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电视原理习题

第一章1. 电磁辐射与可见光的范围电磁辐射又称电子烟雾,是由空间共同移送的电能量和磁能量所组成,而该能量是由电荷移动所产生。

举例说,正在发射讯号的射频天线所发出的移动电荷,便会产生电磁能量。

电磁“频谱”包括形形色色的电磁辐射,从极低频的电磁辐射至极高频的电磁辐射。

两者之间还有无线电波、微波、红外线、可见光和紫外光等。

电磁频谱中射频部分的一般定义,是指频率约由3千赫至300吉赫的辐射。

有些电磁辐射对人体有一定的影响。

可见光是电磁波谱中人眼可以感知的部分,可见光谱没有精确的范围;一般人的眼睛可以感知的电磁波的波长在400~760nm之间,但还有一些人能够感知到波长大约在380~780nm之间的电磁波。

2. 光源(本身发光)、景物(吸收和反射光)和主观:人眼的视觉效果的关系。

自然界的不同景物,在日光照射下,由于反射了可见光谱中的不同成分而吸收其余部分,从而引起人眼的不同彩色的感觉。

一般来讲,某一景物的彩色,是该景物在特定光源照射下所反射的一定可见光谱成分,作用于人眼而引起的视觉效果。

3. 标准白光源有几种?NTSC制和PAL制采用的标准白光源是什么?标准光源A,标准光源C,E白。

NTSC和PAL制式采用的是C白。

4. 何谓视觉光谱光效率?把任意波长光的光谱光效能与Km之比称为光谱光效率。

5. 人眼的明视觉和暗视觉的含义明视觉过程主要是有锥体细胞完成的,它既产生明暗感觉又产生彩色感觉。

当光线暗到一定程度时,就只有杆体细胞起作用,于是人眼分辨不出光谱中各种颜色,结果使整个光谱带只反映明暗程度不同的灰色带。

6. 彩色三要素是什么?色调,亮度,饱和度。

7. 眼睛的视觉范围是多少,对比度的概念是什么?在适当的平均亮度下,能分辨的最大亮度与最小亮度之比为1000:1,在平均亮度很低时,这个比值只有10:1。

对比度:C=Lmax/Lmin8. 什么是人眼的分辨力?人眼的分辨力是指人在观看景物人眼对景物细节的分辨能力。

9. 影响分辨力的主要因素是什么?(1)被观察物体在视网膜上成像的位置。

(2)照明强度。

(3)景物相对对比度。

(4)被观察物体的运动速度。

10. 人眼的视觉惰性与闪烁感觉当光消失后,视亮度也并不瞬时消失,而是按近似指数函数的规律逐渐减少。

人眼的这种特性称为视觉惰性。

如果人眼受周期性光脉冲照射,则当重复频率不够高时,会产生一明一暗的闪烁感觉。

11. 三基色原理如果适当选择3种基色,将它们按不同比例进行合成,就可以引起各种不同的彩色感觉,合成彩色的亮度由3个基色的亮度之和决定,而色度由3个基色分量的比例决定。

3个基色必须互相独立。

12. RGB计色制、RGB色度图以(R)、(G)、(B)为单位量,用配色方程进行彩色量度和计算的系统称为RGB计色制13. 分布色系数、相对色系数(表中的数值的理解)三色系数的相对值称为相对色系数.R G B(红、绿、蓝) 三种颜色的光量在某点素之颜色中所占的比例,叫三色系数.而三色系数ER、EG、EB 的总和为1. 分布色系数指,配出辐射功率为1瓦的谱色光所需要的[R],[G],[B]的数量14. XYZ计色制由于RGB色度图对有些颜色出现负坐标,即说明三基色系数中有的为负,这样就不能由相加混出所需颜色。

为此国际照明委员会(CIE)规定了另一种计色系统,即XYZ计色制。

XYZ计色制所选的三基色单位量分别为(X)、(Y)、(Z),它并不代表实际彩色,也不能通过物理三基色相混合而得到,只能由计算求得,故常称(X)、(Y)、(Z)为计算三基色。

15. 显像三基色为什么不能选择标准光谱的三基色[R]、[G]、[B]?其一是所选三基色在混色时,应获得尽可能多的彩色,即在色度图中,由显像三基色所构成的三角形尽可能大;另一方面基色的亮度应足够大。

第二章1.为什么要采用隔行扫描而不采用逐行扫描?早期生产的电视机场扫描频率只有50赫兹,如果不采用隔行扫描,会产生严重的图像闪烁,让人无法接受,采用隔行扫描两个方面产生对冲,让人感觉图像不闪烁。

2.隔行扫描的优缺点:隔行扫描的行扫描频率为逐行扫描时的一半,因而电视信号的频谱及传送该信号的信道带宽亦为逐行扫描的一半。

这样采用了隔行扫描后,在图像质量下降不多的情况下,信道利用率提高了一倍。

由于信道带宽的减小,使系统及设备的复杂性与成本也相应减少,这就是为什么世界上早期的电视制式均采用隔行扫描的原因。

但隔行扫描也会带来许多缺点,如会产生行间闪烁效应、出现并行现象及出现垂直边沿锯齿化现象等不良效应。

3.为什么隔行扫描存在着视在并行?如果被传送图像中的运动物体在垂直方向上有足够大的速度分量,并且每经过一场时间运动物体刚好向下移动一行距离,则后一场传送的细节将与前一场相同。

所以当视线随运动物体移动时,看起来像是变成了一行。

4.为什么隔行扫描存在着锯齿化现象?当图像中的运动物体沿水平方向的速度足够大时,物体垂直边沿因隔行分场传送,会发生在相邻场光栅中左右错开的“锯齿化”现象。

5.均衡脉冲的作用?为使频率提高后的行同步脉冲的平均电平不变,在脉冲间隔为H/2的情况下将脉冲的宽度减小为原来的1/2。

6.黑白全电视信号的组成图像信号,复合消隐信号,复合同步脉冲。

7.凯尔系数(有效行系数)垂直分辨率由电视制式的扫描线数决定.PAL制式表示1帧有效扫描线为625线,平均1个场有20线垂直消隐时间,因此,实际画面只出现585TVL(如图表).另外,由于CCTV采用的是逐行扫描方式,因此分辨率下降.其比例被称为凯尔系数,隔行扫描的实际分解力要乘上一个隔行扫描系数也就是凯尔系数8.恒亮度原理、高频混合原理和大面积着色原理重现图像的亮度就只由传送亮度信息的亮度信号决定。

在接收端所恢复的3个基色信号也就只包含较低的频率分量,它们的高频部分都用同一亮度信号的高频部分来补充。

从人眼对亮度细节和色调的分辨力不同出发,彩色电视系统在传送彩色景物时,可以只传送一个粗线条的彩色图像,并配以亮度细节。

9.黑白全电视信号的频谱第三章1.彩色电视信号为什么要采用(B-Y)、(R-Y)信号,而不采用R、G、B信号传输?选用色差信号的优点:(1)兼容效果好当选用Y、R-Y、B-Y三种信号时,Y仅代表被传送景物的亮度,而不含色度。

而且,当所传送的图像为黑白图片时,色差信号为零,因为任何黑白图片仅有亮度明暗的层次变化,因此它们的三基色信号总是相等的。

色差信号只表示色度不表示亮度,而且三色差信号对亮度的贡献为零。

所以,色差信号的失真不会影响亮度。

因此,黑白电视机只接收彩色电视台中的Y信号,其效果与收看黑白电视台的节目一样。

(2)能够实现恒定亮度原理所谓恒定亮度原理,是指被摄景物的亮度在传输系统是线性的前提下,均保持恒定,即与色差信号失真与否无关,只与亮度信号本身的大小有关。

(3)有利于高频混合由于传送亮度信号占有全部视频带宽0--6MHz,而传送色度信号只利用较窄的频带0--1.3MHz。

因此,电视接收机所恢复的三个基色信号就只包含较低的频率成分,反应在画面上,只表示出大面积的彩色轮廓;而图像彩色的细节,即高频成分则由亮度信号来补充。

这就是说,由亮度出显示出一幅高清晰度的黑白图像,再由色度信号在这幅黑白图像上进行大面积的低清晰度着色。

2.色同步信号的作用是什么?基本构成是什么?在彩色电视信号的传输解调过程中,为了使解调端能通过同步检波正确的解出色差信号,调制端除送出色度副载波外,还要提供能反映被解调制副载波频率和相位信息的信号,以便解调端产生符合要求的基准副载波,这一信号称为色同步信号。

色同步信号由8~12 个周期的副载波组成3.U、V信号,I、Q信号,(B-Y)、(R-Y)信号的区别是什么?U=k1(B-Y),V=k2(R-Y)。

[QI]=[cos33 sin33-sin33 cos33][Uv];4.NTSC制为什么要用I、Q,而不采用(B-Y)、(R-Y)信号?由于色差信号的理论频带为1.5MHZ,如果色度信号以双边带方式传送,则对于每帧扫描525行、视频带宽为4.2MHZ 的制式来讲,亮度,色度信号的频带重叠过宽,相互干扰将很严重。

如果色度信号以不对称边带方式传送,则正交同步检波将不能完善的解调分离作用,从而造成两个解调色差信号之间的相互串扰。

为了避免这种串扰,有必要进一步压缩色差信号的频带。

5.如图在NTSC制中为什么U信号要旋转33°?因为在NTSC制式中,边带是不对称的。

6.解释I为什么要采用残边带传输?该调制方法既比双边带调制节省频谱,又比单边带易于解调7.彩色的副载频如何选择?选择1/2行频。

8.NTSC编、解码方框图9.为什么PAL制色度信号采用u(t)和v(t)信号,而不需要采用I(t)和Q(t)信号?PAL制由于克服了NTSC制的相位敏感性,允许以不对称边带方式传送色度信号,因此步采用Q,I色差信号。

10.叙述PAL制逐行倒相补偿相位失真原理。

当矢量逆时针旋转时,彩色变化的顺序是品-红-黄-绿-青-蓝-品。

现在如果将色度信号中的v分量倒相,则各个逆时针方向旋转时,彩色变化的顺序为品-蓝-青-绿-黄-红-品。

这两种情况下的彩色相序相反。

在发送端周期性地改变彩色相序而在接收端采用措施,就可以减少传输误差带来的影响11.画出PAL制逐行倒相色度信号的频谱结构。

12.PAL制色度信号的副载频为什么要取f sc= (n-1/4)f H的值?为了使Y信号频谱既与u信号频谱错开,又与v信号频谱错开,最好是将整数倍行频的Y频谱线插到u信号和v信号频谱线的中间。

13.PAL制副载波的如何选择?6.5MHz14.PAL制副载波为什么要加25Hz的偏置?这一措施对改善色度信号与亮度信号的以场频为间隔的副频谱线之间的交错情况起重要作用,是进一步减少亮色相互干扰的有效措施。

15.画出PAL制副载波不加25Hz和加25Hz的干扰光点样图,并说明加25Hz后的效果。

16.为什么PAL制副载波加25Hz后能改善副载波对图像的干扰效果?加了25HZ偏置,由同一场光点连成的斜线的移动方向和速度都改变了。

由逐场向右移d/8变成了左移3d/8;由逐场向上移1行变为了逐场向下移3行。

于是,综合移动方向变成自右上方到左下方,而且移动速度加快了。

从主观效果来看,移动速度快的斜线结构的可见度比移动慢的低,因而25HZ偏置改善了兼容性。

17.为什么PAL制副载波要采用f sc=283.7516f H,而不采用f sc=283.75f H?加上了25HZ的偏置频率。

18.叙述PAL制色度信号分离的原理。

NTSC制的亮度信号与色度信号频谱以最大间距错开,可以用简单的电路实现亮色分离。

下图是用一根延迟时间为TH 的延迟线构成的亮色分离电路。

由于亮度信号的主频谱是以行频为间隔的,因此进入色度通道的亮度信号为:式中m取m1至mn正整数求和,而m1fH至mnfH为色度通道范围,显然经延时后的亮度信号Yd(t)与延时前的亮度信号Y(t)相等,而延时后的色度信号ed(t)与延时前的色度信号ec(t)相位相反,即 Yd(t)=Y(t-TH)=Y(t) 而延时后的色度信号ed(t)=ec(t-TH) = -ec(t) 于是相减端 [Y(t)+ec(t)]-[Yd(t)+ed(t)]=2ec(t)相加端 [Y(t)+ec(t)]+[Yd(t)+ed(t)]=2Y(t)即相减端分离出色度信号。

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