電視掃描線和像素之間關系是什么？像素在電視中作用是什么？

時間：2021-12-24  18:05:54  來源: 深圳市軒展科技有限公司  瀏覽數: 324

一、電視機掃描線和像素有什么關系？

（一）什么是電視掃描線？

電視掃描線和像素之間的關系是什么？掃描線（也稱為掃描線）是光柵掃描模式中的一行或一行，例如電視機或計算機監視器的陰極射線管 (CRT) 顯示器上的一行視頻。這在今天有時用作計算機圖形中的視覺效果。

（二）電視有多少條掃描線？電視掃描線和像素之間的關系是什么？

因此，掃描圖案被設計成比垂直方向上要再現的像素數多出大約 40% 的線。各個地區的電視廣播實際使用的值為每幀405線、525線、625線和819線。

（三）像素在電視中的作用是什么？

每個電視屏幕都由無數像素組成，這些像素是可以顯示特定顏色的小方塊。由于每個像素都很小，除非您離電視非常近，否則您通常不會注意到每個像素。屏幕的像素越多，分辨率就越高。

（四）電視機掃描線和像素的一般關系如下：

1、眾所周知，每一幅視頻圖像都是由一個很小的光點從屏幕的左邊掃到右邊，然后再回到左邊緣從下面一行開始新一行的掃描，這種過程要從屏幕的頂端直到屏幕的底部，完成一幀圖像的顯示。

2、在電視機完成一幅圖像的過程中，掃描線就是指每一行的掃描，而像素點就是構成每一行掃描的點；因此可以理解成像素點構成了掃描線，掃描線保護了像素點。

3、一般電視機的像素決定了其成像的能力，而線數則決定了成像的效果；同尺寸屏幕下，像素點越多則電視機的分辨率越高；同樣同尺寸屏幕下的掃描線越多，則表示電視機的成像效果越清晰。

二、如何將像素與掃描線相關聯？

在 720 垂直 x 480 水平的 NTSC 幀中，每條掃描線有 720 個像素。480 被分成 2 幀（交錯奇偶）。因此，對于您的信息，像素是掃描線上 720 個點中的一個點，22 條掃描線等于 22 個像素的高度。

此外，根據 NTSC 過掃描的定義，還有一個尺寸要小得多的標題安全區域。

掃描線是衡量電視顯示器分辨率的一種方法。所以你可以有 500 線分辨率（看起來很柔和）或 850 或更高，看起來更清晰。它們都顯示在，例如。一個 21" 顯示器。

因此，這兩個中的掃描線會自動不同。我認為你的公式是錯誤的。我會要求制作人提供像素高度，這是大多數標題者測量尺寸的方式。順便說一句。NTSC 每個只有一個場幀，而不是您描述的兩個。另一方面，PAL（相位交替線）每幀有兩個場，因此每秒 50 個場（25 fps）

三、什么是錄像機清晰度？什么是電視分辨率？

（一）清晰度定義

什么是清晰度？

清晰度指影像上各細部影紋及其邊界的清晰程度。

清晰度，一般是從錄像機角度出發，通過看重放圖像的清晰程度來比較圖像質量，所以常用清晰度一詞。 而攝像機一般使用分解力一詞來衡量它“分解被攝景物細節”的能力。單位是“電視行(TVLine)”也稱線。

意思是從水平方向上看，相當于將每行掃描線豎立起來，然后乘上4/3(寬高比)，構成水平方向的總線，稱水平分解力。它會隨CCD象素數的多少、和視頻帶寬而變化，象素愈多、帶寬愈寬，分解力就愈高。

PAL制電視機625行是標稱垂直分解力，除去逆程的50行外，實際的有效垂直分解力為575線。水平分解力最高可達575x4/3=766線。

但是限制線數的主要因素之一還有帶寬。經驗數據表明可用80線/MHz來計算能再現的電視行(線數)。如6MHz帶寬可通過水平分解力為480線的圖像質量。

低檔家用錄像機，如VHS，最多能有240線的清晰度，高檔家用攝錄機，如S-V而數碼攝錄機的記錄方式是數碼信號的格式，清晰度在500線以上。

（普通電視的清晰度大約280線，VCD的清晰度是230線）。

（二）分辨率和清晰度

家庭影院的圖像顯示設備的種類、性能和功能永遠是一個新鮮話題，但其有關的基礎知識，或更確切的說是有關電視、電視機和其它視頻播放設備的基礎知識的話題，卻是一個古老而有趣的話題，也是許多家庭影院愛好者一致關心和感興趣的話題。

由于對電視、電視機和其它視頻播放設備的基礎知識并非每個家庭影院愛好者都明白，對現在正在蓬勃發展著的新技術、新設備的特點也不能正確地理解。

不但如此，即使就是現在自己正在使用著的設備，也不懂得如何去將它的性能充分發揮出來，不懂得如何去將它的功能充分利用起來。

筆者作為一個普通家庭影院愛好者，在這里希望能從探討的角度出發，和大家一起來解讀有關家庭影院圖像技術和顯示設備的一系列常用的、實用的和重要的基本知識，其中還包括設備的使用和調整等方面的知識。

在目前五彩紛呈的顯示技術和顯示設備中，我們擬從電視說起，在電視中，又打算從大家都最關心的分辨率和清晰度問題說起。

（三）分辨率和清晰度還用得著討論嗎？

說起電視的分辨率和清晰度，似乎是盡人皆知、誰人都懂的問題，好像沒有什么值得可談的，更沒有必要作專文加以討論。

在與清晰度有關的用語中，除了清晰度一詞以外，我們經常還可以見到分辨力、分辨率、解析力、解析度、解像力、解像度這些詞語。

對于這些詞語分別的含義和所指的具體內容是什么，怎樣使用才合適，目前流行的看法是很不統一的，歸納起來主要有3種不見的看法。

第一種：分辨率就是清晰度

這是一種最普遍的看法。這種看法認為，這些詞語的意義是一樣的或者說是一致的，有的人習慣于用分辨力（率）、分解力、解析力（度）和解像力（度）這一類詞，而另一些人習慣于用清晰度這一個詞。

或者說，這些詞的意義是一樣的，但在習慣上對不同的對象使用不同的詞匯，如習慣于將清晰度一詞用于電視機，將分辨率一詞用于計算機之類的顯示器。

第二種：分辨率和清晰度是兩回事

這種意見認為清晰度與分辨率（還包括分辨力、解析度、解像度等幾個詞語）有著本質的區別，它們所指的具體內容本來就不一樣。

具體說來，清晰度是指人眼宏觀看到的圖像的清晰程度，是由系統和設備的客觀性能的綜合結果造成的人們對最終圖像的主觀感覺。

(雖然是主觀感覺，但不像主觀聽音評價那樣不能用一個客觀標準來計量，清晰度這種主觀感覺是可以進行定量測試的，即可以用黑白相間的線條的粗細來衡量，并有標準的測試方法和測試圖，其測量數據有明確的單位，即電視線TVL）。

而分辨率與清晰度不同，它不是指人的主觀感覺，而是指在攝錄、傳輸和顯示過程中所使用的圖像質量記錄指標，以及顯示設備自身具有的表現圖像細致程度的固有屏幕結構，說具體點就是指單幅圖像信號的掃描格式和顯示設備的像素規格。

圖像信號的掃描格式也好，顯示設備的像素規格也好，都是用“水平像素×垂直像素”來表達的，其單位不是“線”，而是“點”。

圖像信號的分辨率和顯示設備的分辨率是制式和規格決定了的，是固定不變的，而清晰度是因條件而可改變的。清晰度的線數永遠小于圖像信號分辨率像素所連成的線數。

比如，對于PAL制電視720×576的掃描格式，其水平像素為720點，也就是可以得到720條垂直豎線，但不論用什么高清晰度的顯示器，也不可能獲得720條電視線的水平清晰度。

第三種：分辨率和清晰度可以互換使用，但概念不同

這種意見實際上是介于上述兩種極端意見之間的意見。這種意見認為：電視系統有一個清晰度，也可叫分辨率、分解力、解析力和解像度等；電視機最終反映的圖像也有一個清晰度，也可以叫分辨率、分解力、解析力和解像度等，因此二者是可以互換使用的。

但是，二者的概念并不一樣，因此雖然清晰度一詞和分辨率那幾個詞可以隨便互換使用，但在心目中不能將“電視制式的清晰度”和“電視機所達到的圖像清晰度”兩者混淆。

索尼的和松下的是指攝錄的圖像信號可以達到的水平清晰度的“電視線”數。

佳能的是指攝錄的圖像信號制式的掃描線數，即PAL制720×625中的625線。前者是水平解像力所具備的清晰度，后者直接就是垂直解像力，也就是我們所說的垂直分辨率。

四、電視的清晰度

人眼的分辨力和電視的清晰度，人眼的分辨力是指人眼對所觀察的實物細節或圖像細節的辨別能力，具體量化起來就是能分辨出平面上的兩個點的能力。

人眼的分辨力是有限的，在一定距離、一定對比度和一定亮度的條件下，人眼只能區分出小到一定程度的點，如果點更小，就無法看清了。根據人眼的分辨力，決定了影視工作者力求達到的影像清晰度的指標，也決定了采用圖像像素的合理值。

人眼分辨圖像細節的能力也稱為“視覺銳度”，視覺銳度的大小可以用能觀察清楚的兩個點的視角來表示，這個最小分辨視角稱為“視敏角”。

視敏角越大，能鑒別的圖像細節越粗糙；視敏角越小，能鑒別的圖像細節越細致。在中等亮度和中等對比度的條件下，觀察靜止圖像時，對正常視力的人來說，其視敏角在1～1.5分之間，觀察運動圖像時，視敏角更大一些。
垂直清晰度，根據視敏角原理，人眼能辨別在垂直方向上排列的相鄰黑白水平線條的細致程度叫垂直清晰度，但是怎么來鑒別和量度這個細致程度呢？下面參照圖4來加以說明。

假設畫面高度為H，在垂直方向上有M條黑白相間、具有一定寬度的水平線條，每條水平線條在垂直方向上的寬度為h。如果人眼在距離為L處剛好可以分辨清楚這些水平線條，則視敏角θ可表示為：

　　θ＝h/L（弧度）
　　因為每條線對的寬度為
　　h＝H/M
　　則有
　　θ＝H/（LM）（弧度）
　　將弧度化為角度后，則為
　　θ＝3438H/（LM）（分）
　　也就是
　　M＝3438（H/L）（1/θ）

試驗表明，觀看圖像的最佳距離應當是畫面高度的4倍至5倍，這時的總視角約為15度，在這種情況下，可以保證人眼不轉動就能看到完整的畫面。

這個距離，既可以避免因過近觀看時眼球需要不停地轉動而引起眼疲勞，又可以避免過遠觀看時對圖像辨別能力的降低，以及防止畫面以外的景像進入視野中。

如果選擇觀看距離L為畫面高度H的5倍，即L＝5H，將其與視敏度θ＝1.5分一起代入上式后，則為

　　M＝3438（1/5）（1/1.5）
　?。?58（線）

這個458線也就是我們所說的458條電視線，簡稱“線”。從上面的計算可以看到，在5倍畫面高度的距離觀看圖像時，人眼的垂直分辨力是約458線，這時圖像所具有的垂直清晰度正是458線。

這樣，在制定電視制式的掃描格式時，其垂直像素應當基于458線清晰度來考慮。

水平清晰度

水平清晰度的確定，與確定垂直清晰度的思路是一樣的。不過，由于電視機畫面的寬高比，以及垂直清晰度和水平清晰度對整體圖像質量影響的關系，不經過上述復雜的推導，也可以很方便地算出水平清晰度線數來。

傳統電視屏幕的寬高比是4:3，這是根據原來的電影銀幕的長寬比預先確定下來的。試驗說明，在圖像顯示時，水平清晰度和垂直清晰度應當接近或一樣，才能獲得最佳的圖像質量。

利用這兩點，再根據垂直清晰度計算原理，將垂直清晰度線數乘以屏幕幅型比4/3，立即可以算出圖像的水平清晰度線數N為
　　N＝4/3 M
　?。?/3×458
　?。?10（線）
　　這就是說，在5倍畫面高度距離觀看4：3畫面的圖像時，人眼的水平分辨力約為610線，這時圖像所具有的水平清晰度正是610線。

在明確了人眼的垂直和水平“分辨力”后，也明確了電視的“清晰度”的概念:電視的清晰度是指電視機已經顯示出來的黑白相間的直線，在垂直方向或水平方向將屏幕排滿時，人眼所能辨別的最細線條數，或者說能辨別的最多線條數。

在垂直方向排列的這種水平線條的最大數量，是電視的垂直清晰度；在水平方向排列的這種垂直線條的最大數量，是電視的水平清晰度。

可見，清晰度是在確定電視圖像的掃描線數和像素數之前就提出來了的一個重要概念和物理量，而與“水平像系×垂直像素”所表示的分辨率概念和物理量完全不是一個東西。

分辨率對圖像信號來說也好，對顯示器材的屏幕像素來說也好，都是固定不變的，而清晰度卻是可變的。雖然圖像信號分辨率的高低對電視機圖像清晰度有影響，但信號分辨率并不是人們看到的圖像清晰度；顯示設備的像素對圖像清晰度也有影響，但它也并不是人們看到的圖像清晰度。

圖像信號分辨率是源頭，最終顯示的圖像清晰度是結果；從數量上來說，清晰度永遠小于分辨率。同一分辨率的圖像信號，通過不同的傳輸渠道和不同的顯示設備，最終得到的圖像清晰度是各不相同的。因此，分辨率與清晰度之間并沒有直接換算關系。

如果說有換算關系的話，也只能是“自己與自己”換算，而不能進行源頭與結尾、源頭與中間以及中間與結尾之間的換算。有關這方面的問題，我們以后將要談到。

PAL制電視圖像分辨率的由來

將處在同一垂線上的所有水平掃描點（水平像素）從垂直方向連接起來，可以構成垂直方向的許多線條；將每一條水平掃描線的所有掃描點（水平像素）從水平方向連接起來，可以構成許多水平線條。

那么，如果已經有458條水平掃描線和610條垂直線條將屏幕布滿，這些線條是否就可以再現出上面計算出來的458線垂直清晰度和610線水平清晰度來呢？回答是否定的，因為這牽涉到“孔闌效應”和掃描線的有效性問題。

所謂孔闌效應，是指當掃描電子束光點尺寸小到與實物細節或圖像細節光點尺寸相同和相近時，會造成對應尺寸的圖像細節模糊的現象，也就是圖像清晰度受電子束孔徑（直徑）大小限制的現象。

這種現象既存在于攝像過程中，也存在于顯像過程中。以攝像為例，具體說來是這樣的：由于掃描電子束光點的電信號是被攝取的實物細節光點所具有的面積內的平均值，當掃描電信號光點與實物細節在尺寸上差不多時，如果掃描電子束在掃過兩個黑白相鄰的實物細節時，電子束正好掃在實物細節光點上，那么就能真實地重現黑、白光點的突變邊界，保持了高的水平清晰度；相反，如果掃描電子束掃過的不是兩個黑白相鄰的光點本身，而是它的邊緣，這時，就不能重現出光點黑白突變的邊界，而是重現出一個明暗過渡的邊界，從而使圖像細節變得模糊，使圖像水平清晰度下降，其下降的程度為50％。

從統計規律來說，剛好掃在光點上和剛好掃在光點的邊界上各有50％的可能性。

這樣一來，對整幅圖像來說，有50％面積維持了原有的清晰度；有50％面積的清晰度只有原來的一半，即還保留了原圖像總清晰度的25％。因此，整幅圖像最后50％和25％的清晰度加起來，得到了相當于原來75％的清晰度。

在垂直方向上的掃描線也與孔闌效應有相類似的情況。當掃描線的寬度與線條的寬度相當時，如果正好掃在黑白線條上，則能夠保持原有的垂直清晰度；如果掃描線正好掃在黑白線條之間，則重現的黑白線條是灰的，黑白線條邊界變得模糊，清晰度降低，使這一條掃描線的有效率降低到50％，垂直清晰度相應也降低到50％。

根據統計學的道理，正好掃在黑白線條上和正好掃在黑白線條之間的情況各占50％的幾率，所以同樣也可以得到最后顯示的圖像垂直清晰度只有掃描信號所具有的垂直清晰度的75％的結果。

需要說明的是，我們在這里所說的“正好掃在線條上”或“正好掃在線條間”，是一種簡化的說法，實際還有無數中間狀態，但在中間狀態時清晰度下降的比例不同，沒有50%這么大，但各種狀態對清晰度影響的綜合效果，與簡化為“正好掃在線條上”或“正好掃在線條間”的效果是相同的，即整幅圖像最后只相當于原來75％的清晰度，孔闌效應的綜合情況也是如此。

為了保證復原100％的清晰度，就應當增加垂直和水平掃描線，也就是在上面所計算出的垂直清晰度458線上需要乘以一個系數K，這個系數K稱為有效系數，這個系數一般取1.3～1.4。乘以有效系數以后，所得到的掃描線數肯定大于458線。

如果不采用乘以有效系數的辦法，我們姑取就以上面計算出的75％的總有效率來計算，也可以反推出要還原出100%的清晰度時應當具有的掃描線的行數m：

　m＝458÷0.75＝611（行）

　　同樣，根據電視屏幕4：3的比例，也可以很方便地計算出垂直掃描線n的數量：
　　n＝611×4/3＝815（行）

可見，要達到普通人在正常收視條件下獲得458線的垂直清晰度和610線的水平清晰度圖像，原則上需要611行水平掃描線和815行垂直掃描線。

因為垂直掃描線并非直接從豎向掃出來的，而是水平掃描線上的像素點在垂直方向上排列起來構成的一條線，所以人們也可能將其叫做垂直掃描線，也可能將其叫做水平像素點。

以上講到的水平掃描線是構成圖像的有效掃描線，如果加上逆程掃描線，水平掃描線的數字還要大些。由于在制定電視制式時考慮到視頻帶寬和其他技術條件的限制，最后將PAL制的掃描格式確定為：

　　水平像素×垂直方向的水平掃描線＝720×625
　　在625條掃描線中，包括了50行左右的逆程線，實際有效掃描線為575～576左右。

由于制定電視制式時，PAL制電視最后安排的視頻帶寬為6MHz，這種帶寬連720×625都不能完全滿足，實際使用時，只好將PAL制電視的圖像格式在720×625的基礎上又有所壓縮，壓縮的是水平像素點，保留了625行水平掃描線。

因此，PAL制電視的分辨率經過由815×611到720×625的降低，再經過為滿足6MHz視頻帶寬的壓縮，PAL制電視并不能達到458線的垂直清晰度和610線的水平清晰度，而只能達到431線的垂直清晰度和468線的水平清晰度。

二、攝像機線數與像素的區別

早期的攝像機（以及現在的大多數監控用攝像機）是模擬式的，以每一偵視頻（一幅圖像）的水平掃描線多少，來表示攝像機視頻圖像的清晰度。目前的普通攝像機（特別是監控用攝像機）的掃描線在540線左右。

而近些年新出的數字式攝像機和高清晰（1080P）顯示設備，只以水平掃描線無法比較其清晰度，就以每一偵視頻（一幅圖像）的一條水平線上的圖像點（像素）和一條垂直線上的圖像點（像素）的乘積，來表示攝像機視頻（靜止）圖像的清晰度。

如1920X1080P高清晰攝像機， 就是以每秒50偵、每偵207.36萬像素錄制高清晰視頻圖像。現在，因數字式攝像機的普及，基本上都用像素來表示攝像機視頻圖像的清晰度了。

TV線一般是用于模擬機的，而像素是用于網絡攝像機的，TV線是水平的掃描線一條條來計算的，而像素是一個個方塊來計算的2者之間存在著一個大概的換算關系。

像素和線素是孑然不同的兩個概念，不能轉換．什么叫像素？能單獨顯示顏色的最小單位或點，稱作像素點或像點。任何圖像如果在電視重放時能夠播放的像素數量越多，可顯示的信息也就越多，顯示的圖像效果就越好。

要讓電視機獲得最佳的圖像效果，即能播放最多的像素數量，它取決于兩個因素：首先是要求信號源提供的圖像信號像素數量要盡可能多，即要求電視臺發送高清晰度的電視信號其次要求接收電視信號的電視機能處理高清晰度電視信號。

至于你說的線素，術語應該叫水平解析度 用攝像機拍攝的影音信號需要在電視上播放時，需要換算成與電視畫質相同的單位。而電視的畫面清晰度是以水平清晰度作為單位。

通俗地說，我們可以把電視上的畫面以水平方向分割成很多很多“條”，分得越細，這些畫面就越清楚，而水平線數的數碼就越多。

這個單位是“電視行（TVLine）”也稱線。然而，數碼攝像機以數碼磁帶記錄的信號，在電視上播放，也換作線來計算。