DE1259376B - Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der Farbmischkurven bei Farbfernsehabtasteinrichtungen - Google Patents

Description

• Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der Farbmischkurven bei Farbfernsehabtasteinrichtungen Für die Wiedergabe von Farbfernsehübertragungen werden Elektronenstrahlröhren verwendet, auf deren Leuchtschirm speziell ausgesuchte Leuchtstoffe, sogenannte Phosphore, angeordnet sind. Aus der spektralen Emissionsverteilung dieser Phosphore lassen sich auf rechnerischem Wege sogenannte Farbmischkurven für die Abtastseite ermitteln. Zwecks einheitlicher Ausarbeitung von Farbabtasteinrichtungen, in denen die Umwandlung des optischen Bildes in elektrische Signale erfolgt, hat die Federal Communication Commission bestimmte Farbmischkurven empfohlen.
• Zur Erzielung der geforderten Farbmischkurven auf der Abtastseite war es bisher üblich, die spektrale Energieverteilung der Lichtquellen (Studiobeleuchtung oder Leuchtstoffe der Abtaströhren), die spektrale Durchlässigkeit der Abbildungsoptik, die spektrale Reflexion und Durchlässigkeit der dichroitischen Lichtteilungssysteme, die spektrale Durchlässigkeit der Korrekturfilter und die Spektralempfindlichkeit der Fotoschichten mit Hilfe von Monochromatoren bzw. Spektral-Fotometern zu messen. Durch Multiplikation der gemessenen Funktionen erhält man die Farbmischkurven des jeweils vorliegenden Gerätes, die mit den empfohlenen Kurven verglichen werden können. Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß bei der Messung in solchen optischen Einrichtungen oft unter idealisierten Bedingungen gemessen wird, inbesondere stimmen die Öffnungswinkel der verwendeten Strahlengänge und der Polarisationszustand des Lichtes nicht mit denen der Fernsehabtasteinrichtungen überein.
• Erfindungsgemäß wird deshalb zum Bestimmen der Farbmischkurven bei Farbfernsehabtasteinrichtungen in den Strahlengang des Gerätes, dessen Farbmischkurven untersucht werden sollen, eine Filtervorrichtung mit örtlich unterschiedlicher spektraler Durchlässigkeit gebracht, die relativ gegen eine im Strahlengang befindliche kleine, vorzugsweise spaltförmige Öffnung bewegt wird. Hierbei ist die Einrichtung derart getroffen, daß annähernd nur monochromatisches Licht von jeweils gleichem Energieinhalt auf die im Strahlengang folgenden Strahlenteilungsmittel fällt, welche den einfallenden Lichtstrom in verschiedene Lichtströme teilen, und daß am Ausgang der zur Gewinnung der einzelnen Farbauszüge dienenden optisch elektrischen Wandler elektrische Signale abgenommen werden, die einer die Stärke des jeweiligen Signals anzeigenden Vorrichtung zugeführt werden.
• Es ist zweckmäßig, zur Durchführung des Verfahrens eine Vorrichtung zu verwenden, die aus einem Verlauffilter und einem Spalt besteht, wobei das Verlauffilter gegen die spaltförmige Öffnung verschiebbar angeordnet ist. Vorteilhafterweise sind Filter und spaltförmige Öffnung in einer Gegenstandsebene oder einer dazu konjugierten Ebene angeordnet.
• Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird als Anzeigevorrichtung ein Oszillograph verwendet, dessen Zeitablenkung mit der periodisch verlaufenden Relativbewegung zwischen Filter und spaltförmiger Öffnung synchronisiert ist. Hierbei kann es günstig sein, das vorzugsweise streifenförmig ausgebildete Filter synchron zur Zeitablenkung des Oszillographen zu verschieben, so daß die Stellen unterschiedlicher spektraler Durchlässigkeit an der spaltförmigen Öffnung vorbeibewegt werden.
• In diesem Fall wird am Oszillographen eine Kurve sichtbar, deren Ordinate gleich der Ordinate der gesuchten Farbmischkurve ist, wobei jedem Punkt der Abszissenachse eine genau definierte Lage des Verlauffilters relativ zur Spaltöffnung zugeordnet ist, d. h. einer Lichtwellenlängenskala entspricht. Wird ein Mehrstrahloszillograph verwendet oder aber eine sogenannte Umtastung des Strahls in vertikaler Richtung vorgenommen, dann können gleichzeitig die Kurven für den roten, grünen und blauen Lichtanteil übereinander sichtbar gemacht werden.
• Bei einer anderen Variante wird eine kreisförmige, vorzugsweise aus in eine Scheibe eingesetzten einzelnen Filterscheiben bestehende Filtervorrichtung synchron zur Zeitablenkung des Oszillographen bewegt.
• Um den »Weißabgleich« der zu untersuchenden Farbfernsehabtasteinrichtung vornehmen zu können, sollte die Filtervorrichtung ein Feld zum Durchtritt ungefilterten Lichts enthalten, also beispielsweise ein Fenster: Da die Verlauffilter an jeder beliebigen Stelle des sichtbaren Spektrums nicht völlig gleichmäßige Energiedurchlässigkeit haben, müssen die nach dem bisher geschilderten Verfahren gemessenen Farbmischkurven entsprechend der Durchlässigkeit des Verlauffilters (vom Hersteller angegeben) korrigiert werden.
• Diese nachträgliche Korrektur kann man vermeiden, wenn man das Verlauffilter mit einem individuell angepaßten Graufilter kombiniert, wobei die Durchlässigkeit des Graufilters so bemessen ist, daß für die Kombination Verlauffilter/Graufilter die Energiedurchlässigkeit für jede Stelle des sichtbaren Spektrums gleich ist.
• Statt das Verlauffilter mit einem Graufilter zu kombinieren, kann man es auch mit einer mechanischen Schablone (Blende) so abdecken, daß bei Bewegung des Verlauffilters mit Schablone vor dem Spalt die wirksame Spalthöhe variiert wird, derart, daß durch den Spalt bei jeder beliebigen Stellung des Verlauffilters immer die gleiche Energiemenge hindurchgeht. Die Meßanordnung muß so getroffen sein, daß diese Energiemenge vollständig erfaßt wird.
• Im nachstehenden wird die Erfindung in Verbindung mit der ein Ausführungsbeispiel darstellenden Figur beschrieben.
• Auf dem Leuchtschirm 1 einer Elektronenstrahlröhre 2 wird in an sich bekannter Weise von einem Elektronenstrahl ein Raster geschrieben, wobei der wandernde Lichtpunkt konstante Lichtstärke hat. Das Mittelteil des Rasters 1 wird über ein durch eine Linse 3 angedeutetes Objektiv in der Ebene 4 einer spaltförmigen Öffnung scharf abgebildet. Diese spaltförmige Öffnung wird durch zwei zugeschärfte Spaltbacken 5 a und 5 b gebildet. Die Spaltbreite ist durch Verschieben beider Backen wahlweise einstellbar.
• Das durch den Spalt 4 hindurchfallende Licht passiert das Filter 6 und wird über die Linse 7 einem dichroitischen Strahlenteilungssystem zugeführt, das aus den dichroitischen Spiegeln 8 und 9 besteht. Am Spiegel 8 werden in bekannter Weise die oberhalb einer Grenzwellenlänge liegenden Lichtwellen reflektiert und über eine Optik 10 der fotoempfindlichen Schicht einer Fotozelle zugeführt. Die Optiken 7 und 10 sind derart gewählt, daß zwischen ihnen ein im wesentlichen telezentrischer Strahlengang (für die Pupillenabbildung) besteht. Auf der lichtempfindlichen Schicht der Fotozelle 11 wird durch die Linsen die Austrittspupille des Objektivs 3 abgebildet.
• Die durch die diehroitischen Spiegel 8 hindurchgehenden Lichtstrahlen werden am dichroitischen Spiegel 9 nochmals in analoger Weise geteilt, und die Lichtstrahlen mit einer unterhalb einer Grenzwellenlänge liegenden Wellenlänge, also der blaue Lichtanteil, werden über die Optik 12 der fotoempfindlichen Schicht einer Fotozelle 13 zugeführt.- In analoger Weise werden die durch beide Spiegel hindurchfallenden Lichtstrahlen von der Optik 14 auf der lichtempfindlichen Schicht der Fotozelle 15 gesammelt.
• Verschiebt man nun das Filter 6 relativ zur Spaltöffnung 4, dann lassen sich durch Auswertung der von den Fotozellen 11,13 und 15 abgegebenen elektrischen Signale sowie durch weiteres Verschieben des Filters und Auswertung der Signale usw., punktweise unter Berücksichtigung der bekannten spektralen Durchlässigkeit des Filters 6, die Farbmischkurven für Rot, Blau und Grün der untersuchten Abtasteinrichtung mit hoher Genauigkeit und ohne zeitraubende Einzelmessung und Multiplikation ermitteln. Das Verfahren ist von besonderer Bedeutung, wenn die Farbmischkurven der in der Fernsehtechnik häufig verwendeten Diapositiv-übertragungsanlagen oder Film-Öbertragungsanlagen geprüft werden sollen. In diesen Fällen sind nämlich die das Raster schreibende Elektronenstrahlröhre, das Objektiv 3, die Linsen 7,10,12,14, die "dichroitischen Spiegel 8 und 9 und die Fotozellen 11,13 und 15 bereits vorhanden, und die zusätzlich benötigte Meßeinrichtung besteht, abgesehen von einem mechanisch-elektrischen Wandler für den Oszillographen, nur aus dem Filter 6 mit den beiden Spaltbacken 5 a und 5 b. Es läßt sich also mit einem minimalen Aufwand an Hilfsgeräten die Diapositiv- oder Film-übertragungsanlage im effektiven Betriebszustand untersuchen.

Claims (9)

1. Patentansprüche: 1. Verfahren zum Bestimmen der Farbmischkurven bei Farbfernsehabtasteinrichtungen, d adurch gekennzeichnet, daß in den Strahlengang des Gerätes, dessen Farbmischkurven untersucht werden sollen, eine Filtervorrichtung mit örtlich unterschiedlicher spektraler Durchlässigkeit gebracht wird, die relativ gegen eine im Strahlengang befindliche kleine, vorzugsweise spaltförmige Öffnung bewegt wird, und die Einrichtung derart getroffen ist, daß annähernd nur monochromatisches Licht von jeweils gleichem Energieinhalt auf die im Strahlengang folgenden Strahlenteilungsmittel fällt, welche den einfallenden Lichtstrom in verschiedene Lichtströme teilen und daß am Ausgang der zur Gewinnung der einzelnen Farbauszüge dienenden optisch-elektrischen Wandler elektrische Signale abgenommen werden, die einer die Stärke des jeweiligen Signals anzeigenden Vorrichtung zugeführt werden.
2. 2. Vorrichtung zur- Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem Verlauffilter (6) und einem Spalt (4) besteht, wobei das Verlauffilter (6) gegen die spaltförmige Öffnung (4) verschiebbar angeordnet ist.
3. 3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Filter (6) und spaltförmige Öffnung (4) in einer Gegenstandsebene oder einer dazu konjugierten Ebene angeordnet sind.
4. 4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Anzeigevorrichtung ein Oszillograph dient, dessen Zeitablenkung mit der periodisch verlaufenden Relativbewegung zwischen Filter (6) und spaltförmiger Öffnung (4) synchronisiert ist.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das vorzugsweise streifenförmig ausgebildete Filter (6) synchron zur Zeitablenkung des Oszillographen verschoben wird, so daß die Stellen unterschiedlicher spektraler Durchlässigkeit an der spaltförmigen Öffnung (4) vorbeibewegt werden.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine kreisförmige, vorzugsweise aus in eine Scheibe eingesetzten einzelnen Filterscheiben bestehende Filtervorrichtung synchron zur Zeitablenkung des Oszillographen bewegt wird.
7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung einer Filtervorrichtung, welche ein Feld zum Durchtritt ungefilterten Lichtes enthält, vorzugsweise ein Fenster. B.
8. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verlauffilter mit einem verlaufenden Graufilter derart vereinigt ist, daß an jeder beliebigen Stelle des sichtbaren Spektrums bei konstanter Spalthöhe gleiche Energiedurchlässigkeit erreicht wird.
9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verlauffilter mit einer schablonenförmigen mechanischen Blende versehen ist, die dafür sorgt, daß an jeder Stelle des Spektrums durch Änderung der wirksamen Spalthöhe gleiche Energiedurchlässigkeit erreicht wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1140 226.