光学动捕技术精选(九篇)

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第1篇：光学动捕技术范文

CCFL是Cold CathodeFluorescent Lamps(冷阴极荧光灯)的英文缩写，目前占据着LCD背光源的统治地位，主要用于液晶电视、台式和笔记本电脑等。CCFL背光源用于LCD的成像原理示意图如图1所示。

从图1中可以看出，作为液晶电视核心部件的液晶面板主要由背光源、偏振光片、液态晶体层、RGB滤光膜等组成。由于液态晶体层本身不发光，所以液晶电视显示图像的性能主要取决于液晶面板背光源系统的性能，如色域覆盖率、彩色的饱和度和鲜艳度、柔和性和真实感、屏幕的亮度和均匀性等。因此，要提高和改善液晶电视的图像质量必须提高背光源的性能。

CCFL作为LCD电视机的背光源技术已经非常成熟，被广泛应用在大屏幕的液晶电视、笔记本电脑和台式电脑显示器等产品，目前占据着LCD背光源的统治地位。

1　CCFL背光源的优点

(1)亮度高。目前CCFL的输出光通量多在5000－80001m。有的可达10000lm，因此可使LCD电视机达到较高亮度，并有较大的动态调节范围；

(2)工作电压低，电流小，可靠性高；

(3)CCFL灯管的管径细，可达1.8mm，因此使液晶屏可以做得很薄等优点。

2　CCFL背光源的缺点

(1)色重现特性差。色域覆盖率小，约为NTSC色域的75％。如图2所示。

其原因在于：

CCFL发出的光在峰值光谱之外还会产生许多不需要的光谱，除引起亮度变坏外，还影响LCD的彩色再显。

在LCD中，光源发出的白色光，要变成红、绿、蓝三基色光必须通过R、G、B滤色膜；为了获得纯红、纯绿、纯蓝的再显，要求来自LCD的光只能有一围绕主波长的窄光谱，而CCFL发出的光在峰值光谱达不到；其次R、G、B滤色膜的光谱特性不好，也将导致LCD色域变小。

CCFL发出的白光为冷色，显示在LCD屏幕上色温高，不柔和，色彩不鲜艳，仅能显示人眼分辨颜色的75％左右。

(2)亮度均匀性差

CCFL属于管状光源，如图3所示，很难将所发出的光均匀分布在LCD面板的每一个区域，使亮度均匀性变差；随着面板尺寸的增大，必须使用多个灯管，亮度均匀性更差。要想亮度均匀性好，就需要相当复杂的辅助组件进行调整；LCD的屏幕尺寸越大，进一步加剧了设计的复杂程度及成本。例如，50英寸以上的LCD TV，CCFL背光模组的成本比重甚至可能占到面板成本的一半以上。

(3)消耗功率大

液晶电视的亮度是靠控制通过CCFL背光源的光通量来调节，所以在看电视的过程中，CCFL背光源一直在工作消耗电能；为了增大亮度和对比度，必须提高CCFL背光源的功率或增加CCFL背光源灯管的数量，这样的后果就使消耗的功率再增加。

(4)造成环境污染，不利于环保

CCFL中含有汞，是有毒物质，不符合环保要求。

由于传统的LCD显示设备中的CCFL背光源技术及产品存在的某些先天不足，如色域覆盖率低、色还原能力差、能源利用率低、功耗大等缺点长期以来一直是难以克服的技术难题，所以从事CCFL背光源研究的学者和厂商，经过多年的研究和实验，推出新一代的LED背光源，开始逐步应用到LCD显示领域，到今年已有多家国内外公司生产出LED背光源的LCD大屏幕电视机，使LED背光源技术逐渐走向成熟。

LED背光源方兴未艾

LED是LightEmitting Diode(发光二极管)的缩写，这种产品早在上世纪60年代就开始出现，并在我们现实生活中随处可见，如路边的广告牌、家用电器上的各色指示灯和手机键盘上的背光照明等大都采用LED作光源，但作为背光源技术在显示器产品上的应用则是一种新技术。

从发光原理上来看，LED由数层很薄的搀杂半导体材料制成。其中一层带有过量的电子，另一层则缺乏电子而形成带正电的“空穴”，工作时电流通过，电子和空穴相互结合，多余的能量则以光辐射的形式被释放出来，LED正是根据这样的原理实现电光的转换；同时又根据半导体材料物理性能的不同，LED可发出从紫外到红外不同光谱下不同颜色的光。为LED在显示领域的应用奠定了基础。

在液晶电视上使用的LED背光源可以是白色，也可以是红、绿、蓝三基色。白色LED(WLED)背光源与CCFL背光源在结构上基本是一致的，如图1所示，其中主要的区别在于CCFL是线光源，而LED是点光源，如图3和图4所示。红、绿、蓝三基色LED(RGB－LED)背光源一般应用在高端产品中，能进一步提高色域覆盖率和彩色还原能力。

LED背光源主要有光源、导光扳、光学用膜片、驱动电路、塑胶框等组成。

1　LED背光源的优点

(1)亮度均匀性好

LED是一种平面点光源，最基本的发光单元是3－5mm边长的正方形组合在一起的面光源，具有较好的亮度均匀性，所需的辅助光学组件可以做得非常简单，屏幕亮度均匀性比CCFL背光源优越。采用LED背光时，通过采用区域亮度控制能够解决亮度均匀的问题，而且还可进一步降低背光功耗。这是因为实际的图像在每个具体部位的亮度是不一样的，有的区域较亮、有的区域较暗，所以完全没有必要在整个屏幕采用均匀亮度的背光控制调整，可以采用根据图像内容决定的区域亮度控制。实现方法是：将整个屏幕分隔成多个等份，根据图像内容的最高亮度，确定该区域所需的背光亮度，然后对该区域的背光LED亮度利用PWM技术进行实时控制，同时也实现了节能。在采用背光的区域亮度控制以后，该区域的图像信号也应加以相应的补偿。显然，CCFL背光是不可能实现这种区域亮度控制的，一方面是因为CCFL的形状是长条形，根本无法将屏幕分隔成等分的区域，另一方面则是因为它的亮度也不可能按照图像的内容进行快速调整。

(2)色域宽、彩色还原性好

采用LED背光源的LCD显示屏具有足够宽的色域，色彩还原好，色彩表现力强于CCFL背光源，可弥补液晶显示设备色彩数量不足的缺陷，其色域可达到NTSC色域的100％以上。(见图1)

(3)实时色彩管理

LED背光源能够进行实时色彩管理，由于红绿蓝3色独立发光，容易精确控制显示色彩特性，还可以调整背光白平衡，同时保证整机有足够高的对比度；消费者也可根据自己的喜好，轻松在9600K和6500K色温间调整白平衡，而且不会牺牲亮度和对比度。

(4)清晰稳定图像

采用CCFL灯管背光源的LCD 电视机，因CCFL灯管的发光频率较低，在显示图像时，可能产生画面跳动或闪烁，但LED背光源可以灵活调整发光频率，而且频率大大高于CCFL，因此能显示完美清晰稳定的图像画面。

(5)寿命长

LED的使用寿命可长达10万小时，即便每天连续使用10个小时，也可以连续用上27年，大大延长了液晶电视的使用寿命。

(6)无高压，安全可靠

LED使用的是低电压直流驱动(3－5V)，十分安全，供电模块的设计也颇为简单，根本上消除了电磁辐射造成的电磁干扰和电磁污染。

(7)抗震、环保性能好

平面状结构让LED拥有全固体内部结构，机械强度好，产品结构更合理，抗震性能好；LED光源没有任何射线产生，也没有金属汞之类的有毒物质，是绿色环保光源。

(8)环境适应性强

LED比CCFL温度适应范围更宽。在-40度 LED可以无延时启动，但CCFL在该温度条件下通常无法工作

(9)用RGB-LED背光源，与场序技术结合，可以实现无滤色膜的LCD显示

具有如下优点：

不需要彩膜，节省成木，彩膜占材料成本22％以上；

高亮度，使用彩膜时，700k以上的背光强度被彩膜吸收；

高分辨率，由于不需像普通液晶面板那样将1个像素分割成3个子像素，因此易于提高分辨率；

色彩表现性能更高，由于能直接看见色彩更丰富的LED发光的光线，所以色彩表现性能更高

(10)利用LED快速点灭的特性，消除液晶电视的图像拖尾

目前解决液品电视拖尾问题的技术主要有两种：一种是提高画面的刷新频率，采用120Hz倍速显示；另外一种则采用捕黑技术，即在相邻的两画面之间插入黑画面，把拖尾切断。插黑技术虽然消除拖尾的效果较好，可以使液晶电视得到良好的动态清晰度，但是当显示静态画面时，很容易察觉画面有闪烁；同时由于插入黑画面的缘故还使亮度降低利用LED背光模组的特性，已研制出“部分背光ON/OFF”新技术，能有效消除液晶电视的图像拖尾

“部分背光ON/OFF技术”是让LED由上而下快速地先熄灭再点亮，就像是一条黑带由上至下快速地扫过，如每1/120秒黑带扫过画面一次；像传统CRT电视，采取扫描的方式，因为画面是“断续的”，几乎看不到图像的拖尾!“部分背光ON/OFF技术”就是让背光造成轻微的断续，达到切断拖尾的目的。由于液晶面板不做插黑的开关动作，还可以使显示的图像维持良好的灰阶特性。若让CCFL灯管作。N/OFF开关，一秒钟点亮、熄灭各60次，则CCFL灯管的寿命就更短了，因此无法用CCFL做“部分背光ON/OFF技术”来消除液晶电视的图像拖尾。

2　LED作为背光源的技术难点

目前电视机用LED背光源的市场化被看好，已经有相当多的企业将LED背光源液晶电视商品化。但LED背光源技术就像许多新型技术一样拥有许多优点，但LED要想成为LCD大尺寸电视机背光源的主流，目前还需要解决一些技术难点。

(1)成本高，价格昂贵

LED背光源与同等尺寸CCFL背光源相比，LED是CCFL价格的4－5倍，对于目前价格竞争激烈的电视机市场而言，使电视机厂家有些望而却步。当然，随着工艺的成熟和生产规模的增加，LED背光源的成本也会逐步下降。

(2)发光效率低，亮度低，消耗功率较大

目前CCFL的输出光通量多在5000－80001m范围，LCD的屏幕亮度可达500cd/m2以上，而多数LED背光源发光效率低而无法达到这一指标。因此要增加电视机的屏幕的亮度，就要选用高辉度的LED，而且在LED的使用数量方面也会因为电视机面板面积的增大而大幅度增加，就要增加功耗；与同等尺寸CCFL背光源相比，LED在功耗方面处于劣势。

(3)LED器件的散热

由于LED光效率低，要保证LCD屏幕的亮度，就要增加LED的数量。因LED的输入能量大部分转换为热量，这一方面增加了系统的总功耗，也导致温度的升高，散发的热量将降低整机的性能。因此，在合理的设计光学系统的同时，应充分考虑系统的散热结构。

(4)LED白光的一致性和彩色漂移

与CCFL相比，用LED作为背光源存在白光一致性差的问题。LED在网点设计上较线性光源CCFL难，需考虑LED辐射状的光强衰减。使用RGB-LED背光源时间长以后，由于RGB不同颜色衰减的不一致会产生彩色漂移，波长会随温度变化，使电视机的白平衡变坏，亮度和色度均匀性变差。

第2篇：光学动捕技术范文

关键词：地理教学 环境教育 地理环境 环境意识

1.课堂教学，渗透环境意识的重要性

工业革命后，生产和生活的日益机械化、自动化，人类渐渐向现代化的迈进，经济的高速发展，给人类带来了精神和物质生活上的极大改善，但我们应该看到，同时人类也开始对自然环境进行盲目开发，人类对自然的恣意索取，造成了土地的不断沙漠化，严重的水土流失，矿产资源的日益枯竭和触目惊心的环境污染等一系列问题，这些问题为人类的生存与发展敲响了警钟。人类生存环境的恶化不仅使现时的人类深受其害，而且不可避免地殃及子孙后代。面对上述问题，袖手旁观或因噎废食都是不可取的，作为地理教育工作者，要对青少年学生进行环境教育，培养他们的环境意识、道德意识、态度和价值观，使他们形成新的行为模式。通过环境教育培养学生的环境意识，有了环境意识，人们才会负责任地利用自然资源并避免威胁生存基础。对学生进行环保和环境意识的教育还可以帮助他们理解和同情这些待解决的问题，应该向学生指出，为了保护生存空间，个人发展的要求应该和人类共同的利益相协调。

环境问题是当今世界所面临的三大难题之一。目前，地球上适合人类生存的环境在不断恶化，各种资源受到不同程度的破坏。据统计，全世界每年被水冲刷流失的肥沃土壤达250亿吨，被沙漠所吞没的土地约有600万公顷；全世界现有40多个国家淡水资源严重不足；目前热带雨林正以每分钟50公顷速度消失等等，所以全世界都在宣传要保护环境，并制订了保护环境的各种措施，如规定每年6月5日为“世界环境日”，每年的4月22日为“地球日”等等。我国也是一个环境问题较为严重的国家，表现在环境质量日益恶化，环境污染严重，特别是乡镇企业的飞速发展，环境污染迅速蔓延，正被迫走“边发展、边污染、边治理”的老路。

环境保护是我国的一项基本国策。在中小学开展环境教育是贯彻这一基本国策的一项战略任务，也是实施素质教育的重要内容。目前，许多学校没有单独开设环境保护课程，利用地理课向学生渗透环境知识，进行环保教育有很直接、很现实的效应。因此，提高中学生的环保意识，地理教师负有相当的责任。学校教育是以课堂教育为主的教育，要在学校中进行环境教育，就应该立足课堂，依靠教科书，利用课堂教育这个主渠道，适时、适量、适度地渗透环境教育。为了谋求国家的可持续发展，改变过去那种黄色的农业文明和黑色的工业文明以牺牲环境为代价去换取经济和发展的方式，让我们的国民特别是年青一代认识到文明对自然的依赖和自然对文明约束是人类无法摆脱的，自然环境的衰落也必是文明的衰落，建设一个人与自然和谐相处的绿色文明是历史发展的必然，从而牢固的树立保护环境的观念是非常必要的。

2.渗透环境教育，培养学生环境意识

地理是一门综合学科，地理教学思想、教学内容很多，但其中最突出的一项是环境意识的教育，这是其他学科无法替代的。因环境是人类赖于生存的空间，组成环境各要素的发生、发展变化，以及人类活动与环境的相互关系，是地理学要研究的内容。当前人类所面临的种种问题：人口、城市化、物种灭绝、森林滥伐、水土流失、荒漠化、气候变暖、臭氧层破坏、资源紧缺……，都有很强的地理性质。随着人类社会的发展，环境与生态问题日益突出，环境意识的教育内容也在不断的扩展和变化，尤其我国把环境保护列为一项基本国策后，环境教育已提到日程上。把有关自然与人文的基础知识教给学生，培养学生对我们赖以生存的环境的高度关切，了解人类活动与环境的密切关系，对保护环境具有高度的危机感、责任感自觉约束自己的行为等等这些任务理所当然落在我们地理教师身上。那么，在地理教学中如何培养学生的环境意识呢？

2.1 利用“第一课堂”，传授环境知识，进行环境教育的渗透。

“第一课堂”开展环境渗透教育，应遵循以现行教学大纲为“纲”，以现行学科课本为“本”原则。凡属直接讲授环境保护知识的内容，应结合教材讲深，讲透；凡属不是直接讲授环保知识，但与环境保护密切相关的内容，应结合教材作一些必要的补充、引伸和扩展。凡属表面上与环境保护无关，但确有一定内在联系的内容，应通过适当的方式揭示这种内在的联系，使学生自然联想到环境保护问题。

2.1.1 传授知识与培养意识、价值观相结合

环境教育重在培养学生的环境意识，养成良好的环保行为习惯，而不是专业技术教育。中小学生正处在人生观、世界观、价值观形成的重要阶段，对学生进行环境教育的目的并不是培养其从事环保的技能，主要是通过传授环境知识，培养学生对环境、对人与社会的正确态度和价值观、进而使其形成与环境和谐共存的行为模式。

在地理教学中可采用启发的探究式教学。可充分利用现代教学手段，如：幻灯、图片、录像来加强学生的感性认识，课前组织学生收集资料，课堂上组织学生讨论，这样可以充分发挥学生的主动性。适当使用互动式教学方法，组织学生表演科学小品，通过环保教育和实践，提高学生对环境污染的认识，培养学生保护环境的意识、态度和价值观，提高环保责任感。使他们自觉养成良好的个人习惯，并形成积极参与环境改善与保护的动机。如讲叙当今世界面临的粮食、人口、环境、资源等问题和“森林在环境保护中的作用”时，可向学生介绍大气污染的典型事例，如伦敦烟雾、洛杉矶光学烟雾事件、酸雨的危害。再如，讲述种群特征时，介绍世界和我国人口的年龄构成仍属增长型。人口的增长必然会引发土地、粮食、淡水、矿产、林等资源危机。因此结合教材对学生进行人口观教育，使学生正确认识人口与环境之间的关系，从而树立人人珍惜资源、人和自然和谐发展的正确观念。

2.1.2 传授知识与社会生活相结合

环境教育实现由知识传授为主向知识、能力并重的转变我们在环境教育中，既注重向学生传授较为系统的环保知识，更注重学生能力的培养。如果只从理论上讲，学生容易产生繁琐枯燥的感觉，所以，教师应从大家身边的事例出发，理论联系实际，体现地方特色。适当补充介绍本地区当前的环境状况，例如:全市有多少辆摩托车，多少辆汽车，所排出的尾气对大气的污染的严重性；还有本地区工业企业有多少，区位是否合理。这样以学生身边能够感受到的问题对他们进行教育。我校是城郊的一所普通高中，我们充分发挥近农村地域优势，不断丰富环境教育的实践活动。引导学生走进大自然，参与生态农业的建设和管理，让学生感性了解建立良性循环的农业生态系统的意义，全面理解农业生态系统。让学生获取知识的同时，不断提高了他们的观察、分析、动手能力，培养了参与技能和创造力。

同时，我们可以积极开展讨论和调查，引导学生关心身边的环境问题，进行环境意识培养。我在讲述有着环境问题时，经常在课堂上开展讨论，让学生以国家、省、市领导和学生的身份讨论对生活中垃圾、污水、噪音的处理方法；对自然资源的合理利用措施；对人口问题的解决方法；对绿化造林，节约用水的态度等等，并利用深圳是个移民城市，学生来自祖国各地的特点，随机在课堂上作个小调查，请同学们谈谈家乡的环境问题，使同学们对我们祖国各地的环境状况加深了感性认识，从而引导同学们树立正确的资源观、环境观、人口观和人地协调、持续发展的观点。早在1972年，联合国就召开了“人类环境会议”，提出了“只有一个地球”的口号，呼吁世界各国保护并改善人类赖于生存的环境。如今已是2004年，世界的环境问题仍未得到很好的解决，反而有越来越严重的趋势，“保护地球”已变成了“拯救地球”。鉴于此，作为生活在地球上人类的一员，让我们行动起来，齐心协力，都来为保护我们的人类之家──地球的环境尽一份力，相信地球的前景是非常美好的！

转贴于 通过教学和实践活动使学生获得关于人类生存环境的基本知识，诸如宇宙的生成、地质变迁、气候变化、人类进化、人与生物圈、人与社会等方面的知识，这些知识的传授不仅可以丰富学生的知识面，而且可以激发学生热爱自然、热爱环境的情感。对于现在的地理新教材关于环境内容更为突出，直接的反映。这就要求教师首先要深入研究教材，找出课程内容与环境教育内容的结合点，及时挖掘。例如：在高中地理新教材的“第四单元陆地环境”中，结合植物学部分的教学，介绍植物在环境保护中的作用，教育学生要绿化环境，自觉爱护一草一木；结合动物学部分教学，介绍生物多样性的好处，提倡爱护动物，不要乱捕滥杀；结合“人类的生产活动”部分的教学，介绍环境污染对人体健康造成的危害，使学生认识到关心保护环境，就是保护每一个人自身的健康。

2.2 利用“第二课堂”丰富课外活动，强化环境意识

课堂教学主要以传授知识为主，对学生的环境教育必须与学生的具体实践相结合，以鼓励和培养学生的主动精神和责任感，使学生以主人翁的姿态积极参与环境保护活动。采用适合学生特点，丰富多彩的课外活动，对学生进行多层次的环境教育，可促进学生树立牢固的环境意识，培养良好的环保行为。

2.2.1 宣教文艺活动

每学年都要就环境教育开展一系列的主题教育活动。一年一度的“植树节”、“地球日”、“人口日”、“爱鸟周”、“世界无烟日”、“世界环境日”、“野生动物保护宣传月”都是我们传统的环境教育日。配合有关主题，举办环保知识讲座，组织学生进行演讲比赛、征文比赛，利用黑板报、墙报进行宣传展览，排演环保节目，进行环保知识问卷调查等，这样使学生对环境保护有了新的认识。

同时，注重结合舆论宣传，营造环境教育氛围学校充分利用校园电视台、电台、广播系统、橱窗画廊、黑板报等视听舆论阵地，通过主题班会、晨会等形式，并结合植树节、世界环境日、中国爱鸟周等环保纪念日(周)，开展丰富多彩的环保科技活动，努力普及环境保护知识，广泛宣传环境教育意义，从而形成了“人人宣传环保，个个参与环保”的浓厚氛围。一是宣传地球存在的严重环境问题。二是宣传可持续发展战略思想。创造一个人类与大自然和谐相处的绿色新文明，走出一条人口经济，社会环境和资源相互协调的可持续发展的道路，变环境危机为转机，把人类社会推向更高层次的发展。三是宣传自然保护法规。努力做到有计划、有重点地宣传《环境保护法》《森林法》《大气污染防治法》《水污染防治法》《野生动物保护法》等法律法规。

2.2.2 社会实践活动

组织学生游览附近的风景名胜，参观植物园、动物园。使学生在感受美的过程中，产生向往大自然的情感，从而升华为热爱大自然，以增强学生保护和改善生态环境的责任感和使命感。组织学生调查附近的工厂、小河、垃圾处理场、生活小区等，当他们看到污浊的河水、遍地的垃圾、工厂排出的废气、公路上的尘埃，自然就会明白环境保护的重要性，并自觉行动起来，保护环境。

我们还可以举行以环境教育为主题的班会活动，拓宽学生对环境知识的了解，培养学生对环境的意识和态度。学校可定期或不定期邀请有关环保专家作专题报告或讲座，同时可举行以环境教育为内容的演讲比赛，让学生畅谈自己对环保的看法。充分发挥共青团组织的作用，组织学生实地参观，进行环保义务宣传等活动，加深学生对环境的了解，提高保护环境的责任感。组织学生参加社区服务活动，营造绿化带，种植树木花草，使学生在实际行动中形成环境保护意识，激发学生热爱环境的情感。

2.2.3 环保兴趣小组活动

成立环保兴趣小组，参加生物园的建设、培植各种植物、学习饲养小动物、进行小实验。如：香烟对蚯蚓生活的影响、洗洁精对小鱼生活的影响、青蛙食物观察等。学生们对这些活动都有浓厚的兴趣，这样不仅开拓了学生的视野，而且也培养了学生的观察、分析、动手能力。通过对当前环境状况的反思，增进学生对人类与环境的认识和理解，帮助学生树立珍惜资源，热爱环境的思想和与环境同生存、共发展的生存观、发展观。

如每到“6·5”前后，正值农村夏收时节，秸秆焚烧现象随处可见，造成空气污染指数普遍提高。我们可以发出“告学生家长书”，指出焚烧秸秆的多种危害。宣传秸秆还田、秸秆速腐、秸秆气化的好处，倡议所有家庭立即行动起来，禁烧秸秆。兴趣小组的学生还打起横幅，走上街头，发放资料，宣传《大气污染防治法》等。通过活动，不仅增强了学生的法制观念，而且使社会上更多的人提高了对环境保护的认识和参与环保的自觉性。

参考文献

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［2］王爱勤.地理教育中环境教育的错位与整合，《中学地理教学参考》2001（4）.

［3］张旺.关于中小学环境教育的思考，西南师范大学教科院，chinaeol.net/greenschools/hjllts/020128003.htm

［4］徐选旺.环境教育实施途径初探chinaeol.net/greenschools/hjllts/020128005.htm