DE1263072B - Matrixschaltung fuer Farbfernsehempfaenger - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

H04n

Deutsche Kl.: 21 al - 34/31

E 22088 VIII a/21 al 8. Dezember 1961 14. März 1968

Für die Anwendung in Farbfernsehübertragungsanlagen ist eine Reihe von Signalformen vorgeschlagen worden. Eine weitgehend bekannte Signalform ist das sogenannte NTSC-System, in dem die übertragene Schwingungsform mit einem Leuchtdichtesignal und mit einem Farbträger moduliert wird. Der Farbträger wird dadurch gebildet, daß zwei Schwingungskomponenten unterschiedlicher Phasenlage eines Farbträgers mit zwei Farbdifferenzsignalen moduliert werden. Das Leuchtdichtesignal wird dadurch gebildet, daß unterschiedliche Anteile der Farbsignale kombiniert werden, nachdem diese gammakorrigiert sind. Dieses Verfahren zur Herstellung des Leuchtdichtesignals arbeitet zusammen mit einer Kamera mit drei Aufnahmeröhren, die jeweils auf die rote, die grüne und die blaue Komponente der aufzunehmenden Bildszene ansprechen. Dabei ist es vorteilhaft, daß eine der Aufnahmeröhren das Leuchtdichtesignal direkt erzeugt, weil dadurch Fehler in der Aufnahme des Leuchtdichtesignals vermindert werden. Dieses Verfahren führt zu der übertragung eines y-korrigierten Leuchtdichtesignals, das sich aus unterschiedlichen Anteilen der Farbsignale zusammensetzt, die vor der y-Korrektur zusammengefügt werden. Das Videosignal würde in diesem Fall mit zwei schmalen Bändern und einem breiten Band übertragen werden, die folgendermaßen ausgedrückt werden können: \_ \_

(a) E_R T - Ey T

1 1

(b) E_B T -EyT

(C) EyT

Dabei ist das Signal (c) das breitbandige Signal. In der Beziehung

1 2

Ey :■ = (/Ε_Λ + mE_G + uE_B) :■

sind die Größen /, m, η geeignete numerische Faktoren, die mit 0,30, 0,59 und 0,11 angenommen werden. Zur Vereinfachung der Darstellung werden im folgenden die y-korrigierten Werte,

1 \

Z. B. E_R

USW.

nur mit R, Y usw. bezeichnet. Dabei sind dann mit den Symbolen R, Y, B stets die y-korrigierten Werte gemeint.

Für die Wiedergabe in einem Schwarz-Weiß-Empfänger ist das Signal Y allein ausreichend und Matrixschaltung für Farbfernsehempfänger

Anmelder:

Electric & Musical Industries Limited, Hayes, Middlesex (Großbritannien)

Vertreter:

Dr.-Ing. B. Johannesson, Patentanwalt, 3000 Hannover, Göttinger Chaussee 76

Als Erfinder benannt:

Wieslaw Antoni Karwowski,

Ivanhoe John Penfound James, London

Beanspruchte Priorität:

Großbritannien vom 8. Dezember 1960 (42 268), vom 2. März 1961 (7568), vom 12. Oktober 1961, vom 1. Dezember 1961 (36 594)

am geeignetsten. Bei einem Empfänger für das NTSC-System tritt jedoch eine Schwierigkeit auf. Wenn ein derartiger Empfänger für die Wiedergabe eines Farbsignals benutzt wird, in dem das Leuchtdichtesignal die Form Y hat, so würde dieser Empfänger die Werte R und B genau wiedergeben. Bei der Herstellung des Grünsignals, das den Wert G darstellen soll, tritt jedoch in der Wiedergabe ein Fehler auf. Die Matrixschaltung in einem NTSC-Empfänger führt mit den übertragenen Signalen (α), (b) und (c) folgende Operationen aus:

(a) + (c) = R unverfälscht

(b) + (c) = B unverfälscht 1,7 [(C) -0,3 ·((«) + (C)) -0,11 -[(b) + (C))]

= G + 1,7 · (Y - Y') verfälscht.

Das zuletzt genannte Signal, das durch den Rechenvorgang gebildet wird, wird im folgenden als V bezeichnet. In dem Ausdruck für dieses Signal gilt dabei folgende Beziehung:

Y' = l-R + m-G + n-B, wobei /, m und η die gleichen Werte haben wie die

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entsprechenden Multiplikationsfaktoren in der Gleichung für Y.

Aus dem Vorhergehenden geht hervor, daß bei einem NTSC-Empfänger nach der beschriebenen Art die weiter gesättigten Farbanteile eine Verschiebung gegenüber dem Grünanteil aufweisen. Es ist nunmehr nicht möglich, diesen Effekt mit den normalerweise ohnehin in einem solchen Empfänger vorgesehenen Mitteln gleichzeitig zu korrigieren.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache und billige Matrixschaltung für einen Farbfernsehempfänger zu schaffen, der für ein Farbsignal vorgesehen ist, dessen Leuchtdichtekomponente die Form Y hat. Erfindungsgemäß erzeugt der Empfänger Färb- oder Farbdifferenzsignale, deren Grünanteil weniger fehlerbehaftet ist als bei einer Matrixschaltung nach dem NTSC-System.

Die Erfindung geht aus von einer bekannten Matrixschaltung (deutsche Auslegeschrift 1 018 458, 21a¹, 34/31) für einen Farbfernsehempfänger für ein Farbfernsehsignal, das eine Leuchtdichtekomponente (Y) und zwei Farbdifferenzkomponenten (R-Y und B-Y) enthält, mit im wesentlichen linearen Schaltungsmitteln, mit denen aus den genannten Komponenten das rote, grüne und blaue Farbsignal abgeleitet werden.

Die Erfindung besteht darin, daß Mittel zur Korrektur von Fehlern vorgesehen sind, die bei einem

y-korrigierten Helligkeitssignal von der Form E_Y ζ

und bei einem /-korrigierten roten und blauen Farbsignal von der Form E_R z, und E₁₁ ζ im grünen Farbsignal auftreten, und daß die Korrektur dadurch erreicht wird, daß von dem grünen Farbsignal ein Korrektursignal subtrahiert wird, dessen Amplitude mit steigender Farbsättigung ansteigt und bei weißen und grauen Bildelementen annähernd Null ist.

Die Matrixschaltung enthält beispielsweise eine Korrekturschaltung, die auf die Amplitude des Farbträgers anspricht und bewirkt, daß das grüne Videosignal weniger verfälscht ist, als es normalerweise ohne eine derartige Korrekturschaltung der Fall wäre.

Aus der obigen Gleichung, die die Zusammensetzung des Signals V angibt, ist zu ersehen, daß die Amplitude dieses Signals die des gewünschten Signals G um den Betrag 1,7 · (Y - Y') übertrifft.

In der Praxis ist Y niemals kleiner als Y'. Es läßt sich nunmehr zeigen, daß das Verhältnis Y' durch Y ein Maß ist für den Weißpunkt C, der durch die Beziehung R = G = B = I ausgedrückt ist, und daß dieses Verhältnis mit der Sättigung abnimmt. Das heißt also, daß der Fehler im Grünsignal am Weißpunkt C gleich Null ist und mit der Sättigung ansteigt. Im Prinzip kann also der Fehler in dem Grünsignal in jedem Punkt des Farbdiagrammes gleich Null gemacht werden, wenn das Signal Y, welches hältnis mit ansteigender Sättigung abnimmt und der Fehler zunimmt. Die Erfindung zeigt nunmehr eine Korrektur, die für praktische Zwecke vollkommen ausreichend ist.

Zum besseren Verständnis wird im folgenden die Erfindung an Hand der Zeichnungen näher erläutert:

F i g. 1 zeigt an Hand eines C.I.E.-Farbdiagramms die Farbfehler, die in einem normalen NTSC-Farbfernsehempfänger auftreten, wenn dieser zur Wiedergabe des y-korrigierten Leuchtdichte- und Farbsignals richtig eingestellt ist;

Fig. 2 zeigt ein weiteres Diagramm, das in der folgenden Beschreibung näher erläutert wird;

F i g. 3 zeigt einen Farbfernsehempfänger nach dem NTSC-System, der jedoch eine Matrixschaltung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung enthält;

F ig. 4 zeigt ein weiteres Diagramm, das in der folgenden Beschreibung näher erläutert wird;

F i g. 5 zeigt eine weitere erfindungsgemäße Matrixschaltung, die in einem anderen, dem bekannten NTSC-Empfänger ähnlichen Farbfernsehempfänger benutzt werden kann;

F i g. 6 zeigt eine Abwandlung der Schaltung nach Fig. 5.

Es wurde bereits gezeigt, daß, wenn ein Farbvideosignal, enthaltend die Komponenten (a), (b) und (c), wie oben beschrieben, in einem üblichen NTSC-Empfänger durch additive Umformung nachgebildet wird, das in dem Empfänger wirklich gebildete Grünsignal V das gewünschte Grünsignal G in der Amplitude um den Betrag 1,7 ■ (Y — Y') übersteigt. Dieser Betrag kann auch in der Form

25 1,7· Y-(I --V

geschrieben werden. Der Fehler bezogen auf eine Leuchtdichteeinheit ist daher gleich

Die Funktion Y' durch Y ist in Fi g. 2 graphisch dargestellt.

Die Farbfehler, die in einem NTSC-Empfänger bei der Wiedergabe eines Signals mit den Komponenten (a\ (b) und (c) entstehen, sind in Fig. 1 für den Fall γ = 2,2 in einem C. I. E.-(Commission Internationale de reclairage)-Farbdiagramm dargestellt. Der Empfänger gibt ein über das System übertragenes weißes Signal unverfälscht wieder. Jeder Punkt in dem Farbdiagramm zeigt die ursprüngliche Farbe. Der Pfeil, der an jeden dieser Punkte angezeichnet ist, zeigt die Richtung des Farbwechsels in der Farbenskala, wenn der Farbpunkt durch einen NTSC-Empfänger wiedergegeben wird. Die Länge des Pfeiles ist proportional dem Betrag der

für die Herstellung des Grünsignals benutzt wird, 6° Abweichung in der Farbenskala. Die Ziffern an zunächst mit dem Verhältnis Y' durch Y multipliziert den Pfeilen zeigen das Verhältnis der wiedergegebenen

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wird, das zu dem betreffenden Punkt im Farbdiagramm gehört.

Wenn jedoch die Farbübertragung die Signale (α), (b) und (c) enthält, ist das Verhältnis Y' durch Y im Empfänger ohne eine komplizierte Schaltung nicht verfügbar. Die vorliegende Erfindung geht daher aus von der Tatsache, daß das obengenannte Ver-Helligkeit zu der ursprünglichen Leuchtdichte. Je näher also dieses Verhältnis in der. Nähe von 1 liegt, um so größer ist die Wiedergabetreue der Leuchtdichte an dem betreffenden Punkt. Der Ort aller Farbpunkte, deren Sättigung 75% beträgt, ist dem Diagramm eingezeichnet und mit »Saturation Locus« (SL) bezeichnet.

Farbpunkte, die innerhalb der 75%igen Sättigungslinie liegen, werden nur mit geringem oder gar keinem Fehler dargestellt. Die Farbpunkte jedoch, die außerhalb dieser Linie liegen, zeigen eine ansteigende Abweichung gegenüber Grün und haben den Fehler einer wiedergegebenen Leuchtdichte, die relativ größer ist als die ursprüngliche Leuchtdichte. Weiterhin ist zu beachten, daß die Neigung der Leuchtdichte zum Ansteigen größer wird, sobald der Farbpunkt sich der Primärfarbe Grün nähert. Angewandt auf einen NTSC-Empfänger bedeutet dieses, daß das Grünsignal in bezug auf das rote und das blaue Signal reduziert werden muß, sobald die Sättigung ansteigt, um diesen Fehler zu vermindern oder zu beseitigen.

In F i g. 3 wird das übertragene zusammengesetzte Farbsignal durch eine Antenne 30 empfangen und einem üblichen NTSC-Empfänger 31 zugeführt, in dem die empfangenen Signale in bekannter Weise verstärkt und demoduliert werden. Dadurch entsteht an der Leitung 29 ein Leuchtdichtesignal und drei Farbdifferenzsignale an den Leitungen 1, 2 und 3. Wenn das Leuchtdichtesignal (α) einem Hauptträger aufmoduliert und die Farbdifferenzsignale (b) und (c) einem Farbträger in der üblichen, für die übertragung eines NTSC-Farbsignals benutzten Weise aufmoduliert werden, so ist der Ausgang 29 gleich Y und die Ausgänge 1, 2 und 3 enthalten die entsprechenden Signale V - Y, B - Y und R - Y.

Die blauen und roten Differenzsignale von den Leitungen 2 und 3 werden direkt den Gittern 9 und 10 der Dreistrahlfarbwiedergaberöhre 11 zugeführt. Das /-korrigierte Leuchtdichtesignal von Leitung 29 wird dem Gitter 18 einer Videoverstärkerröhre zugeführt. Das verstärkte Leuchtdichtesignal wird der Kathode 12 der roten Elektronenkanone und den Kathoden 13,14 der blauen und grünen Elektronenkanonen über Potentiometer 15 bzw. 16 derart zugeführt, daß die erforderlichen Steueramplituden richtig eingestellt werden können. Die Gitter 8, 9, 10 der Farbwiedergaberöhre 11 werden über Gitterwiderstände 4,5 und 6 vom Potentiometer 7 mit einer Vorspannung versorgt.

Ein Teil des Farbträgers wird vor seiner Demodulation von einem geeigneten Punkt im Empfänger 31 abgenommen und über Leitungen 19 und 20 dem Transformator 21 zugeführt, dessen Sekundärwicklung 22 auf die Farbträgerfrequenz mit einem Kondensator 24 abgestimmt und durch einen Widerstand 23 zur Erzielung einer genügenden Bandbreite gedämpft ist. Die Farbträgerspannung, die über der Sekundärwicklung 22 des Transformators 21 entsteht, wird durch einen Gleichrichter 28 gleichgerichtet, so daß eine gleichgerichtete Spannung am Belastungswiderstand 27 des Gleichrichterkreises entsteht. Die Amplitude dieser Spannung ist nunmehr annähernd proportional der Amplitude des Farbträgers. Der Kondensator 25 und die Induktivität 26 bilden einen Serienschwingkreis, der auf die Farbträgerfrequenz abgestimmt ist und diese Frequenzkomponente kurzschließt, da diese sonst ein Punktmuster auf dem Bild erzeugen würde. Diese Spannung, die zusammen mit der Leuchtdichteintensität von der Farbsättigung abhängig ist, wird in Reihe geschaltet mit dem fehlerbehafteten Gründifferenzsignal V-Y, das von der Klemme 1 entnommen wird, wobei diese Serienschaltung so erfolgt, daß die Spannung über dem Widerstand 27 von dem Signal von der Klemme 1 subtrahiert wird. Das Gründifferenzsignal, das auf das Gitter 8 der grünen Elektronenkanone angewandt wird, wird also um einen Betrag verringert, der von der Farbsättigung abhängig ist. Dadurch wird also erreicht, daß die mehr gesättigten Farben naturgetreuer wiedergegeben werden.

In einem übertragungssystem hat das Farbvideosignal die Form

E_M = Y + 0,493 -(B-Y) sin wt + 0,877 ·
(R - Y) cos wf.

Die Amplitude des Farbträgers wird wiedergegeben durch den Ausdruck

Y 10,493 · (B - Y)J + V0,877 -(R-Y)

Die Amplitude ist in F i g. 4 graphisch dargestellt. In einem derartigen Ausführungsbeispiel hat sich ergeben, daß ungefähr ein Fünftel der Farbträgeramplitude als Korrektursignal benötigt wird, um die in der Wiederherstellung der Signale entstehenden Fehler wesentlich zu reduzieren.
In einem Farbfernsehempfänger nach dem NTSC-System mit Lochmaskenwiedergaberöhren wird bisweilen eine Gleichrichter- und Matrixschaltung benutzt, die nach dem sogenannten XZ-System arbeitet. Diese Schaltung enthält drei Röhren mit einem gemeinsamen Kathodenwiderstand. Der hinsichtlich den X- und Z-Achsen demodulierte Farbträger wird den Steuergittern zweier dieser Röhren zugeführt, während ein effektives Nullsignal dem Steuergitter der dritten Röhre zugeführt wird. Die Schaltung ist so angeordnet, daß die Ausgangsspannungen der drei Röhren proportional folgende Größen sind: R-Y', G-Y', B — Y', wobei diese Symbole die übliche Bedeutung haben.

Die Matrixschaltungen in den Fi g. 5 und 6 sind geeignet für Empfänger, die Gleichrichter- und Matrixschaltungen nach dem JfZ-System oder einem ähnlichen System haben. Gemäß Fig. 5 und 6 wird eine Spannung oder ein Strom, der von der Farbsättigung in jedem Augenblick abhängig ist, in der Röhre der Gleichrichter- und Matrixschaltung, die das grüne Videosignal erzeugt, subtrahiert.

Fi g. 5 zeigt einen Teil eines Farbfernsehempfängers, der im wesentlichen nach der Schaltung von Fig. 3 ausgebildet ist, wobei wieder angenommen wurde, daß der Empfänger eine Lochmaskenröhre mit drei getrennten Elektronenkanonen hat. Das Leuchtdichtesignal wird den Kathoden der Elektronenkanonen zugeführt und auf diese Weise den Farbdifferenzsignalen in der Röhre hinzugefügt. Die fJleuergitter der Röhren 101 und 103 werden über Kondensatoren 105 und 106 mit Punkten im Empfänger verbunden, an denen die hinichtlich den sogenannten X- und Z-Achsen demodulierten Farbsignale stehen. Die Röhren 101, 102 und 103 haben Anodenwiderstände 107,108 und 109, und die Steuergitter dieser Röhren sind jeweils mit ihren Kathoden über Gitterwiderstände 110, 111 und 112 verbunden, die beispielsweise eine Größe von 1 ΜΩ haben. Außerdem ist die gemeinsame Kathodenverbindung der Röhren 101, 102 und 103 über einen Kondensator 113 mit der Anode einer weiteren Röhre 114 verbunden, in deren Anodenkreis ein Widerstand 115 eingeschaltet ist. Das Steuergitter der Röhre 114 empfängt Zeilenaustastimpulse solcher Polarität, daß

den Kathoden der Röhren 101,102 und 103 während eines jeden Zeilenrücklaufes negative Impulse zugeführt werden. Diese Impulse haben außerdem eine solche Amplitude, daß die Röhren 101, 102 und 103 während der Impulse Gitterstrom ziehen. Dadurch wird an den Steuergittern der Röhren 101,102 und 103 eine Wiederherstellung der Gleichspannung erzielt, wobei die Steuergitter, wie in Fig. 5 gezeigt, mit den entsprechenden Signalquellen verbunden sind. Die soweit beschriebene Schaltung ist bekannt. Erfindungsgemäß liegt das Steuergitter der Röhre 102 jedoch nicht auf dem Wechselpotential Null, sondern erhält eine Spannung, deren Amplitude der Amplitude des Farbträgers annähernd proportional ist. Ein Teil des Farbträgers wird vor der Demodulation von einem geeigneten Punkt im Empfänger abgenommen und der Primärwicklung eines Transformators 121 zugeführt, dessen Sekundärwicklung mit einem Kondensator 124 auf die Farbträgerfrequenz abgestimmt dann in dem Signal V — Y, so daß dieses sich mehr dem gewünschten Signal G-Y annähert. Das Ausgangssignal der Röhre 102 ist daher in der Zeichnung mit G—Y bezeichnet. Um eine genaue Einstellung zu ermöglichen, kann der Widerstand 132 als Potentiometer ausgebildet sein.

In einem praktischen Ausführungsbeispiel der beschriebenen Schaltung hat jeder der Widerstände 107, 108 und 109 einen Wert von 15 ΚΩ. Die Steilheit der Röhre 102 beträgt ungefähr 2 mA pro Volt, und der Verstärkungsfaktor der Röhre ist ungefähr 17.

Der Kathodenwiderstand der Röhre 131 ist ungefähr 1400 Ω.

Die gezeigte Schaltung kann natürlich auf verschiedene Weise umgewandelt werden. Beispielsweise kann die Röhre 131 ein Transistor sein. Die Röhre 131 kann auch eine selbstgleichrichtende Röhre sein, so daß die Diode 128 zur Gleichrichtung des Farbträgers eingespart wird. Anstatt den gegenphasigen

und zur Erzielung einer genügenden Bandbreite mit 20 Strom von einer Stromquelle (Anodenwiderstand einem Widerstand 123 bedämpft ist. Die Farbträger- der Röhre 131) zu entnehmen, die parallel mit dem spannung, die über der Sekundärwicklung des Transformators 121 erscheint, wird mit einem Gleich

richter 128 gleichgerichtet, und die so gewonnene gemeinsamen Kathodenwiderstand 104 iLt Röhren 101, 102 und 103 liegt, kann der erforderliche gegenphasige Strom auch durch eine Spannungsquelle

einseitig gerichtete Spannung wird über einen Kon- 25 erzeugt werden, die in Reihe mit dem gemeinsamen

densator 130 dem Steuergitter einer Röhre 131 zugeführt. Die Röhre 131 hat einen Kathodenwiderstand 132 und einen Anodenbelastungswiderstand 133. Das Steuergitter der genannten Röhre 102 ist über einen Kondensator 116 mit dem Kathodenwiderstand 132 verbunden, so daß es die erforderliche Spannung erhält, deren Amplitude nahezu proportional der Amplitude des Farbträgers ist.

Um zu vermeiden, daß die Signale der Röhren 101 und 102 beeinflußt werden, wird ein Strom, der der an das Steuergitter der Röhre 102 geschalteten Spannung entgegengerichtet ist, vom Anodenwiderstand 133 abgenommen und über einen Kondensator 134 der gemeinsamen Kathodenverbindung der drei Röhren 101, 102 und 103 zugeführt. Der Widerstand 133 40 ist verhältnismäßig groß, verglichen mit dem gemeinsamen Kathodenwiderstand 104, der beispielsweise 560 Ω beträgt. Die gezeigte Schaltung wird nun so dimensioniert, daß in der Röhre 102 ein Anodenstrom entsteht, der als zusätzlicher Strom zu dem normalen, dem Wert V— Ybeinhaltenden Strom das Grünsignal korrigiert. Diese zusätzliche Korrekturkomponente soll jedoch die Anodenströme der Röhren 101 und 103 nicht beeinflussen. Das bedeutet, daß das Kathodenpotential der drei Röhren 101, 102 und 103 sich nicht ändern soll, wenn der zusätzliche obengenannte Strom in der Röhre 102 verändert wird. Das wird nun dadurch erreicht, daß ein Strom in den Kathodenkreis eingeführt wird, der gleich und entgegengesetzt dem vorher genannten 55 zusätzlichen Strom ist, wobei dieser Strom von dem Anodenwiderstand der Röhre 131 abgeleitet wird. Unter der Voraussetzung, daß der Widerstand 133 groß ist gegenüber dem Widerstand 104, läßt sich zeigen, daß, wenn der Kathodenwiderstand der Röhre 60 wachsender Sättigung die Ausgangsspannungen der

Kathodenwiderstand liegt.

Die Verzögerungszeiten in der gezeigten Schaltung müssen so eingestellt werden, daß das Korrektursignal von der Röhre 131 zur gleichen Zeit mit dem G—Y-Signal eintrifft.

Eine Abwandlung der Schaltung nach F i g. 5 ist in F i g. 6 dargestellt. Diese Schaltung ist dadurch weiter vereinfacht, daß die Ankopplung des gegenphasigen Stromes von der Röhre 131 auf den Kathodenwiderstand 104 weggelassen ist. Die Röhre 131 ist daher nicht mehr erforderlich, und der Ausgang des Farbträgergleichrichters ist direkt mit dem Steuergitter der Röhre 102 verbunden. Dabei wird eine Zweiweggleichrichtung mit den Dioden 140 und 141 benutzt, wobei der Farbträger von einem Regelpotentiometer 142 für die Sättigung dem Verbindungspunkt der beiden Dioden zugeführt wird. Der Farbträger für die X- und Z-Achsen wird ebenfalls von dem Schleifer des Potentiometers 142 abgenommen.

Die Ausgangsspannung des Gleichrichters wird mit dem Widerstand 143 und dem Kondensator 144 geglättet. Das Korrektursignal, welches von der Sättigung abhängig ist, wird dem Steuergitter der Röhre 102 über einen Widerstand 145 und einen Kondensator 146 zugeführt. Der Gleichrichterkreis ist direkt zwischen der Betriebsspannung und dem Steuergitter geschaltet, wobei der Kondensator 147 das Potentiometer 142 von der Betriebsspannung isoliert. Das Korrektursignal, das auf das Steuergitter der Röhre 102 geschaltet ist, beeinflußt die Kathodenströme der Röhren 101 und 103 entsprechend der Sättigung, da die gegenphasige Stromeinkopplung auf den Kathodenwiderstand 104 nicht vorhanden ist. Diese Beeinflussung geschieht in dem Sinne, daß "bei

131 einen Wert hat, der etwa gleich dem Reziprokwert der Steilheit der Röhre 102 plus dem Verhältnis aus dem Anodenwiderstand der Röhre 102 zu dem Verstärkungsfaktor dieser Röhre ist, daß dann nahezu kein Potentialwechsel an der gemeinsamen Kathodenverbindung der Röhren 101, 102 und 103 entsteht, wenn der zusätzliche Strom in der Röhre 102 sich ändert. Die einzige entstehende Stromänderung liegt Röhren 101 und 103 ansteigen. Diese Beeinflussung geschieht jedoch in einer solchen Weise, daß sie die Korrektur unterstützt, da ja ein Anwachsen des roten und blauen Signals die gleiche Wirkung hat wie eine Reduzierung des grünen Signals. Mit dem Schleifer des Potentiometers 142 kann die erforderliche Korrektur genau eingestellt werden. Die Schaltelemente in Fig. 6, die in der Beschreibung nicht

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ίο

besonders genannt sind, sind die gleichen wie die mit den gleichen Bezugsziffern versehenen Schaltelemente von F i g. 5.

Die Matrix- und Umrechnungsschaltungen der F i g. 3 und 5 sind nicht nur für Empfänger mit drei Elektronenkanonenröhren geeignet, sondern können auch für Empfänger mit einer Einkanonenröhre angewandt werden, die entweder für Signaltastung oder für Strahltastung vorgesehen sind. In einem Empfänger mit Signaltastung kann das Signal V— Y _ϊ0 durch eine Schaltung reduziert werden, die einer der Schaltungen der Fig. 3, 5 und 6 ähnlich ist. Bei einem Empfänger für Strahltastung kann eine Reduzierung der Farbsignalamplitude durch eine Schaltung erreicht werden, wie sie in einer der F i g. 3, 5 und 6 gezeigt ist. Die Schaltung ist dann immer dann wirksam, wenn der Strahl auf einen Leuchtstreifen gerichtet ist, der grünes Licht aussendet. Die Erfindung ist auch anwendbar bei Fernsehschaltungen, in denen die übertragung die drei Signalkomponenten Y, R und B enthält, so daß die Hilfsschwingung (Farbträger), die mit den Werten R-Y und B-Y phasenmoduliert ist, nicht übertragen wird. Um für diesen Fall ein annähernd unverfälschtes grünes Videosignal im Empfänger zu erhalten, wird im Empfänger ein Korrektursignal gebildet, das annähernd proportional dem quadratischen Mittelwert der Amplituden zweier Farbdifferenzsignale ist, die aus den Werten Y, R und B gewonnen werden. Ein derartiges Korrektursignal entspricht also dem der Amplitude des Farbträgers proportionalen Signal der vorhergehenden beschriebenen Beispiele.

Bei einer Art Uberwachungs-Fernsehempfänger (z. B. einem Farbfernsehkontrollgerät) sind zwei Subtrahierschaltungen vorgesehen, von denen eine R — Y und die andere B-Y erzeugt. Die beiden Farbdifferenzsignale, die so gewonnen werden, werden zwei abgeglichenen Modulatoren zugeführt, die entsprechend mit Trägerschwingungen der gleichen Frequenz, aber mit 90° Phasenverschiebung gespeist werden. Die Ausgangsspannungen der abgeglichenen Modulatoren werden zusammengesetzt und dann zur Herstellung des erforderlichen Korrektursignals gleichgerichtet. Dieses Korrektursignal und die Färbdifferenzsignale werden dann einer erfindungsgemäßen Matrixschaltung zugeführt und erzeugen das grüne Videosignal, das dann auf die Wiedergaberöhre für die Farbe Grün geschaltet wird.

Die übertragenen roten und blauen Signale R und B werden entsprechend den Wiedergaberöhren für die Farben Rot und Blau zugeführt.

Die Erfindung kann auch auf Farbfernsehempfänger für Signale nach dem sogenannten SECAM-System oder anderen ähnlichen Systemen angewandt werden, bei denen zwei Farbdifferenzsignale zeilenweise abwechselnd durch Modulation eines Farbträgers übertragen werden, die sich jedoch dadurch von dem SECAM-System unterscheiden, daß das Leuchtdichtesignal den Wert Y darstellt. In einem solchen Empfänger werden die folgemäßigen Farbdifferenzsignale abwechselnd verzögert, so daß Signale (R — Y) und (B — Y) entstehen, die gleichzeitig und auch gleichzeitig mit dem empfangenen Leuchtdichtesignal Y auftreten. Dabei wird ein dem quadratischen Mittelwert der gleichzeitigen Farbdifferenzsignale proportionales Korrektursignal abgeleitet, beispielsweise durch eine der oben beschriebenen Schaltungen.

Eine erfindungsgemäße Matrixschaltung erzeugt dabei das erforderliche rote, grüne und blaue Videosignal. Die Erfindung kann auch auf Matrixschaltungen angewandt werden, die für symmetrische Farbsignale dimensioniert sind. Ein derartiges symmetrisches Farbsignal enthält Farbsignalkomponenten, die in einer solchen Weise übertragen werden, daß die Amplituden für gesättigte Farben gleicher Intensität gleich sind.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Matrixschaltung für einen Farbfernsehempfänger für ein Farbfernsehsignal, das eine Leuchtdichtekomponente Y und zwei Farbdifferenzkomponenten, z. B. R-Y und B-Y, enthält, mit im wesentlichen linearen Schaltungsmitteln, mit denen aus den genannten Komponenten das rote, grüne und blaue Farbsignal abgeleitet werden, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zur Korrektur von Fehlern vorgesehen sind, die bei einem y-korrigierten Leuchtdichtesignal von der Form E_Y - und bei einem y-korrigierten roten und blauen Farbsignal von der Form E_R ζ und E_B ζ im grünen Farbsignal (F)

auftreten, und daß die Korrektur dadurch erreicht wird, daß von dem grünen Farbsignal (V) ein Korrektursignal subtrahiert wird, dessen Amplitude mit steigender Farbsättigung ansteigt und bei weißen und grauen Bildelementen annähernd Null ist.

2. Matrixschaltung nach Anspruch 1, wobei die beiden Farbdifferenzkomponenten, z. B. R-Y und B-Y, durch Modulation einer Farbträgerschwingung nach zwei verschiedenen Modulationsachsen übertragen werden, dadurch gekennzeichnet, daß das Korrektursignal von der Amplitude der Farbträgerschwingung abhängig ist.

3. Matrixschaltung nach Anspruch 1 oder 2, wobei mit den linearen Schaltungsmitteln die Farbdifferenzkomponenten, z. B. R — Y und B-Y, in einem bestimmten Amplitudenverhältnis zu einem Ausgangssignal zusammengesetzt werden, das das grüne Farbsignal G-Y fehlerhaft darstellt, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gleichrichter (28) vorgesehen ist, mit dem die Amplitude der Farbträgerschwingung gleichgerichtet wird, und daß die Ausgangsspannung des Gleichrichters (28) von dem fehlerbehafteten Ausgangssignal subtrahiert wird (F i g. 3).

4. Matrixschaltung nach Anspruch 1 oder 2 mit einer Demodulationsschaltung, die die beiden Farbdifferenzkomponenten durch Demodulation der Farbträgerschwingung nach den Achsen X und Z des NTSC-Systems erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß die linearen Schaltungsmittel drei Röhren (101, 102, 103) enthalten, daß den Steuergittern von zwei dieser Röhren (101, 103) die die Farbdifferenzkomponenten darstellenden, von der Demodulationsschaltung erzeugten Signale X, Z zugeführt werden, wobei die drei Röhren (101, 102, 103) mit ihren Kathoden oder gleichwertigen Elektroden über einen gemeinsamen Widerstand (104) miteinander gekoppelt sind, und daß das Korrektursignal der Steuerelektrode der dritten Röhre (102) zugeführt wird, so daß an der Anode oder einer gleichwertigen

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Elektrode dieser dritten Röhre (102) annähernd das unverfälschte grüne Farbsignal G—Y entsteht (F i g. 5).

5. Matrixschaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in den gemeinsamen Kopplungswiderstand (104) der drei Röhren (101, 102, 103) ein solcher Strom eingekoppelt wird, daß

der Einfluß des Korrektursignals auf die Ausgangssignale R-Y und B — Y der beiden von der Demodulationsschaltung gespeisten Röhren (101, 103) vermindert ist (F i g. 5).

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1018 458.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.

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