像素的概念.pdf

一、像素的概念1.图像的分解从放大的照片上我们可以看到图像是由许许多多大小不等明暗不同并按一定规律排列起来的黑白小点组成的。这些黑白小点称为像素或者像素点。它是组成图像的最小基本单元。一幅图像就是由许许多多像素的集合体组成。像素越小单位面积上的像素越多图像就越清晰。例如35mm电影一幅画面大约有100多万个像素点16mm一幅画面有20万个像素点°所以电影给观众的感觉是比较清晰的。电视采用相似的方法把一幅画面分解成许许多多个像素点并把这些像素点变成电信号发射出去。在接收端再将这些电信号重新组合还原成光信号即图像信号。那么一幅电视画面有多少个像素点呢？如果取分辨角为1.5/则一幅等于视场范围的电视图像在其垂直方向能分解的最多像素点为：m=150X60//1.5/=600。（150为视场角在垂直方向的角度）取电视屏幕的宽高比为4:3则水平方向上分解的最多像素为：n=4/3m=800所以一幅画面的像上素数为：mn=600<800=48万也就是说一幅画面是由近50万个空间位置固定亮度随时间或空间变化的像素点组成。按我国电视标准每幅画面分解为625行即在垂直方向可以有625个像素点。因为屏幕宽/高=4:3故在水平方向的像素为：625X4/3=833^。因而整个屏幕可分解的像素为：625X833^50个。显然电视图像的质量还是相当不错的。2.图像的传输⑴图像的函数表示法电视与声音相比其传送过程要复杂得多。这是因为送入话筒的声波只是时间的函数而图像存在于空间又是活动图像即既是空间坐标(X、y、z)的函数又随时间而变化。当一幅画面被分解成像素后这些像素也就有了固定的几何位置。对于一幅含有亮度B、色调？0、饱和度Sc的彩色图像(活动)可用下列函数表示：B=fB(xyzt)入c=f入yxzt)(1-1)Sc=fs(xyzt)对于目前的平面电视系统传送的只是景物的二维光学信息其函数据表达式为：B=fB(xyt)入c=f入y(xt)(1-2)Sc=fs(xyt)如果传送的是黑白图像就只需一个亮度信息这时其函数表达式为：B=fB(xyt)(1-3)该式说明：即使传送的是黑白平面图像也是空间和时间的函数。⑵图像的传输方法①同时传送制。即把所有像素同时转换为电信号再同时传送出去就需要50万个通道这显然是无法实现的。②顺序传送制。将一幅图像的亮度(各个像素的亮度)按一定顺序一个一个地转换成相应的电信号用一条传输通道依次传送出去在接收端按同样顺序将各个电信号在对应的位置上转换成具有相应亮度的光学信息。只要这种转换进行得足够快人眼就不会感觉到这种顺序传送的时间差而会认为重现图像是同时发光的。其转换示意图如图1-3所示。图1-3顺序传送像素示意图上述传送图像的要求是：第一是传送的速度要快。只有速度足够快重现图像才会给人以连续、活动且无跳动的感觉。第二是传送的位置要准确。每个像素一定要在轮到它时才被发送与接收收发双方每个像素的几何位置要对应。这种对应关系称为同步。我们把上述传送图像的规律(即分解与复合)称为扫描。扫描是顺序传送的核心是电视技术的关键。扫描过程是时空变换的过程即把原来随空间和时间变化的函数变换成只随时间变化的函数。从数学上说由于顺序扫描使B=fB(xyt)中的x、y各白是时间的函数即：x=fx(t)y=fy(t)因此B=fB(xyt)=f(t)(1-4)该