SlideShare ist ein Scribd-Unternehmen logo
1 von 16
32


                                       Phần 2
                          TRUYỀN HÌNH MÀU
                                    CHƯƠNG 3
     CƠ SỞ VẬT LÝ CỦA TRUYỀN HÌNH MÀU VÀ
         THIẾT LẬP HỆ TRUYỀN HÌNH MÀU
      A. Cơ sở vật lý của truyền hình màu

      3.1 Ánh sáng và đặc tính của nguồn sáng
     Ánh sáng là một dạng năng lượng điện từ. Năng lượng này truyền đến mắt ta
và xảy ra quá trình hóa điện, tạo ra các xung điện tương ứng và được truyền đến
hệ thần kinh não giúp ta nhìn thấy vật thể với màu sắc riêng biệt của nó.
    Ánh sáng thấy được là sóng điện từ có tần số từ 3,8.10 14Hz đến 7,9.1014Hz.
Tương ứng với bước sóng 780nm  380nm với vận tốc truyền c ≈ 300.000Km/s.
                               3,8.1014   7,9.1014
                         Hồng ngoại             Tử ngoại
                                                                             Hz
                    5          10           15               20       25
        0        10          10           10               10      10

                                    Ánh sáng
                                    thấy được
        Sóng vô tuyến                            Tia X Tia gama Tia vũ trụ

                               Hình 3.1 Dải sóng điện từ
     Ánh sáng mà mắt người thấy được chỉ chiếm một dải rất hẹp trong dải sóng
điện từ như hình 3.1, thường được chia thành 2 loại là ánh sáng đơn sắc và ánh
sáng phức hợp.
     Ánh sáng đơn sắc: là sóng điện từ chỉ chứa một bước sóng xác định. Song
trong thực tế có thể xem ánh sáng đơn sắc như bức xạ có dải tần rất hẹp. Laser có
thể được xem như một nguồn tạo ra ánh sáng đơn sắc nhân tạo.
     Ánh sáng phức hợp: là tập hợp nhiều ánh sáng đơn sắc, được đặc trưng bằng
sự phân bố năng lượng theo một dải tần số, nghĩa là đặc trưng bằng đặc tính phổ
của nó. Trong thiên nhiên thường gặp loại ánh sáng phức hợp này. Một dạng đặc
33

biệt của ánh sáng phức hợp là ánh sáng trắng trong đó phổ năng lượng được phân
bố đều từ 380nm đến 780nm.



                           380nm                    780nm
                                                         λ
                  Hình 3.2 Phổ của ánh sáng trắng được phân bố đều
     Nếu nguồn sáng chỉ có một khoảng ngắn của phổ nơi trên thì mắt người ghi
nhận được một trong các màu phổ như dưới đây:

                                        Tím
                                          V
                                      VioletLơ                               nm
            380    430      470     500 B 560     590   650    780nm
                                      BlueLam
                          Hình 3.3 Sự phân bố 7 màu phổ
                                          C
                                     CyanLá cây
       3.2 Màu sắc và đặc tính của màu sắcG
                                     GreenVàng
                                          Y
       3.2.1 Màu sắc                 YellowCam
                                          O
     Màu của vật không phải là nguồn sáng. Màu sắc của vật được phân biệt là
                                      CrangeĐỏ
nhờ tính chất phản xạ ánh sáng của nó. R
                                    Red
     Khi ánh sáng trắng chiếu vào một vật nào đó thì một số bước sóng bị vật ấy
hấp thụ hoàn toàn hoặc một phần. Các bước sóng không bị hấp thụ còn lại phản
chiếu đến mắt cho ta cảm giác về một màu nào đó.
     Nếu vật phản xạ mọi tia sáng có bước sóng trong dải phổ trông thấy thì vật
đó được xem là màu trắng. Nếu vật chỉ phản xạ một số thành phần bước sóng nào
đó trong dải phổ trông thấy và hấp thu những thành phần khác thì ta thấy vật đó
tương ứng với màu sắc riêng của nó.
     Màu đen về phương diện ánh sáng được xem là màu trắng có cường độ chiếu
sáng thấp dưới khả năng kích thích của mắt
     Màu sắc của vật không chỉ phụ thuộc vào tính chất phản xạ của nó mà còn
phụ thuộc vào nguồn chiếu sáng lên vật đó. Khi phổ phân bố năng lượng của
nguồn chiếu sáng thay đổi thì màu sắc của vật được chiếu sáng cũng thay đổi. Ví
dụ khi chiếu ánh sáng màu lên vật phản xạ mọi bước sóng ta thấy vật có màu
giống màu của nguồn sáng.
34

3.2.2 Các đặc tính xác định một màu

3.2.2.1 Độ chói (Luminance)
     Độ chói là cảm nhận của mắt với cường độ của nguồn sáng, là đáp ứng của
mắt với biên độ trung bình của toàn phổ.
                                              Biên độ trung bình
                                               (Cường độ sáng)




                           380nm                     780nm
                                                          λ
                    Hình 3.4 Độ chói là đáp ứng của mắt với biên
                             độ trung bình của toàn phổ

3.2.2.2 Độ bão hòa (Saturation)
     Độ bão hòa của một màu là sự tinh khiết của màu ấy với màu trắng, là khả
năng màu ấy bị pha loãng bởi ánh sáng trắng nhiều hay ít.
      Như vậy các nguồn đơn sắc có độ bão hòa tuyệt đối vì không bị ánh sáng
trắng lẫn vào. Nguồn sáng trắng có độ bão hòa bằng 0 vì xem như đã bị ánh sáng
trắng lẫn vào hoàn toàn. Màu bất kỳ = Lượng sáng trắng + Lượng sáng màu




 380nm                 λ=
                   780nm      380nm                 λ+
                                                  780nm   380nm              λ
                                                                          780nm

                           Hình 3.5 Sơ đồ biểu diễn độ bão hoà
     Độ bão hoà ở đây là có thể được xem mối tương quan giữa hai thành phần
lượng sáng trắng và lượng sáng màu. Tỉ lệ thành phần sáng trắng càng nhiều, độ
bão hoà càng kém và ngược lại. Tia laze có độ bão hoà cực tuyệt đối vì chỉ còn
một bước sóng duy nhất.

                   3.2.2.3 Sắc thái (Hue, Tint)
     Sắc thái của một màu hoàn toàn là cảm giác chủ quan của con người. Thường
sắc thái quyết định bởi bước sóng lấn lướt nhất trong toàn phổ. Cùng một màu đỏ
chẳng hạn nhưng mỗi người cảm nhận sắc thái đỏ đó có thể khác nhau.
35



    Hình vẽ 3.6 trình bày về sự khác nhau về các đặc tính xác định một màu.




                  Khác nhau về độ chói              Khác nhau về sắc thái




                  Khác nhau về bão hoà          Khác nhau về các đặc tính
                  Hình 3.6 Sự khác nhau về các đặc tính xác định một màu.


3.3 Cấu trúc của mắt người
3.3.1 Cấu tạo của mắt


                         Võng mô                             Tế bào que   Tế bào nón
                            Hoàng điểm

                                              Não

         Thuỷ                   R G B…
       tinh thể

           Hình 3.7 Cấu tạo của mắt                        Các loại tế bào
     Mắt người bị kích thích trong vùng của bước sóng điện từ 380nm ÷ 780nm
và cảm nhận là ánh sáng. Cảm nhận này có được là nhờ các tế bào thần kinh thị
giác nằm bên trong hốc mắt. Có hai loại tế bào thần kinh thị giác, khoảng:
      + 130 triệu tế bào que nằm rãi rác khắp võng mô, cho cảm giác về độ chói
(cường độ sáng).
      + 7 triệu tế bào nón hầu hết tập trung ở hoàng điểm (nằm ngay chính giữa
phía trong hốc mắt) cho cảm giác về cả cường độ sáng và màu sắc.
    Tế bào này có 3 loại:
     + Loại thứ hai: nhạy với màu đỏ (Red) λ = 700nm
36

     + Loại thứ ba: nhạy với màu lá cây (Green) λ = 546,1nm
      + Loại thứ nhất: nhạy với màu lơ (Blue) λ = 435,8nm
      Mắt thu nhận hình ảnh của vật chủ yếu nhờ các tế bào hình que đồng thời 3
loại tế bào hình nón cho ta cảm giác về màu sắc của vật.

                3.3.2 Độ chói của mắt
                   %
                  Độ chói                          59%




                                                         30 %



                                                                λ
                                    11%


                                B              G         R      nm

                         Hình 3.8 Độ chói thay đổi theo bước sóng
       Hình vẽ 3.8 biểu diễn độ chói của mắt ở từng bước sóng. Nếu lấy một
nguồn sáng trắng có cường độ chuẩn mà mắt người ghi nhận độ chói 100% thì
cũng với cường độ ấy, ánh sáng đỏ (Red) cho mắt cảm giác độ chói 30%, ánh sáng
lơ (Blue) là 11% và ánh sáng xanh (Green) là 59%.
      Từ đó suy ra công thức độ chói Y của một màu X (R, G, B) (tín hiệu trắng
đen của mắt):
                            Y = 0,3R + 0,59G + 0,11B
      Với: (R, G, B là tỉ lệ phần trăm của 3 thành phần R, G, B tạo ra màu X)
3.4 Thuyết 3 màu
      Tất cả các màu đều có thể được tạo ra từ 3 thành phần màu cơ bản R,G,B
bằng cách trộn chúng theo một tỉ lệ thích hợp.
        Việc chọn các màu cơ bản cần phải thoả mãn điều kiện: Trộn 2 màu bất kỳ
trong 3 màu cơ bản sẽ không cho ra màu cơ bản thứ 3. Ta có thể có vô số tập ba
màu cơ bản nhưng cần lưu ý là, nếu như hai trong số 3 màu cơ bản nằm ở cuối hai
đầu vùng nhìn thấy, còn màu cơ bản thứ ba nằm ở giữa thì có khả năng dễ dàng
tạo lại phần lớn các màu tồn tại trong thiên nhiên.
37

  Năm 1931 Hội đồng quốc tế nghiên cứu về ánh sáng CIE (Commission
International de l’Eclairge: CIE) đã chọn 3 màu cơ bản sau đây:
     + Đỏ (Red) có bước sóng λ = 700nm
     + Lá cây (Green) có bước sóng λ = 546,1nm
     + Lơ (Blue) có bước sóng λ = 435,8nm

      3.5 Thí nghiệm kiểm chứng thuyết 3 màu và sự trộn màu

                 3.5.1 Thí nghiệm kiểm chứng
     Để kiểm chứng người ta dùng máy đo màu (Sắc kế). Máy đo màu gồm 3
nguồn sáng R, G, B và màn ảnh có dạng tam giác. Màu X chiếu sáng một bên màn
ảnh còn bên màn ảnh còn lại được chiếu bởi ba nguồn sáng cơ bản R, G, B có thể
điều chỉnh cường độ được. Tiến hành điều chỉnh 3 nguồn sáng cho đến khi màu
tổng hợp đồng nhất với màu cần xác định X, nghĩa là cùng độ chói, sắc thái và độ
bão hoà màu. Từ đó ta tìm được phần trăm của 3 màu theo công thức:
                            X ⇔ a(R) + b(G) +c(B)
     Với a, b, c là tỉ lệ phần trăm tương ứng cần tìm.
                                    Màn ảnh                         R




                                                                        G
        Màu X


                                                                        B



                                              Mắt

          Hình 3.9 Sơ đồ nguyên lý thí nghiệm kiểm chứng lý thuyết màu
      Bằng cách thay đổi các tỉ lệ ấy, người ta có thể tạo ra hầu hết các màu trong
thiên nhiên.
38

3.5.2 Sự trộn màu
     Chiếu 3 nguồn sáng màu cơ bản R, G, B có cùng cường độ lên màn ảnh bằng
   vải trắng (để có sự phản chiếu hoàn toàn ở màn ảnh). Ta có kết quả trộn màu
   như sau ở các vùng giao nhau:


                                            R=G=B
          R                G
                   Y                        R+GY               (yelow)
                   W                        R+GM               (Magnenta - tía)
               M       C
                                            B+GC               (Thiên thanh - Cyan)
                   B
                                            R+G+BW             (White)


        Hình 3.10 Sự trộn màu
     Hiện tượng trộn màu được giải thích như sau:
      Thực ra không hề có sự pha trộn giữa các bước sóng của các màu cơ bản. Tại
vùng mắt người thấy màu trắng chẳng hạn, vẫn có đủ 3 bước sóng của 3 màu R, G,
B riêng rẽ đến mắt cùng một lượt và cả 3 nhóm tế bào nón R, G, B cùng bị kích
thích giống y như trường hợp đã chiếu ánh sáng trắng vào mắt. Hai hiện tượng vật
lý khách quan khác nhau đã gây cùng cảm giác cho mắt người.
     Màu tía (Magnenta) không phải là một thực thể khách quan (vì không có
bước sóng của màu tía) mà do màu R và B kích thích vào 2 loại tế bào nón nhạy
với màu R và B gây cho người quan sát có cảm giác màu tía.
     Sự trộn màu như vậy thực ra chỉ là kết quả lợi dụng sự nhầm lẫn của mắt và
được khai thác triệt để trong truyền hình màu.

3.6 Nguyên lý Camera màu và đèn hình màu

                3.6.1Camera màu (Color Camera)
      Điểm màu sau khi qua thấu kính và lăng kính sẽ chia làm 3 hướng, tạo ra các
tia sáng 1, 2, 3. Các tia 1 và 3 sau khi qua lăng kính sẽ hướng lên trên và xuống
dưới, gặp các gương 1 và 3 đổi phương thành đi ngang. Tia 2 sau khi qua lăng
kính cũng truyền theo phương ngang như hình 3.11. Sau đó, cả 3 tia được đưa vào
các bộ lọc màu R,G,B để lọc lấy 3 thành phần màu. Các thành phần này được đưa
39

vào 3 tế bào nhạy với 3 màu (gọi là ống VIDICON 1,2,3), để biến thành 3 thành
phần điện áp ER, EG, EB (gọi tắt là R, G, B) tỉ lệ với các thành màu tương ứng.


                Gương                  Lọc R                       VIDICON 1
                                1
                                                                                 ER
                                                                              (= α volt)

 Điểm      Thấu kính                                                VIDICON 2
                                       Lọc G
 màu                            2                                                EG
                  Lăng                                                        (= β volt)
                  kính
                                       Lọc B                        VIDICON 3
 R   G                          3                                                EB
     B          Gương
                                                                              (= γ volt)

             Hình 3.11 Sơ đồ nguyên lý cấu tạo của camera màu
     Ví dụ: VR = 3mV~                               R = 3mV~
             VG = 2mV~ Nhưng thường chỉ viết tắt G = 2mV~
             VB = 1,8mV~                                 B = 1,8mV~
     Sự phân tích màu được thực hiện cho từng điểm ảnh của vật.

                                             R
                                                                             Y
                                             G                               R
                   Camera màu                         MATRIX
                                             B                               G
                                                                             B

            B
            G
            R

                       70 K     41 K           89 K        Y = 0,3R + 0,59G + O,11 B


                       30 K     59 K           11 K    100 K




                    Hình 3.12 Sơ đồ nguyên lý của mạch cộng tỉ lệ (Matrix)
                          để tái tạo độ chói Y từ các thành phần màu.
40

     Phía sau camera có bộ phận hoạt động như tế bào que tạo lại tín hiệu trắng
đen, hay còn gọi là độ chói:
                               Y = 0,3R + 0,59G + 0,11B
     Mạch tạo ra tín hiệu trắng đen cho tivi gọi là mạch matrix. Tín hiệu video
tổng hợp R, G, B và độ chói Y sẽ được gửi đến máy thu.Sau đó, cho 3 tia R, G, B
vào 3 Cathod của đèn hình để pha lại màu trên mặt đèn hình màu.

3.6.2 Tổng hợp màu


                              ER

                                                       Ph¸t quang mµu
                                                              R



                                                                    M¾t
                      Ph¸t quang mµu G
                EG
                                                            Ph¸t quang mµu
                                                                   B
                                     EB


        Hình 3.13 Sơ đồ nguyên tắc tổng hợp màu từ 3 thành phần màu
3.6.3 Cấu trúc của đèn hình màu




                       Lưới               Lưới màn
                       khiển               Screen
                 Cathod G
                           LK
                         ]


               Tim đèn   ]
                               RLK
                         ]
                               BLK

                                              Lưới hội tụ
3.6.3.1 Đèn hình delta ∆                        Focus
                                                                Anod 2

                         Hình 3.14 Cấu trúc đèn hình màu
41

     Do hãng RCA chế tạo đầu tiên vào năm 1956. Ba tia được bố trí trên 3 đỉnh
của một tam giác đều:

                                        B
                 B

                                                                102’   0   Trục đèn hình


                                                     R
       G                R       G

                     Hình 3.15 Sơ đồ nguyên lý của đèn hình delta
     Các máy nội địa Nhật sản xuất trước 1979 còn loại đèn hình này. Mặt đèn
hình được phun sơn oxid đặc biệt để chùm tia đập vào với vận tốc cao thì phát ra
ánh sáng màu. Ba điểm màu tập trung thành một tổ hợp màu. Khi ba chùm tia đập
vào ánh sáng phát ra sẽ hoà lại cho ra 1 điểm màu.




                         o



 Mặt máy chứa                               B
                                        G
tổ hợp màu RGB                      R           3 chùm tia e-

       Hình 3.16 Cấu trúc các tổ hợp màu và mặt nạ đục lỗ của đèn hình Delta
     Trước mặt máy có mặt nạ đục lỗ giúp cho chùm tia hội tụ tại điểm 0 trước
khi đập vào màn hình màu (Shadow mask). Mặt nạ đục lỗ làm bằng thép cứng.
Khi các chùm tia đến lỗ thì có một số e- đập vào mặt nạ sinh nhiệt nó rất nóng,
năng lượng mất mát có khi lên đến 60%. Ngoài ra khi mặt nạ bị nhiễm từ do loa,
nam châm thì hình bị lem, nhiều vân nhiễu. Lúc đó phải khử từ bằng máy khử
dùng dòng cao tần. Ở loại máy này có 12 biến trở ở đuôi đèn để chỉnh màu nên
việc cân chỉnh gặp nhiều khó khăn, nhất là vấn đề chỉnh chùm tia. Hiệu suất thấp
10% ÷ 15%  Công suất cung cấp gấp 10 lần TV trắng đen tương đương  đèn
mau già.




3.6.3.2 Đèn hình TRINITRON
42

      Đèn hình ∆ có chất lượng tương đối nhưng việc hiệu chỉnh tụm tia khó
khăn và hiệu suất thấp. Sau nhiều năm nghiên cứu, năm 1968 hãng SONY đèn
hình màu TRINITRON.
                                    Sọc photpho
                   R GB R GB

                                                          RGBRGBRGB




                                                  B   G   R             B   G       R

                            Hình 3.17 Cấu trúc của đèn hình Trinitron
       Màn hình photpho bây giờ gồm có các sọc R, G, B xếp xen kẻ.
       Mặt nạ đục lỗ được thay bằng lưới có điện thế âm  để hướng dẫn chùm
tia bắn trúng vào các tổ hợp màu, khi e- đến lưới nó sẽ bị điện thế âm đẩy lọt vào
giữa chính vì công suất chỉ cần thấp và hiệu suất đạt được cao. Ngoài ra vì lưới
nhỏ nên ít bị nhiễm từ.
       Giữa các vạch màu có lằn đen để hấp thu các tia e - bị lệch gọi là vi sọc
đen(Micro Black) nên màu không bị lem, hình rực và đẹp.
       Hiệu suất 25% ÷ 30% ⇒ Đèn hình bền, tuổi thọ cao, hiệu suất cao nhất so
với các loại đèn hình.

3.6.3.3 Đèn hình màu InLine
      Trinitron vừa ra đời đã được hưởng ứng ngay trong thương mại và đặt đèn
hình màu tam giác trên đường đào thải. Điều này đặt ra cho công nghiệp truyền
hình màu của Mỹ yêu cầu phải cạnh tranh ráo riết với SONY. Cho nên vào đầu
năm 1970 (khoảng 1972) hãng General Electric (Mỹ) đưa ra thị trường đèn hình
InLine.

          R    G       B        R   G    B                    G                 G

          R    G       B        R   G    B                    G               G

          R    G       B        R   G    B                    G                 G

                   Mặt phát quang                                 Mặt nạ đục lỗ
                            B
        Hình 3.18 Sơ đồ mặt phát quang và mặt nạ đục lỗ của đèn hình InLine

                        G                                     O


                            R


        Hình 3.19 Ba cathod được bố trí trên cùng nằm trên một phẳng
43




       Về cơ bản, đèn InLine vẫn như đèn Trinitron nhưng để vạch màu được ngắt
ra từng quảng tương ứng với dòng một. Khe lưới hở cũng được thay đổi cho phù
hợp và trước mỗi điểm G lại khoan một lỗ hình dạng y như điểm G. Điều này làm
giảm hiệu suất so với đèn Trinitron (thực tế chỉ còn 20% ÷ 25%).
       Cho đến nay trừ hãng SONY vẫn duy trì sọc phát quang để tận dụng hiệu
suất, còn tất cả các hãng trên thế giới đều dùng loại đèn InLine.

3.7 Toạ độ màu
      Một màu hoàn toàn được xác định bằng một điện áp của tín hiệu chói Y và 2
điện áp tín hiệu sắc (R – Y) và (B – Y). Nếu xem Y là một thông số (bằng bao
nhiêu cũng được)  có thể biểu diễn tính chất một màu bằng hệ trục vuông góc:
trục tung (R – Y), trục hoành (B – Y).
      Ví dụ: màu trắng W có: R – Y = 0 và B – Y = 0 nên nằm tại tâm 0 của hệ
trục.                                  R-Y

                                  R
                                         0,7



                          -0,59          W          0,89   B-Y
                                  -0,3                B
                                         -0,11


                          G              -0,59

              R (R – Y) = 0,7                    C (R – Y) = -0,7
                (B – Y) = -0,3                     (B – Y) = 0,3

              G (R – Y) = -0,59                  M (R – Y) = 0,59
                (B – Y) = -0,59                    (B – Y) = 0,59

              B (R – Y) = -0,11                  Y (R – Y) = 0,11
                (B – Y) = 0,89                     (B – Y) = -0,89

    Đối với màu trắng
     Y = 0,3R + 0,59G + 0,11B
44

        = (0,3 + 0,59 + 0,11=1=R=G=B ⇒ B – Y = 0, R – Y = 0, G – Y = 0
Ta có các cặp R-C, G-M, B-Y đối xứng nhau qua trục toạ độ vì chúng là các
thành phần bổ túc nhau để tạo ra màu trắng. (ví dụ: R+C = R+ B + G  W)

      B. Thiết lập hệ truyền hình màu

      3.8 Vấn đề tương hợp
     Truyền hình màu ra đời khi truyền hình đen trắng đã trưởng thành. Hàng triệu
TV đen trắng đã được sản xuất và còn đang phát triển. Vì vậy việc đầu tiên cho
công tác truyền hình màu là phải làm sao không gây ảnh hưởng đến truyền hình
trắng đen đang hoạt động mà còn làm sinh động và phong phú thêm. Yêu cầu là
TV trắng đen phải thu được tín hiệu chói Y của đài màu. Để đáp ứng với yêu cầu
này thì truyền hình màu phải xây dựng dựa vào các chuẩn trắng đen như sau:

a. fH và fV

                15750Hz         FCC                   15625Hz cho OIRT và CCIR
                   60Hz                                  50Hz

b. xây dựng theo khổ rộng băng thông của trung tần

                         6,5MHz                                               8MHz

                         4,5MHz                                              6,5MHz




           fIF/S                         fIF/VID                    fIF/S              fIF/VID
        41,25MHz                      45,75MHz                   31,5MHz              38MHz
                     Hệ FCC                                                 Hệ OIRT
c. Phải chọn lại các tần số của băng tần UHF và VHF
              f RF   S   f RF   VID     f IF   S   f IF    VID



      3.9 Hệ quả của việc xây dựng hệ màu dựa theo chuẩn trắng đen
   Với băng thông hẹp như vậy thì không thể chuyển 3 màu cùng một lúc được.
Phải chọn cho mỗi một màu một sóng tải phụ f SC (Subcarrier). Nhưng từ 0 ÷
4,2MHz để dành cho tín hiệu trắng đen. Ít f
                                    fSC1 nhất fcũng là từ 0 ÷ 3MHz để cho hình
không bị mất chi tiết.                      SC2 SC3




                                               1,5M

                                                   1M 1M 1M
45




      Vậy về phương diện kỹ thuật không thể chuyển 3 màu R, G, B và 3 sóng tải
phụ cùng một lúc được.
     Các nhà toán học đề nghị gửi đi 2 màu trong 3 màu nhưng phải pha với trắng
đen. Người ta chọn màu đỏ và màu xanh lơ (R – Y) và (B – Y)
Công thức đen trắng
         Y = 0,3R + 0,59G + 0,11B
⇒      0,3Y + 0,59Y + 0,11Y = 0,3R + 0,59G + 0,11B
⇒                            0 = 0,3(R – Y) + 0,59(G – Y) + 0,11(B – Y)
⇒              0,59(G –Y)      = -0,3(R – Y) - 0,11(B – Y)
                                            0,3           0,11
⇒                    (G – Y)      =    −        (R − Y) −      (B − Y)
                                           0,59           0,59
                                           1          1
⇒                        (G – Y) = − (R − Y) − (B − Y)
                                           2          6
    Vậy ta có công thức                         1             1
                                (G – Y) = − (R − Y) − (B − Y)
                                                2             6

    Công thức này dùng cho mọi hệ màu:
     ⇒ Mạch cộng tỉ lệ
                                   – (B – Y)
           (B – Y)         -1

                                                            50K
                                                                   – (B – Y)
                                   – (R – Y)
           (R – Y)         -1
                                                            10K
                                 50K
                                                                         (G – Y)
                                                – (R – Y)
                                 50K


                                      Gọi là mạch Matrix

      3.10 Vấn đề sóng mang phụ fSC
3.10.1 Điều chế sóng mang phụ
46

    STP mang theo màu  tới máy thu chúng ta dùng mạch L, C sẽ tách được màu
ra khỏi tín hiệu hỗn hợp.
    Có hai cách điều chế fsc với màu: Biến điệu biên độ và biến điệu tần số

                      3.10.2 Điều chế biên độ AM
Ví dụ:                                     AM




                                               f
                                                   sc
Sau này tại máy thu




                                                        Bộ
                                                                  Y
                                                        lọc



                      +
                 Màu + Y

3.10.3 Điều chế tần số FM
           5V


                             (B-Y)
          0

                                            1
                                f =
                                      2π L (CV + C0 )

                  FM cho chi tiết tốt hơn AM nhưng phức tạp hơn
3.11 Công thức và điều kiện chọn sóng mang phụ

                3.11.1 Điều kiện 1
Ta dành vùng đen trắng 0  3MHz để có đủ chi tiết, màu từ 3 5MHz. Do đó
sóng tải phụ nằm giữa 3M và 5M
                              3MHz  fSC  5MHz                          (1)
47

                 3.11.2 Điều kiện 2
                           Av




                                        Y



                        O            f1   f2                        f
      Các xung xóa dấu và xung đồng bộ ngang có tần số fH


                                 15625Hz ÷15750Hz
       Hài của nó: 2fH, 3fH, 4fH …… nfH, (n+1)fH, 2nfH
       Nếu fSC chọn đúng bằng 1 hài của fH thì sẽ tạo ra hiện tượng giao thoa. Để
tránh hiện tượng này, ta chọn f SC trung bình cộng của hai hài f H liên tiếp nfH,
(n+1)fH
                                             nf H + (n + 1) f H
                                       fSC =
                                                     2
                                             ( 2n +1) f H
                                       fSC =                                     (2)
                                                  2




                       O


      Từ (1) và (2), suy ra:
      Hệ: NTSC Chọn fSC = 3,58Mhz
                                ( 2n +1) f H
             NTSC: fSC =                       Chọn n = 227, fH = 15734,264Mhz
                                     2
(sai số 0,1% so với fH = 15750Hz)
        Hệ: PAL Chọn fSC = 4,43Mhz
                     (tránh cả hài của fv)
        Hệ: SECAM Chọn
                                    fSC = 4,25Mhz
                                    fSC = 4,406Mhz

Weitere ähnliche Inhalte

Was ist angesagt?

[Báo cáo] Bài tập lớn: Thiết kế anten Yagi
[Báo cáo] Bài tập lớn: Thiết kế anten Yagi[Báo cáo] Bài tập lớn: Thiết kế anten Yagi
[Báo cáo] Bài tập lớn: Thiết kế anten YagiThe Nguyen Manh
 
Bai giang mach_dien_tu_2
Bai giang mach_dien_tu_2Bai giang mach_dien_tu_2
Bai giang mach_dien_tu_2ngochuucf
 
Phần bai tap mau anten & truyen song (mang tinh chat tham khao)
Phần bai tap mau anten & truyen song (mang tinh chat tham khao)Phần bai tap mau anten & truyen song (mang tinh chat tham khao)
Phần bai tap mau anten & truyen song (mang tinh chat tham khao)tiểu minh
 
Bài tập vật lý nguyên tử và hạt nhân www.mientayvn.com
Bài tập vật lý nguyên tử và hạt nhân www.mientayvn.comBài tập vật lý nguyên tử và hạt nhân www.mientayvn.com
Bài tập vật lý nguyên tử và hạt nhân www.mientayvn.comwww. mientayvn.com
 
Phương pháp tính điện trở tương đương mạch cầu
Phương pháp tính điện trở tương đương mạch cầuPhương pháp tính điện trở tương đương mạch cầu
Phương pháp tính điện trở tương đương mạch cầuTrường Lương Đức
 
PHÂN CỰC ÁNH SÁNG - Ứng dụng trong kính râm và nhiếp ảnh
PHÂN CỰC ÁNH SÁNG - Ứng dụng trong kính râm và nhiếp ảnhPHÂN CỰC ÁNH SÁNG - Ứng dụng trong kính râm và nhiếp ảnh
PHÂN CỰC ÁNH SÁNG - Ứng dụng trong kính râm và nhiếp ảnhHajunior9x
 
Bài giảng wcdma 1
Bài giảng wcdma 1Bài giảng wcdma 1
Bài giảng wcdma 1Huynh MVT
 
Méo tín hiệu trong các hệ thống thông
Méo tín hiệu trong các hệ thống thôngMéo tín hiệu trong các hệ thống thông
Méo tín hiệu trong các hệ thống thôngNguyễn Tuấn
 
Ts at chuong 1 to 5
Ts at chuong 1 to 5Ts at chuong 1 to 5
Ts at chuong 1 to 5MtCo2
 
Xu ly am thanh va hinh anh
Xu ly am thanh va hinh anhXu ly am thanh va hinh anh
Xu ly am thanh va hinh anhCharles Luong
 
ứNg dụng phép biến đổi wavelet trong xử lý ảnh
ứNg dụng phép biến đổi wavelet trong xử lý ảnhứNg dụng phép biến đổi wavelet trong xử lý ảnh
ứNg dụng phép biến đổi wavelet trong xử lý ảnhThanh Hoa
 
Ask fsk-psk-qpsk-qam-modulation-demolation
Ask fsk-psk-qpsk-qam-modulation-demolationAsk fsk-psk-qpsk-qam-modulation-demolation
Ask fsk-psk-qpsk-qam-modulation-demolationLuân Thiên
 
Ly thuyet anten & truyen song
Ly thuyet anten & truyen songLy thuyet anten & truyen song
Ly thuyet anten & truyen songtiểu minh
 

Was ist angesagt? (20)

[Báo cáo] Bài tập lớn: Thiết kế anten Yagi
[Báo cáo] Bài tập lớn: Thiết kế anten Yagi[Báo cáo] Bài tập lớn: Thiết kế anten Yagi
[Báo cáo] Bài tập lớn: Thiết kế anten Yagi
 
Bai giang mach_dien_tu_2
Bai giang mach_dien_tu_2Bai giang mach_dien_tu_2
Bai giang mach_dien_tu_2
 
Phần bai tap mau anten & truyen song (mang tinh chat tham khao)
Phần bai tap mau anten & truyen song (mang tinh chat tham khao)Phần bai tap mau anten & truyen song (mang tinh chat tham khao)
Phần bai tap mau anten & truyen song (mang tinh chat tham khao)
 
Chuong Ii3
Chuong Ii3Chuong Ii3
Chuong Ii3
 
Bài tập vật lý nguyên tử và hạt nhân www.mientayvn.com
Bài tập vật lý nguyên tử và hạt nhân www.mientayvn.comBài tập vật lý nguyên tử và hạt nhân www.mientayvn.com
Bài tập vật lý nguyên tử và hạt nhân www.mientayvn.com
 
Phương pháp tính điện trở tương đương mạch cầu
Phương pháp tính điện trở tương đương mạch cầuPhương pháp tính điện trở tương đương mạch cầu
Phương pháp tính điện trở tương đương mạch cầu
 
Đề tài: Đồ án mạch cảm biến ánh sáng, HAY
Đề tài: Đồ án mạch cảm biến ánh sáng, HAYĐề tài: Đồ án mạch cảm biến ánh sáng, HAY
Đề tài: Đồ án mạch cảm biến ánh sáng, HAY
 
Ttq1
Ttq1Ttq1
Ttq1
 
DVB-S2
DVB-S2DVB-S2
DVB-S2
 
PHÂN CỰC ÁNH SÁNG - Ứng dụng trong kính râm và nhiếp ảnh
PHÂN CỰC ÁNH SÁNG - Ứng dụng trong kính râm và nhiếp ảnhPHÂN CỰC ÁNH SÁNG - Ứng dụng trong kính râm và nhiếp ảnh
PHÂN CỰC ÁNH SÁNG - Ứng dụng trong kính râm và nhiếp ảnh
 
Bài giảng wcdma 1
Bài giảng wcdma 1Bài giảng wcdma 1
Bài giảng wcdma 1
 
Dieu che tin hieu
Dieu che tin hieuDieu che tin hieu
Dieu che tin hieu
 
Méo tín hiệu trong các hệ thống thông
Méo tín hiệu trong các hệ thống thôngMéo tín hiệu trong các hệ thống thông
Méo tín hiệu trong các hệ thống thông
 
Đề tài: Mô phỏng kênh truyền vô tuyến số bằng matlab, 9đ
Đề tài: Mô phỏng kênh truyền vô tuyến số bằng matlab, 9đ Đề tài: Mô phỏng kênh truyền vô tuyến số bằng matlab, 9đ
Đề tài: Mô phỏng kênh truyền vô tuyến số bằng matlab, 9đ
 
Ts at chuong 1 to 5
Ts at chuong 1 to 5Ts at chuong 1 to 5
Ts at chuong 1 to 5
 
Xu ly am thanh va hinh anh
Xu ly am thanh va hinh anhXu ly am thanh va hinh anh
Xu ly am thanh va hinh anh
 
ứNg dụng phép biến đổi wavelet trong xử lý ảnh
ứNg dụng phép biến đổi wavelet trong xử lý ảnhứNg dụng phép biến đổi wavelet trong xử lý ảnh
ứNg dụng phép biến đổi wavelet trong xử lý ảnh
 
Xử lý tín hiệu số
Xử lý tín hiệu sốXử lý tín hiệu số
Xử lý tín hiệu số
 
Ask fsk-psk-qpsk-qam-modulation-demolation
Ask fsk-psk-qpsk-qam-modulation-demolationAsk fsk-psk-qpsk-qam-modulation-demolation
Ask fsk-psk-qpsk-qam-modulation-demolation
 
Ly thuyet anten & truyen song
Ly thuyet anten & truyen songLy thuyet anten & truyen song
Ly thuyet anten & truyen song
 

Andere mochten auch

Chương 5: Hệ màu PAL
Chương 5: Hệ màu PALChương 5: Hệ màu PAL
Chương 5: Hệ màu PALNgananh Saodem
 
Chương 2: May thu hinh trang den
Chương 2: May thu hinh trang den Chương 2: May thu hinh trang den
Chương 2: May thu hinh trang den Ngananh Saodem
 
Chương 1: Dai cuong vo tuyen truyen hinh
Chương 1: Dai cuong vo tuyen truyen hinh Chương 1: Dai cuong vo tuyen truyen hinh
Chương 1: Dai cuong vo tuyen truyen hinh Ngananh Saodem
 
71 câu điện xoay chiều có hướng dẫn chi tiết
71 câu điện xoay chiều có hướng dẫn chi tiết71 câu điện xoay chiều có hướng dẫn chi tiết
71 câu điện xoay chiều có hướng dẫn chi tiếttuituhoc
 
các phân phối xác xuất thường gặp
các phân phối xác xuất thường gặpcác phân phối xác xuất thường gặp
các phân phối xác xuất thường gặpKhoa Nguyễn
 

Andere mochten auch (6)

Chương 5: Hệ màu PAL
Chương 5: Hệ màu PALChương 5: Hệ màu PAL
Chương 5: Hệ màu PAL
 
Chương 2: May thu hinh trang den
Chương 2: May thu hinh trang den Chương 2: May thu hinh trang den
Chương 2: May thu hinh trang den
 
Chương 1: Dai cuong vo tuyen truyen hinh
Chương 1: Dai cuong vo tuyen truyen hinh Chương 1: Dai cuong vo tuyen truyen hinh
Chương 1: Dai cuong vo tuyen truyen hinh
 
71 câu điện xoay chiều có hướng dẫn chi tiết
71 câu điện xoay chiều có hướng dẫn chi tiết71 câu điện xoay chiều có hướng dẫn chi tiết
71 câu điện xoay chiều có hướng dẫn chi tiết
 
các phân phối xác xuất thường gặp
các phân phối xác xuất thường gặpcác phân phối xác xuất thường gặp
các phân phối xác xuất thường gặp
 
Daylighting Buildings
Daylighting BuildingsDaylighting Buildings
Daylighting Buildings
 

Ähnlich wie Chương 3: Cơ sở vật lý của truyền hình màu và Thiết lập hệ truyền hình màu

Tài liệu nhóm học lý 360.chương 6
Tài liệu nhóm học lý 360.chương 6Tài liệu nhóm học lý 360.chương 6
Tài liệu nhóm học lý 360.chương 6Hồ Việt
 
Tóm tắt kiến thức
Tóm tắt kiến thứcTóm tắt kiến thức
Tóm tắt kiến thứctinpham292
 
Liên môn (cách chữa bệnh mù mầu)+ mầu sắc
Liên môn (cách chữa bệnh mù mầu)+ mầu sắc Liên môn (cách chữa bệnh mù mầu)+ mầu sắc
Liên môn (cách chữa bệnh mù mầu)+ mầu sắc Kaquy Ka
 
Giao thoa ánh sáng đơn sắc
Giao thoa ánh sáng đơn sắcGiao thoa ánh sáng đơn sắc
Giao thoa ánh sáng đơn sắcVuKirikou
 
Tiếng anh chuyên ngành hóa phân tích
Tiếng anh chuyên ngành hóa phân tích Tiếng anh chuyên ngành hóa phân tích
Tiếng anh chuyên ngành hóa phân tích www. mientayvn.com
 
ôn thi THPT Quốc Gia môn Vật Lý về Sóng Ánh Sáng
ôn thi THPT Quốc Gia môn Vật Lý về Sóng Ánh Sángôn thi THPT Quốc Gia môn Vật Lý về Sóng Ánh Sáng
ôn thi THPT Quốc Gia môn Vật Lý về Sóng Ánh SángLinh Nguyễn
 

Ähnlich wie Chương 3: Cơ sở vật lý của truyền hình màu và Thiết lập hệ truyền hình màu (7)

Tài liệu nhóm học lý 360.chương 6
Tài liệu nhóm học lý 360.chương 6Tài liệu nhóm học lý 360.chương 6
Tài liệu nhóm học lý 360.chương 6
 
Tóm tắt kiến thức
Tóm tắt kiến thứcTóm tắt kiến thức
Tóm tắt kiến thức
 
Liên môn (cách chữa bệnh mù mầu)+ mầu sắc
Liên môn (cách chữa bệnh mù mầu)+ mầu sắc Liên môn (cách chữa bệnh mù mầu)+ mầu sắc
Liên môn (cách chữa bệnh mù mầu)+ mầu sắc
 
Giao thoa ánh sáng đơn sắc
Giao thoa ánh sáng đơn sắcGiao thoa ánh sáng đơn sắc
Giao thoa ánh sáng đơn sắc
 
Tiếng anh chuyên ngành hóa phân tích
Tiếng anh chuyên ngành hóa phân tích Tiếng anh chuyên ngành hóa phân tích
Tiếng anh chuyên ngành hóa phân tích
 
7 light
7 light7 light
7 light
 
ôn thi THPT Quốc Gia môn Vật Lý về Sóng Ánh Sáng
ôn thi THPT Quốc Gia môn Vật Lý về Sóng Ánh Sángôn thi THPT Quốc Gia môn Vật Lý về Sóng Ánh Sáng
ôn thi THPT Quốc Gia môn Vật Lý về Sóng Ánh Sáng
 

Mehr von Ngananh Saodem

Đáp án Tư tưởng HCM (tham khảo)
Đáp án Tư tưởng HCM (tham khảo)Đáp án Tư tưởng HCM (tham khảo)
Đáp án Tư tưởng HCM (tham khảo)Ngananh Saodem
 
GT Truyền hình cáp Digital
GT Truyền hình cáp DigitalGT Truyền hình cáp Digital
GT Truyền hình cáp DigitalNgananh Saodem
 
Trắc nghiệm Tư tưởng HCM
Trắc nghiệm Tư tưởng HCMTrắc nghiệm Tư tưởng HCM
Trắc nghiệm Tư tưởng HCMNgananh Saodem
 
Trắc nghiệm môn chính trị - Chủ nghĩa xã hội khoa học
Trắc nghiệm môn chính trị - Chủ nghĩa xã hội khoa họcTrắc nghiệm môn chính trị - Chủ nghĩa xã hội khoa học
Trắc nghiệm môn chính trị - Chủ nghĩa xã hội khoa họcNgananh Saodem
 
Đề cương Vi xử lý - Hệ cao đẳng - Trắc nghiệm
Đề cương Vi xử lý - Hệ cao đẳng - Trắc nghiệmĐề cương Vi xử lý - Hệ cao đẳng - Trắc nghiệm
Đề cương Vi xử lý - Hệ cao đẳng - Trắc nghiệmNgananh Saodem
 
Tổng quan Vi điều khiển - Chức năng các chân 8951
Tổng quan Vi điều khiển - Chức năng các chân 8951Tổng quan Vi điều khiển - Chức năng các chân 8951
Tổng quan Vi điều khiển - Chức năng các chân 8951Ngananh Saodem
 
Bai giang autoCAD smith.n ebooks
Bai giang autoCAD   smith.n ebooksBai giang autoCAD   smith.n ebooks
Bai giang autoCAD smith.n ebooksNgananh Saodem
 
Danh sách thí sinh trúng tuyển Cao đẳng Vinatex 2012
Danh sách thí sinh trúng tuyển Cao đẳng Vinatex 2012Danh sách thí sinh trúng tuyển Cao đẳng Vinatex 2012
Danh sách thí sinh trúng tuyển Cao đẳng Vinatex 2012Ngananh Saodem
 
TỔNG HỢP KẾT QUẢ TUYỂN SINH 2012 TẠI VINATEXCOLLEGE
TỔNG HỢP KẾT QUẢ TUYỂN SINH 2012 TẠI VINATEXCOLLEGETỔNG HỢP KẾT QUẢ TUYỂN SINH 2012 TẠI VINATEXCOLLEGE
TỔNG HỢP KẾT QUẢ TUYỂN SINH 2012 TẠI VINATEXCOLLEGENgananh Saodem
 
Thay thái độ_Đổi cuộc đời
Thay thái độ_Đổi cuộc đờiThay thái độ_Đổi cuộc đời
Thay thái độ_Đổi cuộc đờiNgananh Saodem
 

Mehr von Ngananh Saodem (13)

Đáp án Tư tưởng HCM (tham khảo)
Đáp án Tư tưởng HCM (tham khảo)Đáp án Tư tưởng HCM (tham khảo)
Đáp án Tư tưởng HCM (tham khảo)
 
GT Truyền hình cáp Digital
GT Truyền hình cáp DigitalGT Truyền hình cáp Digital
GT Truyền hình cáp Digital
 
ĐỪNG ĐỢI
ĐỪNG ĐỢIĐỪNG ĐỢI
ĐỪNG ĐỢI
 
Trắc nghiệm Tư tưởng HCM
Trắc nghiệm Tư tưởng HCMTrắc nghiệm Tư tưởng HCM
Trắc nghiệm Tư tưởng HCM
 
Trắc nghiệm môn chính trị - Chủ nghĩa xã hội khoa học
Trắc nghiệm môn chính trị - Chủ nghĩa xã hội khoa họcTrắc nghiệm môn chính trị - Chủ nghĩa xã hội khoa học
Trắc nghiệm môn chính trị - Chủ nghĩa xã hội khoa học
 
Đề cương Vi xử lý - Hệ cao đẳng - Trắc nghiệm
Đề cương Vi xử lý - Hệ cao đẳng - Trắc nghiệmĐề cương Vi xử lý - Hệ cao đẳng - Trắc nghiệm
Đề cương Vi xử lý - Hệ cao đẳng - Trắc nghiệm
 
Tổng quan Vi điều khiển - Chức năng các chân 8951
Tổng quan Vi điều khiển - Chức năng các chân 8951Tổng quan Vi điều khiển - Chức năng các chân 8951
Tổng quan Vi điều khiển - Chức năng các chân 8951
 
Bai giang autoCAD smith.n ebooks
Bai giang autoCAD   smith.n ebooksBai giang autoCAD   smith.n ebooks
Bai giang autoCAD smith.n ebooks
 
HANH PHUC
HANH PHUCHANH PHUC
HANH PHUC
 
ĐÔI KHI...
ĐÔI KHI...ĐÔI KHI...
ĐÔI KHI...
 
Danh sách thí sinh trúng tuyển Cao đẳng Vinatex 2012
Danh sách thí sinh trúng tuyển Cao đẳng Vinatex 2012Danh sách thí sinh trúng tuyển Cao đẳng Vinatex 2012
Danh sách thí sinh trúng tuyển Cao đẳng Vinatex 2012
 
TỔNG HỢP KẾT QUẢ TUYỂN SINH 2012 TẠI VINATEXCOLLEGE
TỔNG HỢP KẾT QUẢ TUYỂN SINH 2012 TẠI VINATEXCOLLEGETỔNG HỢP KẾT QUẢ TUYỂN SINH 2012 TẠI VINATEXCOLLEGE
TỔNG HỢP KẾT QUẢ TUYỂN SINH 2012 TẠI VINATEXCOLLEGE
 
Thay thái độ_Đổi cuộc đời
Thay thái độ_Đổi cuộc đờiThay thái độ_Đổi cuộc đời
Thay thái độ_Đổi cuộc đời
 

Chương 3: Cơ sở vật lý của truyền hình màu và Thiết lập hệ truyền hình màu

  • 1. 32 Phần 2 TRUYỀN HÌNH MÀU CHƯƠNG 3 CƠ SỞ VẬT LÝ CỦA TRUYỀN HÌNH MÀU VÀ THIẾT LẬP HỆ TRUYỀN HÌNH MÀU A. Cơ sở vật lý của truyền hình màu 3.1 Ánh sáng và đặc tính của nguồn sáng Ánh sáng là một dạng năng lượng điện từ. Năng lượng này truyền đến mắt ta và xảy ra quá trình hóa điện, tạo ra các xung điện tương ứng và được truyền đến hệ thần kinh não giúp ta nhìn thấy vật thể với màu sắc riêng biệt của nó. Ánh sáng thấy được là sóng điện từ có tần số từ 3,8.10 14Hz đến 7,9.1014Hz. Tương ứng với bước sóng 780nm  380nm với vận tốc truyền c ≈ 300.000Km/s. 3,8.1014 7,9.1014 Hồng ngoại Tử ngoại Hz 5 10 15 20 25 0 10 10 10 10 10 Ánh sáng thấy được Sóng vô tuyến Tia X Tia gama Tia vũ trụ Hình 3.1 Dải sóng điện từ Ánh sáng mà mắt người thấy được chỉ chiếm một dải rất hẹp trong dải sóng điện từ như hình 3.1, thường được chia thành 2 loại là ánh sáng đơn sắc và ánh sáng phức hợp. Ánh sáng đơn sắc: là sóng điện từ chỉ chứa một bước sóng xác định. Song trong thực tế có thể xem ánh sáng đơn sắc như bức xạ có dải tần rất hẹp. Laser có thể được xem như một nguồn tạo ra ánh sáng đơn sắc nhân tạo. Ánh sáng phức hợp: là tập hợp nhiều ánh sáng đơn sắc, được đặc trưng bằng sự phân bố năng lượng theo một dải tần số, nghĩa là đặc trưng bằng đặc tính phổ của nó. Trong thiên nhiên thường gặp loại ánh sáng phức hợp này. Một dạng đặc
  • 2. 33 biệt của ánh sáng phức hợp là ánh sáng trắng trong đó phổ năng lượng được phân bố đều từ 380nm đến 780nm. 380nm 780nm λ Hình 3.2 Phổ của ánh sáng trắng được phân bố đều Nếu nguồn sáng chỉ có một khoảng ngắn của phổ nơi trên thì mắt người ghi nhận được một trong các màu phổ như dưới đây: Tím V VioletLơ nm 380 430 470 500 B 560 590 650 780nm BlueLam Hình 3.3 Sự phân bố 7 màu phổ C CyanLá cây 3.2 Màu sắc và đặc tính của màu sắcG GreenVàng Y 3.2.1 Màu sắc YellowCam O Màu của vật không phải là nguồn sáng. Màu sắc của vật được phân biệt là CrangeĐỏ nhờ tính chất phản xạ ánh sáng của nó. R Red Khi ánh sáng trắng chiếu vào một vật nào đó thì một số bước sóng bị vật ấy hấp thụ hoàn toàn hoặc một phần. Các bước sóng không bị hấp thụ còn lại phản chiếu đến mắt cho ta cảm giác về một màu nào đó. Nếu vật phản xạ mọi tia sáng có bước sóng trong dải phổ trông thấy thì vật đó được xem là màu trắng. Nếu vật chỉ phản xạ một số thành phần bước sóng nào đó trong dải phổ trông thấy và hấp thu những thành phần khác thì ta thấy vật đó tương ứng với màu sắc riêng của nó. Màu đen về phương diện ánh sáng được xem là màu trắng có cường độ chiếu sáng thấp dưới khả năng kích thích của mắt Màu sắc của vật không chỉ phụ thuộc vào tính chất phản xạ của nó mà còn phụ thuộc vào nguồn chiếu sáng lên vật đó. Khi phổ phân bố năng lượng của nguồn chiếu sáng thay đổi thì màu sắc của vật được chiếu sáng cũng thay đổi. Ví dụ khi chiếu ánh sáng màu lên vật phản xạ mọi bước sóng ta thấy vật có màu giống màu của nguồn sáng.
  • 3. 34 3.2.2 Các đặc tính xác định một màu 3.2.2.1 Độ chói (Luminance) Độ chói là cảm nhận của mắt với cường độ của nguồn sáng, là đáp ứng của mắt với biên độ trung bình của toàn phổ. Biên độ trung bình (Cường độ sáng) 380nm 780nm λ Hình 3.4 Độ chói là đáp ứng của mắt với biên độ trung bình của toàn phổ 3.2.2.2 Độ bão hòa (Saturation) Độ bão hòa của một màu là sự tinh khiết của màu ấy với màu trắng, là khả năng màu ấy bị pha loãng bởi ánh sáng trắng nhiều hay ít. Như vậy các nguồn đơn sắc có độ bão hòa tuyệt đối vì không bị ánh sáng trắng lẫn vào. Nguồn sáng trắng có độ bão hòa bằng 0 vì xem như đã bị ánh sáng trắng lẫn vào hoàn toàn. Màu bất kỳ = Lượng sáng trắng + Lượng sáng màu 380nm λ= 780nm 380nm λ+ 780nm 380nm λ 780nm Hình 3.5 Sơ đồ biểu diễn độ bão hoà Độ bão hoà ở đây là có thể được xem mối tương quan giữa hai thành phần lượng sáng trắng và lượng sáng màu. Tỉ lệ thành phần sáng trắng càng nhiều, độ bão hoà càng kém và ngược lại. Tia laze có độ bão hoà cực tuyệt đối vì chỉ còn một bước sóng duy nhất. 3.2.2.3 Sắc thái (Hue, Tint) Sắc thái của một màu hoàn toàn là cảm giác chủ quan của con người. Thường sắc thái quyết định bởi bước sóng lấn lướt nhất trong toàn phổ. Cùng một màu đỏ chẳng hạn nhưng mỗi người cảm nhận sắc thái đỏ đó có thể khác nhau.
  • 4. 35 Hình vẽ 3.6 trình bày về sự khác nhau về các đặc tính xác định một màu. Khác nhau về độ chói Khác nhau về sắc thái Khác nhau về bão hoà Khác nhau về các đặc tính Hình 3.6 Sự khác nhau về các đặc tính xác định một màu. 3.3 Cấu trúc của mắt người 3.3.1 Cấu tạo của mắt Võng mô Tế bào que Tế bào nón Hoàng điểm Não Thuỷ R G B… tinh thể Hình 3.7 Cấu tạo của mắt Các loại tế bào Mắt người bị kích thích trong vùng của bước sóng điện từ 380nm ÷ 780nm và cảm nhận là ánh sáng. Cảm nhận này có được là nhờ các tế bào thần kinh thị giác nằm bên trong hốc mắt. Có hai loại tế bào thần kinh thị giác, khoảng: + 130 triệu tế bào que nằm rãi rác khắp võng mô, cho cảm giác về độ chói (cường độ sáng). + 7 triệu tế bào nón hầu hết tập trung ở hoàng điểm (nằm ngay chính giữa phía trong hốc mắt) cho cảm giác về cả cường độ sáng và màu sắc. Tế bào này có 3 loại: + Loại thứ hai: nhạy với màu đỏ (Red) λ = 700nm
  • 5. 36 + Loại thứ ba: nhạy với màu lá cây (Green) λ = 546,1nm + Loại thứ nhất: nhạy với màu lơ (Blue) λ = 435,8nm Mắt thu nhận hình ảnh của vật chủ yếu nhờ các tế bào hình que đồng thời 3 loại tế bào hình nón cho ta cảm giác về màu sắc của vật. 3.3.2 Độ chói của mắt % Độ chói 59% 30 % λ 11% B G R nm Hình 3.8 Độ chói thay đổi theo bước sóng Hình vẽ 3.8 biểu diễn độ chói của mắt ở từng bước sóng. Nếu lấy một nguồn sáng trắng có cường độ chuẩn mà mắt người ghi nhận độ chói 100% thì cũng với cường độ ấy, ánh sáng đỏ (Red) cho mắt cảm giác độ chói 30%, ánh sáng lơ (Blue) là 11% và ánh sáng xanh (Green) là 59%. Từ đó suy ra công thức độ chói Y của một màu X (R, G, B) (tín hiệu trắng đen của mắt): Y = 0,3R + 0,59G + 0,11B Với: (R, G, B là tỉ lệ phần trăm của 3 thành phần R, G, B tạo ra màu X) 3.4 Thuyết 3 màu Tất cả các màu đều có thể được tạo ra từ 3 thành phần màu cơ bản R,G,B bằng cách trộn chúng theo một tỉ lệ thích hợp. Việc chọn các màu cơ bản cần phải thoả mãn điều kiện: Trộn 2 màu bất kỳ trong 3 màu cơ bản sẽ không cho ra màu cơ bản thứ 3. Ta có thể có vô số tập ba màu cơ bản nhưng cần lưu ý là, nếu như hai trong số 3 màu cơ bản nằm ở cuối hai đầu vùng nhìn thấy, còn màu cơ bản thứ ba nằm ở giữa thì có khả năng dễ dàng tạo lại phần lớn các màu tồn tại trong thiên nhiên.
  • 6. 37 Năm 1931 Hội đồng quốc tế nghiên cứu về ánh sáng CIE (Commission International de l’Eclairge: CIE) đã chọn 3 màu cơ bản sau đây: + Đỏ (Red) có bước sóng λ = 700nm + Lá cây (Green) có bước sóng λ = 546,1nm + Lơ (Blue) có bước sóng λ = 435,8nm 3.5 Thí nghiệm kiểm chứng thuyết 3 màu và sự trộn màu 3.5.1 Thí nghiệm kiểm chứng Để kiểm chứng người ta dùng máy đo màu (Sắc kế). Máy đo màu gồm 3 nguồn sáng R, G, B và màn ảnh có dạng tam giác. Màu X chiếu sáng một bên màn ảnh còn bên màn ảnh còn lại được chiếu bởi ba nguồn sáng cơ bản R, G, B có thể điều chỉnh cường độ được. Tiến hành điều chỉnh 3 nguồn sáng cho đến khi màu tổng hợp đồng nhất với màu cần xác định X, nghĩa là cùng độ chói, sắc thái và độ bão hoà màu. Từ đó ta tìm được phần trăm của 3 màu theo công thức: X ⇔ a(R) + b(G) +c(B) Với a, b, c là tỉ lệ phần trăm tương ứng cần tìm. Màn ảnh R G Màu X B Mắt Hình 3.9 Sơ đồ nguyên lý thí nghiệm kiểm chứng lý thuyết màu Bằng cách thay đổi các tỉ lệ ấy, người ta có thể tạo ra hầu hết các màu trong thiên nhiên.
  • 7. 38 3.5.2 Sự trộn màu Chiếu 3 nguồn sáng màu cơ bản R, G, B có cùng cường độ lên màn ảnh bằng vải trắng (để có sự phản chiếu hoàn toàn ở màn ảnh). Ta có kết quả trộn màu như sau ở các vùng giao nhau: R=G=B R G Y R+GY (yelow) W R+GM (Magnenta - tía) M C B+GC (Thiên thanh - Cyan) B R+G+BW (White) Hình 3.10 Sự trộn màu Hiện tượng trộn màu được giải thích như sau: Thực ra không hề có sự pha trộn giữa các bước sóng của các màu cơ bản. Tại vùng mắt người thấy màu trắng chẳng hạn, vẫn có đủ 3 bước sóng của 3 màu R, G, B riêng rẽ đến mắt cùng một lượt và cả 3 nhóm tế bào nón R, G, B cùng bị kích thích giống y như trường hợp đã chiếu ánh sáng trắng vào mắt. Hai hiện tượng vật lý khách quan khác nhau đã gây cùng cảm giác cho mắt người. Màu tía (Magnenta) không phải là một thực thể khách quan (vì không có bước sóng của màu tía) mà do màu R và B kích thích vào 2 loại tế bào nón nhạy với màu R và B gây cho người quan sát có cảm giác màu tía. Sự trộn màu như vậy thực ra chỉ là kết quả lợi dụng sự nhầm lẫn của mắt và được khai thác triệt để trong truyền hình màu. 3.6 Nguyên lý Camera màu và đèn hình màu 3.6.1Camera màu (Color Camera) Điểm màu sau khi qua thấu kính và lăng kính sẽ chia làm 3 hướng, tạo ra các tia sáng 1, 2, 3. Các tia 1 và 3 sau khi qua lăng kính sẽ hướng lên trên và xuống dưới, gặp các gương 1 và 3 đổi phương thành đi ngang. Tia 2 sau khi qua lăng kính cũng truyền theo phương ngang như hình 3.11. Sau đó, cả 3 tia được đưa vào các bộ lọc màu R,G,B để lọc lấy 3 thành phần màu. Các thành phần này được đưa
  • 8. 39 vào 3 tế bào nhạy với 3 màu (gọi là ống VIDICON 1,2,3), để biến thành 3 thành phần điện áp ER, EG, EB (gọi tắt là R, G, B) tỉ lệ với các thành màu tương ứng. Gương Lọc R VIDICON 1 1 ER (= α volt) Điểm Thấu kính VIDICON 2 Lọc G màu 2 EG Lăng (= β volt) kính Lọc B VIDICON 3 R G 3 EB B Gương (= γ volt) Hình 3.11 Sơ đồ nguyên lý cấu tạo của camera màu Ví dụ: VR = 3mV~ R = 3mV~ VG = 2mV~ Nhưng thường chỉ viết tắt G = 2mV~ VB = 1,8mV~ B = 1,8mV~ Sự phân tích màu được thực hiện cho từng điểm ảnh của vật. R Y G R Camera màu MATRIX B G B B G R 70 K 41 K 89 K Y = 0,3R + 0,59G + O,11 B 30 K 59 K 11 K 100 K Hình 3.12 Sơ đồ nguyên lý của mạch cộng tỉ lệ (Matrix) để tái tạo độ chói Y từ các thành phần màu.
  • 9. 40 Phía sau camera có bộ phận hoạt động như tế bào que tạo lại tín hiệu trắng đen, hay còn gọi là độ chói: Y = 0,3R + 0,59G + 0,11B Mạch tạo ra tín hiệu trắng đen cho tivi gọi là mạch matrix. Tín hiệu video tổng hợp R, G, B và độ chói Y sẽ được gửi đến máy thu.Sau đó, cho 3 tia R, G, B vào 3 Cathod của đèn hình để pha lại màu trên mặt đèn hình màu. 3.6.2 Tổng hợp màu ER Ph¸t quang mµu R M¾t Ph¸t quang mµu G EG Ph¸t quang mµu B EB Hình 3.13 Sơ đồ nguyên tắc tổng hợp màu từ 3 thành phần màu 3.6.3 Cấu trúc của đèn hình màu Lưới Lưới màn khiển Screen Cathod G LK ] Tim đèn ] RLK ] BLK Lưới hội tụ 3.6.3.1 Đèn hình delta ∆ Focus Anod 2 Hình 3.14 Cấu trúc đèn hình màu
  • 10. 41 Do hãng RCA chế tạo đầu tiên vào năm 1956. Ba tia được bố trí trên 3 đỉnh của một tam giác đều: B B 102’ 0 Trục đèn hình R G R G Hình 3.15 Sơ đồ nguyên lý của đèn hình delta Các máy nội địa Nhật sản xuất trước 1979 còn loại đèn hình này. Mặt đèn hình được phun sơn oxid đặc biệt để chùm tia đập vào với vận tốc cao thì phát ra ánh sáng màu. Ba điểm màu tập trung thành một tổ hợp màu. Khi ba chùm tia đập vào ánh sáng phát ra sẽ hoà lại cho ra 1 điểm màu. o Mặt máy chứa B G tổ hợp màu RGB R 3 chùm tia e- Hình 3.16 Cấu trúc các tổ hợp màu và mặt nạ đục lỗ của đèn hình Delta Trước mặt máy có mặt nạ đục lỗ giúp cho chùm tia hội tụ tại điểm 0 trước khi đập vào màn hình màu (Shadow mask). Mặt nạ đục lỗ làm bằng thép cứng. Khi các chùm tia đến lỗ thì có một số e- đập vào mặt nạ sinh nhiệt nó rất nóng, năng lượng mất mát có khi lên đến 60%. Ngoài ra khi mặt nạ bị nhiễm từ do loa, nam châm thì hình bị lem, nhiều vân nhiễu. Lúc đó phải khử từ bằng máy khử dùng dòng cao tần. Ở loại máy này có 12 biến trở ở đuôi đèn để chỉnh màu nên việc cân chỉnh gặp nhiều khó khăn, nhất là vấn đề chỉnh chùm tia. Hiệu suất thấp 10% ÷ 15%  Công suất cung cấp gấp 10 lần TV trắng đen tương đương  đèn mau già. 3.6.3.2 Đèn hình TRINITRON
  • 11. 42 Đèn hình ∆ có chất lượng tương đối nhưng việc hiệu chỉnh tụm tia khó khăn và hiệu suất thấp. Sau nhiều năm nghiên cứu, năm 1968 hãng SONY đèn hình màu TRINITRON. Sọc photpho R GB R GB RGBRGBRGB B G R B G R Hình 3.17 Cấu trúc của đèn hình Trinitron Màn hình photpho bây giờ gồm có các sọc R, G, B xếp xen kẻ. Mặt nạ đục lỗ được thay bằng lưới có điện thế âm  để hướng dẫn chùm tia bắn trúng vào các tổ hợp màu, khi e- đến lưới nó sẽ bị điện thế âm đẩy lọt vào giữa chính vì công suất chỉ cần thấp và hiệu suất đạt được cao. Ngoài ra vì lưới nhỏ nên ít bị nhiễm từ. Giữa các vạch màu có lằn đen để hấp thu các tia e - bị lệch gọi là vi sọc đen(Micro Black) nên màu không bị lem, hình rực và đẹp. Hiệu suất 25% ÷ 30% ⇒ Đèn hình bền, tuổi thọ cao, hiệu suất cao nhất so với các loại đèn hình. 3.6.3.3 Đèn hình màu InLine Trinitron vừa ra đời đã được hưởng ứng ngay trong thương mại và đặt đèn hình màu tam giác trên đường đào thải. Điều này đặt ra cho công nghiệp truyền hình màu của Mỹ yêu cầu phải cạnh tranh ráo riết với SONY. Cho nên vào đầu năm 1970 (khoảng 1972) hãng General Electric (Mỹ) đưa ra thị trường đèn hình InLine. R G B R G B G G R G B R G B G G R G B R G B G G Mặt phát quang Mặt nạ đục lỗ B Hình 3.18 Sơ đồ mặt phát quang và mặt nạ đục lỗ của đèn hình InLine G O R Hình 3.19 Ba cathod được bố trí trên cùng nằm trên một phẳng
  • 12. 43 Về cơ bản, đèn InLine vẫn như đèn Trinitron nhưng để vạch màu được ngắt ra từng quảng tương ứng với dòng một. Khe lưới hở cũng được thay đổi cho phù hợp và trước mỗi điểm G lại khoan một lỗ hình dạng y như điểm G. Điều này làm giảm hiệu suất so với đèn Trinitron (thực tế chỉ còn 20% ÷ 25%). Cho đến nay trừ hãng SONY vẫn duy trì sọc phát quang để tận dụng hiệu suất, còn tất cả các hãng trên thế giới đều dùng loại đèn InLine. 3.7 Toạ độ màu Một màu hoàn toàn được xác định bằng một điện áp của tín hiệu chói Y và 2 điện áp tín hiệu sắc (R – Y) và (B – Y). Nếu xem Y là một thông số (bằng bao nhiêu cũng được)  có thể biểu diễn tính chất một màu bằng hệ trục vuông góc: trục tung (R – Y), trục hoành (B – Y). Ví dụ: màu trắng W có: R – Y = 0 và B – Y = 0 nên nằm tại tâm 0 của hệ trục. R-Y R 0,7 -0,59 W 0,89 B-Y -0,3 B -0,11 G -0,59 R (R – Y) = 0,7 C (R – Y) = -0,7 (B – Y) = -0,3 (B – Y) = 0,3 G (R – Y) = -0,59 M (R – Y) = 0,59 (B – Y) = -0,59 (B – Y) = 0,59 B (R – Y) = -0,11 Y (R – Y) = 0,11 (B – Y) = 0,89 (B – Y) = -0,89 Đối với màu trắng Y = 0,3R + 0,59G + 0,11B
  • 13. 44 = (0,3 + 0,59 + 0,11=1=R=G=B ⇒ B – Y = 0, R – Y = 0, G – Y = 0 Ta có các cặp R-C, G-M, B-Y đối xứng nhau qua trục toạ độ vì chúng là các thành phần bổ túc nhau để tạo ra màu trắng. (ví dụ: R+C = R+ B + G  W) B. Thiết lập hệ truyền hình màu 3.8 Vấn đề tương hợp Truyền hình màu ra đời khi truyền hình đen trắng đã trưởng thành. Hàng triệu TV đen trắng đã được sản xuất và còn đang phát triển. Vì vậy việc đầu tiên cho công tác truyền hình màu là phải làm sao không gây ảnh hưởng đến truyền hình trắng đen đang hoạt động mà còn làm sinh động và phong phú thêm. Yêu cầu là TV trắng đen phải thu được tín hiệu chói Y của đài màu. Để đáp ứng với yêu cầu này thì truyền hình màu phải xây dựng dựa vào các chuẩn trắng đen như sau: a. fH và fV 15750Hz FCC 15625Hz cho OIRT và CCIR 60Hz 50Hz b. xây dựng theo khổ rộng băng thông của trung tần 6,5MHz 8MHz 4,5MHz 6,5MHz fIF/S fIF/VID fIF/S fIF/VID 41,25MHz 45,75MHz 31,5MHz 38MHz Hệ FCC Hệ OIRT c. Phải chọn lại các tần số của băng tần UHF và VHF f RF S f RF VID f IF S f IF VID 3.9 Hệ quả của việc xây dựng hệ màu dựa theo chuẩn trắng đen Với băng thông hẹp như vậy thì không thể chuyển 3 màu cùng một lúc được. Phải chọn cho mỗi một màu một sóng tải phụ f SC (Subcarrier). Nhưng từ 0 ÷ 4,2MHz để dành cho tín hiệu trắng đen. Ít f fSC1 nhất fcũng là từ 0 ÷ 3MHz để cho hình không bị mất chi tiết. SC2 SC3 1,5M 1M 1M 1M
  • 14. 45 Vậy về phương diện kỹ thuật không thể chuyển 3 màu R, G, B và 3 sóng tải phụ cùng một lúc được. Các nhà toán học đề nghị gửi đi 2 màu trong 3 màu nhưng phải pha với trắng đen. Người ta chọn màu đỏ và màu xanh lơ (R – Y) và (B – Y) Công thức đen trắng Y = 0,3R + 0,59G + 0,11B ⇒ 0,3Y + 0,59Y + 0,11Y = 0,3R + 0,59G + 0,11B ⇒ 0 = 0,3(R – Y) + 0,59(G – Y) + 0,11(B – Y) ⇒ 0,59(G –Y) = -0,3(R – Y) - 0,11(B – Y) 0,3 0,11 ⇒ (G – Y) = − (R − Y) − (B − Y) 0,59 0,59 1 1 ⇒ (G – Y) = − (R − Y) − (B − Y) 2 6 Vậy ta có công thức 1 1 (G – Y) = − (R − Y) − (B − Y) 2 6 Công thức này dùng cho mọi hệ màu: ⇒ Mạch cộng tỉ lệ – (B – Y) (B – Y) -1 50K – (B – Y) – (R – Y) (R – Y) -1 10K 50K (G – Y) – (R – Y) 50K Gọi là mạch Matrix 3.10 Vấn đề sóng mang phụ fSC 3.10.1 Điều chế sóng mang phụ
  • 15. 46 STP mang theo màu  tới máy thu chúng ta dùng mạch L, C sẽ tách được màu ra khỏi tín hiệu hỗn hợp. Có hai cách điều chế fsc với màu: Biến điệu biên độ và biến điệu tần số 3.10.2 Điều chế biên độ AM Ví dụ: AM f sc Sau này tại máy thu Bộ Y lọc + Màu + Y 3.10.3 Điều chế tần số FM 5V (B-Y) 0 1 f = 2π L (CV + C0 ) FM cho chi tiết tốt hơn AM nhưng phức tạp hơn 3.11 Công thức và điều kiện chọn sóng mang phụ 3.11.1 Điều kiện 1 Ta dành vùng đen trắng 0  3MHz để có đủ chi tiết, màu từ 3 5MHz. Do đó sóng tải phụ nằm giữa 3M và 5M 3MHz fSC 5MHz (1)
  • 16. 47 3.11.2 Điều kiện 2 Av Y O f1 f2 f Các xung xóa dấu và xung đồng bộ ngang có tần số fH 15625Hz ÷15750Hz Hài của nó: 2fH, 3fH, 4fH …… nfH, (n+1)fH, 2nfH Nếu fSC chọn đúng bằng 1 hài của fH thì sẽ tạo ra hiện tượng giao thoa. Để tránh hiện tượng này, ta chọn f SC trung bình cộng của hai hài f H liên tiếp nfH, (n+1)fH nf H + (n + 1) f H fSC = 2 ( 2n +1) f H fSC = (2) 2 O Từ (1) và (2), suy ra: Hệ: NTSC Chọn fSC = 3,58Mhz ( 2n +1) f H NTSC: fSC = Chọn n = 227, fH = 15734,264Mhz 2 (sai số 0,1% so với fH = 15750Hz) Hệ: PAL Chọn fSC = 4,43Mhz (tránh cả hài của fv) Hệ: SECAM Chọn fSC = 4,25Mhz fSC = 4,406Mhz