视觉特性与三基色原理优秀课件

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最新[物理]第2章 视觉特性和颜色基础彩色图像处理课件ppt

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•同时对比度是面积亮度差引起的现象,马 赫带是明暗边界引起的现象。 •侧抑制效应:视觉信号并不是单纯由一个 视觉细胞感觉产生的,而是由相邻视觉细 胞信号加权和形成的。 •Mach带可用侧抑制机理来解释,可认为是 局部空间域内神经细胞之间相互作用的结 果。 •同时对比度和马赫带效应表明,人所感觉 到的亮度并不是强度的简单函数。
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小结
• 人类视觉感知能力的特点
– 人类视觉系统在对物体的识别上有特殊强大的功 能;但在对灰度、距离和面积的绝对的估计上却 有某些欠缺;
– 以传感器单元的数目比较:视网膜包含接近130 millions 光接收器,这极大的大于CCD片上的传 感器单元数;
– 和它每次执行运算的数目比较:和计算机的时钟 频率相比,神经处理单元的开关时间将比之大约 慢10 4倍;
• 大脑对视神经纤维传送来的图像信息进行 分析和理解,通过图像获得对周围世界感 知的信息和知识。
• 人们对大脑的高级感知层次至今知之甚少, 仍是生理学、神经科学、生物物理学、生 物化学研究的重要课题。
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• “视觉是一个信息处理过程。它能从外部 世界的图像中得到一个即对观察者有用又 不受无关信息干扰的描述。”
• 对于人眼,V 是钟形曲线。
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– 视杆体和视锥体的相对视敏曲线有所不同,对
视锥体情况,在 =555nm 时绿光亮度最敏感, 对视杆体暗视情况,则 =505nm 时最敏感。
图2.4 相对视敏度曲线
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2.2.2 对比灵敏度和同时对比度
一、对比灵敏度 在均匀照度背景 I 上,有一照度为 I+△I(照
• “视觉感知又是和过去留存于记忆中的同 类活动有关,视觉储积起大量的视觉意象。 记忆形象可用于对知觉对象的辨认,解释 和补充。”

三基色原理课件

三基色原理课件
世界上的色彩师绚丽多彩的,太阳光的色调就可分为120多种。能 不能用几种单色光合成其它的颜色呢? 经过实验证明:调节三种色光的不同比例,几乎可以混合成自然 界所有的彩色,用来混色的三种单色光称为基色{红(R)、绿(G)、 蓝(B)},用三基色可以混合成其它颜色的的原理称三基色原理。
相加混色效果 红+绿=黄 红+蓝=紫 绿+蓝=青 彩色分解效果 黄=红+绿 紫=红+蓝 青=绿+蓝
第二节
色度学的基础知识
一、彩色三要素
为了确切描述一个完整的彩色,必须采用三个基本参量: 亮度、色调、色饱和度。下面分别讨论: 1.亮度 彩色引起人的视觉的明亮程度,由发光体的强度决 定。
低亮度
高亮度
第二节
色度学的基础知识
一、彩色三要素
2.色调 指颜色的种类。红、
橙、黄、绿、青、蓝、紫等不同颜 色分别表示不同的色调,由光的频 率决定,是彩色的重要属性。
第二节
色度学的基础知识
一、彩色三要素
3 .色饱和度 色饱和度又称 色浓度,是指彩色所呈现的深浅程 度,主要由掺入白光的多少有关。 色饱和度越高,颜色越深,反 之则越浅。 色调和色饱和度又合称为色 度。它既反应了颜色的类别,又 反应了颜色的深浅程度。 饱和度低
饱和度高
第二节
色度学的基础知识
二、三基色原理
黄(红+绿) 绿 红
青(绿+蓝) 白(红+绿+蓝) 紫(红+蓝) 蓝
第二节
色度学的基础知识
三、三基色原理的主要内容
(3)混合色的亮度等于参与混色的基色的亮度总和;
(4)用三基色混合成的彩色,其色调和饱和度皆由三基色决定 ;

《电视机教案三基色》课件

《电视机教案三基色》课件
《电视机教案三基色》 PPT课件
探索电视机及其背后的科学。
什么是三基色
颜色组成
颜色是由光线反射、折射和透过物体以及介质 所形成的。
成像原理
黄色、青色和紫色是由相互混合的两个基本色 形成的。
光学原理
三基色是由三个原色:红、绿、蓝所构成的。
应用场景
三基色是彩色电视和显示器的基本原理。
三基色的原理
光的属性
电影放映机中,控制颜色转换的就是三基色。
数字图像处理
三基色也是数码影像的基础,比如电脑显示器。
其他领域应用
三基色技术在 LED 灯、装饰艺术、医学和科学实验等领域都有重要作用。
三基色的重要性和优势
1 色彩还原度高
将三个基本颜色按不同强度和比例组合可以 呈现出所有颜色。
2 图像更真实自然
对颜色的掌控能力更强,从而呈现出更真实 的自然界色彩。
3 节省了资源
三基色只需要使用三种色波,不浪费过多资 源,成本也更低。
4 广泛应用于不同领域
三基色技术被广泛应用于影视、民防、化学 等领域。
案例分析:三基色技术在电视机和其他领 域的应用
电视机
三基色技术成了电视机色彩重现 的基础。
智能交通
三基色技术是交通信号灯的主要 色彩原理。
电力行业
三基色技术在电力行业用于发展 更清晰、更有效率的电力管理系 统。
光有辐射性、可传递性和波粒二重性。
光源的种类
自然光、人造光、可见光等。
三个基本颜色
红、绿、蓝。
RGB 模式

绿

赤橙黄绿青蓝紫,七色构成人 间美。
若不惜权,谁不可成名?若不 困苦,谁能成事?
人生若只如初见,何事秋风悲 画扇?

视觉特性与三基色原理

视觉特性与三基色原理

第1章视觉特性与三基色原理授课学时:4目的与要求:1 了解电视技术发展简史;2 了解电视系统的构成;3 了解光学方面相关知识;4 了解人眼的视觉特性以及电视技术是如何利用这些特性的;5 掌握三基色原理以及亮度、色度、色域的概念。

讲授重点:1 人眼对彩色细节不敏感——大面积着色原理;2 人眼的视觉惰性——以一定的刷新频率显示连续图像;3 三基色原理,三基色和亮度、色度信号的转换关系。

讲授难点:人眼的视觉特性,彩色的重现。

教学方法:1 利用多媒体教学手段和动画演示,帮助学生认识人眼的视觉特性,理解彩色的重现方法。

2 帮助学生分析、比较电影、电视、显示器的成像原理和质量,使学生建立感性认识。

3 在实验教学环节安排混色实验,让学生对实验现象进行理论分析。

思考题:1 编写Matlab或C程序来显示YCrCb图像序列,熟悉YCrCb到RGB的转换矩阵。

第2章电视传像基本原理授课学时:12目的与要求:1 掌握图像顺序传送原理;2 掌握隔行扫描与逐行扫描原理;3 了解同步扫描的重要性;4 掌握黑白电视信号的波形;5 掌握彩色电视信号的波形;6 了解对电视信号进行数字处理的方法和优点。

讲授重点:1 图像顺序传送;2 隔行扫描与同步;3 黑白全电视信号波形;4 彩条信号的R、G、B和Y、R-Y、B-Y波形。

讲授难点:隔行扫描,同步扫描,全电视信号波形,彩条信号各分量的波形。

教学方法:1 利用多媒体教学手段和动画演示,帮助学生理解扫描的原理。

2 引导学生分析彩条信号的波形。

3 在实验教学环节安排扫描实验和各种典型的测试信号生成实验,让学生分析收发不同步时的实验现象,观察各种测试信号的波形图。

思考题:1 电视信号的去隔行是否为典型的数字处理技术?如何将刷新率提升到100 Hz?2 分析典型测试信号的特征,以及它们分别用来测试电视系统的哪些特性。

第3章模拟彩色电视制式授课学时:12目的与要求:1 掌握NTSC制传送原理;2 掌握PAL制的技术原理和信号的频率特性;3 了解SECAM制传送原理;4 了解模拟卫星电视制式。

1A第一章 视觉特性与三基色原理

1A第一章 视觉特性与三基色原理
计算法 : 已知:两个彩色光F1和F2 的配色方程分别如下,求:F1和F2相混后的合成 光 F1+2 .
由彩色光的相加规律有:
或:
图解法:
在r-g直角坐标式或麦克斯韦三角形中,用图解法求合成光的色度坐
标;这种方法类似于力学中求两质点重心的位置。
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整理: 其中:
r-g直角坐标式
麦克斯韦三角形
令m=r +g +b
有r =r /m g = g/m b=b /m
可得 r : g : b = r : g : b
三色系数 相对色系数 分布色系数
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由于相对色系数r、g、b之和等于1。所以知道其中任意 二个(例如r和g)就可以算出第三个(例如b=1-r- g)。因此,可以用r-g平面坐标作出包罗所有实际颜
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1.3.3 XYZ计色制
RGB计色制的基础是配色试验,它的物理意义明确,但使用不 方便。因为,必须知道彩色光的三个色系数R、G、B,才能处出 其亮度(但不能从色度图中反映出亮度,黑、白灰在同一 点); 分布色系数中存在负值,用求和法近似计算色系数时, 容易出错;自然界某些实色的相对色系数出现负值,它们的坐 标不全在第一象限,作图不方便。为了克服上述缺点,1931年 CIE在RGB计色制的基础上采用三个虚设的颜色作为计算三基色 单位,分别用[X]、[Y]、[Z]表示,从而建立了XYZ计色制,并 绘制了新的色度图--CIE色度图。
波长(nm) 380--430 430--470 470--500 500--560 560--590 590--620 620--780
颜色 紫 蓝 青 绿 黄 橙 红
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标准光源:(CIE)
A 光源:色温为2854K。 A光源的光 总带着橙红色。

第一章 视觉特性与三基色原理a

第一章 视觉特性与三基色原理a

第一章视觉特性与三基色原理1.1 光的特性电视是根据人眼视觉特性以一定的信号形式实时传送活动景物的技术。

电视源是光像,最后映入人眼的仍是光像。

而中间则经过光—电转换、电信号的传输和处理、电—光转换等过程。

通常,在发送端,用电视摄象机把景物(或图象)转变成相应的电信号,电信号通过一定的途径传输到接收端,再由显示设备显示出原景物(或原图象)的重现光像。

了解的知识:光学、人眼视觉特性[需求]、光电-电光转换[实现]1.1.1电磁辐射与可见光含有单一波长成分的光称为单色光,包含有两种或两种以上波长成分的光称为复合光。

太阳辐射出的电磁波是含有各种波长的波谱带,其中波长为380---780nm的电磁波才能被人眼所感知。

(见p2图1-2)1.1.2 光源自然界的不同景物,在日光(即太阳光)照射下,由于反射(或透射)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(或投射)的一定可见光谱成分,作用于人眼而引起的视觉效果。

阳光---蓝布。

反射了蓝光,吸收了其余光谱成分。

灯光(白)----蓝布。

彩色不鲜艳(蓝光成分少)绿光---蓝布。

黑色客观:光源(本身发光)、景物(吸收和反射光)主观:人眼(1)色温的概念色温是以绝对黑体的加热温度来定义的当绝对黑体在某一特定绝对温度下,所辐射的光谱与某光源的光谱具有相同的特性时,则绝对黑体的这一特定温度就定义为该光源的色温单位以K表示。

例如,温度保持在2800 K时的钨丝灯泡所发的白光,与温度保持在2854K 的绝对黑体所辐射光的功率波谱基本一致,于是既称该白光的色温即为2854K。

可见、色温并非光源本身的实际温度,而是表征光源波谱持性的参量(绝对黑体在不同温度时的辐射功率波谱见p3图1-3)所谓绝对黑体是指既不反射光、也不透射光,而完全吸收入射光的物体,被加热时的电磁波辐射波谱仅由温度决定。

随着温度的增加,黑体辐射能量将增大,其功率波谱向短波方向移动。

视觉特性与三基色原理全ppt课件

视觉特性与三基色原理全ppt课件
以k 同乘三刺激值 R、G、B,得另一色光F’ F’=kR[R]+kG[G]+kB[B]
=k{R[R]+G[G]+B[B]=kF.
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§1.3 三基色原理与色度图
F’与F表示同一色度,只是亮度(或光 通量)不同。可见,R、G、B反映了混 合色光的色度. 结论2: R:G:B 间的比例决定混合 色光的色度 c).配色方程的规范式 令m=R+G+B 色模:表示某彩色光所含有 的三基色单位的总和。 且令 r=R/m, g=G/m, b=B/m
三基色以单位量混合时应得到E白光
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§1.3 三基色原理与色度图
1.3.2 RGB计色制 2. 三基色单位量的确定 配出标准白光,三个基色光红,绿,蓝的光通量
(FR ,FG,FB)之比例为
FR : FG : FB 1: 4.5907: 0.0601
CIE规定:光通量为1光瓦的红光为一个红基色单 位量,记为[R];光通量为4.5907光瓦的绿光为 一个绿基色单位量,记为[G];光通量为0.0601 光瓦的蓝光作为一个蓝基色单位量,记为[B]。 F E白 =[R]+[G]+[B]
某混合色光的色度
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§1.3 三基色原理与色度图
三. RGB色度图(CIE色度图)
F=m{r[R]+g[G]+b[B]} |F|=m{r+4.5907g+0.0601b} r=R/m, g=G/m, b=B/m
r+g+b=1 显然:用二个三基色色度坐标可以表示 彩色的色度,因此,可以用二维平面坐标来表
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§1.3 三基色原理与色度图
3. 配色实验
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§1.3 三基色原理与色度图

最新光与彩色物体的颜色彩色三要素人眼的视觉特性三基色原理亮度方程ppt课件

最新光与彩色物体的颜色彩色三要素人眼的视觉特性三基色原理亮度方程ppt课件

问题背后的原因剖析
100
相80 对 视60 敏40 度20
(%) 0 400
500
600 700
视觉灵敏度:同等5能55n量m的光源,人眼对 λ=555nm的黄绿色光的亮度感觉最色电视机原理与维修
第一章 广播电视基本原理
4、三基色原理和混色法 (1)混色效应 :单色光可以用几种颜色的混合光来等效, 几种颜色的混合光可以用其他几种颜色的混合光束等效,这种 现象称为混色效应。
彩色电视机原理与维修
第一章 广播电视基本原理
②三基色原理的内容: 三基色按一定比例混合,可以得到自然界中绝大多数颜色; 反之,自然界中绝大多数颜色,都可以分解为三基色。
三基色必须是相互独立。 混合色的色调和饱和度由三基色的混合比例决定。 混合色亮度等于三基色亮度之和。
(3)混色法:利用三基色按不同比例来获得彩色的方法。 ①种类:相加混色法和相减单混色法。 ②相加混色法:以三圆法来说明。
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彩色电视机原理与维修
第一章 广播电视基本原理
5、亮度方程 : 用三基色光配成100%的白光所需三基色的百分比。
Y=0.30R+0.59G+0.11B
电压方程形式 :
EY=0.30ER+0.59EG+0.11EB
亮度方程式在彩色电视技术中有着很重要的地位,它 是对彩色图像进行三基色分解及对三基色进行编码传 输,解码都必须遵循的一个基本公式。
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彩色电视机原理与维修
第一章 广播电视基本原理
(2)视力范围与电视机屏幕
人眼视觉最 清楚的范围
水平方向的夹角20° 垂直方向的夹角15°
屏幕宽高比为4:3或5:4 (高清大屏幕一般用16:9)
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1926年1月,贝尔德在伦敦皇家科学研究所首次示范电视技术。
最早的电视广播
• 最早的电视广播于1929年在伦敦开播,使用了约 翰·洛吉·贝尔德建造的系统。画面引起了一阵轰动, 但它们一点儿也不像现代的电视广播。现代彩色 电视画面是由500至1000条以上的扫描线组合起 来的。贝尔德的画面只有30条扫描线,并且是黑 白两种颜 色,这使得画面非常模糊。
信号处理技术: • 第一代——模拟电视 • 第二代——数字处理电视 • 第三代——数字电视
电路工艺: 第一代——电子管 第二代——晶体管 第三代——大规模集成电路
传输媒介: • 单一的地面微波 • 扩充到电缆、卫星、网络、无线移动
功能覆盖: • 单一的活动图像广播 • 扩充到数据广播、视频点播、收费电视、
立体电视、多视点视频等
电视技术的特点: • 快速发展 • 模拟、数字电视并存 • 各种制式群雄并起 • 各类设备争奇斗艳 • 多学科综合的、代表性的电子信息工程 (物理学、生理学、数学 、电子电路、计算机 、信
号处理、通信技术) • 深入日常生活,可见可感 • 构思奇巧、实现精到 • 有助于实现知识的贯穿和系统概念的建立
3. 只含有单一波长的光称为单色光;包含有两 种或两种以上波长的光称为复合光,复合光 作用于人眼,呈现混合色。太阳辐射的光含 有各种单色光的波谱,给人以白光的综合感 觉。
4.太阳发出的白光中包含了所有的可见光,若把太
阳辐射的一束光投射到棱镜上,太阳光会经过棱 镜分解成一组按红、橙、黄、绿、青、蓝、紫顺 序排列的连续光谱,被分解之后的色光,若再次 经过棱镜,就不能再分解了,这种单一波长的色 光称谱色光。
1010
1015
无线电波

红外线

线
3×10-2
3×10-7 可见光
X射线
1020
1025
γ射线
3×10-12
3×10-17
780nm
380nm
1. 光的波长范围有限,它只占整个电磁波波谱 中极小的一部分。
2. 不同波长的光呈现出的颜色各不相同,随着 波长由长到短,呈现的颜色依次为:红、橙、黄、绿、来自、蓝、紫作业与实验要求
• 作业与实验要求: 1、完成规定课堂作业。 2、独立完成实验操作,上交实验报告。
电视的诞生
• 电视的诞生,是20世 纪人类最伟大的发明 之一。1925年,苏格 兰发明家约翰.洛吉.贝 尔德用自行装置的机 械电视设备,第一次 将移动的图像传向远 处的接收机现场。
• 1925年10月2日,位于伦敦一间顶楼的临时实 验室里,贝尔德用摄像机扫描了一个木偶的 头部。他欣喜地发现,木偶的头部被闪烁不 定地复制在他安置于另一间屋子的荧屏上。 于是,他飞快地跑出实验室,临时雇了一个 小伙计坐在他的摄像机前,重复他的实验。 这位名叫威廉.泰因顿的年轻小伙子幸运地成 为历史上第一个出现在电视上的人。
天津大学电子信息工程专业以电视技术为特色
• 20世纪70年代参加全国电视会战 • 1979年创建了天津大学电视研究室(现为天津大学电视与
图像信息研究所),是中国高校中唯一经国家教育部批准 设立的从事这一领域研究的科研单位。 • 1980年代 “Ф91mm钻孔彩色电视设备”获国家科技进步 二等奖,“电视多工广播” 获国家教委科技进步一等奖, “彩色电视屏幕墙系统”获机电部科技进步三等奖 • “数字HDTV/TV频带压缩编解码技术”,被电子部评为 电子行业“八五”国家科技攻关重大成果 。 • “HDTV信源解码器”的研制任务,被国家计委、科技部 等评为“九五” 国家重点攻关重大成果。 • “数字高清晰度电视系统关键技术与设备”2002年获国家 科技进步二等奖及上海市科技进步一等奖。“数字高清晰 度电视机顶盒技术”2003年获天津市科技进步一等奖。 • 出版了我国电视技术领域的首部专著《电视原理》,作为 全国统编教材目前已修编了6版,获电子部全国工科电子 类专业优秀教材一等奖。
教 材与参考书目
• 教材 《电视原理》 (高等学校电子信息类规划教材)
俞斯乐等 国防工业出版社 第6版 2005 • 参考书目
1、《电视原理实验》 国防工业出版社 2、《数字电视技术基础》惠新标 郑志航编著 电子工业出版社 3、《数字电视原理》卢官明等编 机械工业出版社 4、《数字视频技术及其应用》黎洪松 清华大学出 版社
第1章 视觉特性与三基色原理
• 电视:根据人眼视觉特性以一定的信号形式 实时传送活动景物图像的技术。
景 物
( 光 电 转 换 )
电 视 摄 像 机
处 理
传输信道
接 收




( 电 光 转 换 )
电 视 显 示 器
观 看 者
• 电视技术的精髓就是研究如何用最经济、最 有效的方法使重现光像能够使人感到最逼真 地模拟实际景物的光像。
玻璃棱镜 偏转角大
太阳光
偏转角小
白色屏幕
• 太阳光谱辐射大部分为可见光,感谢造物主, 人恰恰对这部分电磁辐射敏感。
• 世界上最早的电视台是1936年11月2日在伦敦郊 外亚历山大宫建立的大众电视台。我们国家第一 座电视台是1958年5月1日试运行的北京电视台, 也就是现在的中央电视台。
电视技术的发展
电视技术本身: • 第一代——黑白电视(20世纪20年代) • 第二代——彩色电视(20世纪40年代) • 第三代——高清晰度电视(20世纪80年代)
• 电视使人人都是千里眼、顺风耳,人人不出 屋,便见天下物。
• “电”“视” 顾名思义是物理学与生理学结 合的科学。
• 为使使重现光像逼真地模拟实际景物的光像 必须首先了解光特性,了解人对光像的感觉 特性。
§1.1 光的特性
• 1.1.1 电磁辐射与可见光谱
105 频率(Hz)
波长(m) 3×103
视觉特性与三基色 原理
内容简介
• 本课程是电子信息类电子信息工程、通信工程和相 近专业学生的一门专业主干课程,目的是使学生掌 握电视系统的基本原理,因为它是专业课程专业知 识的综合体现。
• 本课程对电视系统从基本原理、图像摄取、处理、 传输、存储、重现,以及所涉及的视觉特性、三基 色原理与计色制、电视传像基本原理、彩色电视制 式、电视信号的形成、处理与录放、电视信号接收 原理、电视信号数字处理原理和数字电视系统原理 做较为系统的分析 。
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