彩条色度信号的矢量图解析

用示波器观察彩条信号的波形虽可以检查鉴定色通道的质量，但还是有很大的局限性，因为从示波器上看到的彩条信号不能直接告诉我们色度信号相位失真的情况以及由这种失真引起的色调畸变。为了比较准确地测量色度信号振幅和相位失真的大小，并确定这些失真对重现彩色图像的影响，仅靠观察信号的波形还不够，需要用彩条色度信号的矢量图。因为色度信号的振幅（饱和度）和相位（色调）失真都可以根据它们矢量位置的变化准确求得，所以用矢量图研究和分析彩色信号是十分简便和有效的。

彩条色度信号的矢量图，就是将代表各彩条的色度信号的振幅和相位，用矢量形式表示在矢量坐标中所得到的矢量图。

例如，100%饱和度、100%幅度未压缩彩条信号的黄色，其R-Y=0.11，B-Y=-0.89，则有：

同理，我们将其他各色条信号的幅值与初相位值列在表3-4中。

表3-4　100%饱和度、100%幅度未压缩彩条信号的合成矢量及相位角

将100%饱和度、100%幅度已压缩的色度信号幅度与初相角计算出来，并列入表3-5中。

表3-5　100%饱和度、100%幅度已压缩彩条信号的合成矢量及相位角

根据上表数据，可以画出标准彩条色度信号的矢量图如图3-70、图3-71所示。(www.xing528.com)

图3-70　未压缩色度信号矢量图

图3-71　已压缩色度信号矢量图

由图3-70、图3-71可以得出以下结论：

1.不同色调的矢量处在平面不同位置上。正如时钟用不同方位代表不同时刻一样，在彩色电视中也仿此法，用不同方位来表示不同色调。因此，我们常称色度信号矢量图为“彩色钟”。已压缩色度信号矢量图表示的“彩色钟”，我们常称它为U、V面“彩色钟”。

2.虽然被传送的彩色都是100%饱和度，但色度信号的幅度不尽相同，只有互补的两个彩色矢量幅度是相同的，因为互补的二色相加应为白色，即此二色的色度信号矢量之和应为零。

3.色调相同而饱和度不同的彩色，其色度信号的初相角不变，仅仅矢量大小改变。例如，幅度仍为100%，而饱和度为50%的黄色，其三基色信号相对幅度应为R=G=1，B=0.5（相当于含有50%的混合白光），可算得Y=0.945，而R-Y=0.055，B-Y=-0.445，则|F黄|=0.45，Φ黄=173°。此例说明，同样是黄色，若色调不变，则R-Y、B-Y比例不变，Φ角不变；饱和度不同，则R-Y与B-Y的大小变了，即色度信号的幅度变了。这进一步证明了色度信号的模值|F|表示被传送彩色的饱和度，而色度信号的相角Φ表示色调。

4.白色与黑色不算彩色，其饱和度为零，是矢量图的原点。可见，矢量图上各矢量的大小就表示饱和度的变化，饱和度愈低，越趋向原点。

5.在矢量图中，任意两个矢量相加可得第三个矢量，合矢量表示该两种彩色混合后的色调。如红加绿，可得黄色，这样比用公式计算要方便得多。

最后应指出：显示彩色色度信号矢量图的专门仪器叫做矢量示波器，将彩条色度信号送至矢量示波器中，在荧光屏上就能显示矢量图，彩色的饱和度失真表现为矢量长度的变化，彩色的色调失真表现为矢量相位的变化。矢量偏离原来的位置愈远，表示色调失真愈严重。为了便于鉴别，通常在矢量示波器荧光屏上放置一个透明刻度板，其上标明各种彩条色度信号矢量的正确位置和误差刻度，所以，从刻度板就可直接读出矢量幅度和相位失真的数值。由于用矢量示波器来检查色度信号失真非常简便明确，因此，矢量示波器是研究色度信号、调整和维修彩色电视设备十分有用的仪器，在电视台和电视设备制造厂中得到广泛的应用。