由： 馬歇爾大腦

　　您了解電視背后的技術(shù)嗎? 彼得·凱德/蓋蒂圖片社

　　電視無疑是我們這個時代最具影響力的力量之一。通過稱為 電視機 或 電視，您可以接收新聞，體育，娛樂，信息和廣告。美國人平均每天花兩到五個小時粘在“管子”上!

　　你有沒有想過這項技術(shù)使 電視 可能?為什么幾十或數(shù)百個頻道的全動態(tài)視頻到達(dá)您家，在許多情況下是免費的?您的電視如何解碼信號以產(chǎn)生圖像?新的將如何 數(shù)字電視 信號改變事物?如果您曾經(jīng)想知道您的電視(或者就此而言，關(guān)于您的 電腦顯示器)，然后繼續(xù)閱讀!在本文中，我們將回答所有這些問題以及更多問題。請參閱下一頁以開始使用。

　　內(nèi)容

　　電視像素和你的大腦

　　電視運動和你的大腦

　　陰極射線管

　　在顯像管內(nèi)部

　　電視轉(zhuǎn)向線圈

　　電視熒光粉

　　黑白電視信號

　　繪制電視屏幕

　　復(fù)合視頻信號

　　彩電屏幕

　　彩色電視信號

　　電視廣播

　　錄像機和電纜信號

　　衛(wèi)星電視信號

　　數(shù)字電視

　　顯示器與電視

　　電視像素和你的大腦

　　讓我們從開頭開始，快速了解一下你的大腦。你的大腦有兩件令人驚奇的事情使電視成為可能。通過了解這兩個事實，您可以深入了解為什么電視是這樣設(shè)計的。

　　第一個原則是這樣的： 如果你將靜止圖像分成一組小的彩色點，你的大腦會把這些點重新組裝成一個有意義的圖像。 這不是一件小事，任何試圖對計算機進(jìn)行編程以理解圖像的研究人員都會告訴你。我們能看到這種情況實際發(fā)生的唯一方法是把這些點吹得太大，以至于我們的大腦無法再組裝它們，就像這樣：

　　大多數(shù)人，坐在離他們很近的地方 電腦屏幕，無法分辨這是一張圖片 - 這些點太大了，你的大腦無法處理。但是，如果您站在離顯示器 10 到 15 英尺的地方，您的大腦將能夠組裝圖像中的點，您將清楚地看到這是嬰兒的臉。通過站在遠(yuǎn)處，這些點變得足夠小，以至于你的大腦可以將它們整合到一個可識別的圖像中。

　　電視和電腦屏幕(以及報紙和雜志照片)都依賴于人腦中這種小彩色點的融合能力，將圖片切成數(shù)千個單獨的元素。在電視或計算機屏幕上，這些點被稱為 像素.計算機屏幕的分辨率可能是 800x600 像素，也可能是 1024x768 像素。

　　電視運動和你的大腦

　　1人類大腦與電視有關(guān)的第二個驚人特征是：如果你把一個移動的場景分成一個 靜態(tài)圖片序列 并顯示靜止圖像 快速繼承，大腦會 重組 將靜止圖像轉(zhuǎn)換為 單一、動人的場景.以示例視頻中的這四個幀為例：

　　2

　　3

　　4

　　這些圖像中的每一個都與下一個略有不同。如果你仔細(xì)觀察嬰兒的左腳(可見的腳)，你會發(fā)現(xiàn)它在這四個框架中正在上升。玩具也非常輕微地向前移動。通過每秒將15個或更多微妙不同的幀放在一起，大腦將它們整合到一個移動的場景中。每秒十五次大約是可能的最小值 - 任何少于這個數(shù)字，看起來都很生澀。

　　當(dāng)您下載并觀看本節(jié)開頭提供的 MPEG 文件時，您會看到這兩個過程同時在工作。您的大腦將每個圖像的點融合在一起以形成靜止圖像，然后將單獨的靜止圖像融合在一起形成一個移動的場景。沒有這兩種能力，我們所知道的電視是不可能的。

　　陰極射線管

　　今天使用的一些電視依賴于稱為 陰極射線管或 顯像管，以顯示其圖像。 液晶顯示器 和 等離子顯示器 是其他常見技術(shù)。甚至可以用數(shù)千個普通的60瓦燈泡制作電視屏幕!你可能在足球比賽等戶外活動中見過這樣的東西。但是，讓我們從CRT開始。

　　條款 陽極 和 陰極 在電子產(chǎn)品中用作正極和負(fù)極的同義詞。例如，您可以參考 電池 作為陽極，負(fù)極端子作為陰極。

　　在陰極射線管中，“陰極”是加熱的燈絲(與 普通燈泡中的燈絲).加熱的燈絲在玻璃“管”內(nèi)產(chǎn)生的真空中。 “射線”是一股電子流，它自然地將加熱的陰極倒入真空中。

　　電子是負(fù)的。陽極是正極，因此它吸引從陰極傾瀉而出的電子。在電視的陰極射線管中，電子流被聚焦陽極聚焦成緊密的光束，然后由加速陽極加速。這種緊密的高速電子束飛過管中的真空，撞擊管另一端的平板。該屏幕涂有熒光粉，當(dāng)被光束擊中時會發(fā)光。

　　在顯像管內(nèi)部

　　正如你在圖紙中看到的，基本的陰極射線管并沒有很多東西。

　　有一個陰極和一對(或更多)陽極。有熒光涂層屏幕。管內(nèi)有一個導(dǎo)電涂層，用于吸收堆積在管子篩端的電子。然而，在這個圖中，你看不到“引導(dǎo)”光束的方法——光束總是落在屏幕中央的一個小點上。

　　這就是為什么，如果你看任何一臺電視機，你會發(fā)現(xiàn)管子被線圈包裹著。在下一頁上，您將很好地看到轉(zhuǎn)向線圈。

　　電視轉(zhuǎn)向線圈

　　下圖為您提供了一組典型 轉(zhuǎn)向線圈:

　　(請注意，鉤在屏幕附近管子上的大黑色電極 - 它內(nèi)部連接到導(dǎo)電涂層。

　　轉(zhuǎn)向線圈只是銅繞組(有關(guān)線圈的詳細(xì)信息，請參閱電磁鐵的工作原理)。這些線圈能夠產(chǎn)生 磁場 在管內(nèi)，電子束響應(yīng)場。一組線圈產(chǎn)生一個垂直移動電子束的磁場，而另一組線圈水平移動電子束。通過控制線圈中的電壓，您可以將電子束定位在屏幕上的任何點。

　　電視熒光粉

　　電場可能會導(dǎo)致大量的鬼魂目擊。了解電場并了解電場與鬼魂的關(guān)系。一個 磷 是任何在暴露于輻射時會發(fā)出 可見光.輻射可能是紫外線或電子束。任何熒光顏色實際上都是熒光粉 - 熒光顏色吸收不可見的紫外線并以特征顏色發(fā)射可見光。

　　在 CRT 中，熒光粉覆蓋在屏幕內(nèi)部。當(dāng)電子束撞擊熒光粉時，它會使屏幕發(fā)光。在黑白屏幕中，有一種熒光粉在敲擊時會發(fā)出白色光。在彩色屏幕中，有三個熒光粉排列成點或條紋，發(fā)出紅色、綠色和藍(lán)色的光。還有三個電子束一起照亮三種不同的顏色。

　　已經(jīng)配制了數(shù)千種不同的熒光粉。它們的特點是它們的發(fā)射顏色和發(fā)射在它們被激發(fā)后持續(xù)的時間長度。

　　黑白電視信號

　　在黑白電視中，屏幕涂有白色熒光粉，電子束通過將電子束一次穿過熒光粉一條線將圖像“繪制”到屏幕上。為了“繪制”整個屏幕，電視內(nèi)部的電子電路使用磁線圈將電子束移動”光柵掃描“的圖案橫跨屏幕和屏幕下方。光束從左到右在屏幕上繪制一條線。然后它迅速飛回左側(cè)，稍微向下移動并繪制另一條水平線，依此類推。

　　在此圖中，藍(lán)線代表電子束從左到右在屏幕上“繪制”的線，而紅色虛線代表向左飛回的光束。當(dāng)光束到達(dá)底線的右側(cè)時，它必須移回屏幕的左上角，如圖中的綠線所示。當(dāng)光束“繪畫”時，它是打開的，當(dāng)它飛回來時，它是關(guān)閉的，這樣它就不會在屏幕上留下痕跡。術(shù)語 水平回撤 用于指每行末尾向左移動的光束，而術(shù)語 垂直回撤 指其從下到上的運動。

　　當(dāng)光束從左到右繪制每條線時，光束的強度會發(fā)生變化，以在屏幕上創(chuàng)建不同深淺的黑色、灰色和白色。因為這些線條的間距非常緊密，所以你的大腦將它們整合到一個圖像中。電視屏幕通常從上到下可見大約 480 行。在下一節(jié)中，您將了解電視如何在屏幕上“繪制”這些線條。

　　繪制電視屏幕

　　標(biāo)準(zhǔn)電視使用 交錯 繪制屏幕時的技術(shù)。在這種技術(shù)中，屏幕每秒繪制 60 次，但每幀只繪制一半的線條。光束在屏幕上向下移動時每隔一條線繪制 - 例如，每條奇數(shù)線。然后，下次它向下移動屏幕時，它會繪制偶數(shù)線，在每次傳遞時在偶數(shù)和奇數(shù)線之間來回交替。整個屏幕，分兩次通過，每秒繪制 30 次。隔行掃描的替代方法稱為 逐行掃描，每秒在屏幕上繪制每條線 60 次。最 電腦顯示器 使用逐行掃描，因為它可以顯著減少閃爍。

　　因為電子束每秒繪制所有 525 條線 30 次，所以它每秒總共繪制 15，750 條線。(有些人實際上可以聽到這個頻率，因為電視打開時發(fā)出非常高的聲音。

　　當(dāng)電視臺想要向您的電視廣播信號時，或者當(dāng)您的 錄像機 想要在電視上的錄像帶上顯示電影，信號需要與控制光束的電子設(shè)備嚙合，以便電視可以準(zhǔn)確地描繪出電視臺或錄像機發(fā)送的圖像。因此，電視臺或VCR向電視發(fā)送一個眾所周知的信號，其中包含三個不同的部分：

　　強度信息 用于繪制每條線的梁

　　水平回撤信號 告訴電視何時在每行末尾將光束移回

　　垂直回撤信號 每秒 60 次將光束從右下角移動到左上角

　　那么這些信息是如何傳輸?shù)诫娨暤哪?閱讀下一頁以找出答案。

　　復(fù)合視頻信號

　　典型的復(fù)合視頻信號包含所有這三個分量(強度信息、水平回撤信號和垂直回溯信號)的信號稱為 復(fù)合視頻信號.復(fù)合視頻輸入 錄像機 通常是黃色的RCA插孔。一行典型的復(fù)合視頻信號看起來與此頁面上的圖像類似。

　　水平回溯信號為5微秒(圖中縮寫為“我們”) 脈沖 在零伏特。電視內(nèi)部的電子設(shè)備可以檢測到這些脈沖，并使用它們來觸發(fā)光束的水平回溯。線路的實際信號是 0.5 伏和 2.0 伏之間的變化波，0.5 伏代表黑色，2 伏代表白色。該信號驅(qū)動電子束的強度電路。在黑白電視中，此信號可以消耗大約 3.5 兆赫 (MHz) 的帶寬，而在顏色設(shè)置中，限制約為 3.0 MHz。

　　垂直回溯脈沖類似于水平回溯脈沖，但長度為 400 到 500 微秒。垂直回撤脈沖為 鋸齒 使用水平回溯脈沖，以保持電視中的水平回溯電路同步。

　　彩電屏幕

　　彩色電視屏幕與黑白屏幕在三個方面有所不同：

　　有三個電子束同時在屏幕上移動。它們被命名為紅色，綠色和藍(lán)色光束。

　　屏幕不像黑白電視那樣涂有單張熒光粉。相反，屏幕涂有紅色、綠色和藍(lán)色熒光粉，排列成點或條紋。如果您打開電視或計算機顯示器并用放大鏡仔細(xì)觀察屏幕，您將能夠看到點或條紋。

　　在管子的內(nèi)部，非?？拷鼰晒夥弁繉?，有一個薄金屬屏幕，稱為 陰影蒙版.該掩模上穿孔有非常小的孔，這些孔與屏幕上的熒光粉點(或條紋)對齊。

　　當(dāng)彩色電視機需要創(chuàng)建一個紅點時，它會將紅色光束射向紅色熒光粉。綠色和藍(lán)色點也是如此。為了創(chuàng)建一個白點，紅色，綠色和藍(lán)色光束同時發(fā)射 - 三種顏色混合在一起形成白色。要創(chuàng)建黑點，所有三個光束在掃描經(jīng)過該點時都會關(guān)閉。電視屏幕上的所有其他顏色都是紅色、綠色和藍(lán)色的組合。

　　在下一節(jié)中，您將了解彩色電視信號。

　　彩色電視信號

　　彩色電視信號開始時看起來就像黑白信號。額外 色度 通過將 3.579545 MHz 正弦波疊加到標(biāo)準(zhǔn)黑白信號上來添加信號。在水平同步脈沖之后，將 3.579545 MHz 正弦波的八個周期添加為 色彩爆裂.

　　在這八個周期之后，一個 相移 在色度信號指示要顯示的顏色。信號的幅度決定了飽和度。以下是顏色和相位之間的關(guān)系：

　　突發(fā) = 0 度

　　黃色 = 15 度

　　紅色 = 75 度

　　洋紅色 = 135 度

　　藍(lán)色 = 195 度

　　青色 = 255 度

　　綠色 = 315 度

　　黑白電視過濾掉并忽略色度信號。彩色電視將其從信號中挑選出來，并與正常強度信號一起解碼，以確定如何調(diào)制三種顏色光束。

　　電視廣播

　　將復(fù)合視頻信號調(diào)幅為適當(dāng)?shù)念l率，然后將聲音作為單獨的信號進(jìn)行頻率調(diào)制(+/- 25 KHz)。

　　現(xiàn)在您已經(jīng)熟悉了標(biāo)準(zhǔn)復(fù)合視頻信號。請注意，我們沒有提到聲音。如果您的VCR有一個黃色的復(fù)合視頻插孔，您可能已經(jīng)注意到它旁邊有單獨的聲音插孔。聲音和視頻在模擬電視中是完全分開的。

　　您可能熟悉將信號輸入電視機的五種不同方法：

　　通過天線接收的廣播節(jié)目

　　錄像機 或 光碟播放器 連接到天線端子

　　有線電視 到達(dá)連接到天線端子的機頂盒

　　大型(6 至 12 英尺)衛(wèi)星天線到達(dá)連接到天線端子的機頂盒中

　　小(1 至 2 英尺) 衛(wèi)星碟形天線 到達(dá)連接到天線端子的機頂盒

　　前四個信號使用標(biāo)準(zhǔn)NTSC模擬波形，如前幾節(jié)所述。作為起點，讓我們看看正常的廣播信號是如何到達(dá)你家的。

　　如上所述的典型電視信號需要4 MHz的帶寬。當(dāng)你添加聲音時，一種叫做 退化邊帶 和一點緩沖空間，電視信號需要 6 MHz 的帶寬。因此，F(xiàn)CC 在 無線電頻譜，切成 6 MHz 切片，以適應(yīng)電視頻道：

　　54 至 88 MHz，用于通道 2 至 6

　　174 至 216 MHz，用于通道 7 至 13

　　470 至 890 MHz，用于 UHF 通道 14 至 83

　　前面部分中描述的復(fù)合電視信號可以通過任何可用頻道廣播到您的家中。將復(fù)合視頻信號調(diào)幅為適當(dāng)?shù)念l率，然后將聲音作為單獨的信號進(jìn)行頻率調(diào)制(+/- 25 KHz)。

　　視頻載波的左側(cè)是退化的下邊帶 (0.75 MHz)，右側(cè)是完整的上限帶 (4 MHz)。聲音信號以 5.75 MHz 為中心。例如，在通道 2 上傳輸?shù)墓?jié)目的視頻載波為 55.25 MHz，聲音載波為 59.75 MHz。電視中的調(diào)諧器在調(diào)諧到通道 2 時，從 無線電波 將它們傳輸?shù)教炀€。

　　錄像機和電纜信號

　　錄像機 本質(zhì)上是自己的小電視臺。幾乎所有VCR的背面都有一個開關(guān)，允許您選擇通道3或4。這 錄像帶 包含復(fù)合視頻信號和單獨的聲音信號。VCR 內(nèi)部有一個電路，可將視頻和聲音信號從磁帶上取下，并將它們轉(zhuǎn)換為信號，對電視來說，該信號看起來就像頻道 3 或 4 的廣播信號一樣。

　　電纜在 有線電視 包含大量在電纜上傳輸?shù)耐ǖ?。您的有線電視提供商可以簡單地將不同的有線電視節(jié)目調(diào)制到所有正常頻率，并通過電纜將其傳輸?shù)侥募抑?然后，電視中的調(diào)諧器將接受信號，而您不需要有線電視盒。不幸的是，這種方法將使有線電視服務(wù)被盜變得非常容易，因此信號是 編碼 以有趣的方式。機頂盒是一個解碼器。您選擇其上的頻道，它會解碼正確的信號，然后執(zhí)行與 VCR 相同的操作，將信號傳輸?shù)筋l道 3 或 4 上的電視。

　　衛(wèi)星電視信號

　　小碟形衛(wèi)星系統(tǒng)

　　照片由DIRECTV提供大碟形衛(wèi)星天線 挑選衛(wèi)星向地球發(fā)射的未編碼或編碼信號。首先，將碟形天線指向特定的衛(wèi)星，然后選擇它正在傳輸?shù)奶囟l道。機頂盒接收信號，必要時對其進(jìn)行解碼，然后將其發(fā)送到通道 3 或 4。

　　小碟形衛(wèi)星系統(tǒng) 是數(shù)字化的。電視節(jié)目被編碼為 MPEG-2 格式并傳輸?shù)降厍颉C頂盒做了很多工作來解碼 MPEG-2，然后將其轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)模擬電視信號并將其發(fā)送到頻道 3 或 4 上的電視?？?衛(wèi)星電視的工作原理 以了解更多信息。

　　數(shù)字電視

　　索尼 Wega 42 英寸 XBR 等離子電視，內(nèi)置高清電視調(diào)諧器

　　照片由 索尼電子最新的嗡嗡聲是 數(shù)字電視，也稱為 數(shù)字電視 或 高清晰度電視 (高清電視)。數(shù)字電視使用 MPEG-2 編碼，就像 衛(wèi)星系統(tǒng) 做，但是 數(shù)字電視 允許各種新的、更大的屏幕格式。

　　格式包括：

　　480點 - 640x480像素逐行

　　720p - 1280x720像素逐行

　　1080i - 1920x1080像素隔行掃描

　　1080點 - 1920x1080像素逐行

　　數(shù)字電視解碼MPEG-2信號并像計算機顯示器一樣顯示它，使其具有令人難以置信的分辨率和穩(wěn)定性。還有各種各樣的機頂盒可以解碼數(shù)字信號并將其轉(zhuǎn)換為模擬信號以在普通電視上顯示。有關(guān)更多信息，請查看 數(shù)字電視的工作原理.

　　顯示器與電視

　　您的計算機可能有一個”VGA 顯示器“看起來很像電視，但更小，像素更多，顯示更清晰。顯示器中的 CRT 和電子設(shè)備比電視所需的要精確得多;計算機顯示器需要更高的分辨率。此外，VGA監(jiān)視器上的插頭不接受復(fù)合信號 - VGA插頭分離出所有信號，以便監(jiān)視器可以更精確地解釋它們。下面是一個典型的VGA引腳排列：

　　引腳 1 - 紅色視頻

　　引腳 2 - 綠色視頻

　　針腳 3 - 藍(lán)色視頻

　　引腳 4 - 接地

　　引腳 5 - 自檢

　　引腳 6 - 紅地

　　引腳 7 - 綠色接地

　　引腳 8 - 藍(lán)地

　　引腳 9 - 無引腳

　　引腳 10 - 數(shù)字接地

　　引腳 11 - 保留

　　引腳 12 - 保留

　　引腳 13 - 水平同步

　　引腳 14 - 垂直同步

　　引腳 15 - 保留

　　該表指出，三個波束的信號以及水平和垂直同步信號都是單獨傳輸?shù)??？?計算機顯示器的工作原理 了解詳情。

　　有關(guān)電視、顯示器類型和相關(guān)主題的更多信息，請查看下一頁上的鏈接。

　　電視常見問題

　　哪里買電視最 便宜?

　　沃爾瑪和百思買似乎發(fā)布了最多的電視交易，兩家零售商都以提供大幅降價而聞名。如果您已經(jīng)知道自己想要什么并愿意跳過店內(nèi)訪問以查看展示的電視，亞馬遜也是獲得一些優(yōu)惠的好地方。

　　2021 年最值得購買的電視是什么?

　　每臺電視都有優(yōu)點和缺點。即使是最好的電視也至少有一個缺點——你可能為頂級技術(shù)付出高昂的價格。但是，目前最好的電視包括Vizio M系列量子和索尼的Bravia X900H系列。OLED(有機發(fā)光二極管)顯示器不太常見且非常昂貴，但如果您愿意揮霍，請查看LG OLED CX系列和三星Q900TS。

　　什么時候買電視最 便宜?

　　黑色星期五，或美國感恩節(jié)后的星期五，在電視上提供一些最優(yōu)惠的折扣。但達(dá)成協(xié)議的第二個最佳時間是在超級碗之前的幾周，超級碗總是在二月的第一個星期日舉行。