DE1287118B - Verfahren und Anordnung zur Erzeugung von simultanen Farbwertsignalen mittels einer Fernsehbildaufnahmeroehre - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und tanen Farbwertsignaleil mittels einer Fernsehbildaufeine Anordnung zur Erzeugung von simultanen Färb- nahmeröhre, auf deren Photoschicht mehrere Bilder wertsignalen mittels einer Fernsehbildaufnahmeröhre, des aufzunehmenden Gegenstandes in verschiedenen auf deren Photoschicht mehrere Bilder des aufzü- Spektralbereichen abgebildet und einander etwa entnehmenden Gegenstandes in verschiedenen Spektral- 5 sprechende Zeilen der Bilder insgesamt in der Zeit bereichen abgebildet und einander etwa entspre- der normgrößen Zeilendauer abgetastet werden, chende Zeilen der Bilder insgesamt in der Zeit der werden erfindungsgemäß die den Zeilen der Bilder normgemäßen Zeilendauer abgetastet werden. entsprechenden sequentiellen Farbwertsignale mit

Es ist bereits ein Verfahren zur Fernsehübertra- kürzerer Dauer als die normgemäße Zeilendauer in gung in natürlichen Farben bekannt (deutsche io je einen Zeilenspeicher eingeschrieben und aus die-Patentschrift 904 421), bei welchem mehrere Teil- sem mit der normgemäßen Zeilenfrequenz abgelesen, bilder des gleichen Gegenstandes auf die Photo- Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es so-

kathode einer Bildfängerröhre projiziert, wie ein zu- mit, mit einer Fernsehbildaufnahmeröhre mehrere sammenMngendes Bild abgetastet und über einen normgemäße Farbwertsignale mit der vollen Zeileneinzigen Kanal übertragen werden. 15 Ladungen gespeichert werden, welche mittels eines

Es ist auch bereits eine Farbfernsehkamera be- Informationsverlust in vertikaler Richtung zu verkannt (deutsche Patentschrift 844 921), bei welcher meiden.

auf der Photoschicht einer Fernsehaufnahmeröhre Bei einer bevorzugten Anordnung zur Durchfüh-

zwei Bilder in zwei verschiedenen Spektralbereichen rung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden als übereinander entworfen werden, welche zeilenweise ao Zeilenspeicher Speicherröhren verwendet, welche abwechselnd abgetastet werden, indem die Horizon- eine Speicherelektrode aufweisen, auf welcher die den talablenkung mit der normgemäßen Zeilenfrequenz Bildelementen einer Zeile eines Bildes entsprechenin Vertikalrichtung um die Höhe eines Bildes, ver- den Signalwerte mittels eines mit der Zeilenfrequenz mehrt um den Abstand zwischen den Bildern, zeilen- des Bildes abgelenkten und mit dem Bildsignal moduweise abwechselnd verschoben wird. Auf der Photo- as lierten Elektronenstrahles in Form elektrischer schicht einer zweiten Fernsehbildaufnahmeröhre wird Ladungen gespeichert werden, welche mittels einer ein panchromatisches Bild des aufzunehmenden zweiten, mit der normgemäßen Zeilenfrequenz abge-Gegenstandes entworfen, das in der üblichen Weise legten Elektronenstrahls abgelesen werden,
zur Erzeugung eines Leuchtdichtesignals abgetastet Zur Speicherung der den Bildelementen einer

wird. 30 Zeile entsprechenden Signalwerte können jedoch

Es ist auch bereits eine Farbfernsehkamera mit auch Kondensatoren verwendet werden, welche durch zwei Aufnahmeröhren bekannt (deutsche Auslege- einen ersten elektronischen Umschalter vom Bildschrift 1 230 454), von denen eine ein Leuchtdichte- signal der Reihe nach aufgeladen werden und die signal und eine zweite mehrere Farbsignale erzeugt, Ladungen mittels eines zweiten elektronischen Umbei der mit einer Farbfilter enthaltenden Optik ver- 35 schalters in der Zeit der normgemäßen Zeilendauer schiedenen Farben entsprechende Bildauszüge auf abgenommen werden.

verschiedene Flächen der Photoschicht der zweiten Die Erfindung soll nunmehr mit Hilfe der Aus-

Aufnahmeröhre projiziert werden und Optik und führungsbeispiele darstellenden Figuren genauer er-Ablenkmittel so ausgebildet sind, daß die Bildaus- läutert werden; von diesen zeigt
züge zeilenweise nacheinander abgetastet werden und 40 Fig. 1 eine Anordnung zur Durchführung des am Ausgang der zweiten Bildaufnahmeröhre in erfindungsgemäßen Verfahrens, bei der auf der Bildaufeinanderfolgenden Normzeilen verschiedenartige aufnahmeröhre drei Bilder in verschiedenen Spek-Farbsignale stehen. Mittels Verzögerungseinrich- tralbereichen abgebildet werden, mit drei Zeilentungen mit der Verzögerungszeit je einer Normzeilen- speichern, die jeweils einem Bild zugeordnet sind,
dauer wird jeweils ein Farbsignal in den Normzeilen 45 F i g. 2 ein Zeitdiagramm der Signale an verschiewiederholt, in denen es am Ausgang der Bildauf- denen Stellen der Anordnung der Fig. 1,
nahmeröhre nicht verfügbar ist, indem für jedes Fig. 3 eine ähnliche Anordnung wie Fig. 1, bei

Farbsignal ein zeilenfrequenter Schalter abwechselnd der jedoch jedem Bild zwei Zeilenspeicher zugeordein direktes, ein um eine und bei drei Farbsignalen net sind,

ein um die Dauer zweier Normzeilen verzögertes So F i g. 4 ein Zeitdiagramm der Signale an verschie-Farbsignal vom Eingang und den Ausgängen der denen Stellen der Anordnung nach F i g. 3,
Verzögerungseinrichtungen abgreift und ein lücken- F i g. 5 eine ähnliche Anordnung wie F i g. 3 mit

loses Farbsignal dieses Bildauszuges liefert. Da jeder speziell ausgeführten Zeilenspeichern,
Bildauszug nicht in jeder Zeilenperiode abgetastet Fig. 6 ein Zeitdiagramm der Impulsfolgen zur

wird, ist die Zahl der abgetasteten Zeilen geringer als 55 Steuerung der Zeilenspeicher in der Anordnung nach die normgemäße Zeilenzahl, was einer entsprechen- F i g. 5 sowie der Ablenkung der Schreib- und Leseden Verringerung der Auflösung in vertikaler Rieh- strahlen der Zeilenspeicher,

tang gleichkommt. Dieser Informationsverlust in F i g. 7 schematisch eine Art der Gewinnung der

vertikaler Richtung führt zu störenden Farbrändern. Ablenkströme oder Spannungen bei in Zeilenrichtung

Es ist auch bereits bekannt (französische Patent- 60 nebeneinander angeordneten Bildern auf der Photoschrift 1 455 150), drei verschiedenfarbige Bilder auf schicht der Aufnahmeröhre,

die Photoschicht einer Bildaufnahmeröhre nebenein- F i g. 8 schematisch eine andere Art zur Gewin-

ander zu projizieren und gemeinsam in Normzeilen- nung der Ablenkströme und der Spannungen bei in dauer abzutasten. Hierbei läßt sich jedoch kein norm- Zeilenrichtung nebeneinander angeordneten Bildern, gemäßes Fernsehsignal gewinnen, da die Farbwert- 65 F i g. 9 schematisch eine Art der Gewinnung der signale nur etwa ein Drittel der Normzeilendauer Ablenkströme und der Spannungen bei senkrecht zur aufweisen. Zeilenrichtung untereinander angeordneten Bildern

Bei einem Verfahren zur Erzeugung von simul- auf der Photoschicht der Aufnahmeröhre,

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F i g. 10 schematisch eine andere Art der Gewin- drei Farbwertsignale auf drei Zeilenspeicher 11,21,

nung der Ablenkströme oder Spannungen bei in 31 aufteilt, so daß z. B, der Zeilenspeicher 11 nur

Zeilenrichtung untereinanderliegenden Bildern auf den Signalanteil vom »roten« Bild, der Zeilen-

der Photoschicht der Bildaufnahmeröhre, speicher 21 nur denjenigen vom »grünen« Bild und

Fig. 11 das Blockschaltbild eines Farbfernseh- 5 der Zeilenspeicher 31 nur den Signalanteil des

Kamerazuges, der nach dem erfindungsgemäßen »blauen« Bildes erhält. Der Umschalter 6 wird hier-

Verfahren arbeitet. zu durch eine bei 7 zugeführte Impulsfolge synchron

In F i g. 1 stellt 1 eine Bildaufnahmeröhre dar, auf mit der bei 3 der Bildaufnahmeröhre 1 zugeführten

deren Photoschicht 2 mittels eines in der Figur nicht Ablenkung gesteuert.

dargestellten optischen Systems drei Bilder des auf- io Als Zeilenspeicher sind in der Figur schematisch zunehmenden Gegenstandes in verschiedenen Spek- elektrostatische Speicher dargestellt, bei denen auf tralbereichen nebeneinander in Zeilenrichtung oder einer Speicherelektrode 13 bzw. 23 bzw. 33 das dem untereinander senkrecht zur Zeilenrichtung abge- betreffenden Zeilenspeicher zugeführte Signal mittels bildet werden. Bei 3 werden der Bildaufnahmeröhre 1 eines vom Signal modulierten Elektronenstrahls eindie sägezahnförmigen Ströme oder Spannungen zur 15 geschrieben wird. Der Elektronenstrahl 12 bzw. 22 Ablenkung des Abtaststrahles in Zeilenrichtung zu- bzw. 32 wird mittels einer bei 15 bzw. 25 bzw. 35 geführt. Die Abtastung aller drei Bilder erfolgt nach- zugeführten Ablenkspannung (bei elektrostatischer einander insgesamt in der Zeit der normgemäßen Ablenkung) oder eines Ablenkstromes (bei elektro-Zeilendauer. Beträgt diese beispielsweise 64 μδβο, so magnetischer Ablenkung) innerhalb der Dauer des steht für die Abtastung einer Zeile jedes Bildes ein «o betreffenden Bildes über die Speicherelektrode 13 Drittel dieser Zeit, das ist 21,5 nsec, zur Verfügung. bzw. 23 bzw. 33 bewegt. Die Dauer der Ablenkung Unter der Annahme, daß auf der Photoschicht 2 der der Schreibstrahlen 12 bzw. 22 bzw. 32 ist gleich der Bildaufnahmeröhre 1 drei Bilder in den Grundfarben Dauer der Zeilen auf den Bildern auf der Photo-Rot, Grün und Blau abgebildet werden und in dieser schicht 2 der Bildaufnahmeröhre 1; sie beträgt also Reihenfolge jeweils in einem Drittel der Zeilendauer ·5 bei einer normgemäßen Zeilendauer von 64 μ%αο abgetastet werden, so liefert die Bildaufnahmeröhre ebenfalls 21,5 μββα

in jeder normgemäßen Zeilenperiode nacheinander Mittels eines zweiten Elektronenstrahls 14 bzw. 24

die Farbwertsignale für Rot, Grün und Blau während bzw. 34 werden die auf die Speicherelektroden 13

je einem Drittel der Zeilendauer. Da die in jeder bzw. 23 bzw. 33 eingeschriebenen Signale abgelesen.

Zeile jedes Bildes enthaltene Information in einem 30 Die Ablesung wird innerhalb der normgemäßen

Drittel der Zeilendauer abgetastet wird, ist zunächst Zeilenperiodendauer vorgenommen, erfolgt also um

für die gleiche Auflösung die dreifache Bandbreite den Faktor 3 langsamer als das Einschreiben der

wie bei der Abtastung in der normgemäßen Zeilen- Signale,

dauer erforderlich. In F i g. 2 ist ein Zeitdiagramm dieses Vorganges

Um auf einem Drittel der Zeilenlänge bzw. einem 35 dargestellt, α ist eine Folge von zeilenfrequenten Syn-Drittel der Breite des Bildes, das die Photoschicht chronimpulsen, welche die Zeilenperiodendauer T der Bildaufnahmeröhre voll ausnutzt, dieselbe Auf- von z. B. 64 μββσ bestimmen, b zeigt die Folge der lösung zu erhalten wie bei der Abtastung einer Zeile Farbwertsignale, die bei der Abtastung der Bilder über die volle Breite des Bildes, müßte das Auf- auf der Photoschicht der Bildaufnahmeröhre erhalten lösungsvermögen der Bildaufnahmeröhre in Zeilen- 40 werden und die innerhalb der normgemäßen Zeilenrichtung dreimal größer sein, als es für die Abtastung periode nacheinander auftreten. Die folgenden drei eines die Photoschicht voll ausnutzenden Bildes der Darstellungen zeigen die Signale nach der Aufteilung Fall ist. durch den elektronischen Schalter 6 an den Ein-

Dies ist bei den derzeit üblichen Bildaufnahme- gangen der drei Zeilenspeicher, und zwar ist in c das

röhren nicht der Fall. Ihre Auflösungsgrenze liegt in 45 rote Farbwertsignal R am Eingang des Zeilen-

der Regel nur wenig höher als die normgemäße Fre- Speichers 11, in d das grüne Farbwertsignal G am

quenzgrenze des Videosignals von z. B. 5 MHz. Bei Eingang des Zeilenspeichers 21 und in e das blaue

einer durch die Auflösung der Bildaufnahmeröhre Farbwertsignal B am Eingang des Zeilenspeichers 31

begrenzten Bandbreite von z. B. 5 MHz wird daher zu erkennen. Die auf die normgemäße Zeilendauer

die Auflösung der drei Farbwertsignale auf ein Drittel 5° gedehnten Signale Rl, Gl und B1 sind in der F i g. 2

der Bandbreite, das ist etwa 1,7 MHz, begrenzt sein. gestrichelt dargestellt, wobei angenommen ist, daß

Diese kleinere Bandbreite ist jedoch für Farbwert- der Beginn der Ablesung jedes Signals mit dem Be-

signale aus bekannten Gründen vollkommen aus- ginn der Aufzeichnung zusammenfällt. Auf diese

reichend. Weise wird erreicht, daß die Ablesung beendet ist,

Für die Bildung eines Farbfernsehsignals mit der 55 bevor das entsprechende Farbwertsignal der nächstvollen systembedingten Auflösung wird dann eine folgenden Zeilenperiode eintrifft, so daß der Speicher zweite Bildaufnahmeröhre zur Erzeugung eines für dieses wieder aufnahmefähig ist.
Helligkeitssignals erforderlich. Bei geringeren Anfor- Damit die auf die normgemäße Zeilenperiodenderungen an die Auflösung im Farbfernsehbild kann dauer gedehnten Farbwertsignale R1, Gl und Dl in jedoch das Farbfernsehsignal aus den drei Farbwert- 60 jeder Zeilenperiode gleichzeitig vorhanden sind, Signalen auch ohne Zuhilfenahme einer getrennten werden sie in den Einrichtungen 18, 28 und 38 Röhre zur Erzeugung eines Helligkeitssignals gebildet (F i g. 1) in verschiedenem Ausmaß verzögert. Hierzu werden. wird das gedehnte rote Farbwertsignal Rl in der

In dem von der Bildaufnahmeröhre 1 erzeugten Einrichtung 18 um eine volle Zeilenperiodendauer

Signal folgen in jeder Zeilenperiode die Farbwert- 65 verzögert, das grüne Farbwertsignal Gl um zwei

signale für Grün, Rot und Blau aufeinander. Nach Drittel dieses Wertes und das blaue Farbwertsignal

Verstärkung in einem Vorverstärker 4 wird das Signal Sl schließlich um ein Drittel der normgemäßen

einem elektronischen Umschalter 6 zugeführt, der die Zeilenperiodendauer T. An den Ausgängen 19, 29,

,39 der·Verzögerungseinrichtungen 18,28,38 sind so- innerhalb der _;darauffolgenden Zeilenperiode Γ3

mit die drei FarbwertsignaleR2, G2, B2 in der der (R4,G4,B4).

Abtastperiode folgenden Zeilenperiode gleichzeitig Wie aus Fig. 4 zu ersehen ist, benötigt man die

!vorhanden und stehen zur Bildung eines Farbart- doppelte Anzahl von Zeilenspeichern gegenüber der

;signals durch Codierung in der üblichen Weise zur 5 Anordnung nach Fig. 1, bzw. zwei Gruppen von

Verfügung. Zeilenspeichern mit einer der Zahl der Bilder ent-

Die für die Anordnung nach F i g. 1 benötigten sprechenden Anzahl, weil die Speicher der ersten

Verzögerungseinrichtungen. 18,28,38 mit einer Ver- Gruppe erst in der der Abtastung folgenden Zeilen-

zögerungszeit bis zur Zeilendauer, z. B. 64 ^sec, sind periode abgelesen und daher die in dieser Zeilen-

derzeit als Glasverzögerungsleitungen ausführbar. io periode auftretenden Farbwertsignale nicht speichern

Diese Leitungen können nur ein trägerfrequentes können.

Signal auf der Resonanzfrequenz der Verzögerungs- Die Zeilenspeicher übernehmen bei der Anord-

. leitung übertragen. Es ist daher erforderlich, die von nung nach F i g. 3 gleichzeitig die Funktion der Ver-

den Zeilenspeichern abgenommenen videofrequenten zögerungsleitungen, so daß diese entbehrlich werden.

■ Signale einer Trägerfrequenz aufzumodulieren und 15 Fig.5 zeigt eine Weiterbildung der Anordnung die trägerfrequenten Signale nach Durchlaufen der nach F i g. 3, bei der durch eine besondere Ausbil-

■ Verzögerungsleitungen wieder zu demodulieren (in dung der Zeilenspeicher auch der Umschalter 8 entder Figur nicht dargestellt). behrlich wird. In jedem Zeilenspeicher, z. B. 141,

; Die Verwendung von Verzögerungsleitungen mit sind im Wege des Schreibstrahles 112 und des Leseden damit verbundenen Nachteilen kann vermieden 20 Strahls 114 Steuerelektroden 117 bzw. 118 angeord-, werden, wenn an Stelle eines Zeilenspeichers für net, mit denen durch Anlegen verschiedener Span-• jedes Bild zwei Zeilenspeicher für jedes Bild benutzt nungen die Elektronenstrahlen gesperrt oder freiwerden, also z.B. sechs Zeilenspeicher bei drei gegeben werden können.

•Bildern. Dies ist schematisch in Fig. 2 dargestellt. Fig. 6 zeigt die zeitliche Lage der Impulse für die

Eine erste Gruppe von drei Zeilenspeichern 41, 51, 25 Freigabe der Schreib- und Lesestrahlen in den ein-61 speichert in derselben Weise wie bei der Anord- zelnen Zeilenspeichern in bezug auf die horizontalnung an F i g. 1 die drei Farbwertsignale R, G, B frequenten Impulse h. Dabei ist angenommen, daß einer normgemäßen Zeilenperiode. Eine zweite durch die nach oben gerichteten positiven Impulse Gruppe von drei Zeilenspeichern 71, 81, 91 speichert eine Freigabe der Elektronenstrahlen erfolgt, α bis / die Farbwertsignale der jeweils folgenden Zeilen- 30 sind die zeitlich verschobenen Impulse mit je einem periode. Der in F i g. 3 schematisch dargestellte Um- Drittel der normgemäßen Zeilendauer, m und η sind schalter 8 zur Aufteilung der Farbwertsignale auf die Impulse mit Zeilendauer, welche die Lesestrahlen in einzelnen Speicher hat daher sechs Stellungen. Die den. beiden Gruppen der Zeilenspeicher abwechselnd Ausgänge der Zeilenspeicher jeder Gruppe, welche freigeben. Ferner ist in Fig. 6 noch die Zeitabgleichartige Farbwertsignale speichern, sind mitein- 35 lenkung ρ für die Schreibstrahlen und q für die Leseander verbunden und führen zu den Ausgängen 19, strahlen eingetragen.

21,39. . Die Fig. 7 bis 10 zeigen einige Möglichkeiten zur

Fig. 4 zeigt ein Zeitdiagramm der Signale in der Erzeugung der Ablenkströme oder -spannungen zur Anordnung nach Fig. 3. In α sind die durch die Ablenkung in Zeilenrichtung für die Abtastung der normgemäßen Zeilensynchronimpulse H bestimmten 40 Bilder auf der Photoschicht der Bildaufnahmeröhre. Zeilenperioden Tl, T2, Γ3 von z. B. 64 μβεϋ Dauer In Fig. 7 liegen drei Bilder in den Spektraldargestellt, b zeigt das von der Fernsehaufnahme- bereichen r, g, b auf der Photoschicht 2 der Bildaufröhre abgegebene Signal. Es enthält in jeder Zeilen- nahmeröhre nebeneinander. Die Abtastung aller drei periode drei aufeinanderfolgende Farbwertsignale R, Bilder innerhalb der Zeilenperiodendauer T erfolgt in G, B mit je ein Drittel der normgemäßen Zeilen- 45 der Weise, daß der mit der normgemäßen Zeilendauer. In der Zeilenperiode Π wird mittels des Um- frequenz abgelenkte Abtaststrahl alle drei Bilder der schalters8 das rote Farbwertsignali? dem Eingang Reihe nach überstreicht. Die Ablenkamplitude entdes Zeilenspeichers 41 zugeführt und in dessen Spei- spricht daher der Summe der Breiten der drei Bilder cherelektrode eingeschrieben. Dann werden das einschließlich der Zwischenräume. Je eine Zeile des grüne Farbwertsignal in den Speicher 51 und das 50 roten, des grünen und des blauen Bildes wird daher blaue Farbwertsignal in den Speicher 61 eingeschrie- etwa in einem Drittel der Zeilenperiodendauer, das ben (F i g. 4,1... III). Anschließend werden die ist 21,5 μβεϋ einer Zeilenperiodendauer von 64 μβεο Farbwertsignale R, G, B der folgenden Zeilenperiode abgetastet.

T 2 in die Zeilenspeicher der zweiten Gruppe 71, 81, Für eine exakte Zuordnung der Bildsignale ein-

91 eingeschrieben. 55 ander entsprechender Bildelemente in den drei BiI-

Im Gegensatz zu F i g. 1 fällt jedoch der Beginn dem müßte die Ablenkung streng linear erfolgen, des Einschreibens und Ablesens nicht zusammen, was in der Praxis kaum zu erreichen ist. Zum Aussondern alle drei Farbwertsignale einer Gruppe blei- gleich der unvermeidlichen Nichtlinearitäten kann ben bis zu Beginn der nächsten Zeilenperiode ge- der sägezahnförmigen Ablenkung ein Korrekturspeichert und werden in dieser gleichzeitig im Ver- 60 signal überlagert werden, das sich aus drei getrennten laufe dieser Zeilenperiode T 2 abgelesen. An den justierbaren Anteilen zusammensetzt, einem Anteil & Ausgängen 19,29,39 stehen daher die gedehnten während der Abtastung des roten Bildes, einem An-Farbwertsignale R, G, B der ersten Gruppe der teil Kg während der Abtastung des grünen Bildes Zeilenspeicher innerhalb der auf die Abtastung fol- und einem Anteil Kb während der Abtastung des gende Zeilenperiode Γ 2 gleichzeitig zur Verfügung. 65 blauen Bildes.

In entsprechender Weise erfolgt die Abtastung der Günstiger ist es, den Ausgleich der Nichtlinearität

in der zweiten Gruppe der Zeilenspeicher einge- der Abtastung in der Bildaufnahmeröhre in den schriebenen Farbwertsignale R, G, B gleichzeitig Zeilenspeichern vorzunehmen. Da die Korrektur sich

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jeweils nur auf ein Drittel des Ablenksägezahnes und schematischer Darstellung als Blockschaltbild. Die den in diesem enthaltenen wesentlich kleineren eigentliche Farbfernsehkamera 200 ist mit zwei BiId-Linearitätsfehler gegenüber der vollen Ablenkperiode aufnahmeröhren 211 und 221 ausgestattet. Die Röhre zu erstrecken braucht, läßt sich häufig mit einfachen, 211 dient zur Erzeugung eines Helligkeitssignals, die z. B. sägezahnförmigen Korrekturspannungen eine 5 Röhre 221 liefert die Farbwertsignale gemäß dem ausreichende Verringerung der Linearitätsfehler in erfindungsgemäßen Verfahren. Mittels eines in der den Abschnitten des Ablenksägezahnes erreichen. Figur nicht dargestellten optischen Systems wird in In F i g. 8 liegen die drei farbigen Bilder r, g, b an sich bekannter Weise mittels dichroitischer Spiegel ebenfalls nebeneinander auf der Photoschicht 2 der oder Prismen der aufzunehmende Gegenstand auf der Bildaufnahmeröhre. Die Erzeugung der Ablenk- io Photoschicht 222 der Bildaufnahmeröhre 221 in drei ströme bzw. -spannungen erfolgt in der Weise, daß nebeneinander- oder untereinanderliegenden Bildern eine sägezahnförmige Schwingung S mit der drei- in verschiedenen Spektralbereichen abgebildet. Vor fachen Frequenz der normgemäßen Zeilenfrequenz der Aufteilung des vom Objektiv kommenden Lichterzeugt und jeweils in drei aufeinanderfolgende stromes in die drei Bilder in verschiedenen Spektral-Perioden dieser Schwingung mittels einer Überlager- 15 bereichen wird ein Teil des Lichtstromes in bekannter ten stufenweise ansteigenden Treppenspannung oder Weise mittels eines halbdurchlässigen Spiegels oder eines entsprechenden Stromes m in Zeilenrichtung Prismas abgetrennt und ein panchromatisches Bild derart verschoben werden, daß sie nacheinander die auf der Photoschicht 212 der Bildaufnahmeröhre 211 Bilder r, g, b überstreichen. Der Vorteil dieser Ab- entworfen, welches das nutzbare Format der Photolenkungsart liegt darin, daß die Abtastung der drei ao schicht 212 voll ausnutzt. Das durch Abtastung des Bilder mit dem praktisch identischen Verlauf der auf- panchromatischen Bildes gewonnene Helligkeitssignal einanderfolgenden Schwingungen mit dreifacher wird in der Kamera durch einen Vorverstärker 215 normgemäßer Zeilenfrequenz erfolgt und sich da- verstärkt und kann am Anschluß 216 abgenommen durch etwaiger Nichtlinearitäten in allen drei Bildern werden.

in gleicher Weise auswirken. Ungünstig ist, daß zur 25 Das durch Abtastung der Bilder auf der Photo-Erzeugung der Ablenkströme oder -spannungen ein schicht 222 der Bildaufnahmeröhre 221 erhaltene eigenes Ablenkgerät erforderlich ist, dessen Ablenk- Signal wird ebenfalls in einem Vorverstärker 225 frequenz dreimal so hoch ist wie bei den Ablenk- verstärkt und kann am Anschluß 226 abgenommen geräten für die normgemäße Zeilenfrequenz. werden. In der Kamera sind ferner Ablenkgenera-Der Reihenfolge der Bilder auf der Photoschicht der 30 toren für die Horizontalablenkung 203 und für die Bildaufnahmeröhre wird mit Vorteil derart gewählt, Vertikalablenkung 204 sowie ein Generator 205 daß das Bild mit der höchsten Genauigkeitsanforde- zur Erzeugung des Austastsignals enthalten. Die rung in der Mitte und diejenigen Bilder, für die Generatoren werden durch die bei den Anschlüssen größere Toleranzen zulässig sind, im linken bzw. 206 und 207 zugeführten horizontalfrequenten rechten Teil der Photoschicht abgebildet werden. 35 bzw. vertikalfrequenten Synchronisierimpulse ge-Zum Beispiel können die Bilder in der Reihenfolge steuert.

Rot, Grün, Blau in Zeilenrichtung nebeneinander- Vom Anschluß 216 der Kamera wird das Heiligliegen, keitssignal über eine Koaxialader 217 des Kamerain F i g. 9 sind die drei Bilder r, g, b auf der Photo- kabeis dem Anschluß 218 des Kameraverstärkers 230 schicht 2 der Bildaufnahmeröhre senkrecht zur 40 zugeführt, über eine zweite Koaxialleitung 227 des Zeilenrichtung untereinander angeordnet. Die Ab- Kamerakabels gelangen die Farbwertsignale vom lenkung in Zeilenrichtung wird ebenso wie in Fig. 8 Anschluß 226 der Kamera zum Eingang228 des von einer sägezahnförmigen Schwingung 5 mit der Kameraverstärkers 230. In diesem wird das Helligdreifachen Frequenz der normgemäßen Zeilen- keitssignal in der üblichen Weise mittels eines Zwifrequenz vorgenommen, von dem wieder je drei auf- 45 schenverstärkers 231, eines nichtlinearen Verstärkers einanderfolgende Schwingungen durch ein stufen- 233 zum Gradationsausgleich (Gammaverstärker) weise ansteigendes Treppensignal η in vertikaler und einem Austastverstärker 234 weiterverarbeitet Richtung in die den drei Bildern r, g, b entsprechende und steht am Ausgang 229 als normgerechtes, aus-Lage gebracht werden. getastetes Helligkeitssignal zur Verfügung. Ein Regler In Fig. 10 ist schließlich gezeigt, in welcher 50 232 dient zur Einstellung des Pegels des Helligkeits-Weise die Ablenkung der drei übereinander senk- signals.

recht zur Zeilenrichtung angeordneten Bilder r, g, b Das von der Bildaufnahmeröhre 221 erzeugte und aus einer sägezahnförmigen Schwingung der norm- verstärkte Signal gelangt im Kameraversträker von gemäßen Zeilendauer T abgeleitet werden kann. Die dem Eingangsanschluß 228 zu einem Verstärker 235 Amplitude dieser Schwingung ist wieder etwa drei- 55 und durchläuft anschließend eine Stufe 236, die eine mal so groß als die Breite jedes Bildes r, g, b. Durch Klemmschaltung und eine Aperturkorrektur enthält. Überlagerung mit einem treppenförmig ansteigenden 237 ist ein Regelverstärker, mit dem der Pegel des Signal ο werden drei Abschnitte mit je einem Drittel Signals geändert werden kann, und schließlich wird der Zeilenperiodendauer der ansteigenden Flanke in der Einrichtung 238 der Schwarzwert des Signals der sägezahnförmigen Schwingung senkrecht zur 60 auf den richtigen Wert gebracht.
Zeilenrichtung untereinander verschoben. In der Die Umwandlung der sequentiellen Farbwert-Regel ist außerdem noch ein Treppensignal in ver- signale mit kürzerer als der Zeilendauer in Simultantikaler Richtung erforderlich (in der Figur nicht ein- signale mit der normgemäßen Zeilendauer erfolgt in gezeichnet), das die Lage der drei Abschnitte der der gleichen Weise wie in F i g. 5 mittels sechs eleksägezahnförmigen Schwingung in vertikaler Richtung 65 trostatischer Zeilenspeicher 240, 250,260,270,280, auf den vorgeschriebenen Wert bringt. 290. Die Eingänge aller Zeilenspeicher sind unter Fig. H zeigt einen Farbfernsehkamerazug, der sich parallel geschaltet und mit dem Ausgang der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitet, in letzten Einrichtung 238 zur Verarbeitung des von der

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Bildaufnahmeröhre 231 gelieferten Signals verbunden. Die Auftastung der Schreibstrahlen der Zeilenspeicher erfolgt durch Impulsreihen α bis /, die in F i g. 6 und der dazugehörigen Beschreibung dargestellt und erläutert sind. Diese Impulsreihen werden in einem Impulsformer 300 aus dem normgemäßen Synchronisiersignal abgeleitet. Die Ablenkspannungen mit der dreifachen normgemäßen Zeilenfrequenz werden in einem Ablenkgenerator 310 erzeugt, der von der normgemäßen Zeilensynchronisierimpulsfolge synchronisiert wird (p in Fi g. 6). Die zur Auftastung der Lesestrahlen erforderlichen gegenphasigen Impulsreihen mit der halben normgemäßen Zeilenfrequenz (m, η in F i g. 6) werden im Impulsformer 300 gebildet. Für die Erzeugung der Ablenkspannungen mit normgemäßer Zeilenfrequenz für die Lesestrahlen (q in F i g. 6) dient ein Ablenkgenerator 320, der ebenfalls von den Zeilensynchronimpulsen der Anlage gesteuert wird.

Zur Angleichung der Pegel der von den einzelnen Zeilenspeichern gelieferten Ausgangssignale sind in jeder Ausgangsleitung Pegelregler 241, 251, 261,271, 281, 291 vorgesehen. Je zwei Zeilenspeicher, welche Farbwertsignale der gleichen Farbe speichern, sind anschließend zusammengeschaltet. Im Wege jedes der drei Farbwertsignale sind nichtlineare Verstärker 245, 265, 285 zur Gradationsvorentzerrung sowie Austastverstärker 246, 266 und 286 vorgesehen. An den Ausgängen 249,269 und 289 des Kameraverstärkers stehen die drei gradationsvorentzerrten ausgetasteten Farbwertsignale zur Verfugung.

Aus diesen drei Farbwertsignalen und dem gradationsvorentzerrten ausgetasteten Helligkeitssignal am Anschluß 229 des Kameraverstärkers können nun in üblicher Weise durch Codierung die Komponenten des Farbfernsehsignal gebildet werden.

Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch in anderer, im Rahmen des fachmännischen Könnens liegender Weise verwirklicht werden.

Bei einer Anordnung nach F i g. 3 mit sechs Zeilenspeichern, bei denen die Ablesung erst beginnt, nachdem das Einschreiben beendet ist, können Zeilenspeicher mit einem Strahl an Stelle der im Ausführungsbeispiel dargestellten Zweistrahlspeicher verwendet werden, wobei derselbe Elektronenstrahl abwechselnd als Schreibstrahl und als Lesestrahl dient.

An Stelle der in den Ausführungsbeispielen verwendeten elektrostatischen Zeilenspeichern können auch Zeilenspeicher anderer Systeme verwendet werden, welche das Einschreiben und Ablesen von Signalen mit Zeilendauer mit verschiedener Geschwindigkeit und zu verschiedenen Zeitpunkten gestattet, z. B. spezielle Verzögerungsleitungen.

Eine Farbfernsehkamera mit einer eigenen Bildaufnahmeröhre zur Erzeugung des Helligkeitssignals nach Fig. 11 kann auch derart aufgebaut sein, daß auf der Photoschicht der Bildaufnahmeröhre zur Erzeugung der Farbsignale nur zwei Bilder in verschiedenen Spektralbereichen abgebildet und abgetastet werden und das dritte Farbwertsignal unter Zuhilfenahme des Helligkeitssignals gewonnen wird. Dies ergibt eine Verringerung des Aufwandes und eine höhere Auflösung in den beiden Farbwertsignalen infolge des größeren Bildformates.

Claims (12)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Erzeugung von simultanen Farbwertsignalen mittels einer Fernsehbildaufnahmeröhre, auf deren Photoschicht mehrere Bilder des aufzunehmenden Gegenstandes in verschiedenen Spektralbereichen abgebildet und einander etwa entsprechende Zeilen der Bilder insgesamt in der Zeit der normgemäßen Zeilendauer abgetastet werden, dadurch gekennzeichnet, daß die den Zeilen der Bilder entsprechenden sequentiellen Farbwertsignale mit kürzerer Dauer als die normgemäße Zeilendauer in je einen Zeilenspeicher eingeschrieben und aus diesem mit der normgemäßen Zeilenfrequenz abgelesen werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Beginn des Ablesens mit dem Beginn des Einschreibens zusammenfällt und die so erhaltenen Farbwertsignale mit normgemäßer Zeilendauer derart um verschiedene Zeiten verzögert werden, daß die Signale in der dem Abtastvorgang folgenden Zeilenperiode gleichzeitig vorhanden sind.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den Zeilen der Bilder entsprechenden Farbwertsignale in eine erste Gruppe von Zeilenspeichern eingeschrieben und in der dem Abtastvorgang folgenden Zeilenperiode mit der normgemäßen Zeilenfrequenz abgelesen werden, so daß die Farbwertsignale in dieser Zeilenperiode gleichzeitig vorhanden sind, und daß die während dieser Zeilenperiode abgetasteten Farbwertsignale in eine zweite Gruppe von Zeilenspeichern eingeschrieben und der nächstfolgenden Zeilenperiode mit der normgemäßen Zeilenfrequenz abgelesen werden.

4. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Zeilenspeicher Speicherröhren (11,21, 31) mit Speicherelektroden (13, 23, 33) verwendet werden, auf denen die den Bildelementen je einer Zeile der Bilder entsprechenden Signalwerte mit Hilfe mit der Zeilenfrequenz der Bilder abgelenkter und mit den Bildsignalen modulierter Elektronenstrahlen (12,22,32) in Form elektrischer Ladungen gespeichert sind, welche mit Hilfe mit der normgemäßen Zeilenfrequenz abgelenkter Elektronenstrahlen (14, 24, 34) abgelesen werden.

5. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Speicherung der den Bildelementen einer Zeile entsprechenden Signalwerte Kondensatoren verwendet sind, welche mit Hilfe eines ersten elektronischen Umschalters nacheinander aufgeladen und mit Hilfe eines zweiten elektronischen Umschalters in der Zeit der normgemäßen Zeilendauer der Reihe nach entladen werden.

6. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen elektronischen Schalter (6), welcher das von der Fernsehbildaufnahmeröhre (1) erzeugte Signal derart auf die der Anzahl der Bilder entsprechende Anzahl der Zeilenspeicher (11,21,31) aufteilt, daß jeder Zeilenspeicher nur die Zeilenperiode eines Bildes speichert, und Verzögerungseinrichtungen (18, 28, 38), welche die von den Zeilenspeichern abgelesenen Signale mit norm-

gemäßer Zeilendauer derart unterschiedlich verzögert, daß die Signale an den Ausgängen (19, 29, 39) der Verzögerungseinrichtungen gleichzeitig vorhanden sind.

7. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch einen elektronischen Schalter (8), welcher das von der Fernsehbildaufnahmeröhre (1) erzeugte Signal der ersten, der Anzahl der Bilder entsprechenden Gruppe der Zeilenspeicher (41, 51, 61) nacheinander derart zuführt, daß jeder Zeilenspeicher nur die Signale eines Bildes speichert, und der anschließend das während der nächsten Zeilenperiode normgemäßer Dauer von der Fernsehbildaufnahmeröhre erzeugte Signal der zweiten Gruppe der Zeilenspeicher (71, 81, 91) zuführt, so daß jeder Zeilenspeicher der zweiten Gruppe wieder nur die Signale eines Bildes speichert, und daß die Abnahme der in der ersten bzw. zweiten Gruppe der Zeilenspeicher in der jeweils nächsten Zeilenperiode für jede Gruppe gleichzeitig in der normgemäßen Zeilendauer vorgenommen wird und die gleichzeitig vorhandenen Farbwertsignale von den denselben Bildern zugeordneten Speichern (41, 71; 51, 81; as 61, 91) den Ausgängen (19, 29, 39) zugeführt sind.

8. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicherröhren (141...) mit Einrichtungen (117...) zur Sperrung der Schreibstrahlen, durch welche die Schreibstrahlen in den den einzelnen Bildern zugeordneten Speicherröhren zur Aufteilung des von der Fernsehbildaufnahmeröhre erzeugten Bildsignals aufgetastet werden, und Einrichtungen (118 ...) zur Sperrung der Lesestrahlen, die während der die normgemäße Zeilendauer umfassenden Ableseperioden aufgetastet werden, versehen sind.

9. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei in Zeilenrichtung nebeneinanderliegenden Bildern die Frequenzn der Horizontalablenkung gleich der normgemäßen Zeilenfrequenz und ihre Amplitude gleich der gesamten Breite aller Bilder ist.

10. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei in Zeilenrichtung nebeneinanderliegenden Bildern der Strom oder die Spannung zur Speisung des Horizontalablenksystems der Fernsehbildaufnahmeröhre aus einem der Breite der einzelnen Bilder entsprechenden sägezahnförmigen Anteil, dessen Frequenz das Produkt der normgemäßen Zeilenfrequenz und der Anzahl der Bilder ist, und einem stufenweise ansteigenden, in den Abtastzeiten der Bilder konstanten Anteil zusammengesetzt ist.

11. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei senkrecht zur Zeilenrichtung nebeneinanderliegenden Bildern der Strom oder die Spannung zur Speisung des Horizontalablenksystems der Fernsehbildaufnahmeröhre aus einem sägezahnförmigen Anteil, dessen Frequenz das Produkt der normgemäßen Zeilenfrequenz und der Anzahl der Bilder ist, und einem sich stufenweise ändernden, in den Abtastzeiten konstanten Anteil mit einer dem Abstand einander entsprechender Zeilen der Bilder in Vertikalrichtung entsprechenden Größe zusammengesetzt ist.

12. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite Fernsehbildaufnahmeröhre vorgesehen ist, auf deren Photoschicht ein panchromatisches Bild des aufzunehmenden Gegenstandes abgebildet ist, das zur Erzeugung eines Leuchtdichtesignals abgetastet wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen