電視設備 彩色電視基礎知識
一、三基色原理
科學研究證明,可見光也是電磁波,波長很短。不同波長的光波對人類視覺神經產生的刺激各不相同,引起的主觀感覺也不一樣。從波長780nm~380nm的光波,映入人眼產生的主觀感覺就是由紅色至紫色的一係列色光。比它們的波長更長或更短的電磁波,人眼就感覺不到了。
太陽發出的耀眼光芒,對人眼產生刺激引起的色覺一般是白色光。但白色的日光通過三棱鏡後卻成為由紅、橙、黃、綠、青、藍、紫一係列彩色光組成的光帶,叫做太陽光譜。由此證明:白色的日光並非單色光,而是波長由長到短的一係列色光組合而成的。而且,科學實驗還證明:將紅、綠、藍三種單色光以適當的比例配合起來,也可在視覺上產生白光的感覺。配合的比例改變,人眼見到的色彩就不同。因此,稱紅、綠、藍為三基色。三基色光之間的亮度比決定光的顏色。彩色電視就是應用加法三基色原理來重現自然景物的彩色圖象的。
在技術上彩色光可用三個特征來表達,即;亮度、色調與飽和度。亮度表示光在視覺上引起的明亮程度。色調表示呈現的顏色,它和光的波長有關。飽和度表示彩色的深淺程度。彩色越濃越純,飽和度越高。也可以說:飽和度是表示某一彩色摻進白色的程度;或者說,是純淨的單色光被白色衝淡的程度。用三基色法再現的彩色,飽和度一般不很高。色調和飽和度,在彩電技術上通常合稱為色度。黑白電視隻需傳送亮度信息以及保證接收端與發送端工作步驟一致的同步信號,兼容式彩色電視則在傳輸亮度信號以外,還必須向接收端傳送色度信息。也就是說,傳送彩色電視圖像時,除了和黑白電視那樣必須將代表圖像明暗的亮度信號傳輸出去外,還要通過彩色電視攝像機將自然景物的彩色光象分解為紅、綠、藍三基色信號,經過電子線路的加工處理,傳送到接收端。彩色電視機收到輸入的彩色電視信號後,經過有關電子線路的一係列處理,從而恢複表現圖像明暗的亮度信息和表現圖像色彩的色度信息,控製彩色顯象管內的電子束流,最後在成千上萬個能分別發出紅綠藍三種單色光小點組成的熒光屏上成象,人眼裏就產生了彩色圖像的主觀感覺。
實踐證明,彩色電視廣播實際上並不需要將攜帶紅綠藍三基色信息的信號全部傳給接收端。隻須傳送(R—Y)與(B—Y)這兩個色差信號,在彩色電視接收機裏仍然可用適當的方法合成為紅綠藍三基色。三基色合成的各種彩色,與亮度有一定的關係。例如,電視台播送的彩條,若定白光亮度為100%,黑色亮度為0,則呈現在彩色顯象管熒光屏上的黑、藍、紅、紫、綠、青、黃、白彩條,其亮度比分別為0、11%、30%、41%、59%、70%、89%和100%。這個道理,可由黑白電視機收到彩條信號時會出現八條亮度不等的圖象得到證實。
二、視頻圖像信號
電視屏幕上顯示的畫麵,是由顯象管內的電子束有規律地轟擊熒光屏的發光塗料層形成的。電子束從左到右的水平位移,稱為行掃描。每秒種內水平掃描的次數,叫做行頻。我國的電視廣播規定,一幀畫麵由625行組成。為了使這625行自上到下均勻排列起來,電子束還須作鋸齒形的垂直掃描運動。通常采用所謂隔行掃描的方法,就是把625行均分為二,先傳遞第1、3、5………等奇數行,再傳遞2、4、6……等偶數行。每傳送312.5行,稱為一場。我國規定每秒鍾內垂直掃描的次數為50場,即場頻為50赫。這樣,每幀畫麵實際上是由兩場構成的,可以避免人眼產生閃爍的感覺。
要在電視機上看到清晰、活動而穩定的圖像,顯象管中的電子束不隻在熒光屏上的掃描規律必須和電視發射台一致,而且在時間上也要保持步調一致。這就是說,不但要求電視機的行、場掃描頻率必須與發射台保持一致,而且,電子束行、場掃描的相位也必須和發送端相同。如果隻是掃描的頻率相同,而掃描的相位卻不一致,就不可能正確重現穩定的圖像。為了使電視機中行、場掃描的頻率與相位都能夠保持同步,在電視發射台傳遞出來的電視信號中,必須包含控製用的信號。因此,彩色電視係統傳遞的視頻圖像信號中,除了含有傳輸圖像明暗信息的亮度信號和色彩信息的色度信號外,還須加上同步信號(包括色同步信號)以及消隱信號等。消隱信號的作用是使電子束在行、場掃描的回程中保證熒光屏不發光。