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显像管电视机原理和未来电视机的发展 武汉市第一商业学校 胡 飞 摘要：“电视信号接收机”的通称。用电的方法即时传送活动的视觉图像。同电影相似，电视利用人眼的视觉残留效应显现一帧帧渐变的静止图像，形成视觉上的活动图像。电视系统的发送端把景物的各个微细部分按亮度和色度转换为电信号后，顺序传送。在接收端按相应的几何位置显现各微细部分的亮度和色度来重现整幅原始图像。接收电视广播的装置由复杂的电子线路和喇叭、荧光屏等组成。其作用是通过天线接收电视台发射的全电视信号，再通过电子线路分离出视频信号和音频信号，分别通过荧光屏和喇叭还原为图像和声音。有黑白电视机和彩色电视机两种。彩色电视机还有还原色彩的功能。 关键词：视觉 、图像、信号 1引言 1883年，德国电气工程师尼普柯夫（Paul Nipkow）用他发明的“尼普柯夫圆盘”使用机械扫描方法，作了首次发射图像的实验，每幅画面有24行线，且图像相当模糊。“尼普柯夫圆盘”也成了电视的老祖宗。 第一台真正意义上的电视于1925年问世，英国发明家约翰·贝尔德（John Baird）在“尼普柯夫圆盘”的基础上，发明了机械扫描式电视摄像机和接收机，并首次在相距4英尺远的地方传送了一个“十”字影像，宣告了世界首台电视的诞生，贝尔德也因此被称为“电视之父”。但机械电视存在着清晰度和灵敏度低下的致命缺陷，很快被随后出现的电子电视所取代。 1931年，美国科学家兹沃雷金（Vladimir Kosma Zworykin）制造出比较成熟的光电摄像管，即电视摄像机，并在一次试验中将一个由240条扫描线组成的图像传送给4英里以外的一台电视机，再利用镜子把9英寸显像管的图像反射到电视机前，完成了使电视摄像与显像完全电子化的过程。随着电子技术在电视上的应用，电视开始走出实验室，进入公众生活之中，开始成为真正的信息传播媒介。而阴极射线管（Cathode Ray Tube）也开始作为电视的核心部件，一直沿用至今，使用阴极射线管为显像部件的电视，被简称为CRT电视。 2、黑自电视系统组成原理 2.1图像分解与顺序传送 语言广播基于声电转换原理。各种声音作用于人耳的声强是时间的单值函数，故声音电信号是关于时间的一维函数，即Ｖ=ｆ(ｔ)。这种电信号容易传送。而图象信号则不然，景物各点的亮度不同，是随空间位置变化的，且每一点的亮度又随时间而变化，故景物之亮度Ｂ是空间坐标ｘｙｚ和时间ｔ的思维函数， B= f(ｘ，ｙ，ｚ，ｔ） 上式为黑白立体图象信号表达式。对平面图象而言有 Ｂ=（ｘ，y，ｔ） 因此，即使传遂平面图象信号也不容易，因任一平面均为无穷个点之集合，对于任一时刻ｔｏ，B=，(ｘ，ｙ，ｔo)拥有无限大的信息量。 仿“传真”技术，将平面图象分解成若干个小面积之和。当这些小面积小于一定程度时，由于人眼分辩黑白细节能力是有限的，故它在人眼看来是一个点。它们是组成图象的基本元素。用这些象素的亮度变化，代替整幅平面图象的亮度变化，这实质是对图象信号的空间抽样，将静止图象的信息从无限变成有限。按我国的电视制式计算，一幅静止电视图象约包含48万个象素，传送这些象素的方法有两种：其一是同时传送，即采用48万个信道，对各象素的亮度分别进行传送，这在实际中显然是办不到的。其二是顺序传送，如下图所示系统。 图1 将平面图象各象素的亮度按一定顺序转变成电信号，一个接一个地传送出去，在接收端按相同顺序在同幅型比之平面上恢复发端图象。当其传送速度快到一定程度时，由于视觉惰性和发光材料的余辉特性，我们将会感到整幅图象是同时发光而无顺序感，这就完成了一幅平面静止图象的传送。对于活动图象，任一瞬间都有一幅对应的静止图象，在任一有限时间内将包含无穷多幅图象。利用视觉的惰性，电影技术每秒钟只传送24幅连续静止图象便可以获得活动图象，故广播电视每秒也只传送25帧（幅）或30帧图象，亦可得到活动的电视图象。这种方法可以看作是对活动图象信号的时间抽样。对图象信息的空间抽样和时间抽样极大地压缩了被传送的图象信息，使之从无限变成有限，从而达到技术可以传送的程度。图上所示开关K1和K2是一种同步控制开关，当K1和K2按相同顺序依次接通收发两端对应象素时，发端图象的亮度分布就传送到收端并重现于显示平面上。实际顺序传送系统中的开关是由电子束扫描来实现的，其扫描顺序如看书的视线一样，从左至右，从上至下，一行行，一页页地扫过。在电视中，从左至右的扫描称为行扫描，从上至下的扫描称为场扫描。 使收发两端的扫描按照相同的规律进行称为同步。显而易见，同步乃是顺序传送的关键，一旦失去同步，收端就无法正确重现发端的图象。 电视技术传送图象基于光电转换原理。在发端利用摄象器件将景物的亮度变成电信号，在收端采用显象器件将电信号还原成图象亮度