DE1127211B

DE1127211B - Process for correcting the television picture position when scanning films as well as a device for carrying out this process

Info

Publication number: DE1127211B
Application number: DEB39390A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Otto W Meier; Dipl-Ing Paul Lindner; Dipl-Ing Hermann Stier
Original assignee: POST BETR SLABORATORIUM fur R
Current assignee: POST BETR SLABORATORIUM fur R
Priority date: 1956-03-06
Filing date: 1956-03-06
Publication date: 1962-04-05

Description

Verfahren zur Korrektur des Fernseh-Büdstandes bei der Abtastung von Filmen sowie eine Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Korrektur des Fernseh-Bildstandes bei der Abtastung von Filmen sowie auf eine Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens. Die Ungleichmäßigkeit des Filmbildbestandes in der Laufrichtung des Filmstreifens, auch vertikaler Bildstandsfehler genannt, kann verschiedene Ursachen haben- Unvollkommenheiten im Filmtransport von Aufnahmekamera, Kopiermaschine oder Projektor sowie Schrumpfungserscheinungen beim Negativ- oder Positivfflm. Er wirkt sich dahin aus, daß Gegenstandspunkte, die während der Aufnahme mit feststehender Kamera unbewegt waren, bei der Wiedergabe nicht auf der gleichen Stelle, der Projektierungsfläche erscheinen, sondern von Bild zu Bild höher oder tiefer bzw. bei waagerecht laufendem Film weiter rechts oder links liegen. Bei schneller Änderung der Lage des Bildes erscheint es unscharf, bei langsamerem Wechsel scheint das Bild zu schwanken. Naturgemäß ist dieser Fehler um so störender, je kleiner das Aufnahmeformat ist. Die Grenze der Wahrnehmbarkeit liegt beim 16-mm-Füm bei etwa 5 [t, beim 8-mm-Film bei etwa 3 #t. Mit den bekannten mechanischen Mitteln für den Filmtransport bei Aufnahme, Kopieren und Wiedergabe läßt sich infolge unvermeidlicher Herstellungstoleranzen und wegen der Schrumpfung des Filmmaterials beim Bearbeitungsprozeß oder durch Alterung eine solche Genauigkeit nicht einhalten.Method for correcting the television picture position when scanning films and a device for carrying out this method. The invention relates to a method for correcting the television picture position when scanning films and to a device for carrying out this method. The unevenness of the film image stock in the running direction of the film strip, also known as vertical image flaws, can have various causes - imperfections in the film transport of the recording camera, copier or projector as well as shrinkage in negative or positive film. The effect of this is that object points that were stationary during the recording with the stationary camera do not appear in the same place on the projection surface during playback, but rather higher or lower from picture to picture or further to the right or left when the film is running horizontally lie. If the position of the image changes quickly, it appears blurred, if it changes more slowly, the image appears to fluctuate. Naturally, the smaller the recording format, the more annoying this error is. The limit of perceptibility is around 5 [t for the 16 mm film, and around 3 # t for the 8 mm film. With the known mechanical means for film transport during recording, copying and playback, such an accuracy cannot be maintained due to unavoidable manufacturing tolerances and due to the shrinkage of the film material during the processing process or due to aging.

Ein bekanntes Verfahren, diesen Fehler zu beheben, besteht darin, daß man bei der Abtastung für Fernsehzwecke aus der Perforation des Filmbandes die Rasterlage der Bildfängerröhre steuert. Dieses Verfahren beseitigt aber nur Wirkungen, die aus Fehlern des Projektors entstehen, nicht aber solche, die sich aus ungleichmäßigem Transport bei der Aufnahme oder beim Kopieren (wobei sich also die Lage des Bildes relativ zur Perforation ändert) ergeben oder die durch schlecht oder abgenutzte Perforation entstehen.A well-known technique for correcting this error is to that when scanning for television purposes from the perforation of the film tape the Controls the grid position of the image capture tube. However, this procedure only removes effects which result from errors in the projector, but not those which result from irregularities Transport when recording or when copying (whereby the position of the image relative to the perforation changes) or those caused by bad or worn Perforation arise.

Eine gute Korrektur des Filmbildstandes in Laufrichtung wird nach einem anderen bekannten Verfahren dadurch erreicht, daß bei der Aufnahme der Filmbilder in genau definierter Lage zur Bildbegrenzung optische Marken auf den Film aufgezeichnet werden, die sich dann bei der Wiedergabe bzw. beim Kopieren korrigierend auf den Bildstand auswirken.A good correction of the film frame position in the direction of travel is required Another known method achieved in that when taking the film frames Optical marks recorded on the film in a precisely defined position to delimit the image which are then corrected during playback or copying on the Affect image stagnation.

Zur Korrektur der optischen Lage des Filmbildes nach diesem Verfahren ist immer eine mechanische Bewegung von Massen erforderlich. Wegen der damit verbundenen Trägheit ist eine verhältnismäßig große Korrekturzeit nötig, und die Steuereinrichtung muß sehr hohe Präzision aufweisen. Diese Nachteile werden in einem Verfahren zur Korrektur des Fernseh-Bildstandes bei der Abtastung von Filmen dadurch vermieden, daß erfindungsgemäß die Ausgangsstellung des zur Abtastung dienenden Elektronenstrahles durch aus den Steuermarken gewonnene elektrische Werte verändert wird, während das Fürabild. selbst die durch den mechanischen Antrieb bedingte ungenaue Stellung beibehält. Beispielsweise kann die Signalspannung die Kippeinrichtung einer Abtaströhre oder die Ablenkströme einer Bildfängerröhre steuern. Es können jedoch auch besondere Ablenkmagnete vorgesehen werden, deren z Magnetfelder von den Signalen beeinflußt werden.To correct the optical position of the film image using this method a mechanical movement of masses is always required. Because of the associated Inertia, a relatively large correction time is necessary, and the control device must have very high precision. These disadvantages are addressed in a method for Correction of the television picture position when scanning films is avoided by that according to the invention the starting position of the electron beam used for scanning is changed by electrical values obtained from the tax stamps, while the Fora picture. maintains even the imprecise position caused by the mechanical drive. For example, the signal voltage can be the tilting device of a scanning tube or control the deflection currents of an image capture tube. However, it can also be special Deflection magnets are provided, the z magnetic fields of which are influenced by the signals will.

Das Fihnbild erscheint daher auf der durch den mechanischen Antrieb bedingten Stelle, welche von der gewünschten Stellung abweichen kann. Diese Lage wird auch nicht beeinflußt, sondern der Abtaststrahl läuft dem Bildstand nach.The picture therefore appears on that of the mechanical drive conditional position, which may differ from the desired position. This location is also not influenced, but the scanning beam follows the image.

In den Abbildungen sind Ausführungsbeispiele einer Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung dargestellt, und die Erfindung wird daran näher erläutert: In Abb. 1 ist ein Weg-Zeit-Diagranim des Filmlaufes in einer Filmkamera dargestellt. Beginnend bei 0 wird der Film uni eine Bildbreite transportiert und steht dann eine Zeitlang zwecks Belichtung still. Während dieser Stillstandszeit wird mit Hilfe eines am Greifergetriebe angebrachten Kontaktes zur Zeit 1 ein Strom eingeschaltet und im Zeitpunkt2 wieder ausgeschaltet. Eine gewisse Zeit nach 2 erfolgt ein neuer Transport des Filmes um eine Bildbreite; nach erneutem Stillstand des Filmes wird wiederum zur Zeit 3 der Kontakt geschlossen und zur Zeit 4 wieder geöffnet. Dieser Vorgang wiederholt sich entsprechend während des Laufes der Kamera. Die zur Zeit benutzten 16-mm-Fihne mit Magnetton (Abb. 2) besitzen in der Nähe des unperforierten Filmrandes eine Magnetitspur 1 für das Aufsprechen des tones. Zur Verbesserung der Wickeleigenschaften wird zwischen Perforation und Rand des Filmes eine zweite Magnetitausgleichspur 2 angebracht. Diese Ausgleichspur läuft erfIndungsgemäß über einen Aufsprechkopf (Abb. 3), der eine, verhältnismäßig große Spaltbreite besitzt. Diese Spaltbreite kann man etwa gleich der halben Bildhöhe machen; es besteht jedoch kein zwingender Grund, den Spalt nicht größer oder kleiner zu gestalten, wie später klar werden wird.In the figures, exemplary embodiments of a device for carrying out the method according to the invention are shown, and the invention is explained in more detail: FIG. 1 shows a path-time diagram of the film flow in a film camera. Starting at 0 , the film is transported one frame width and then stands still for a while for the purpose of exposure. During this downtime, a current is switched on at time 1 with the help of a contact attached to the gripper gear and switched off again at time 2. A certain time after 2, the film is transported again by one frame width; after another standstill of the film the contact is closed again at time 3 and opened again at time 4. This process is repeated accordingly while the camera is running. The 16 mm tape with magnetic sound currently in use (Fig. 2) has a magnetite track 1 near the imperforate edge of the film for the sound to be spoken. To improve the winding properties, a second magnetite compensation track 2 is attached between the perforation and the edge of the film. According to the invention, this compensation track runs over an opening head (Fig. 3) which has a relatively large gap width. This gap width can be made about half the height of the image; however, there is no compelling reason not to make the gap larger or smaller, as will later become clear.

Durch die obenerwähnten Ein- und Ausschaltungen von Strom mittels eines Kontaktes am Greifer wird der Aufsprechkopf während des Filmstillstandes in der Kamera ein- und ausgeschaltet, und es entsteht auf der Ausgleichspur 2 eine Magnetitspur 4, die einen Magnetfluß 0 aufweist, dessen örtliche Begrenzung genaue Beziehungen zu der tatsächlichen Bildlage 3 hat. Es ist dabei nicht -unbedingt notwendig, daß die Lage des Magnetsignals 4 genau neben dem dazugehörigen Bild 3 hegt. Man kann auch eine ganz bestimmte, genau definierte Versetzung dieses Magnetsignals gegenüber dem Bild vorzunehmen, so daß etwa das Magnetsignal 5 dem Bild 3 der Abb. 2 zugeordnet ist. Wenn nun beispielsweise bei der Aufnahme die Abstände zwischen einzelnen Bildern schwanken - was zu einem vertikalen Bildstandsfehler führen würde -, so bleibt doch eine feste Zuordnung zwischen Magnetsignal und Bildlage erhalten, die zur Steuerung oder Nachsteuerung des Vertikalkipps der Abtaströhre benutzt werden kann.Through the above-mentioned switching on and off of current by means of a contact on the gripper, the recording head is switched on and off during the film standstill in the camera, and a magnetite track 4 is created on the compensation track 2, which has a magnetic flux 0 , the local limitation of which has precise relationships to the actual image position 3 has. It is not absolutely necessary that the position of the magnetic signal 4 is exactly next to the associated image 3 . One can also undertake a very specific, precisely defined offset of this magnetic signal with respect to the image, so that, for example, the magnetic signal 5 is assigned to image 3 in FIG. If, for example, the distances between individual images fluctuate during recording - which would lead to a vertical image offset error - a fixed assignment between magnetic signal and image position is retained, which can be used to control or readjust the vertical tilt of the scanning tube.

Die Magnetithilfsspur wird von zwei Magnetköpfen abgetastet die genau um die Länge des Signals der Magnetspur gegeneinander versetzt sind (Abb. 4). Der Film wird jetzt so lange transportiert, bis der Fluß im linken Kopf 1 und im rechten Kopf r völlig gleich sind. Dann besteht absolute Sicherheit dafür, daß die. zur Projektion gelangenden Bilder genau die Lage haben, die sie schon bei der Aufnahme des Filmes besessen hatten. Da während der Projektion, zumindest bei Projektoren ohne optischen Ausgleich, der Film stillsteht, darf nicht die zeitliche Änderung (der Differentialquotient) des Flusses als Kriterium für die Lage des Bildes benutzt werden, es müssen vielmehr die Absolutwerte des Flusses durch Spannungen oder Ströme dargestellt werden, die man dann zweckmäßig in einer Diskrimina orschaltung vergleicht. Für die Messung des absoluten Flusses gibt es bekannte Verfahren, so daß dies nicht eingehend betrachtet zu werden braucht. Man kann z. B. den Absolutwert des Flusses durch eine Wechselstrommagnetisierung der Köpfe feststellen oder auch die direkte Ablenkung eines Elektronenstrahles durch das Magnetfeld ausnutzen. Das angegebene Kriterium gibt nicht nur eine Aussage, über die richtige Lage, sondem auch eine Angabe darüber, in welcher Richtung eine Korrektur erfolgen muß, damit die richtige Lage erreicht wird (Abb. 5). Wie man sieht, zeigt der linke Kopf einen zu starken Fluß und der rechte Kopf einen zu schwachen Fluß an, was bedeutet, daß sich der Film noch weiter von links nach rechts bewegen muß, um die richtige Stellung zu erreichen. In Abb. 6 ist gezeigt, wie man mit Hilfe eines einzelnen Kopfes die Differenz der beiden Flüsse erzeugen und somit die Diskriminatorschaltung einsparen kann. Das Bild zeigt einen Kopf mit zwei Spalten, deren Abstand der Signalbreite s entspricht. Sind die Flüsse in den beiden Spalten gleich groß, so ist der resultierende Fluß im Innem der Spule S Null, ist der Fluß im linken Spalt größer als im rechten, so ergibt das einen resultierenden Fluß der Spule S entgegengesetzt der Richtung des Pfeiles 2, ist der Fluß im rechten Spalt zu groß, so verläuft im Innem der Spule S ein Fluß sofern der auf dieser Hilfsspur aufgezeichnete Fluß in Richtung des Pfeiles 1 verläuft. Die Flußdifferenz muß dann in bekannter Weise durch -eine zur Steuerung der Filmbewegung ausnutzbare Spannung oder einen Strom dargestellt werden.The auxiliary magnetic track is scanned by two magnetic heads which are offset from one another by exactly the length of the signal on the magnetic track (Fig. 4). The film is now transported until the flow in the left head 1 and in the right head r are completely the same. Then there is absolute certainty that the. The images that are projected are in the exact position they were in when the film was recorded. Since the film stands still during the projection, at least with projectors without optical compensation, the temporal change (the differential quotient) of the flow must not be used as a criterion for the position of the image, rather the absolute values of the flow must be represented by voltages or currents which are then appropriately compared in a discriminatory circuit. There are known methods for measuring the absolute flow, so that this need not be considered in detail. You can z. B. determine the absolute value of the flux by an alternating current magnetization of the heads or use the direct deflection of an electron beam by the magnetic field. The specified criterion not only provides information about the correct position, but also an indication of the direction in which a correction must be made in order to achieve the correct position (Fig. 5). As you can see, the left head indicates too strong a flow and the right head too weak a flow, which means that the film has to move further from left to right to reach the correct position. Fig. 6 shows how the difference between the two flows can be generated with the help of a single head and thus the discriminator circuit can be saved. The picture shows a head with two columns, the distance between which corresponds to the signal width s. If the fluxes in the two columns are equal, the resulting flux inside the coil S is zero; if the flux in the left-hand gap is greater than in the right-hand gap, this results in a resulting flux in the coil S opposite to the direction of the arrow 2, is If the flux in the right-hand gap is too great, a flux runs inside the coil S if the flux recorded on this auxiliary track runs in the direction of arrow 1. The flux difference must then be represented in a known manner by a voltage or a current which can be used to control the movement of the film.

Man hat es in der Hand, durch die Gestaltung des Aufsprechkopfes nach Abb. 3 die Neigung der Flanken der Magnetaufzeichnung zu verändern. Es wird aus diesem Grund die Neigung der Flanken so gewählt werden, daß die möglichen Schwankungen des Filmes mit Sicherheit ausgeglichen werden, daß aber auch eine möglichst große Genauigkeit des Bildstandes erreicht wird.It is up to you to change the inclination of the flanks of the magnetic recording by designing the recording head according to Fig. 3. For this reason, the inclination of the flanks will be chosen so that the possible fluctuations in the film are compensated for with certainty, but that the greatest possible accuracy of the image position is also achieved.

Man kann in der Aufnahmekamera einen Kopf nach Abb. 6 unterbringen, der zwei entgegengesetzt gerichtete Flüsse auf der Hilfsspur 2 (Abb. 1) hervorruft. Ein normaler Abhörkopf mit der Spaltbreite b weist dann in der in Abb. 7 gezeigten Lage keinen resultierenden Fluß im Kopf auf, da die SurnTn der Flüsse Null ist. Bei Lagefehlem nach links oder rechts ergibt sich ein Fluß durch den Kopf, der entweder von links nach rechts oder von rechts nach links gerichtet ist und dessen Größe sich mit der Entfemung von der Sollage erhöht, also als Kriterium für eine Geschwindigkeitssteuerung gelten kann.One can accommodate a head according to Fig. 6 in the recording camera, which causes two oppositely directed flows on the auxiliary lane 2 (Fig. 1) . A normal listening head with the gap width b then has no resulting flux in the head in the position shown in Fig. 7, since the sum of the fluxes is zero. If the position is incorrect to the left or right, there is a flow through the head, which is directed either from left to right or from right to left and whose size increases with the distance from the target position, so it can be used as a criterion for speed control.

Die aufgeführten Möglichkeiten beziehen sich zunächst auf die Abtastung von Umkehrfilmen oder die Negativabtastung, d. h. also, wenn die Originalaufnahme lediglich chemisch umgekehrt wird und dabei die magnetischen Steuersignale erhalten bleiben, oder wenn das Negativ unter Erhaltung der Steuersignale abgetastet wird. Wird vor der Abtastung eine Kopie angefertigt, so muß das Steuersigaal beim Kopiervorgang auf die Kopie übertragen werden, wobei dafür gesorgt werden muß, daß die Abstände zwischen Steuersignalen und zugehörigen Bildern auch auf der Kopie konstant bleiben. Es ist jedoch nicht unbedingt nötig, daß der Abstand zwischen Steuersignal und Bild auf der Kopie ebenso groß ist wie auf dem Original. Bei diskontinuierlich arbeitenden Kopiermaschinen, bei denen also Negativ- -und Positivfilm während der Belichtung stillstehen, wird in der gleichen Weise, wie dies bei der Projektion beschrieben wurde, der Negativfilm durch das Steuersignal auf konstanten Bildstand gesteuert und anschließend während der Belichtung mit einem Aufzeichnungskopf auf dem Kopiestreifen ein neues Steuersignal in der gleichen Weise, erzeugt, wie dies bei der Aufnahme in der Kamera geschah. Bei kontinuierlich arbeitenden Kopiermaschinen kann man die Steuerspur des Negativs mit einem Hörkopf mit sehr feinem Spalt abtasten und die Hörkopfspannung über einen Verstärker einem normalen Sprechkopf zuführen, der an der Hilfsspur des Kopiebandes anliegt. In diesem Fall wird also die Flul§änderung des Steuersigaals abgetastet und auch wieder als Steuerspur aufgesprochen. Diese Differentialkurve hat die Form der Kurve 2 in Abb. 8 und kann ebenso wie die Kurve in Abb. 7 für Steuerzwecke benutzt werden, also bei der Abtastung des Positivs den Bildstand steuern.The options listed relate initially to the scanning of reversal films or negative scanning, i. H. that is, when the original recording is only chemically reversed and the magnetic control signals are retained, or when the negative is scanned while maintaining the control signals. If a copy is made before scanning, the control signal must be transferred to the copy during the copying process, whereby it must be ensured that the distances between control signals and associated images also remain constant on the copy. However, it is not absolutely necessary for the distance between the control signal and the image to be the same on the copy as on the original. In discontinuous copier machines, in which negative and positive film stand still during the exposure, the negative film is controlled by the control signal to a constant image position in the same way as was described for the projection and then recorded with a recording head during the exposure A new control signal is generated for the copy strip in the same way as it was when the recording was made in the camera. In the case of continuously operating copying machines, the control track of the negative can be scanned with a headset with a very fine gap and the headset voltage can be fed through an amplifier to a normal headset, which is located on the auxiliary track of the copy tape. In this case, the flow change of the control signal is scanned and also recorded again as a control track. This differential curve has the form of curve 2 in Fig. 8 and, like the curve in Fig. 7 , can be used for control purposes, i.e. control the image position when scanning the positive.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. A method for correcting the television picture position when scanning films in the running direction of the film by means of tax marks recorded on the film, characterized in that the starting position of the electron beam used for scanning is changed by electrical values obtained from the tax marks, while the film itself retains the imprecise position caused by the mechanical drive.

2. Device for performing the method according to claim 1, characterized in that the tax marks are recorded magnetically when using a film with one or more magnetic sound strips. 3. Device according to claim 2, characterized in that the magnetic head used for magnetic recording has a gap with the width of the desired tax stamp and a magnetic field is induced by means of a contact when the film is stopped. 4. Device according to claim 2, characterized in that the magnetic head used for magnetic recording or scanning has two air gaps spaced apart by the width of the tax stamps, in which two opposing magnetic fluxes are effective. 5. Device according to spoke 4, characterized in that a coil is arranged on one leg of the head, in which both magnetic fluxes are effective, which evaluates the resulting magnetic flux. Considered publications: German Patent Specifications Nos. 583 746, 600 796, 704 225, 712 772, 804 374, 815 147, 853 100.