1、電視基礎知識第1頁，共77頁，2022年，5月20日，7點25分，星期五11.3 彩色的基本概念 1.3.1 彩色和光密不可分 1.3.2 視覺特性 1.3.3 彩色三要素和三基色原理 1.3.4 計色制和色度圖 1.3.5 彩色圖象的攝取與重現 1.3.6 系統分解力與圖像清晰度第2頁，共77頁，2022年，5月20日，7點25分，星期五21.1 電子掃描 傳輸語音信號的無線電廣播,主要包括發射與接收兩大部分。在發端主要完成將語音變為電信號(稱音頻信號),并經放大、調制,然后由天線以高頻電磁波形式發射出去。收端則正好相反,將收到的高頻電磁波經高放、解調、音頻放大,最后送揚聲器發出聲音。圖11

2、給出了無線電語音廣播原理圖。第3頁，共77頁，2022年，5月20日，7點25分，星期五3圖11 無線電語音廣播原理圖 第4頁，共77頁，2022年，5月20日，7點25分，星期五4電視廣播有開路與閉路之分。開路系統即無線電視廣播系統,其原理與語音廣播類似,但無論是發端還是收端,都遠比語音廣播復雜。 閉路電視系統所不同的只是傳送電視信號由同軸電纜或光纖完成而已。第5頁，共77頁，2022年，5月20日，7點25分，星期五5圖12 無線電視廣播系統原理方框圖攝像管完成光電轉換，將圖像信號變為電信號經過放大等一系列加工處理。產生視頻信號，并將其調制在圖像載頻上。形成高頻圖像信號掃描電路控制電子束按

3、一定時間和位置順序完成對一幅圖像的每個像素的光電轉換將音頻信號處理后，調制到伴音載頻上，形成高頻伴音信號將高頻伴音信號和高頻視頻信號合成后一同發射出去。將接收到的信號放大處理，分離伴音和視頻信號；同步信號提取等。色度、亮度信號分離，解碼，放大等。產生同步掃描控制信號，保證圖像正確重現。通過電光轉換，完成圖像重現。音頻信號解調、放大等。第6頁，共77頁，2022年，5月20日，7點25分，星期五6 1.1.1 像素的概念1.像素的概念像素：組成一個畫面的細小單元稱為像素，像素是空間也是時間的函數。像素的傳送具有以下兩個特點: 第一是要求傳送速度快（傳送時間小于視覺暫留特性，約50200mS）。第

4、二是傳送要準確，表現在位置和時間上都要準確。 2.幀的概念一幅圖象的所有像素的總和叫一幀。把一幅圖象的所有像素都正確的傳送一遍叫幀處理。在電視系統中，傳送速度為25幀/秒。第7頁，共77頁，2022年，5月20日，7點25分，星期五7 圖13 順序傳送像素示意圖 3.電子掃描的概念 將一幀中所有的像素，按順序轉換成電信號（或逆過程）稱為掃描。從左到右稱為行掃描從上到下稱為場掃描（幀掃描）第8頁，共77頁，2022年，5月20日，7點25分，星期五81.1.2 光電與電光變換 電視圖像的傳送,在發端是基于光電轉換器件,在收端是基于電光轉換器件。實現這兩種轉換的器件分別稱為攝像管和顯像管。 1.

5、攝像管與光電轉換 圖14為光電導攝像管,屬電真空器件。它主要由鏡頭、光電靶、聚焦線圈和偏轉線圈組成。 光電靶是由半導體材料構成的，它的電阻率隨照射到上面的光強增大而減小，當電子束按一定順序和時間掃描到每個象素時，就能獲得一副圖象的電信號。圖象亮度越高，輸出電壓越小。 圖15 是光電轉換原理示意圖 第9頁，共77頁，2022年，5月20日，7點25分，星期五9 圖14 光電導攝像管 第10頁，共77頁，2022年，5月20日，7點25分，星期五10 圖15 光電轉換原理示意圖 2. 顯像管與電光轉換 如圖16所示,在接收端重現圖像的是顯像管。顯像管也是電真空器件,主要由電子槍、熒光屏、偏轉線圈等

6、組成。第11頁，共77頁，2022年，5月20日，7點25分，星期五11 這里需要說明的是:對于攝像管來說,光電轉換特性可近似認為是線性的;而顯像管電光轉換特性則是非線性的。顯像管的顯示亮度(以Bd表示),與其柵、陰極間電壓(以ugk表示)的次方成正比例,即:(11) 圖16顯像管第12頁，共77頁，2022年，5月20日，7點25分，星期五12 如果圖像信號由發送端傳到接收端的傳輸過程中未產生非線性失真,考慮到顯像管電光轉換的非線性,為保持重現圖像與原景像亮度成正比,則需在攝像端預先將圖像信號電壓開次方,即：(12) (13) 式中,u0代表攝像電壓,B0為攝像亮度,K0為比例常數。經預失真

7、校正(常稱為校正),重現亮度Bd則為第13頁，共77頁，2022年，5月20日，7點25分，星期五13 1.1.3 電子掃描 1. 逐行掃描 (1)電子束偏轉的基本原理。 在電視系統中,攝像管和顯像管的外面都裝有偏轉線圈,當線圈中分別流過如圖17所示的行、場鋸齒波掃描電流時就會產生相應的垂直方向與水平方向的偏轉磁場,在這兩個磁場的共同作用下,使電子束作水平與垂直方向的掃描運動。 由于在圖17所示的鋸齒波電流作用下,電子束產生自左向右、自上而下,一行緊挨一行的運動,因而稱其為逐行掃描。圖18 是在掃描電流作用下的光柵形狀第14頁，共77頁，2022年，5月20日，7點25分，星期五14 圖17逐

8、行掃描電流波形(a)行掃描電流波形; (b)場掃描電流波形 第15頁，共77頁，2022年，5月20日，7點25分，星期五15 圖18 光柵形狀(a)只有行掃描; (b)只有場掃描; (c)行、場掃描同時存在 第16頁，共77頁，2022年，5月20日，7點25分，星期五16 圖19 偏轉線圈結構示意圖(a)行偏轉線圈; (b)場偏轉線圈第17頁，共77頁，2022年，5月20日，7點25分，星期五17 (2)掃描電流的非線性對顯示圖像的影響。 由于掃描電流的非線性，會帶來掃描速度隨時間變化，因此會使恢復圖象失真。如果是掃描電流幅度發生變化，也會使圖象失真。 圖110 掃描電流與重現圖像的關系

9、(a)線性掃描,圖像無失真; (b)行掃描非線性,產生左伸、右縮的非線性失真; (c)場掃描非線性,產生上拉、下壓的非線性失真 第18頁，共77頁，2022年，5月20日，7點25分，星期五18圖111掃描電流幅度不足時產生的失真 (a)行掃描幅度小; (b)場掃描幅度小第19頁，共77頁，2022年，5月20日，7點25分，星期五19 2. 隔行掃描 在逐行掃描時，場頻等于幀頻，要使圖象無閃爍感，每秒必須傳送46.8場以上的圖象。我國規定場頻為50Hz，每幀為625行。理論分析得出，此時的電視圖象信號帶寬約為11MHz，這樣會使設備復雜、頻段利用率低、具有帶寬和清晰度之間的矛盾。 所謂隔行掃

10、描,就是在每幀掃描行數仍為625行不變的情況下,將每幀圖像分為兩場來傳送,這兩場分別稱為奇場和偶場。奇數場傳送1,3,5,奇數行;偶數場傳送2,4,6,偶數行。這樣，場頻仍為50Hz,幀頻為25Hz，但帶寬降低了一倍，為5.5MHz.第20頁，共77頁，2022年，5月20日，7點25分，星期五20 圖112 隔行掃描光柵及電流波形(a)每幀光柵;(b)行掃描電流波形;(c)場掃描電流波形 第21頁，共77頁，2022年，5月20日，7點25分，星期五21 第一場(奇場),從左上角開始按11,33,順序掃描,直到最下面的中點a為止,共計 5.5 行,完成了第一場正程掃描。 第二場(偶場),掃描

11、從a點開始,先完成第一場掃描留下的半行a11行的掃描,接著完成22,44,等偶數行的掃描。注意：為了實現奇場和偶場的光柵嵌套，每幀總行數必為奇數。當圖象中如果有一行亮線時，會會出現行間閃爍。可能存在并行現象，使清晰度減低。當圖象上有水平運動的物體速度很大時，由于相鄰行具有時 間差，因此會出現垂直邊沿的鋸齒化現象。第22頁，共77頁，2022年，5月20日，7點25分，星期五22逐行掃描和隔行掃描對比：fv/Tvfz/TzfH/TH行數/幀行數/場視頻帶寬逐行掃描50Hz/20mS50Hz/20mS31250Hz/32S62562511MHz隔行掃描50Hz/20mS25Hz/40mS15625

12、Hz/64S625312.55.5MHz第23頁，共77頁，2022年，5月20日，7點25分，星期五231.2 黑白全電視信號 1.2.1 主體信號圖像信號 1. 圖像信號及其特征 圖像信號是由攝像管將明暗不同的景像轉變而得的電信號。 由圖113可見,圖像信號具有如下特征: (1)含直流,即圖像信號具有平均直流成分,其數值確定了圖像信號的背景亮度。 (2)對于一般活動圖像,相鄰兩行或相鄰兩幀信號間具有較強的相關性,差別很小，可近似為周期信號。 第24頁，共77頁，2022年，5月20日，7點25分，星期五24 圖113圖像信號(a)正極性亮度遞減信號;(b)負極性亮度遞減信號;(c)一般的負

13、極性圖像信號 第25頁，共77頁，2022年，5月20日，7點25分，星期五252. 圖像信號的基本參量 亮度、對比度和灰度是電視圖像轉換中三個十分重要的參量。圖像質量的好壞,可由它們給予完整的描述。 （1）所謂亮度,通常是指單位面積的光通量。它由圖象信號的直流分量來確定。 亮度常以B表示,光通量的單位是燭光(cd),亮度的單位是尼特(nit)或熙提(sb),它們之間的關系是: 第26頁，共77頁，2022年，5月20日，7點25分，星期五26 （2）對比度是客觀景物最大亮度Bmax與最小亮度Bmin之比。當以K表示對比度時,有：(14) （3）灰度表示亮度級差和亮度層次。它反映所能重現圖象的

14、明、暗程度。第27頁，共77頁，2022年，5月20日，7點25分，星期五27 1.2.2 輔助信號 1.復合同步信號 電視系統中,收、發掃描必須嚴格同步,即收、發掃描對應的行、場起始和終止位置必須嚴格一致,否則就會出現畫面失真或不穩定現象。圖114(a)為發端圖像,圖(b)為相位不同步的情況。 圖114 相位不同步產生的失真(a)發端圖像; (b)收端失真圖像第28頁，共77頁，2022年，5月20日，7點25分，星期五28 因此為了收發同步，發送端每掃完一行后在行逆程期間期內加入一個寬度為4.7S的行同步脈沖,如圖115 (a)；每掃一場后在在場逆程期間期內加入一個寬度為160S的場同步脈

15、沖。接收端分離出這些同步信號，去控制掃描電流的周期和相位。通常將行、場同步信號合稱為復合同步信號。圖-15(a)行同步和復合同步信號行同步信號；復合同步信號場同步寬度160S行消隱寬度行同步寬度第29頁，共77頁，2022年，5月20日，7點25分，星期五292. 復合消隱信號 在行、場掃描的逆程期間，在攝像管和顯像管中分別加入一個能使掃描電子束截止的行消隱脈沖與場消隱脈沖，其電平應為黑色電平。二者合成為復合消隱信號，目的是清除回掃線 。如圖115 (b)圖-15(b) 復合消隱信號奇數場；偶數場第30頁，共77頁，2022年，5月20日，7點25分，星期五30 圖115 (c)復合同步與復合

16、消隱信號疊加波形 圖115 (c)是復合同步與復合消隱信號疊加后的波形第31頁，共77頁，2022年，5月20日，7點25分，星期五31 圖116同步分離原理框圖及波形(a)分離電路原理圖; (b)各點波形槽脈沖3. 槽脈沖和均衡脈沖 圖115(a)告訴我們,行同步脈沖與場同步脈沖具有相同的幅度,不同的寬度,因而分離行、場同步脈沖的方法一般是借助于寬度分離電路微分與積分電路的組合,如圖116所示第32頁，共77頁，2022年，5月20日，7點25分，星期五32 從圖1-15可以看出，在場同步期間行同步信號中斷，這樣容易造成每場的開始幾行不同步。因此要在場同步期間，加入槽脈沖，以保證脈沖的連續性

17、。如圖1-17(a)所示。 由于隔行掃描時奇數場行同步脈沖與偶數場行同步脈沖的相位相差半個行周期，所以在用積分電路分離場同步信號時，造成積分器上的電壓不同，使得如果在一個固定的電平上產生場同步的話，必然帶來兩場同步時間上的差異，如圖1-17(b)所示。為了解決這個問題，在場同步信號前后的個2.5個行周期內，將行同步信號周期提高一倍，而脈沖寬度減少為原來的一半。這些脈沖叫前均衡脈沖和后均衡脈沖，周期為TH/2,寬度為2.35S.但槽脈沖的寬度仍為4.7S.如圖1-17(c)所示.第33頁，共77頁，2022年，5月20日，7點25分，星期五33圖117 復合同步脈沖及積分結果(a)復合同步信號;

18、(b)積分輸出波形;第34頁，共77頁，2022年，5月20日，7點25分，星期五34圖117 復合同步脈沖及積分結果(c)加有均衡脈沖的復合同步信號;(d)加有均衡脈沖后的積分器輸出波形 第35頁，共77頁，2022年，5月20日，7點25分，星期五35 1.2.3 黑白全電視信號 1.全電視信號波形 將以上介紹的圖像信號、復合同步、復合消隱、槽脈沖和均衡脈沖等疊加,即構成黑白全電視信號,通常也稱其為視頻信號,其波形如圖118所示。各脈沖的寬度和電平為： 行消隱： 12S 場消隱: 25TH+12S=25x64+12=1612S 行同步： 4.7S 場同步： 2.5TH=2.5x64=160

19、S 槽脈沖： 4.7S 均衡脈沖：2.35S 同步信號電平為100%電平，黑電平和消隱電平為75%，白 色電平為10%12%，圖象信號電平在黑白電平之間。第36頁，共77頁，2022年，5月20日，7點25分，星期五36 圖118 黑白全電視信號 (a)奇數場信號,(b)偶數場信號第37頁，共77頁，2022年，5月20日，7點25分，星期五372.全電視信號的頻譜 全電視信號的頻譜,應是它所包含的主體信號(圖像信號)與輔助信號的頻譜之和。 圖119 圖像信號的頻譜 第38頁，共77頁，2022年，5月20日，7點25分，星期五38 歸納起來,圖像信號的頻譜具有如下特征: (1) 以行頻及其諧

20、波為中心,組成梳齒狀的離散頻譜。(2) 隨著行頻諧波次數的增高,譜線幅度逐漸減小。(3) 實踐證明,無論是靜止或活動圖像,圍繞行譜線分布的場頻諧波次數不大于20(即圖119中m20)。按m = 20計算,各譜線群所占頻譜寬度僅為2mfv=22050 = 2kHz,相鄰兩主譜線間距為15.625kHz,可見各群譜線間存在著很大的空隙。(4)由于輔助信號為周期性矩形脈沖，頻譜與脈沖寬度有關。而且大部分能量集中在f = 3/以內，如圖1-20 。比如對于行脈沖來說， fmax3/ = 638KHz。因此結論出：全電視信號具有在06MHz范圍內離散分布的束狀離散頻譜結構。如圖1-19。第39頁，共77

21、頁，2022年，5月20日，7點25分，星期五39圖120 各輔助脈沖信號的頻譜 第40頁，共77頁，2022年，5月20日，7點25分，星期五40圖121 全電視信號頻譜示意圖第41頁，共77頁，2022年，5月20日，7點25分，星期五411.3 彩色的基本概念 1.3.1 彩色和光密不可分 圖122 電磁波波譜及可見光光譜 1.可見光的特性 光學理論告訴我們,光是一種以電磁波形式存在的物質,人眼可以看見的光叫可見光,它是波長范圍為380nm到780nm之間的電磁波,如圖122所示。 第42頁，共77頁，2022年，5月20日，7點25分，星期五42 從電視角度看,可見光有如下特性: (1

22、)可見光的波長范圍有限,它只占整個電磁波波譜中極小的一部分。 (2)不同波長的光呈現出的顏色各不相同,隨著波長由長到短,呈現的顏色依次為:紅、橙、黃、綠、青、藍、紫,見圖122。(3)只含有單一波長的光稱為單色光;包含有兩種或兩種以上波長的光稱為復合光,復合光作用于人眼,呈現混合色。 (4)太陽發出的白光中包含了所有的可見光,若把太陽輻射的一束光投射到棱鏡上,太陽光會經過棱鏡分解成一組按紅、橙、黃、綠、青、藍、紫順序排列的連續光譜,如圖123所示。 第43頁，共77頁，2022年，5月20日，7點25分，星期五43圖123 太陽光的棱鏡分解第44頁，共77頁，2022年，5月20日，7點25分

23、，星期五442. 物體的顏色 人們看到的顏色有兩種來源。 一種是發光體所發出光的顏色，另一種是物體反射或透射的顏色，物體所呈現的顏色與照射它的光源有關。3. 色溫和標準光源 (1)色溫的概念 色溫是以絕對黑體的加熱溫度來定義的。 按國際照明委員會（CIE）規定，各標準白光源的特點如下: A光源:相當于2800K鎢絲燈所發的光。 B光源:相當于中午直射的太陽光。 C光源:相當于白天的自然光。 D光源:相當于白天平均照明光。 E光源:是一種理想的等能量的白光源。 第45頁，共77頁，2022年，5月20日，7點25分，星期五45圖124 標準白光源的光譜A光源:相當于2800K鎢絲燈所發的光。色溫

24、2854KB光源:相當于中午直射的太陽光。色溫4800K C光源:相當于白天的自然光。色溫6800K，是NTSC制標準白光源。 D光源:相當于白天平均照明光。色溫6500K，PAL制電視標準白光源 E光源:是一種理想的等能量的白光源。色溫5500K第46頁，共77頁，2022年，5月20日，7點25分，星期五461.3.2 視覺特性 在電視系統中，主要利用了人眼視覺的某些特性，如視覺惰性、分辨能力、視敏特性和彩色視覺。 1. 相對視敏曲線 物質有選擇地吸收、反射或透射不同波長的光,是物體固有的物理特性,它決定了該物體呈現的顏色;而人們感覺到光的亮度和光的顏色卻是人的眼睛的生理結構特點所造成的。

25、同等波長但強度不一樣，或強度一樣但波長不同（E光源），人們感覺到的亮度是不一樣的。圖1-25是人眼對E光源的相對視敏曲線。 第47頁，共77頁，2022年，5月20日，7點25分，星期五47圖125 相對視敏曲線第48頁，共77頁，2022年，5月20日，7點25分，星期五482. 人眼的亮度感覺 亮度感覺,即包括人眼所能感覺到的最大亮度與最小亮度的差別及在不同環境亮度下對同一亮度所產生的主觀亮度感覺。 (1)人眼可以感覺到的亮度范圍（百分之幾nit幾百萬nit）雖然相當寬,但當眼睛適應于某一平均亮度后,能分辨的亮度范圍就比以主觀感覺“亮”與“暗”為界的范圍縮小了。 (2)在不同的環境亮度下,

26、同樣的亮度,給人的主觀亮度感覺卻完全不同。 (3)當人眼適應于不同的平均亮度后,可分辨的亮度范圍也不相同。 因此得出：電視景象重現無需等于實際景象的亮度，只要保持重現圖象的對比度即可有逼真的圖象。第49頁，共77頁，2022年，5月20日，7點25分，星期五49 3. 人的彩色感覺 人眼視網膜存在大量形狀為桿狀和錐狀的光敏細胞。 桿狀細胞：靈敏度極高，低照度時明暗辨別能力很強，但對彩 色不敏感。 錐狀細胞可辨別明暗和色彩，分為三類,分別稱為紅敏、綠敏和藍敏。如果某束光線只能引起某一種光敏細胞興奮,而另外兩種光敏細胞僅受到很微弱刺激,我們感覺到的便是某一種色光。如果三種細胞受光刺激程度不同，就會

27、感覺到各種不同的顏色。這就是彩色電視系統攝取和還原彩色的基礎。 第50頁，共77頁，2022年，5月20日，7點25分，星期五501.3.3 彩色三要素和三基色原理 1.彩色三要素 對于彩色光通常可由亮度、色調和色飽和度三個物理量來描述,這三個量常被稱為彩色三要素。亮度：彩色光作用于人眼引起明暗程度的感覺，用Y表示。 色調：指彩色光的顏色類別。飽和度：指顏色的深淺程度，即顏色的濃度。可在某種色調的光中加入白光來改變飽和度。色調和飽和度合稱為色度第51頁，共77頁，2022年，5月20日，7點25分，星期五512.三基色 紅色(Red)、綠色(Green)和藍色(Blue)稱為三基色。 三基色原

28、理： (1)三基色必須是相互獨立的,即其中任一種基色都不能由另外兩種基色混合而產生。 (2)自然界中的大多數顏色,都可以用三基色按一定比例混合得到。 (3)三個基色的混合比例,決定了混合色的色調和飽和度。 (4)混合色的亮度等于構成該混合色的各個基色的亮度之和。 第52頁，共77頁，2022年，5月20日，7點25分，星期五523. 混色方法 圖126 相加混色圓圖 如圖126所示。由圖可見: 紅光+綠光=黃光 紅光+藍光=紫光(品光) 綠光+藍光=青光 (15) 紅光+綠光+藍光=白光 第53頁，共77頁，2022年，5月20日，7點25分，星期五53 實現混色還有如下幾種方法: (1) 空

29、間混色法。 利用人對細節分辨差的特點，將三種基色光點充分靠近，而產生視覺混合后的顏色。 (2) 時間混色法。利用人的視覺特性，順序地讓三種基色光出現在同一表面的同一處，當時間足夠短時，靠視覺特性感覺出混合顏色。 (3) 生理混色法。當人的兩只眼睛分別觀看不同顏色的同一彩色景象時， 在大腦中產生相加混色。 第54頁，共77頁，2022年，5月20日，7點25分，星期五54圖127 色度三角形4.色度三角形 三基色混合所產生的各種顏色,可以由色度三角形予以說明,如圖127所示。第55頁，共77頁，2022年，5月20日，7點25分，星期五551.3.4 計色制及色度圖 給定一種顏色，通過實驗可以確

30、定配出這種顏色的三基色的混合比例。這種量度系統稱為計色制。 各種計色制對應的彩色光色度平面圖稱為色度圖。 1.配色實驗 配色實驗可通過比色來進行,其示意圖如圖128所示。 圖128 配色實驗示意圖 第56頁，共77頁，2022年，5月20日，7點25分，星期五56 調節三基色光的強度，直到混合后的彩色與待配色完全一樣。從基色調節裝置上分別讀出各個基色的數量,由此可寫出配色方程式為： F=R(R)+G(G)+B(B) (16) F 代表彩色量，R、G、B代表三基色調節器系數，(R)、(G)、(B)代表三基色單位量，其中紅波長為700nm，綠波長為546.1nm，藍波長為435.8nm，1(R)=

31、1 lm, 1(G)=4.5907 lm, 1(B)=0.060 lm。對于等能白光,R=G=B=1,即： FE白=1(R)+1(G)+1(B) (17) 其光通量為： FE白=11+14.5907+10.0601=5.6508lm (18)第57頁，共77頁，2022年，5月20日，7點25分，星期五57 2. 計色制及色度圖 (1) RGB計色制及其色度圖 以(R)、(G)、(B)為單位量,用配色方程進行彩色量度和計算的系統稱為RGB計色制。實際中,彩色的質的區別決定于色調和飽和度,即色度。色度與三基色系數的比例有關。為此,引入三基色相對系數r、g、b。 令m=R+G+B,m稱為色模，則r

32、、g、b分別為：(19) 因為R、G、B三個色系數的比例關系與r、g、b的比例關系相同,所以它們都可以表示同一彩色的色度,且： (110) 第58頁，共77頁，2022年，5月20日，7點25分，星期五58 由于r、g、b三者之和為1,所以只要知道其中兩個的值,就可由式(110)確定第三個的值。因此,只要選兩個三基色相對系數,就可用二維坐標表示各種彩色光的色度。RGB色度圖就是在rg直角坐標系數中表示各種彩色光色度的平面圖,如圖129所示。譜色軌跡第59頁，共77頁，2022年，5月20日，7點25分，星期五59 (2) XYZ計色制及其色度圖 XYZ計色制所選取的三基色單位量分別為(X)、(

33、Y)、(Z)，它們不代表實際的彩色，也不能通過物理混色而得到，只能計算得出。計算三基色具有如下特點: 可根據F=X(X)+Y(Y)+Z(Z)方程式配出實際顏色,且三 個色系數X、Y、Z均不為負。 規定系數Y在數值上等于彩色光的全部亮度,合成光的色度仍由X、Y、Z三個系數的比值決定。 當X=Y=Z時,仍代表E白。 據以上各點,可求出兩種計色制三基色單位量及三基色系數之間的對應關系。 (X)=0.4185(R)-0.0912(G)+0.0009(B) (Y)=-0.1578(R)+0.2524(G)+0.0025(B) (Z)=-0.0828(R)+0.0157(G)+0.1786(B(111)第

34、60頁，共77頁，2022年，5月20日，7點25分，星期五60 X=2.7690R+1.7518G+1.1300B Y=1.0000R+4.5907G+0.0601B Z=0.0000R+0.0565G+5.5943B (112) 類似地,這里也引入三基色相對色系數x、y、z。 設X+Y+Z=m,則x,y,z分別為: 雖然x+y+z=1,同樣x,y,z中只有兩個量是獨立的,故可在x-y平面直角坐標系中描繪出圖130所示的XYZ色度圖,亦稱CIE色度圖。 (113) 第61頁，共77頁，2022年，5月20日，7點25分，星期五61 圖130 XYZ色度圖 該色度圖具有如下特點:舌形曲線全部位

35、于第一象限,所有的單色光都位于舌形曲線上,舌形曲線稱為譜色軌跡,它們的飽和度均為100%,曲線旁注有單色光波長值。 舌形曲線上任一點與E白點的連線稱為等色調線。 不在同一等色調線上的任意兩點,表示了兩種不同的顏色,由這兩種顏色組成的全部混合色都處在這兩點的連線上。 飽和度相同的彩色所對應的各點的連線稱為等飽和度線,見圖中所注。 在譜色曲線內任取三點對應的彩色作基色(例如,圖中R1、G1、B1),則由此三基色混合而成的所有彩色都包含在以這三點為頂點的三角形內第62頁，共77頁，2022年，5月20日，7點25分，星期五62 3. 亮度方程 在XYZ計色制中,只有Y代表亮度,故可方便地給出彩色亮度

36、與三基色的關系式,由式(112)可知, Y=1.0000R+4.5907G+0.0601B (114) 以C白光為標準白光源的NTSC制彩電制式,其亮度方程為： YN=0.229RN+0.587GN+0.114BN (115) 以D65光為標準白光源的PAL制彩電制式,其亮度方程式為： YP=0.222RP+0.707GP+0.071BP (116) 為了書寫方便,一般應用中,略去顯像三基色系數下標,并被近似地寫為： Y=0.3R+0.59G+0.11B (117)第63頁，共77頁，2022年，5月20日，7點25分，星期五63 1.3.5 彩色圖像的攝取與重現 1.彩色圖像的攝取 由三基色

37、原理知,要實現彩色電視發送,較實用的方法就是首先要將一幅彩色圖像分解為紅、綠、藍三幅基色圖像,以獲得三基色信號電壓R、G、B(系ER、EG、EB的簡化寫法)。 三種基色光,分別由三個黑白攝像管進行光電變換,攝像管本身并無辨色能力,它只能辨別亮度,色度則由三者的比例關系決定。 第64頁，共77頁，2022年，5月20日，7點25分，星期五64圖131 彩色畫面的分解第65頁，共77頁，2022年，5月20日，7點25分，星期五65 圖132 基色圖像及基色信號(a)被攝彩條圖像;(b)紅基色圖像; (b)紅基色電信號;(c)綠基色圖像; (c)綠基色電信號;(d)藍基色圖像;(d)藍基色電信號第66頁，共77頁，2022年，5月20日，7點25分，星期五66 2. 彩色圖像的重現 彩色顯像管與黑白顯像管不同,黑白顯像管所作用的圖像信號只有亮度信號,亮度信號控制電子束的強弱,在熒光屏上激發出不同的亮光,因而形成黑白圖像。彩色顯像管與黑白顯像管的最大區別在于它有三個電子束,分別對應紅、綠、藍,且彩色熒光粉不是平涂在熒光屏上,而是按紅、綠、藍各一點組成