模拟电视原理汇总

电视原理第一章广播电视的基本知识§1.1图像的光电转换原理信号处理与传输通道电视图像光电转换系统简图镜头摄像管景物图像电信号显像管图像电信号重现图像摄像端光→电转换显像端电→光转换RL一、摄像管和光→电转换镜头景物面板玻璃靶环输出图像信号VT靶压15至40VRL聚焦线圈偏转线圈校正线圈电子束透明导电极光电导靶阴极接地控制栅极0至－50V聚焦极0至300伏灯丝管脚加速极300V网电极450V1、摄像管（以硫化锑摄像管为例）①、镜头：使景物成像在靶表面上。②、光电转换部分：透明导电极、金属靶环、光电导靶③、电子枪：灯丝、阴极、栅极、加速极、聚焦极、网电极⑷、校正线圈：无偏转磁场时，使电子束落在靶中心。⑸偏转线圈：使电子束按一定规律对靶面扫描。⑹、磁聚焦线圈：配合静电聚焦线圈，使电子束聚焦良好。2、光→电转换镜头景物面板玻璃靶环输出图像信号VT靶压15至40VRL聚焦线圈偏转线圈校正线圈电子束透明导电极光电导靶阴极接地控制栅极0至－50V聚焦极0至300伏灯丝管脚加速极300V网电极450V电子束扫描方向信号电流第二行第三行第四行LLLHHHMM第一行LLLLLHM信号电压RL荧光屏锥体管颈电子束铝膜荧光粉内外石墨层高压嘴偏转线圈管脚灯丝阴极栅极（加速极）第一阳极第二、四阳极（聚焦极）第三阳极铝膜二次电子二、黑白显像管和电→光转换1、黑白显像管的结构灯丝：6.3V，0.6A。（12寸以下12V，0.085至0.089A。）阴极：几十V至100V栅极：低于阴极几十伏。截止电压－20V至－90V加速极：120V至400V聚焦极：0V至400V第二、第四阳极：9KV至16KV电子枪各电极正常工作电压2、电→光转换无信号作用时：电子束扫描方向负极性信号作用于阴极：电子束扫描方向等亮度光栅3、几点说明①信号调制方式阴极调制方式负极性信号加到显像管阴极栅极调制方式正极性信号加到显像管栅极②对比度调节改变图像信号幅度大小③亮度调节改变栅极与阴极间的偏压大小低电平重现高亮度图像第一行第二行第三行第四行每帧图像扫描行数人眼的分辨角θ≈1.5'603602ld分）弧度）＝ｄ　　得(602360(222ldlldtg人眼视角清楚张角Φ：垂直15°，对应L≈4ｈ（水平20°）LｄｈΦθ显示图像扫描行数应为:z‘=h/d（行）　573260360Zlh实际取图像显示行Z’＝575行，加上逆程50行，得每帧扫描行数为Z＝625行Lｈｄ一、扫描、像素、图像信号频率范围和隔行扫描1、扫描：电子束在显像管屏面上有规律的运动行扫描正程：电子束从左往右运动。逆程：电子束从右往左运动。场扫描正程：电子束从上往下运动。逆程：电子束从下往上运动。2、像素：组成电视图像的最小单元图像信号只在扫描正程传送每帧电视画面行数：显像管荧光屏宽高比4：3共625行：其中显示画面575行，帧逆程50行每帧画面像素数：575×575×4/3≈440000（个）§1.2电视扫描原理电子束扫描方向摄像管靶面图像电子束扫描方向显像管重现图像3、图像信号频率范围①垂直分解力：沿图像垂直方向能够分辩的像素的数目M=KZ’=0.76Z’=0.76×575=437线（1）分解力：电视系统传送图像细节的能力每扫描行宽度②水平分解力：沿图像水平方向能够分辩的像素的数目N=437×4/3=583线（2）图像信号频率范围0Hz(全白、全黑或全灰等亮度图像)最低：最高：行正程：52μS行逆程：12μS583线即视频带宽约6MHzf(MHz)06A(f)理想输出电压实际输出电压电子束扫描方向52μSSTd610258352)(6.51052258316maxMHzTfd行周期tH=64μS电子束直径每秒传送25帧图像隔行扫描：每秒传送25帧图像,每帧图像分作奇、偶两场传送，每场312.5行场频ｆV＝50Hｚ偶场奇场奇偶场迭加4、隔行扫描目的：不增加图像信号频带宽度的条件下消除图像换帧闪烁感。图像动作连续感正常，换帧时有明暗闪烁感。每秒传送48帧图像以上换帧明暗闪烁感消除，但图像信号带宽增大。每帧625行，25帧共15625行，即行频fH=15625Hz，行周期TH=1/15625=64μS逐行扫描与隔行扫描•规定每秒钟发送25帧图像，但每帧分两场隔行扫描，这样既使图像信号的带宽为0Hz～6MHz，又因为场频为50Hz而消除了闪烁感。•隔行扫描示意图1、行（水平）扫描ｔ1ｔ2ｔ3ｔ4ｔ552μｓｔｉH64μｓ12μｓ行频锯齿波电流二、电视扫描原理偏转线圈产生偏转磁场控制电子束的扫描运动行扫描周期：64μｓ正程52μｓ传送图像逆程12μｓ消隐行频ｆH＝15625Hｚ电流方向磁场方向显像管阴极显像管屏幕O行偏转线圈行扫描正程ａｂ水平亮线2、场(垂直)扫描偏转线圈电子枪荧光屏垂直偏转电流ｉｖ电子束ＯＣｄ磁场方向ｔ20ｍｓ18.4ｍｓ1.6ｍｓｏｃｄｃｏｏ场扫描电流Iｖ垂直亮线场扫描周期：20ｍｓ正程18.4ｍｓ，传送图像逆程1.6ｍｓ，消隐场频ｆｖ＝50Hz三、行场扫描电流同时作用每场行数场正程行数场逆程行数行）(5.287644.18sms（行）5.3126420sms行）(52641.6sms§1.3黑白全电视信号一、要求：二、组成：黑白图像信号＋（行、场）复合消隐信号＋（行、场）复合同步信号2、（行、场）复合消隐信号1、图像信号ｔｖ052μS12μS52μS10～12.5%白电平黑电平75%行正程行逆程行正程64μS20ｍｓ1.6ｍｓ12μS18.4ｍｓ1.6ｍｓ行消隐场消隐287.5行25行1、图像信号只在行场扫描正程传送；2、能对逆程扫描线进行消隐；3、携带反映摄像端扫描规律的同步信号。3、（行、场）复合同步信号控制显像端电子束扫描规律与摄像端一致场扫描电路行扫描电路行偏转线圈场偏转线圈行同步信号场同步信号64μS20ｍｓ160μｓ4.7μS行同步场同步160μｓ64μS100%160μｓ160μｓ1.6mｓ4.7μS12μS行同步场同步行消隐场消隐1.3μS消隐脉冲与同步脉冲的关系75%25%前均衡脉冲后均衡脉冲槽脉冲场同步32μS2.35μS4.7μS160μS160μS160μS32μS三、黑白全电视信号波形（以全白图像为例）4、槽脉冲和均衡脉冲奇场开始偶场结束偶场开始奇场结束场消隐1.6mS=25行偶场场同步2.5行前均衡后均衡2.5行2.5行625312546246236216222223763132425311312314309310315316317318319320335336337338奇场场同步2.5行2.5行2.5行前均衡后均衡32μS64μS4.7μS12μS4.7μS64μS64μS一行黑白全电视信号示意图12μS64μS52μS4.7μSｔｖ0消隐电平75%同步电平100%白电平正程图像信号行消隐信号行同步信号（黑电平）10～12.5%•消隐信号：消隐信号的作用是使显像管电子束在逆程回扫期间停止发射，此时屏幕不再发光，以免逆程光栅干扰正程传送的图像。它是在扫描逆程期间传送的其幅度足以使显像管电子束截止的脉冲信号。包括场消隐和行消隐信号，合称复合消隐信号。•同步信号：同步信号的作用是使摄像管和显像管做同频、同相的同步扫描，以确保收、发两端的扫描点有一一对应的几何位置关系。同步脉冲信号置于扫描逆程期内，叠加在消隐脉冲之上，处于比黑还黑的电平上，不影响正程图像内容。包括行同步和场同步脉冲两部分，合称复合同步脉冲。•开槽脉冲：为了在场同步期间不丢失行同步，必须在场同步脉冲中按照行同步脉冲时间进行开槽。开槽脉冲为行同步脉冲频率的两倍。•均衡脉冲：为了保证隔行扫描的精确性，除了两场的场同步波形必须一致外，还要保证奇、偶场的场同步积分起始电平一致。因此在场同步前后各加五个均衡脉冲，其频率为2倍行频，宽度为1/2行同步脉冲。行消隐脉冲电视信号向上移动向下移动ｉｖｔ5、几种现象的判断行频太低行频太高场频太高场频太低正常行偏转电流行偏电流频率偏低•彩色电视原理第三章彩色电视的基本原理§3.1色度学基础一、彩色三要素1、亮度：彩色的明暗程度2、色调：彩色的种类3、色饱和度：彩色的浓淡（被白光冲淡的程度）色度二、三基色原理待配色光观察方向绿光兰光红光配色实验例：R＝G＝B＝1（基色单位）时R＋G＝黄G＋B＝青R＋B＝紫R＋G＋B＝白几乎所有彩色光都可由不同比例的红、绿、兰三基色光混合得到彩色三角形红黄青紫兰绿白白黄青绿紫红兰黑ER1001EB00001111EG0110.890.70.590.410.30.110EY§3.2彩色图像的分解与重现＝白黄青绿紫红兰黑R＋G＋BR＋GG＋BR＋BBRG彩条图像＋＋兰基色图像绿基色图像红基色图像二、彩条图像中的三基色信号波形一、彩条图像的分解三、亮度公式系数意义：彩色中各基色分量对亮度的贡献例1：100%饱和度100%幅度彩条图像各颜色的亮度某彩色亮度Y＝0.3R＋0.59G＋0.11B白黄青绿紫红兰黑亮暗R＋G＋BR＋GG＋BR＋BBRG10.890.70.590.410.30.110EY白色：Y＝0.3X1＋0.59X1＋0.11X1＝1黄色：Y＝0.3X1＋0.59X1＝0.89绿色：Y＝0.59X1＝0.59青色：Y＝0.59X1＋0.11X1＝0.7（NTSC）紫色：Y＝0.3X1＋0.11X1＝0.41红色Y＝0.3兰色Y＝0.11设R＝G＝B＝1彩条对应的黑白灰度等级图像彩条的亮度电信号（正极性）例2：某彩色R'＝G'＝B'＝0.8Y＝0.3X0,8＋0.59X0.8＋0.11X0.8＝0.880%幅度灰色例3：某彩色R＝1G'＝B'＝0.2可表示为0.8R＋0.2（R＋G＋B）Y＝0.3X0.8＋0.2＝0.44某彩色R'＝G'＝0.8B'＝0.2该彩色可表示为0.6（R＋G）＋0.2（R＋G＋B）计算得Y＝0.73黄色80%幅度饱和度为该色为红色100%幅度80%饱和度（粉红色）%75%1002.06.06.0信号传输和处理电路镜头景物图像R摄像管G摄像管B摄像管分色棱镜R管靶面光像G管靶面光像B管靶面光像重现的镶嵌混合图像R电子束轰击发红光的荧光粉G电子束轰击发绿光的荧光粉B电子束轰击发兰光的荧光粉三、彩色图像的分解与重现EREGEBE'RE'BE'G彩色显像管荧光粉§3.3兼容制彩色电视制式3.1兼容性对彩色电视信号的要求1、图像信号由亮度和色度两种信号组成2、色度与亮度易于分离，色度对亮度干扰小3、频带宽度与黑白电视信号相同4、复合同步信号、复合消隐信号、扫描制式与黑白电视信号相同5、图像载频、伴音载频与黑白电视信号相同。3.2彩色广播电视系统为实现兼容采取的措施－、接收机中设置亮度和色度两个通道二、传送亮度信号Y和色差信号R－Y、B－Y由Y＝0.3R＋0.59G＋0,11BY＝0.3Y＋0.59Y＋0.11Y得G－Y＝－0.51（R－Y）－0.19（B－Y）∵黑白电视图像信号中R＝G＝B∴Y＝0.3R＋0.59G＋0.11B＝R＝G＝B∴R－Y＝B－Y＝0，对黑白信号无干扰混合混合混合－（R－Y）－（B－Y）－（G－Y）－Y－R－B－G往彩色显像管阴极G－Y矩阵接收黑白图像信号时接收彩色图像信号时绿差信号G－Y获得方法：Y、R－Y、B－Y的获得方法R2－Y－Y　　3.0414RRR混合R－Y混合B－YR1R4R摄像管G摄像管B摄像管RGB　　　11.0434RRR　　　59.0424RRRR3Y倒相0.59(G－Y)＝－0.3（R－Y）－0.11（B－Y）用电阻矩阵2、色差信号的波形白黄青绿紫红兰黑10.890.70.590.410.30.110EREGEBEY10000000111111ER-Y000.11-0.110.590.7-0.59-0.7-0.89EB-Y000.3-0.590.59-0.30.89EG-Y000.11-0.110.30.41-0.41-0.31、传送Y、R－Y、B－R的优点⑴兼容性好⑵G－Y易于恢复⑶能实现恒