光電與電光轉(zhuǎn)換過程中的非線性特性

1、光電與電光轉(zhuǎn)換過程中的非線性特性：（1）電視系統(tǒng)對光電、電光轉(zhuǎn)換及傳輸信道的要求設(shè)發(fā)端原景物的亮度為B0，經(jīng)光電轉(zhuǎn)換、傳輸信道，再經(jīng)電光轉(zhuǎn)換后，重現(xiàn)的亮度為B0，要保證不失真的重現(xiàn)圖像必須使Bd與B0成性線關(guān)系，即Bd=K B0（K為常數(shù)） （1-5）這就要求從攝像（?。┑街噩F(xiàn)的整個電視系統(tǒng)必須是線性的。電視系統(tǒng)存在的非線性A攝像管的非線性失真設(shè)攝像管的輸出電壓為E0，則E0=K1 B0 1 （1-6）式中K1為常數(shù)，1為攝像管的非線性失真系數(shù)，一般情況11，目前可達(dá)到11。B傳輸信道的非線性失真設(shè)傳輸信道的輸入為E0，輸出（即顯像管陰極）為Ed，則Ed=K2 E0 2 （1-7）式中K2為常

2、數(shù)，2為傳輸系統(tǒng)的非線性失真系數(shù)，通過調(diào)整電路，可使11C顯像管的非線性失真加到顯像管陰極電壓為Ed，經(jīng)電光轉(zhuǎn)換后重現(xiàn)的亮度為Bd，則Bd=K3 Ed3 （1-8）式中K3為常數(shù)，3為顯像管的非線性失真系數(shù)，該值一般為3=2-3間。于是，整個系統(tǒng)的亮度傳輸特征為： Bd=K3 Ed3 = K3（ K2 E0 2）3 =K3K2（K1 B0 1）23 =K3K23K123B0123 =K B0V （1-9）式中K= K3K23K123（為常數(shù)） =123（為整個系統(tǒng)非線性失真）由上式可見：重現(xiàn)圖像的亮度與原景物的亮度是非線性關(guān)系，這種非線性關(guān)系稱為特性。主要是由顯像管的電光轉(zhuǎn)換造成。非線性失真對

3、圖像的影響假設(shè)傳送的是一幅亮度均勻由黑變白的豎條，其一行的亮度波形是一階梯波， A當(dāng)=1不失真，如圖（a）。B當(dāng)>1產(chǎn)生失真，如圖（b），即亮區(qū)的對比度加大，亮度層次受到擴(kuò)張，暗區(qū)的對比度減小，亮度層次受到壓縮。C當(dāng)<1失真產(chǎn)生，如圖（b），只是產(chǎn)生了相反壓縮與擴(kuò)張。當(dāng)上述失真達(dá)到一定程度后，重現(xiàn)圖像就明顯失去了原景物的豐富層次。圖 特性對亮度的影響圖(a)(b)消除的方法（校正）因為電視接收機(jī)為廣大用戶所有，為使接收設(shè)備簡化，這種失真的校正是在電視臺的圖像信號產(chǎn)生部分進(jìn)行的。其校正的方法是在攝像端的視頻通道中設(shè)置一級非線性放大器，調(diào)整該放大器的非線性，使整個傳輸信道的非線性失真系數(shù)為：2=1/（13）（因1和3是由攝像管和顯像管決定的，無法改變，只能改變2）于是=123 =131/（13） =1即Ed=K E0=KB0 該式說明重現(xiàn)亮度與原景物的亮度成線性關(guān)系。11、 彩管3=2.82=1