《視覺(jué)與電視原理》課件

視覺(jué)與電視原理本課件將探討視覺(jué)感知和電視技術(shù)的基本原理，并探討它們?cè)趫D像和視頻傳輸中的相互作用。視覺(jué)的基本概念11.感知與理解視覺(jué)是人類(lèi)感知世界的主要方式，通過(guò)光線和圖像，人類(lèi)才能看到周?chē)沫h(huán)境。22.光線的傳遞物體反射或透射的光線進(jìn)入眼睛，經(jīng)過(guò)眼球的折射和聚焦，在視網(wǎng)膜上形成圖像。33.視網(wǎng)膜成像視網(wǎng)膜上的感光細(xì)胞接收光信號(hào)，并將信號(hào)轉(zhuǎn)化為神經(jīng)脈沖，傳送到大腦進(jìn)行處理。44.大腦的解讀大腦接收并處理神經(jīng)脈沖，形成視覺(jué)感知，使人類(lèi)能夠識(shí)別物體、色彩和空間關(guān)系。光的特性光是一種電磁波，具有波粒二象性。光波的頻率決定了光的顏色，而光的能量則與頻率成正比。可見(jiàn)光只是電磁波譜中很小的一部分，還有不可見(jiàn)光，例如紅外線和紫外線。光具有直線傳播、反射和折射等特性。光的反射是指光線遇到物體表面后改變傳播方向的現(xiàn)象，而光的折射是指光線從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)傳播方向發(fā)生改變的現(xiàn)象。眼睛的結(jié)構(gòu)與功能1角膜保護(hù)眼睛最外層2虹膜控制瞳孔大小3晶狀體聚焦光線，形成圖像4視網(wǎng)膜感受光線，傳遞信號(hào)眼睛是重要的視覺(jué)器官，負(fù)責(zé)接收光線，并將其轉(zhuǎn)換為大腦可以理解的信號(hào)。眼睛的結(jié)構(gòu)精巧，各個(gè)部分協(xié)同工作，才能完成復(fù)雜的視覺(jué)功能。視覺(jué)的神經(jīng)機(jī)制光線進(jìn)入眼睛光線穿過(guò)角膜和瞳孔，到達(dá)視網(wǎng)膜。視網(wǎng)膜上的感光細(xì)胞視桿細(xì)胞感知光線，視錐細(xì)胞感知顏色。信號(hào)傳遞到大腦視網(wǎng)膜上的感光細(xì)胞將信號(hào)傳遞到大腦的視覺(jué)皮層。色彩視覺(jué)色彩視覺(jué)是人類(lèi)視覺(jué)系統(tǒng)感知色彩的能力。色彩是光波的物理屬性，而色彩視覺(jué)是人類(lèi)感知光波的生理和心理過(guò)程。當(dāng)光線照射到物體上時(shí)，物體吸收某些波長(zhǎng)的光線，而反射或透射其他波長(zhǎng)的光線，人類(lèi)的眼睛感知這些反射或透射的光線，從而形成不同的顏色。人眼具有三種視錐細(xì)胞，分別對(duì)紅光、綠光和藍(lán)光敏感。當(dāng)光線進(jìn)入眼睛時(shí)，這些視錐細(xì)胞會(huì)受到刺激，并將其信號(hào)傳遞到大腦，大腦再將這些信號(hào)整合，從而形成我們所看到的顏色。視覺(jué)信息的處理1接收階段眼睛接收光線，并將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為神經(jīng)信號(hào)。2傳輸階段神經(jīng)信號(hào)通過(guò)視神經(jīng)傳輸?shù)酱竽X的視覺(jué)皮層。3處理階段視覺(jué)皮層對(duì)神經(jīng)信號(hào)進(jìn)行解碼和分析，形成完整的視覺(jué)信息。4識(shí)別階段大腦將視覺(jué)信息與記憶中的信息進(jìn)行比對(duì)，識(shí)別圖像內(nèi)容。視覺(jué)特性的應(yīng)用攝影藝術(shù)攝影師利用光影、構(gòu)圖、色彩等視覺(jué)元素，創(chuàng)作出令人震撼的攝影作品。設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)師運(yùn)用視覺(jué)原理，設(shè)計(jì)出美觀、實(shí)用、易于理解的產(chǎn)品和界面。影視制作電影導(dǎo)演運(yùn)用景深、構(gòu)圖、剪輯等技術(shù)，營(yíng)造出強(qiáng)烈的視覺(jué)效果，吸引觀眾。電視的基本原理電視機(jī)是將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為圖像和聲音的設(shè)備。電視接收器將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為圖像和聲音，并顯示在屏幕上。電視信號(hào)通過(guò)無(wú)線或有線傳輸?shù)诫娨暀C(jī)。電視信號(hào)包含圖像信息和音頻信息，通過(guò)編碼和解碼將它們傳輸?shù)诫娨暀C(jī)。電視機(jī)將這些信息解碼，并顯示在屏幕上。電視信號(hào)的產(chǎn)生視頻信號(hào)的采集使用攝像機(jī)將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。音頻信號(hào)的采集使用麥克風(fēng)將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。信號(hào)的處理對(duì)視頻和音頻信號(hào)進(jìn)行放大、濾波、同步處理。信號(hào)的編碼將處理后的信號(hào)轉(zhuǎn)換成適合傳輸?shù)臄?shù)字信號(hào)。電視信號(hào)的傳輸電視信號(hào)傳輸過(guò)程將視頻和音頻信號(hào)從發(fā)射站傳遞到接收機(jī)，需要經(jīng)過(guò)一系列的處理和傳輸步驟。1發(fā)射發(fā)射站將電視信號(hào)調(diào)制到高頻載波上，進(jìn)行功率放大后發(fā)射出去2傳輸電視信號(hào)通過(guò)無(wú)線電波或光纖進(jìn)行傳輸，到達(dá)接收站3接收接收站通過(guò)天線接收信號(hào)，進(jìn)行解調(diào)、放大和處理，最后顯示在屏幕上電視信號(hào)的傳輸需要考慮信號(hào)的質(zhì)量、傳輸距離、傳輸介質(zhì)等因素，并根據(jù)不同情況選擇不同的傳輸方式。陰極射線管的工作原理陰極射線管是電視機(jī)中常用的顯示設(shè)備，其工作原理基于電子束的偏轉(zhuǎn)和熒光物質(zhì)的激發(fā)。電子束由陰極發(fā)射，經(jīng)過(guò)加速和聚焦，最后打在熒光屏上，激發(fā)熒光物質(zhì)發(fā)出光線，形成圖像。電子束的偏轉(zhuǎn)由磁場(chǎng)控制，通過(guò)改變磁場(chǎng)的強(qiáng)度和方向，可以控制電子束在熒光屏上掃描的軌跡，從而形成不同的圖像。彩色電視機(jī)的結(jié)構(gòu)主要部件彩色電視機(jī)由顯像管、電路板、接收天線、電源、信號(hào)處理部分和控制部分組成。顯像管是核心部件，負(fù)責(zé)將電子信號(hào)轉(zhuǎn)換為圖像。功能模塊接收天線接收電視信號(hào)，電路板負(fù)責(zé)信號(hào)處理和控制，電源提供工作電壓，信號(hào)處理部分將接收到的信號(hào)轉(zhuǎn)換成圖像信號(hào)，控制部分負(fù)責(zé)控制電視機(jī)的各個(gè)功能。液晶顯示原理液晶材料液晶材料是介于液體和固體之間的一種特殊物質(zhì)，具有流動(dòng)性，但分子排列具有有序性，可以控制光線的偏振方向。偏振光控制液晶分子在電場(chǎng)的作用下會(huì)改變排列方向，從而改變偏振光的透光率，實(shí)現(xiàn)像素的亮度調(diào)節(jié)。背光燈液晶面板本身不發(fā)光，需要依靠背光燈提供光源，背光燈的類(lèi)型和質(zhì)量影響著畫(huà)面的亮度和色彩表現(xiàn)。面板結(jié)構(gòu)液晶顯示屏由多層結(jié)構(gòu)組成，包括上、下偏光片、液晶層、彩色濾光片等，這些結(jié)構(gòu)共同作用實(shí)現(xiàn)圖像的顯示。等離子顯示原理等離子顯示器利用氣體放電現(xiàn)象發(fā)光。等離子體中的惰性氣體在電場(chǎng)的作用下發(fā)生電離，產(chǎn)生紫外光。紫外光激發(fā)熒光粉發(fā)光。等離子顯示器具有高對(duì)比度、高響應(yīng)速度和寬視角等優(yōu)點(diǎn)，但功耗較高，價(jià)格昂貴，而且體積較大。投影顯示技術(shù)投影儀投影儀將光線投射到屏幕上，產(chǎn)生圖像。使用光學(xué)透鏡放大圖像，清晰度高。通常用于大型顯示屏，例如電影院、會(huì)議室等。家用投影儀家用投影儀體積小巧，易于攜帶，可用于家庭娛樂(lè)，連接電腦、手機(jī)等設(shè)備。投影畫(huà)面尺寸可調(diào)節(jié)，提供更大畫(huà)面尺寸，帶來(lái)更佳的觀影體驗(yàn)。3D投影3D投影儀使用偏振光技術(shù)，將左右眼分別投射不同圖像，配合3D眼鏡觀看，可以產(chǎn)生立體視覺(jué)效果，增強(qiáng)視覺(jué)效果。投影幻燈片投影儀還可以用于演示幻燈片，將幻燈片內(nèi)容投射到屏幕上，更方便觀眾觀看，提高演示效果。電視信號(hào)的數(shù)字化模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)電視信號(hào)的數(shù)字化過(guò)程將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，以便更有效地存儲(chǔ)、傳輸和處理。數(shù)字信號(hào)的優(yōu)勢(shì)數(shù)字信號(hào)具有抗噪聲能力強(qiáng)、易于壓縮和傳輸、可進(jìn)行多種數(shù)字處理等優(yōu)點(diǎn)。數(shù)字電視的發(fā)展數(shù)字電視技術(shù)的出現(xiàn)，使得電視圖像更加清晰、逼真，并帶來(lái)了更多互動(dòng)功能和節(jié)目選擇。高清電視技術(shù)1高分辨率高清電視提供了更高的像素密度和更清晰的圖像細(xì)節(jié)，給觀眾帶來(lái)更逼真的觀影體驗(yàn)。2寬高比大多數(shù)高清電視使用16:9的寬高比，與電影膠片格式一致，可以更好地呈現(xiàn)電影畫(huà)面。3數(shù)字信號(hào)高清電視采用數(shù)字信號(hào)傳輸，減少了模擬信號(hào)傳輸中的噪聲和干擾，提高了圖像質(zhì)量。4數(shù)字音頻高清電視支持多聲道數(shù)字音頻，可以營(yíng)造更具臨場(chǎng)感的音效，提升觀影體驗(yàn)。平板電視技術(shù)輕薄便攜平板電視機(jī)身輕薄，易于安裝和移動(dòng)，更適合現(xiàn)代家居環(huán)境。節(jié)能環(huán)保平板電視功耗較低，比傳統(tǒng)電視更節(jié)能，減少能源消耗，符合環(huán)保理念。畫(huà)質(zhì)清晰平板電視采用先進(jìn)的顯示技術(shù)，畫(huà)面更加清晰細(xì)膩，色彩更加飽滿，觀影體驗(yàn)更佳。功能豐富平板電視集成了多種功能，例如互聯(lián)網(wǎng)接入，智能操控，多媒體播放等，為用戶帶來(lái)更加便捷的娛樂(lè)體驗(yàn)。電視音頻系統(tǒng)音頻信號(hào)采集使用麥克風(fēng)將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。音頻信號(hào)處理對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行放大、均衡、壓縮等處理，以改善音質(zhì)。音頻信號(hào)輸出通過(guò)揚(yáng)聲器將音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為聲音。電視信號(hào)的編碼與解碼編碼過(guò)程數(shù)字電視信號(hào)通過(guò)編碼將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，并進(jìn)行壓縮以提高傳輸效率。解碼過(guò)程數(shù)字電視接收機(jī)通過(guò)解碼將數(shù)字信號(hào)恢復(fù)為模擬信號(hào)，并進(jìn)行解壓縮以顯示圖像和聲音。編碼標(biāo)準(zhǔn)常用的數(shù)字電視編碼標(biāo)準(zhǔn)包括MPEG-2、MPEG-4和H.264，它們分別對(duì)應(yīng)于不同的壓縮率和圖像質(zhì)量。解碼芯片現(xiàn)代電視機(jī)通常內(nèi)置解碼芯片，用于處理接收到的數(shù)字電視信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)換為可顯示的圖像和聲音。電視節(jié)目制作1策劃確定節(jié)目主題、目標(biāo)受眾和制作方向2劇本創(chuàng)作劇本，展現(xiàn)節(jié)目?jī)?nèi)容和結(jié)構(gòu)3拍攝使用攝像機(jī)拍攝素材，展現(xiàn)節(jié)目?jī)?nèi)容4后期制作剪輯、配音、配樂(lè)、特效，完成節(jié)目制作電視節(jié)目制作流程包含多個(gè)步驟，從策劃到最終播出，需要?jiǎng)?chuàng)意和技巧。電視中的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)將現(xiàn)實(shí)世界與虛擬世界相結(jié)合，為電視節(jié)目帶來(lái)新的可能性。例如，觀眾可以身臨其境地體驗(yàn)虛擬旅行，或與虛擬人物互動(dòng)。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)需要復(fù)雜的硬件和軟件支持，包括頭戴式顯示器、動(dòng)作捕捉系統(tǒng)和渲染引擎等。這些技術(shù)的應(yīng)用可以豐富電視節(jié)目的內(nèi)容，提高觀眾的參與度和互動(dòng)性。電視中的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)(AR)將虛擬信息疊加到現(xiàn)實(shí)世界中，創(chuàng)造出更豐富和更具交互性的體驗(yàn)。它在電視廣播中得到越來(lái)越多的應(yīng)用，尤其是在體育賽事、新聞報(bào)道和娛樂(lè)節(jié)目中。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以通過(guò)虛擬圖像、動(dòng)畫(huà)、文本和其他數(shù)字內(nèi)容來(lái)增強(qiáng)電視畫(huà)面。例如，體育賽事直播中可以添加虛擬的球員數(shù)據(jù)、比賽信息和其他增強(qiáng)內(nèi)容。電視畫(huà)面的信號(hào)處理1信號(hào)采集攝像機(jī)捕捉圖像，生成模擬信號(hào)2信號(hào)編碼模擬信號(hào)數(shù)字化，壓縮處理3信號(hào)傳輸通過(guò)無(wú)線或有線網(wǎng)絡(luò)傳輸4信號(hào)解碼解碼處理，還原數(shù)字信號(hào)5圖像顯示顯示設(shè)備將信號(hào)渲染成畫(huà)面電視畫(huà)面信號(hào)處理是將攝像機(jī)采集到的圖像信息，經(jīng)過(guò)一系列處理，最終呈現(xiàn)給觀眾的復(fù)雜過(guò)程。信號(hào)采集階段，攝像機(jī)將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，并進(jìn)行初步處理。信號(hào)編碼階段，將模擬信號(hào)數(shù)字化，并進(jìn)行壓縮處理，以便于傳輸和存儲(chǔ)。信號(hào)傳輸階段，利用無(wú)線或有線網(wǎng)絡(luò)將信號(hào)傳遞到接收端。信號(hào)解碼階段，解碼處理，還原數(shù)字信號(hào)。圖像顯示階段，顯示設(shè)備根據(jù)信號(hào)信息，將圖像呈現(xiàn)給觀眾。電視信號(hào)壓縮技術(shù)減少帶寬占用電視信號(hào)壓縮技術(shù)可以有效地降低數(shù)據(jù)傳輸量，減少帶寬占用。這對(duì)于廣播電視信號(hào)的傳輸至關(guān)重要，特別是對(duì)于衛(wèi)星和網(wǎng)絡(luò)傳輸。提高存儲(chǔ)效率壓縮技術(shù)可以使電視節(jié)目和影視作品的存儲(chǔ)空間大幅減少，提高存儲(chǔ)效率。這對(duì)于數(shù)字電視廣播和在線視頻平臺(tái)來(lái)說(shuō)尤為重要。電視信號(hào)的傳輸標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)傳輸電視信號(hào)使用無(wú)線或有線的方式傳播，覆蓋范圍廣泛。衛(wèi)星廣播衛(wèi)星廣播利用地球同步衛(wèi)星，實(shí)現(xiàn)全球范圍的電視信號(hào)傳播。有線電視有線電視通過(guò)電纜網(wǎng)絡(luò)，傳輸電視信號(hào)和互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)。數(shù)字電視數(shù)字電視信號(hào)使用數(shù)字編碼，傳輸更高質(zhì)量的圖像和聲音。電視受眾的心理特征11.注意力電視畫(huà)面運(yùn)動(dòng)變化吸引觀眾注意力，觀眾往往被情節(jié)吸引而忽略細(xì)節(jié)。22.情感電視節(jié)目可激發(fā)觀眾的情感共鳴，引起觀眾對(duì)角色、事件的共情和認(rèn)同。33.認(rèn)知觀眾從電視節(jié)目中獲取信息和知識(shí)，理解人物關(guān)系、故事情節(jié)、社會(huì)現(xiàn)象等。44.行為電視節(jié)目影響觀眾行為，例如購(gòu)買(mǎi)商品、關(guān)注熱點(diǎn)話題、參與公益活動(dòng)等。電視節(jié)目的欣賞與評(píng)價(jià)審美體驗(yàn)觀眾對(duì)電視節(jié)目的欣賞是基于個(gè)人審美情趣和文化背景。不同的節(jié)目類(lèi)型，如劇情、音樂(lè)、體育，會(huì)引發(fā)不同的審美感受和體驗(yàn)。通過(guò)對(duì)畫(huà)面、聲音、表演等方面的評(píng)價(jià)，觀眾可以表達(dá)對(duì)節(jié)目的認(rèn)可和喜愛(ài)。社會(huì)價(jià)值電視節(jié)目可以反映社會(huì)現(xiàn)實(shí)，傳遞文化價(jià)值觀，引導(dǎo)社會(huì)風(fēng)尚，并對(duì)觀眾產(chǎn)生積極影響。例如，一些教育類(lèi)節(jié)目可以提高觀眾的知識(shí)水平，而一些公益類(lèi)節(jié)目則可以激發(fā)觀眾的愛(ài)心和責(zé)任感。電視技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)智能化電視將更加智能，融入人工智能技術(shù)