文档液晶显示器原理讲解

2.1.1图像顺序传送原理1.图像的表示法亮度：色调：色饱和度：平面黑白活动图像：2.图像的顺序传送：像素：像素越多，图像就越清晰，越细腻发端：光转换成电信号，收端：电信号转换成光扫描：图像顺序传送和顺序接受的过程（电视扫描是从左到右，从上到下，一行行，一页页的发送和接收的）2.图像的顺序传送：图像顺序传送系统的要求：迅速和准确迅速：速度要足够快准确：收发两端像素要有一一对应的位置（同步）2.1.2光和电的转换原理1.光到电的转换关键器件：摄像管1933年光电摄像管1937年超光电象管1946年超正析象管1950年视象管1963年氧化铅管七十年代：电荷耦合器件（CCD)a.帧转移型面阵CCDb.行间转移型面阵CCDb.帧行间转移型面阵CCD光敏区存储区面阵CCD的三种基本形式2.接收端电光转换：电光转换的关键器件：显像管荧光屏：玻璃屏幕。荧光粉，电子数目越多，发光强度越高。电子枪阴极：发射电子。控制极：控制电子数目，电压越高，电子数目越多。阳极：聚焦，使电子获得足够的能量，高速轰击屏幕发光。U(t)平板显示器(FPD)D/L<1/4LD液晶显示器（ＬＣＤ）等离子体显示器（ＰＤＰ）场致发光显示器（ＦＥＤ）有机发光二极管显示器(OLED)……特点：体积小重量轻整体超薄无X射线等等液晶：液态晶体的简称。在外界电场的作用下由于液晶分子排列的变化而引起液晶光学性质改变的的现象称为液晶的光-电效应液晶显示器就是基于液晶的光-电效应的一种显示器件当信号电压在液晶阈值电压和饱和电压之间,透过光的强度和信号电压的有效值基本成线性关系透过光光源L0Ld要求：Ld=KL03.较正摄像机传输显像管L0E0ELdE0较正EE摄像管2.1.3彩色图像的摄取与重现一.彩色图像的摄取色温较正器二。彩色图像的重现2.2电视扫描原理

图像分解和复合的过程称扫描电视扫描采用了匀速直线扫描方式(直线扫描)是从左到右，从上到下，一行行，一幅幅进行的直线扫描设备简单,可靠,充分利用矩形屏幕2.2.1逐行扫描一行紧跟一行的扫描称逐行扫描偏转线圈:行偏转线圈使电子束做水平扫描(行扫描)场偏转线圈使电子束做垂直扫描(场扫描)1.行扫描t1—t2THt行正程从左到右t2—t3THr行逆程从右到左t1—t3TH=(THt+THr)行周期TH=64微秒1/TH=fH行频fH=15625Hz行逆程系数2.场扫源描TVt场正程凑从上朵到下TVr场逆程蛇从恼下到上TVt+TVr=TV场周期酬2呀0毫秒1/TV=fV场频及fV=5晶0Hz场逆程系市数：消去行场坑逆程光栅厌称消隐扫描行誉数越多柳图像就睁越清晰扫描行已数越多绢信号的名带宽就三越宽（带宽约和行数醉的平方既成正比奋）2.2.锣2隔爹行扫描一幅画面塑分两场扫腐描13杰5动7…奇湖数场24轻68…茅偶数场隔行扫描之的目的:保证图暂像质量好,节省带筝宽13572468帧频隔行扫车描的带烛宽是逐售行扫描郑的一半2.2.析2隔多行扫描隔行扫播描的要赔求:1.两场册光栅必须钩均匀镶嵌2.每帧络光栅必须溜重合隔行扫描厚的条件:1.两戏场的时璃间必须嘴严格相交等(每漫场必须泄包含半那行)2.每帧沾扫描的行兴数为奇数2.2.叉3扫描的矩同步同步扫铺描：收净端与发渗端扫描雪点有一胃一对应梯的位置荷。实现同栗步扫描月：收发制两端扫洞描锯齿抢波电流睁同频同纯相。扫描电踪蝶路同步信辅号同步信剥号扫描锯齿毁波传输同步信号CCD繁摄像管扫描电世路同步机复合同老步信号（1）寨行同步竞:餐使收装发两端感行扫描熟同步.（2）场欣同步:考使收庭发两端行彻扫描同步.复合同哄步信号(3)开棍槽脉冲作用：揭在场同斥步期间合代替行哀同步信色号，保露证整个扫描期孝间行严进格同步2复合辈同步信独号(4)均孝衡脉冲作用：规均衡两宰场积分歉电平差崇，使隔窝行扫描苍准确。消隐与晓消隐信惜号消去逆程浊光栅称消仗隐.行消隐信证号：消去所行逆程光钞栅场消隐信制号：消去果场逆程光幻玉栅复合消隐累信号正程期黑白全电件视信号黑白全电冰视信号=锦黑白图像植信号+复独合消隐信榨号+复合吼同步信号同步机扫描电路同步信号扫描锯慰齿波同步信号CCD摄像管视频放厘大器视频放喂大器同步分燃离电路同步信座号消隐信号视频信号2.视频系统拼概述(1).利视频系统察简图黑白全电忌视信号:(黑白图捕像信号+历复合消隐倘信号+复昂合同步信干号)(2)况.视频堪信号的坑形成同步机扫描电采路CCD摄像管视频放星大器视频放牢大器同步分离沸电路消隐信号视频信号同步信号同步信号2.3休电视红图像的败基本参争量2.3.谈1让图像的几时何特征2.3郊.2袋图像申的连续低性和场咸频的确挪定2.3.厅3扫描行盲数及有关穴参数的确清定2.3.绣4图像的慕亮度与色脆度的非线绑性失真2.3.畏2图抚像的连续悔性和场频着的确定图像的连愿续性电视的警特点是重实时传除送活动膨图像,锣要求动作有样连续感东,不要信产生突叉跳电影:般24帧/崖每秒迹闪亮4租8次/每鼓秒电视:骑25帧/升每秒浪50H专z/每秒注：随着诞大屏幕、勾高亮度显嘱示器的出野现，场频觉应提高。2.3.厚3扫描行瓶数及有关击参数的确诞定1.清剧晰度与蒙分解力图像的名清晰度图像的清台晰度是主萝观感觉到根的图像的胀清晰程度骨。分解力（鞠标称分解铁力）电视系鸟统本身形分解像愚素的能拍力:垂直分糟解力水平分锯解力(1).西垂直分解只力（M义）垂直分解号力电视系叨统在垂直钓方向分解件像素的能降力。垂直分篮解力受扫框描行数的爬影响。(抱扫描行数荐越多，被劣分解的像毛素数越多扬，图像就遵越清晰)(2).兴水平分解盈力（N斗）水平分解嫩力:电视敲系统在水俯平方向分蓬解像素的杆能力.当水平分疏解力和垂伙直分解力蒜相当时(款图像质量珍最好)：水平分解缝力受以下雄因素的影桑响：（a）.聪通道带宽（b）辨.电子牛束直径晚（孔阑眼效应）s最大值2.图例像信号决的最高嫂频率—仆—电视您通道的情频带宽具度逐行扫描隔行扫巧描小结:捐跟扫描行风数有关的罗参数a供图像的清固晰度电视系欺统分解盟力越高菊，图像弹清晰度探越高。b电弦视系统移分解力扫描行数习越多薯系统分情解力越高蚂，电视系闭统才能重挂现高清晰创度的图像僻。c裙电视通要道的频娱带宽度扫描行件数越多澡,频带拾宽度急朵剧上升。垂直:水平:3.扫怒描行数幸的确定我国取(1)捷.标准唯清晰度扰电视：设垂直衫分解力饥等于Mmax，则标醒准清晰亲度电视效扫描行看数(2).世高清晰度胸电视：最佳观采看距离踩为屏幕畏3倍（痛3h)占，最大闯视角:以上限空与间频率计算，眼睛能皂分辩的黑白相满间的条撒纹数为：线/度设垂直分敞解力等于辈M，则高葛清晰度电异视扫描行酷数：2.3斥.4侵图像木亮度与动色度的锯非线性粘失真1.亮度师的非线性恶失真(1)沿亮度：功图幻玉像的平均屿亮度。(2)奶对比雪度：最完大亮度宿/最小业亮度受杂散浴光△L的影响:2.3已.4泳图像加亮度与或色度的运非线性快失真(3)浙亮度痛的非线侦性失真L0LdLd=K独L0E0ECCD摄像管传输显像E设:白扩张黑扩张摄像机传输显像管E0E较正E4.较正L0Ld明亮环境持黯膨淡环境深黑暗环剑境2.图旬像的亮咸度层次凑（亮度咸梯级度停，灰度痰等级）结论：亮冶度层次（景n）和谈对比度的吨对数（l长gC）成颗正比，并贪受最大对握比度的限仪制。3.彩色乘的非线性筐失真(1)期彩色色图像的很摄取色度不爽变色度变化3.彩恳色的非正线性失茎真被摄景物江为三基色宣光：红辞绿蓝例如：蹄红Fr=藏1[R悦]+0户[G]身+0[玩B]b.颠被摄景物宰为C白光症：Fc白=1/送3[R辞]+1馒/3[骄G]+喜1/3批[B]c.难被摄侦景物为慕三基色氏之补色丑光：例如：黄兄色学Fy=1巾/2[R刃]+1/跳2[G]霜+0[B神]d.被乏摄景物为拍其它色光利：例如：非饱和度泻的黄色渔(饱和度漂为50%跳)Fy=1设/2Fy勤+1/2朗Fc白=1/壁2{1/帝2[R]售+1/2瓣[G]+办0[B]们}++1/容2{1严/3[撒R]+而1/3童[G]读+1/竞3[B虾]}=5/1乌2[R]百+5/1趁2[G]材+1/6绞[B]结论：1.当三基色骄，三补步色，白璃色色度妈不变，谋其余色碰的色调捧变化，竹饱和度炉增加。2.当三基色央，三补猴色，白被色色度影不变，丢其余色请色调变链化，饱坚和度减烦小。(3)彩受色的非线删性失真2.4.脸1.黑白舟图像信号1.黑智白图像蝇信号的胁波形图像信信号的极尘性:正极性信哈号：图像控越亮，电触平越高(单极性信愤号)负极性煮信号：管图像越女亮，电到平越低2.4夫视频图像贴信号2.4.苗1黑白图选像信号2黑恭白图像捆信号的府频谱2.4.雪1黑乳白图像信春号的频谱2.黑寻白图像齐信号的跳频谱黑白图像负信号频谱惊的特点a、静辣止图像絮频谱是怖以行频昨谐波为排中心的羡一束束咐离散型然谱线组岭成。对抬于一般书常见的弓活动图拣像，由阔于动作燥速度较轿慢，每沈幅画面伏内容变楚化不大葱，则仍扩具有上纷述频谱车结构的夹大致特针点。b、随刺着行频骄谱谐波我次数的敌增高，溜谱线幅晚度逐渐月减小。c、各谱央线之间有驱空隙存在魂，这就提蓬供了在空睡隙中插入贪别的信息煤分量的可径能性，为译在不扩展档传输频带碎的情况下减传送彩色牧信息提供邻了理论依箱据s最大值国际上担几种黑步白电视狭制式的率主要技梅术指标制式MIDKEA每帧行数525625625819405扫描方式2︰12︰12︰12︰12︰1fF/fV(Hz)30/6025/5025/5025/5025/50FH(Hz)1575015625156252047510125BV(MHz)4.25.56103使用国家或地区美国、日本香港中国法国英国1、三基登色信号电寄压VR(R),VG(G),VB(B)的过带宽都为液6MHZ相，总带宽为耗18M尾HZ。2、不弊能兼容竖:黑白电谋视接收满机能够换接收彩升色电视汇广播称衔兼容:旺彩色电桃视接收呼机能够接收迅黑白电步视广播兽称逆兼命容.黑白摄像假机传输通道黑白电视衡系统简图彩色电领视系统疫简图2.4.钻2亮度冠信号，色弯差信号及阴其组成原熄理黑白接躬收机1、三基焦色信号电桑压VR(R),VG(G),VB(B)的带宽都惩为6MH盖Z，总带兄宽为18巡寿MHZ。2、不拼能兼容睁:兼容:抄黑白电尚视接收机幻玉能够接收且彩色电视省广播逆兼容:忍彩色电展视接收机项能够接收恼黑白电视咐广播彩色电闯视系统计简图2.4旷.2亮度信号渗，色差信疯号及其组粒成原理由三个基徒色信号组恼成的新的民信号必须勒满足以下几地个条件：1.为由了兼容言，必须奖传送一影个代表橡图像亮度的亮度柔信号，2.必须游传送代表饮图像色调叉和饱和度源的色度信号。3.有利洲于实现恒第定亮度原舰理。4.有踏利于实滚现高频宇混合原渣理。5.三个沟基色信号际和三个传屑输信号之隆间的转换关系蹈要简单。Y=0.垮30R+到0.59暂G+0.愤11BR-Y掠=R-(0.夫30R坏+0.弟59G早+0.圣11B惧)(0.3番0)=0.仁70R那-0.瞎59G肾-0.假11BR+0喉.59英G+0岭.11害BB-Y训=B-(0.3洁0R+0泉.59G必+0.1伶1B))=-套0.萄30R广-0.活59G歼+0.拾89BG-Y再=G-(0.姻30R语+0.培59G得+0.楚11B赚)=-三0.30锣R+0.壁41G-统0.11债B三个色差扭信号只有当两个是独丛立的，例智如：(0.绵30+敞0.5数9+0易.11挑)Y=粮0.3纳0R+跨0.5悲9G+答0.1滤1B30Y联+0.望59Y躲+0.寇11Y裳=0.满30R务+0.气59G扰+0.脾11B0.59鼻(G-净Y)=-拖0.3冬0(R-守Y)–塘0.11卖(B-凭Y)(G-Y慕)=-屯0.3伶0/0.举59(R根-Y)-令0.1盟1/0.剖59(浊B-Y)亮度信缸号，色政差信号箭和三基懂色信号撒之间的她关系：编码矩阵解码矩婆阵显像管RGBY(R-匹Y)(B-Y鸣)Y(R-Y盒)(B-Y盲)RBGY矩阵-减法减法RGBYR-YB-Y反相压尸缩反相压号缩加法加法加法加法YR-YB-YRGB摄像机RGBYR!R2R3R4(R-Y悦)/R1僚+(G-漏Y)/R央2+(B延-Y)/木R3=Y塞/R4R/R缓1+G血/R2伪+B/汇R3=泛(1/甩R1+问1/R筑2+1淘/R3残+1/庙R4)痕Y1/R团1+!珍R2+之1/R霞3+1捐/R4抄=1/尺AR/R景1+G兵/R2企+B/愈R3=兴Y/AY=A香/R1锅*R+断A/R饰2*G趴+A/蜜R3*户B1/R社1:充1/寒R2辣:1租/R3卡=0.握30踢:0傻.59吐:长0.1飞1传输亮佣度信号蝴和色差持信号的码优点1坝有利于蜂兼容，范Y代表洗图像亮喜信息，障(R-翼Y)温、(B洽-Y)罢代表图蚂像色调桨和饱和鲁度信息托。2有树利于实毒现恒定乘亮度原尤理。3有利沃于实现高旺频混合原粱理。4当醋传黑白昌图象时忌，两色育差信号炸为零。(R=G茎=B,敏R-Y=互B-Y=粮0)5三个担基色信号葛和三个传菌输信号之贺间的转换旬关系简单针。编码矩后阵解码矩阵显像管RGBYR-YB-YYt(R-甩Y)t(B-咏Y)tRdGdBdRd=(张R-Y)梦t+YtBd=夺(B-忧Y)t专+YtGd=[闷-0.3否0/0.兆59(R谣-Y)t迫-0.1瞒1/0.掀59(B屑-Y)t凑]+Yt设显像偷管电光情转换特述性是线讨性的Yd=0.专30R受d+0煤.59展Gd+椅0.1旗1Bd=0.济30[幼(R-揉Y)t榜+Yt歼]+0巷.59蹲{[-包0.3盟0/0灵.59刮(R-懂Y)t舅-0.1季1/0凉.59雾(B-怪Y)t状]+Y困t}+耻0.1耐1[(心B-Y让)t+池Yt]篮=Yt恒定亮度茅原理及其抢实现：恒定亮度便原理:薪重现图扭象的亮度府只和亮度妖信号有关繁。处理传扭输编码矩放阵解码矩革阵显像管RGBYR-YB-YRdGdBd高频混速合原理材及其的乌实现：高频混室合原理毯：接收刃端所恢善复的3河个基色楼信号只鄙含较低的频率汤分量，践其高频毫分量用释同一亮窄度的高笔频部分斜来补充顽。低通低通6M6M6M低通6M6M6MR-YB-Y1.3M1.3奏M传输处理传块输R-YB-YY6M1.3第M1.3奔MRd=(贪R-Y)0-1娇.3+Y0-1私.3+Y1.3残-6=汤R0-1.裹3+Y1.3-卵6Bd=迷(B-浮Y)0-1凝.3+Y0-1鬼.3+Y1.元3-6=变B0-1.泥3+Y1.3爬-6Gd=置(G-岁Y)0-1察.3+Y0-1捏.3+Y1.亡3-6=博G0-1.汁3+Y1.3矛-66M不同彩邮色时亮泰度信号横和色差带信号举笼例：1.白酒色扎R泡=B=灵G=EY=0.浴30R+块0.59迈G+0.木11B=纹0.30史E+0.未59E+借0.11搬E=ER-Y孕=E-善E=0骡B企-Y=顾E-E觉=02.灰色册R攻=B=G弯=0.5张EY=0.当30R+女0.59化G+0.河11B=席0.30斩*0.5粒E+0.山59*0江.5E+艳0.11浅*0.5宇E=0.舒5ER-Y=涨0.5E肠-0.5匪E=0调B-Y=盲0.5E和-0.5燃E=0结论:1.黑质白图像耻,图像及越亮,巴Y电平洋越高,R-Y=鱼B-亚Y=01.饱哭和品红钓色游R冰=B=墓E写G马=0Y=0.巴30R+下0.59贱G+0.拢11B=序0.30苦E+0.敌11E=失0.41蹈ER-Y=隔E-0.辛41E=苦0.59鸽E匪B在-Y=E垃-041层E=0.趁59E2.搬未后饱和品出红色季R=亡B=E搞G=辫0.2俊EY=0.捉30R+走0.59嫁G+0.恼11B=秃0.30电E+0.传11E+环0.59面*0.2性E=0.铲53ER-Y=壶E-0.套53E=虫0.47绕E嚷B-Y=棚E-0.胀53E=少0.47减E3.邻饱和黄态色茎R中=G=季E衬B挣=0Y=0艺.30库R+0病.59纪G+0葛.11揭B=0招.30钱E+0辨.59应E=0笋.89检ER-Y=露E-0.尾89E=痒0.11国E免B匹-Y=0寄-0.8欧9E=-划0.89锁E结论:2.彩赢色图像闭,色调脱相同，柜饱和度吗越低,葬Y电平体越高,R-信YB域-Y电平茧越低；3.饱崇和度相丸同，色糊调不同眉Y行,R-诱Y姜B-Y市电平都任不同。R0G0B0RGBYR-YB-YYR-YB-YRdGdBdYd=0贵.30(怀Rd)2+0.5香9(Gd撕)2+0.1驼1(Bd张)2=0.唱30[(R-Y辉)+Y]2+0.斑59[(G-处Y)+屿Y]2+0.1踪蝶1[(B-改Y)街+Y]2=Y2+0.3布0(R环-Y)2+0.5差9(G-皱Y)2+0.1封1(B-菌Y)2=Y2+Ys(2)编码矩阵解码矩唯阵显像管Rd=卖(R-离Y)+跌Y牢B撤d=(吃B-Y湾)+Y猜Gd提=(G棍-Y)对+Y转换特删性的非眉线性对椒实现恒消定亮度趋原理的触影响R0G0B0RGBYR-YB-YYR-YB-YRdGdBd编码矩炕阵解码矩屠阵显像管转换特性蛮的非线性蒜对实现恒芦定亮度原取理的影响恒定亮度冬指数:黑白图笼像：彩色图像：Y0为原景欲物的亮馒度。值Y为实皇际传送扒的亮度阁信号。为由传送的亮渐度信号所宾重现的图恒像亮度。恒定亮遭度指数荒：Y0为原景奸物的亮载度。穗Y为实芳际传送鬼的亮度丑信号。为由传送的亮局度信号所怕重现的图扑像亮度。黑白电视污机：恒定慎亮度指数得为显示伤亮度相对肢正确亮度习的百分比盈。彩色电灿视机：级恒定亮楼度指数兼为显毒示亮度碰中由亮慢度信号有所提供作的百分择比。黑白图蔽像：彩色图咳像：标准彩条满信号标准彩符条白翁黄公青驳绿慨品被红关蓝蓄黑具有代叫表性，翁典型性用于理论蜂分析，測野