电视原理答案

1-1．画图说明电视传像的基本原理。电视传像的基本过程包括摄像、信号传输和显像三个基本部分，即在发送端用电视摄像机将景物各处的亮度和色度信息经光电转换后按照一定规律变换成相应的电信号，然后将电信号作适当处理，通过无线电波或者有线通路传输出去，最后在接收端由电视接收机将接收到的电信号经适当变换后，通过显像器件的电光转换重现出原图像。1-2.波长分别为400nm,550nm,590nm,670nm及700nm的5种单色光，每种光通量均为100lm,计算合成光的光通量及辐射功率。解：合成光通量Φ=100lm*5=500lm查表1-1知5种单色光的视敏函数值分别为0.0004，0.995，0.757，0.032，0.0041所以辐射功率为：Φe(400)=100/(683*0.0004)=366wΦe(550)=100/(683*0.995)=0.146wΦe(590)=100/(683*0.757)=0.193wΦe(670)=100/(683*0.032)=4.575wΦe(700)=100/(683*0.0041)=35.610w1-6.什么是闪烁感觉和临界频率。答：当脉冲光的重复频率不够高时，人眼会产生一明一暗交替变化的闪烁感觉。 光源不引起闪烁感觉的最低重复频率称为临界频率。1-18.若已知场频fv=50Hz,行频fH=15625Hz,场逆程系数β=0.08。重现图像高度为40cm，求(1)奇数或偶数场内相邻两行间的节距；（2）奇数、偶数场之间相邻两行间的节距。解：Z=2*fH/fv=2*15625/50=625行 Z’=Z*(1-β)=575行 场内相邻行节距D1=40/575*2=0.14cm 场间相邻行节距D2=D1/2=0.07cm 1-21.假设某电视系统扫描参数Z=9，取α=0.2，β=1/9，画出隔行扫描光栅的形成图。1-22.电视信号的极性如何规定？如果屏幕图像是两白三黑竖条纹，画出相邻两行正极性全电视信号波形。答：白电平高、黑电平低的图像信号为正极性图像信号；反之，黑电平高、白电平低的图像信号为负极性图像信号。1-34.某高清晰度电视系统，设宽高比为16：9，每帧行数为1125行，隔行比为2：1，场频为60Hz，β=8%，α=18%，求：（1）系统的垂直分解力；（2）系统的水平分解力；（3）视频信号带宽。解：取Kev=0.75系统垂直分解力M=Kev*Z*(1-β)=776.25TVL系统水平分解力N=M*（16/9）=1380TVL视频信号带宽fmax=(1/2)*(l/h)*Z²*fF*(1-β)/(1-α)=31.55MHzΔf≈fmax=31.55MHz2-3.何谓基准光源？几种基准光源的色温是多少？答：为了更加准确的进行光源的比较和彩色计算，国际照明委员会进行规定的一些光源，即基准光源。A光源（A白）色温2845KB光源（B白）色温4800KC光源（C白）色温6770KD65光源（D65白）色温6500KE光源（E白）色温4800K2-8.人眼彩色视觉对彩色细节的分辨力怎样？它在彩色电视中得到怎样的利用？答：人眼对彩色细节的分辨力要比对黑白细节的分辨力低很多，并且对不同的色调组成，细节分辨力也不相同。因此，彩色电视系统在传送彩色图像时，细节部分可以只传送黑白图像，而不传送彩色信息，以便节省带宽。2-10.物理三基色F1=1R+1G+1B，标准三基色F2=1X+1Y+1Z，显像三基色F3=1Re+1Ge+1Be,说明3个配色方程的物理含义及区别。答：物理三基色：各以一个单位的三种基色光混合时，恰能产生出等能白光（E白）。|1R|=1光瓦，|1G|=4.5907光瓦，|1B|=0.0601光瓦；标准三基色：①当三种基色光配出实际彩色时，三个色系数都为正值；②合成彩色光的亮度仅由Y决定；③当X=Y=Z。且大于0时，代表等能白光即E白；显像三基色：彩色电视系统中实际应用的红绿蓝三种基色光，二选取这三种基色光要考虑两点：一是所选的三基色能混配出尽量多的色彩；二是荧光粉的发光效率要足够高，以获得足够亮度的彩色图像。2-19.已知两种色光F1和F2的配色方程分别为F1=1R+1G+1B，F2=5R+5G+2B，计算合成色光F1+2的相对色系数r,g,b并在麦克斯韦计色三角形中标出F1，F2，F1+2的位置。解：F1+2=6R+6G+3B相对色系数r=2/5,g=2/5,b=1/53-8．FITCCD器件是怎样构成的？它为什么能克服ITCCD和FTCCD器件的缺点？答：FITCCD是ITCCD和FTCCD的结合。上部结构和行间转移式相同，下部遮光的存储部分和水平移位寄存器与帧转移式相同。在场消隐期间，感光单元的电荷包瞬间转移到垂直移位寄存器，然后又很快的转移到存储部分。在场正程，成像部分像行间转移式CCD一样重新积累电荷，存储部分又和帧转移式CCD一样一行一行的输出图像信号。由于垂直移位寄存器是遮光的，所以和行间转移式CCD一样无需机械快门，又由于帧行间转移式CCD的电荷包从垂直移位寄存器转移出去的时间远短于行间转移式CCD，所以垂直拖道比行间转移式CCD小得多。3-9.何谓电子快门？解释其工作原理。应用中注意什么事项？答：电子快门是利用电子的方法来控制CCD摄像器件每个像素存储电荷的时间，从而实现拍摄不同运动速度物体的要求。原理：为了提高活动图像的清晰度，在CCD摄像机中，可以对感光单元电荷积累的时间加以控制，即在每一场（或一帧）内只将某一段时间积累的电荷作为图像信号输出，而将其余时间产生的电荷排放掉，不予使用，这就相当于缩短了入射光在CCD偏上作用的时间，如同照相机减小了快门时间一样，即CCD器件电子快门的工作原理。为了保证输出信号有足够的信噪比，电子快门只有在高照度下才适用，快门时间越短，需要景物的照度越高。3-13.何谓彩色系统的色度匹配？能否理想的实现色度匹配？为什么？答：为了不失真的传输彩色，摄像机的综合光谱响应特性必须各自与显像三基色相应的三条混色曲线成正比，满足这一条件，就称为彩色系统的色度匹配。不能理想的实现色度匹配。因为色度匹配是不失真的传输彩色图像的重要条件，二摄像机的分光特性只能提供出近似显像混色曲线主瓣的响应，这就使荧光屏上重现图像的彩色得不到逼真的还原，即使采用彩色校正，也只是提高还原准确度，尽量接近色度匹配，二无法实现准确的色度匹配。3-19.当电视传输系统非线性系数=2，传输系数K=0.5，被摄取的彩色光为F0=6R+4G+2B时，求：（1）F0在显像三角形中的色度坐标；（2）重现彩色光Fd方程式及色度坐标；（3）说明重现彩色光的变化情况。解：因为F0=6R+4G+2B，所以F0坐标为（1/2，1/3）由于Bd=KBs²所以Fd=18R+8G+2B，Fd坐标为（9/14，4/14）冲前彩色光发生均匀性白扩张，饱和度增加，颜色变的更鲜艳。4-5.什么是高频混合原理？加给彩色显像管的激励信号是怎样的视频信号？其频带成分有何特点？答：高频混合原理就是利用人眼对彩色细节分辨力较低的特点，对于低频的图像信号能保证重现出准确的色度，而对于高频的图像细节只能以黑白细节重现。加给彩色显像管的激励信号，是由矩阵电路形成的两个色差信号用（0~13MHz）低通滤波器滤除1.3MHz以上的频率成分，只保留1.3MHz以下的频率成分。这样用较窄的带宽传输色差信号，既满足了人眼分辨力的要求，又节省了带宽。4-11.何谓正交平衡调幅？兼容制彩色电视为何采用正交平衡调幅？答：正交平衡调幅是指将两个调制信号分别对两个频率相同，相位差90度的两个载波进行平衡调幅，然后相加。兼容制彩色电视为了实现兼容，必须在亮度信号的频带范围内，同时传送亮度信号和两个窄带的色差信号，实现频带共用。而正交平衡调幅可以将两个信号分别调制在频率相同，相位差90度的两个载波上，使他们仅占用一个信号调幅的频带。4-14.对色度信号进行同步检波时，解调轴相位有误差会引起什么结果？用适量投影图说明。答：对色度信号进行同步检波时，解调轴相位有误差会引起色差信号的失真和串色。 4-20.用矢量解释为何V分量逐行倒向能对微分相位造成的色调失真进行补偿。4-23.设PAL制电视系统摄取的彩色光为F=1Ge+1Be,求编码所得信号Y、U、V和C的数值，并画出色度信号矢量图。解：Y=0.299Re+0.587Ge+0.114Be=0.587+0.114=0.701 U=0.493*(B-Y)=0.147V=0.877*(R-Y)=-0.615C==0.6324-36.传输100/0/75/0彩条信号时，B基色信号由于断路而为0，试(1)计算此时R、G、B、Y、（B-Y）、（R-Y）的相对幅值，并画出时间波形图；（2）说明各彩条亮度及色调的变化。解：（1）如下图：（2）白，青，品，蓝四种颜色亮度降低，其他颜色亮度没有变化。色调改变为白变成黄，青变成绿，品变成红，蓝变成黑。 4-38.何谓PAL梳状滤波器？画图示明其组成框图，并用矢量图说明其工作原理。5-5.我国规定残留边带调幅的幅频特性如何？一路图像射频信号占多少带宽？答：优点：带宽窄，发送端容易实现，不需同步检波。 缺点：存在正交失真和幅频失真。 一路图像射频信号带宽7.5MHz。5-7.我国采用怎样的调制极性？画出其已调波形，并注明有关参数值。 答：我国采用负极性调制。5-10.何谓电视频道？画出我国标准6频道的射频信号频谱图，注明图像、伴音载频的位置及各频带宽度数值。答：电视频道：一路残留边带调幅的图像信号和其调频的伴音信号组成一路电视广播信号，它占用一个频道。5-12.我国的彩色电视广播为PAL-D/K制，它包含哪些参数？ 答：PAL指彩色制式，含义为三基色编码时，V分量逐行倒相；色度负载频4.43MHz。D/K指黑白制式，含义为：每帧625行，每秒50场，2:1隔行扫描；视频带宽6MHz、射频带宽8MHz；图像信号为负极性，残留边带调幅调制，伴音为调频调制，伴音载频比图像载频高6.5MHz。5-15.如电视接收机的本振频率提高了0.75MHz,而中频放大器频率特性未变化，那么检波器输出的视频信号将有何变化？画出视频信号频谱示意图。对重现图像、重放伴音将产生什么影响？答：图像信号低频部分会产生失真，伴音信号没有影响。6-7.何谓彩色显像管的会聚、静会聚和动会聚？调整他们的基本原理是什么？ 答：会聚：三条电子束在同一荫罩孔处会合的技术； 静会聚：偏转角较小时荧光屏中央区域的会聚。 动会聚：偏转角较大时荧光屏边角区的会聚。 调整会聚的基本原理是利用两片四级磁环和两片六级磁环，用他们的外加磁场修正每条电子束的路径，使它们到达荫罩板时能会合于一个荫罩孔。6-8.何谓彩色图像的白平衡？怎样调整？ 答：所谓白平衡，就是当彩色显像管在显示黑白图像或者显示彩色图像中的黑白景物时，不论等值的三基色信号电压幅度如何，黑白画面上均不应出现任何彩色色调。 白平衡调整分为暗平衡调整和亮平衡调整。暗平衡调整方法为改变三个阴极电压使之对应的消隐电平同时截止。亮平衡调整方法为改变三基色激励信号的幅度，即用三基色信号的幅度大小来补偿调制特性曲线斜率的不同和荧光粉发光效率的差异。6-16.说明液晶的光电转换特性。答：液晶的透光强度与外加电压的关系成为液晶的电光特性，当外加电压小于Uth时，透光强度发生变化，当外加电压继续增加时，透光强度开始缓慢变化，随后随着外加电压的增加透光强度迅速增加，外电压增加到一定值后，透光强度达到最大值，以后透光强度就不随外电压变化了。6-22.简述单片DMD还原彩色的工作原理。 答：光源先经过一个光学系统将光源均匀化，再通过一个有三基色的滤色轮，将光分成RGB三色，通过色轮的光线然后成像在DMD微镜的表面。色轮和视频图像是同步进行的，当红光射到DMD上时，镜片按照红色信号应该现实的位置和强度倾斜到“开”，绿色和蓝光工作过程也是如此。三种颜色的光依次照射到DMD表面上，并按照其各自的灰度层次进行二进制脉宽调制，利用镜片反射的空间比来控制各种光的亮度，最后利用人眼的时间混色特性，在投影屏幕上看到彩色图像。6-24.在CRT、LCD、PDP、DLP、LCOS等显示器件中，哪些是主动发光型器件？哪些是光阀型显示器件？哪些可用于构成背投型电视机？ 答：CRT和PDP是主动发光型器件，LCD是光阀型显示器件，DLP和LCOS可用于构成背投型电视机。7-4.解释720*576/50I、1920*1080/50I、1920*1080/50P分别代表什么含义？ 答：720*576/50I表示每行有效取样点数为720，每帧有效行数为576，场频50Hz，采用隔行扫描方式。 1920*1080/50I表示表示每行有效取样点数为1920，每帧有效行数为1080，场频50Hz，采用隔行扫描方式。 1920*1080/50P表示表示每行有效取样点数为1920，每帧有效行数为1080，场频50Hz，采用逐行扫描方式。7-6.在4:4:4、4:2:2、4:1:1、4:2:0四种取样格式中，亮度分解力和色度分解力有什么不同？ 答：四种取样格式亮度信号取样频率相同，即亮度分解力也相同。不同的是色度分解力。4:2:2格式色度信号水平分解力是亮度信号的1/2,色度垂直分解力与亮度信号相同。4:1:1格式色度信号水平分解力是亮度信号的1/4，色度垂直分解力与亮度信号相同。4:2:0格式色度信号垂直分解力和水平分解力都是亮度信号的1/2。7-11．分别计算数字标准清晰度电视4:4:4、4:2:2、4:1:1、4:2:0格式视频信号的有效码率。 解：设采用10bit量化 Y信号的有效码率=720*576*25*10=103.68Mbps 4:4:4格式中三个信号的有效码率=103.68*3=311.04Mbps 4:2:2格式中三个信号的有效码率=103.68*2=207.36Mbps 4:1:1格式中三个信号的有效码率=103.68*1.5=155.52Mbps 4:2:0格式中三个信号的有效码率=103.68*1.5=155.52Mbps7-18.分别计算数字高清晰度电视4:4:4、4:2:2、4:1:1、4:2:0格式视频信号的有效码率。解：设采用10bit量化 Y信号的有效码率=1920*1080*25*10=518.4Mbps 4:4:4格式中三个信号的有效码率=518.4*3=1555.2Mbps 4:2:2格式中三个信号的有效码率=518.4*2=1036.8Mbps 4:1:1格式中三个信号的有效码率=518.4*1.5=777.6Mbps 4:2:0格式中三个信号的有效码率=518.4*1.