广告传媒电视机原理与维修教案Word格式文档下载.docx

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（2）B光源

它接近于中午直射的阳光，相关色温为4800K，可以用特制的滤色镜从A光源获得。

（3）C光源

它相当于白天的自然光，相关色温为6800K，也可以用特制的滤色镜从A光源获得。

由图中的曲线C可以看出，其波谱能量在400～500nm处较大，所含蓝光成分多。

（4）D65光源

它相当于白天的平均照明光，相关色温为6500K，被作为彩色电视中的标准白光，可以由彩色显像管荧光屏上的三种荧光粉发出的光适当配合而获得，相应光谱分布如图中的虚线D6500所示，它与C光源很接近。

（5）E光源

它是一种假想的等能白光（），光谱分布为一条直线，即所有波长的光都具有相等辐射功率时所形成的白光，这实际上是不可能的。

采用它纯粹是为了进行理论研究和简化色度学的计算。

第二节色度学的基本知识

一、彩色三要素

1．亮度

是光作用于人眼时引起的明亮程度的感觉。

对于发光物体来说，它所含的能量大则显得亮，反之则暗。

2．色调

是指光的颜色。

红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等不同颜色分别表示不同的色调，是彩色的重要属性。

3．色饱和度

色饱和度又称色浓度，是指彩色所呈现的深浅程度。

色饱和度越高，颜色越深，反之则越浅。

色调和色饱和度又合称为色度。

它既反应了颜色的类别，又反应了颜色的深浅程度。

二、景物的彩色

景物呈现什么彩色取决于两个条件：

1．景物表面的光学属性，即它对不同波长的光吸收、反射或透射的特性；

2．光源的光谱成分。

色对光并不具有单一的对应性，几乎自然界中所有的彩色都能由红、绿、蓝三种波长的单色光以适当的比例混合配出。

三、三基色原理

选择三种基色，将它们按不同比例进行组合，以引起各种不同的彩色感觉。

1．三种基色必须是相互独立的，即任一基色不能由另两种基色混合而成。

电视技术中确定以红、绿、蓝为三基色，分别用R、G、B表示，按国际上统一规定：

R——红光，波长为700nm[R为Red（红）的缩写]

G——绿光，波长为546.1nm[G为Green（绿）的缩写]

B——蓝光，波长为435.8nm[B为Blue（蓝）的缩写]

2．自然界的所有彩色几乎都可以用三种基色按一定比例混合而成；

反之，任何彩色也可分解为比例不同的三种基色。

这可以用空间混色实验证明：

我们将红、绿、蓝三种色光同时投射到一个白色屏幕上时，通过调节三种色光的比例，可以混合出千变万化的各种颜色，典型的是如图所示的相加混色效果，即：

红+绿=黄

红+蓝=紫

绿+蓝=青

红+绿+蓝=白

3．混合色的亮度等于参与混色的基色的亮度的总和。

4．用三基色混合成的彩色，其色调和色饱和度皆由三基色的比例决定。

相加混合法：

将三种基色光按不同比例投射到显像管的荧光屏上，不同比例的三种基色光相加而获得千变万化的彩色图像。

四、显像三基色与亮度方程

1．显像三基色

显像三基色：

彩色显像管荧光屏上的三种荧光粉在电子束轰击下分别发出红、绿、蓝三种基色光。

不同荧光物质所呈现的亮度和色度各不相同，我们可以通过配色实验得出任一彩色光所需的红（R）、绿（G）、蓝（B）三基色的量值，从定性的角度得到各种颜色的混色规律，得到亮度方程。

2．亮度方程

我们可以通过配色实验得到白光，并可确定红、绿、蓝三种基色光的混合比例。

白光的强度不同就会产生不同的亮度感觉，如果用Y表示亮度信号，则Y也可用配色方程写出：

Y=R[R]+G[G]+B[B]

不同的彩色电视制式（具体含义后面讨论）的显像三基色是有差异的，所用的标准光也不一样。

现以NTSC制为例确定显像三基色配出白光的数量关系式：

Y=0.299[Re]+0.59[Ge]+0.114[Be]

式中的[Re]、[Ge]、[Be]分别为显像三基色单位、为方便起见可直接写作R、G、B。

故上式可近似地写作

Y=0.30R+0.59G+0.11B

这是彩色电视技术中一个非常重要的公式。

我国采用的是PAL制、它的显像三基色和标准白光与前者略有不同、因而亮度方程也有差异，如下式所示

Y=0.222R十0.707G十0.071B

练习法

由于PAL是在NTSC制的基础上改进而来，而且实践证明沿用NTSC制的亮度方程进行设计，重现图像的亮度误差并不大，基本上可以满足人眼视觉对亮度的要求。

练习：

1-1、1-3、1-4、1-6

小结：

在本次课中对可见光的光谱、彩色三要素和亮度方程等光学知识进行了初步学习，并运用这些知识解答了相关的问题。

作业：

1-2、1-5

板书：

人们眼睛可看到的那一小部分叫做光、准确的叫可见光。

有A、B、C、D65、E，共五种白光源。

第二节 色度学的基本知识

亮度、色调、色饱和度

景物是在特定光源照射下反射一定的可见光谱成分作用于人眼而引起的视觉效果。

【课题】

第二章 电视信号的形成和传输

第一节 图像分解与光电转换

1．知识目标：

了解电视信号形成和传播的基本过程；

理解像素、图像的分解与光电转换、模拟信号和数字信号等概念。

能运用所学知识求解答相关问题，为以后学习视频信号等知识奠定基础，培养学生的形象思维能力。

培养学生的学习兴趣和良好的职业道德。

【教学重点】图像的分解与光电转换、模拟信号和数字信号

【教学难点】对光电转换过程的理解。

〖导入〗（1分钟）

电视技术就是根据人眼视觉的特性，以一定的信号形式来传输活动景象的技术。

在传统的电视系统中采用模拟信号的形式来传输图像信息和伴音信息，构成了一套完整的模拟电视系统；

近期开始采用数字信号的形式来传输图像信息和伴音信息，将逐步形成一套完整的数字电视系统，从而取代传统的模拟电视系统。

无论是模拟电视系统还是数字电视系统，对活动景象的信息处理都离不开图像的分解与光电转换。

〖新课〗

首先来了解活动景象的信息传输过程。

如图所示，直观展示了活动景象信息传输的三个重要环节：

电视信号的形成、电视信号的传播、电视信号的终端显示。

一、图像的分解与像素

像素：

电视系统分解和综合图像的最小单元。

顺序逐行扫描传输电视图像产生“中”字的过程及相应信号如图所示。

（a）需要分解后的图像　（b）投映至摄像管上的图像

（c）第1、2行的电压波形　（d）第3行的电压波形

（e）第4、5行的波形　（f）第6行的波形　（g）第7、8、9行的波形

二、光电转换和顺序扫描

1．光电转换：

用摄像管把图像的光信号转变成相应的电信号。

电视方式传送图像采用的是将一幅图像分解成若干个像素按一定顺序逐点转换成电信号传送的。

2．扫描：

电视系统中通过电子束有规律的运动，实现电视图像的分解与还原，称电子束有规律的运动为扫描。

3．图像信号：

利用电子束的扫描进行光电转换，得到反映像素明暗变化的电压信号。

三、模拟信号

高电平表示图像暗的部分，低电平表示的是图像亮的部分。

如果图像的明暗变化不仅仅是黑白两种，而是由白逐渐过渡到灰、深灰、黑等各种层次，则电压的变化也就会由低逐渐升高，再逐渐降低而出现各种幅度变化，而且是连续的。

我们把这种用电压波形模拟图像亮度信息变化的信号称为“模拟信号”。

四、数字信号

1．数字信号

如果传输过程中不是用这种连续的电压变化，而是用“0”和“1”以及由它们所组成的数字串来传送信息，则称为“数字信号”。

数字信号这种方式同样可以用来传输图像中各点像素的亮度信息和空间位置。

2．数字信号可用反映高低电平变化的一组二进制代码表示

现仍以最简单的“中”字为例对这种传输方式作非常粗略的介绍。

如果用“1”表示高电平，用“0”表示低电平。

则图（c）中第1行的电压变化可转化为000001100000；

第2行的电压变化同样可转化为000001100000；

第3行的电压变化可转化为001111111100；

第4行的电压变化可转化为001101101100；

第5行……。

这样可得到由“0”和“1”组成的图像：

第1行为000001100000；

第2行为000001100000；

第3行为001111111100；

第4行为001101101100；

第5行为001101101100；

第6行为001111111100；

第7行为000001100000；

第8行为000001100000；

第9行为000001100000。

如果将这些由“0”和“1”构成的信号通过信道传送到接收端，又将“1”还原成高电平，将“0”还原成低电平，并以此为准控制显像管，似然可以在荧光屏上得到这个“中”字。

2-1、2-2。

在本次课中分析了电视信号形成和传播的基本过程；

着重研究了像素、图像的分解与光电转换、模拟信号和数字信号等概念。

希望同学们认真完成课后作业，将学过的知识灵活加以运用。

2-3

第一节图像分解与光电转换

1．像素

2．像素的特征

二、光电转换与顺序扫描

1．光电转换

2．扫描

3．图像信号

2．数字信号可用一组二进制代码表示

第二节电子扫描与图像清晰度

理解逐行扫描、帧频、帧周期、行频、行周期、隔行扫描、场频、场周期、图像分辨率和清晰度概念；

了解电视图像幅型比与扫描格式。

能运用所学知识求解答相关问题，为以后学习视频信号等知识奠定基础，培养学生的形象和逻辑思维能力。

培养学生的学习兴趣和创新意识。

【教学重点】

逐行扫描、帧频、帧周期、行频、行周期；

图像分辨率和清晰度。

【教学难点】

对帧频、帧周期、行频、行周期的理解。

【教学方法】

复习法、读书指导法、分析法、演示法、练习法。

【课时安排】

2课时（90分钟）。

〖导入〗（3分钟）

师生互动：

让学生回答下列问答题

1．像素？

2．图像信号？

3．模拟信号？

一、电子扫描的扫描方式

1．逐行扫描

电子束水平方向的运动称为行扫描，电子束垂直方向的运动称为场扫描。

电子束有规律的沿画面自左至右、自上而下一行行移动称为逐行扫描。

电子束逐行扫描如图所示。

每帧行数625；

每场行数为625/2＝312.5。

行频，行周期。

2．隔行扫描

理论分析和实践表明，满足人眼的连续感、不闪烁感和清晰度要求，采用逐行扫描方式时，信号带宽太宽。

实际中均采用隔行扫描方式。

隔行扫描是把一帧图像分成两场进行扫描，一场扫1、3、5、……奇数行，称奇数场；

下一场扫2、4、6、……偶数行，称偶数场。

如此反复。

隔行扫描重现图像必须保证两场光栅正确镶嵌如图所示。

我国电视制式：

帧频，帧周期。

场频；

场周期。

二、电视图像幅型比与扫描格式

1．电视图像幅型比

是指由电子扫描所形成的光栅或电视图像的宽、高比例。

传统模拟电视的幅型比为4：

3，近期开播的高清晰度电视的幅型比为16：

9。

2．扫描格式

通常用图像水平方向和垂直方向有效像素的乘积来表示。

我国目前用得比较多的几种图像格式见表。

我国目前常用的几种图像格式

分类

图像格式

（扫描格式）

电子扫描

总行数

每行含

有效像素

每帧图像含

有效行数

幅型比

（宽、高比）

等效

像数（万）

模拟标清电视

766×

575

625

766

4：

3

44

数字标请电视

720×

576

720

41.5

数字增强电视

1280×

750

1280

16：

9

92.2

数字高清电视

1920×

1080

1125

1920

207.4

三、图像分辨力与电视图像清晰度

图像分辨力与电视图像清晰度是两个关系非常密切但又完全不同的概念。

1．电视图像的清晰度

是主观感觉到的电视画面细节呈现的清晰程度，用人眼所能分辨的最大电视线数表示。

2．图像分辨力

是指电视系统本身分解像素的能力，用水平方向和垂直方向的像素点阵表示，不受主观感觉的影响。

只有当信号源的分辨力与接收终端成像器件固有分辨力完全相同，而且信号在处理和传输全过程中都不产生失真的情况下，才能在终端显示屏上显示出所有的像素。

一般情况下，我们在电视机显示屏上能够看到的电视画面清晰度会低于其系统分辨力。

模拟电视系统：

虽然规定扫描总行数为625行，但其中只有正程的575行能产生图像，表中称为每帧图像所含有效行数；

按照4:

3的幅型比，则水平方向的图像分解力应为575×

4/3=766个像素；

所以传统模拟电视系统的图像分辨力可以认为是766×

575，这也就是他的图像格式。

数字标准清晰度电视的图像格式：

720×

576，与模拟电视非常接近。

但是，我们不能将575线或576线作为标准清晰度电视机的清晰度要求，实际上是达不到的，规定其电视图像清晰度应≥450电视线。

高清晰度电视机：

电视图像清晰度≥720电视线

2-4

在本次课中着重研究了逐行扫描、帧频、帧周期、行频、行周期、隔行扫描、场频、场周期、图像分辨和清晰度等概念。

2-5

第二节 电子扫描与图像清晰度

【课题】第三节视频信号

理解视频信号、图像信号、行场消隐信号、行场同步信号的概念以及图像信号的幅度与波形的关系。

能运用所学知识求解答相关问题，为以后学习高频电视信号等知识奠定基础，培养学生的形象思维能力。

图像信号、行场消隐信号、行场同步信号。

对视频信号波形的识读、行同步与行消隐信号的异同。

1．逐行扫描？

2．行周期？

3．场周期？

4．隔行扫？

〖新课〗视频信号 第三节

视频信号又称全电视信号，黑白全电视信号包括图像信号、复合消隐信号、复合同步信号。

全电视信号波形如图所示。

一、图像信号

1．图像信号的位置

图像信号出现在行正程期间。

含有行同步、行消隐信号的视频信号波形及相互关系如图所示。

图中为行正程时间。

2．图像信号的幅度与波形

图像信号是电平高低反应图像亮暗的电信号。

特点：

具有单极性和脉冲性。

3．图像信号的频率

图像信号及对应的负极性波形如图，分析可知：

图像信号的频率范围为。

二、消隐信号

作用：

提供电子束消隐宽度、视频信号基准电平的信息。

包括行消隐脉冲和场消隐脉冲。

1．行消隐脉冲：

宽度，每行一个。

2．场消隐脉冲：

宽度25H（H指一行）即，每场一个。

三、同步信号

提供扫描频率和相位信息的信号。

包括行同步信号和场同步信号。

1．行同步信号：

提供行扫描频率和相位信息，前沿表征行逆程开始的时刻。

2．场同步信号：

提供场扫描频率和相位信息，前沿表征场逆程开始的时刻。

宽度，每场一个。

行同步、场同步信号的电平范围都是位于比黑还黑的电平范围内，即以消隐电平为基准位于与图像信号相反的电平范围，幅度为0.3V。

2-6、2-7、2-9

在本次课中着重研究了视频信号、图像信号、行场消隐信号、行场同步信号等概念。

2-8、2-10

第三节 视频信号

一、图像信号

3．图像信号的频率范围

1．行消隐信号

2．场消隐信号

1．行同步信号

2．场同步信号

第四节高频电视信号的形成及传输 

了解高频电视信号的概念、电视频道的划分及多种传输方式；

理解视频电视信号的频谱和调幅以及残留边带发送、伴音信号的调频及频谱。

能运用所学知识解答与彩电相关的问题，为以后学习彩色电视信号等专业知识形成较坚实的认知能力、形象思维和分析解决问题能力。

激发学生浓厚的学习兴趣。

视频电视信号的调幅、伴音信号的调频。

对视频电视信号的频谱、伴音信号的调频及频谱的理解。

【教学方法】

复习法

1．图像信号的频率范围？

2．行同步信号的作用？

3．场同步信号的作用？

〖新课〗

为远距离传输，需将全电视信号变换成高频电视信号，即将全电视信号调制到50~1000MHz的射频载波上，称为射频电视信号，通过天线变换成电磁波辐射。

一、视频电视信号的调制与残留边带发送

1．视频信号的调幅

振幅变换反应调制信号，可用包络检波器解调。

已调信号高频振荡相位连续，无突变点。

视频信号高频调幅波的形成及波形如图所示。

2．视频调幅波的频谱

一般调幅波的频谱和占有带宽如图所示。

3．残留边带调幅发送

为减小传输射频信号的带宽，电视信号均采用残留边带方式发送，我国每频道电视信号频谱如图所示。

二、伴音信号的调制

电视伴音信号的音频范围为20Hz~15kHz。

采用调频方式传输。

即高频载波的频率随正弦波F的振幅而变。

调频波波形如图所示。

我国电视制式规定，伴音载频比图像载频高6.5MHz，带宽为±

0.25MHz。

三、电视频道的划分及多种传输方式

1．无线电视广播

我国正规电视频道（DS1～DS68）频谱分配如图所示。

2．有线电视广播

有线电视方式即通过电缆或光缆线路采用闭路方式传输电视信号。

国家广电总局对有线电视广播系统的波段、功能做了新的规定，新的频谱分配如图所示。

有线电视传输系统的波段划分

波段

频率范围（MHz）

业务内容

R

5~65

上行业务

X

65~87

过渡带

FM

87~108

广播业务

A

110~1000

模拟电视、数字电视、数据业务

3．卫星电视广播

用于远距离传输高频电视信号。

1．高频电视信号？

2．画出视频调幅波。

3．画出音频调频波。

在本次课中着重研究了视频信号的调幅、伴音信号的调频等知识。

希望同学们在准确理解这些知识的基础上，结合课后作业，将学过的知识灵活加以运用。

2-11

第四节 高频电视信号的形成及传输

一、视频电视信号的调制与残留边带发送

1．音频信号的调频

2．音频调频波的频谱

3．高频伴音频信号

第五节 彩色电视信号

了解彩色图像的分解和三基色信号的产生、兼容性和逆兼容性；

理解亮度信号、色差信号的概念及形成过程。

能运用所学知识解答与彩电相关的问题，为以后学习彩色电视技术形成较强的认知能力、形象思维和分析解决问题能力。

培养学生的创新思维和良好的学习习惯。

亮度信号、色差信号。

对亮度信号、色差信号形成过程的理解。

1．视频电视信号采用何种调制方式？

读书指导法、分析法、演示法。

2．伴音信号采用何种调制方式？

一、彩色图像的分解和三基色电信号的产生

根据三基色原理，彩色图像的分解和三基色信