新手发问：关与普通电视的解析度

D端子(pj2001)

这两天对数字摄录像机方面进行了一些补课，看来一些朋友认为采用了数字摄录像机以后就不存在扫描的观点似乎是一种误解。从目前主流的CCD类摄录像机的工作原理来看，除了光电转换方面和过去的摄像管技术有所不同之外，其他方面并没有太大的区别。CCD上感受的光信号转换成电信号以后是寄存在行寄存器里的，行寄存器在每个行正程期间存储电荷，在行逆程期间顺序输出行信号。这个就是类同于摄像管的扫描过程，由于孔阑效应仍然存在，因此目前的数字摄像机仍然具有孔阑校正以及孔阑增强电路，KELL系数存在的重要原因就是孔阑效应的存在，换句话说，垂直方向具有1080个象素点的CCD摄像机并不能“拍摄到”1080条水平线条。
就目前存在和曾经存在的扫描形式来讲，共有三种类型的扫描：机械扫描、电子扫描和固体扫描，目前的固体摄像器材和固体显像器材就是属于固体扫描。
详细的学习体会，等整理以后再与各位一起探讨。

[ 本帖最后由 D端子(pj2001) 于 2005-8-26 12:08 编辑 ]

黑羽鸟

原帖由 svideo 于 2005-8-24 19:30 发表
信息量是个什么概念？

是菜鸟用的直观概念···因为大家都说P比i表现的内容多一倍

lee-king

原帖由 D端子(pj2001) 于 2005-8-26 12:00 发表
这两天对数字摄录像机方面进行了一些补课，看来一些朋友认为采用了数字摄录像机以后就不存在扫描的观点似乎是一种误解。从目前主流的CCD类摄录像机的工作原理来看，除了光电转换方面和过去的摄像管技术有所不同之 ...

对！很正确，所以有个有效像素的说法，真正的HDTV的CCD分辨率是应该稍微比1920X1080大一点的，真正的HDTV摄象机应该有1920X1080的有效像素。就象数码相机一样，500万像素的CCD也只有490万的有效像素。

D端子(pj2001)

原帖由 lee-king1234 于 2005-8-26 12:40 发表


对！很正确，所以有个有效像素的说法，真正的HDTV的CCD分辨率是应该稍微比1920X1080大一点的，真正的HDTV摄象机应该有1920X1080的有效像素。就象数码相机一样，500万像 ...

总扫描行数（或者叫总垂直象素）和有效扫描行数（或者叫有效垂直象素）的关系则是问题的另一个方面，譬如我们常说的1920X1080扫描格式，总扫描行数为1125行，只不过其中只有1080行用于图像。
而我讲的这个“孔阑效应”是问题的另一个方面，用一架HD摄像机对准一幅从上至下画有1080根黑白间隔线条的看板，可能出现两种极端情况，其一是，这1080根线条的光点全部落在1080个象素上，则此时通过监视器可以辨认清楚1080根线条。第二种情况是，这1080根线条的光点全部落在相邻象素的间隔内，此时通过监视器则完全看不到任何一根线条。从概率看，这两种情况的几率是各50%，从实际统计看，有效扫描行的损失大约在10%--30%，这就是KELL系数的由来。

legendkang

理论技术帖学习中，过扫描？

lee-king

原帖由 D端子(pj2001) 于 2005-8-26 13:03 发表

总扫描行数（或者叫总垂直象素）和有效扫描行数（或者叫有效垂直象素）的关系则是问题的另一个方面，譬如我们常说的1920X1080扫描格式，总扫描行数为1125行，只不过其中只有1080行用于图像。
而我讲的这个“孔 ...

哦！明白了！谢谢！
但问题是出现这种全是网格的情况几乎没有呀。这种情况只有胶片才能避免了。

svideo

原帖由 D端子(pj2001) 于 2005-8-26 12:00 发表
这两天对数字摄录像机方面进行了一些补课，看来一些朋友认为采用了数字摄录像机以后就不存在扫描的观点似乎是一种误解。从目前主流的CCD类摄录像机的工作原理来看，除了光电转换方面和过去的摄像管技术有所不同之 ...

是你搞错了，在光电转换这个环节上，没有模拟数字的分别，都是一样的，电流有数字电流吗？光有数字光线吗？包括你看到眼睛里的电视图象，都不分数字模拟的。
再提个醒，1920*1080的图象，在采集的时候，可不是1920*1080的，最低的也要2200*1125，1125就是这么来的，你老是把模拟电视的概念混淆，和扫描没关的。还要高的，要2500呢，比如电影拍摄，所以同样的1080，实际上效果是不同的，电影要比电视好的多。

D端子(pj2001)

原帖由 svideo 于 2005-8-26 13:19 发表
是你搞错了，在光电转换这个环节上，没有模拟数字的分别，都是一样的，电流有数字电流吗？光有数字光线吗？包括你看到眼睛里的电视图象，都不分数字模拟的。
再提个醒，1920*1080的图象，在采集的时候，可不是19 ...

摄像机技术从摄像管发展的CCD，不管是模拟的还是数字的，有一件事情还是没有改变，就是“扫描”。只要存在扫描，不管是摄像管还是CCD，孔阑效应就存在，KELL系数就存在。
事实上，CCD也可以是模拟摄像机，摄像管也可以是数字摄像机，换句话说，KELL系数和数字还是模拟无关。

svideo

原帖由 D端子(pj2001) 于 2005-8-26 13:28 发表

摄像机技术从摄像管发展的CCD，不管是模拟的还是数字的，有一件事情还是没有改变，就是“扫描”。只要存在扫描，不管是摄像管还是CCD，孔阑效应就存在，KELL系数就存在。
事实上，CCD也可以是模拟摄像机，摄像 ...

那不能叫扫描了，应该叫采样更合适。如果那叫扫描，那么我们看书，读报纸，看电视都叫扫描了。从模拟的概念中走出来吧。

svideo

原帖由 D端子(pj2001) 于 2005-8-26 13:28 发表
摄像机技术从摄像管发展的CCD，不管是模拟的还是数字的，有一件事情还是没有改变，就是“扫描”。只要存在扫描，不管是摄像管还是CCD，孔阑效应就存在，KELL系数就存在。
事实上，CCD也可以是模拟摄像机，摄像 ...

以数字方式存储的图象，只要存储为1920*1080格式就算完成任务了，和KELL已经没有关系。这就好比说货物的毛重、净重一样。水果店老板进货的时候是按毛重称的，但是在销售给顾客的时候就得按净重算了。1920*1080的图象，拍摄的时候取样点可没有这么低，最低的也是2200，而最高的是2750，垂直都是1125行。这就好比720*480的节目，取样的时候并不是720*480那么低，而是858*525个像素。这里不需要KELL这个概念，就像水果店在销售水果的时候不需要毛重这个概念，虽然这时候还有毛重这个词。

黄夏留

原帖由 D端子(pj2001) 于 2005-8-26 12:00 发表
……CCD上感受的光信号转换成电信号以后是寄存在行寄存器里的，行寄存器在每个行正程期间存储电荷，在行逆程期间顺序输出行信号。这个就是类同于摄像管的扫描过程，……

D兄对此过程的理解有偏差，上面所提过程是CCD信号的采集过程，与视频信号的编码过程毫无关系，编码数据来源于帧缓冲区中的原始图像数据，至于该数据的采集过程，编码过程并不涉及。

提醒一下D兄，在MPEG编码过程中，编码是以块为单元进行的，而不是一行为单元进行的。

黄夏留

原帖由 D端子(pj2001) 于 2005-8-26 13:03 发表

……可能出现两种极端情况，其一是，这1080根线条的光点全部落在1080个象素上，则此时通过监视器可以辨认清楚1080根线条。第二种情况是，这1080根线条的光点全部落在相邻象素的间隔内，此时通过监视器则完全看不到任何一根线条。从概率看，这两种情况的几率是各50%，从实际统计看，有效扫描行的损失大约在10%--30%，这就是KELL系数的由来。

所有显示设备的分辨率测试都是用专用信号发生器生成测试信号的，不可能出现什么统计上的分布问题，所以显示设备的分辨率是绝对的客观指标，而且是随其自身的物理特性而固定的。

从D兄上述解释不难理解，KELL系统只对摄像设备起作用，而对显示设备无任何意义，D兄片面地将其适用范围给扩大化了。

D端子(pj2001)

原帖由 黄夏留 于 2005-8-26 17:41 发表

所有显示设备的分辨率测试都是用专用信号发生器生成测试信号的，不可能出现什么统计上的分布问题，所以显示设备的分辨率是绝对的客观指标，而且是随其自身的物理特性而固定的。

从D兄上述解释不 ...

看来我们正在逐步趋向真理。
1、首先我想强调的是，我一直在说的kell系数都是在说明电视系统能够提供给用户端最大垂直分解力时提出的，并不管显示设备什么事情，换句话说，我一直在试图说明1920x1080i格式的广播电视系统能够给用户端提供的最大垂直分解力是1080ix0.7=756TVL/PH，也就是用户端不可能看到1920X1080格式的摄像机拍摄的1080根黑白线条。
2、显示设备的分辨率固然是采用信号发生器测试的，但这不是问题的重点。譬如国标规定HDTV显示设备的水平和垂直分辨率不小于720TVL/PH，为什么不是1080TVL/PH呢？很简单，用1080TVL的显示设备看1080I和720P的图像和用720TVL的显示设备看的效果是一样的。我们不是在讨论这样的显示设备能否完全显示1920X1080I的图像吗？
3、KELL和视频数字编码无关，因为不管你是否进行视频编码或者采用何种编码算法，因为孔阑效应等对视频图像的损伤已经形成，而任何数字视频算法，无论采用何种码率，图像质量都不可能超过原图像，这也就是我说的：KELL和数字还是模拟无关。
4、我们现在对电视图像清晰度的讨论都是一种逆向的过程，而电视工程师在设计电视系统时是和我们现在讨论的方向完全相反的，正因为逆向，所以本来非常清楚的事情就变得奇怪了，这也就是我曾经向你提的，为什么PAL系统的扫描行数要规定为625行，而不是其他？整个电视系统的设计流程是：根据人眼的生理特性，确定合适的视角和观看距离以及与此距离相适应的清晰度线条数------>考虑各种特性对视频图像的损伤（譬如孔阑效应等），确定有效扫描行数------>根据电视系统特性确定总扫描行数------>根据水平分解力和垂直分解力基本相同时，电视图像最佳的原则，确定水平分解力线数------>根据所需的水平分解力线数确定视频带宽，我们现在的讨论正好完全相反，根据扫描行数来讨论垂直清晰度，根据带宽来讨论水平清晰度。

D端子(pj2001)

原帖由 svideo 于 2005-8-26 17:08 发表
那不能叫扫描了，应该叫采样更合适。如果那叫扫描，那么我们看书，读报纸，看电视都叫扫描了。从模拟的概念中走出来吧。

所谓扫描是指构成静止图像的诸像素是空间和时间的函数，而运动图像则是有限时间里的静止图像组成。
看书读报的确是一种扫描。

D端子(pj2001)

原帖由 svideo 于 2005-8-26 17:26 发表
以数字方式存储的图象，只要存储为1920*1080格式就算完成任务了，和KELL已经没有关系。这就好比说货物的毛重、净重一样。水果店老板进货的时候是按毛重称的，但是在销售给顾客的时候就得按净重算了。1920*1080的图 ...

1920x1080的图像格式可以完全没有图像信息，或者说可以完全没有细节。