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1、电视原理第二章电视传像基本原理2.1电视系统组成原理1.图像的表示法根据三基色原理彩色图像由红、绿、蓝三个基色图像叠加而成。对于彩色电视，每一个平面活动基色图像都可以表示成空间坐标x、y和时间t的三维连续函数。fR(x,y,t)fG(x,y,t)fB(x,y,t)对于黑白电视，平面活动图象只是亮度图像，表示为fL(x,y,t)2.1.1图像顺序传送原理根据人眼对细节分辨力有限的视觉特性，可以把一幅平面图像分解成许许多多小单元。这些组成画面的细小单元具有单一的亮度和色度，称为像素（pixel）。像素越小，单位面积上的像
2、素数目越多，图像就越清晰。根据人眼的视觉惰性可以把时间连续的景物分解成一幅幅时间不连续的画面，只要画面的显示频率高于临界闪烁频率，就可以获得连续活动图像的感觉。1.图像的表示法对于彩色电视，每一个平面活动基色图像都可以表示成空间坐标x、y和时间t的三维离散函数:fR(m,n,k)fG(m,n,k)fB(m,n,k)对于黑白电视，平面活动亮度图像可表示为fL(m,n,k)电视图像离散化可以压缩需要传送的信息量。如何用一维时间函数的电视信号传送三维活动电视图像？1.图像的表示法2.图像的顺序传送并行传送：把不同位置上的像
3、素同时转变成相应的电信号，分别用相应信道同时传送出去。根据人眼的细节分辨力，一幅图像要比较清晰，至少要有40万以上的像素，即需40万个信道。——不经济，也不可能。并行传送示意图发送端接收端顺序传送（串行传送）：利用人眼的视觉惰性，将各个像素的光信号按一定的顺序变成电信号传输，接收端再按同样的顺序将电信号变成光信号，只要速度足够快，人眼感觉图像就是完整和连续的。这种将图像分解成像素并按一定的顺序传送图像像素的电视系统称为顺序传送系统。传送顺序：从左到右，从上到下，时间递增同步：在接收端每个像素的几何位置与发送端一一对应
4、。2.图像的顺序传送3.扫描将光图像转换成顺序传送的电信号的过程及其逆过程称为扫描。fL(xm,yn,tk)三维图像信号f(t)一维电视信号扫描行扫描——水平扫描场扫描——垂直扫描扫描周期重复上述扫描行扫描正程，行扫描逆程场扫描正程，场扫描逆程2.1.2电-光转换原理发端：光-电转换—摄像管收端：电-光转换—显像管1.摄像CCDChargeCoupleDevice电荷耦合器件帧转移CCD摄像管光敏成像区存储转移区读出移位寄存器时序控制电路读出移位寄存器（遮光）图像信号感光单元存贮转移区光敏成像区转移移位寄存器（遮光）
5、2021/7/25CMOS（ComplementaryMetal-OxideSemiconductor）互补性金属氧化物半导体2021/7/25单反相机--CMOS2021/7/252、显像显像管——阴极射线管CathodeRayTube(CRT)主要组成：电子枪、荧光屏、偏转线圈等。来自摄像端的信号加到显像管的栅极，控制电子束的能量，从而控制荧光粉的发光亮度，使荧光屏正确重现发端图像。液晶显示原理2021/7/25等离子背投硅基板液晶DLP数字微镜2021/7/25γ校正摄像管光电转换特性近似为线性：而显像管电光转
6、换特性为非线性：亮度与栅阴压的γ次方成正比，显像管重现图像产生γ失真。需在摄像端进行预失真处理即γ校正：这样，显示亮度将正比于摄取的图像亮度：2.1.3彩色图像的摄取与重现1.彩色图像的摄取同时制彩色电视传送示意图2.彩色图像的重现同时投影混色法显像管空间混色法三枪三束荫罩式彩色显像管2.彩色图像的重现显像管空间混色法彩色显像管RGB点阵新型显示器：液晶显示器，等离子显示器2.2.1逐行扫描逐行扫描光栅§2.2电视扫描原理矩形屏幕——匀速单向直线扫描a.只有行扫描时b.只有场扫描时c.场正程扫描d.场逆程扫描e.消去
7、行场逆程后的扫描光栅逐行扫描电流波形：（a）行扫描锯齿波电流（b）场扫描锯齿波电流行扫描基本参数行正程扫描时间:THt行逆程扫描时间:THrTHr＜＜THt行扫描周期TH=THt+THr行扫描频率fH=1/TH场正程扫描时间:TVt场逆程扫描时间:TVrTVr＜＜TVt场扫描周期TV=TVt+TVr场扫描频率fV=1/TV场扫描基本参数行场扫描关系为获得有效的扫描光栅，电子束水平方向运动速度应远大于垂直方向的运动速度；即：fH＞＞fV正程扫描时间应占整个扫描周期的大部分，即：TH＞＞THrTV＞＞TVrTHr/TH=
8、a称行扫描逆程系数，一般18％TVr/TV=b称场扫描逆程系数，一般8％逐行扫描方式中，每场的光栅都应互相重叠。设每场扫描行数为Z，则：TV＝ZTHfH＝ZfV即场周期是行周期的整数倍。扫描行数越多，图像越清晰。练习：习题2.12.2.2隔行扫描1.隔行扫描的提出要达到人眼要求的最高分解力，扫描行数须在500以上，人眼的临界闪烁频率要求场频须在
