Verfahren zur Umwandlung elektrischer Bildsignale in mehrfarbige
Fernsehbilder flir PAL=Fernsehsysteme
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Umwandlung elektrischer Bildsignale, die in Fernsehsystemen, die mit Zeilensprungverfahren und PAL-Modulation arbeiten, vorliegen, in mehrfarbige Fernsehbilder, die auf einem Leuchtschirm zeilenweise erzeugt werden, aus grünen, roten und blauen, dem Leuchtfleck entsprechenden Bildelementen, die gleichzeitig oder rasch hintereinander zum Aufleuchten gebracht werden.
Es sind Verfahren solcher Art bekannt, wobei die grünen, roten und blauen Bildelemente mindestens quer zur Zeilenrichtung alle annähernd gleich gross sind. Mit diesen bekannten Verfahren kann mit ökonomischen Mitteln, vor allem ohne Verzögerungsleitung als Informationsspeicher, häufig keine befriedigende Bildqualität erzielt werden.
Die Erfindung bezweckt eine bessere Bildwiedergabe bei unverminderter subjektiver Schärfe des Bildeindruckes.
Dies wird bei einem Verfahren oben erwähnter Art erreicht, indem die Abmessung der roten und blauen Bildelemente gegenüber der Abmessung der grünen Bildelemente, mindestens quer zur Zeilenrichtung, vergrössert wird, so, dass sie bei Wiedergabe eines Schwarzweiss-Bildes und bei mittlerer Helligkeit mehr als anderthalbmal so gross wird.
Das erfindungsgemässe Verfahren wird im folgenden anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert:
Die Fig. 1 erläutert die Wirkungsweise, Fig. 2 zeigt beispielsweise wie die Bildelement-Vergrösserung bei einem Bildschirm einer Kathodenstrahlröhre erfolgen kann.
Bei PAL-Übertragung mit differenziellen Phasenfehlern längs der Übertragungskette wird ein und dieselbe Farbe, beispielsweise sattes, reines Grün, bekanntlich in der einen Zeile mit etwas Rot vermischt und in der nächsten Zeile mit etwas Blau vermischt wiedergegeben. Die dadurch entstehende verminderte mittlere Farbsättigung stört kaum, wohl aber der entstehende Jalousie-Effekt. Fig. 1 zeigt das Zeilenzug-Schema der beiden störenden, zugemischten Farben für den entstehenden Farbzyklus von vier Halbbildern. B und R stellen die blauen und roten Bildelemente, d. h. die kleinsten noch auflösbaren, der Grösse des Leuchtflecks entsprechenden Bildeinzelheiten je Grundfarbe dar.
Die arabischen Zah- len 1-625 geben die Nummer der Zeile auf dem Leuchtschirm, d. h. ihren Ort, die römischen Zahlen I-IV die Nummer der Halbbilder im Farbzyklus, d. h. ihre zeitliche Folge an. Ay stellt den Zeilenabstand dar; hyBR zeigt den doppelten Zeilenabstand der farbigen Doppelzeilen, den wir mit nachfolgendem Auge sehen.
Aus Fig. 1 wird ersichtlich, dass unser Auge, infolge unseres Erinnerungsvermögens, leicht auf die sich scheinbar auf dem Leuchtschirm langsam von unten nach oben bewegenden Doppelzeilen einfällt. Es ist verständlich, dass dieses Einfallen weniger leicht erfolgt, wenn der Kontrast zwischen den Zeilen und ihrer Umgebung klein ist. Dies wird für die rote und die blaue Farbe erreicht, indem die Grösse der roten und der blauen Bildelemente mindestens senkrecht zur Zeilenrichtung ungefähr verdoppelt wird. Es entsteht dadurch ein flaches rot-blaues Halbbild, d. h. ein Halbbild indem die roten und blauen Zeilen einander berühren. Der Kontrast zwischen den verbreiterten Zeilen ist dabei kleiner als der Kontrast zwischen leuchtender Zeile und nichtleuchtender Umgebung beim bisher üblichen Verfahren mit schmalen rot-blauen Zeilen.
Zudem zeigt das nach zwei Halbbildern resultierende Gesamtbild, nachdem also der Leuchtfleck einmal alle Zeilen 1-625 des Leuchtschirms überschrieben hat, nicht mehr abwechselnd rot-blaue Doppelzeilen, sondern einfache Purpurzeilen mit dazwischen geschobenen ebenfalls einfachen, abwechselnd roten und blauen Zeilen. Unser Auge fällt auch daher nicht mehr so leicht auf die scheinbare Bewegung ein und die nach zwei Halbbildern resultierenden rot-blauen Zeilen werden vom Auge bei normalem Betrachtungsabstand nicht mehr einzeln wahrgenommen. Ihr Effekt wird von unserem Sehapparat über mehrere Bilder integriert. Er bildet daher, ohne die bisher häufig benutzte lnformationsspeicherung in einer Verzögerungsleitung, einen Purpur-Farbton, der in unserem Beispiel nur die Farbsättigung des Grün herabsetzt.
Dies erklärt, dass wir mit einem Simpel-PAL-Empfänger eine erhebliche Verminderung der vorher subjektiv häufig störenden, wandernden farbigen Doppelzeilen, die den bekannten Jalousie-Effekt erzeugen, feststellten, nachdem wir den Leuchtfleck der roten und der blauen Elektronenkanone vergrösserten.
Unerwarteterweise wird dabei der Bildeindruck, in bezug auf die Bildschärfe, nicht verschlechtert. Dies rührt wohl daher, dass ein aus drei monochromen Teilbildern additiv erzeugtes Farbbild subjektiv nicht leidet, wenn das rote und das blaue Teilbild weniger scharf, d. h. mit grösseren Bildelementen wiedergegeben werden als das grüne Teilbild.
Fig. 2 zeigt zwei Möglichkeiten zur verfahrensgemässen Vergrösserung der roten und der blauen Bildelemente bei Benützung einer der heute üblichen Kathodenstrahlröhren zur Farbbilderzeugung. 1 stellt den Röhrenkolben, 2 den Bildschirm, 3 bis 5 die rote, blaue und grüne Elektronenkanone, 6 die Ablenkeinheit und 7 bis 9 die Konvergenzeinheiten dar.
Zur Vergrösserung nur der roten und blauen Bildelemente kann man nicht einfach die Ablenkeinheit 6 beeinflussen. Man kann aber eine hochfrequente Modulation des Stromes der durch die roten und blauen Konvergenzeinheiten 7 und 8 fliesst, benutzen, beispielsweise mit Hilfe des Transformators 10.
Die eben genannte Modulation ist aufwendig. Sie kann mit Vorteil ersetzt werden durch eine entsprechende Gestaltung der roten und der blauen Elektronenkanonen 3 und 4.
Beispielsweise wird man die Bohrungen 11 und 12 im Wehnelt-Zylinder der beiden Kanonen 3 und 4 grösser wählen als die Bohrung 13 im Wehnelt-Zylinder der Kanone 5.
Wird nur eine Elektronenkanone benutzt und der Elektronenstrahl in rascher Folge, d. h. innerhalb einer Bildpunktlänge über die drei Farben bewegt, wird eine dynamisch gesteuerte Fleckvergrösserung benötigt, die es erlaubt, den Fleck nur bei zweien der drei Farben zu vergrössern.