<Desc/Clms Page number 1>
La présente invention concerne de façon générale les appareils récepteurs de télévision et, plus spécialement, un dispositif original pour faire varier automatiquement le gamme de la reproduction des images.
Il est courant, en réception de télévision, d'obtenir une image trop contrastée et de constater qu'en voulant diminuer l'amplification géné- rale de la chaîne video, c'est-à-dire en voulant diminuer le contraste, l'i- mage devient immédiatement trop pâle. En d'autres mots, l'échelle des gris est trop comprimée, parce que le gamma de la reproduction est exagéré.
L'invention a pour but de procurer un dispositif électronique de commande automatique diminuant le gamme de la reproduction à partir d'une certaine intensité lumineuse de l'image, de façon à étendre l'échelle des gris et à augmenter le détail de l'image.
Suivant l'invention, dans un étage de la chaîne d'amplification video du récepteur de télévision, le circuit cathodique de la lampe ampli±1- catrice de cet étage contient, en parallèle entre cathode et terre, d'une part la résistance cathodique, et d'autre part, en série entre eux, une diode et un condensateur cathodique de découplage. Le point de jonction de la diode et du condensateur est relié à un point de potentiel de référence qui détermine l'intensité lumineuse de l'image à partir de laquelle le gamma de la reproduction est réduit.
Aussi longtemps que ce point de potentiel de référence est positif par rapport au potentiel de cathode, la diode a une polarité telle qu'elle soit conductrice et la lampe amplificatrice a un coëfficient d'amplification correspondant à celui d'une lampe avec résistance cathodique et condensateur de découplage. Dès que, à cause de la forte intensité du signal, le potentiel cathodique dépasse le potentiel de référence la diode cesse d'etre conductrice, le condensateur de découplage est isolé et la lampe amplificatrice, n'ayant plus que la résistance dans son circuit cathodique, subit une contre-réaction en courant qui diminue son coefficient d'amplification.
A partir de ce moment oû le potentiel de cathode dépasse le potentiel de référence, le gamma de la reproduction est donc réduit dans la mesure où le coefficient d'amplification de la lampe amplificatrice est réduit. Il s'ensuit un étalement de l'échelle des gris,puisque, pour obtenir une augmentation de luminosité donnée, la commande de contraste doit être poussée plus loin qu'en l'absence du dispositif automatique de variation de gamma.
L'invention ressortira clairement de la description détaillée donnée ci-après, d'une de ses formes d'exécution, avec référence aux dessins annexés, dans lesquels: la figure 1 est un schéma de circuit servant à la compréhension de l'invention; la figure 2 est un schéma d'une forme d'exécution de variateur de gamma conforme à l'invention, et les figures 3 et 4 sont des graphiques servant à la compréhension de l'invention.
Il est connu qu'en télévision, la reproduction des diverses luminosités de l'objet télévisé n'est que plus ou moins fidèle et dépend d' un grand nombre de paramètres, aussi bien de l'émetteur que du récepteur de télévision.
Le mode de représentation de cette fidélité approchée et sa mesure ont été empruntés à la photographie et au cinéma.
Si L est la luminosité d'un point de la scène originale à téléviser et Lr la brillance du point correspondant de l'image reproduite sur l'écran, on peut écrire que:
Lo = K (Lr)n (1)
<Desc/Clms Page number 2>
K et N étant deux constantes, on peut écrire: log Lo = log K + N log Lr (2).
N est donc la pente d'une courbe représentant la luminosité de l'écran (en abscisses) en fonction de la luminosité de la scène télévisée originale (en ordonnées). Si N est constant pour tous les points de la courbe, on ob- tient une droite de pente N.
Cette pente N est appelée le gamma de la reproduction. Le gamma de la chaîne complète allant de la scène télévisée, par la camera, l'émetteur les circuits électroniques du récepteur et le tube de reproduction jusqu'à l'écran de celui-ci, est égal au produit des gammas des différents éléments de la chaîne.
Par conséquent, si on diminue le gamma d'un élément de cette chaîne, par exemple un étage amplificateur video du récepteur, on diminue le gamma total de la reproduction sur l'écran.
Il va de soi que diminuer le contraste dans un récepteur de té- lévision signifie diminuer l'amplification du signal video entier de la même façon, que ce signal soit faible ou fort. C'est-à-dire qu'en variant le con- traste, toutes autres choses restant égales d'ailleurs, le gamma de la re- production reste constant.
Varier le gamma signifie au contraire varier le coefficient d'amplification de la chaîne de façons différentes pour différentes parties du signal ou pour des amplitudes de signal différentes, par exemple, de fa- çon à amplifier plus les détails voisins du noir que ceux voisins du blanc ou inversement.
Tout téléspectateur sait qu'une image trop contrastée manque de détail ou de définition. Avec une simple commande de contraste,la téléspecta- teur est impuissant si ce contraste exagéré est produit à l'émetteur, cas fréquent d'inadaptation des caméras aux fortes variations de luminosité des scènes à téléviser.
Avec le variateur de gamma de la présente invention, une image trop contrastée au départ peut être corrigée automatiquement en diminuant le degré d'accroissement de la luminosité sur l'écran en fonction de l'aug- mentation de l'amplitude du signal reçu à partir d'un seuil de luminosité donné, c'est-à-dire en comprimant automatiquement le gamma au-delà d'une in- tensité lumineuse donnée.
Cette diminution automatique du degré d'augmentation de l'ampli- tude de signal est réalisée, suivant l'invention, de façon simple, en modi- fiant brusquement, à un moment donné, le coefficient d'amplification d'une lampe amplificatrice de la chaîne video du récepteur.
La figure 1 représente une lampe amplificatrice pentode elassi- que avec son condensateur de liaison d'entrée C , sa résistance de charge anodique R , sa résistance cathodique Ret son condensateur de découplage X . On remarquera que R et X sont mis en parallèle dans le circuit catho- dique par l'intermédiaire d'un interrupteur S.
Soit l'interrupteur S fermé. Pour des conditions normales de fonctionnement de la lampe, on peut appliquer un signal triangulaire positif G, et le coefficient d'amplification de la lampe est par exemple de 10 fois.
Il apparaît, aux bornes de R , une tension triangulaire négative P2 dix fois plus grande que la tension appliquée à la grille.
Si on ouvre l'interrupteur, et qu'on applique la même tension triangulaire à la grille, la tension aux bornes de Rp ne sera plus dix fois plus grande. En effet, quand l'interrupteur est ferme, la polarisation de grille, déterminée par le potentiel de cathode, est le résultat de la chute de tension produite dans la résistance de cathode par le courant plaque moyen,
<Desc/Clms Page number 3>
le condensateur X de découplage mettant la cathode à la terre au point de vue alternatif. Quand, au contraire, l'interrupteur est ouvert, Xc est éli- miné, et tout le courant passe dans la résistance cathodique. Il se produit la contre-réaction en courant bien connue utilisée en amplification sonore, la polarisation négative point de grille augmente et le coefficient d'ampli- fication de la lampe n'est plus que de deux fois, par exemple (courbe Pl).
A ce moment, le potentiel de cathode varie suivant la courbe C.
On peut donc imaginer un téléspectateur ayant l'interrupteur pré- cité en main, et ouvrant celui-ci dès que l'image devient trop lumineuse (écrasement des blancs), afin de diminuer le gamma et de faire ressortir les détails (gris légers) voisins du blanc.
Afin de délivrer le téléspectateur de l'obligation d'actionner un interrupteur, celui-ci est remplacé, suivant l'invention, par une diode et un point de potentiel de référence.
La figure 2 qui représente la forme d'exécution de l'invention décrite à titre d'exemple dans la présente demande de brevet, est identique à celle de la figure 1, sauf que l'interrupteur S est remplacé par une dio- de D dont la cathode est reliée directement à la cathode de la lampe amplifi- catrice, et dont l'anode, réunie à l'extrémité chaude du condensateur Xc, est reliée, par une résistance de valeur élevée R3, à un point de potentiel de référence Vr.
Le potentiel de référence est choisi de façon à correspondre à l'intensité lumineuse de l'écran à partir de laquelle le gamma doit être comprimé. Soit + 8 volts ce potentiel de référence. La diode est donc pola- risée de 8 volts.
Dans l'hypothèse où les lampes amplificatrices des Figs. 1 et 2 ont les mêmes conditions de fonctionnement, lorsque le signal triangulaire G, appliqué à la grille de la lampe, augmente comme la courbe G le montre, l'amplification de la lampe suit la même loi que lorsque Xc se trouve con- necté directement à la cathode de la lampe, aussi longtemps que la diode est conductrice, c'est-à-dire aussi longtemps que le potentiel de cathode ne dé- passe pas + 8 volts. Le tube amplifie dix fois.
Mais lorsque le potentiel de cathode dépasse + 8 volts, la dio- de cesse de conduire le courant, la contre-réaction intervient et le coëf- ficient d'amplification de la lampe tombe à 2 fois.
Dans ces conditions, le signal aux bornes de R a la forme re- présentée par la courbe P3 et le potentiel de cathode est celui représenté par la courbe eh traits pleins C2.
Il s'ensuit que si on applique à la grille un signal de la for- me G2 représenté à la figure 3 et contenant un détail près du noir (faible amplitude) plus un détail près du blanc (forte amplitude), le signal aux bornes de Rp, à la sortie de l'étage amplificateur, aura la forme P4(Fig.4).
On voit donc que le détail près du noir est beaucoup plus apparent à la sor- tie qu'à l'entrée de l'étage amplificateur. Le gamma est comprimé et l'échel- le des gris moins écras;ée.
La description qui précède montre que la présente invention pro- cure un moyen simple pour varier automatiquement le gamma de reproduction d'un récepteur de télévision, afin de corriger l'échelle des gris d'une ima- ge trop contrastée.
Il va de soi que l'invention n'est pas limitée à la forme d'exé- cution précise donnée ci-dessus à titre d'exemple. Par exemple, le potentiel de référence peut avoir toute valeur voulue pour répondre à tous les cas d' application de variation de gamma, que ce soit positivement ou négativement.
Si on désire une variation non brusque du gamma, la diode peut être remplacée par un dispositif plus compliqué, comme une triode à polarisa-
<Desc/Clms Page number 4>
tion de grille, indépendante, permettant de définir plusieurs degrés de va-riation de gamma de moins en moins accentués.
REVENDICATIONS.
1. Variateur du gamma de reproduction d'un récepteur de télévision, caractérisé par un dispositif de variation du coefficient d'ampli±1cation d'un étage de la chaîne d'amplification video du récepteur, actionné en fonction de l'intensité du signal appliqué à l'entrée dudit étage.