消隐与同步的原理

消隐与同步的原理

1．消隐

电视系统中，扫描正程期间传送图像信号，逆程期间不传送图像信号。电子束逆程扫描在荧光屏上出现回扫线，将对正程的图像造成干扰，影响图像的清晰度。因此需使电视机在行、场扫描逆程期间电子束截止，以消除行、场逆程回扫线，即实现消隐。方法是在电视台由同步机发出消隐信号使接收机显像管在行、场逆程扫描期间关断电子束。

2．同步

在电视系统中，为了使电视机重现的图像与摄像机拍摄的图像完全一致，要求接收端与发送端的电子束扫描必须同步。所谓同步是指收、发端扫描的频率(快慢)和扫描的相位(起始位置)完全相同。如果收、发端扫描不同步，则重现的图像变形或不稳定，严重时图像混乱不能正常收看。

为保证收、发端行场扫描同步，电视台同步机发出行、场同步信号，使电视接收机正确地重现图像。

四．摄像与显像

（一）摄像原理

发送端的光-电转换是由摄像管来完成的。摄像管的形式多种多样，目前黑白或彩色电视摄像机广泛采用具有内光电效应的氧化铅(pbo)管。图07-02-10 为其结构示意图，在它的圆柱形玻璃外壳内主要包含光电靶和电子枪两个部分。在管外套有偏转线圈、聚焦线圈和校正线圈。

图07-02-10 摄像管

(1)光电靶；在摄像管前方玻璃屏内壁上镀上一层很薄且透明的金属导电膜，作为光的通路和信号输出电极，金属膜的后面是光电靶，其结构如图07-02-11(a)所示。光电靶由三层半导体材料组成。中间较厚的一层为氧化铅半导体(pbo)，称为I层，里面受电子束扫描的一层为P型半导体层，在外面受光照射并与透明金属膜接触的一层为N型半导体。P层与N层都比I层薄得多，因此pbo管的光电靶实际上相当于一个光敏二极管，主要由I层(pbo)决定其工作性能。由于半导体的光敏特性，当照射在它上面的光线强弱变化时，其等效电阻也随之变化。

(2)电子枪：电子枪由罩在真空玻璃管内的灯丝、阴极、控制栅极、加速极、聚焦极等组成。当给各电极施加正常电压时，阴极发射的电子，在加速极、聚焦极、高压阳极(网电极)的作用下，加速聚焦成很细的电子束打在光电靶上。该电子束受套在管外的行、场偏转磁场的作用，沿着靶面从左至右，从上而下地运动，以拾取信号。

(3)图像信号的产生：图像信号产生电路示意图如图07-02-11(b)所示。当图像通过摄像机镜头成像于光电靶时，对应于图像像素的亮点，光电导层的电导率高，等效电阻小，电子束扫射到图07-02-10光电靶与视频图像信号产生此“亮点”时，它在回路中形成的电流大，在负载电阻上的压降较大，输出电压较小。反之，对应于图像像素的暗点，光电导层相应的等效电阻大，电子束扫射到“暗点”时，它在回路中形成的电流小，在负载电阻上的压降较小，输出电压较大。显然，摄像管输出的图像信号电压的高低与图像的亮暗成反比，称为负极性电视信号。顺便指出，若图像信号电压的高低与图像的亮暗成正比，称之为正极性电视信号。由上所述，摄像管将图像各点像素的亮暗信息转换为电压随之变化的电信号，完成了光电转换。

图07-02-11

三 显像原理

显像管是接收端完成电-光转换的重要器件。显像管的结构示意图如图07-02-12所示。它是由电子枪和荧光屏构成的。显像管玻璃外壳的前端是荧光屏，荧光屏玻璃内壁涂有一层荧光粉，荧光粉受电子束轰击时能发光。电子枪由各个金属电极构成，各个电极加上合适电压时，电子枪的阴极受灯丝烘烤发出电子，聚合成束轰击荧光屏，电子束在外套偏转线圈产生磁场作用下扫描荧光屏。

图07-02-12 显像管结构示意图

当负极性图像信号加入阴极K时，能控制栅阴极电压的变化，控制电子束流I_k的强弱，从而控制电子束扫描荧光屏各点的亮度，在荧光屏还原成像。若加在阴极的图像信号电压越高，则栅阴极电压越负，即栅、阴极间负电压越大，电子束流越弱，相应荧光粉点越暗。反之，若阴极所加图像信号电压越低，电子束流越强，相应荧光粉点就越亮，正好与发送端图像相应的像素亮暗一致。电子束扫描整个荧光屏复合成完整图像。

五．伽马 ( g ) 校正

（一）伽马(g )的概念

现实世界中几乎所有的CRT显示设备、摄影胶片和许多电子照相机的光电转换特性都是非线性的。这些非线性部件的输出与输入之间的关系（例如，电子摄像机的输出电压与场景中光强度的关系，CRT发射的光的强度与输入电压的关系）可以用一个幂函数来表示，它的一般形式是：

_{输出＝(输入)}^g

式中的g (gamma)是幂函数的指数，它用来衡量非线性部件的转换特性。这种特性称为幂-律(power-law)转换特性。按照惯例，“输入”和“输出”都缩放到0～1之间。其中，0表示黑电平，1表示颜色分量的最高电平。对于特定的部件，人们可以度量它的输入与输出之间的函数关系，从而找出g 值。

实际的图像系统是由多个部件组