扫描 传递电视图像的绝招

电视和广播是有所区别的。广播是传播声音的，而电视不仅要传送声音， 同时更重要的它还必须传送图像画面，因此电视比广播要复杂得多。

我们生活在一个五彩缤纷的世界里，世界上各种各样的人和物层出不穷，因此等待电视传送的图像画面也是千变万化，不计其数、面对如此纷繁复杂的图像，电视是怎样有条不紊丝毫不差地再现它们呢？

拿一张报纸，仔细观察一下报纸上的某幅照片，你会惊奇的发现：它竟是由一个个小黑点构成的！这些点只是有的黑，有的淡一些而已。如此简单？ 真是不可思议！其实，你也不必太惊奇，世上很多事情都是这样，尽管它表现出来的现象千变万化，令你摸不着头脑，但是只要我们透过现象看本质， 就会发现它千变万变，总是万变不离其宗的。这一幅幅的图像正是说明了这一点。这么一来，所谓复杂的图像一下子变得简单了，不就是一个个亮暗不同的点嘛！不错，有了这一点，传输图像的方法也就有了。在电视技术中， 首先就是把要传输的图像采用划整为零的方法分割成一个一个的点，这些点叫做像素点。然后把这些像素点按照一定顺序一个一个变成电信号就可以传输了。这里强调一下，这些像素点之间的顺序是一定要保持的，这就像我们平时读的书一样，书有那么多，不同的书有不同的内容，可是不论什么内容的书，它们都是由 2 000 多个汉字构成的，只是这些汉字之间的排列顺序不同。于是就表达了不同的意思，可见这一顺序的重要性。

那么，在电视系统里，这一顺序又是怎样保持的呢？这个方法就是在上一小节中多次提到的“电视扫描”！电视图像的划整为零的分解和合零为整的合成都是通过扫描来完成的，在图像的发送端，通过扫描将按平面空间分布的像素变换成仅与时间有关的图像电信号（这里与时间有关实际上就是体现了前面提到的像素的顺序性），这个过程就是分解过程，有时称为空—— 时转换过程。在电视图像的接收端，也就是在电视机里，通过扫描将按时间变化的电信号变换为按平面空间分布的光学图像，这个过程就是合成过程， 有时称为时——空变换过程。

扫描的方式很多，如直线式扫描，图形扫描，螺旋扫描等。一般地，在广播电视中，考虑到图像质量和扫描设备简单可靠等因素，都采用单向匀速直线扫描。这种扫描又分为两种：一种是逐行扫描，另一种是隔行扫描。为了压缩信号的带宽，这样有利于信号的传输，广播电视均采用隔行扫描。但逐行扫描易于理解，所以我们先来看看逐行扫描。

当我们读书的时候：翻到一页，然后从左上角开始向右看，一行完后再返回来看第二行直到此页的最底行最右边一个字，最后再看下一页，并重复此过程。其实这就是一种简单的扫描。在这一过程中，眼睛不停地重复着从左到右，再迅速返回；从上到下，再迅速返回的过程。在电视摄像机或电视接收机里也有类似的情形，只不过来回扫描的不是眼睛，而是电子束，那么， 这一过程是怎样实现的呢？

上一节中提到过一种叫“布劳恩管”的阴极射线管，它后来演变成现在的电视摄像管和显像管，以显像管为例，它外部装有两组线圈，叫做偏转线圈。线圈中分别流过具有一定波形的电流。我们知道，当线圈中有电流流过时，线圈周围就会产生磁场，而且当电子在磁场中运动时，会受到洛仑兹力并使运动方向改变。所以在线圈环抱的空间内会产生一定方向的磁场，当阴极发出的电子束通过此空间时就受到这些磁场的作用，并改变运动方向。实际上这些磁场的作用就使电子束完成了和眼睛看书时类似的从左到右、从上到下的过程。这些电子束打在荧光屏上，就可以使整个荧光屏发亮。

所谓隔行扫描，就是指电子束第一次先扫描屏幕上的第 1、3、5⋯⋯奇数行，然后再扫描第 2、4、6⋯⋯等偶数行，这样把整个屏幕扫描一遍，就需电子束从上到下扫描两次。这两次在电视技术上叫做两场，这样做可以降低信号的带宽，节省频带资源。

另外，在电子扫描过程中其速度是非常快的，一秒钟内电子束扫描 50

场，也就是整个屏幕被刷新 50 次，这样做是为了消除闪烁感。（这与人的视觉惰性有关），同时降低 50Hz 的工频干扰（我们照明用的交流电频率是 50Hz， 它会对别的电器产生干扰）。

由于电视的传输过程包括发送和接收两个过程，这二者都用到了扫描的方法，因此，为了保证图像能准确地传输，就必须使发端和收端的扫描顺序完全一致，这种一致性称为扫描同步。如果扫描不同步，就会引起图像的畸变，具体地讲，如果场扫描同步但行扫描频率不相等（行扫描频率指电子束在一秒钟内扫描的行数）时，图像就会左右扭曲，严重时收端的图像将模糊不清；当行扫描同步但场扫描频率不相等（场扫描频率是指电子束在一秒钟内扫描的场数）时，收端的图像就会上下滚动，严重时无法看清图像。因此， 保持扫描同步是非常关键的。搞清了电视图像的基本传输手段后再来看看彩色电视机的颜色是怎么回事。