《视频技术基础》第一章

第一章视觉特性与计色制电视是提供给人眼的视觉感观的，在讨论电视信号之前对光、色彩、人眼的视觉特性等进行讨论。整理ppt1.1光学根底

1.1.1可见光谱:光是一种电磁波

电磁辐射的波长范围很宽，按波长从长到短的顺序排列，依次是无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线和宇宙射线等。

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波长在380～780nm范围内的电磁波能够使人眼产生颜色感觉，称为可见光。

单色光：单一波长的光，具有一种确定的颜色。波长700nm的光为红光；波长546nm的光为绿光；波长436nm的光为蓝光；

复合光：两种以上波长的光混合成的混合色光。太阳光包含全部可见光谱，给人以白色感觉。

整理ppt4×10－75×10－76×10－77×10－7整理ppt1.1.2光源1.物体的颜色物体分为发光体和不发光体。发光体的颜色由它本身发出的光谱〔波长〕所确定，如白炽灯发黄光和荧光灯发白光，各自有其特定的光谱色。不发光体的颜色与照射光的光谱和不发光体对照射光的反射、透射特性有关。整理ppt2.光源

辐射功率波谱或称光谱分布——相对辐射功率随不同波长的分布，如图所示太阳的辐射功率谱。图1－1太阳的辐射功率波谱整理ppt绝对黑体与色温绝对黑体——全辐射体，是指不反射，不透射，完全吸收入射辐射的物体。光源的色温——光源的可见光谱与某温度的绝对黑体辐射的可见光谱相同时，绝对黑体的温度称为该光源的色温，单位以绝对温度开氏度〔K〕表示。色温与光源的实际温度无关。整理ppt3.标准光源在电视节目摄制时，比较讲究色温，它关系到色彩的复原性。A光源色温为2854K的白光，光谱偏红，相当于充气钨丝灯所产生的光。(4)D65光源色温为6504K的白光，相当于白天的平均光照〔荧光灯〕，它是PAL制彩色电视的白光标准光源。整理ppt1.1.3人眼的光学特性与视觉光谱光效率曲线人眼的构造视神经整理ppt视觉光谱光效率V〔λ〕曲线(视觉灵敏度)

人眼对光的敏感程度即亮度感觉，不仅与光的辐射功率有关，而且与光的波长λ有关。

人眼最敏感的光波长为555nm，颜色是草绿色，人眼看起来省力，不易疲劳。整理ppt1.1.4光度学中的根本参量1.发光强度是光源在给定方向上的辐射强度。用符号Iv表示。其单位名称为cd.坎德拉。2．光通量光通量是按人眼光感觉来度量光的辐射功率。用符号φ表示。其单位名称为流明(lm)。

40W的钨丝灯泡输出的光通量为468lm40W的日光灯可以输出2100lm的光通量整理ppt国际通用的光通量的单位是流明。1瓦辐射功率的555毫微米波长的单色光〔绿〕所产生的光通量为683流明。那么，1光瓦＝683流明1流明＝光瓦整理ppt3.照度Ev光照度Ev——表示被照明的物体外表单位面积上所接收光通量。单位勒(克斯),符号为lx。1勒(克斯)等于1流明的光通量均匀分布在1平方米面积上的光照度。1lm/m2=1lx

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亮度是指发光面在指定方向的发光强度与发光面在垂直于所取方向的平面上的投影之比。

4.亮度Lv

AO假设Iv＝1cd，dS=1m2，那么亮度的单位是1cd/m2〔1尼特〕。整理ppt实验说明，人眼觉察亮度变化的能力是有限的，而且对不同亮度L能觉察的最小亮度变化也不同。△Lm是人眼刚好能区分中央小块和背景时二者的亮度差异，称为可见度阈值，或亮度区分阈值。L1.2人眼视觉的根本特性

1.2.1人眼的亮度感觉特性

人眼觉察亮度变化的能力与亮度感觉整理ppt

人眼的亮度感觉差异决定于相对亮度变化，亮度感觉S与亮度L的对数成线性关系，即亮度增加到10倍，亮度感觉才增加1倍。这一规律称为韦勃－费赫涅尔定律〔Weber-FechnerLaw〕。整理ppt

最大亮度Lmax与最小亮度Lmin之比

人眼的明暗感觉是相对的，并不由绝对亮度来决定。重现的图像亮度无需与景物的实际亮度相等，只需保持二者的比照度C不变，在屏幕前人眼就可以获得与景物相同的主观亮度感觉。比照度C整理ppt1.2.2人眼的分辨率

人眼的分辨力——人眼对景物细节的分辨能力。眼睛分辨景色细节的能力有一个极限值，我们将这种分辨细节的能力称为人眼的分辨力。人眼进行分辨力测试的方法

整理ppt分辨力〔视觉锐度〕等于1/它的量纲是1/分。人眼在日间视觉下，视敏角大约为～左右。。整理ppt1.2.3视觉的时间响应特性1.视觉暂留与闪烁实验证明，当一定强度的光突然作用于人眼时，不能在瞬间形成稳定的主观亮度感觉，而有一个短暂的过渡过程。整理ppt视觉暂留如果作用于人眼的光突然消失后，那么主观亮度感觉并不立即消失，而是按近似指数规律下降。人眼的主观亮度感觉总是在时间上滞后于实际亮度的改变，这一特性称为视觉惰性或视觉暂留。实际亮度亮度感觉L0mLmt整理ppt人眼在周期性光脉冲的刺激下，当频率选择不当〔偏低〕时，人眼会产生一明一暗的感觉——闪烁。临界闪烁频率——不产生闪烁的最低重复频率。fc≈45.8Hz。整理ppt1.3彩色视觉与三基色原理

1.3.1彩色视觉1〕同谱异色:同一彩色刺激，或者同一光辐射，会引起不同的彩色感觉；2〕异谱同色:不同彩色刺激，或者不同光辐射，会引起相同的彩色感觉；电视和彩色电视中就是根据或利用了人眼的这些视觉特性而设计的。整理ppt1.3.2描述彩色的三个根本参量描述彩色视觉采用三个根本参量——亮度、色调、色饱和度——彩色的三种特性。亮度——光作用于人眼所产生的明暗程度的感觉〔与光通量有关〕。彩色光辐射的功率越大，亮度越高。不发光物体的亮度取决于它反射光功率的大小。假设照射物体的光强度不变，物体的反射性能越好，物体越明亮，反之越暗。整理ppt

色调——颜色的类别

发光物体的色调由光的波长决定，不同波长的光呈现不同的色调；不发光物体的色调由照明光源和该物体的吸收、反射或透射特性共同决定。

整理ppt色饱和度——彩色的深浅程度饱和度与彩色光中的白光比例有关，白光比例越大，饱和度越低；白光比例越少，饱和度越高。

完全不含白光的彩色饱和度最高称为纯色或饱和色。谱色光就是纯色光，其饱和度为100%。

色饱和度和色调合称为色度，它表示彩色的种类和彩色的深浅程度。

整理ppt人眼有三种感色细胞：红敏细胞，绿敏细胞，兰敏细胞。某种彩色光作用于人眼时，三种感色细胞吸收不同的光通量：ΦR,ΦG,ΦB人眼对该彩色光的感觉为：

亮度感觉由总的光通量ΦR

＋ΦG

＋ΦB决定；

色度感觉由三者比例决定。

整理ppt1.3.3人眼的彩色分辨力

1.人眼对彩色细节的分辨力

人眼对彩色细节的分辨能力较差，对黑白细节的分辨力较强。人眼对不同色调细节的分辨力也不相同。即在同样的照度条件下，能分清绿色细节时，对红、兰细节就往往分不清

。

整理ppt思考题：1、视频技术有哪些主要应用方式？2、在红光照射下，白纸、红纸、绿纸各呈什么颜色？带上绿色眼镜呢？3、电视画面换幅频率过低或过高会造成什么影响？整理ppt1.3.4三基色原理与相加混色1.三基色原理自然界中，绝大多数的彩色都可以由三种基色按不同的比例相加混合得到。三种基色彼此独立，其中一种基色不能用其它两种基色混合得到。

整理ppt2.相加混色：在彩色电视中，选用了红、绿、蓝作为三基色，分别用R、G、B来表示。混合色的色调和饱和度由三基色的混合比例决定，混合色的亮度等于三种基色亮度之和。三基色原理是彩色电视技术的根底，摄像机把图像分解成三基色信号，电视机又用三基色信号复原出原图像的色彩。三基色光相混合得到的彩色光的亮度等于三种基色亮度之和，这种混合称为相加混色。整理ppt红黄白绿品青蓝相加混色

混色规律：红＋绿＝黄红＋兰＝紫绿＋兰＝青

红＋绿＋兰＝白整理ppt当两种颜色混合得到白色时，这两种颜色称为互补色。红与青互为补色，绿与紫互为补色，蓝与黄互为补色。

红色+青色=白色

绿色+紫色=白色

蓝色+黄色=白色整理ppt3.混色方法1．时间混色法：三种基色交替出现；2．空间混色法：三种基色同时出现；3．生理混色法：两只眼睛分别观看不同色彩；4．全反射法：三种基色同时投射在一块反射面上；整理ppt1.4RGB计色制与色度图所谓计色制，就是如何用基色来描述〔表示〕彩色。解析表示——配色方程图解表示——色度图整理ppt1.配色实验：选定三种基色：波长700nm——红光波长546.1nm——绿光波长435.8nm——蓝光1.4.1

配色实验与配色方程整理ppt光量调节三基色光源RGB待配彩色视场¡配色实验原理图

采用实验的方法进行测定，配标准白光，三基色光的光通量比例为整理ppt2.配色方程：

1个红基色单位：1[R]—光通量为1lm的红光1个绿基色单位：1[G]—光通量为4.5907lm

的绿光1个蓝基色单位：1[B]—光通量为0.0601lm

的蓝光整理ppt对于标准白光可表示为，对于任意颜色的配色结果为：〔配色方程〕R、G、B为三色系数，三者之比决定F的色度〔颜色〕。三色单位——[R]、[G]、[B]