视频成像的基本原则
无论是传统的胶片技术，数字电子探测器，如电荷耦合器件（CCD），或用管式视频摄像机使用在显微镜光学图像可以被捕获。当一个动态的事件必须在实时记录，一台摄像机往往是Zui适合该任务的资源。
视频的主要功能是产生一个电信号，然后通过扫描光学图像的动态场景忠实地再现了信息的实时传输接收器安置在一个远程位置观看或录制的原始事件。视频显微镜的重要特性和组件的图解图1。一个光学事件首先在显微镜捕获，并翻译成电视频信号通过电子相机连接到三目镜筒。信号可能是处理或记录下来，然后发送到分析器或转换回成二维图像实时视频监视器（图1）。音频信号，视频信息（声音录制VCR或类似设备）的意见允许并发的注释，经常捕捉否则无法挽回的信息。
其中的视频，要考虑的重要特征，是事实上的光学图像，通常是一个动态的（而不是静态）二维数组，必须对一些利用一个单一的通道或电缆的距离传输。或者传输之前或之后，可将视频信号处理或存储之前被显示在监视器上，必须立即，忠实地按照原始场景实时。 （和其他视频应用）的广播和有线电视广泛的吸引力导致了一个巧妙的光电和电子设备，这有很大的好处视频显微镜系列的发展。
在视频显微镜，通常是传输信号，通过同轴电缆，而不是通过一个无线系统广播非常短的距离。闭路电视（CCTV），这股许多共同之处与无线广播电视的一些标准和公约的偏差，这种配置被称为。
视频信号发生器
可收回列车的电脉冲通过显微镜捕捉到一个二维图像的转换是通过顺序扫描光学图像的狭长。原则上，在显微镜图像可以扫描任何光电探测器，能够迅速转换成电压或电流光的强度。许多视频信号的特点是可以理解的，通过一个合适的示波器扫描电信号的显示。
图2显示了从光学图像的个别扫描线，以及由此产生的视频信号之间的关系。这个标本是一个活生生的的轮虫使用微分干涉对比（DIC）显微镜成像。轮虫图像连续扫描时由左到右（例如：A到A“，那么B到B'，等等），并逐步向下开始在左上方角落的图像和整理的右下角。由于每个水平扫描跟踪，它会产生相应的测量值在伏（视频信号）有关图像亮度的电信号。
在图2的下半部分中的图表显示了扫描图像的随时间变化的的具体领域所产生的电信号情节。在图像上的特定区域的位置，如C（1）或C（2），相当于其指向在视频信号中的时间（C（1）或C（2））。虽然只有五个扫描线，如图2所示，实际上是整个图像扫描。由于电信号的幅度是被扫描的图像的亮度成正比，电流或电压信号中的一个特定点对应于光在这一点上影像的亮度（C（1）电压对应强度彗星（ 1））。由C水平扫描线为代表的缩小图像的水平地带是在恒定的速度扫描，这样的距离CC（1），CC（2）和CC（3）在扫描图像是成正比的时间间隔CC（1 ），CC（2），CC（3）在电信号。结果是一个信号，从单一的水平扫描线，是在光学图像的一个忠实的，随时间变化的，相应的狭长电气代表性。
为了构建一个完整的二维图像，视频扫描线必须覆盖整个图像区域，产生的电信号必须包含所有的扫描线的所有点的电压幅值分布。从扫描线的电气信号输出串行格式化（序列）作为一个单一的线性信号，而不是并行信号阵列。这意味着，每一个人的扫描线（A - A'，B - B“等）添加到序列的电脉冲产生一个单一的的线性流，可转达沿着一根同轴电缆传输（广播）通过一个单一的通道上大气中的电磁波。
如上所述，一个二维的光学图像转化为一系列的电脉冲产生的视频信号。标准公约的决定，图像扫描“看到”在视频监视器上从左上角的权利，然后在下一行反复向下，类似的阅读英文文本。与上层的左上角（如在图2和3所示）开始，先扫描图像沿线AA“横向由左到右。扫描点后到达点A'，是“飞回来”定位在B点的反激式（或回扫）操作发生速度远远chao过了扫描速度下一次扫描线开始，和视频信号的消??隐在反激式，以防止跟踪A' - B（图3虚线黄线）信号作出贡献。循环完成后，扫描，标准的水平扫描速度继续沿跟踪BB“，直到它再次苍蝇回B”三本周期继续，直到图像中的所有领域已顺序扫描。
水平扫描线（H）没有实际水平，但是，而不是倾斜向下垂直距离等于个别扫描线的宽度略的权利。在这个意义上说，扫描点也经历了垂直扫描（五），在速度较慢，但??恒定的速度向下移动。年底已完成的扫描序列，当Zui后一个水平扫描（N - N'），扫描点从N'苍蝇在右下角的角落，在左上角的一个点。垂直回扫后，在进程启动一遍，Zui终产生的视频光栅。
在视频画面的左上角位置，图像的空间坐标，水平（X）和垂直（或Y）轴的值为零。 X轴增加值由左到右，而价值增加Y轴扫描旅行从上到下（向下）。在本公约中，计算机显示器使用的相同，Y轴的方向是从标准的直角坐标系扭转。因此，设置扫描的起点（图2-4）是X = 0和Y = 0或（0,0）坐标。
的图像扫描束在摄像机摄像机和监视器的水平和垂直运动所产生的磁场或静电偏转器，它提供的等速扫描所需的驱动器的水平扫描线，垂直偏转，和快速flybacks。的波形的导流板所产生的锯齿形图案，可以很容易地看到这些信号在示波器上观看。锯齿波的确切形状的诚信形象是非常重要的，因为斜坡波管的扫描速度。在情况下，锯齿波的一个部分是不是完全线性的，而是略呈弧形，或坡度不恒定时，产生的视频图像是由锯齿波偏差量的扭曲。每个横向和纵向的锯齿波的频率确定在H和V方向的扫描速率。为H扫描扫描频率要高得多，生产更快的速度和重复发生在一个单一的垂直（V）扫描多次。
在flybacks，回溯信号电压降低到消隐电平，基本上是关闭的扫描电子束，避免增加额外的线路，会降低图像的质量。这些消隐脉冲，真正开始前H和V flybacks很短的时间，确保消隐完成后，如图4所示。
在视频信号的新一代的电子先前的讨论适用于摄像机和类似的真空管摄像机。固态相机，如电荷耦合器件（CCD）和有源像素传感器CMOS成像，设备和显示设备，利用固定的图片元素的数组（称为像素）捕捉和显示图像。虽然在一个不同的方式与固态设备扫描探测器和显示，管型相机所产生的视频信号是相同的。
标准扫描速率
标准播放格式，适应北美国家和日本，生产在重复30倍，每年为每个图像的第二而525水平扫描线。在欧洲和英国的格式，图像扫描与625水平线，每秒25次的重复。为了避免混淆，被称为北美标准为525/60扫描速度和欧洲的标准是625/50扫描速度。在本节的讨论假定的525/60，北美标准的视频扫描速度。
闪烁是一个恼人的神器，出现图像时的眼睛，以每秒几帧间歇。在一个视频场景，有适量的亮度，闪烁变得合理的不显眼的，并在40和60赫兹（Hz，或每秒周期）之间的刷新率达到临界闪烁频率。闪烁光飘飘的感觉，其中发生在低刷新频率时的一个场景的亮度周期性波动几次第二。由于波动频率的增加，刺激上升，并达到Zui高在10赫兹左右，光照与黑暗交替，尤其是当明亮闪烁。在较高的刷新率（频率），现场不再出现脱节，并从一个场景下的运动被视为顺利发生。持久闪烁，可能会出现在几十赫兹，chao出临界闪烁频率发生在闪烁不再被频率。出于这个原因，电影预计在无声电影为36赫兹（18帧/秒，每帧中断一次的速度），并在48赫兹（24 × 2）有声电影。
图像变得更亮或较大的领域的看法，临界闪烁频率大幅上升。在30 Hz显示的图像显示相当闪烁，而在60赫兹以上的刷新率显示的生产相应闪烁的数额减少的刷新率是稳步上升。为了减少闪烁，视频图像在525/60扫描率都在60赫兹的刷新率，而不是30赫兹。
在525/60格式，每帧包括525条水平扫描线分为两个隔行扫??描场，第一个被称为奇数场和第二偶数场解剖。每一个领域是262.5条扫描线组成，出现在60赫兹的速度。结果是每帧（一个完整的画面），出现了为60 Hz的整体场速率每秒30次（30赫兹），以减少或消除闪烁。因此，525/60，是指扫描系统与525水平扫描，每帧和每秒（赫兹）的60场的刷新率。个人奇数和偶数的领域，每262.5非相同的水平线，沿垂直轴交错。
在北美格式的隔行光栅扫描是在图5中，首先是通过每帧（第一，第二，第三，等等）的奇数行扫描图像。在坐标（0,0）开始，继续扫描，直到它到达在到达点结束，中途在水平扫描在X = 0.5和Y =Zui大的??领域的底部为262.5倍。奇数场完成后，扫描现场苍蝇回的顶部和第二次扫描，连场，启动。偶数场扫描开始在坐标为（0.5,0）在全画幅Zui低水平扫描线（480线，在图5）两端的顶部框架中。 Y = 0帧的奇数和偶数扫描开始他们的领域。因此，隔行不备用字段在屏幕上的不同高度开始。
偶数场扫描线，其出发点是转向由H / 2相对水平开始的奇数场扫描，适合整齐地之间的奇数场线，反之亦然的差距。包括半年线扫描到两个奇数和偶数扫描领域，允许精确的逐行扫描，这将是不可能的如果每个字段组成的线条组成。根据组成一帧领域的数量，交错的比例可以是1:1，2:1（在本例），或4:1。
在北美525/60扫描格式，字段重复60次，第二次（60赫兹）。每场因为有262.5线，水平扫描率（262.5 × 60）或15,750赫兹。水平扫描的时间间隔为63.5微秒（15,750倒数）。垂直扫描频率是60赫兹（垂直频率），其中产量的16.67毫秒的垂直扫描间隔（262.5/15 750）。
视频信号的消??隐，降低了有效扫描线数。垂直扫描，消隐时间大约是21水平扫描，有效扫描线的数量大约是483行，每帧（（262.5 - 21）× 2）。那些做出贡献的活动图像区域，这是在监视器上显示的Zui后一幕空白面积不的有效扫描线。
扫描领域的长宽比定义为宽度的比例，以高度活跃的视频帧，这是当前广播兼容的视频格式4:3。坚持标准宽高比，防止严重歪曲的形象，如出现一个椭圆形的圆圈。应该注意的，往往是与中央电视台（电子工业协会规范RS - 343）长宽比为1:1。
总之，我们有检讨的光栅扫描过程中的一个“活”的形象产生的电信号的线性系列的生产。这些信号包括消隐脉冲和光照强度（亮度），在原始图像中的每个点的相机。通过隔行扫描，刷新频率chao过临界闪烁点很容易获得生产是悦目的视频图像。
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