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电视摄像教程:科学家揭秘三基色原理的重要作用

时间:2023-08-13 理论教育 版权反馈
【摘要】:科学家通过实验发现了光的加色法三基色原理,为彩色摄像机的诞生起到了决定性的作用。三基色原理是合成彩色图像的一种方式。三基色有以下四个特点。混合色的色度由三基色的比例决定。而电视播出时则进行逆向工作,将这简化了的三基色还原为丰富的叠加状态。将三种基色光按不同的比例相加混合而获得不同颜色的方法称为相加混色法,也即加色法。

电视摄像教程:科学家揭秘三基色原理的重要作用

1.景物的色彩

黑白电视可以围绕着线条、轮廓、立体感等几方面来研究。而彩色电视的三要素是:亮度、色度、饱和度

(1)亮度是指彩色光作用于人眼引起的明亮程度感觉。它与光的功率有关,光的功率大时人眼感觉亮,光的功率小时人眼感觉暗,即人眼对光能量的反映为亮度。

(2)色调表示彩色的类别,与光源的性质有关。例如:红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等。

(3)饱和度指彩色光所呈现彩色的深浅程度(或叫浓淡程度)。饱和度高时颜色深,饱和度低时颜色浅。例如:深红、浅红、深绿、浅绿等。色调和饱和度又合称为色度。它既表明彩色光的颜色种类,又表明颜色的深浅程度。

彩色电视就是把亮度和色度这两个基本参数转换为电信号进行处理和传输,并在荧光屏上重现彩色图像。

2.三基色

自然界景物的颜色千差万别,如果每种颜色都要一一进行传送,这显然是办不到的。摄像机如何识别和处理这些纷繁复杂的色彩呢?科学家通过实验发现了光的加色法三基色原理,为彩色摄像机的诞生起到了决定性的作用。

三基色原理是合成彩色图像的一种方式。三种不同色别的单色按不同的比例混合后,可以组合出自然界绝大部分的彩色,这三种不同色别的单色即是三基色。三基色有以下四个特点。

(1)自然界中常见的各种颜色几乎都可以用三种基色按一定的比例混合得到;反之,任意一种彩色可以分解为三基色分量。

(2)三基色是互相独立的彩色,即其中任一种基色都不能由其他两种基色混合产生。(www.xing528.com)

(3)混合色的色度由三基色的比例决定。

(4)混合色的亮度等于三基色亮度之和。

人们通过实践发现,自然界的一切色彩都可以通过对红、绿、蓝三种颜色光以不同的比例进行混合而模拟出来。既然景物可以由红、绿、蓝三种基色光混合出来,那么,我们想要传送和重现自然景物中的红、橙、黄、绿、青、蓝、紫乃至更多的色彩也只需要传送和重现红、绿、蓝三个基色光电信号就可以达到目的。

在彩色视频采集与记录中,一般就用红、绿、蓝三色作为三基色。在我国电视采用的PAL 制中,采用国际照明委员会的色度——R(0.64,0.33)、G(0.29,0.60)、B(0.15,0.06) 作为标准的三基色。通过这三色的等量相加,我们可以得到白光,而不等量地按一定比例相加则可以得到各种各样丰富的色彩。于是,我们就可以简单地把大自然的各种色彩简化为R、G、B三色叠加的结果——摄像机的色彩处理部分主要完成的就是这项工作。而电视播出时则进行逆向工作,将这简化了的三基色还原为丰富的叠加状态。

将三种基色光按不同的比例相加混合而获得不同颜色的方法称为相加混色法,也即加色法。相加混色法是彩色颜料的混合。相加混色法示意如图2-6所示。红光+绿光=黄光;红光+蓝光=紫光(品红光);蓝光+绿光=青光;红光+绿光+蓝光=白光。

对于颜色的规律还可以用颜色三角形表示,这样便于记忆。颜色三角形示意如图2-7所示。

图2-6 相加混色法示意(彩图见彩插)

图2-7 颜色三角形示意

总的来说,三基色原理奠定了彩色摄像、显像及色彩信号传输的基础理论和技术依据,是彩色视频设备的根本原理。

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