第1章 电视机篇
1.1 基础知识
电视机全称为全电视信号接收机,即将室外无线或有线传输的全电视信号接收转化并再现为图像和伴音信号。电视机为实现其功能主要采用了三基色混色技术、彩色显像技术和彩色全电视信号技术。
电视台发射的信号均为彩色全电视信号,彩色全电视信号包括图像信号和伴音信号。其中图像信号又包括景物信号,行、场同步信号,行、场消隐信号。景物信号包括亮度信号和色度信号;伴音信号包括高频信号、中频信号和低频信号。全电视信号技术则是将上述信号通过一定的方式进行合成,并进行高频传送。反过来,电视机接收到全电视信号又根据上述分类进行分解,并通过相应的电路进行处理。理解了这一点,就不难理解电视机工作原理中提到的亮度信号处理电路、色度信号处理电路等电路的来源。电视机接收到的全电视信号中能够分解的信号,均要在电视机的主电路中增加相应的电路进行相关处理,这也是电视机工作电路如此之多的原因。
电视屏幕显示的图像五颜六色,如果不利用基色混色原理,电视机的颜色将显得很单调。事实上,电视机屏幕上显示的颜色很丰富,是利用了色度学上基色混色原理的原因。
色度学上的基色混色原理是:自然界的各种颜色均可分解为红、绿、蓝三种基色;反过来,将红、绿、蓝三种基色进行组合,便可得到自然界的各种颜色。基色混色原理示意图如图1-1所示。
图1-1 基色混色原理示意图
彩色电视机的彩色信号就是利用三基色混色原理得到的。目前的电视机均采用红(R)、绿(G)、蓝(B)三基色电子枪,通过混色即可得到各种各样的颜色。同时,通过改变配色颜色的数量,色调和色饱和度即发生变化,电视机的色调和色饱和度调节就是通过相关电路改变基色的配色量,从而达到改变色调和色饱和度的目的。
电视机的成像原理不是利用电子枪本身发射的电子进行成像的,而是通过电子枪发射不同强度(以电压控制)的电子到荧光屏,轰击荧光屏内表面的红、绿、蓝荧光点(见图1-2),荧光点分别发出红、绿、蓝三种不同的荧光,通过控制红、绿、蓝发光点发光的强弱和光源之间的混色,从而在荧光屏上分别重新显示与电台发送端相同的彩色图像。显像管即是将三基色信号电子转化为图像信号的器件,是电视机的主要零部件,也是电视机成本最高的配件。
图2-2 红、绿、蓝荧光点
显像管的显像技术不仅利用了基色混色原理、荧光物质发光原理,还利用了人眼的空间混色效应。和视觉惰性及余辉现象。空间混色效应是当不同颜色的发光点靠得很近,以至于人眼对它所看到的视角小于最小分辨角时,人眼就不能分辨出各自的颜色,所感觉到的只是它们的混合色。
空间混色效应就是将三种基色光分别投射到同一表面上相邻近的三个点上,只要这些点相距足够近,由于人眼的分辨力有一定限度,就会产生三种基色光相混合的彩色感觉。
电视的视觉惰性和余辉现象是指人的视觉对光源消失的感觉不是一个突变过程,而是一个渐变过程。当光源消失时,视觉有一个逐渐消失的过程,这便是人们的视觉惰性;而余辉现象即是电子枪轰击荧光屏停止之后,并不是立即不发光,而有一个逐渐消失的过程。
由于视觉惰性和余辉现象,故显像管在显示一幅一幅连续的静止图像时,人眼感觉不出来,只是感觉到一幅连续的活动图像。当然,对电子枪的行、场扫描频率更加感觉不出来。不过,高档的摄像机能感觉出来,故用摄像机拍摄电视屏幕上的画面时,能明显看到50Hz场扫描的抖动感。
总之,电视机显像管的显像技术融合了多种光电技术,将电信号成功地转化为光信号,也是电视机的关键应用技术。