由： 马歇尔大脑

　　您了解电视背后的技术吗? 彼得·凯德/盖蒂图片社

　　电视无疑是我们这个时代最具影响力的力量之一。通过称为 电视机 或 电视，您可以接收新闻，体育，娱乐，信息和广告。美国人平均每天花两到五个小时粘在“管子”上!

　　你有没有想过这项技术使 电视 可能?为什么几十或数百个频道的全动态视频到达您家，在许多情况下是免费的?您的电视如何解码信号以产生图像?新的将如何 数字电视 信号改变事物?如果您曾经想知道您的电视(或者就此而言，关于您的 电脑显示器)，然后继续阅读!在本文中，我们将回答所有这些问题以及更多问题。请参阅下一页以开始使用。

　　内容

　　电视像素和你的大脑

　　电视运动和你的大脑

　　阴极射线管

　　在显像管内部

　　电视转向线圈

　　电视荧光粉

　　黑白电视信号

　　绘制电视屏幕

　　复合视频信号

　　彩电屏幕

　　彩色电视信号

　　电视广播

　　录像机和电缆信号

　　卫星电视信号

　　数字电视

　　显示器与电视

　　电视像素和你的大脑

　　让我们从开头开始，快速了解一下你的大脑。你的大脑有两件令人惊奇的事情使电视成为可能。通过了解这两个事实，您可以深入了解为什么电视是这样设计的。

　　第一个原则是这样的： 如果你将静止图像分成一组小的彩色点，你的大脑会把这些点重新组装成一个有意义的图像。 这不是一件小事，任何试图对计算机进行编程以理解图像的研究人员都会告诉你。我们能看到这种情况实际发生的唯一方法是把这些点吹得太大，以至于我们的大脑无法再组装它们，就像这样：

　　大多数人，坐在离他们很近的地方 电脑屏幕，无法分辨这是一张图片 - 这些点太大了，你的大脑无法处理。但是，如果您站在离显示器 10 到 15 英尺的地方，您的大脑将能够组装图像中的点，您将清楚地看到这是婴儿的脸。通过站在远处，这些点变得足够小，以至于你的大脑可以将它们整合到一个可识别的图像中。

　　电视和电脑屏幕(以及报纸和杂志照片)都依赖于人脑中这种小彩色点的融合能力，将图片切成数千个单独的元素。在电视或计算机屏幕上，这些点被称为 像素.计算机屏幕的分辨率可能是 800x600 像素，也可能是 1024x768 像素。

　　电视运动和你的大脑

　　1人类大脑与电视有关的第二个惊人特征是：如果你把一个移动的场景分成一个 静态图片序列 并显示静止图像 快速继承，大脑会 重组 将静止图像转换为 单一、动人的场景.以示例视频中的这四个帧为例：

　　2

　　3

　　4

　　这些图像中的每一个都与下一个略有不同。如果你仔细观察婴儿的左脚(可见的脚)，你会发现它在这四个框架中正在上升。玩具也非常轻微地向前移动。通过每秒将15个或更多微妙不同的帧放在一起，大脑将它们整合到一个移动的场景中。每秒十五次大约是可能的最小值 - 任何少于这个数字，看起来都很生涩。

　　当您下载并观看本节开头提供的 MPEG 文件时，您会看到这两个过程同时在工作。您的大脑将每个图像的点融合在一起以形成静止图像，然后将单独的静止图像融合在一起形成一个移动的场景。没有这两种能力，我们所知道的电视是不可能的。

　　阴极射线管

　　今天使用的一些电视依赖于称为 阴极射线管或 显像管，以显示其图像。 液晶显示器 和 等离子显示器 是其他常见技术。甚至可以用数千个普通的60瓦灯泡制作电视屏幕!你可能在足球比赛等户外活动中见过这样的东西。但是，让我们从CRT开始。

　　条款 阳极 和 阴极 在电子产品中用作正极和负极的同义词。例如，您可以参考 电池 作为阳极，负极端子作为阴极。

　　在阴极射线管中，“阴极”是加热的灯丝(与 普通灯泡中的灯丝).加热的灯丝在玻璃“管”内产生的真空中。 “射线”是一股电子流，它自然地将加热的阴极倒入真空中。

　　电子是负的。阳极是正极，因此它吸引从阴极倾泻而出的电子。在电视的阴极射线管中，电子流被聚焦阳极聚焦成紧密的光束，然后由加速阳极加速。这种紧密的高速电子束飞过管中的真空，撞击管另一端的平板。该屏幕涂有荧光粉，当被光束击中时会发光。

　　在显像管内部

　　正如你在图纸中看到的，基本的阴极射线管并没有很多东西。

　　有一个阴极和一对(或更多)阳极。有荧光涂层屏幕。管内有一个导电涂层，用于吸收堆积在管子筛端的电子。然而，在这个图中，你看不到“引导”光束的方法——光束总是落在屏幕中央的一个小点上。

　　这就是为什么，如果你看任何一台电视机，你会发现管子被线圈包裹着。在下一页上，您将很好地看到转向线圈。

　　电视转向线圈

　　下图为您提供了一组典型 转向线圈:

　　(请注意，钩在屏幕附近管子上的大黑色电极 - 它内部连接到导电涂层。

　　转向线圈只是铜绕组(有关线圈的详细信息，请参阅电磁铁的工作原理)。这些线圈能够产生 磁场 在管内，电子束响应场。一组线圈产生一个垂直移动电子束的磁场，而另一组线圈水平移动电子束。通过控制线圈中的电压，您可以将电子束定位在屏幕上的任何点。

　　电视荧光粉

　　电场可能会导致大量的鬼魂目击。了解电场并了解电场与鬼魂的关系。一个 磷 是任何在暴露于辐射时会发出 可见光.辐射可能是紫外线或电子束。任何荧光颜色实际上都是荧光粉 - 荧光颜色吸收不可见的紫外线并以特征颜色发射可见光。

　　在 CRT 中，荧光粉覆盖在屏幕内部。当电子束撞击荧光粉时，它会使屏幕发光。在黑白屏幕中，有一种荧光粉在敲击时会发出白色光。在彩色屏幕中，有三个荧光粉排列成点或条纹，发出红色、绿色和蓝色的光。还有三个电子束一起照亮三种不同的颜色。

　　已经配制了数千种不同的荧光粉。它们的特点是它们的发射颜色和发射在它们被激发后持续的时间长度。

　　黑白电视信号

　　在黑白电视中，屏幕涂有白色荧光粉，电子束通过将电子束一次穿过荧光粉一条线将图像“绘制”到屏幕上。为了“绘制”整个屏幕，电视内部的电子电路使用磁线圈将电子束移动”光栅扫描“的图案横跨屏幕和屏幕下方。光束从左到右在屏幕上绘制一条线。然后它迅速飞回左侧，稍微向下移动并绘制另一条水平线，依此类推。

　　在此图中，蓝线代表电子束从左到右在屏幕上“绘制”的线，而红色虚线代表向左飞回的光束。当光束到达底线的右侧时，它必须移回屏幕的左上角，如图中的绿线所示。当光束“绘画”时，它是打开的，当它飞回来时，它是关闭的，这样它就不会在屏幕上留下痕迹。术语 水平回撤 用于指每行末尾向左移动的光束，而术语 垂直回撤 指其从下到上的运动。

　　当光束从左到右绘制每条线时，光束的强度会发生变化，以在屏幕上创建不同深浅的黑色、灰色和白色。因为这些线条的间距非常紧密，所以你的大脑将它们整合到一个图像中。电视屏幕通常从上到下可见大约 480 行。在下一节中，您将了解电视如何在屏幕上“绘制”这些线条。

　　绘制电视屏幕

　　标准电视使用 交错 绘制屏幕时的技术。在这种技术中，屏幕每秒绘制 60 次，但每帧只绘制一半的线条。光束在屏幕上向下移动时每隔一条线绘制 - 例如，每条奇数线。然后，下次它向下移动屏幕时，它会绘制偶数线，在每次传递时在偶数和奇数线之间来回交替。整个屏幕，分两次通过，每秒绘制 30 次。隔行扫描的替代方法称为 逐行扫描，每秒在屏幕上绘制每条线 60 次。最 电脑显示器 使用逐行扫描，因为它可以显著减少闪烁。

　　因为电子束每秒绘制所有 525 条线 30 次，所以它每秒总共绘制 15，750 条线。(有些人实际上可以听到这个频率，因为电视打开时发出非常高的声音。

　　当电视台想要向您的电视广播信号时，或者当您的 录像机 想要在电视上的录像带上显示电影，信号需要与控制光束的电子设备啮合，以便电视可以准确地描绘出电视台或录像机发送的图像。因此，电视台或VCR向电视发送一个众所周知的信号，其中包含三个不同的部分：

　　强度信息 用于绘制每条线的梁

　　水平回撤信号 告诉电视何时在每行末尾将光束移回

　　垂直回撤信号 每秒 60 次将光束从右下角移动到左上角

　　那么这些信息是如何传输到电视的呢?阅读下一页以找出答案。

　　复合视频信号

　　典型的复合视频信号包含所有这三个分量(强度信息、水平回撤信号和垂直回溯信号)的信号称为 复合视频信号.复合视频输入 录像机 通常是黄色的RCA插孔。一行典型的复合视频信号看起来与此页面上的图像类似。

　　水平回溯信号为5微秒(图中缩写为“我们”) 脉冲 在零伏特。电视内部的电子设备可以检测到这些脉冲，并使用它们来触发光束的水平回溯。线路的实际信号是 0.5 伏和 2.0 伏之间的变化波，0.5 伏代表黑色，2 伏代表白色。该信号驱动电子束的强度电路。在黑白电视中，此信号可以消耗大约 3.5 兆赫 (MHz) 的带宽，而在颜色设置中，限制约为 3.0 MHz。

　　垂直回溯脉冲类似于水平回溯脉冲，但长度为 400 到 500 微秒。垂直回撤脉冲为 锯齿 使用水平回溯脉冲，以保持电视中的水平回溯电路同步。

　　彩电屏幕

　　彩色电视屏幕与黑白屏幕在三个方面有所不同：

　　有三个电子束同时在屏幕上移动。它们被命名为红色，绿色和蓝色光束。

　　屏幕不像黑白电视那样涂有单张荧光粉。相反，屏幕涂有红色、绿色和蓝色荧光粉，排列成点或条纹。如果您打开电视或计算机显示器并用放大镜仔细观察屏幕，您将能够看到点或条纹。

　　在管子的内部，非常靠近荧光粉涂层，有一个薄金属屏幕，称为 阴影蒙版.该掩模上穿孔有非常小的孔，这些孔与屏幕上的荧光粉点(或条纹)对齐。

　　当彩色电视机需要创建一个红点时，它会将红色光束射向红色荧光粉。绿色和蓝色点也是如此。为了创建一个白点，红色，绿色和蓝色光束同时发射 - 三种颜色混合在一起形成白色。要创建黑点，所有三个光束在扫描经过该点时都会关闭。电视屏幕上的所有其他颜色都是红色、绿色和蓝色的组合。

　　在下一节中，您将了解彩色电视信号。

　　彩色电视信号

　　彩色电视信号开始时看起来就像黑白信号。额外 色度 通过将 3.579545 MHz 正弦波叠加到标准黑白信号上来添加信号。在水平同步脉冲之后，将 3.579545 MHz 正弦波的八个周期添加为 色彩爆裂.

　　在这八个周期之后，一个 相移 在色度信号指示要显示的颜色。信号的幅度决定了饱和度。以下是颜色和相位之间的关系：

　　突发 = 0 度

　　黄色 = 15 度

　　红色 = 75 度

　　洋红色 = 135 度

　　蓝色 = 195 度

　　青色 = 255 度

　　绿色 = 315 度

　　黑白电视过滤掉并忽略色度信号。彩色电视将其从信号中挑选出来，并与正常强度信号一起解码，以确定如何调制三种颜色光束。

　　电视广播

　　将复合视频信号调幅为适当的频率，然后将声音作为单独的信号进行频率调制(+/- 25 KHz)。

　　现在您已经熟悉了标准复合视频信号。请注意，我们没有提到声音。如果您的VCR有一个黄色的复合视频插孔，您可能已经注意到它旁边有单独的声音插孔。声音和视频在模拟电视中是完全分开的。

　　您可能熟悉将信号输入电视机的五种不同方法：

　　通过天线接收的广播节目

　　录像机 或 光碟播放器 连接到天线端子

　　有线电视 到达连接到天线端子的机顶盒

　　大型(6 至 12 英尺)卫星天线到达连接到天线端子的机顶盒中

　　小(1 至 2 英尺) 卫星碟形天线 到达连接到天线端子的机顶盒

　　前四个信号使用标准NTSC模拟波形，如前几节所述。作为起点，让我们看看正常的广播信号是如何到达你家的。

　　如上所述的典型电视信号需要4 MHz的带宽。当你添加声音时，一种叫做 退化边带 和一点缓冲空间，电视信号需要 6 MHz 的带宽。因此，FCC 在 无线电频谱，切成 6 MHz 切片，以适应电视频道：

　　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

　　前面部分中描述的复合电视信号可以通过任何可用频道广播到您的家中。将复合视频信号调幅为适当的频率，然后将声音作为单独的信号进行频率调制(+/- 25 KHz)。

　　视频载波的左侧是退化的下边带 (0.75 MHz)，右侧是完整的上限带 (4 MHz)。声音信号以 5.75 MHz 为中心。例如，在通道 2 上传输的节目的视频载波为 55.25 MHz，声音载波为 59.75 MHz。电视中的调谐器在调谐到通道 2 时，从 无线电波 将它们传输到天线。

　　录像机和电缆信号

　　录像机 本质上是自己的小电视台。几乎所有VCR的背面都有一个开关，允许您选择通道3或4。这 录像带 包含复合视频信号和单独的声音信号。VCR 内部有一个电路，可将视频和声音信号从磁带上取下，并将它们转换为信号，对电视来说，该信号看起来就像频道 3 或 4 的广播信号一样。

　　电缆在 有线电视 包含大量在电缆上传输的通道。您的有线电视提供商可以简单地将不同的有线电视节目调制到所有正常频率，并通过电缆将其传输到您的家中;然后，电视中的调谐器将接受信号，而您不需要有线电视盒。不幸的是，这种方法将使有线电视服务被盗变得非常容易，因此信号是 编码 以有趣的方式。机顶盒是一个解码器。您选择其上的频道，它会解码正确的信号，然后执行与 VCR 相同的操作，将信号传输到频道 3 或 4 上的电视。

　　卫星电视信号

　　小碟形卫星系统

　　照片由DIRECTV提供大碟形卫星天线 挑选卫星向地球发射的未编码或编码信号。首先，将碟形天线指向特定的卫星，然后选择它正在传输的特定频道。机顶盒接收信号，必要时对其进行解码，然后将其发送到通道 3 或 4。

　　小碟形卫星系统 是数字化的。电视节目被编码为 MPEG-2 格式并传输到地球。机顶盒做了很多工作来解码 MPEG-2，然后将其转换为标准模拟电视信号并将其发送到频道 3 或 4 上的电视。看 卫星电视的工作原理 以了解更多信息。

　　数字电视

　　索尼 Wega 42 英寸 XBR 等离子电视，内置高清电视调谐器

　　照片由 索尼电子最新的嗡嗡声是 数字电视，也称为 数字电视 或 高清晰度电视 (高清电视)。数字电视使用 MPEG-2 编码，就像 卫星系统 做，但是 数字电视 允许各种新的、更大的屏幕格式。

　　格式包括：

　　480点 - 640x480像素逐行

　　720p - 1280x720像素逐行

　　1080i - 1920x1080像素隔行扫描

　　1080点 - 1920x1080像素逐行

　　数字电视解码MPEG-2信号并像计算机显示器一样显示它，使其具有令人难以置信的分辨率和稳定性。还有各种各样的机顶盒可以解码数字信号并将其转换为模拟信号以在普通电视上显示。有关更多信息，请查看 数字电视的工作原理.

　　显示器与电视

　　您的计算机可能有一个”VGA 显示器“看起来很像电视，但更小，像素更多，显示更清晰。显示器中的 CRT 和电子设备比电视所需的要精确得多;计算机显示器需要更高的分辨率。此外，VGA监视器上的插头不接受复合信号 - VGA插头分离出所有信号，以便监视器可以更精确地解释它们。下面是一个典型的VGA引脚排列：

　　引脚 1 - 红色视频

　　引脚 2 - 绿色视频

　　针脚 3 - 蓝色视频

　　引脚 4 - 接地

　　引脚 5 - 自检

　　引脚 6 - 红地

　　引脚 7 - 绿色接地

　　引脚 8 - 蓝地

　　引脚 9 - 无引脚

　　引脚 10 - 数字接地

　　引脚 11 - 保留

　　引脚 12 - 保留

　　引脚 13 - 水平同步

　　引脚 14 - 垂直同步

　　引脚 15 - 保留

　　该表指出，三个波束的信号以及水平和垂直同步信号都是单独传输的。看 计算机显示器的工作原理 了解详情。

　　有关电视、显示器类型和相关主题的更多信息，请查看下一页上的链接。

　　电视常见问题

　　哪里买电视最 便宜?

　　沃尔玛和百思买似乎发布了最多的电视交易，两家零售商都以提供大幅降价而闻名。如果您已经知道自己想要什么并愿意跳过店内访问以查看展示的电视，亚马逊也是获得一些优惠的好地方。

　　2021 年最值得购买的电视是什么?

　　每台电视都有优点和缺点。即使是最好的电视也至少有一个缺点——你可能为顶级技术付出高昂的价格。但是，目前最好的电视包括Vizio M系列量子和索尼的Bravia X900H系列。OLED(有机发光二极管)显示器不太常见且非常昂贵，但如果您愿意挥霍，请查看LG OLED CX系列和三星Q900TS。

　　什么时候买电视最 便宜?

　　黑色星期五，或美国感恩节后的星期五，在电视上提供一些最优惠的折扣。但达成协议的第二个最佳时间是在超级碗之前的几周，超级碗总是在二月的第一个星期日举行。