载波反相。调制

39、信号为零时调制信号为零时,平调波也为零。即当色差信号为零或很小时平调波也为零。即当色差信号为零或很小时，就没有或只有很小的色度信号加在亮度信号上。这对兼容是很，就没有或只有很小的色度信号加在亮度信号上。这对兼容是很有利的。有利的。平调波的色络变化规律不再反映原调制信号变化规律，因此不平调波的色络变化规律不再反映原调制信号变化规律，因此不能用一般色络检波器来解调原调制信号。能用一般色络检波器来解调原调制信号。只有原载波的正峰点对平调波取样只有原载波的正峰点对平调波取样,才能得到原调制信号的波才能得到原调制信号的波形。形。-即需要用同步解调。即需要用同步解调。正交平衡调幅：用平衡调幅的方法，将两个

40、色差信号分别正交平衡调幅：用平衡调幅的方法，将两个色差信号分别调制在两个频率相同，相位相差调制在两个频率相同，相位相差90900 0的载波上。（正交：指的载波上。（正交：指两载波频率相同，但相位差两载波频率相同，但相位差90900 0）副载波副载波OSC+90移相移相+cER-YEB-YC1C2正交平衡调幅框图正交平衡调幅框图C=EC=ER-YR-Ycost+Ecost+EB-YB-Ysintsint)sin(22tEEYBYR=C=Cm msin(t+)sin(t+)Cm Cm反映了色差信号的幅度，决定所传送彩色的饱和度。反映了色差信号的幅度，决定所传送彩色的饱和度。反映了色差信号的相对比例

41、，决定所传送彩色的色调。反映了色差信号的相对比例，决定所传送彩色的色调。(1)C(1)C1 1和和C C2 2都是平衡调幅波。具有平调波的特点。都是平衡调幅波。具有平调波的特点。-在彩电在彩电中称为色度信号的两个分量。中称为色度信号的两个分量。(2)C=C(2)C=C1 1+C+C2 2属正交平调波。属正交平调波。-在彩电中称为色度信号。当然在彩电中称为色度信号。当然是没有压缩的色度信号。是没有压缩的色度信号。(3)(3)如果告诉你某一彩色的如果告诉你某一彩色的R R，G G，B B数值，能否写出其压数值，能否写出其压缩前的正交平调波的表达式。（色度信号）。缩前的正交平调波的表达式。（色度信号

42、）。如求如求“100/0/100/0”100/0/100/0”彩条中红条信号表达式：彩条中红条信号表达式：已知：已知：E ER R=1 E=1 EG G=E=EB B=0=0 则：则：E EY Y=0.30 E=0.30 EB-YB-Y=-0.30 E=-0.30 ER-YR-Y=0.70 =0.70 )113sin(76.0)30.070.0(sin()70.0()30.0()sin(0122122ttgtEEtgtEECYBYRYBYRF两个彩色量若幅度相同而相角不同，则其饱和度相同，而色两个彩色量若幅度相同而相角不同，则其饱和度相同，而色调不同。调不同。两个彩色量若幅度不同而相角相同，则

43、其饱和度不同，而色两个彩色量若幅度不同而相角相同，则其饱和度不同，而色调相同调相同 3.3.恒亮度传输恒亮度传输:(1)(1)什么叫恒亮度传输什么叫恒亮度传输?被传送图象的亮度全部由被传送图象的亮度全部由Y Y信号代表信号代表,R-Y B-Y,R-Y B-Y 色差信号色差信号的亮度为零的亮度为零.当色差信号变化或其中混进杂波干扰时当色差信号变化或其中混进杂波干扰时,(,(或当或当色度信号发生变化时色度信号发生变化时),),只对重现色度有影响只对重现色度有影响,而对重现亮度而对重现亮度无影响无影响.这种传输方式叫恒亮度传输。这种传输方式叫恒亮度传输。(2)(2)证明色度信号变化时证明色度信号变化

44、时,重现亮度不变重现亮度不变:Pr:Pr:设收到的彩色信号的亮度为设收到的彩色信号的亮度为Y Y 色度因杂波干扰变为色度因杂波干扰变为 (R-Y)(R-Y)和和(B-Y)(B-Y)有杂波干扰时有杂波干扰时,设输出为设输出为 R R0 0 G G0 0 B B0 0 G G0 0=Y+(G-Y)=Y+(G-Y)B B0 0=Y+(B-Y)=Y+(B-Y)R R0 0=Y+(R-Y)=Y+(R-Y)Y=0.33Y+0.59Y+0.11YY=0.33Y+0.59Y+0.11Y0=0.30(R-Y)+0.59(G-Y)+0.11(B-Y)0=0.30(R-Y)+0.59(G-Y)+0.11(B-Y)Y

45、=0.30R+0.59G+0.11BY=0.30R+0.59G+0.11B)(19.011.0)(59.030.0)(YBYRYG)(19.011.0)(59.030.0)(YBYRYG Y Y0 0=0.30R=0.30R0 0+0.59G+0.59G0 0+0.11B+0.11B0 0 =0.30Y+0.30(R-Y)+0.59Y+0.59(G-Y)+0.11Y+0.11(B-Y)=0.30Y+0.30(R-Y)+0.59Y+0.59(G-Y)+0.11Y+0.11(B-Y)重现亮度：重现亮度：=Y(=Y(重现亮度不变重现亮度不变)(11.0)(59.011.0)(59.030.059.0

46、)(30.0YBYBYRYRY(3)(3)为什么要恒亮度传输？为什么要恒亮度传输？a)a)因为人眼对亮度的变化或干扰比较敏感因为人眼对亮度的变化或干扰比较敏感,而对色度的变化或而对色度的变化或干扰相对要迟纯得多。干扰相对要迟纯得多。b)b)当色度信号变化或混进杂波干扰时，只对重现色度有影响当色度信号变化或混进杂波干扰时，只对重现色度有影响，而对重现亮度无影响，这样可提高图象的主观信噪比。，而对重现亮度无影响，这样可提高图象的主观信噪比。c)c)实际电视系统除了传送黑白图象实际电视系统除了传送黑白图象,其它都不能实现恒亮度传其它都不能实现恒亮度传输。输。(4)(4)什么是什么是失真失真?失真后传

47、输什么图象恒亮度成立失真后传输什么图象恒亮度成立?失真失真:指由于显象管电子束电流与栅阴间电压之间不是线指由于显象管电子束电流与栅阴间电压之间不是线性关系性关系,使得显象管发出的光不与栅阴间电压成线性关系而使得显象管发出的光不与栅阴间电压成线性关系而引起的失真叫引起的失真叫失真。失真。显象管是非线性的：显象管是非线性的：L=K EL=K Er r L:L:显象管显示的亮度显象管显示的亮度 E E：为栅阴间的调制电压为栅阴间的调制电压 K K：为比例常数：为比例常数 :调制畸变系数调制畸变系数=2.2=2.22.82.8一般认为一般认为:摄像管光电转换是线性的摄像管光电转换是线性的,传输系统是线

48、性的。传输系统是线性的。分析分析:不管是传输黑白电视信号还是彩色电视信号不管是传输黑白电视信号还是彩色电视信号,只要只要满足下列条件满足下列条件,显象管光电转换特性显象管光电转换特性(=1(=1时时):):如果摄像端和传输系统是线性的则恒亮度成立。如果摄像端和传输系统是线性的则恒亮度成立。证明证明:也就是当传输系统各环节均为线性时，色差信号在传输过也就是当传输系统各环节均为线性时，色差信号在传输过程中发生变化或混入杂波不会影响重现图象亮度，图象亮度只程中发生变化或混入杂波不会影响重现图象亮度，图象亮度只由亮度信号决定，而与色度信号无关。由亮度信号决定，而与色度信号无关。-恒亮度原理成立。恒亮度

49、原理成立。(证明见上证明见上点点)显象管光电转换特性显象管光电转换特性(1(1时时):):如果传输的是黑白电视信号，不管是黑白电视机还是彩色如果传输的是黑白电视信号，不管是黑白电视机还是彩色电视台机接收恒亮度原理都成立。电视台机接收恒亮度原理都成立。如果传输的是彩色电视信号，不管是黑白电视机还是彩色如果传输的是彩色电视信号，不管是黑白电视机还是彩色电视台机接收恒亮度原理都不成立。电视台机接收恒亮度原理都不成立。具体如下：黑白机接收具体如下：黑白机接收 a)a)黑白部分，重现亮度与实际亮度黑白部分，重现亮度与实际亮度相等。相等。b)b)彩条时，重现亮度小于实际亮度，误差大小与色度信号彩条时，重现

50、亮度小于实际亮度，误差大小与色度信号有关，误差值按兰，红，品（紫），绿，青，黄递减。有关，误差值按兰，红，品（紫），绿，青，黄递减。彩色机接收：大面积着色部分恒亮度传输有效，细节部分亮彩色机接收：大面积着色部分恒亮度传输有效，细节部分亮度小于实际亮度，尤其是高饱和度彩色细节亮度下降更多。度小于实际亮度，尤其是高饱和度彩色细节亮度下降更多。为补偿显象管的非线性失真，发端引入一个称为为补偿显象管的非线性失真，发端引入一个称为校正的校正的予失真。予失真。黑白电视系统黑白电视系统:彩色电视系统彩色电视系统:4.4.标准彩条信号：标准彩条信号：要求掌握要求掌握 （1 1）标准彩条信号的彩色顺序。）标准彩