DE1462798A1 - Farbfernsehsendesystem - Google Patents

Description

DR. MÖLLER-BOR£ DlPL.-lNG. GRALFS DR. MANITZ PATENTANWÄLTE .

U62798

Braunschweig, 28 . 11.1966 Unser Zeichen: Kl/kl - M

The Marconi Company Limited English Electric House / Strand London W.C.2 / England

Farbfernseheendesystem Priorität: Großbritannien vom 30.11.1965 ( 50776/65 )

Die Erfindung betrifft Farbfernsehsendesysterne,insbesondere Einrichtungen zur Einstellung des Farbausgleichs.

Bei Farbfernsehsystemen besteht oft die Forderung,die relative Amplitude der Rot-,Grün-und Blau-Komponenten des übertragenen Bildes einzustellen.Verschiedene praktische Gründe machen derartige Einstelleinrichtungen notwendig oder zumindest wünschenswert.Beispielsweise kann bei einer Farbfernsehkamera,die eine "Live"-Sendung überträgt,der Farbinhalt des die Szene beleuchtenden Lichtes schwanken oder es können bei Anwendung des Zvrischenfilmver fahr ens die bei der Herstellung des Filmes verwendeten Farbelemente von Film zu Film verschieden sein.

Die gegenwärtig übliche Praxis besteht darin,drei gesonderte Veretärkungsregler und zwar je einen für den Rot-,Grün-

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und Blau-Kanal der Kamera vorzusehen.Stellt der die Anlage überwachende Techniker z.B.bei einem Farbbild einen ungenügenden Rotwert fest,so kann er entweder die Verstärkung im Rot-Kanal anheben oder die Verstärkungen im Grün- und Blau-Kanal absenken,um in dem übertragenen Bild mehr Rot zu erhalten.In beiden Fällen ergibt sich jedoch der Nachteil,daß die Farbausgleich-Einstellung von einer unerwünschten Helligkeitsänderung begleitet wird.Erhöht man die Verstärkung im Rot-Kanal,so erhöht sich auch die maximale Helligkeit des übertragenen Bildes.Senkt andererseits der Techniker die Verstärkungen im Grün-und Blau-Kanal, so sinkt die maximale Helligkeit.Um diesem Nachteil zu begegnen,ist es üblich,eine zusätzliche Regeleinrichtung für die Gesamtverstärkung vorzusehen,um die Möglichkeit zu haben,nach einer Farbausgleich-Einstellung die gewünschte Maximalhelligkeit des herausgehenden Bildes wiederherzustellen. Wennauch eine normale Einzeleinstellung der Verstärkung eines Farbkanals kaum eine starke Änderung des Helligkeitswertes hervorrufen wird,so kann eine Reihe von Einstellungen, verschiedener Farbkanalverstärkungen leicht zu einer beträchtlichen Helligkeitsänderung führen,wenn nicht Einstellungen der GesamtverStärkung zwecks Helligkeitskorrektur vorgenommen werden.Eine Einstellung des Farbausgleichs ist daher zeitraubend,ziemlich schwierig und erfordert beträchtliches Geschick,wenn gute Resultate erzielt werden sollen.

Darüberhinaus führen die bekannten Eigenschaften von Farbkamera« mit vier Röhren (d.h.Kameras,die zusätzlich zu

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den Rot-,Grün-und Blau-Farbröhren eine gesonderte Röhre für die Bildhelligkeit verwenden) innerhalb gewisser Grenzen zur automatischen Kompensation von Fehlern in der Gesamtverstärkung ,die durch Betätigung einer bekannten Farbausgleich-Einstellvorrichtung wie vorstehend beschrieben eingeführt werden können.Daher weiß der bedienende Techniker nicht,ob eine Farbausgleich-Einstellung im richtigen Sinne zur Erhaltung des gewünschten Wertes der Gesamtverstärkung durchgeführt worden ist,bis die Grenzen des Systems zur automatischen Kompensation von Fehlern in der Gesamthelligkeit erreicht sind.Dem bedienenden Techniker erwachsen hieraus weitere Schwierigkeiten.

Ziel der Erfindung ist es,die vorstehend beschriebenen Nachteile und Schwierigkeiten zu überwinden.

Gemäß der Erfindung im weitesten Sinne ist ein Farbfernsehsendesystem mit einer Mehrzahl von Regeleinrichtungen, von denen je eine zur Regelung der effektiven Verstärkung in den verschiedenen Farbkanälen dient,dadurch gekennzeichnet« daß gemeinsame Einstellmittel vorgesehen sind,die auf alle genannten Regeleinrichtungen wirken,derart,daß bei jeder Einstellung des Farbausgleichs durch irgendeine der Regeleinrichtungen gleichzeitig entsprechende Einstellungen der anderen Regeleinrichtungen erfolgen,die das erforderliche Maß haben,um die sonst durch die Einstellung der einen . Regeleinrichtung verursachte Helligkeitsänderung im wesentlichen zu kompensieren.

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ItWt

Nach einem Merkmal der Erfindung enthält ein Farbfernsehsendesystem mit einer Mehrzahl von Regeleinrichtungen , von denen je eine zur Regelung der effektiven Verstärkung in den verschiedenen Farbkanälen dient,eine Mehrzahl von veränderlichen Widerstandsvorrichtungen,von denen je eine zur Regelung der Verstärkung eines der verschiedenen Farbkanäle dient,weiterhin einen Verbindungsmechanismus zwischen den veränderlichen tfiderstandsvorriehtungen sowie zusammengefaßte Betätigungsmittel zur Einwirkung auf den Verbindungsmechanismus,derart,daß eine der veränderlichen Widerstandsvorrichtungen über ihren gesamten Einstellbereich verstellt werden kann,jede Einstellung jedoch durch Wirkung des Verbindungsmechanismus von Einstellungen der anderen Vorrichtungen im erforderlichen Maß,um die sonst durch die Einstellung der einen Widerstandsvorrichtung verursachte Helligkeitsänderung im wesentlichen zu kompensieren, begleitet wird·

Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind drei Verstärkungs-Einstellvorrichtungen vorgesehen,von denen je eine in einem der verschiedenen Farbkanäle liegt und an den Eckpunkten eines gleichseitigen Dreiecks angeordnet ist.Ein gemeinsamer Steuerhebel ist an einem Punkt,der von den drei Eckpunkten gleiche Abstände hat,angeordnet und mechanisch so mit jeder der Vorrichtungen verbunden,daß er diese über Verbindungsmittel verstellt,welche so angeordnet sind,daß die algebraische Summe der Einstellbewegungen,die durch den Steuerhebel über die Verbindungsmittel auf die drei

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Vorrichtungen ausgeübt werden,stets Null ist.

Vorzugsweise ist der gemeinsame Steuerhebel allseitig ia ' Mittelpunkt einer dreieckförmigen Verbindungsandrdnung angebracht und wird jede Vorrichtung über eine Zahnstange und ein Kitzel betätigt,wobei die Zahnstange eine Führung aufweist,von der eine Kugel,die jeweils an den verschiedenen Ecken der dreieckförmigen Verbindungsanordnung befestigt ist,aufgenommen wird und jede Zahnstange gezwungen ist,sich in einem Maß,das durch das Maß und die Richtung der Bewegung der Kugel in der Führung bestimmt wird,in Längsrichtung zu bewegen.Die Kugelmittelpunkte und der allseitige Befestigungspunkt liegen dabei in einer Ebene.

Betrachtet man den Fall einer Kamera mit drei Farbröhren für Grün,Rot und Blau (G,R und B),so gilt als bekannte Beziehung der drei Farbkomponenten,bezogen auf die Helligkeit, 0,59G,0,3R und 0,1IB.Durchlaufen die drei Farbkoaponentsignale veränderliche Verstärkungsstufen mit den Verstärkungen »T , fi und ^r^-, so nehmen die Äusgangssignale die rtferte OTG,^R und^HB an und haben die abgewandelten Helligkeitswerte 0,59<TG, 0,3/?R und 0,11^fB.Die Gesamtänderung im Helligkeitswert der mit diesen Verstärkungsfaktoren erzeugten Bilder beträgt:

0,59 G ( 1-er) + 0,3 R (1-/S) + 0.11B (l-^-) (l)

Da die Maxiraalhelligkeit in den weißen Teilen des Bildes auftritt,wenn R=G-B ist,ergeben sich die zur Aufrechterhaltung der Maximalhelligkeit erforderlichen Bedingungen,

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indem die Gleichung (l) gleich Null gesetzt wird,sodaß sich unter Wegfall der Faktoren R,G und B ergibt:

0,59 (l-or) + 0,3 (l-/3) + 0,11 U-^) = 0 (2)

Werden die drei veränderlichen Verstärkungsstufen durch drei veränderliche Widerstände derart geregelt,daß die Verstärkung jeder Stufe eine lineare Beziehung zur Wfinkelstellung des zugeordneten veränderlichen Widerstandes hat, dann ist die Verstärkungsänderung in jeder Stufe direkt der Änderung der Winkeldrehung des zugeordneten veränderlichen Widerstandes proporttonal.Gleichung (2) wird somit erfüllt,wenn die drei veränderlichen Widerstände so miteinander gekoppelt sind,daß die Summe der Änderungen ihrer Winkeldrehungen stets Null ist.Eine Berücksichtigung des numerischen Faktors kann wie nachfolgend beschrieben auf verschiedene Arten erzielt werden.

Die Erfindung wird nachfolgend in Zusammenhang mit den Zeichnungsfiguren beschrieben.

Figur 1 zeigt eine schematische Grundrißansicht einer

Ausführungsform der Erfindung. Figur 2 zeigt eine Seitenansicht der Anordnung nach Fig. I

Figur 3 zeigt ein Diagramm zur Erläuterung der Erfindung.

Figur 4 zeigt eine Grundrißansicht der Einrichtung,gesehen

vom bedienenden Techniker,und Figur 5 zeigt in gleichartiger Darstellung wie Figur2 eine bevorzugte Abwandlung.

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Gemäß den Figuren 1 bis einschließlich 4 sind Potentiometer 1,2 und 3 an den Ecken eines gleichseitigen Dreiecks so angebracht,daß ein mit der vVelle jedes Potentiometers fest verbundenes Ritzel 4 in Eingriff mit einer Zahnstange 5 ist.Die Zahnstangen 5 sind durch Lager 13 gezwungen, sich vertikal zu bewegen.Jedes Potentiometer dient zur Einstellung der Verstärkung eines der verschiedenen Farbkanäle (nicht dargestellt).Eine Platte 6 in Form eines gleichseitigen Dreiecks ist an einem allseitigen Auflager aus einer Kugel 7 und einem Lager 12 befestigt und kann durch einen Steuerhebel 8 in jede Richtung bewegt werden. Drei Kugeln 9,10 und 11 sind so an den Ecken der Platte befestigt,daß sie in U-förmigen Führungen 9',1O¹ und II¹ liegen,die an den Zahnstangen 5 befestigt sind und sich mit diesen bewegen.Die Mittelpunkte der Kugeln 7,9,10 und 11 liegen in einer gemeinsamen Ebene.

Im Betrieb verursacht eine Bewegung des Hebels 8 ein Anheben oder Absenken der Kugeln 9,10 und 11,so daß die einzelnen Zahnstangen um einen Betrag,der durch die Vertikalbewegung der Kugel in der mit ihr verbundenen Führung bestimmt ist,sich heben oder senken.Die gewünschte Drehung jedes der Potentiometer 1,2 und 3 kann durch geeignete Wahl der übersetzung des aus Zahnstange und zugeordnetem Ritzel bestehenden Antriebs erzielt werden.

Die Theorie der Erfindung soll unter Bezug auf Figur 3 erläutert werden,nach der das gleichseitige Dreieck ABC,

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das die Platte 6 aus den Figuren 1 und 2 repräsentiert, um die Achse XY gedreht wird.Die Vertikalverschiebungen der .Scheitelpunkte A₁B und C sind direkt proportional
den Abständen dieser Scheitelpunkte von XY,d.h.den
Abständen x,y und z.Die relativen Maße des Dreiecks ABC sind in Ausdrucken des eingeschriebenen Kreises mit dem Radius r und dem Mittelpunkt 0 gegeben.Aus Figur 3 geht hervor,daß:

r (1 + —Lz ) sin 0

tan 0

ζ = r (1 ^r— ) sin 0

tan 0

y + ζ ■ 2 r sin 0
χ » 2 r sin 0
.*. χ = y + ζ

und daß diese Ergebnisse für alle Werte von 0 anwendbar sind.

Figur 4 zeigt eine geeignete Form der Steuertafel zusammen mit dem Farbausgleich-Steuerhebel 8 nach den Figuren 1 und 2.Wie aus Figur 4 hervorgeht,ist die eingeführte Farbänderung auf der kreisförmigen Skale,die den Hebel 8 umgibt, angegeben.Dabei sind die drei Grundfarben Rot,Grün und Blau um 120° versetzt dargestellt und die drei Komplementärfarben Gelb,Zyan und Magenta liegen symmetrisch zwischen den Grundfarben.

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In der normalen Praxis werden in jedem Farbkanal und zusätzlich zu den Farbkanal-Verstärkungsregelmitteln,die durch die beschriebene Vorrichtung betätigt werden,einzelne und voneinander unabhängige Handregler zur Verstärkungsregelung (nicht dargestellt) vorgesehen,die als Hauptverstärkungsregler (master gain controls) bezeichnet werden.Im Betrieb ist es sehr wünschenswert,daß diese Hauptverstärkungsregler richtig eingestellt werden können, wenn die beschriebenen Verstärkungsregler,die durch den Farbausgleich-Steuerhebel 8 betätigt werden,sich in der Mittellage befinden,d.h.wenn der Hebel 8 in Mittelstellung ist.Um dies zu ermöglichen,sind vorzugsweise willkürlich betätigbare Mittel vorgesehen,um die Farbausgleichsteuerung in der Mittelstellung zu halten,wenn die Hauptverstärkungsregler eingestellt werden sollen.Figur 5 zeigt eine einfache Anordnung,die flu diesen Zweck geeignet ist.Figur 5 unterscheidet sich von Figur 2 durch willkürlich betätigbare Mittel zur Arretierung des Hebels 8 in seiner Mittelstellung.Diese Mittel weisen ein Glied 15 mit einem Außenkonus auf,der der Wirkung nach das obere Teil des Auflagers 12 für die Kugel 7 bildet,sowie ein inneres,mit dem Außenkonus zusammenwirkendes konisches Glied 16,das auf dem Stamm 8' des Hebels 8 gleiten kann.Normalerweise sind die Teile 15 und 16 außer Eingriff,d.h.in einer Lage,wie in Figur 5 dargestellt.Sollen jedoch die Hauptverstärkungsregler in den Farbkanälen eingestellt werden,so wird der Hebel 8 in seine Mittelstellung gebracht und das Glied 16 nach unten geschoben (nach unten in Bezug auf Figur 5) längs des

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Stamms 8',so daß seine konische Innenfläche mit der konischen Außenfläche des Gliedes 15 in Eingriff kommt, wie in Figur 5 gestrichelt angedeutet ist.Sind die Teile 15 und 16 derart in Eingriff,so arbeiten sie zusammen und halten den Hebel 8 in seiner Mittelstellung fest,während die erforderliche Einstellung der Hauptverstärkungsregler vorgenommen wird.Nach Abschluß dieser Einstellarbeiten wird das konische Glied 16 auf dem Stamm 8' nach oben geschoben,bis es außer Eingriff mit dem Glied 15 ist _s (in dieser Stellung wird es auf dem Stamm 8' durch Reibung gehalten) und der Hebel 8 für die bereits beschriebene Betätigung freigegeben ist.

BAD ORiGiNAL 80981 1/0094

Claims (1)

1. Patentansprüche

   Farbfernsehsendesystem mit einer Mehrzahl von Regeleinrichtungen ,von denen je eine zur Regelung der effektiven Verstärkung in den verschiedenen Farbkanälen dient, dadurch gekennzeichnet,daß gemeinsame Einstellmittel vorgesehen sind,die auf alle genannten Regeleinrichtungen wirken,derart,daß bei jeder Einstellung des Farbausgleichs durch irgendeine der Regeleinrichtungen gleichzeitig entsprechende Einstellungen der anderen Regeleinrichtungen erfolgen,die das erforderliche Maß haben,um die sonst durch die Einstellung der einen Regeleinrichtung verursachte Helligkeitsänderung im wesentlichen zu kompensieren.

   2« Farbfernsehsendesystem mit einer Mehrzahl von Regeleinrichtungen,von denen je eine zur Regelung der effektiven Verstärkung in den verschiedenen Farbkanälen dient, gekennzeichnet durch eine Mehrzahl von veränderlichen Widerstandsvorrichtungen,von denen je eine zur Regelung der Verstärkung eines der verschiedenen Farbkanäle dient, weiter durch einen Verbindungemechanismus zwischen den veränderlichen Widerstandsvorrichtungen und durch zusammengefaßte Betätigungsmittel zur Einwirkung auf den Verbindungsmech'anismus,derart,daß eine der veränderlichen Widerstandsvorrichtungen über ihren gesamten Einstellbereich verstellt werden kann,jede Einstellung jedoch durch Wirkung des Verbindungsmechanismus van Einstellungen der anderen Vorrichtungen im erforderlichen Maß,um die sonst durch die

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   Einstellung der einen Widerstandsvorrichtung verursachte Helligkeitsänderung im wesentlichen zu kompensieren, begleitet wird.

   3. System nach Anspruch 1 oder 2,dadurch gekennzeichnet, daß drei Verstärkungseinstellvorrichtungen vorgesehen sind, von denen je eine in einem der verschiedenen Farbkanäle liegt,daß die drei Vorrichtungen an den Eckpunkten eines gleichseitigen Dreiecks angeordnet sind und daß ein gemeinsamer Steuerhebel an einem Punkt,der von den drei Eckpunkten gleiche Abstände hat,angeordnet und mechanisch mit jeder Vorrichtung so verbunden ist,daß er diese über Verbindungsmittel verstellt,die so angeordnet sind,daß die algebraische Summe der Einstellbewegungen,die durch den Steuerhebel über die Verbindungsmittel auf die drei Vorrichtungen ausgeübt werden,stets Null ist.

   4. System nach Anspruch 3,dadurch gekennzeichnet,daß der gemeinsame Steuerhebel allseitig im Mittelpunkt einer dreieckförmigen Verbindungsanordnung angebracht ist und jede Vorrichtung über eine Zahnstange und ein Ritzel betätigt wird,daß die Zahnstange eine Führung aufweist, von der eine Kugel,die jeweils an den Verschiedenen Ecken der dreieckförmigen Verbindungsanordnung befestigt ist, aufgenommen wird und jede Zahnstange gezwungen ist,sich in einem Maß,daß durch das Maß und die Richtung der Bewegung der Kugel in der Führung bestimmt wird,in Längerichtung zu bewegen und daß die Kugeleittelpunkte und der allseitige Befestigungepunkt in einer Ebene liegen.

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   5. System nach Anspruch !,gekennzeichnet durch willkürlich betätigbare Mittel zur Arretierung der gemeinsamen Verstellmittel in einer vorgegebenen Einstellposition.

   6. System nach einem der Ansprüche 2 bis 4,gekennzeichnet durch willkürlich betätigbare Mittel zur Arretierung des Verbindungsmechanismus in einer vorgegebenen Einstellposition.

   7. System nach Anspruch 4 und 6,dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Arretierung ein konisches Glied aufweisen,das der Wirkung nach »inen Teil der Lagerung der allseitigen Befestigung bildet,sowie ein damit zusammenarbeitendes konisches Glied,das auf dem Steuerhebel gleiten kann und,wenn der genante Hebel in seiner Einstellmittellage ist,in eine Stellung bewegt werden kann,in der es in das erstgenannte Glied eingreift und somit den Hebel in seiner Mittelstellung arretiert.

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