【正文】 磁波的波譜 第 1章 緒論 對(duì)光量的測(cè)量稱為測(cè)光（ Photometry）。 ? 發(fā)光強(qiáng)度（ Luminous intensity） 光源在給定方向的單位立體角（ ω）輻射的光通量稱為發(fā)光強(qiáng)度，符號(hào)為 Ｉ ，單位為坎德拉（ cd）。光照度 E可由下式表示： ? 亮度 垂直于傳播方向單位面積（ ）上的發(fā)光強(qiáng)度稱為亮度，符號(hào)為 L，單位為cd/m2。視網(wǎng)膜內(nèi)的視覺(jué)細(xì)胞把光信息變換為電信號(hào)，傳遞給視神經(jīng)。外界右半部分的視覺(jué)信息傳入左側(cè)的外側(cè)膝狀體，而左半部分的視覺(jué)信息傳入右側(cè)的外側(cè)膝狀體。 圖 信息從人眼到大腦的路徑 第 1章 緒論 ? 人的眼睛很像一部精巧的照相機(jī)，圖 的截面圖。眼球?yàn)橹睆郊s 24mm的球狀體，光線通過(guò)瞳孔射入眼球內(nèi)，再經(jīng)晶狀體在位于眼球后部?jī)?nèi)側(cè)的視網(wǎng)膜上成像。 ? 虹膜緊貼在晶狀體上，虹膜中心有一個(gè)小孔稱為瞳孔。改變瞳孔的大小，就可以調(diào)節(jié)進(jìn)入眼睛的光通量，類似于照相機(jī)光圈的作用。晶狀體的彈力會(huì)隨著年齡增加而減小，到 60歲左右，會(huì)失去調(diào)節(jié)能力而變得扁平。視網(wǎng)膜主要由許多感光細(xì)胞組成，感光細(xì)胞把光變換為電信號(hào)，它又分為兩大類：一類叫桿狀（ rod）細(xì)胞，另一類叫錐狀（ cone）細(xì)胞。在黃斑區(qū)中央有一個(gè)下陷的區(qū)域，稱為中央凹（ fovea）。在黃斑區(qū)中心部分，每個(gè)錐狀細(xì)胞連接著一個(gè)視神經(jīng)末梢。 ? 在遠(yuǎn)離黃斑區(qū)的視網(wǎng)膜上分布的視覺(jué)細(xì)胞大部分是桿狀細(xì)胞，而且視神經(jīng)末梢分布較稀，每個(gè)錐狀細(xì)胞和幾個(gè)桿狀細(xì)胞合接在一條視神經(jīng)上。在乳頭處沒(méi)有感光細(xì)胞，不能感受光線，故又稱為盲點(diǎn)。包含兩種或兩種以上波長(zhǎng)成分的光稱為復(fù)合光。 （ 1）光譜光效率。相同主觀亮度感覺(jué)情況下， λ=555nm的黃綠光，所需光的輻射功率最小。人的視覺(jué)具有明視覺(jué)功能和暗視覺(jué)功能。錐狀細(xì)胞密集地分布在視網(wǎng)膜中央凹區(qū)域，且每個(gè)錐狀細(xì)胞連接一根視神經(jīng)，因此它能夠分辨顏色和物體細(xì)節(jié)，是一種明視覺(jué)器官。 第 1章 緒論 ? （ 3）暗適應(yīng)。 當(dāng)我們從明亮的地方進(jìn)入黑暗環(huán)境，或突然關(guān)掉電燈，要經(jīng)過(guò)一段時(shí)間才能看清物體，這就是暗適應(yīng)現(xiàn)象。從黑暗環(huán)境到明亮環(huán)境變化的逐漸習(xí)慣過(guò)程，稱為明適應(yīng)。 ? （ 5）視覺(jué)惰性。 第 1章 緒論 ? （ 6）閃爍（ flicker）。將此閃爍感剛剛消失時(shí)的頻率稱為臨界閃爍頻率（ CFF:Critical Fusion Frequency）。 第 1章 緒論 ?（ 7）視角。 ，與耳側(cè)的夾角約為 100~104176。 ，向下方為 75176。 第 1章 緒論 . 色彩學(xué)基礎(chǔ) 彩色是物體反射光作用于人眼的視覺(jué)效果。 ? 自然界中任意一種顏色均可以表示為三個(gè)確定的相互獨(dú)立的基色的線性組合。 第 1章 緒論 將三基色按一定比例相加混合，就可以模擬出各種顏色，如： ? 紅色 +綠色 =黃色 ? 綠色 +藍(lán)色 =青色 ? 紅色 +藍(lán)色 =紫色 ? 紅色 +綠色 +藍(lán)色 =白色 等量的 RGB能配出等能的白光。 第 1章 緒論 光電 顯 示 技 術(shù) 圖 第 1章 緒論 ? 2. 色彩再現(xiàn) 顯示器中的色彩再現(xiàn)，不是把實(shí)際的色彩完全忠實(shí)地再現(xiàn)，只要再現(xiàn)出的色彩令收看者滿意就可以了。 三個(gè)熒光粉點(diǎn)雖然在熒光屏上占有不同的空間位置，但它們產(chǎn)生的不同顏色的光卻落在同一個(gè)視覺(jué)細(xì)胞上，產(chǎn)生出三色相加的視覺(jué)效果。色彩再現(xiàn)的過(guò)程如圖 。 ? 亮度 表示各種顏色的光對(duì)人眼所引起的視覺(jué)強(qiáng)度，它與光的輻射功率有關(guān)。 ? 飽和度 表示顏色光所呈現(xiàn)的顏色深淺程度（或純度）。飽和度越低，則顏色越淺，如淺紅、淺綠等。 第 1章 緒論 .顯示器件主要性能指標(biāo) ?（ pixel）： 像素指構(gòu)成圖像的最小面積單位，具有一定的亮度和色彩屬性。實(shí)際系統(tǒng)的具體例子，如表 13所列。亮度值用 cd/m2表示。在室外觀看要求亮度更高，可達(dá) 300cd/m2以上。 ? ： 亮度均勻性反應(yīng)的是顯示器件在不同顯示區(qū)域所產(chǎn)生的亮度的均勻性。 第 1章 緒論 ? 對(duì)比度指畫面上最大亮度和最小亮度之比。一般顯示器應(yīng)有 30︰ 1對(duì)比度。 對(duì)比度是最白與最黑亮度單位的相除值。對(duì)比度嚴(yán)格來(lái)講我們指的對(duì)比度是屏幕上同一點(diǎn)最亮?xí)r（白色）與最暗時(shí)（黑色）的亮度的比值 例如一個(gè)屏幕在全白屏狀態(tài)時(shí)候亮度為 500cd/m2，全黑屏狀態(tài)亮度為，這樣屏幕的對(duì)比度就是 1000:1。高對(duì)比度對(duì)于圖像的清晰度、細(xì)節(jié)表現(xiàn)、灰度層次表現(xiàn)都有很大幫助。相對(duì)而言，在色彩層次方面，高對(duì)比度對(duì)圖像的影響并不明顯。 兩種提高對(duì)比度的方法： 。這是個(gè)分母、分子的問(wèn)題，分子小了對(duì)比度自然就高了。第二種方法是很多高端液晶廠家的發(fā)展方向，這也是為什么亮度不高的液晶能夠達(dá)到高對(duì)比度的原因。更重要的是，虛高的亮度并不會(huì)帶來(lái)更好的顯示效果，它只會(huì)使淺色圖像變成茫茫一片，而對(duì)暗部表現(xiàn)卻毫無(wú)幫助?；叶鹊耐ǔ１硎痉椒ㄊ前俜直龋總€(gè)灰度對(duì)象都具有從 0%（白色）到灰度條 100%（黑色）的 亮度 值。百分比越高顏色越偏黑，百分比越低顏色越偏白。例如，一幅電視畫面圖像應(yīng)有八級(jí)左右的灰度。 所謂灰度色，就是指純白、純黑以及兩者中的一系列從黑到白的過(guò)渡色。如把有黑 灰 白連續(xù)變化的灰度值量化為 256個(gè)灰度級(jí)，灰度值的范圍為 0~255，表示亮度從深到淺，對(duì)應(yīng)圖像中的顏色為從黑到白。 （ resolution） 分辨率指單位面積顯示像素的數(shù)量。由于屏幕上的點(diǎn)、線和面都是由像素組成的，顯示器可顯示的像素越多，畫面就越精細(xì)，同樣的屏幕區(qū)域內(nèi)能顯示的信息也越多，所以分辨率是個(gè)非常重要的性能指標(biāo)之一。 768的屏幕來(lái)說(shuō)，即每一條水平線上包含有 1024個(gè) 像素 點(diǎn)，共有 768條線，即掃描列數(shù)為 1024列，行數(shù)為 768行。其中，它和 刷新頻率 的關(guān)系比較密切，嚴(yán)格地說(shuō)，只有當(dāng)刷新頻率為“無(wú)閃爍刷新頻率”， 顯示器 能達(dá)到的最高分辨率數(shù)，即為這個(gè)顯示器的 最高分辨率 。通常表示成每英寸像素（ Pixel per inch, ppi）和每英寸點(diǎn)（ Dot per inch, dpi）。但更大的文件需要耗用更多的計(jì)算機(jī)資源，更多的內(nèi)存，更大的硬盤空間等。某些情況下也可以同時(shí)表示成“每英寸像素”（ ppi）以及圖形的長(zhǎng)度和寬度。 分辨率和圖像的像素有直接關(guān)系。 ? （ definition） 清晰度指 影像 上各細(xì)部影紋及其邊界的清晰程度。 而 攝像機(jī) 一般使用分解力一詞來(lái)衡量它“分解被攝景物細(xì)節(jié)”的能力。如果在垂直方向能分辨 250對(duì)黑白條紋，就稱垂直清晰度為 500行 (線 )。它會(huì)隨 CCD象素 數(shù)的多少、和視頻帶寬而變化，象素愈多、帶寬愈寬，分解力就愈高。 為了將研究的對(duì)象從兩個(gè)點(diǎn)擴(kuò)大到一個(gè)面，所以將視敏角從人眼到兩個(gè)點(diǎn)之間的夾角，引伸到從觀察點(diǎn)（人眼）到一定距離的一條相鄰黑、線條”之間的夾角。 垂直清晰度 上面已經(jīng)提到過(guò)，根據(jù)視敏角原理，人眼能辨別在垂直方向上排列的相鄰黑白水平線條的細(xì)致程度叫垂直清晰度， 觀看圖像的最佳距離應(yīng)當(dāng)是畫面高度的 4倍至 5倍，這時(shí)的總視角約為 15度，在這種情況下，可以保證人眼不轉(zhuǎn)動(dòng)就能看到完整的畫面。 458 =610（線） 這就是說(shuō)，在 5倍畫面高度距離觀看 4： 3畫面的圖像時(shí)，人眼的水平分辨力約為 610線，這時(shí)圖像所具有的水平清晰度正是 610線。 整幅圖像最后只相當(dāng)于原來(lái) 75%的清晰度，孔闌效應(yīng)的綜合情況也是如此。 =611（行） 垂直掃描線 n的數(shù)量： n=611179。 PAL制電視最后安排的視頻帶寬為 6MHz，這種帶寬連 720179。 625的基礎(chǔ)上又有所壓縮，壓縮的是水平像素點(diǎn)，保留了 625行水平掃描線。 611到 720179。 垂直方向的水平掃描線 =720179。 600，就代表畫面是由 800179。 分辨力有時(shí)也用光點(diǎn)直徑來(lái)表示。在顯示器件中，光點(diǎn)直徑大約幾微米到幾千微米。 第 1章 緒論 ? 發(fā)光顏色 (或顯示顏色 )的衡量方法，可用發(fā)射光譜或顯示光譜的峰值及帶寬，或用色度坐標(biāo)表示。真（全）色彩的色彩數(shù)目為 16777216色，即紅、綠、藍(lán)各 256級(jí)灰度， 256179。 256=16777216≈16M。 第 1章 緒論 ? DPI（ Dot Per Inch） 解析度指圖片 1英寸長(zhǎng)度上小投影點(diǎn)的數(shù)量，分為水平解析度和垂直解析度。 ? 收看距離可以用絕對(duì)值表示，也可以用與畫面高度 H的比值來(lái)表示（即相對(duì)收看距離）。 第 1章 緒論 ? 數(shù)據(jù)率指在一定時(shí)間內(nèi)、一定速度下，顯示系統(tǒng)能將多少單元的信息轉(zhuǎn)換成圖形或文字并顯示出來(lái)。圖像的信息量是驚人的，比如：一張 A4文件的數(shù)據(jù)量大約是 2KB），一張 A4黑白照片的數(shù)據(jù)量大約是 40KB，一張 A4彩色照片的數(shù)據(jù)量大約是 5MB，一分鐘家用錄像系統(tǒng)（ VHS:Video Home System）質(zhì)量的全活動(dòng)圖像的數(shù)據(jù)量約為 10MB，一分鐘廣播級(jí)全動(dòng)態(tài)影像（ FMV:Fullmotion Video）的數(shù)據(jù)量就約為40MB。在顯示相應(yīng)時(shí)間方面， LCD類的顯示器件劣于其他器件。在可靠性方面（ MTBF值），基本上都可以達(dá)到15000h，需要注意的是投影設(shè)備里往往使用了燈泡作為光源，燈泡的壽命有限，只能作為消耗品，也就是說(shuō)在使用過(guò)程中需要定期更換這些部件。它的核心部件是 CRT顯像管（即陰極射線管），其主要由五部分組成：電子槍 (Electron Gun)、偏轉(zhuǎn)線圈 (Defiection coils)、蔭罩 (Shadow mask)、熒光粉層 (Phosphor)及玻璃外殼，其中電子槍是顯像管的核心。經(jīng)典的 CRT顯像管使用電子槍發(fā)射高速電子，經(jīng)過(guò)垂直和水平的偏轉(zhuǎn)線圈控制高速電子的偏轉(zhuǎn)角度，最后高速電子轟擊屏幕上的磷光物質(zhì)使其發(fā)光。 第 2章 陰極射線管 (CRT)顯示技術(shù) ? 黑白 CRT顯示器的基本結(jié)構(gòu)與工作原理 黑白 CRT即單色 (Monochrome Monitor)CRT，只有單一的電子槍，僅能產(chǎn)生黑白兩種顏色。黑白 CRT主要由圓錐形玻殼、玻殼正面用于顯示的熒光屏、封入玻殼中發(fā)射電子束用的電子槍系統(tǒng)和位于玻殼之外控制電子束偏轉(zhuǎn)掃描的磁軛器件四部分組成。 ?第 2章 陰極射線管 (CRT)顯示技術(shù) 工作時(shí)，電子槍中陰極（ K）被 2022K燈絲加熱，陰極（ K）大量發(fā)射電子。電子束的電流是受顯示信號(hào)控制的，信號(hào)電壓高，電子槍發(fā)射的電子束流也越大，熒光體發(fā)光亮度也越高。 ? 彩色 CRT顯示器的基本結(jié)構(gòu)與工作原理 彩色 CRT利用三基色圖像疊加原理實(shí)現(xiàn)彩色圖像的顯示。蔭罩式彩色 CRT的基本結(jié)構(gòu)如圖 。熒光屏上的每一個(gè)像素由產(chǎn)生紅 (R)、綠 (G)、藍(lán) (B)的三種熒光體組成，同時(shí)電子槍中設(shè)有 3個(gè)陰極，分別發(fā)射電子束，轟擊對(duì)應(yīng)的熒光體。 ? 在蔭罩型彩色 CRT中，玻殼熒光屏的內(nèi)面形成點(diǎn)狀紅、綠、藍(lán)三色熒光體，熒光面與單色 CRT相同，在其內(nèi)側(cè)均有膜金屬覆層。蔭罩焊接在支持框架上，并通過(guò)顯示屏側(cè)壁內(nèi)面設(shè)置的緊固釘將蔭罩固定在顯示屏內(nèi)側(cè)。 ?第 2章 陰極射線管 (CRT)顯示技術(shù) ? ?3Mgq L P S??/ / ( )SMP P L L q? ? ? ?q ?LgSMPSP 整體工作過(guò)程：由燈絲、陰極、控制柵組成電子槍，通電后燈絲發(fā)熱，陰極被激發(fā)，發(fā)射出電子流，電子流受到帶有高電壓的內(nèi)部金屬層的加速，經(jīng)過(guò)透鏡聚焦形成極細(xì)的電子束，在陽(yáng)極高壓作用下，獲得巨大的能量，以極高的速度去轟擊熒光粉層。 電子槍發(fā)射的電子束不是一束，而是三束，電子束在偏轉(zhuǎn)磁軛產(chǎn)生的磁場(chǎng)作用下，可以控制其射向熒光屏的指定位置，去轟擊各自的熒光粉單元。 ?第 2章 陰極射線管 (CRT)顯示技術(shù) 受到高速電子束的激發(fā)，這些熒光粉單元分別發(fā)出強(qiáng)弱不同的紅、綠、藍(lán)三種光。 用這種方法可以產(chǎn)生不同色彩的像素，而大量的不同色彩的像素可以組成一張漂亮的畫面，而不斷變換的畫面就成為可動(dòng)的圖像。在 CRT中，為了在屏幕上得到亮而清晰的圖像，要求電子槍產(chǎn)生大的電子束電流，并且能夠在屏幕上聚成細(xì)小的掃描點(diǎn)（約 ）。在調(diào)制信號(hào)控制過(guò)程中，掃描點(diǎn)不應(yīng)有明顯的散焦現(xiàn)象。 ?第 2章 陰極射線管 (CRT)顯示技術(shù) 圖 電子槍結(jié)構(gòu)示意圖 光 電 顯 示 技 術(shù)