DE1022259B - Process for the transmission of the signals supplied by television tubes with curved characteristics - Google Patents

Process for the transmission of the signals supplied by television tubes with curved characteristics

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DE1022259B
DE1022259B DEF19594A DEF0019594A DE1022259B DE 1022259 B DE1022259 B DE 1022259B DE F19594 A DEF19594 A DE F19594A DE F0019594 A DEF0019594 A DE F0019594A DE 1022259 B DE1022259 B DE 1022259B
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DE
Germany
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signal
mhz
oscillation
frequency
transmission
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Application number
DEF19594A
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German (de)
Inventor
Dr-Ing Wolfgang Dillenburger
Joachim Wolf
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Robert Bosch Fernsehanlagen GmbH
Original Assignee
Fernseh GmbH
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/40—Circuit details for pick-up tubes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Picture Signal Circuits (AREA)

Description

DEUTSCHESGERMAN

Es ist in der Fernsehtechnik bekannt, daß die Filmabtaster bei Verwendung von. Bildaufnahmeröhren meist eine weniger befriedigende Bildwiedergabe bringen als bei Verwendung von Liehtpunkt-Abtasteinrichtungen mit Photozelle. Aus diesem Grund hat man, obwohl die Verwendung von Bildaufnahmeröhren verschiedene Vorteile bietet, in Europa zur Filmabtastung die vorstehend genannten Geräte mit PhοιozelIe bevorzugt.It is known in the television art that the film scanner when using. Image pick-up tubes usually produce a less than satisfactory image reproduction than when using spot scanning devices with photocell. Because of this, has although there are several advantages to using picture pick-up tubes, in Europe Film scanning the aforementioned devices with PhοιozelIe preferred.

Die Erfindung bezweckt, diesen Nachteil, welcher sich bisher häufig bei der Verwendung von Bildaufnahmeröhren, zeigte, zu vermeiden. Sie, geht von der Erkenntnis aus, daß bei der Verwendung von Bildaufnahmeröhren vom Typ des Vidikon« und des Superikonoskops die Lichter zu »flach« wiedergegeben werden, weil die Arbeitskennlinie dieser Bildaufnahmeröhren im Arbeitsbereich kein konstantes Gamma hat.The aim of the invention is to remedy this disadvantage, which has so far often been found in the use of image pick-up tubes, showed to avoid. It is based on the knowledge that when using image pickup tubes of the type of the Vidikon "and the Superikonoscope" rendered the lights too "flat" because the working characteristic of these image pick-up tubes in the working area is not constant Has gamma.

Erfindungsgemäß werden zur Übertragung der von Fernsehaufnahmeröhren mit gekrümmten Kennlinien gelieferten Signale diese zuerst einem Verstärker zugeführt, der eine derartig gekrümmte Übertragungskennliuie hat, daß am Verstärkerausgang zwischen den Signalspannungen u und den Intensitäten des auf die zugeordneten Stellen der lichtempfindlichen Schicht einfallenden LichtesL die Beziehung besteht: u = k ■ L", wobei γ einen solchen, über die gesamte Kennlinie praktisch konstanten Wert, vorzugsweise den Wert 1, hat, daß bei Abtastung eines Strichrasters der Grenzfrequenz des Übertragungssy.stenis die entstehende Grundschwingung symmetrisch, zu einer Grundschwingung derjenigen Frequenz liegt, die ein Zehntel der Grenzfrequenz ist; hierauf wird mittels der sogenannten Aperturkorrektur auf elektronischem Wege durch Anheben des oberen Frequenzbereiches die Schärfe des übertragenen. Empfangs bildes verbessert, und erst dann werden die Signale einer an sich bekannten Verstärkerstufe zur sogenannten Gammaregelung zugeführt.According to the invention, in order to transmit the signals supplied by television tubes with curved characteristics, these are first fed to an amplifier which has such a curved transmission characteristic that at the amplifier output the relationship between the signal voltages u and the intensities of the light L incident on the assigned points of the light-sensitive layer is: u = k · L ", where γ has such a value, preferably the value 1, which is practically constant over the entire characteristic curve, that when a line grid of the limit frequency of the transmission system is scanned, the resulting fundamental oscillation is symmetrical to a fundamental oscillation of that frequency, which is one tenth of the cut-off frequency; the sharpness of the transmitted image is improved electronically by means of the so-called aperture correction by raising the upper frequency range, and only then do the signals of an amplifier stage known per se become so-called th gamma control supplied.

E> ist an sich bekannt, bei der Übertragung der von Fernsehaufnahmeröhren gelieferten Signale diese zunächst einem geeigneten Mittel, inisbesondere einem nichtlinearen Verstärker, zuzuführen, das dafür Sorge trägt, daß zwischen den Werten der Ausgangsspannung und des einfallenden Lichtes eine Beziehung u = k · L" besteht, bei der γ praktisch konstant und vorzugsweise gleich 1 ist.It is known per se that when the signals supplied by television pick-up tubes are transmitted, these are first fed to a suitable means, in particular a non-linear amplifier, which ensures that a relationship u = k · L between the values of the output voltage and the incident light " , in which γ is practically constant and preferably equal to 1.

Es ist ferner bekannt, im Übertragungsweg von Fernsehsignalen zuerst eine Linearisierung und später wieder eine geeignete nichtlineare Verzerrung vorzunehmen,.It is also known, in the transmission path of television signals, first a linearization and to carry out a suitable non-linear distortion again later.

Demgegenüber beruht die Erfindung darauf, daß zur Erzielung einer besonders guten Bildwiedergabe bei Fernsehaufnahmen eine Reihe von einzelnen Ver-Verfahren zur übertragung der vonIn contrast, the invention is based on the fact that to achieve particularly good image reproduction in the case of television recordings, a number of individual processes for the transmission of the

Fernsehaufnahmeröhren mit gekrümmten Kennlinien gelieferten SignaleTelevision pick-up tubes with curved characteristics delivered signals

Anmelder:Applicant:

Fernseh G.m.b.H.,TV G.m.b.H.,

Darmstadt, Am Alten Bahnhof 6Darmstadt, Am Alten Bahnhof 6

Dr.-Ing. Wolfgang Dillenburger, Darmstadt,
und Joachim Wolf, Linthicum Heights, Md. (V. St. Α.), sind als Erfinder genannt wordenDr.-Ing. Wolfgang Dillenburger, Darmstadt,
and Joachim Wolf, Linthicum Heights, Md. (V. St. Α.), have been named as inventors

fahrensschritten in einer ganz bestimmten Reihenfolge nacheinander vorgenommen werden soll. Es hat sich gezeigt, daß erst durch diese erfindungsgemäß ganz spezielle Aufeinanderfolge einzelner Maßnahmen beim Einsatz von Fernsehkameras mit Superikonoskop und mit Vidikon selbst bei ungünstigen Aufnahmebedinguingen sehr gute Bilder erhalten werden.steps should be carried out one after the other in a very specific order. It has It has been shown that only through this very special sequence of individual measures according to the invention when using television cameras with Superikonoskop and with Vidikon even with unfavorable ones Very good images can be obtained under the shooting conditions.

Im nachfolgenden wird die Erfindung in Verbindung mit den ein Ausführungsbeispiel betreffenden Figuren näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 ein Blockschaltbild,The invention is explained in more detail below in conjunction with the figures relating to an exemplary embodiment. It shows
Fig. 1 is a block diagram,

Fig. 2 ein Diagramm zur Erklärung der Erfindung. Fig. 1 zeigt als praktisches Beispiel den grundsätzliehen Aufbau eines Vtdilconkameraverstärkers. Hinter der Vidikonaufnahmeröhre 1 mit der bekannten gekrümmten Charakteristik wird zunächst das Signal in einem Vorverstärker 2 auf eine für die danach folgende Entzerrungsstufe 3 ausreichend große Amplitude verstärkt. Die Entzerrungsstufe besitzt im wesentlichen eine zur Arbeitskennlinie des Vidikons reziproke Übertragungskennlinie, so daß hinter der Entzerrungsstufe die Signalspannung praktisch proportional der vom Vidikon aufgenommenen Lichtintensität ist. Es folgt der Verstärker 4 z.ur Aperturkorrektur, der die hohen Frequenzen des übertragenen Frequenzbandes mehr verstärkt als die tiefen, wobei nun alle Frequenzen symmetrisch zueinander liegen (bei gleichen Lichtextremwerten des übertragenen Schwarzweißrasters). Das auf diese Weise entzerrte Signal wird nun über eine Gammaregelstufe 5 zum Ausgleich der gekrümmten Steuerspannungslichteharakteristik der Empfängerbildröhren und eventuell zum Ausgleich von FilmschwärzungskurvenFig. 2 is a diagram for explaining the invention. Fig. 1 shows the basic one as a practical example Construction of a Vtdilcon camera amplifier. Behind the vidicon receiving tube 1 with the known curved characteristic is first the signal in a preamplifier 2 on one for the then the following equalization stage 3 amplifies sufficiently large amplitude. The equalization stage has essentially a transfer characteristic which is reciprocal to the working characteristic of the vidicon, so that behind of the equalization stage, the signal voltage is practically proportional to the light intensity picked up by the vidicon is. This is followed by the amplifier 4 for aperture correction, which absorbs the high frequencies of the transmitted The frequency band is amplified more than the low frequencies, with all frequencies now symmetrical to each other (with the same extreme light values of the transmitted black and white raster). That equalized in this way Signal is now via a gamma control stage 5 to compensate for the curved control voltage light characteristic the receiver picture tubes and possibly to compensate for film blackening curves

709 848/1-1709 848 / 1-1

Claims (1)

bei Diapositiv- und Filmabtastern gegeben. Danach wird das Signal in einer Austaststufe 6 in bekannter Weise mit dem Austastsignal gemischt und in den Endstufen 7 für die Kabelübertragung vorbereitet.given with slide and film scanners. Thereafter, the signal in a blanking stage 6 is known Way mixed with the blanking signal and prepared in the output stages 7 for cable transmission. Fig. 2 erläutert symbolisch den Unterschied zwisehen der bisher üblichen Übertragungsart (I) und der in der vorliegenden Erfindung vorgeschlagenen (II). Das Diagramm ax gibt den Helligkeitsverlauf längs einer Zeile an. Dabei sollen die breiten Rechtecke einer Signalfrequenz von 0,5 MHz entsprechen, die schmalen Rechtecke einer Frequenz von 5 MHz.FIG. 2 symbolically explains the difference between the previously usual type of transmission (I) and that proposed in the present invention (II). The diagram a x indicates the course of brightness along a line. The wide rectangles should correspond to a signal frequency of 0.5 MHz, the narrow rectangles to a frequency of 5 MHz. Das von, der Bildaufnahmeröhre abgegebene Signal O1 enthält eine 5-MHz-Schwingung, die gegenüber der 0,5-MHz-Schwingung verkleinert und deren Mittelwert zu höherer Signalspannung hin verschoben ist. Eine Frequenzgangentzerrung dieses Signals mit Hilfe der Aperturkorrektur 4 führt zum Signal dv bei dem die 5-MHz-Schwingung nicht bis zum Schwarzwert herabreicht.The signal O 1 emitted by the image pickup tube contains a 5 MHz oscillation which is smaller than the 0.5 MHz oscillation and whose mean value is shifted towards a higher signal voltage. A frequency response equalization of this signal with the aid of the aperture correction 4 leads to the signal d v in which the 5 MHz oscillation does not reach the black level. Bei der neuen Übertragungsart (II) entsprechen das Eingangslichtsignal a.z und das daraus gewonnene elektrische Signal b.2 den Signalen C1 und hy Das Signal b.2 wird jetzt aber mit Hilfe der Entzerrungsstufe 3 so verformt, daß die 5-MHz-Schwingung symmetrisch zur 0,5-MHz-Schwingung Hegt (r.,). Mit der Aperturkorrektur kann jetzt die 5-MHz-Schwingung gegenüber der 0,5-MHz-Schwingung so weit verstärkt werden, daß sie die volle Signalhöhe einnimmt (d2). With the new type of transmission (II), the input light signal corresponds to a. z and the electrical signal obtained therefrom b. 2 the signals C 1 and h y The signal b. 2 is now deformed with the help of the equalization stage 3 in such a way that the 5 MHz oscillation is symmetrical to the 0.5 MHz oscillation (r.,). With the aperture correction, the 5 MHz oscillation can now be amplified compared to the 0.5 MHz oscillation to such an extent that it takes up the full signal height (d 2 ). Die Arbeitsweise des erfindungsgemäßen Verfahrens sei im nachstehenden noch näher erläutert. Bei verschieden starker Beleuchtung des Objekts könnte, wenn man immer den gleichen Störabstand erreichen will, die Objektivblende so geändert werden, daß auf die Photoschicht immer derselbe Lichtstrom fällt. Falls jedoch bei absinkender Beleuchtung, wenn sich z. B. vor die Sonne Wolken schieben, das Objektiv bereits ganz aufgeblendet ist, dann wird die Verstärkung zur Erreichung des richtigen Ausgangspegels nicht mehr ausreichen. Man könnte dann unter Verzicht auf Störabstand die Verstärkung erhöhen. Dabei wird jedoch gewünscht, daß die Gradation erhalten bleiben soll, d. h. wieder, daß ein linearer Graukeil auch als solcher auf der Bildröhre wiedergegeben werden soll. Hierfür ist es jedoch wesentlich, daß die Verstärkungsregelung an einer Stelle erfolgt, wo zwischen Eingangs- und Ausgangsspannung stets eine reine Potenzfunktion besteht. Würde man also z.B. die Verstärkung unmittelbar hinter dem Vorverstärker des Vidikons regeln und dann, erst die Entzerrung auf einen konstanten Gammawert durchführen, so wäre diese Bedingung nicht erfüllt. Gradationsänderungen würden also eintreten, wenn man entweder mit großem Lichtstrom bei kleiner Verstärkung oder mit kleinem Lichtstrom bei großer Verstärkung arbeitet.The method of operation of the method according to the invention will be explained in more detail below. With different levels of illumination of the object, you could always use the same signal-to-noise ratio wants to achieve, the lens aperture can be changed so that the same on the photo layer Luminous flux falls. If, however, when the lighting is falling, if z. B. in front of the sun clouds slide, the lens is already fully faded in, then the gain to achieve the correct one Output level is no longer sufficient. You could then increase the gain without using the signal-to-noise ratio raise. However, it is desired that the gradation should be maintained; H. again that a linear gray wedge should also be displayed as such on the picture tube. For this, however, it is It is essential that the gain control takes place at a point where between the input and output voltage there is always a pure power function. For example, if you were to increase the gain immediately after the preamplifier of the vidicon regulate and then, first the equalization to a constant Perform gamma value, this condition would not be met. Gradation changes would occur if you either have a large luminous flux with a small gain or with a small luminous flux works at large gain. Jede Abtaströhre hat einen Aperturfehler, d. h. dal.! mit steigender Frequenz der Schwingung, die bei der Abtastung zunehmend feiner werdender Strichraster entsteht, ihre Amplitude geringer wird. Ist die Kennlinie gekrümmt, so ergibt sich insbesondere bei dem Superikonoskop für alle Schwingungen, z. B. 0,5 bis 5 MHz, bei Abtastung eines Strichrasters im Oszillogramm eine Mittellinie, die ansteigt. Der Abstand des Minimahvertes der Schwingungen von dem Schwarz entsprechenden Potential ist weitaus größer als der Abstand der Maximalwerte von dem Weiß ent- >prechenden Potential. Würde man nun die Amplitude aller Schwingungen durch eine Schaltung zur Aperturkorrektur auf 100°/o vergrößern (wobei die Amplitude bei 0,5 MHz gleich 100°/a sein soll), so würden die Spitzenwerte über Weiß hinausgehen. Von den Minimalwerten würde das Schwarz ent-•iorechen.de Potential nicht erreicht. Der Kontrast der Schwingung von z. B. 5 MHz bliebe auch l>ei einer Modulationstiefe von 100% auf der Bildröhre gering. Durch die Gradationsvorentzerrung werden jedoch die Schwingungen zu einer etwa in der Mitte des Bildsignals liegenden Geraden symmetrisch. Die dann folgende Aperturkorrektur bewirkt nun eine richtige Entzerrung auf Schwarz oder Weiß.Each scanning tube has an aperture error; H. dal.! with increasing frequency of the oscillation, the line grid becomes increasingly finer during scanning arises, its amplitude becomes smaller. If the characteristic curve is curved, this results in particular in the case of Super iconoscope for all vibrations, e.g. B. 0.5 to 5 MHz, when scanning a line grid in the oscillogram a center line that rises. The distance of the mini mahvertes of the oscillations from the black corresponding potential is far greater than the distance between the maximum values and the white > great potential. One would now use the amplitude of all oscillations by a circuit for aperture correction to 100% (whereby the Amplitude at 0.5 MHz should be equal to 100 ° / a), the peak values would go beyond white. From the minimum values, the black would be ent- • iorechen.de Potential not reached. The contrast of the oscillation of e.g. B. 5 MHz would also remain one Modulation depth of 100% on the picture tube is low. However, due to the gradation pre-equalization the oscillations are symmetrical about a straight line lying approximately in the middle of the image signal. the the subsequent aperture correction now effects correct equalization on black or white. PATKNTANSPIiL-CH:PATKNTANSPIiL-CH: Verfahren zur Übertragung der von Fernsehaufnahmeröhren mit gekrümmten Kennlinien gelieferten Signale, dadurch gekennzeichnet, daß diese Signale zuerst einem Verstärker zugeführt werden, der eine derartig gekrümmte Übertragungskennlinie hat, daß am Verstärkerausgang zwischen den Signalspannungen u und den Intensitäten des auf die zugeordneten Stellen der lichtempfindlichen Schicht einfallenden Lichtes L die Beziehung besteht: u = k · D', wobei γ einen solchen, über die gesamte Kennlinie praktisch konstanten Wert, vorzugsweise den Wert 1. hat, daß bei Abtastung eines Strichrasters der Grenzfrequenz des Übertragungssystems die entstehende Grundschwingung symmetrisch zu einer Grundschwingung derjenigen Frequenz liegt, die ein Zehntel der Grenzfrequenz ist, daß hierauf mittels der sogenannten Aperturkorrektur auf elektronischem Wege durch Anheben des oberen Frequenzbereiches die Schärfe des übertragenen Empfangsbildes verbessert wird und daß erst dann; die Signale einer an sich bekannten Verstärkerstufe zur sogenannten Gammaregelung zugeführt werden.Method for the transmission of the signals supplied by television tubes with curved characteristics, characterized in that these signals are first fed to an amplifier which has such a curved transmission characteristic that at the amplifier output between the signal voltages u and the intensities of the incident on the assigned points of the light-sensitive layer Light L the relationship is: u = k · D ', where γ has such a value, which is practically constant over the entire characteristic curve, preferably the value 1, that when scanning a line grid of the limit frequency of the transmission system, the resulting fundamental oscillation is symmetrical to a fundamental oscillation of that Frequency is one tenth of the cutoff frequency, so that the sharpness of the transmitted image is improved electronically by means of the so-called aperture correction by raising the upper frequency range, and only then; the signals are fed to an amplifier stage known per se for so-called gamma control. In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 853 987, 895 912. 898 455.Considered publications:
German Patent Nos. 853 987, 895 912, 898 455. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings © 709 848/111 12.57 © 709 848/111 12:57
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