光電轉(zhuǎn)換與電子掃描演示文稿

光電轉(zhuǎn)換與電子掃描演示文稿當(dāng)前第1頁\共有25頁\編于星期四\19點(diǎn)優(yōu)選光電轉(zhuǎn)換與電子掃描當(dāng)前第2頁\共有25頁\編于星期四\19點(diǎn)1.1圖像的分解與重現(xiàn)案例：

現(xiàn)象：我們仔細(xì)觀察圖像，發(fā)現(xiàn)圖像是由許多小點(diǎn)(像素)組成。

原因：在發(fā)送端，把圖像樣分解成小點(diǎn)（像素）并按順序傳輸，在接收端再把小點(diǎn)按相同順序還原。

任務(wù)：本節(jié)主要介紹圖像的分解與重現(xiàn)過程與原理。當(dāng)前第3頁\共有25頁\編于星期四\19點(diǎn)1、圖像的分解

（1）像素：組成圖像明暗相間的光點(diǎn)，是構(gòu)成圖像的基本單元。

（2）像素與清晰度的關(guān)系：單位面積內(nèi)，像素點(diǎn)越多，圖像越清晰。一幅圖像約44萬個(gè)像素。2、圖像的重現(xiàn)（1）幀處理：把構(gòu)成一幅圖像的所有像素傳送一遍。

（2）活動(dòng)圖像的傳送

①視覺惰性：當(dāng)某一強(qiáng)度的光突然照射到人眼時(shí)，要經(jīng)過一個(gè)短暫的時(shí)間后才會(huì)形成穩(wěn)定的亮度感覺。當(dāng)光突然消失時(shí)，亮度感覺并不立即消失，而有瞬間保留。當(dāng)前第4頁\共有25頁\編于星期四\19點(diǎn)

人眼的視覺暫留時(shí)間約為0.1s②臨界閃爍頻率：不會(huì)引起人眼閃爍感的最低重復(fù)頻率。

f0=45.8Hz電影中：24幀/S，每秒再遮擋24次，傳送頻率為48Hz。

電視中：25幀/S，采用隔行掃描，傳送頻率為50Hz。③順序傳送：

一幅圖像的像素按照一定的順序傳送出去，在接收端再按相同的順序把電信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)亮度的像素，只要在0.1S內(nèi)完成一幅圖像像素的光電轉(zhuǎn)換，則人眼感覺到的是一幅完整的圖像。當(dāng)前第5頁\共有25頁\編于星期四\19點(diǎn)順序傳送示意圖：同步【點(diǎn)擊觀看】

當(dāng)前第6頁\共有25頁\編于星期四\19點(diǎn)VcRLEVs視頻信號(hào)3、圖像的光電轉(zhuǎn)換景物鏡頭光電靶電子束電子槍玻璃真空管偏轉(zhuǎn)線圈（1）攝像管：將景物反射的光轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出。

①結(jié)構(gòu)：如下圖。當(dāng)前第7頁\共有25頁\編于星期四\19點(diǎn)②主要部件的作用：電子槍：發(fā)射電子束，使其轟擊光電靶。

偏轉(zhuǎn)線圈：產(chǎn)生水平和垂直偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，以保證電子束掃遍整個(gè)光電靶。

光電靶：其上有許多靶單元，每個(gè)靶單元受光照的強(qiáng)弱其阻值會(huì)發(fā)生變化。③等效原理：

當(dāng)電子束接觸到靶面某單元時(shí)，就使陰極、信號(hào)板（靶）、負(fù)載、電源構(gòu)成一個(gè)回路，如下圖所示：當(dāng)前第8頁\共有25頁\編于星期四\19點(diǎn)i束R靶電子槍RLVcVs圖像信號(hào)亮暗toVS電視掃描等效原理圖：光越強(qiáng)R靶越小i束越大uRL越大Vs越小結(jié)論：是負(fù)極性視頻信號(hào)，即光線的強(qiáng)弱與視頻信號(hào)的電平高低成反比，我國采用負(fù)極性視頻信號(hào)。【點(diǎn)擊觀看】

當(dāng)前第9頁\共有25頁\編于星期四\19點(diǎn)（2）顯像管：管腳電子槍偏轉(zhuǎn)線圈屏面玻璃熒光粉鋁鏌

把接收機(jī)還原之后的視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)，以再現(xiàn)圖像。

①結(jié)構(gòu)：如下圖所示當(dāng)前第10頁\共有25頁\編于星期四\19點(diǎn)②工作過程：VS變化Ugk變化i束變化屏幕亮暗變化還原圖像電子槍發(fā)射電子束轟擊熒光粉發(fā)光；電子束受偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)作用掃描熒光屏形成滿屏光柵；視頻信號(hào)加到電子槍的陰極k和柵極g之間，發(fā)生如下變化：演示當(dāng)前第11頁\共有25頁\編于星期四\19點(diǎn)1.2電子掃描案例：現(xiàn)象：CRT電視中，屏幕有時(shí)會(huì)出現(xiàn)垂直一條亮線和水平一條亮線的現(xiàn)象。原因:屏幕出現(xiàn)重直或水平亮線，主要是由于電子束沒有作水平或垂直掃描引起。任務(wù)：什么是電子掃描？電子怎樣進(jìn)行掃描？本節(jié)內(nèi)容將解決這些問題。當(dāng)前第12頁\共有25頁\編于星期四\19點(diǎn)1、逐行掃描

（1）概念：電子束在熒光屏上一行接一行地掃完整個(gè)畫面，這種掃描方式稱為逐行掃描，如圖所示：

A1

2

34

5

.

.

.

.

nB當(dāng)前第13頁\共有25頁\編于星期四\19點(diǎn)行掃描：水平方向的掃描

從左到右（行正程：顯示圖像）

從右到左（行逆程：要消隱）場(chǎng)掃描：垂直方向的掃描

從A到B（場(chǎng)正程：顯示圖像）

從B到A（場(chǎng)逆程：要消隱）（2）掃描過程

（3）逐行掃描缺點(diǎn)：

按標(biāo)準(zhǔn)25Hz/s傳送圖像，圖像有閃爍感。如果每秒傳送50幀，又會(huì)使電視信號(hào)所占頻帶太寬。

當(dāng)前第14頁\共有25頁\編于星期四\19點(diǎn)2、隔行掃描原理奇數(shù)場(chǎng)偶數(shù)場(chǎng)（1）隔行掃描的原理

把一幅圖像分解成兩場(chǎng)，即由奇數(shù)行（1、3、5……）構(gòu)成的奇數(shù)場(chǎng)，由偶數(shù)行（2、4、6…..）構(gòu)成的偶數(shù)場(chǎng)，掃描時(shí)先掃奇數(shù)場(chǎng)，全部奇數(shù)行掃完后，再掃偶數(shù)場(chǎng)，然后把偶數(shù)場(chǎng)相嵌在奇數(shù)場(chǎng)中，完成一幅圖像的掃描?！军c(diǎn)擊觀看】

當(dāng)前第15頁\共有25頁\編于星期四\19點(diǎn)

隔行掃描重現(xiàn)圖像示意圖（a）奇數(shù)場(chǎng)（b）偶數(shù)場(chǎng)（c）合成圖像當(dāng)前第16頁\共有25頁\編于星期四\19點(diǎn)（2）隔行掃描的實(shí)現(xiàn)條件：一幅圖像的總行數(shù)z為奇數(shù)行。（3）掃描行數(shù)確定：依據(jù)人眼分辨能力確定。

我國為625行(PAL)，美國、日本為525行(NTSC)。3、電子掃描參數(shù)（PAL制）（1）行掃描參數(shù)：

行頻fH

：15625Hz(625×25)行周期TH：64μs

行正程時(shí)間THS：52μs行逆程時(shí)間THR：12μs（2）場(chǎng)掃描參數(shù)：

場(chǎng)頻fV

：50Hz（幀頻25Hz）場(chǎng)周期TV：20ms

場(chǎng)正程時(shí)間TVS：18.4ms場(chǎng)逆程時(shí)間TVR：1.6ms當(dāng)前第17頁\共有25頁\編于星期四\19點(diǎn)（3）行數(shù)：

每幀掃描行數(shù)625行，除去一幀掃描中消隱的50行，每幀顯示行數(shù)Z：575行

每場(chǎng)掃描行數(shù)：312.5行每場(chǎng)顯示行數(shù)：287.5行（4）一幅圖像的像素?cái)?shù)：X57534總像素=575×(575×4/3)≈44萬（5）圖像信號(hào)的最高頻率：

(575×4/3)/2=766/2=383(一行內(nèi)信號(hào)變化次數(shù)）當(dāng)前第18頁\共有25頁\編于星期四\19點(diǎn)625×25×383=6M(1s內(nèi)的信號(hào)變化次數(shù)）

PAL制中電視圖像帶寬為6MHz，范圍為0-6MHz。4、電子偏轉(zhuǎn)原理（1）概念：利用電子束在電場(chǎng)或磁場(chǎng)中受力的作用而改變運(yùn)動(dòng)方向的效應(yīng)，稱為靜電偏轉(zhuǎn)或磁偏轉(zhuǎn)。（2）目的：是保證電子掃描重現(xiàn)光柵的重要措施。（3）偏轉(zhuǎn)線圈：（以黑白電視為例）當(dāng)前第19頁\共有25頁\編于星期四\19點(diǎn)

行偏轉(zhuǎn)線圈：呈喇叭形，分上下兩個(gè)繞組。行偏轉(zhuǎn)線圈場(chǎng)偏轉(zhuǎn)線圈接

線

柱磁環(huán)中心位置調(diào)節(jié)器

場(chǎng)偏轉(zhuǎn)線圈：呈環(huán)形，分上下兩個(gè)繞組。磁環(huán)：提高場(chǎng)偏轉(zhuǎn)線圈的磁感應(yīng)強(qiáng)度。中心位置調(diào)節(jié)器：調(diào)整光柵的中心位置。*行偏轉(zhuǎn)線圈的直流阻值約為幾歐，場(chǎng)偏轉(zhuǎn)線圈的直流阻值約為十幾歐。當(dāng)前第20頁\共有25頁\編于星期四\19點(diǎn)彩電偏轉(zhuǎn)線圈實(shí)物圖當(dāng)前第21頁\共有25頁\編于星期四\19點(diǎn)（4）偏轉(zhuǎn)原理t0t1t2t3t4t5it3t2t4t1(t5)中點(diǎn)安培定則：判定磁場(chǎng)方向

左手定則：判定電子運(yùn)動(dòng)方向行鋸齒波電流電子偏轉(zhuǎn)方向電子束流方向

與電流方向相反電子槍B①行偏轉(zhuǎn)原理當(dāng)前第22頁\共有25頁\編于星期四\19點(diǎn)②場(chǎng)偏轉(zhuǎn)原理：在場(chǎng)偏轉(zhuǎn)線圈中通入50Hz鋸齒波電流。t0t1t2t3t4t5it3t2t4t1

(t5)中點(diǎn)只有同時(shí)加入行、場(chǎng)電流，電子束同時(shí)作水平和垂直運(yùn)動(dòng)，才會(huì)形成光柵注意：若只有行電流，則屏幕呈水平亮線。

注意：只有場(chǎng)電流，屏幕呈垂直一條亮線當(dāng)前第23頁\共有25頁\編于星期四\19點(diǎn)（5）光柵的幾何失真

桶形失真枕形失真平行四邊形失真①磁場(chǎng)不均勻造成的失真：

當(dāng)前第24頁\共有2