彩色電視機(jī)原理第一章

彩色電視機(jī)原理第一章第一頁，共三十一頁，2022年，8月28日第一章彩色電視色度學(xué)基礎(chǔ)

1.1光的性質(zhì)

1.1.1看見光譜

光學(xué)和電磁場理論指出：光是屬于一定波長范圍內(nèi)的一種電磁輻射,可用頻率或波長表示.

電磁波包括無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線和宇宙射線等。

第二頁，共三十一頁，2022年，8月28日?qǐng)D1.1電磁波輻射波譜第三頁，共三十一頁，2022年，8月28日第四頁，共三十一頁，2022年，8月28日可見光頻率范圍：（3.85～7.89）×

1014HZ波長范圍380～780nm不同波長的光作用于人眼后引起的顏色感覺不同，按波長從長到短的順序依次為紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫。單一波長的光叫單色光，太陽光是包含全色譜的復(fù)合光。第五頁，共三十一頁，2022年，8月28日第六頁，共三十一頁，2022年，8月28日1.1.2標(biāo)準(zhǔn)光源物體呈現(xiàn)的顏色與照射的光源光譜成分不同而存在光色差異，即不同光源的照射，呈現(xiàn)不同的顏色。通常用“色溫”來表征各種光源的具體顏色。絕對(duì)黑體：指既不反射也不透射而完全吸收入射光的物體。第七頁，共三十一頁，2022年，8月28日色溫:

當(dāng)某一光源的相對(duì)輻射功率波譜及相應(yīng)顏色與絕對(duì)黑體在某一特定熱力溫度（單位為K）下的輻射功率波譜及顏色相一致時(shí)，則絕對(duì)黑體的這一特定熱力學(xué)溫度就是該光源的色溫。單位以絕對(duì)溫度開氏度（K）表示.第八頁，共三十一頁，2022年，8月28日光源的色溫并非光源本身的實(shí)際溫度，而是與光源的相對(duì)輻射功率波譜、光色相同的絕對(duì)黑體溫度，是用來表征光源相對(duì)輻射功率波譜與光色的參量。例如，白熾燈光源本身溫度為2800K時(shí)，其色溫是2854K。第九頁，共三十一頁，2022年，8月28日A、B、C、D65和E白光源的功率波譜E白光第十頁，共三十一頁，2022年，8月28日1.2視覺特性人眼的亮度視覺人眼對(duì)不同顏色光的亮度感覺不一樣第十一頁，共三十一頁，2022年，8月28日人眼的色度視覺第十二頁，共三十一頁，2022年，8月28日1.2.3人眼的分辨力第十三頁，共三十一頁，2022年，8月28日第十四頁，共三十一頁，2022年，8月28日1.2.4視覺惰性視覺惰性是指人眼亮度感覺滯后于實(shí)際光信號(hào)不引起閃爍感覺的最低重復(fù)頻率稱臨界閃爍頻率人眼臨界閃爍頻率:46HZ第十五頁，共三十一頁，2022年，8月28日人眼受周期性光脈沖照射，當(dāng)重復(fù)頻率不夠高時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一明一暗的閃爍感覺。不引起閃爍感覺的最低重復(fù)頻率稱臨界閃爍頻率

人眼臨界閃爍頻率:46HZ第十六頁，共三十一頁，2022年，8月28日彩色三要素亮度、色調(diào)和飽和度稱為彩色三要素，由這三個(gè)參量可以確切地表示任何一種彩色光。亮度：指彩色光作用于人眼所引起的明亮程度的感覺。與光的強(qiáng)度、物體的反射有關(guān)。色調(diào)：彩色的種類，如紅、橙、黃、青、藍(lán)、紫等不同顏色。色飽和度：指彩色的純度，即摻入白光的程度，或指顏色的深淺程度。通常把色調(diào)與色飽和度通稱為色度。

第十七頁，共三十一頁，2022年，8月28日1.3.2三基色原理第十八頁，共三十一頁，2022年，8月28日常見相加混色方法第十九頁，共三十一頁，2022年，8月28日第二十頁，共三十一頁，2022年，8月28日顏色的度量與表示配色實(shí)驗(yàn)第二十一頁，共三十一頁，2022年，8月28日國際規(guī)定：波長為700nm的紅光作為紅基色，波長為546.1nm的綠光為綠基色，波長為435.8nm的藍(lán)光為藍(lán)基色。配出標(biāo)準(zhǔn)E白光所需R、G、B三基色光通量之比為

1：4.5907：0.0601，因此規(guī)定：光通量為1lm的紅基色光作為一個(gè)紅基色單位，并用[R]表示；光通量為4.5907lm的綠基色作為一個(gè)綠基色單位，并且[G]表示；光通量為0.0601lm的藍(lán)基色光作為藍(lán)基色單位，并用[B]表示。以[R]、[G]、[B]為單位量進(jìn)行彩色度量的系統(tǒng)稱為RGB計(jì)色制。這三個(gè)用實(shí)驗(yàn)得到的實(shí)際彩色稱為物理三基色。于是E白光的配色方程可寫為E白光=1[R]+1[G]+1[B]

第二十二頁，共三十一頁，2022年，8月28日任意一種彩色光的配色方程可用下式表示

F=R[R]+G[G]+B[B]

其中，R、G、B表示三基色的三色系數(shù)，它們的比值決定了待配彩色的色調(diào)。三基色各分量的光通量之代數(shù)和等于該彩色光的光通量。第二十三頁，共三十一頁，2022年，8月28日色度圖第二十四頁，共三十一頁，2022年，8月28日色度是由三色系數(shù)X、Y、Z的相對(duì)值確定，與X、Y、Z的絕對(duì)值無關(guān)。如不計(jì)亮度大小，僅考慮色度值時(shí)，可用三色系數(shù)的相對(duì)值表示。設(shè)彩色光含三基色總單位量m=X+Y+Z，則標(biāo)準(zhǔn)三基色的相對(duì)色系數(shù)分別為

x=x/m

，y=y/m

，z=z/m

顯然三基色相對(duì)系數(shù)之和為1，即

x+y+z=1

這樣，只要知道兩個(gè)色度坐標(biāo)，就可以確定彩色光的色度，所以表示各種彩色光的色度圖采用x、y平面坐標(biāo)描述，而不必用三維坐標(biāo)。第二十五頁，共三十一頁，2022年，8月28日

假想的過飽和三基色三基色[X]、[Y]、[Z]位于直角三角形的頂點(diǎn)所有譜色（單色）都位于舌形曲線上，是從波長為400nm的藍(lán)色到波長為700nm的紅色的譜色軌跡。舌形曲線底部兩端點(diǎn)的連線，表示藍(lán)色和紅色相混而獲得紫色和紫紅色的分布，它不屬于譜色。自然界中各種實(shí)際彩色都位于舌形曲線內(nèi)連接[R]、[G]、[B]三點(diǎn)的虛線三角形，表示由物理三基色相加混色所能配出的彩色范圍。E點(diǎn)坐標(biāo)是x=y=z=1/3時(shí)的等能量白光第二十六頁，共三十一頁，2022年，8月28日第二十七頁，共三十一頁，2022年，8月28日顯像三基色與亮度方程一、顯像三基色的選擇重現(xiàn)景物的色彩，通常是依靠彩色顯像管屏幕上的紅、綠、藍(lán)三種熒光粉在電子束轟擊下發(fā)出各處的基色光，并混合成彩色圖像的。我們把這三種基色稱為顯像三基色選擇原則：①選定的顯像三基色在色度圖上構(gòu)成的三角形面積盡可能大些②熒光粉發(fā)光效率盡可能高第二十八頁，共三十一頁，2022年，8月28日彩色電視顯像三基色熒光粉

第二十九頁，共三十一頁，2022年，8月28日第三十頁，共三十一頁，2022年，8月28日采用不同的基色熒光粉和不同白光源，將有不同的亮度方程。但因?yàn)镹TSC制使用較早，所以PAL制沿用了NTSC制的亮度方程。

NTSC制亮度方程為

Y=