DE1537055C3

DE1537055C3 - Color television camera

Info

Publication number: DE1537055C3
Application number: DE19671537055
Authority: DE
Inventors: Roger Paris Fontenit
Original assignee: CSF-Compagnie Generale de Telegraph» Sans Ftt, Paris
Priority date: 1966-07-29
Filing date: 1967-07-28
Publication date: 1976-08-05

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Farbfernsehkamera mit einer Bildabtastvorrichtung, die wenigstens zwei gleichzeitige Farbsignale liefert, und mit einer Anordnung zur Bearbeitung der von der Bildabtastvorrichtung gelieferten Farbsignale.The invention relates to a color television camera with an image sensing device which at least provides two simultaneous color signals, and with an arrangement for processing that of the image scanning device supplied color signals.

Bei den bekannten Farbfernsehkameras, die beispielsweise die drei Farbwertsignale R, B, G liefern, ist für jedes Farbsignal eine eigene BearbeitungsschaltungIn the known color television cameras which, for example , supply the three color value signals R, B, G , there is a separate processing circuit for each color signal

vorgesehen.intended.

Die Bearbeitung der Farbsignale kann beispielsweise die Gammakorrektur, die Festlegung des Schwarzpegels od. dgl. betreffen.The processing of the color signals can, for example, be the gamma correction or the definition of the black level or the like. Relate.

Diese Korrekturen müssen völlig gleich sein, insbesondere für die unbunten Bereiche des Bildes, die durch die Beziehung R=B=G gekennzeichnet sind. Bekanntlich ist das Auge eines Betrachters für Bildfehler, die in der Färbung eines unbunten Bereichs bestehen,These corrections must be exactly the same, especially for the achromatic areas of the image, which are characterized by the relationship R = B = G. It is well known that the eye of a beholder for image errors, which consist in the coloring of an achromatic area,

ίο sehr viel empfindlicher als für geringfügige Farbvenalschungeri eines bunten Bereichs.ίο much more sensitive than for minor color venal junglei of a colorful area.

Es ist jedoch sehr schwierig, drei vollkommen gleiche Bearbeitungsschaltungen zu realisieren.
Aus der US-PS 29 51 903 ist es bekannt, eine Punktfolge-Übertragung dadurch vorzunehmen, daß drei gleichzeitig von einer Farbfernsehkamera gelieferte Farbsignale abgetastet und die Abtastwerte zeitmultiplexiert werden. Die Multiplexierung hat hier aber nur den Zweck einer verringerten Bandbreite der Übertragung vom Sender zum Empfänger; die Demultiplexierung erfolgt im Empfänger mit Hilfe von Synchronisierimpulsen, die in das multiplexierte Signal eingefügt werden. Falls überhaupt eine Gammakorrektur oder andere Bearbeitungen der Farbwertsignale vorgenommen werden, erfolgen sie in der Kamera, also vor der Abtastung und Zeitmultiplexierung.However, it is very difficult to realize three completely identical processing circuits.
From US-PS 29 51 903 it is known to carry out a point sequence transmission in that three color signals delivered simultaneously by a color television camera are sampled and the sampled values are time-multiplexed. The only purpose of multiplexing here is to reduce the bandwidth of the transmission from the transmitter to the receiver; demultiplexing takes place in the receiver with the aid of synchronizing pulses which are inserted into the multiplexed signal. If a gamma correction or other processing of the color value signals is carried out at all, it takes place in the camera, i.e. before the sampling and time division multiplexing.

Aus der DT-PS 9 66 569 ist andererseits eine Farbfernsehkamera bekannt, bei welcher ein Farbfilter mit vertikalen Streifen direkt zeitmultiplexierte Blau- und Rotsignale liefert, die anschließend demultiplexiert werden. Dadurch soll die Anzahl der erforderlichen Aufnahmeröhren verringert werden.From DT-PS 9 66 569, on the other hand, a color television camera is known in which a color filter with vertical stripes directly time-division multiplexed blue and red signals, which are then demultiplexed will. This is intended to reduce the number of pick-up tubes required.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine Farbfernsehkamera der eingangs angegebenen Art zu schaffen, die gleichzeitig drei in vollkommen gleicher Weise bearbeitete Farbsignale liefert.In contrast, the invention is based on the object of providing a color television camera of the type specified at the outset Art that delivers three color signals processed in exactly the same way at the same time.

Nach der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Signalbearbeitungsanordnung hintereinander eine Anordnung zur Zeitmultiplexierung von Abtastwerten der von der Bildabtastvorrichtung geliefer-• ten Farbsignale, eine Bearbeitungsschaltung, der das multiplexierte Signal zugeführt wird, und eine Anordnung zur Demultiplexierung der Farbsignale enthält.
Bei der Farbfernsehkamera nach der Erfindung erfolgt die Multiplexierung und anschließende Demultiplexierung der Farbsignale in der Farbfernsehkamera selbst, so daß am Ausgang der Farbfernsehkamera die drei von der Bildabtastvorrichtung gelieferten Farbsignale, jedoch mit den erforderlichen Korrekturen und sonstigen Bearbeitungen, gleichzeitig zur Verfugung stehen. Da diese Korrekturen und Bearbeitungen für alle Farbsignale in der gleichen Bearbeitungsschaltung erfolgt sind, sind sie zwangläufig vollkommen gleich. Dadurch ist insbesondere auch sichergestellt, daß die Gleichheit der unbunten Bereichen zugeordneten Farbsignale nicht beeinträchtigt wird und demgemäß keine störende Färbung der unbunten Bereiche verursacht wird.According to the invention, this object is achieved in that the signal processing arrangement in series contains an arrangement for time-division multiplexing of samples of the color signals supplied by the image scanning device, a processing circuit to which the multiplexed signal is fed, and an arrangement for demultiplexing the color signals.
In the color television camera according to the invention, the multiplexing and subsequent demultiplexing of the color signals takes place in the color television camera itself, so that the three color signals supplied by the image scanning device are simultaneously available at the output of the color television camera, but with the necessary corrections and other processing. Since these corrections and processing have been carried out for all color signals in the same processing circuit, they are inevitably completely the same. This also ensures in particular that the equality of the color signals assigned to the achromatic areas is not impaired and accordingly no disruptive coloring of the achromatic areas is caused.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung beispielshalber beschrieben. Darin zeigtThe invention is described below by way of example with reference to the drawing. In it shows

F i g. 1 ein Übersichtsschema einer Farbfernsehkamera nach der Erfindung undF i g. 1 shows an overview diagram of a color television camera according to the invention and

Fig. 2 und 3 Diagramme zur Erläuterung der Wirkungsweise. 2 and 3 diagrams to explain the mode of operation.

Bei der nachstehend als Beispiel beschriebenen Farbfernsehkamera ist angenommen, daß die Bildabtastvorrichtung eine Bildaufnahmeröhre mit großer Auflösung für die Bildung eines breitbandigen LeuchtdichtesignalsIn the color television camera described below as an example, it is assumed that the image sensing device an image pickup tube with high resolution for the formation of a broadband luminance signal

enthält, doch ist dies nicht unbedingt notwendig.contains, but this is not absolutely necessary.

F i g. 1 zeigt die Bildabtastvorrichtung 1 irgendeiner an sich bekannten Art, die an ihren Ausgängen 11, 12, 13 bzw. 14 die unkorrigierten Farbwertsignale R, G, B bzw. das Leuchtdichtesignal Y großer Auflösung abgeben kann. Eine solche Bildabtastvorrichtung kann beispielsweise enthalten:F i g. 1 shows the image scanning device 1 of any type known per se, which can output the uncorrected color value signals R, G, B or the luminance signal Y of high resolution at its outputs 11, 12, 13 and 14, respectively. Such an image scanning device may include, for example:

a) vier Röhren, welche jeweils eines der Signale/?, G, B und Yliefern;a) four tubes, each of which delivers one of the signals /?, G, B and Y ;

b) oder drei Röhren, welche die Signale R, B bzw. Y liefern, während das dritte Farbwertsignal G aus den drei zuvor genannten Signalen gewonnen wird.b) or three tubes which deliver the signals R, B or Y , while the third color value signal G is obtained from the three aforementioned signals.

Die Ausgänge 11, 12 und 13 sind jeweils mit einer elektronischen Torschaltung 2,3 bzw. 4 verbunden, die einen Steuereingang 20,30 bzw. 40 aufweisen. Die Ausgänge der Torschaltungen 2,3 und 4 sind zusammen mit dem Eingang einer Korrektur- und Verstärkerschaltung 5 verbunden. Der Ausgang dieser Schaltung ist mit den Eingängen von drei elektronischen Torschaltungen 2', 3' und 4' verbunden, die jeweils einen Steuereingang 20', 30' bzw. 40' aufweisen. Die Ausgänge 8,9 und 10 der Torschaltungen 2', 3' bzw. 4' bilden zusammen mit dem Ausgang 14 die Nutzsignalausgänge der Kamera.The outputs 11, 12 and 13 are each connected to an electronic gate circuit 2, 3 and 4, respectively, which have a control input 20, 30 and 40, respectively. The outputs of the gates 2, 3 and 4 are combined connected to the input of a correction and amplifier circuit 5. The output of this circuit is connected to the inputs of three electronic gate circuits 2 ', 3' and 4 ', each one Have control input 20 ', 30' or 40 '. The outputs 8, 9 and 10 of the gate circuits 2 ', 3' and 4 'form together with output 14, the useful signal outputs of the camera.

Ein Pilotoszillator 6 ist mit einem Abtastimpulsgenerator 7 verbunden, welcher Ausgänge 72, 73 und 74 aufweist. Der Ausgang 72 ist mit den Steuereingängen 20 und 20' verbunden, der Ausgang 73 mit den Steuereingängen 30 und 30' und der Ausgang 74 mit den Steuereingängen 40 und 40'.A pilot oscillator 6 is connected to a sampling pulse generator 7 which has outputs 72, 73 and 74. The output 72 is connected to the control inputs 20 and 20 ', the output 73 to the control inputs 30 and 30 'and the output 74 with the control inputs 40 and 40'.

Diese Anordnung arbeitet unter Bezugnahme auf die Diagramme von F i g. 2 in folgender Weise: Der Pilotoszillator 6 dient als Taktgeber für das System. Er liefert Schwingungen mit einer Frequenz, die ausreichend groß in bezug auf die höchste Frequenz des von den Signalen R, G und B eingenommenen Frequenzbands ist. Der Oszillator 6 speist unter diesen Bedingungen den Abtastimpulsgenerator 7, der an seinen Ausgängen 72, 73 und 74 die in Fig. 2a, 2b bzw. 2c dargestellten Impulse liefert. Diese Impulse können, je nach der verwendeten Schaltung, beispielsweise die Frequenz des Oszillators 6 oder die doppelte Frequenz haben.This arrangement works with reference to the diagrams of FIG. 2 in the following way: The pilot oscillator 6 serves as a clock for the system. It delivers vibrations at a frequency that is sufficiently large with respect to the highest frequency of the frequency band occupied by the R, G and B signals. Under these conditions, the oscillator 6 feeds the sampling pulse generator 7, which supplies the pulses shown in FIGS. 2a, 2b and 2c at its outputs 72, 73 and 74. Depending on the circuit used, these pulses can, for example, have the frequency of the oscillator 6 or twice the frequency.

Bei einer Kamera mit vier Signalen, deren Farbkanäle auf 2 MHz begrenzt sind, kann eine Pilotfrequenz von 5 MHz angewendet werden. Die am Ausgang 73 gelieferten Impulse sind 7Ί = 7/3 gegenüber den vom Ausgang 72 abgegebenen Impulsen verzögert, wobei T die Impulsperiode ist. In entsprechender Weise sind die am Ausgang 74 gelieferten Impulse um Ti = 2T/3 gegen die am Ausgang 72 abgegebenen Impulse verzögert. Die Farbwertsignale R, G und B werden also durch die Torschaltungen 2,3 bzw. 4 abgetastet, die während der Dauer der sie steuernden Impulse geöffnet gehalten werden. Das resultierende Signal, das die Summe dieser drei durch die Abtastung entstandenen Signale ist, wird dem Eingang der einzigen Bearbeitungsschaltung 5 zugeführt, welche die verschiedenen erforderlichen Korrekturen vornimmt.For a camera with four signals, the color channels of which are limited to 2 MHz, a pilot frequency of 5 MHz can be used. The pulses delivered at output 73 are 7Ί = 7/3 delayed compared to the pulses delivered at output 72, where T is the pulse period. In a corresponding manner, the pulses delivered at output 74 are delayed by Ti = 2T / 3 from the pulses delivered at output 72. The color value signals R, G and B are thus scanned by the gate circuits 2, 3 and 4, respectively, which are kept open for the duration of the pulses controlling them. The resulting signal, which is the sum of these three signals produced by the scanning, is fed to the input of the single processing circuit 5, which carries out the various necessary corrections.

Es läßt sich auch eine Abtastung mit einem Signal in Betracht ziehen, dessen Frequenz dreimal so groß wie im vorhergehenden Fall ist, wodurch die Notwendigkeit der Verzögerung der drei Abtastimpulsfolgen entfällt. It is also possible to scan with a signal in Consider whose frequency is three times that of the previous case, eliminating the need there is no delay in the three sampling pulse sequences.

Die mit den Torschaltungen 2, 3 und 4 synchron arbeitenden Torschaltungen 2', 3' und 4' ermöglichen es, aus dem korrigierten Signal wieder die korrigierten Rotsignale, Grünsignale und Blausignale zu entnehmen. Da somit die Korrekturen für alle drei Farbwertsignale von einer einzigen Schaltung vorgenommen werden, wird sichergestellt, daß sie genau gleich sind, und selbst dann, wenn sich die Eigenschaften dieser Schaltung im Verlauf der Zeit oder im Betrieb verändern, wird das gleiche Verhältnis zwischen den Amplituden der korrigierten Signale R, G und B aufrechterhalten, so daß der gewünschte Zweck erreicht ist.The gate circuits 2 ', 3' and 4 ', which work synchronously with the gate circuits 2, 3 and 4, make it possible to extract the corrected red signals, green signals and blue signals from the corrected signal. Thus, since the corrections for all three chrominance signals are made by a single circuit, it ensures that they are exactly the same and even if the characteristics of that circuit change over time or in operation, the same relationship between the amplitudes will be achieved of the corrected R, G and B signals are maintained so that the desired purpose is achieved.

Aus der Wirkungsweise der Kamera läßt sich leicht ableiten, daß die Frequenz des Oszillators 6 ausreichend groß gegen die höchste Frequenz des von den Signalen R, G und B eingenommenen Frequenzbandes sein muß, so daß die an den Ausgängen 8,9 bzw. 10 abgenommenen korrigierten Signale mit ausreichender Genauigkeit (natürlich bis auf die Korrekturen) den Inhalt der nicht korrigierten Signale R, G und B wiedergeben. From the way the camera works, it can easily be deduced that the frequency of the oscillator 6 must be sufficiently large compared to the highest frequency of the frequency band occupied by the signals R, G and B , so that those taken at the outputs 8, 9 and 10 are corrected Signals reproduce the content of the uncorrected signals R, G and B with sufficient accuracy (except for the corrections, of course).

Natürlich kann die Reihenfolge der Farbwertsignale in dem resultierenden Signal beliebig sein.Of course, the order of the color value signals in the resulting signal can be any.

Die zuvor beschriebene Farbfernsehkamera enthält . eine Röhre mit großer Auflösung für die Bildung des Leuchtdichtesignals.Contains the color television camera described above. a high resolution tube for the formation of the Luminance signal.

Es ist jedoch offensichtlich, daß sich die beschriebene Ausbildung in gleicher Weise für den Fall eignet, daß das Leuchtdichtesignal synthetisch durch geeignete lineare Kombination der von der Bildabtastvorrichtung gelieferten Farbwertsignale nach deren Gammakorrektur gebildet wird. In diesem Fall ist es zur Aufrechterhaltung einer ausreichenden Auflösung des Leuchtdichtesignals günstig, die Zahl der Abtastungen zu vergrößern, die an dem Signal vorgenommen werden, das hinsichtlich seiner Beteiligung an der Bildung des synthetischen Leuchtdichtesignals am wichtigsten ist, d. h. bei den modernen Farbfernsehsystemen bei dem grünen Farbwertsignal G, das mit 59% an der Bildung des Leuchtdichtesignals Ybeteiligt ist. Man kann dann, wie in F i g. 3 dargestellt ist, die Zahl der Abtastungen des Signals G in bezug auf die Zahl der Abtastungen der Signale R und B verdoppeln. Dies kann leicht dadurch erreicht werden, daß beispielsweise für die Signale R und B Abtastimpulse verwendet werden, welche die gleiche Frequenz wie das vom Oszillator 6 abgegebene Signal haben, und die zeitlich gegeneinander in ähnlicher Weise wie im Fall von F i g. 2 versetzt sind, während für das Signal G Abtastimpulse verwendet werden, deren Frequenz doppelt so groß wie diejenige des Signals des Oszillators 6 ist.However, it is obvious that the embodiment described is equally suitable for the case in which the luminance signal is formed synthetically by a suitable linear combination of the color value signals supplied by the image scanning device after their gamma correction. In this case, in order to maintain a sufficient resolution of the luminance signal, it is beneficial to increase the number of scans made on the signal which is most important in terms of its participation in the formation of the synthetic luminance signal, that is to say the green one in modern color television systems Color value signal G, which contributes 59% to the formation of the luminance signal Y. One can then, as in FIG. 3, double the number of samples of the G signal with respect to the number of samples of the R and B signals. This can easily be achieved in that, for example, sampling pulses are used for the signals R and B which have the same frequency as the signal emitted by the oscillator 6 and which are timed against one another in a manner similar to that in the case of FIG. 2 are offset, while sampling pulses are used for the signal G , the frequency of which is twice that of the signal of the oscillator 6.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Color television camera with an image scanning device, the at least two simultaneous color signals supplies, and with an arrangement for processing the supplied by the image scanning device Color signals, characterized that the signal processing arrangement one behind the other an arrangement (2,3,4) for time division multiplexing of sample values of the color signals supplied by the image sensing device (1), a processing circuit (5) to which the multiplexed signal is fed, and an arrangement (2 ', 3', 4 ') for demultiplexing which contains color signals.

2. Color television camera according to claim 1, characterized in that when using an image scanning device (1), which supplies at least three color value signals, the multiplexing arrangement three gate circuits (2,3,4), each having a control input (20, 30, 40), and each transmit one of the color value signals when the control input is supplied with a control signal that the outputs of the three gate circuits (2,3,4) with the input of the single processing circuit (5) are connected that a sampling pulse generator (7) has three outputs (72, 73, 74), each one of the three gate circuits (2,3,4) are connected to a control input (20, 30, 40), and sampling pulses deliver that are offset in time from one output to the next, and that the demultiplexing arrangement contains three further gate circuits (2 ', 3', 4 '), the inputs of which are connected to the output of the single processing circuit (5) are connected, and its control inputs (20 ', 30', 40 ') with the outputs (72, 73, 74) of the sampling pulse generator (7) are connected.

3. Color television camera according to Claim.2, characterized in that when using an image scanning device (1), which also supplies a broadband luminance signal with high resolution, the pulse generator (7) at its three outputs (72, 73, 74) emits pulses of the same repetition frequency, which are greater than the highest frequency of the frequency band of the color value signals.

4. Color television camera according to claim 2, characterized in that when using an image scanning device (1), which emits three color value signals assigned to the colors red, green and blue, the Pulse generator (7) to the control inputs of the gate circuits that correspond to the green color Color value signal are assigned, provides scanning pulses whose repetition frequency is twice as large like the repetition frequency of the scanning pulses supplied to the control inputs of the other gate circuits is.