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Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur wahlweisen Regelung
der Gradation bei der Fernsehbildwiedergabe mit nichtlinearer Verstärkung des Videosignals,
bei der m einer nichtlinearen Schaltung verzerrte Videosignale sowie aus der gleichen
Signalquelle entnommene unverzerrte Videosignale gleicher Amplitude gegenphasig
additiv gemischt werden und bei der das so erhaltene Differenzsignal seinerseits
mit einer der gewünschten Verzerrung entsprechenden Amplitude dem unverzerrten Signal
der gleichen Signalquelle additiv zugemischt wird.
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Es ist bereits bekannt, das Videosignal mittels nichtlinearer Verstärker,
die Röhren oder Halbleiterdioden als nichtlineare Elemente enthalten, zu verzerren
und dadurch Verzerrungen des Kontrastes, die auf der Bildempfangs- oder Bildwiedergabeseite
auftreten, auszugleichen. In diesem Zusammenhang ist es üblich, von einem y-Wert
zu sprechen. Dieser bestimmt sich aus der Beziehung Y=Xr wobei X die Eingangsgröße
und Y die Ausgangsgröße, also jeweils den Helligkeitwert eines Bildpunktes
darstellen.
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Zur Erzielung des gewünschten 1 -Wertes bei der übertragung, beispielsweise
zum Ausgleich von Verzerrungen des Aufnahmeorgans, sind Verstärkerschaltungen bekannt,
bei denen parallel zum als Gegenkopplungswiderstand wirkenden Kathodenwiderstand
eine oder mehrere gegebenenfalls vorgespannte Dioden vorgesehen sind.
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Es ist ferner bekannt, zur Kompensation von Verzerrungen das Signal
zwei parallelgeschalteten Verstärkerstufen zuzuführen, von denen die eine eine lineare,
die andere eine quadratische übertragungskennlinie hat. Die beiden Ausgangssignale
der Verstärkerstufen werden addiert. Weiterhin ist eine Schaltungsanordnung zum
Entzerren von Bildsignalen bekannt, bei welchem in einem nichtlinearen Verstärker
das Signal zusätzlich verzerrt wird. Dieses verzerrte Signal wird mit einem dem
Eingangssignal proportionalen Signal verglichen und die Differenzspannung dem Eingangssignal
hinzugefügt. Diese bekannten Verfahren haben entweder den Nachteil, daß sie sehr
aufwendig sind und für den jeweiligen Anwendungsfall gesondert ausgelegt werden
müssen, oder es ist bei regelbaren Schalturigen keine konstante Ausgangsamplitude
vorhanden, und es sind komplizierte Abgleichmaßnahmen erforderlich.
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Schließlich wurde schon vorgeschlagen, zur Regelung der Gradation
bei der Fernsehbildwiedergabe einen linearen Verstärkungskanal für das Ursprungssignal
und zwei weitere Kanäle zur Erzeugung von zwei Änderungsanteilen vorzusehen, von
denen der eine Anteil den 7-Wert des Ursprungssignals erhöht und der andere Anteil
den y -Wert erniedrigt. Die ; Amplituden der beiden Änderungsanteile sind mit Hilfe
eines einzigen Potentiometers einstellbar, wobei unabhängig vom Regelgrad die Gesamtamplitude
des Ausgangssignals unverändert bleibt.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu- i grunde, eine Schaltungsanordnung
der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, die einen großen, kontinuierlich veränderbaren
Regelbereich ermöglicht und bei der nur das Bildsignal verzerrt wird, die Synchronsignale,
die Schwarzabhebung und der Weiß- i wert aber erhalten bleiben. Außerdem soll die
Schaltung mit Transistoren ausführbar sein.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß ein Videoverstärker
vorgesehen ist, der an zwei Ausgängen ein verstärktes Videosignal mit Synchronimpulsen
liefert, von denen ein Ausgang direkt mit dem einen Eingang einer Additionsstufe
verbunden ist, während das Signal des zweiten Ausgangs nach Einführung eines Festpegels
und Abschneiden der Synchronimpulse einer Verstärkeranordnung mit nichtlinearem
Arbeitswiderstand zugeführt wird und das so erhaltene verzerrte Signal einer Verstärkerstufe
zugeführt wird, deren Arbeitswiderstand einer weiteren Verstärkerstufe gemeinsam
ist, welcher das unverzerrte Signal in Gegenphase zugeführt wird, und daß das an
deren Arbeitswiderstand abnehmbare Signal über einen Regler der Additionsstufe zuführbar
ist, in welcher es dem dem Ausgang des Verstärkers entnommenen Signal zugefügt wird.
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Eine Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß
die zur Signalverzerrung dienende Transistorverstärkerstufe einen mindestens eine
gegebenenfalls vorgespannte Diode enthaltenden Arbeitswiderstand im Kollektor- bzw.
Emitterkreis und einen linearen Arbeitswiderstand im Emitter-bzw. Kollektorkreis
besitzt, so daß vom linearen Arbeitswiderstand ein zum verzerrten Signal gegenphasiges,
im wesentlichen unverzerrtes Signal abnehmbar ist.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend an Hand der
Zeichnung erläutert.
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F i g.1 zeigt ein Blockschaltbild, F i g. 2 einen Ausschnitt aus der
Schaltung zur Erzeugung des verzerrten Signalanteils.
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F i g. 1 zeigt als Blockschaltbild eine Anordnung zur regelbaren Verzerrung
des Videosignals, d. h. zur einstellbaren Veränderung des 7-Wertes. An der Eingangsklemme
Eo wird das Videosignal beispielsweise aus einem Fernsehkameraverstärker zugeführt
und nachfolgend im Verstärker V1 verstärkt. Das an der Eingangsklemme E, zugeführte
Signal, das im dargestellten Ausführungsbeispiel keine Gleichstromkomponente enthält,
wird gleichzeitig dem Ampli tudensieb AS zur Abtrennung der Synchronimpulse
zugeführt. Die Synchronimpulse werden mit Hilfe des monostabilen Multivibrators
MM in Tastimpulse zur Einführung eines Bezugswertes umgeformt.
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Der Videoverstärker V1 besitzt zwei Ausgänge Al und A2, von denen
je ein verstärktes Videosignal abgenommen werden kann. In das dem Ausgang A1 des
Verstärkers V1 entnommene Videosignal wird in der Stufe PS ein Bezugswert eingetastet.
Gleichzeitig werden die Synchronimpulse entfernt, so daß an den Ausgängen As und
A4 das reine Bildsignal zur Verfügung steht. Die Signale an den Ausgängen A3 und
A4 der Stufe PS sind einander bis auf die entgegengesetzte Phasenlage identisch.
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Das Bildsignal des Ausganges A3 wird in der Verzerrerstufe Vy verzerrt
und dem zweiten Eingang E2 des Differenzverstärkers VD zugeführt. Der erste
Eingang E1 des Differenzverstärkers VD erhält vom Ausgang A4 der Stufe
PS das unverzerrte Signal. Im Differenzverstärker VD werden, wie noch
später an Hand von F i g. 2 erläutert wird, das verzerrte und das unverzerrte Bildsignal
einander derart entgegengeschaltet, daß Schwarz- und Weißwert den Signalwert Null
ergeben. Als Ausgangssignal der Stufe VD
bleibt damit ein Differenzsignal
übrig, welches über die nachfolgende Regelstufe Ry, die einen Ampli tudenregler
enthält, der Additionsstufe VA am Eingang E3 zugeführt wird.
Der
Eingang E4 der Additionsstufe VA erhält vom Ausgang A2 des Verstärkers V1
das urverzerrte vollständige Videosignal. Auf die Additionsstufe VA
folgt
der Endverstärker V2, und das dem Endverstärker V2 aus der Additionsstufe
VA zugeführte Signal enthält neben dem urverzerrten vollständigen Videosignal
einen regelbaren verzerrten Signalanteil, so daß am Ausgang Aa ein Videosignal mit
veränderbarem y-Wert zur Verfügung steht.
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Die in F i g. 1 als Blockschaltbild dargestellte Anordnung läßt sich
durch Zusammenfassen von Stufen, wie nachfolgend aus F i g. 2 ersichtlich, mit geringem
Aufwand ausführen. F i g. 2 zeigt schaltungsmäßig die im Blockschaltbild mit Vy,
VD, Ry bezeichneten Stufen. Ein Transistor T3 ist der Stufe PS zugehörig.
Die Verzerrungsanordnung Vy ist hier in zwei Anordnungen V y i (für Verzerrungen
y G 1) und V y 2 (für Verzerrungen y #h, 1) unterteilt.
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In F i g. 2 wird das vom Ausgang A1 des Verstärkers V1 (vgl. F i g.
1) kommende Signal dem Transistor T1 zugeführt, der das Verstärkerelement einer
Verzerrerstufe Vy i bildet. über den Umschalter Ui kann in dessen Stellung b das
Signal auch einer anderen Verzerrerstufe Vy2 wahlweise zugeführt werden, die den
Transistor T2 enthält. Vor dem Umschalter Ui werden hinter dem Kondensator C, Tastimpulse
über den Transistor T3 zugeführt, die zur Festlegung des Bezugspegels und Beseitigung
der Synchronimpulse dienen. Der Transistor T, gehört im Blockschaltbild nach F i
g.1 zu der mit PS bezeichneten Stufe. Die Stufe Vy, i dient zu Erzeugung
vor Verzerrungen zur Veränderung des Signals im Sinne eines Exponenten y @ 1.
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Im Kollektorkreis des Transistors T1 ist eine Diode D1 als nichtlinearer
Widerstand vorgesehen. Aus dem Emitterkreis des Transistors T1 läßt sich am Widerstand
R1 ein urverzerrtes Signal abgreifen. Dieses wird dem Transistors T8 des nachfolgenden
Differenzverstärkers VD zugeführt. Dem Transistor T, und dem Transistor T5
ist der gleiche Arbeitswiderstand R2 zugeordnet. Der Transistor T5 erhält über die
Kollektorstufe T4 aus dem Kollektorkreis des Transistors T1 das verzerrte Signal,
so daß am gemeinsamen Arbeitswiderstand R2 ein Differenzsignal abfällt, welches
am Abgriff des Widerstandes R1 derart eingestellt werden kann, daß Schwarz- und
Weißwert des verzerrten und urverzerrten Signals die gleiche Amplitude besitzt und
sich also die Signale infolge ihrer Gegenphasigkeit aufheben, so daß nur noch ein
infolge der Verzerrung in der Stufe Vy i übrigbleibender Anteil dem Transistor T,r
zugeführt wird, in dessen Emitterkreis der Arbeitswiderstand R2 liegt. Dieser ist
mit einem veränderbaren Abgriff versehen, dessen Verschiebung die Regelung der Verzerrungen
ermöglicht. Der Abgriff des Widerstandes R3 ist mit dem Eingang E3 der Additionsstufe
VA
in F i g. 1 verbunden.
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Die dargestellte Schalterstellung a der Umschalter Ui, U2, U3 gilt
für die Herstellung von Verzerrungen entsprechend y G 1 mit Hilfe des Transistors
T1, der einen nichtlinearen Widerstand in Form der Diode Dl im Kollektorkreis aufweist.
Zur Herstellung von Verzerrungen entsprechend y @ 1 werden die Umschalter Ui, U2,
U$ in Stellung b gelegt. Das Videosignal sowie die Tastimpulse vom Transistor
T3 liegen dann an der Basis des Transistors T2, an dessen Emitterwiderstand R4 das
verzerrte Signal abgegriffen werden kann. Parallel zum Emitterwiderstand R4 liegen
Dioden D2 und D., die über Potentiometer Pp P2 eine einstellbare Vorspannung erhalten.
Am Abgriff des Kollektorwiderstandes R5 läßt sich das urverzerrte Signal abgreifen,
welches über die Transistoren T4 und T., an den gemeinsamen Arbeitswiderstand R2
des Differenzverstärkers VD
gelegt wird.