第1章 彩色电视基础知识
1.1 色度学基础知识
1.1.1 光与色的特性
光是一种客观存在的物质，光也是一种电磁波。电磁波的频谱范围很广，包括无线电波、红外线、可见光线、紫外线、X射线、宇宙射线等，如图1-1所示。
从图 1-1 中可以看出，可见光位于红外线与紫外线之间，波长在 380～780 nm（1 nm=10^-9m）之间，不同波长的光波呈现出不同的颜色，波长由长到短分别引起人眼红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种色感。
太阳光呈现为白色，它包含有380～780mm范围内的所有光谱分量。让一束太阳光射到一个分光三棱镜上，经折射后分解成红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种的光束，如图1-2所示。可见太阳光是一种复合光。通常我们把单一波长的彩色光称为单色光，在日光中所含有的一系列单色称为谱色。
1.1.2 彩色三要素
任何一种彩色光均可以用亮度、色调、色饱和度来描述，这三个基本参量称为彩色三要素。
亮度（Y）是指彩色光作用于人眼所引起的明暗程度感觉，它与被观察物体的发光（或反射光）强度有关。当光波的能量增强时，亮度就增加;反之，当光波的能量降低时，亮度就降低。当能量相同、波长不同的光作用于人眼时，所引起的亮度感觉也不一样，即亮度还与光的波长有关。
色调是指光的颜色种类。例如，红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等表示各种不同的色调色调是彩色的基本特性，它由光的波长来决定。
色饱和度是指颜色的深浅程度，即颜色的浓度。对于同一色调的彩色光，其饱和度越高，它的颜色就越深;饱和度越低，它的颜色就越浅。色饱和度由掺入白光的多少来决定，掺入的白光越少，色饱和度越高;不掺入白光，色饱和度为100%;白光的饱和度为零。
通常把色调和色饱和度合称为色度（F）。色度既说明采色光颜色的类别，又说明了颜鱼的深浅程度。在彩色电视系统中，实质上是传输图像像素的亮度和色度信息。
1.1.3 三基色原理
1.三基色原理
根据人眼的视觉特性，在传送与重现彩色时，只要求重现原景物的彩色感，不要求恢复原来的全部光谱成分。那么怎样以最简单的方法来获得景物的彩色感觉呢?实验证明可以选择二种单色光，将它们按不同的比例进行混合。以弓起不同的采色感觉。即利用混色的方法来达到重现彩色的目的。我们把这三种光称为三基色，彩色电视中使用红（R）、绿（G）、蓝（B）作为三基色。人们通过光的分解、光的合成实验，发现了三基色原理，这个原理包括以下几方面的含意∶
（1）自然界中绝大多数彩色都可以分解为一定强度比的三基色;反之，用三基色按一定比例混合可以得到自然界中绝大多数彩色。
（2）三基色必须是相互独立的彩色，即其中任意一种基色都不能由其他彩色混合产生。
（3）三基色之间的混合比例，决定了混合色的色调和饱和度。
（4）混合色的亮度等于三基色亮度之和。
三基色原理为彩色电视技术奠定了极为重要的理论基础，极大地简化了用电
信号来传送彩色的技术问题。它把自然界五彩缤纷、瞬息万变的绚丽彩色图像简化为只需传送三基色信号，就可以实现彩色图像的重现。
2.混色法
彩色电视机重现景物的彩色，通常是靠显像管荧光屏上的三种荧光粉在电子束轰击下发出各自的基色光（红、绿、蓝三种基色光），并混合成彩色图像。
利用三基色按不同比例来获得彩色的方法叫混色法。混色法有相加混色法和相减混色法。彩色电视中使用的混色法是相加混色法，而绘画中使用的混色法是相减混色法。
彩色电视中使用的相加混色规律可用图1-3表示。由图可见，以等量的红、绿、蓝三基色光进行相加混色效果如下∶
在相加混色中，由两种等量的基色相混合而产生的第三种颜色称为补色，因此黄，青与紫色均为补色。
通过时间混色法或空间混色法，可以得到相加混色效果。
3.彩色三角形
彩色三角形是这样一种图形，它能把选定的三基色与它们混合后所得到的各种彩色之间的关系简单而又方便地描绘出来。它给出三基色相混合时所获得的彩色的大致范围，给出了该彩色的实际视觉印象。图1-4 表示一个以三基色为顶角的等边三角形，RG 边表示的是由红色和绿色混合构成的彩色。黄色位于RG边的中点，橙色在这点往红色的一侧，而黄绿色在它的另一侧。同样，紫色落在红色和蓝色之间的中点，青色位于蓝色和绿色之间的中点。以三角形的边为界，其内部所有色调的产生必须由三个基色共同参加混色。
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发表于 2022-5-26 17:07
