彩色電視色度學(xué)基礎(chǔ).ppt

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1、電視技術(shù) 電視的發(fā)展 1936年 貝爾德電視公司在英國(guó)開(kāi)始了電子方式的黑白 電視廣播，開(kāi)始了電子電視的時(shí)代。 1954年 美國(guó)正式開(kāi)播 NTSC兼容制彩色電視。 1967年 前聯(lián)邦德國(guó)正式廣播 PAL兼容制彩色電視，同 年，法國(guó)和前蘇聯(lián)開(kāi)播了 SECAM兼容制彩色電視。 從 20世紀(jì) 90年代開(kāi)始，出現(xiàn)了數(shù)字電視廣播標(biāo)準(zhǔn)，如 歐洲的 DVB系統(tǒng)、美國(guó)的 ATSC系統(tǒng)、日本的 ISDB系 統(tǒng)等。 第一章 彩色電視色度學(xué)基礎(chǔ) 1.1 光的性質(zhì) 一、可見(jiàn)光與顏色 光是一種以電磁波形式存在的物質(zhì)。 電磁波的波長(zhǎng)范

2、圍很寬，從 310-3m到 310-17m，包含了無(wú) 線電波、紅外線、可見(jiàn)光、紫外線、 X射線、宇宙射線等。 波長(zhǎng)為 380nm 780nm的電磁波能夠引起人眼的視覺(jué)反應(yīng)， 稱(chēng)為可見(jiàn)光，它在整個(gè)電磁波譜中的位置如 圖 1-1所示。 圖 1-1 電磁輻射波譜 從電視角度看，可見(jiàn)光具有以下特性： （ 1）可見(jiàn)光波長(zhǎng)范圍有限，只占整個(gè)電磁波波譜的極小一部 分。 （ 2）不同波長(zhǎng)的光呈現(xiàn)的顏色各不同，波長(zhǎng)從長(zhǎng)到短，分別 呈現(xiàn)紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫。 （ 3）單一波長(zhǎng)和波譜寬度小于 5nm的光稱(chēng)為 單色光 。單色光 對(duì)應(yīng)著光譜中一定的

3、波長(zhǎng)，所以又稱(chēng)為 譜色光 。含有兩種或兩種 以上波長(zhǎng)成分的光稱(chēng)為 復(fù)合光 ，復(fù)合光使人眼產(chǎn)生混合色。由于 它不能作為單色光出現(xiàn)在光譜上，所以又稱(chēng)為 非譜色光 。 例 : 白光就是一種復(fù)合光，自然界中最大的白光光源是太陽(yáng)， 太陽(yáng)光的光譜是連續(xù)分布的，包含有 380nm 780nm范圍內(nèi)的所 有波長(zhǎng)成分。幾種單色光混合在一起會(huì)形成復(fù)合光，如紅、綠、 藍(lán)光按一定比例混合后會(huì)產(chǎn)生白光。同樣，混合光也可以通過(guò)某 種方式被分解成不同波長(zhǎng)的單色光。 二、物體的顏色 物體分為發(fā)光體和不發(fā)光體。 發(fā)光體的顏色由它本身發(fā)出的光譜所確定，如白熾燈發(fā)黃光和 日

4、光燈發(fā)白光。 不發(fā)光體的顏色與照射光的光譜和不發(fā)光體對(duì)照射光的反射、 透射特性有關(guān)。如綠葉反射綠色的光、吸收其他顏色的光而呈 現(xiàn)綠色；綠葉拿到暗室的紅燈下觀察成了黑色。 由此可見(jiàn)，光是一種客觀存在的物質(zhì)，而色是人眼對(duì)這種物 質(zhì)的視覺(jué)反應(yīng)。 三、色溫與標(biāo)準(zhǔn)光源 在電視節(jié)目拍攝過(guò)程中，照明光源的作用非常重要，其光 譜功率分布情況會(huì)直接影響被照物體的顏色。通常的照明光源， 如太陽(yáng)光、日光等發(fā)的光雖然都是白光，但它們的光譜成分相 差很大，用它們照射相同物體時(shí)，呈現(xiàn)的顏色則相差較大。根 據(jù) CIE（國(guó)際照明委員會(huì)）的規(guī)定，在電視系統(tǒng)中使用的標(biāo)準(zhǔn) 光源主要有 A、 B、 C、

5、 D65、 E五種，并以 “ 色溫 ” 來(lái)表征。 1. 色溫 光源的色溫是用來(lái)描述光源的光譜分布的物理量。在色 度學(xué)上，它通常用光源的光與絕對(duì)黑體發(fā)出的光相比較，并用 絕對(duì)黑體的絕對(duì)溫度來(lái)表征。 絕對(duì)黑體是指能完全吸收入射光的物體。當(dāng)絕對(duì)黑體被加熱時(shí)，能以電磁波形式向外輻射能量，其光譜能量的分布只與 加熱的溫度有關(guān)，溫度低時(shí)光譜能量偏重于長(zhǎng)波長(zhǎng)區(qū)，溫度升 高時(shí)光譜能量逐漸偏重到短波長(zhǎng)區(qū)。 光源的色溫 :當(dāng)光源的可見(jiàn)光譜與某溫度的絕對(duì)黑體的輻 射的可見(jiàn)光譜相同或接近時(shí) ,就將此時(shí)絕對(duì)黑體的絕對(duì)溫度稱(chēng) 為該白光源的色溫。例如，一個(gè)溫度為 2800K

6、的鎢絲燈泡所發(fā) 出的光色與絕對(duì)黑體在溫度為 2854K時(shí)的光譜相同，則該燈泡 所發(fā)出的光的色溫就是 2854K。 要注意的是，色溫用來(lái)表示光源的光譜特性，并非光源的 實(shí)際溫度。在電視技術(shù)中引入 “ 色溫 ” 的概念，是為了進(jìn)行色 度的計(jì)算和白光的比較。 2.標(biāo)準(zhǔn)白光源 在電視系統(tǒng)中使用的標(biāo)準(zhǔn)光源主要有 A、 B、 C、 D65、 E五 種，其光譜功率分布曲線如圖 1-2所示。 A光源 : 色溫為 2854K，相當(dāng)于 2800K鎢絲燈所發(fā)的光。 B光源 : 色溫為 4874K，相當(dāng)于中午直射的太陽(yáng)光。 C光源 : 色溫為 6774K，相當(dāng)于

7、白天的自然光，是 NTSC制彩 色電視的白光標(biāo)準(zhǔn)光源。 D65光源 : 色溫為 6504K，相當(dāng)于白天平均照明光，是 PAL制 彩色電視的白光標(biāo)準(zhǔn)光源。 E光源（ E白 ） : 色溫為 5500K，是一種理想的等能量的白光， 實(shí)際并不存在，它的采用可簡(jiǎn)化色度學(xué)的計(jì)算。 圖 1-2 幾種標(biāo)準(zhǔn)光源的光譜分布 1.2 視覺(jué)特性 電視是根據(jù)人眼的視覺(jué)特性發(fā)明的。 人眼的視網(wǎng)膜上有大量的光敏細(xì)胞，按其形狀可分為 桿狀細(xì)胞和錐狀細(xì)胞。 桿狀細(xì)胞的感光靈敏度很高，在低照度時(shí)，主要靠它 分辨明暗，但對(duì)彩色不敏感。 錐狀細(xì)胞感光靈敏度

8、較低，在微弱的光線下不起作用， 但在光線較為明亮?xí)r既能感知各種明暗層次又能辨別出光 的顏色。 一、視覺(jué)靈敏度 同一波長(zhǎng)的光，當(dāng)其強(qiáng)度不同時(shí)，給人的亮度感覺(jué)是不同 的，相同強(qiáng)度而波長(zhǎng)不同的光，給人的亮度感覺(jué)也是不同的。 人眼的靈敏度因人而異，通過(guò)對(duì)大量視力正常者的實(shí)驗(yàn)統(tǒng) 計(jì)，可得到如圖 1-3 所示的相對(duì)視敏函數(shù)曲線。由圖可見(jiàn)，在 亮視覺(jué)下，當(dāng)輻射功率相同時(shí)，人眼感覺(jué) 555nm的草綠光最亮， 波長(zhǎng)自 555nm起向左和向右逐漸減小和增大時(shí)，亮度感覺(jué)逐漸 下降。 圖 1-3 相對(duì)視敏函數(shù)曲線 二、人眼的色度視覺(jué) 視覺(jué)三色原理的假設(shè)：

9、錐狀細(xì)胞分為三類(lèi) , 分別稱(chēng)為紅敏細(xì) 胞、綠敏細(xì)胞和藍(lán)敏細(xì)胞，它們分別只對(duì)紅色、綠色和藍(lán)色光 譜能量的刺激產(chǎn)生視覺(jué)反映。三種細(xì)胞對(duì)可見(jiàn)光的反應(yīng)靈敏度 曲線如圖 1-4 所示。 圖中 VR（ ）、 VG（ ）、 VB（ ）的峰值分別出現(xiàn)在 580nm， 540nm和 440nm處。 VB（ ）的幅度很低，圖中將其 放大 20倍。三條曲線的總和等于相對(duì)視敏函數(shù) VY（ ）。 不同波長(zhǎng)的光對(duì)三種細(xì)胞的刺激量是不同的，產(chǎn)生的彩色 視覺(jué)各異，人眼因此能分辨出五光十色的顏色。電視技術(shù)利用 這一原理，在圖像復(fù)現(xiàn)過(guò)程中，不是重現(xiàn)原來(lái)景物的光譜分布， 而是利用 3種相似于紅、綠

10、、藍(lán)錐狀細(xì)胞特性的 3種光源進(jìn)行配 色，在色感上得到相同的效果。 三、人眼的分辨力 人眼分辨景物細(xì)節(jié)的能力稱(chēng)為分辨力，用分辨角的倒數(shù)來(lái) 定義。 分辨角，是指在被觀察物體上，人眼能分辨出的最近兩個(gè) 相鄰點(diǎn)對(duì)眼睛形成的張角。測(cè)試方法如 圖 1-5 所示，圖中設(shè)人 眼剛能分辨出白色屏幕上的兩個(gè)黑點(diǎn) a和 b，這時(shí) a和 b之間的距 離為 d， a和 b對(duì)眼睛形成的張角為 ，則 就是分辨角。分辨角 越小，說(shuō)明人眼的分辨力越高，也即視力越好。 圖 1-5 人眼的分辨力 （ 1）分辨力很大程度上取決于景物細(xì)節(jié)的亮度和對(duì)比度（最大亮度和最小亮度的比

11、值）。亮度過(guò)低或過(guò)高，視力下降； 細(xì)節(jié)對(duì)比度越小，也越不易分辨。 （ 2）人眼對(duì)彩色細(xì)節(jié)的分辨力要遠(yuǎn)低于對(duì)黑白細(xì)節(jié)的分 辨力。根據(jù)這一特性，在彩色電視中只傳送黑白圖像細(xì)節(jié)，而 不傳送彩色細(xì)節(jié)，以減少色信號(hào)的帶寬，這就是 大面積著色原 理 的依據(jù)。 四、視覺(jué)惰性與閃爍感覺(jué) 1.視覺(jué)惰性 人的視覺(jué)對(duì)外界光刺激的響應(yīng)有一定的延時(shí)。當(dāng)一定強(qiáng) 度的光突然作用于人眼時(shí)，需要經(jīng)過(guò)一定的時(shí)間才能形成一個(gè) 穩(wěn)定的主觀亮度感覺(jué)；當(dāng)光消失以后，亮度感覺(jué)也要經(jīng)過(guò)一段 時(shí)間之后才能消失。視覺(jué)的建立和消失都有一定的惰性，稱(chēng)之 為視覺(jué)惰性，如圖 1-6所示。

12、 圖 1-6 視覺(jué)惰性 視覺(jué)惰性，是現(xiàn)代電影和電視的基礎(chǔ)。 電影和電視都是將一幅幅靜止的畫(huà)面以一定的頻率在銀幕 或屏幕上輪流顯現(xiàn)出來(lái)，只要靜止畫(huà)面在顯現(xiàn)時(shí)每?jī)煞g的 時(shí)間間隔小于視覺(jué)暫留時(shí)間（約 0.1s)，這時(shí)人眼觀看的雖然 是一連串的靜止畫(huà)面，但前一幅畫(huà)面的印象尚未消失，后一幅 畫(huà)面的印象又開(kāi)始建立，前后畫(huà)面在視覺(jué)上融合銜接在一起， 因此人眼感覺(jué)到畫(huà)面不是斷續(xù)出現(xiàn)而是連續(xù)出現(xiàn)的。 2. 閃爍感覺(jué) 對(duì)于周期性的脈沖光源，人眼還有一個(gè)稱(chēng)之為閃爍感覺(jué)的 特性。也就是說(shuō)，當(dāng)脈沖光源的重復(fù)頻率不太高時(shí)，人眼會(huì)跟 隨光源的變化產(chǎn)生一明一暗的感覺(jué)，即閃爍感覺(jué)

13、。脈沖光源的 重復(fù)頻率提高時(shí)，這種閃爍感覺(jué)會(huì)隨之減輕。當(dāng)重復(fù)頻率提高 到一定值后，閃爍感覺(jué)可完全消失，這時(shí)人眼感覺(jué)到的不是一 閃一閃的脈沖光源，而是亮度恒定的不閃爍光源。不引起視覺(jué) 閃爍感的光源最低重復(fù)頻率通常稱(chēng)為 臨界閃爍頻率 。由經(jīng)驗(yàn)公 式得到，人眼的臨界閃爍頻率約為 46Hz。 電視機(jī)屏幕在顯示畫(huà)面時(shí)相當(dāng)于脈沖光源，因此其重復(fù)頻 率必須大于臨界閃爍頻率才能使觀眾不產(chǎn)生閃爍感。不過(guò)，電 視系統(tǒng)的換幀（幅）頻率只有 25(30)Hz，為了克服閃爍感，電 視系統(tǒng)采用了隔行掃描的方式，將一幀（幅）畫(huà)面分成兩場(chǎng)。 這樣一來(lái)，在不改變換幀頻率的情況下，屏幕上畫(huà)面的呈現(xiàn)頻 率提高了

14、一倍，變?yōu)?50(60)Hz，大于 46Hz的臨界閃爍頻率。 現(xiàn)代電視技術(shù)通常在電視機(jī)中采用特殊技術(shù)，如場(chǎng)頻加倍 技術(shù)等，將屏幕閃爍頻率提高到 100Hz，這時(shí)基本上可完全克 服閃爍感。 1.3 三基色原理與配色方程 一、彩色三要素 彩色三要素指的是彩色光的 亮度、色調(diào)、飽和度 這三個(gè) 量。 亮度：指彩色光作用于人眼而引起的視覺(jué)上的明亮程度。 光源的輻射能量越大，亮度就越高；不發(fā)光體的反射能力越強(qiáng)， 亮度越高。 復(fù)合光的亮度等于各個(gè)分量光的亮度之和。 另外，亮度還和波長(zhǎng)有關(guān)，能量相同而波長(zhǎng)不同的光對(duì)視 覺(jué)引起的亮度感覺(jué)也不相同，這就是上一節(jié)已

15、經(jīng)介紹過(guò)的視敏 特性。 色調(diào)：指彩色的顏色類(lèi)別。我們通常所說(shuō)的紅、綠、藍(lán)等指的就是色調(diào)。前面講到不同波長(zhǎng)的光顏色不同，也是指的色 調(diào)不同。 飽和度是指彩色的深淺、濃淡程度。對(duì)于同一色調(diào)的彩色 光，飽和度越高，顏色就越深、越濃。各種譜色光都是飽和度 最高的彩色。飽和度與彩色光中摻入的白光比例有關(guān)，摻入的 白光越多，飽和度就越小。因此，飽和度也稱(chēng)為色純度。 飽和度的大小用百分制衡量， 100的飽和度表示彩色光 中沒(méi)有白光成分，所有譜色光的飽和度都是 100；飽和度為 零表示全是白光，沒(méi)有任何色調(diào)。 色調(diào)和飽和度合稱(chēng)為 色度 ，它既說(shuō)明了彩色光的

16、顏色類(lèi)別， 又說(shuō)明了顏色的深淺程度。 二、三基色原理 三基色定理的主要內(nèi)容如下： 自然界中絕大多數(shù)彩色都可以由三基色按一定比例混合而 得；反之，這些彩色也可以分解成三基色； 三基色必須是相互獨(dú)立的，即其中任何一種基色都不能由 其它兩種基色混合得到； 混合色的色調(diào)和飽和度由三基色的混合比例決定； 混合色的亮度是三基色亮度之和。 另外，任何一種顏色都有一個(gè)相應(yīng)的補(bǔ)色。所謂補(bǔ)色，就 是它與某一顏色以適當(dāng)比例混合時(shí)，可產(chǎn)生白色。紅、綠、藍(lán) 的補(bǔ)色分別是青、品紅、黃。 三基色的選擇 : 在原則上是任意的，只要滿足相互獨(dú)立即

17、可。彩色電視選 取的三基色是紅、綠、藍(lán)，分別用 R、 G、 B表示。因?yàn)槿搜鄣?三種錐狀細(xì)胞對(duì)這三種顏色最敏感，選擇 R、 G、 B按適當(dāng)比例 混色可得較多彩色。 三基色原理是彩色電視得以實(shí)現(xiàn)的重要理論基礎(chǔ)。因?yàn)樽?然界中的彩色是千變?nèi)f化的，設(shè)想如果用一種電信號(hào)傳送一種 顏色，那就需要成千上萬(wàn)種電信號(hào)，這在實(shí)際中是辦不到的。 有了三基色原理，彩色電視只需在攝像端將景物的各種顏色分 解成紅、綠、藍(lán)三種基色，然后將這三種基色轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的三 種電信號(hào)傳送到顯示端，在顯示端將電信號(hào)再轉(zhuǎn)換成三基色光 信號(hào)，最后在屏幕上用三基色混合出原景物的色彩。 三、混色方法 利用三基色按

18、不同的比例混合來(lái)獲得彩色的方法稱(chēng)為混色 法?；焐ㄓ邢嗉踊焐ê拖鄿p混色法。相加混色是指光源色 光的相互混合，彩色電視技術(shù)中就是利用相加混色法顯現(xiàn)各種 顏色的，如 圖 1-7 ，主要有以下兩種方法。 圖 1-7 相加混色 1. 時(shí)間混色法 這種方法是利用人眼的視覺(jué)惰性，順序地讓三種基色光先 后出現(xiàn)在同一表面的同一點(diǎn)處，當(dāng)三種基色光交替出現(xiàn)的速度 很快時(shí)（交替時(shí)間間隔小于人眼的視覺(jué)暫留時(shí)間），人眼產(chǎn)生 的彩色感覺(jué)就與三種基色光直接混合時(shí)相同。時(shí)間混色法是順 序制彩色電視的基礎(chǔ)。 2. 空間混色法 這種方法

19、是利用人眼空間細(xì)節(jié)分辨力差的特點(diǎn)，將三種基 色光點(diǎn)放在同一表面的相鄰處，只要這三個(gè)基色光點(diǎn)足夠小， 相距足夠近，當(dāng)人眼在一定距離之外觀看時(shí)，就會(huì)看到三種基 色光混合后的彩色光。彩色顯像管就是利用這一原理，把紅、 綠、藍(lán)三色熒光粉在熒光屏上排列成品字形或豎條形，在一定 距離之外觀看時(shí)，看到的就是其混合色。 四、顏色的度量與表示 三基色原理是彩色計(jì)量的基礎(chǔ)。 彩色的計(jì)量是通過(guò)確定三基色光對(duì)人眼的刺激程度來(lái)進(jìn)行 的，因此，需要規(guī)定三基色光的精確波長(zhǎng)值和三基色光對(duì)人眼 刺激程度的單位量。光對(duì)人眼的刺激程度可用光通量來(lái)表示。 彩色的計(jì)量因三基色不同而有不同的計(jì)量制度，也叫

20、計(jì)色制。 這里只介紹其中最主要的兩種，即 RGB計(jì)色制和 XYZ計(jì)色制 。 1. 光通量 光通量是按人眼的光感覺(jué)來(lái)度量的光輻射功率，單位是流 明 (lumen)，簡(jiǎn)寫(xiě)為 lm 。 當(dāng) =555nm時(shí)的單色光輻射功率為 1W 時(shí)，產(chǎn)生的光通量為 683 lm，或稱(chēng) 1光瓦。在其它波長(zhǎng)時(shí)，由 于相對(duì)視敏函數(shù)下降，相同輻射功率產(chǎn)生的光通量隨之下 降。 2. 配色實(shí)驗(yàn)和配色方程 配色實(shí)驗(yàn)如圖 1-8所示。兩塊相互垂直的白板將人眼的視 場(chǎng)等分為二，白板的反射率幾乎為 100，即對(duì)任何波長(zhǎng)的光 幾乎全部反射。白板的左半部分投射待配的彩色光，右半

21、部分 投射紅、綠、藍(lán)三基色光。調(diào)節(jié)三基色光的光通量（混配比 例），使白板左、右部分的彩色光完全相同，這時(shí)調(diào)節(jié)器刻度 所示的數(shù)值就分別是混配 F色光所需的紅、綠、藍(lán)的比例，即 三色系數(shù) R、 G、 B的數(shù)值。 圖 1-8 配色實(shí)驗(yàn)示意圖 配色方程 : F= RR + GG + BB 其中： R 、 G 、 B 稱(chēng)基色單位量，是由 CIE規(guī)定的； R、 G、 B是三色分布系數(shù)，可以通過(guò)配色實(shí)驗(yàn)得到； R R 、 G G 、 B B 稱(chēng) F色光的三個(gè)基色分量； 方程式中的等號(hào)表示人眼視覺(jué)上的顏色

22、相等，即等式兩邊 是同色異譜色。 這個(gè)方程式表示 F色光可由 R個(gè)紅基色單位， G個(gè)綠基色單 位和 B個(gè)藍(lán)基色單位混配而得。 CIE對(duì)三基色光的波長(zhǎng)和基色單位的規(guī)定如下： 波長(zhǎng)為 700nm，光通量為 1lm的紅光作為一個(gè)紅基色單位； 波長(zhǎng)為 546.1nm，光通量為 4.5907lm的綠光作為一個(gè)綠基 色單位； 波長(zhǎng)為 435.8nm，光通量為 0.0601lm的藍(lán)光作為一個(gè)藍(lán)基色 單位。 若混配時(shí)紅、綠、藍(lán)光都采用一個(gè)基色單位，則可配得等 能白光 ，即 E白 =1R + 1G + 1B 。此時(shí) E白 的光通

23、量是三個(gè) 基色光的光通量之和，即 1 4.5907 0.0601 5.6508 lm。若三 基色光同時(shí)增大到原來(lái)的 K倍，則混配之后仍然得到 E白 ，只不 過(guò)其光通量也增大到原來(lái)的 K倍。 3. XYZ計(jì)色制及色度圖 （ 1） XYZ計(jì)色制 RGB計(jì)色系統(tǒng)采用物理三基色，因而物理意義清楚，但使 用起來(lái)卻很不方便。為此， CIE規(guī)定了另一種計(jì)色制，即 XYZ計(jì) 色制，又稱(chēng)標(biāo)準(zhǔn)計(jì)色制。 在 XYZ計(jì)色系統(tǒng)中，基色 XYZ只是假想的三基色，但是借助 它們來(lái)計(jì)算各種實(shí)際顏色卻十分方便。選擇 XYZ計(jì)色系統(tǒng)的目 的就是為了克服 RGB計(jì)色系統(tǒng)的缺點(diǎn)，因此，

24、在確定基色量 X、 Y、 Z時(shí)有一些特定的要求： 用配色方程 F XX YY ZZ配色時(shí)，三個(gè)色系數(shù) 均應(yīng)為正值； 為便于計(jì)算，合成彩色光 F的亮度應(yīng)僅由 YY項(xiàng)的系數(shù) Y 決定，與 X、 Z值無(wú)關(guān)。不過(guò)，合成光 F的色度仍由 X、 Y、 Z的比 例關(guān)系決定。 X Y Z時(shí)，仍代表等能白光。 這兩種計(jì)色制之間是線性相關(guān)的，對(duì)某一實(shí)際色光，可通 過(guò)配色實(shí)驗(yàn)確定三色系數(shù) R、 G、 B，再通過(guò)計(jì)算轉(zhuǎn)換成 X、 Y、 Z 標(biāo)準(zhǔn)三色系數(shù)。 （ 2） XYZ（ x-y) 色度圖 設(shè) m=X+Y+Z為色模； x=X/m, y=Y/m, z

25、=Z/m為相對(duì)色度坐 標(biāo)， x+y+z=1, x、 y、 z中只有兩個(gè)量是獨(dú)立的，這樣就可在 x-y 坐標(biāo)中繪制 XYZ色度圖或稱(chēng) x-y色度圖，如 圖 1-9所示。 圖 1-9 XYZ色度圖 圖 1-9 XYZ 色度圖 該色度圖具有如下特點(diǎn) : 舌形曲線全部位于第一象限 ,所有的單色光都位于舌形 曲線上 ,舌形曲線稱(chēng)為譜色軌跡 ,它們的飽和度均為 100%,曲線旁 注有單色光波長(zhǎng)值 。 E白 點(diǎn)的坐標(biāo)為 x=y=1/3， 舌形曲線上任一點(diǎn)與 E白 點(diǎn)的連 線稱(chēng)為等色調(diào)線 （ 等主波長(zhǎng)線 ） 。 該線上所有的點(diǎn)都對(duì)應(yīng)同一 色調(diào)的顏色 ， 但

26、離 E白 點(diǎn)越近 ， 飽和度越低 。 在譜色曲線內(nèi)任取三點(diǎn)對(duì)應(yīng)的彩色作基色 (例如 ,圖中 R1、 G1、 B1),則由此三基色混合而成的所有彩色都包含在以這三點(diǎn) 為頂點(diǎn)的三角形內(nèi) 。 五、顯像三基色與亮度公式 1. 顯像三基色的選擇 彩色電視重現(xiàn)圖象是靠彩色顯像管上三種熒光粉在電子束 轟擊下發(fā)出紅、綠、藍(lán)光混合得到的，因此，電視三基色也可 稱(chēng)為顯像三基色。 選取顯像三基色時(shí)有下列兩點(diǎn)考慮： 應(yīng)使三基色盡量靠近適當(dāng)?shù)淖V色，以求顯像三基色構(gòu)成的 彩色三角形面積（也稱(chēng)重現(xiàn)色域）盡量大； 應(yīng)使三基色發(fā)光材料的發(fā)光效率盡量高，以

27、求彩色圖像有 足夠高的亮度。 NTSC制和 PAL制采用的顯像三基色和標(biāo)準(zhǔn)白光的色度坐標(biāo)如下表所示。 制 式 NTSC制 PAL制 基色和標(biāo)準(zhǔn)白光 Re1 Ge1 Be1 C白 Re2 Ge2 Be2 D65 色度坐標(biāo) X 0.67 0.21 0.14 0.31 0.64 0.29 0.15 0.313 Y 0.33 0.71 0.08 0.316 0.33 0.6 0.06 0.329 2. 亮度公式 在 XYZ計(jì)色制中 ,只有 Y代表亮度 ,故可方便地給出彩色亮度 與三基色的關(guān)系式 , 以 C白光為標(biāo)準(zhǔn)白光源的 NTSC制彩色電視 制式 ,其亮度公式為 Y=0.229Re1+0.587Ge1+0.114Be1 以 D65光為標(biāo)準(zhǔn)白光源的 PAL制彩色電視制式 ,其亮度公式 的系數(shù)有所不同 ， 但二者差別不大 ， 二者可統(tǒng)一簡(jiǎn)化為 Y=0.3R+0.59G+0.11B