DE1462877A1

DE1462877A1 - Vorrichtung zur Kontrastverstaerkung eines Fernsehbildes

Info

Publication number: DE1462877A1
Application number: DE19661462877
Authority: DE
Inventors: Jean-Raymond Narbaits-Jaureguy; Catherin Jean-Michel Cha Relix
Original assignee: CATHERIN JEAN MICHEL CHARLES H; NARBAITS JAUREGUY JEAN RAYMOND
Current assignee: CATHERIN JEAN MICHEL CHARLES H; NARBAITS JAUREGUY JEAN RAYMOND
Priority date: 1966-01-14
Filing date: 1966-12-21
Publication date: 1969-01-16
Also published as: NL6618095A; FR1481969A

Description

Patentanwalt) DIPL..ING. H. LEINWEBER dipl.4ng. HL ZIMMERMANN

•ank-Kofrto:

Dnsdiwr tank AG. MOnchm 2, Marf*nplatz, tto.-Nr. «2710

!•!•ton MRhKiMK(ItII) MIf 19

Tei.-Adr.

Z/We/Rf

8 hB 2. Rcwental 7, 2. Aufg. (Kustermann-Passage)

1966

Jean-Haymond NiHBAITS-JAURBGOI, MALAKOFF (Hauts-de Seine) Jean-Michel,Charles,Henri,Felix CATHERIN, SAVIGM-sur-ORGE

Frankreich

"Vorrichtung zur Kontrastverstärkung eines Fernsehbildes"

Die Erfindung betrifft die Verstärkung der Lichtkontraste eines auf einem Fernsehmonitor empfangenen Bildes oder Teile dieses Bildes.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,die Beobachtung der Bildes oder auch nur einen Teil dieses Bildes zu erleichtern und ggfls. Einzelheiten sichtbar zu machen, die bei Normalempfang nicht erkennlich sind, sodaß die Augen des Beobachters nicht mehr so stark überanstrengt werden.

Die Erfindung besteht im wesentlichen darin, innerhalb eines bestimmten Zeitraums einen Ausschnitt der Videosignale auszuwählen, die einem Bild entsprechen, dessen Fläche im allgemein

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kleiner ist als der Bildschirm des Monitors, die Spannung des Signals vorzugsweise derart zu verringern, daß das Bild für den liiedrigspannungsteil der gewählten Signale den Schwarzpegel erreicht und das modifizierte Signal vorzugsweise derart zu verstärken, daß der Höchstspannungsteil der gewählten Signale dem Weißpegel des Bildes entspricht.

Dies wird ggfls. dadurch "bewirkt, daß die niedrigsten und höchsten Spannungen eines Teils der empfangenen Videosignale eliminiert werden.

i/eitere Vorteile, Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung» Auf der Zeichnung ist die Erfindung anhand von Schaltplänen beispielsweise dargestellt, wobei nur an sich bekannte elektronische Bauelemente und -einheiten verwendet sind, und zwar zeigen

Fig. 1 ein vereinfachtes Schema einer aus einer Kamera und einem Monitor bzw. einem Empfänger bestehenden Einheit,

Fig. 2 und 3 Videosignale,

Fig. 4 und 5 die verstärkten Videosignale der Fig. 2 und 3,

Fig. 6 das Schaltbild eines Details für die Einstellung der Schwelle und der Verstärkung des im Em-

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pfanger wiedergebildeten Videosignals, und
Fig. 7 den Schaltplan der gesamten erfindungsgemäßen
Vorrichtung«,

In den Fig» 2 "bis 5 ist die Zeit als Abrisse und die
Spannung als Ordinate aufgetragen.

In der nachstehenden Beschreibung ist die erfindungsr gemäße Vorrichtung als "Kontraster" bezeichnet·

In Fig. 1 besteht die erfindungsgemäße modifizierte
Fernseh-Relaiskette aus einer Aufnahmekamera 1, deren Videosignale über einen Sender 2 zum Empfänger 3 und anschließend zum Monitor 5 gesendet werden, und zwar über ein Kabel 6, in das der Kontraster 4 eingeschätet ist, '

Auf dem vom Monitor empfangenen Bild wird eine im allgemeinen rechtwinklige Fläche bestimmt, auf der die Lichtkontraste erhöht werden sollen. Dies ist auf dem gesamten
Monitorschirm möglich, in den meisten Fällen zieht man jedoch eine kleinere Fläche vor, auf die sich der Beobachter konzentrieren kann·

Die dem gewählten Bilaausschnitt entsprechenden Videosignale erhalten eine Amplitudenausdehnung, die eine Kontrast-

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verstärkung bewirkt. Aufgrund der Wahl der unteren und der oberen Ausdehnungsschwelle können Einzelheiten sichtbar gemacht werden, die auf dem Normalbild ggfls. nicht erkenntlich sindo

Die Ausdehnung der Kontraste geschieht auf folgende. Weise. Die Spannung des empfangenen Videosignals, das in Fig. 2 bei 20 teilweise dargestellt ist, liegt zwischen zwei bestimmten Werten, Der dem Schwarzpegel entsprechende Pegel ist mit 21 und der der größten Helligkeit oder dem Weißpegel entsprechende Pegel ist mit 22 bezeichnet. Die Zwischenwerte entsprechen den verschiedenen Grautönen.

Ist das Bild kontrastreich, dann verändert sich das Videosignal stark und seine Spitzen und Täler liegen nahe den Pegeln 21■und 22·

Ist das Bild oder ein Teil des Bildes verschwommen, d.h. kontrastarm (Fig. 3), sind die Spitzenamplituden des gleichen aufgenommenen Videosignals 23 sehr schwach. Ein- und dieselbe Einzelheit 24 zweier Bildempfänge, nämlich eines kontrastreichen (Fig. 5) und eines verschwommenen Empfangs (Fig» 3 oder 4), ist trotz Ausaendung eines Videosignale im zweiten Fall sehr undeutlich und ggfls. sogar

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a» 5 ·*

überhaupt nicht sichtbar, obgleich es übertragen und empfangen worden ist· Dagegen sind die sehr verstärkten Rechtecke des Signals 24 in Fig. 5 sichtbar.

Die Ausdehnung der Kontraste" besteht darin, das empfangene Signal proportional zu verstärken, indem beispielsweise sein unterer Pegel 25 auf den Pegel 21 und sein oberer Pegel auf den Pegel 22 gebracht wird, wie in Fig. 4 ersichtlich ist.

Die Ausdehnung kann noch größer sein (Fig. 5); dann sind die Spitzen und Täler der Signale (punktiert gezeichnet) zu Gunsten von schwächeren Signalen, wie z.B. dem

Signal 24 abgeschnitten. In diesem Fall ist die Ausdehnung durch Sättigung des verwendeten Verstärkers auf die Pegel und·22 begrenzt·

Folglich ist die Wahrnehmungsgrenze für Einzelheiten

im
durch die/empfangenen Videosignal enthaltenen -Informationen

sowie duroh das Grundgeräusch gegeben.

Der allgemeine Aufbau des Kontrasters ist in Fig. 7 beispielsweise dargestellt»

Das Videosignal wird bei 40 empfangen und "bei 41

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verstärkt. Der Gleichstrombestandteil wird bei 42 wiedergebildet. Die Stufe 43 bewirkt eine einstellbare Gleichstrompolarisation, die sog. Schwelleneinstellung, die durch die manuelle Steuerung 59 versinnbildlicht ist» Die manuelle Steuerung 60 entspricht der Verstärkereinstellung für die Signale.

Die Technik der Schwellenvorrichtungen und der sättigbaren Verstärker ist bekannt. Ein Ausführungsbeispiel ist in Fig. 6 schematisiert dargestellt«

Das Videosignal wird bei 40 empfangen und bei 41 verstärkt. Der Gleichstrombestandteil des Signals wird bei wiedergebildeto Mit 33 ist das Reduzierungspotentiometer und mit 32 das Potentiometer zum Einstellen der Schwelle bezeichnet Ein Gleichstrom-Sättigungsverstärker 44 besteht im dargestellten Beispiel aus einem einfachen Transistor 44. In Fig. 7 ist mit 59 die Betätigung für das Potentiometer 32 und mit 60 die Betätigung für das Potentiometer 33 wiedergegeben.

Auf diese Weise werden die gewählten Videosignal-Ausschnitte im sättigbaren Gleichstromverstärker 44 verstärkt und dann zum Tor 45 geleitet. Dieses läßt nur die-

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jenigen Videosignalausschnitte durch, die dem zu analysierenden Eechteck entsprechen. Ss ist durch die nachstehend noch beschriebene Stufe 52 betätigt. Das Tor 46 nimmt die Signale am Ausgang von 42 auf und läßt die normalen Videosignale durch, üie dem gesamten Bild^außer den dem vorstehend beschriebenen Hechteck entsprechenden Signalen entsprechen, iüs ist ebenfalls von der nachstehend noch beschriebenen Stufe 52 betätigt.

Am Ausgang von 42 werden die Signale ebenfalls in der Stufe 48 aufgenommen, die die Synchronisierungssignale ausscheidet und sie wieder in die ursprüngliche Form bringt.

Die von 48 ausgesendeten Zeilen-Synchronisierungssignale gelangen nach 49, wo der Zeilenausschnitt des zu analysierenden Rechtecks bestimmt wird«

Die Steuerung 55 bestimmt die Länge des Rechtecks, d.h. dessen Dauer und die Steuerung 56 die Bmissensteilung des Rechtecks auf dem Schirm.

Die von 48 ausgesendeten Teilbild-Synchronisierungssignale werden in 50 ausgeschieden und zur Stufe 51 geleitet, wo die Teilbilder des zu analysierenden Rechtecks bestimmt werden·

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Die Steuerung 57 bestimmt die Höhe des Rechtecks, d.h. die Zeitabstände der Endzeilen des Rechtecks. Die Steuerung 58 bestimmt die Ordinaten-Stellung des Rechtecks auf dem Schirm. In der Stufe 52 wird eine Wechselbeziehung zwischen den Signalen der Generatoren 49 und 51 errichtet, die einer "und"-Funktion entspricht und zwei in Phasenopposition befindliche Signale liefert, die die Tore 45 und 46 betätigen.

Bei 53 erhält man die wieder völlig hergestellten Signale ohne -zeitliche Trennung, jedoch mit Verstärkung derjenigen Signale, die dem zu analysierenden Rechteck entsprechen und diese werden auf den Monitor 5 des Empfängers 3 weitergeleitet (Fig. 1).

Beispielsweise sind folgende Vorkehrungen angewandt, um den Betrieb der der Stufe 44 sowie den Stufen 48 und nachgeschalteten Stufen zu gewährleisten.

In Stufe 48 werden die Zeilen-Synchronisierungssignale ausgeschieden. Die Stirn jedes Synchronisierungssignals rückt eine monostabile Kippschaltung aus, deren Dauereinstellung im instabilen Zustand mit 55 bezeichnet ist. Durch Rücklauf dieser Kippschaltung in den stabilen

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Zustand wird eine zweite Kippschaltung ausgelöst, deren Dauereinstellung im instabilen Zustand mit 56 bezeichnet ist. Das Tor 45 ist während der Dauer des instabilen Zustandsder zweiten Kippschaltung geöffnet und läßt die modifizierten und verstärkten Videosignale durch, während das Tor 46 geschlossen ist und den Durchgang der normalen Videosignale verhindert. Die Steuerung 55 der ersten Kippschaltung bestimmt also den Verwendungsbeginn der verstärkten Videozeilen und die Steuerung 56 der zweiten Kippschaltung die Länge der verstärkten Videozeilen.

Außerdem muß eine bestimmte Teilbildlänge bestimmt sein, um das Rechteck mit den verstärkten Videosignalen zu bilden·

Dafür sind entsprechend die bei 50 austretenden Teilbild-Synchronisierungssignale verwendet. Bei Auftreten eines derartigen Signals wird eine erste monostabile Kippschaltung ausgelöst (Dauereinstellung durch 57). Der Rücklauf dieser Kippschaltung in ihre stabile Lage betätigt eine zweite monostabile Kippschaltung (Dauereinstellung durch 58 )· Das durch diese zweite Kippschaltung in der instabilen Stellung ausgesandte Signal betätigt ein Tor 52, das das durch 49 ausgesandte Signal nur während dessen Zeitdauer durchläßt

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und dieses blockiert, wenn die zweite Kippschaltung ihre stabile Lage wiedereinnimmt. Mittels dieser Vorrichtungen werden die durch 49 ausgesandten Signale, die einer Zeitdauer und einer bestimmten Anordnung der Zeilen entsprechen, nur während einer Zeitdauer und bei einer bestimmten Anordnung des Teilbildes übertragen und dadurch eine Auswahl der Signalzeiten entsprechend einem Rechteck getroffen, das bezüglich seiner Stellung und seinen Abmessungen veränderlich ist.

In der Praxis sendet die Stufe 52 zwei Signale aus, und zwar das eine zum Tor 46 und das andere zum Tor 45e Diese Signale sind identisch, haben jedoch entgegengesetzte Phasenlage, sodaß die Tore 45 und 46 immer einen entgegengesetzten Öffnungs- und Schließzustand haben. Dadurch können bei 47 die Yifeosignale des zu verstärkenden Rechtecks, die Videosignale des restlichen Bildschirms und schließlich die Synchronisierungssignale wiedergebildet und das Ganze zum Monitor übertragen werden«,

Die vorstehend in Bezug auf das Schwarz-Weiß-Fernsehen beschriebenen Mittel sind auch für das Farbfernsehen verwendbar, und zwar entweder nur auf die Lichtsignale oder auch auf ein oder mehrere Farbsignale.

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Claims

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Patentansprüche:

1J Vorrichtung zur Kontrastverstärkung eines Fernseh« bildes, gekennzeichnet durch die Kombination an sich bekannter elektronischer Bauelemente zum Auswählen eines Videesignalausschnitts, der im allgemeinen einem Bild mit kleinerer Fläche als der Monitorschirm entspricht, durch Verringern der Bildsignal spannung für den gewählten Teil des beobachteten Bildes und Verstärken des modifizierten Signalse

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsverringerung des gewählten Signals durch ein Potentiometer gewährleistet ist, das an eine positive und an eine negative Gleichspannung angeschlossen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine einstellbare Amplitudenverkleinerung des gewählten Signals durch ein Potentiometer gewährleistet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkung des Signals mit abgesenkter unterer Schwelle und im reduzierten Zustand durch einen sättigbaren Gleichstroaverstärker erhalten ist·

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,

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daß der sättigbare Gleichstromverstärker ein Transistor ist.

60 Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Auswählen der Zeilenausschnitte des zu kontrastierenden Monitorbildes eine erste monostabile Kippschaltung mit einstellbarer Dauer der Instabilität verwendet ist, die durch die Zeilen-Synchronisierungssignale ausgelöst ist, eine zweite monostabile Kippschaltung mit einstellbarer Dauer der Instabilität, die durch das Signal ausgelöst ist, das bei Rücklauf der ersten Kippschaltung in den. stabilen Zustand ausgesandt wird, ein erstes Tor, das durch das während der Dauer der Instabilität der zweiten Kippschaltung ausgesandte Signal betätigt ist und die verstärkten Videosignale durchläßt und ein zweites durch das gleiche Signal betätigtes Tor, das die normalen Videosignale nicht durchläßt»

7e Vorrichtung nach Anspruch 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß zum Auswählen der Zeilenausschnitte des zu kontrastierenden Monitorbildes im Teilbild eine erste monostabile Kippschaltung mit einstellbarer Dauer der Instabilität verwendet ist, die durch die Teilbild-Synchronisierungssignale ausgelöst ist, eine zweite monostabile Kippschaltung mit einstellbarer Dauer der Instabilität,· die duroh den Rücklauf der

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ersten Kippschaltung in den stabilen Zustand ausgelöst ist, sowie ein Tor, das durch das während der Dauer der Instabilität der zweiten Kippschaltung ausgesandte Signal betätigt ist, nur die gemäß Anspruch 6 ausgewählten Videosignale durchläßt und diesen während der restlichen Zeit den Durchgang verwehrt·

8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß zum Wiederherstellen des restlichen, nicht kontrastierten Bildes auf dem Bildschirm des Monitors ein Tor verwendet ist, das die normalen Videosignale durch Betätigen des Tors durch das zweite, gegenüber dem ersten Signal in Phasenopposition befindliche vom Tor nach Anspruch ausgesandte Signal in Richtung zum Monitor durchläßt.

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