光电转换与电子扫描演示文稿

光电转换与电子扫描演示文稿当前第1页\共有25页\编于星期四\19点优选光电转换与电子扫描当前第2页\共有25页\编于星期四\19点1.1图像的分解与重现案例：

现象：我们仔细观察图像，发现图像是由许多小点(像素)组成。

原因：在发送端，把图像样分解成小点（像素）并按顺序传输，在接收端再把小点按相同顺序还原。

任务：本节主要介绍图像的分解与重现过程与原理。当前第3页\共有25页\编于星期四\19点1、图像的分解

（1）像素：组成图像明暗相间的光点，是构成图像的基本单元。

（2）像素与清晰度的关系：单位面积内，像素点越多，图像越清晰。一幅图像约44万个像素。2、图像的重现（1）帧处理：把构成一幅图像的所有像素传送一遍。

（2）活动图像的传送

①视觉惰性：当某一强度的光突然照射到人眼时，要经过一个短暂的时间后才会形成稳定的亮度感觉。当光突然消失时，亮度感觉并不立即消失，而有瞬间保留。当前第4页\共有25页\编于星期四\19点

人眼的视觉暂留时间约为0.1s②临界闪烁频率：不会引起人眼闪烁感的最低重复频率。

f0=45.8Hz电影中：24帧/S，每秒再遮挡24次，传送频率为48Hz。

电视中：25帧/S，采用隔行扫描，传送频率为50Hz。③顺序传送：

一幅图像的像素按照一定的顺序传送出去，在接收端再按相同的顺序把电信号转换成相应亮度的像素，只要在0.1S内完成一幅图像像素的光电转换，则人眼感觉到的是一幅完整的图像。当前第5页\共有25页\编于星期四\19点顺序传送示意图：同步【点击观看】

当前第6页\共有25页\编于星期四\19点VcRLEVs视频信号3、图像的光电转换景物镜头光电靶电子束电子枪玻璃真空管偏转线圈（1）摄像管：将景物反射的光转换成电信号输出。

①结构：如下图。当前第7页\共有25页\编于星期四\19点②主要部件的作用：电子枪：发射电子束，使其轰击光电靶。

偏转线圈：产生水平和垂直偏转磁场，以保证电子束扫遍整个光电靶。

光电靶：其上有许多靶单元，每个靶单元受光照的强弱其阻值会发生变化。③等效原理：

当电子束接触到靶面某单元时，就使阴极、信号板（靶）、负载、电源构成一个回路，如下图所示：当前第8页\共有25页\编于星期四\19点i束R靶电子枪RLVcVs图像信号亮暗toVS电视扫描等效原理图：光越强R靶越小i束越大uRL越大Vs越小结论：是负极性视频信号，即光线的强弱与视频信号的电平高低成反比，我国采用负极性视频信号。【点击观看】

当前第9页\共有25页\编于星期四\19点（2）显像管：管脚电子枪偏转线圈屏面玻璃荧光粉铝镆

把接收机还原之后的视频信号转换成光信号，以再现图像。

①结构：如下图所示当前第10页\共有25页\编于星期四\19点②工作过程：VS变化Ugk变化i束变化屏幕亮暗变化还原图像电子枪发射电子束轰击荧光粉发光；电子束受偏转磁场作用扫描荧光屏形成满屏光栅；视频信号加到电子枪的阴极k和栅极g之间，发生如下变化：演示当前第11页\共有25页\编于星期四\19点1.2电子扫描案例：现象：CRT电视中，屏幕有时会出现垂直一条亮线和水平一条亮线的现象。原因:屏幕出现重直或水平亮线，主要是由于电子束没有作水平或垂直扫描引起。任务：什么是电子扫描？电子怎样进行扫描？本节内容将解决这些问题。当前第12页\共有25页\编于星期四\19点1、逐行扫描

（1）概念：电子束在荧光屏上一行接一行地扫完整个画面，这种扫描方式称为逐行扫描，如图所示：

A1

2

34

5

.

.

.

.

nB当前第13页\共有25页\编于星期四\19点行扫描：水平方向的扫描

从左到右（行正程：显示图像）

从右到左（行逆程：要消隐）场扫描：垂直方向的扫描

从A到B（场正程：显示图像）

从B到A（场逆程：要消隐）（2）扫描过程

（3）逐行扫描缺点：

按标准25Hz/s传送图像，图像有闪烁感。如果每秒传送50帧，又会使电视信号所占频带太宽。

当前第14页\共有25页\编于星期四\19点2、隔行扫描原理奇数场偶数场（1）隔行扫描的原理

把一幅图像分解成两场，即由奇数行（1、3、5……）构成的奇数场，由偶数行（2、4、6…..）构成的偶数场，扫描时先扫奇数场，全部奇数行扫完后，再扫偶数场，然后把偶数场相嵌在奇数场中，完成一幅图像的扫描。【点击观看】

当前第15页\共有25页\编于星期四\19点

隔行扫描重现图像示意图（a）奇数场（b）偶数场（c）合成图像当前第16页\共有25页\编于星期四\19点（2）隔行扫描的实现条件：一幅图像的总行数z为奇数行。（3）扫描行数确定：依据人眼分辨能力确定。

我国为625行(PAL)，美国、日本为525行(NTSC)。3、电子扫描参数（PAL制）（1）行扫描参数：

行频fH

：15625Hz(625×25)行周期TH：64μs

行正程时间THS：52μs行逆程时间THR：12μs（2）场扫描参数：

场频fV

：50Hz（帧频25Hz）场周期TV：20ms

场正程时间TVS：18.4ms场逆程时间TVR：1.6ms当前第17页\共有25页\编于星期四\19点（3）行数：

每帧扫描行数625行，除去一帧扫描中消隐的50行，每帧显示行数Z：575行

每场扫描行数：312.5行每场显示行数：287.5行（4）一幅图像的像素数：X57534总像素=575×(575×4/3)≈44万（5）图像信号的最高频率：

(575×4/3)/2=766/2=383(一行内信号变化次数）当前第18页\共有25页\编于星期四\19点625×25×383=6M(1s内的信号变化次数）

PAL制中电视图像带宽为6MHz，范围为0-6MHz。4、电子偏转原理（1）概念：利用电子束在电场或磁场中受力的作用而改变运动方向的效应，称为静电偏转或磁偏转。（2）目的：是保证电子扫描重现光栅的重要措施。（3）偏转线圈：（以黑白电视为例）当前第19页\共有25页\编于星期四\19点

行偏转线圈：呈喇叭形，分上下两个绕组。行偏转线圈场偏转线圈接

线

柱磁环中心位置调节器

场偏转线圈：呈环形，分上下两个绕组。磁环：提高场偏转线圈的磁感应强度。中心位置调节器：调整光栅的中心位置。*行偏转线圈的直流阻值约为几欧，场偏转线圈的直流阻值约为十几欧。当前第20页\共有25页\编于星期四\19点彩电偏转线圈实物图当前第21页\共有25页\编于星期四\19点（4）偏转原理t0t1t2t3t4t5it3t2t4t1(t5)中点安培定则：判定磁场方向

左手定则：判定电子运动方向行锯齿波电流电子偏转方向电子束流方向

与电流方向相反电子枪B①行偏转原理当前第22页\共有25页\编于星期四\19点②场偏转原理：在场偏转线圈中通入50Hz锯齿波电流。t0t1t2t3t4t5it3t2t4t1

(t5)中点只有同时加入行、场电流，电子束同时作水平和垂直运动，才会形成光栅注意：若只有行电流，则屏幕呈水平亮线。

注意：只有场电流，屏幕呈垂直一条亮线当前第23页\共有25页\编于星期四\19点（5）光栅的几何失真

桶形失真枕形失真平行四边形失真①磁场不均匀造成的失真：

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