显像三基色计色系统优化方案

电视屏幕上呈现的彩色图像是由电视显像管中所用的红绿蓝荧光粉发光相加混色而成，所以电视三基色就是显像三基色。

选择显像三基色要考虑两点：一是三基色荧光粉发出的光（为复合光），其色光应尽可能接近物理三基色，使显像三基色构成的彩色三角形面积尽量大，以加大重现的色域；二是三基色荧光粉的发光效率要足够高，以提高彩色图像的亮度。

显像三基色和基准白确定后，就得到一个新的计色系统，称为显像三基色计色系统。

以第一套NTSC制式三基色荧光粉为例，设三基色单位量为（Re）、（Ge）、（Be），1光瓦C白的配色方程可表示为：

1（Re）+1（Ge）+1（Be）=Fc白（1光瓦）

可以计算，1单位显像三基色的光通量分别为：

|1Rel|=0.299光瓦；|1Gel|=0.587光瓦；|1Bel|=0.114光瓦

如果某一彩色光F为：

F=Re（Re）+Ge（Ge）+Be（Be）

其光通量为：

|F|=0.299Re+0.587Ge+0.114Be

通常把彩色光F的亮度用光通量来表示，即：

F=0.299R+0.587G+0.114B

称为亮度公式。在彩色电视系统中，所传输的亮度信号就是由三基色信号按照式中三个系数分别加权后组成的。

亮度公式的意义：它表征了当用该套显像三基色混配出1光瓦C白时，各基色对亮度的贡献，或者说成Re、Ge、Be各为一单位时所含的亮度值，也表示了当选用该套三基色混配任何彩色时，三色系数确定后，亮度值是由亮度方程中的三个系数确定的。它在彩色电视系统中非常重要，因为彩色电视系统中重现色光的亮度即是按该方程系数综合给出的。按照亮度方程的三个系数对三基色信号电压进行计算即可以得到亮度信号，以供信号处理和传输所用。

电视系统定义的饱和度与色度学中的不同，电视系统规定，在以显像三基色为顶点的三角形中，其边上的饱和度为100%。而彩色三角形内所有各点彩色的饱和度，都是以相对于三条边上的饱和度而言的。彩色电视中的100%饱和度并不位于谱色轨迹上，若按色度学的定义，它们为非饱和色。

随着高清电视和超高清电视的出现，人们希望电视系统尽可能重现自然界的彩色，传统显像管的重现色域已经不能满足要求，所以高清电视和超高清电视需要对传统的常规色域进行扩展。扩展色域的方法有两种：一种方法是重新选择一套新的三基色荧光粉，使其色度图上的基色三角形覆盖范围扩大，从而达到色域扩展的目的，但这种新的荧光粉色度坐标与目前应用的色度坐标不一致，若要在显示器端正确重现颜色，就需要增加复杂的信号处理电路；另一种办法就是保持现在的常规色域不变，通过改变R、G、B三基色信号的动态范围来实现，即在三基色坐标不变的情况下，通过增大信号的范围达到扩展色域的目的。(www.xing528.com)

思考与练习：

1.什么是可见光谱？其波长范围和颜色表现怎么样？

2.什么叫绝对黑体、色温？光源的色温高，其实际温度一定高吗？

3.何谓基准光源？几种常用基准光源的色温是多少？

4.彩色电视系统中的三基色是什么颜色、是如何选定的？

5.下列两色光重叠投影到（暗室）白幕上，应出现什么颜色？

（1）淡红和淡绿；（2）黄光和青光；（3）青光和品光；（4）红光和黄光。

6.何谓视敏函数和相对视敏函数？

7.何谓明视觉和暗视觉？比较在明视觉条件下对辐射功率相同的510nm绿光和610nm橙光的亮度感觉谁高谁低？

8.何谓对比度和亮度层次？它们之间存在什么关系？

9.被传送的景物中，有两点的亮度分别为B1=1nit、B2=10nit，试说明B1、B2间能分辨的亮度等级（取δ=0.05）。

10.何谓视觉惰性，人眼视觉暂留的时间是多少？电视显示的25帧与视觉惰性有何关系？

11.若观众与电视机屏幕的距离L为幕高h的4倍，人眼的最小分辨角θ=1.5'，试说明人眼在垂直方向上能分辨多少对黑白相间的线数？

12.在离荧光屏2m远处观看间歇呈现的运动景物，若重复呈现的频率为20Hz，景物在荧光屏上的水平运动速度为0.1m/s，问运动景物呈现的是跳跃式运动还是连续平滑运动？

13.人眼彩色视觉对色调和色饱和度的分辨力怎样？

14.人眼彩色视觉对彩色细节的分辨力怎样？它在彩色电视中得到怎样的利用？