1、 广播电视技术基础广播电视技术基础视觉特性视觉特性三基色原三基色原理理彩色电视的组成及基本原理彩色电视的组成及基本原理视觉特性一、光的特性光是人类眼睛所能观察到的一种电磁辐射，电磁波的可见光谱范围为380-780nm.光具有波粒二象性。什么是波粒二象性？波粒二象性（wave-particle duality）是指某物质同时具备波的特质及粒子的特质。波粒二象性是量子力学中的一个重要概念。在经典力学中，研究对象总是被明确区分为两类：波和粒子。前者的典型例子是光，后者则组成了我们常说的“物质”。1905年，爱因斯坦提出了光电效应的光量子解释，人们开始意识到光波同时具有波和粒子的双重性质。1924年，
2、德布罗意提出“物质波”假说，认为和光一样，一切物质都具有波粒二象性。根据这一假说，电子也会具有干涉和衍射等波动现象，这被后来的电子衍射试验所证实。随着波长的缩短（或频率的升高），光呈现出红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等颜色，如图所示105Hz3103m1010Hz310-2m1015Hz310-7m1020Hz310-12m1025Hz310-17m黄青绿红蓝橙紫780630 600580 510450430380可见光谱波长（单位：nm）可见光谱频率波长无线电波红外线紫外线X射线宇宙射线富有创造性的摄影家们常说，对光的认识是摄影家艺术才能中最重要的组成部分。光本身是以多种不同的形式表现，摄影家可
3、以从中选择最合适的形式来达到特殊的目的。光的这些形式是可以控制的，它们可以被用来在照片上明确地表现特定的被摄体的特性、概念和情绪。光的种类单色光单色光所谓的“单色光单色光”是指白光光或太阳光光经三菱镜折射所分离出光光谱色光光-红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等七个颜色，因为这种被分解的色光光，即使再一次通过三菱镜也不会再分解为其他的色光光，所以将这种不能再分解的色光光叫做单色光单色光。波长与颜色的关系波长与颜色的关系波长（nm)颜色380-430 紫430-470 蓝470-500 青500-560 绿560590 黄590620 橙620-780 红颜色和波长不是单值关系，具有一定的色域；单色光的
4、颜色是连续的，且色感还随光的强度而变化；表中波长界限是不严格的；自然界很少看见单色光。复合光包含两种及以上波长成分的光。复合光作用于人眼，呈现混合色。事实上我们能看见的光大多数都是复合光。太阳光、白炽灯光和荧光灯光都是复合光，只有激光或者同步辐射，或者原子光谱等等才是单色光。火光也是复合光。人眼的视觉特性亮度视觉色度视觉对黑白图像细节的分辨率对彩色图像细节的分辨率视觉惰性三基色原理三基色原理是指自然界常见的多数彩色都可以用三种相互独立的基色按不同比例形成，同样绝大多数单色光也可以分解成红绿蓝三种色光。这是色度学的最基本原理，即三基色原理。三基色三基色是指红，绿，蓝三色，人眼对红、绿蓝最为敏感，
5、大多数的颜色可以通过红、绿、蓝三色按照不同的比例合成产生。在彩色电视中，经过适当地选择，确定以红、绿、蓝为三基色，就可以合成出自然界常见的多数彩色白光通过棱镜后被分解成多种颜色逐渐过渡的色谱，色依次为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫，这就是可见光谱。其中人眼对红、绿、蓝最为敏感，人的眼睛就像一个三色接收器的体系，大多数的颜色可以通过红、绿、蓝三色按照不同的比例合成产生。红绿蓝三基色按照不同的比例相加合成混色称为相加混色，除了相加混色法之外还有相减混色法。混色相加混色红绿蓝三基色按照不同的比例相加合成混色称为 相加混色。红色+绿色=黄色 绿色+蓝色=青色 红色+蓝色=品红 红色+绿色+蓝色=白色 红绿
6、蓝青品红黄黄色、青色、品红都是由两种及色相混合而成，所以它们又称相加二次色二次色。另外：红色+青色=白色 蓝色+黄色=白色绿色+品红=白色 所以青色、黄色、品红分别又是红色、蓝色、绿色的补所以青色、黄色、品红分别又是红色、蓝色、绿色的补色。色。相加混色的类型（1）空间混色（2）时间混色（3）生理混色相减混色相减混色相减混色就是以吸收三基色比例不同而形成不同的颜色。所以又把青色、品红、黄色称为颜料三基色青色、品红、黄色称为颜料三基色。在颜料三基色中，红绿蓝三色被称为相减二次色或颜料二次色。在相减二次色中有：(青色+黄色+品红)=白色-红色-蓝色-绿色=黑色 由：白色-红色=青色 白色-绿色=品红
7、 白色-蓝色=黄色（红色+青色=白色）（绿色+品红=白色）（蓝色+黄色=白色）用以上的相加混色三基色所表示的颜色模式称为RGB模式模式,而用相减混色三基色原理所表示的颜色模式称为CMYK模式模式,它们广泛运用于绘画和印刷领域。RGB模式是绘图软件最常用的一种颜色模式，在这种模式下，处理图像比较方便，而且，RGB存储的图像要比CMYK图像要小，可以节省内存和空间。CMYK模式是一种颜料模式颜料模式,所以它属于印刷模式印刷模式,但本质上与RGB模式没有区别,只是产生颜色的方式不同 用例显示器采用RGB模式，就是因为显示器是电子光束轰击荧光屏上的荧光材料发出亮光从而产生颜色。当没有光的时候为黑色，光
8、线加到最大时为白色。而打印机呢？它的油墨不会自己发出光线。因而只有采用吸收特定光波而反射其它光的颜色，所以需要用减色法来解决。电视机的彩色编码正用到了该原理。电视的发展史一、电视的出现一、电视的出现 1880年，法国人莱布朗克提出使一个镜面在两个不同轴线上以不同速度振动，形成往返直线扫描，从而对图像进行分解和再现。1883年，德国人尼普科夫提出了圆盘扫描法；1897年，德国的布劳恩发明阴极射线管以显示快速变化的电信号；1904年，英国人贝尔威尔和德国人柯隆发明了一次电传一张照片的电视技术，每传一张照片需要10分钟。1923年，俄裔美国科学家兹沃里金申请到光电显像管、电视发射器及电视接收器的专利
9、，他首次采用全面性的“电子电视”发收系统，成为现代电视技术的先驱。电子技术在电视上的应用，使电视开始走出实验室，进入公众生活之中。1924年，英国和德国科学家几乎同时运用机械扫描方式成功地传出了静止图像。但有线机械电视传播的距离和范围非常有限，图像也相当粗糙。彩色电视的组成彩色电视的组成 我国彩色电视机采用超外差内载波式接收技术。超外差是指天线接收到的射频电视信号，经高频放大后与本机产生的本振信号进行混频，得到固定的中频信号。内载波式是指利用图像中频信号和伴音中频信号在通过检波级时，由于差拍产生第二伴音中频信号的内差方式。彩色电视机基本组成包括公共通道、伴音通道、亮度通道、色度解码系统、显像系
10、统、扫描系统、电源系统、控制系统等几大部分。彩色电视机的基组成框图彩色电视机的基组成框图 彩色电视机的电路主要由公共通道、伴音通道、彩色解码电路、视频放大、扫描电路和开关电源组成，如图2-4所示。电视机各部分组成和原理电视机各部分组成和原理 公共通道：包括高频调谐器、图像中放电路、同步检波器等电路，作用是对射频电视信号进行选频、放大、变频、检波等处理得到视频全电视信号和伴音第二中频信号伴音通道：主要由伴音中放电路、鉴频电路、输出电路、扬声器等组成，作用是将伴音第二中频信号进行放大、鉴频、功率放大后，形成音频信号推动扬声器重现声音信息。色度解码系统：主要由4.43MHz滤波器、色度信号处理电路、
11、彩色副载波恢复电路、矩阵电路等组成，作用是从图像视频信号中分离出色度信号和色同步信号，经处理后得到（R Y）、（BY）、（GY）三个色差信号。亮度通道：主要由4.43MHz陷波器、亮度信号处理电路等组成，作用是从图像视频信号中分离出亮度信号，然后进行放大、校正、延迟、直流恢复等处理，形成黑白图像的基本信号。显像系统：作用是将三个色差信号和亮度信号混合后形成R、G、B三基色信号，送入彩色显像管重现图像信息。扫描系统：包括同分离电路、场扫描电路、行扫描电路等，作用是通过行、场扫描电路向行、场偏转线圈提供幅度足够、线性良好的锯齿波输出电流，使CRT完成电子扫描形成光栅。电源系统：功能就是向整机提供符
12、合要求的各种电源，它主要由开关稳压电源、行FBT两部分组成。控制系统：主要由微电脑控制器（CPU）、遥控电路等组成，作用是以微电脑为核心，实现对整机各部分正常工作的自动控制，并提供显示信号以方便观看者的调控。二、彩色电视机的基本电路结构二、彩色电视机的基本电路结构 1彩色电视机与黑白电视机电路结构的异同彩色电视机与黑白电视机电路结构的异同彩色电视是在黑白电视的基础上发展起来的，在电路结构上，彩色电视机与黑白电视机有相同的部分，也有差别较大的部分，此外，彩色电视机还有其独特的电路部分。基本相同的电路在彩色电视机中，图像通道、伴音通道和行场扫描电路在电路结构上与黑白电视机基本相同，并且其工作过程和
13、信号流程也相同，见表2-7所示。表表2-7 彩色电视机与黑白电视机基本相同部分的电路彩色电视机与黑白电视机基本相同部分的电路 差别较大的电路 差别较大的电路是指在彩色电视机和黑白电视机中都具有，但是它们的结构和性能要求差别又较大的电路。差别较大的电路包括高频调谐器、显像管及末级视放电路、稳压电源这三部分，见表2-8所示。表表2-8 彩色电视机与黑白电视机差别较大的电路彩色电视机与黑白电视机差别较大的电路彩色电视机与黑白电视机主要异同彩色电视机与黑白电视机主要异同1、彩色电视机采用同步检波，黑白采用包络检波。彩色电视机采用同步检波，黑白采用包络检波。2、彩色电视机比黑白多一个色度通道。彩色电视机
14、比黑白多一个色度通道。3、彩色电视机中亮度信号、色度信号送往显象管之前必、彩色电视机中亮度信号、色度信号送往显象管之前必须恢复直流分量。须恢复直流分量。4、彩色电视机的技术指标比黑白更严格。、彩色电视机的技术指标比黑白更严格。5、彩色电视机细节清晰度不如黑白。、彩色电视机细节清晰度不如黑白。6、彩色电视机的偏转功率比同尺寸的黑白大、彩色电视机的偏转功率比同尺寸的黑白大7、彩色电视机设有、彩色电视机设有X射线保护电路，黑白没有。射线保护电路，黑白没有。信号处理与传输通道摄像端光电转换显像端电光转换图像电信号图像电信号RL重现图像景物显像管镜头摄像管图像的摄取与重现原理图像的摄取与重现是根据光和电
15、的转换而实现。光电导摄像管的结构光电导摄像管的结构、镜头：使景物成像在靶表面上。、镜头：使景物成像在靶表面上。、光电转换部分：透明导电极、金属靶环、光电导靶、光电转换部分：透明导电极、金属靶环、光电导靶、电子枪：灯丝、阴极、栅极、加速极、聚焦极、网电极、电子枪：灯丝、阴极、栅极、加速极、聚焦极、网电极、校正线圈：无偏转磁场时，使电子束落在靶中心。、校正线圈：无偏转磁场时，使电子束落在靶中心。偏转线圈：使电子束按一定规律对靶面扫描。偏转线圈：使电子束按一定规律对靶面扫描。、磁聚焦线圈：配合静电聚焦线圈，使电子束聚焦良好。、磁聚焦线圈：配合静电聚焦线圈，使电子束聚焦良好。镜头景物面板玻璃靶环输出图像信号VT靶压15至40VRL聚焦线圈偏转线圈校正线圈电子束透明导电极光电导靶阴极接地控制栅极0至50V聚焦极0至300伏灯丝管脚加速极300V网电极450V图像重现的过程图像重现的过程 图像的重现是依靠电视接收机的显像管来完成的。显像管的任务是将图像的重现是依靠电视接收机的显像管来完成的。显像管的任务是将图像信号转换为光图像，完成电到光的转换。图像信号转换为光图像，完成电到光的转换。
