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1、彩色电视技术及维修实训,徐学红,电视机原理课件,彩色电视的基本任务：,将被传送景物的亮度和色彩经彩色摄像机转化为电信号；将转化后的电信号加以传送；将电信号在彩色屏幕上还原为景物的亮度和色彩。,彩色电视接收机：能够把彩色电视信号还原为景物和声音的设备。,彩色电视基本概念,1908年，英国肯培尔.斯文顿、俄国罗申克无提出电子扫描原理，奠定了近代电技术的理论基础。,1923年，美籍苏联人兹瓦里金发明静电积贮式摄像管，这是近代电视摄像术的先驱。,1925年，英国约翰.洛奇.贝尔德，根据“尼普科夫圆盘”进行了新的研究工作，发明机械扫描式电视摄像机和接收机。,1883年圣诞节，德国电气工程师尼普柯夫用他发
2、明的“尼普柯夫圆盘”使用机械扫描方法，作了首次发射图像的实验。,电视机的发展历史：,1926年，贝尔德向英国报界作了一次播发和接收电视的表演。,19271929年，贝尔德通过电话电缆首次进行机电式电视试播；首次短波电视试验；英国广播公司开始长期连续播发电视节目。1930年，实现电视图像和声音同时发播。,1931年，首次把影片搬上电视银幕。人们在伦敦通过电视欣赏了英国著名的地方赛马会实况转播。美国发明了每秒种可以映出25幅图像的电子管电视装置。,1936年，英国广播公司采用贝尔德机电式电视广播，第一次播出了具有较高清晰度，步入实用阶段的电视图像。1939年，美国无线电公司开始播送全电子式电视。瑞
3、士菲普发明第一台黑白电视投影机。1940年，美国古尔马研制出机电式彩色电视系统。,电视机的发展历史：,1949年12月17日，开通使用第一条敷设在英国伦敦与苏登.可尔菲尔特之间的电视电缆。1951年，美国H.洛发明三枪荫罩式彩色显像管，洛伦期发明单枪式彩色显像管。1954年，美国得克萨期仪器公司研制出第一台全晶体管电视接收机。,1966年，美国无线电公司研制出集成电路电视机。3年后又生产出具有电子调诣装置的彩色电视接收机。1972年，日本研制出彩色电视投影机。,1973年，数字技术用于电视广播，实验证明数字电视可用于卫星通信。1976年，英国完成“电视文库”系统的研究，用户可以直接用电视机检查
4、新闻，书报或杂志。,1977年，英国研制出第一批携带式电视机。1979年，世上第一个“有线电视”在伦敦开通。它是英国邮政局发明的。它能将计算机里的信息通过普通电话线传送出去并显示在用户电视机屏幕上。1981年，日本索尼公司研制出袖珍黑白电视机，液晶屏幕仅2.5英寸，由电池供电。,电视机的发展历史：,1984年，日本松下公司推出“宇宙电视”。该系统的画面宽3.6米，高4.62米，相当于210英寸，可放置在大型卡车上，在大街和广场等需要的地方播放。,1985年3月17日，在日本举行的筑波科学万国博览会上，索尼公司建造的超大屏幕彩色电视墙亮相。它位于中央广场上，长40米、高25米，面积达1000平方
5、米，整个建筑有14层楼房那么高。相当一台1857英寸彩电。超大屏幕由36块大型发光屏组成，每块重1吨，厚1.8米 4行9作品共有45万个彩色发光元件。通过其顶部安装的摄像机，可以随时显示会场上的各种活动，并播放索尼公司的各种广告性录像。,1985年，英国电信公司(BT)推出综合数字通信网络。它向用户提供话音、快速传送图表、传真、慢扫描电视终端等。,电视机的发展历史：,1991年11月25日，日本索尼公司的高清晰度电视开始试播。,1995年，日本索尼公司推出超微型彩色电视接收机(即手掌式彩电)，只有手掌一样大小，重量为280克。具有扬声器，也有耳机插孔，液晶显示屏约5.5厘米，画面看来虽小，但图
6、像清晰，其最明显的特点是：以人的身体作天线来取得收视效果，看电视时将两根引线套在脖子上，就能取得室外天线般的效果。,1996年，日本索尼公司推向市场“壁挂”式电视：其长度60厘米、宽38厘米，而厚度只有3.7厘米，重量仅1.7千克，犹如一幅壁画。我国在1958年9月2日，开始播送黑白电视，并建立了相应的电视工业。1973年，开始试播彩色电视。,电视机的发展历史：,电视机的分类：,按色彩：彩色电视机、黑白电视机。按尺寸：5英寸、14英寸、18英寸、21英寸、25英寸、29英寸、34英寸、背投、其它。按屏幕：球面彩电、平面直角彩电、纯平彩电。按显像管：普通阴极射线管（CRT）彩电、液晶显示（LCD
7、）彩电、等离子体（PDP）彩电。,第1章 色度学基础知识,1.1 光和色的基本知识 1.2 三基色原理和混色法,本章内容：,本章重点、难点：彩色三要素和色度的概念，三基色原理。,课时：2节,肖运虹，电视技术，西安电子科技大学出版社，2001.5，第1章广播电视的基本知识。张新芝，电视技术，高等教育出版社，2003.8，第1章 电视信号的产生、发送与接收。黄永定，彩色电视机原理与维修技术，机械工业出版社，2006.1，第1章 色度学基础知识。,教学方法：课堂讲授+演示,参考资料：,作业：,看书 课后习题：2，3，5，7，8。,第1章 色度学基础知识,1.1 光和色的基本知识,1.1.1 光和色,
8、光是一种以电磁波形式存在的物质。,可见光：能引起人眼视觉反映的光。波长范围：380780nm(纳米）,色是光的一种形式，色既是客观物质，又是人眼对客观物质的视觉反映。如果将所有波长的光均等地混合在一起，则给人以白色的感觉。,红外光：波长780nm紫外光：波长380nm,不同波长的光入射到人眼会引起不同的颜色感觉。按波长递减：红、橙、黄、绿、青、蓝、紫。,图 1-1 电磁波的波谱,1.1 光和色的基本知识,1.1.2 彩色三要素任意一种彩色光，均可用亮度、色调、色饱和度来表示，它们又称作彩色三要素。亮度是人眼所感觉的彩色的明暗程度，亮度取决于光线的强弱。,1.1 光和色的基本知识,色饱和度是指彩
9、色的纯度，即颜色掺入白光的程度或指颜色的深浅程度。白光越多色饱和度越低，白光越少色饱和度越高。通常把色调与色饱和度统称为色度。,色调是指彩色的颜色类别。红、橙、黄、绿、青、蓝、紫分别表示不同的色调。,1.2.1 三基色原理,用来混色的红、绿、蓝三种单色光称为基色，用三基色可以混合成其他彩色的原理称为三基色原理。,三基色原理的内容：,1）自然界的所有彩色几乎都可用三种基色按一定的比例混合而成；反之，任何彩色也可分解为比例不同的三种基色；2）三种基色必须是相互独立的，即任一基色不能由另外两种基色混合而成；3）用三基色混合而成的彩色，其色调和色饱和度皆由三基色的比例决定；4）混合色的亮度等于参与混色
10、的基色亮度的总和。,1.2 三基色原理和混色法,图1-2 相加混色图,1.2 三基色原理和混色法,1.2.2 混色法,1）直接相加混色法,利用三基色按不同的比例混合来获得彩色的方法称为混色法。,红+绿=黄红+蓝=紫绿+蓝=青红+绿+蓝=白,2）时间混色法 利用人类眼睛视觉暂留的特点,在时域实现混色。,三基色光按顺序轮流快速出现,图1-3 时间混色图,1.2 三基色原理和混色法,3）空间混色法,当三基色光点很小且距离很近时，由于人眼视觉分辨率有限，将呈现混合色的色调。彩色显像管采用此法。,图1-4 空间混色图,1.2 三基色原理和混色法,1.2.3 人眼的视觉特性,人眼视网膜上两种光敏细胞：干状
11、细胞、锥状细胞。,干状细胞：光敏度较高，在光线较暗的条件下起作用，可以识别物体的形状和轮廓，无法识别物体的颜色。,锥状细胞：感光灵敏度较低，在光线明亮的条件下起作用，具有辨别颜色的能力。锥状细胞有三种，分别对红、绿、蓝三种波长的光敏感。,1.2 三基色原理和混色法,1.视觉灵敏度,亮度特性 对于同一波长的光，当光的辐射功率不同时，则给人的亮度感觉也不同。但如果辐射功率相同而波长不同，则给人的亮度感觉也是不同的。,1.2 三基色原理和混色法,从配色实验证明，用强度相同的红、绿、蓝基色光混色产生100的白光时，绿光(G)产生的强度占59，红光(R)产生的强度占30，蓝光(B)产生的强度占11，用数
12、学公式可表示为：（亮度方程）Y=0.30R+0.59G+0.11B 该亮度方程说明了在彩色电视中如何获得景物色彩的亮度。Y表示亮度信号，反映图像的明暗程度。,在亮度方程中，R、G、B前面的系数0.30、0.59、0.11分别代表R、G、B三种基色对亮度所起的作用，称为可见度系数。,1.2 三基色原理和混色法,1.视觉灵敏度,结论：1）复合光的亮度等于各分量的亮度之和；2）人眼所看到的彩色光是不同光谱成分作用于眼睛的综合效果，不同波长的光会引起不同的彩色感觉，几种不同波长光谱成分的光混合后，可以得到与某一单一波长的光相同的彩色感觉。,1.2 三基色原理和混色法,例如，在一个单位亮度的白光当中，红
13、基色对白光亮度的贡献为30%，绿基色对白光亮度的作用为59%，蓝基色对白光亮度的贡献为11%。当R=G=B=1时，为白光；当R、G、B 取不同的值，可以配出各种不同的颜色，以及饱和度不同但色调不变的颜色。,1.视觉灵敏度,2.视觉对彩色图案的分辨力,人眼对彩色细节的分辨力比对黑白亮度的分辨力要低。眼睛的辨色特性说明制作彩色电视时要有足够的亮度，彩色图像细节传送与否影响不大。根据这一特性，彩色电视广播用0-6.0MHz宽带来传送亮度信号，用0-1.3MHz窄带来传送色度信号。另外，对于不同色调的彩色，人眼的细节分辨力又是不一样的。例如，人眼对于橙色与青色的彩色分辨力较强，对于紫色与黄绿色的彩色分辨力较弱。,1.2 三基色原理和混色法,3.彩色视觉的非单值性,每种特定波长的光波都能引起一种特定的色调感觉，但是波长与色调之间并不存在着一一对应关系。人眼彩色视觉的非单值性特定波长的光波能使人眼产生特定的色调，但却不能反过来根据人眼的色调感觉去判断光的波长。,4.视觉暂留现象：,人眼观看某一个光点或某一幅图像时，当这个光点或这幅图像消失后，人眼的感觉并不会立即消失，而是保留一段时间，然后才逐渐消失，这种现象称为视觉暂留特性，又称视觉惰性。人眼的视觉暂留时间为0.1s。,1.2 三基色原理和混色法,
