电视像素和你的大脑
让我们从对大脑的简单介绍开始。你的大脑有两个惊人之处使看电视成为可能。通过理解这两个事实,你就能深入了解为什么电视是这样设计的。
第一个原则是:如果你把一张静止的图像分成一组彩色的小点,你的大脑会把这些小点重新组合成一幅有意义的图像。这是一个不小的成就,任何试图让计算机理解图像的研究人员都会告诉你。我们能看到这一切的唯一方法就是把这些点炸得太大,以至于我们的大脑无法再把它们组装起来,就像这样:
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大多数人,就坐在他们的电脑屏幕你不知道这是一张什么图片——这些点太大了,你的大脑无法处理。然而,如果你站在离显示器10到15英尺远的地方,你的大脑将能够将图像中的点组合起来,你将清楚地看到这是18新利最新登入婴儿的脸。站在远处,这些点就会变得足够小,让你的大脑把它们整合成一个可识别的图像。
电视和电脑屏幕(以及报纸和杂志照片)都依赖于人脑中这种小彩色点的融合能力,将图片切割成数千个独立的元素。在电视或电脑屏幕上,这些点被称为像素.你电脑屏幕的分辨率可能是800x600像素,或者1024x768像素。
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电视运动和你的大脑
人脑与电视有关的第二个惊人特征是:如果你把一个移动的场景分成两个部分静止图片序列并显示静止18新利最新登入图像快速连续,大脑就会重新组装将静止图像转换成单个移动场景.以这四帧视频为例:
这些图像中的每一张都与下一张略有不同。如果你仔细观察婴儿的左脚(可见的脚),你会发现它在这四幅图中是向上的。玩具也会非常轻微地向前移动。通过每秒将15个或更多微妙的不同帧组合在一起,大脑将它们整合成一个移动的场景。每秒15个是可能的最小值,再少就会看起来不稳定。
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当您下载并观看本节开头提供的MPEG文件时,您将看到这两个过程同时工作。你的大脑正在将每个图像的点融合在一起,形成静止图像,然后将单独的静止图像融合在一起,形成一个移动的场景。没有这两个功能,我们所知道的电视就不可能出现。
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阴极射线管
今天使用的一些电视依赖于一种被称为阴极射线管,或阴极射线管,以展示他们的图像。液晶显示器而且等离子体显示还有其他常见的技术。甚至有可能用成千上万个普通的60瓦灯泡做一个电视屏幕!你可能在足球比赛等户外活动中见过类似的情况。然而,让我们从CRT开始。18新利最新登入
条款阳极而且阴极在电子学中用作正极和负极的同义词。例如,你可以指a的正极电池作为阳极,负极作为阴极。
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在阴极射线管中,“阴极”是一个加热的灯丝(与阴极射线管不同)普通灯泡中的灯丝).加热后的灯丝处于玻璃“管”内的真空中。“射线”是一股电子流,它自然地从受热的阴极倾泻到真空中。
电子带负电。阳极带正电,所以它吸引了从阴极涌出的电子。在电视的阴极射线管中,电子流被聚焦的阳极聚焦成紧密的光束,然后被加速的阳极加速。这种紧密的高速电子束穿过电子管中的真空,击中电子管另一端的平板屏幕。这个屏幕上涂有荧光粉,当被光束击中时,荧光粉会发光。
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CRT内部
正如你在图中看到的,基本的阴极射线管并没有很多。
有一个阴极和一对(或多个)阳极。这是磷涂层屏幕。电子管内部有一层导电涂层,可以吸收堆积在电子管屏幕末端的电子。18新利最新登入然而,在这张图中,你看不到“控制”光束的方法——光束总是落在屏幕正中央的一个小点上。
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这就是为什么,如果你看任何一台电视机的内部,你会发现电视管是用线圈缠着的。在下一页,你会得到一个很好的视图转向线圈。
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电视转向线圈
下面的图片给你三种不同的观点,一套典型的指导线圈:
转向线圈是简单的铜线圈(见电磁铁如何工作线圈的细节)。18新利最新登入这些线圈能够创造磁场在电子管内部,电子束对电场做出反应。一组线圈产生磁场,使电子束垂直移动,而另一组线圈则使电子束水平移动。通过控制线圈中的电压,你可以将电子束定位在屏幕上的任何一点。
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电视荧光粉
一个磷有任何物质在受到辐射时,会发出辐射吗可见光.辐射可能是紫外线或电子束。任何荧光色实际上都是荧光粉——荧光色吸收不可见的紫外线,并以一种特有的颜色发出可见光。
在阴极射线管中,荧光粉覆盖在屏幕内部。当电子束撞击荧光粉时,屏幕就会发光。在黑白屏幕上,有一种荧光粉在撞击时发出白光。在彩色屏幕上,有三种荧光粉排列成点或条纹,发出红色、绿色和蓝色的光。还有三束电子束把三种不同的颜色照射在一起。
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有成千上万种不同的荧光粉被配制出来。它们的特征是它们的发射颜色和激发后发射持续时间的长度。
黑白电视信号
在黑白电视中,屏幕上涂有一层白色的荧光粉,电子束通过在荧光粉上移动一条线,在屏幕上“描绘”出一个图像。为了“涂上”整个屏幕,电视机内部的电子电路利用磁线圈来移动电子束。光栅扫描屏幕上下的图案。光束从左到右在屏幕上画出一条线。然后它迅速飞回左边,向下移动并绘制另一条水平线,以此类推。
在这个图中,蓝色的线代表电子束从左到右“画”在屏幕上的线,而红色的虚线代表电子束飞回左边。当光束到达底线的右侧时,它必须移动到屏幕的左上角,如图中的绿色线所示。当光束“绘制”时,它是打开的,当它飞回来时,它是关闭的,这样它就不会在屏幕上留下痕迹。这个词水平追溯是用来指光束在每一行的末尾向左移动,而术语纵向追溯指它从下到上的运动。
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当光束从左到右绘制每条线时,光束的强度会发生变化,从而在屏幕上产生不同深浅的黑色、灰色和白色。因为线条之间的间隔非常紧密,你的大脑会将它们整合成一张图像。一个电视屏幕从上到下通常有大约480行可见。在下一节中,您将了解电视如何在屏幕上“绘制”这些线条。18新利最新登入
在电视屏幕上作画
标准电视使用交错画屏时的技巧。在这种技术中,屏幕每秒绘制60次,但每帧只绘制一半的线条。当光束沿着屏幕向下移动时,它会描绘出每一行——例如,每一行奇数。然后,当它在屏幕上向下移动时,它会绘制偶数行,每次在偶数行和奇数行之间来回交替。整个屏幕,分两次,每秒刷30次。交错的替代品被称为逐行扫描它会以每秒60次的速度在屏幕上绘制每一行。大多数电脑显示器使用逐行扫描,因为它可以显著减少闪烁。
因为电子束以每秒30次的速度将525行全部刷完,所以它每秒总共刷了15750行。(实际上,有些人在电视开着的时候,可以听到这个频率发出的非常高的声音。)
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当一个电视台想要向你的电视广播一个信号,或者当你的录像机想要在电视上显示录像带上的电影,信号需要与控制光束的电子器件相啮合,这样电视才能准确地描绘出电视台或VCR发送的画面。因此,电视台或VCR向电视机发送一个已知的信号,该信号包含三个不同的部分:
- 强度信息18luck手机登录当光束画出每条线时
- Horizontal-retrace信号告诉电视什么时候把每一行末尾的光束向后移动
- Vertical-retrace信号每秒60次将光束从右下移动到左上
那么这18新利最新登入些信息是如何传输到电视上的呢18luck手机登录?阅读下一页找出答案。
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复合视频信号
包含所有这三种成分的信号——强度信息、水平折返信号和垂直折返信号——称为信号18luck手机登录复合视频信号.的复合视频输入录像机通常是黄色的RCA插孔。典型的合成视频信号的一行看起来像本页上的图像。
水平折返信号为5微秒(图中缩写为“us”)脉冲零伏。电视内部的电子设备可以检测到这些脉冲,并利用它们触发光束的水平折返。这条线的实际信号是一个在0.5伏到2.0伏之间变化的波,其中0.5伏代表黑,2伏代表白。这个信号驱动电子束的强度电路。在黑白电视中,这个信号会消耗3.5兆赫(MHz)的带宽,而在彩色电视中,这个限制是3.0兆赫。
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垂直折返脉冲与水平折返脉冲相似,但长度为400至500微秒。垂直折返脉冲为锯齿状的用水平折返脉冲来保持电视中的水平折返电路同步。
彩色电视屏幕
彩色电视屏幕与黑白屏幕有三个不同之处:
- 有三束电子束同时在屏幕上移动。它们被命名为红色、绿色和蓝色光束。
- 屏幕上没有像黑白电视那样涂上一层荧光粉。取而代之的是,屏幕上涂有红色、绿色和蓝色的荧光粉,排列成圆点或条纹。如果你打开电视或电脑显示器,用放大镜仔细观察屏幕,你就能看到点或条纹。
- 在灯管的内部,非常靠近荧光粉涂层的地方,有一层薄薄的金属屏,叫做荧光粉屏荫罩.这个掩膜上穿孔有非常小的孔,这些孔与屏幕上的磷光点(或条纹)对齐。
当彩电需要产生一个红点时,它会向红色荧光粉发射红色光束。绿色和蓝点也是一样。为了产生一个白点,同时发射红、绿、蓝三种颜色的光束——三种颜色混合在一起就会产生白色。为了产生一个黑点,三束光在扫过黑点时都要关闭。电视屏幕上的其他颜色都是红、绿、蓝的组合。
在下一节中,您将学习彩色电视信号。
彩色电视信号
彩色电视信号一开始看起来就像黑白信号。一个额外的色度信号是通过在标准黑白信号上叠加3.579545 MHz正弦波来添加的。在水平同步脉冲之后,添加了8个周期的3.579545 MHz正弦波色同步.
遵循这八个周期,a相移在色度信号中表示要显示的颜色。信号的振幅决定饱和度。下面是颜色和相位的关系:
- 爆裂= 0度
- 黄色= 15度
- 红色= 75度
- 洋红色= 135度
- 蓝色= 195度
- 青色= 255度
- 绿色= 315度
黑白电视会滤掉并忽略色度信号。彩电从信号中提取它,并将其与正常强度的信号一起解码,以确定如何调制三种颜色的光束。18新利最新登入
电视广播
现在你已经熟悉了一个标准的合成视频信号。请注意,我们没有提到声音。如果你的录像机有一个黄色的复合视频插孔,你可能已经注意到它旁边有单独的声音插孔。在模拟电视中,声音和视频是完全分开的。
你可能对电视机接收信号的五种不同方式很熟悉:
前四个信号使用标准的NTSC模拟波形,如前一节所述。首先,让我们看看普通的广播信号是如何到达你家的。18新利最新登入
如上所述,一个典型的电视信号需要4 MHz的带宽。当你加入声音的时候,一种叫做残留边带和一点缓冲空间,一个电视信号需要6兆赫的带宽。因此,FCC分配了三个频段的频率无线电频谱,切成6mhz的片,以容纳电视频道:
- 54至88兆赫频道2至6
- 174到216 MHz用于7到13频道
- 470至890 MHz用于UHF频道14至83
前面几节中描述的复合电视信号可以在任何可用的频道上广播到你家。复合视频信号被调幅到适当的频率,然后声音被调频(+/- 25 KHz)作为一个单独的信号。
视频载波的左边是残留的下边带(0.75 MHz),右边是完整的上边带(4 MHz)。声音信号集中在5.75 MHz。例如,在信道2上传输的程序的视频载波为55.25 MHz,声音载波为59.75 MHz。电视中的调谐器在调到频道2时,从电视中提取复合视频信号和声音信号无线电波把信号传送到天线上。
录像机和有线电视信号
录象机本质上是他们自己的小电视台几乎所有录像机的背面都有一个开关,可以让你选择频道3或4。的录像包含一个复合视频信号和一个单独的声音信号。VCR内部有一个电路,可以把磁带上的视频和声音信号转换成一个信号,对电视来说,就像第三或第四频道的广播信号一样。
电缆插入有线电视包含在电缆上传输的大量通道。你的有线电视供应商可以简单地把不同的有线电视节目调到所有正常频率上,然后通过有线电视传输到你家里;然后,电视中的调谐器就会接受信号,你就不需要有线电视盒了。不幸的是,这种方法会让窃取有线电视服务变得非常容易,所以信号是编码以有趣的方式。机顶盒是一个解码器。你在上面选择频道,它就会解码出正确的信号,然后做和VCR一样的事情,把信号传输到第三或第四频道的电视上。
卫星电视信号
大碟形卫星天线接收卫星向地球发射的未经编码或已编码的信号。首先,你把天线指向一个特定的卫星,然后你选择一个特定的频道来发射。机顶盒接收信号,必要时解码,然后将其发送到通道3或4。
小碟形卫星系统是数字。电视节目是用电脑编码的mpeg - 2格式并传送到地球。机顶盒做了很多工作来解码MPEG-2,然后将其转换为标准的模拟电视信号,并将其发送到电视的3或4频道。看到18新利最新登入卫星电视如何运作了解更多。
数字电视
最新的热点是数字电视,也被称为数字电视或高清电视(高清电视)。DTV使用MPEG-2编码,就像卫星系统做,但数字电视允许各种新的、更大的屏幕格式。
格式包括:
- 480便士- 640x480像素累进
- 720便士- 1280x720像素累进
- 1080年,我- 1920x1080像素交错
- 1080便士- 1920x1080像素累进
数字电视解码MPEG-2信号,并像计算机显示器一样显示它,使其具有令人难以置信的分辨率和稳定性。还有很多机顶盒可以解码数字信号,并将其转换为模拟信号,在普通电视上显示。欲了解更多信息,请18luck手机登录查看18新利最新登入数字电视的工作原理.
显示器vs.电视
你的电脑可能有一个VGA监视器它看起来很像电视,但体积更小,像素更高,屏幕也更清晰。显示器中的阴极射线管和电子器件比电视中的要求精确得多;计算机显示器需要更高的分辨率。此外,VGA显示器上的插头不接受复合信号——VGA插头将所有信号分离出来,以便显示器可以更精确地解释这些信号。这是一个典型的VGA引脚图:
- pin 1 -红色视频
- 引脚2 -绿色视频
- 针3 -蓝色视频
- 引脚4 -接地
- 引脚5 -自检
- 引脚6 -红色地面
- 引脚7 -绿色地面
- 引脚8 -蓝色地面
- 引脚9 -没有引脚
- 引脚10 -数字地
- 引脚11 -预留
- 引脚12 -预留
- 引脚13 -水平同步
- 引脚14 -垂直同步
- 引脚15 -预留
这个表说明了三个波束的信号以及水平和垂直同步信号都是分开传输的。看到18新利最新登入计算机显示器如何工作获取详细信息。
有关电视、显示器类18luck手机登录型和相关主题的更多信息,请查看下一页的链接。