模块1彩色电视机维修技术

模块一彩色电视机的基础知识课题一三基色原理课题二彩色全电视信号课题三彩色电视制式简介本模块小结课题一三基色原理【教学目的】了解3种基色及其混色原理。1.1.1实训单色及混色光栅认知【实训目的】了解3种基色及其混色原理。【实训器材】彩色电视机。【演示操作要点】彩色电视机进入AV状态，断开基色通道，I2C彩色电视机可以进入维修模式对三基色的比例进行调节。【实训内容】1.单色光栅(1)红基色光栅(2)绿基色光栅(3)蓝基色光栅下一页返回课题一三基色原理2.混色光栅(1)红色基色+绿基色(2)红色基色+蓝基色(3)绿基色+蓝基色(4)红色基色+绿基色+蓝基色3.磁场对彩色的影响彩色电视技术是在黑白电视技术的基础上发展起来的，它除了像黑白电视那样传送图像的亮度信息外，还要传送图像的彩色信息，传送的信息量要比黑白电视大得多，技术上也更复杂。上一页下一页返回课题一三基色原理1.1.2彩色三要素自然界中的任何一种颜色都由亮度、色调、色饱和度3个基本要素组成。它们就是彩色的三要素。1.亮度亮度是指彩色光作用于人眼时引起人眼视觉的明暗程度。彩色有3种来源：一是发光体所呈现的颜色(如日光、彩灯光等)；二是反射所呈现的颜色(如月光、绿叶、红花等)；三是透射所呈现的颜色(如滤色镜、红布等)。大自然中的五颜六色，多数为物体的反射光形成的，其明暗程度与光的照射强度有关，对于同一物体，光照越强，其反射光也越强，物体显得越亮；对于不同的物体，在相同的照射光作用下，反射越强的物体就显得越亮。上一页下一页返回课题一三基色原理2.色调色调是指彩色的颜色类别(如红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等)，它是彩色最基本的特性。色调决定于彩色光的光谱成分。3.色饱和度色饱和度是指彩色的深浅程度，即彩色掺入白光的多少决定彩色的饱和程度，白光越少，色饱和度越高；相反，白光越多，色饱和度就越低。人所看到的彩色一般为非饱和色。在电视技术中，通常用Y表示亮度，把色调、色饱和度通称为色度，用F表示。上一页下一页返回课题一三基色原理1.1.3三基色原理1.三基色混色实验表明：只要用不同色调的3个单色光按一定的比例混合就可以得到自然界中绝大多数的彩色，这3个单色光叫三基色。彩色电视机采用红色、绿色、蓝色作为三基色。原则上讲，三基色的选择不是唯一的，例如在彩色绘画技术中，使用红、黄、蓝作为三基色(称三原色)，在彩色电视技术中，一般选择红、绿、蓝作为三基色，因为人眼对这3种颜色最敏感，利用这3种基色按不同比例相加混合可以得到较多的彩色，且更贴近自然。上一页下一页返回课题一三基色原理由此，人们可得出三基色原理。(1)自然界中的各种颜色几乎都是由红(R)、绿(G)、蓝(B)3种基色以不同的比例混合而形成的；反之，自然界中绝大多数的彩色都可以分解为红、绿、蓝3种基色。(2)三基色相互独立，即任何一种基色不能由另外两种基色混合而成。(3)3种基色的比例决定混合色的色调和色饱和度。(4)参与混色的3个基色的亮度之和等于混合色的亮度。上一页下一页返回课题一三基色原理2.混色法将3种基色按一定的比例混合得到某种彩色的方法称为混色法。将3种基色光点投射到同一平面的3个相邻点上，只要3种基色光点足够小且间距离足够近，由于人眼的空间分辨力有限，则当人眼离它们一定距离时，将会看到三基色光混合后所形成的颜色。这种混色法称为空间相加混色法，彩色显像管就是采用空间相加混色法来重现彩色图像的。利用混色法对三基色进行等份混色实验可得：红+绿1黄，蓝+黄=白，绿+蓝=青，红+青=白，蓝+红=紫，绿+紫=白，红+绿+蓝=白，黄+青+紫=白。由三基色中任意两种基色相加混合得到的颜色称为补色，如黄色、青色、紫色。上一页返回课题二彩色全电视信号【教学目的】了解彩色全电视信号的组成、特点及其发送和接收。1.2.1实训彩色电视信号【实训目的】认识彩色电视信号的波形。【实训器材】彩色电视机、示波器、电视信号发生器。【实训内容】利用彩色电视信号发生器产生标准彩条信号，送入彩色电视机作为测试信号，利用示波器观察以下信号的波形。下一页返回课题二彩色全电视信号(1)彩色全电视信号波形。(2)红基色信号波形。(3)绿基色信号波形。(4)蓝基色信号波形。(5)亮度信号波形。(6)行同步信号波形。(7)场同步信号波形。上一页下一页返回课题二彩色全电视信号1.2.2彩色全电视信号的组成及特点彩色全电视信号(英文简称为FBAS)是由色度信号(F)、亮度信号(B)、消隐信号(A—行、场复合消隐信号)、同步信号(S—行、场复合同步信号及色同步信号)组成。标准彩条一行彩色全电视信号的波形如图1-1所示。1.图像信号彩色图像信号包括亮度信号和色度信号，黑白图像信号只有亮度信号，黑白图像信号和彩色图像信号的共同成分是亮度信号。上一页下一页返回课题二彩色全电视信号1)亮度信号由于彩色电视是在黑白电视的基础上发展起来的，黑白电视机能收看电视发射台发送的黑白电视节目，也能收看彩色电视节目(只是没有彩色)，彩色电视机能收看电视发射台发送的彩色电视节目，也能收看黑白电视节目(只是没有彩色)，这称为兼容。由此可见，彩色电视系统中应该同时传送互不干扰的亮度信号(其特性与黑白电视信号相同)和色度信号，才能实现兼容。根据人眼的视觉特性和混色效应，若用相等强度的红、绿、蓝三基色光合成亮度为100%的白光时，按照亮度方程表达式,Y=0.30R+0.59G+0.11B，其中红光亮度占30%，绿光亮度占59%，蓝光亮度占11%。上一页下一页返回课题二彩色全电视信号2)色差信号在亮度方程中有Y、R、G、B这4个变量，其中有,3个变量(R、G、B)是独立的。在传送亮度信号Y的同时，只要再传送3个基色中的任意两个，就可以满足兼容性，又能传送亮度和色度信息。在彩色电视系统中，采用选取亮度信号和两个色差信号作为彩色图像信号进行传送，其做法是将基色信息中包含的亮度信息去掉，即3个基色信号分别减去亮度信号得到的信号为(R-Y)、(G-Y)、(B-Y)，分别称为红色差信号、绿色差信号、蓝色差信号。上一页下一页返回课题二彩色全电视信号由于色差信号是利用减法运算电路运算得到的，用表示(R-Y)信号电压，表示(G-Y)信号电压，表示(B-Y)信号电压，得3个基色信号的电压方程如下。红色差信号：绿色差信号：蓝色差信号：因为在3个色差信号中，色差信号幅度最小，不利于提高信噪比，所以传送时只选择传送和两个色差信号。可见，彩色图像信号包括、、这3个信号。上一页下一页返回RYUGYUBYUGYURYUBYUYURYUBYU0.700.590.110.300.410.110.300.590.89RYRYRGBGYGYRGBBYBYRGBUUUUUUUUUUUUUUUUUU课题二彩色全电视信号2.复合同步信号电视机是利用电子束在显像管上从左到右(称为行扫描)、从上到下(称为场扫描)扫描而重现图像的，电视系统要求发送端(摄像机)和接收端(电视机)的扫描起始和终止位置必须严格一致，否则无法正常重现图像。行扫描频率和场扫描频率偏离正常值时图像重现的情况如图1-2所示。因此，在发送端，电视信号每扫描完一行加入一个行同步脉冲信号，每扫描完一场加入一个场同步脉冲信号，行同步信号和场同步信号合称为复合同步信号。复合同步信号的波形如图1-3所示，我国电视广播规定，行同步脉冲信号的宽度为；场同步脉冲信号的宽度为。上一页下一页返回160s4.7s课题二彩色全电视信号在接收端，先将复合同步信号中的行、场同步脉冲信号分离出来，分别用于控制电视机中行、场扫描电路的扫描频率，保证收、发双方的扫描频率和相位都相同，即可实现同步。3.色同步信号在彩色电视系统中，红、蓝两个色差信号在发送端进行正交平衡调幅，接收端为了正确解调出这两个色差信号，需采用同步检波器，而同步检波器需要有一个与色差信号调制时的副载波同频同相的副载波。为此在彩色电视接收机中有一个副载波发生器，产生供同步检波用的副载波。上一页下一页返回课题二彩色全电视信号由于已调波中的副载波成分在发送时被完全抑制掉了，为了保证再生副载波与发送端的副载波同频同相，必须在彩色全电视信号中发送一个能表示发送端的副载波频率和相位的信号，这就是色同步信号。色同步信号的作用是携带副载波的基准频率和相位信息，保证接收端产生的副载波与发送端的副载波同频、同相。如图1-4所示，色同步信号由,9~12个周期的副载波组成，位于行同步信号之后，我国电视广播规定，色同步脉冲信号的宽度为。上一页下一页返回2.25s课题二彩色全电视信号4.复合消隐信号行消隐脉冲信号、场消隐脉冲信号合称为复合消隐信号。复合消隐信号的作用是使行、场扫描逆程期间电子束截止，以消除回扫线对图像的干扰，复合消隐信号的波形如图1-5所示。我国电视广播规定，行消隐信号的宽度为场消隐信号的宽度为复合同步与复合消隐信号叠加后的波形图如图1-6所示。上一页下一页返回12s1612s课题二彩色全电视信号1.2.3彩色电视信号的发送和接收1.图像信号的形成1)亮度信号的形成彩色摄像机利用分光镜将要拍摄的彩色景物分解为红、绿、蓝3种基色光，3种色光分别投射到摄像管涂有光敏材料的靶面上，经过电子束的扫描，形成3种基色电压信号。由亮度方程可知，可以通过运算电路产生，产生亮度信号的矩阵电路如图1-7所示。只要使矩阵电路的电阻、、与满足以下的比例关系，就可以求出。上一页下一页返回0.300.590.11YRGBUUUUYURRGRBRYRYU:0.7:0.3,:0.41:0.59,:0.89:0.11RYGYBYRRRRRR课题二彩色全电视信号2.色度信号的形成将两个色差信号分别对频率相等、相位相差的两个正交载波进行调幅，得到正交平衡调幅信号。为了避免传输时产生失真，在进行正交平衡调幅之前，先对其幅度进行适当的压缩。压缩后的色差信号分别用U和V表示，色差信号压缩前后的关系如下。上一页下一页返回90o0.493()0.877()UBYVRY课题二彩色全电视信号式中0.493和0.877为压缩系数。压缩后的两个色差信号分别对两个正交副载波和进行平衡调幅，从而得到两个平衡调幅信号和如下。这两个平衡调幅信号、的频率相等，相位相差保持着正交关系。如果将两者相加便得到正交平衡调幅的色度信号F，由、组成的彩条信号波形图如图1-8所示。上一页下一页返回sinStcosStUFVFVFUF90oUFVFsincosUBYSVRYSFUtFUtsincosUVBYSRYSFFFUtUt课题二彩色全电视信号将上式变换后得到：上述表明，F亦可用矢量表示，称彩色矢量，如图1-9所示。色度信号F的振幅和相角分别为：由此可见，色度信号F的振幅取决于U、V值的大小；色度信号F的相角取决于V与U的比值(它决定着彩色的色调)，也就是说色度信号F包含着色调和色饱和度信息，是一个既调幅又调相的信号。如果色度信号的相位发生变化，会引起色调变化；当色度信号的振幅变化时，会引起饱和度变化。上一页下一页返回mFmF22sin()RYBYSFUUt22mRYBYFUUarctanRYBYUU课题二彩色全电视信号正交平衡调幅的原理框图如图1-10所示，副载波发生器产生的副载波加至(B-Y)平衡调幅器，由色差信号对其进行平衡调幅，产生平衡调幅波；同时经过移相器，移相后副载波变为，然后送(R-Y)平衡调制器，由色差信号对其进行平衡调幅，产生平衡调幅波。和相加得到色度信号：上一页下一页返回sinStBYUsinBYSUtsinSt90ocosStRYUcosRYSUtcosRYSUtsinBYSUt()sincosBYSRYSFtUtUt课题二彩色全电视信号目前我