DE1512146B2 - Verfahren zum aufzeichnen und wiedergeben eines farbbildes und einrichtungen zur durchfuehrung des aufzeichnungs- und wiedergabeverfahrens - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufzeichnen und Wiedergeben eines Farbbildes, bei welchem auf einem Aufzeichnungsträger sowohl Farbinformation in Form eines dem Farbanteil des Farbbildes entsprechenden codierten elektrischen Signales als auch ein den Leuchtdichteanteil des Farbbildes darstellendes Bild aufgezeichnet werden.

Ferner betrifft die Erfindung Einrichtungen zur Durchführung des Aufzeichnungsverfahrens und des Wiedergabeverfahrens.

Die Verwendung der in der Kinotechnik üblichen Farbfilme als Informationsspeicher für Fernsehsendungen ist wegen der hohen Material- und Verarbeitungskosten relativ aufwendig. Es hat daher nicht an Bemühungen gefehlt, farbige Kinofilme für die fernsehmäßige Wiedergabe auf Schwarzweißfilm oder vergleichbare monochrome Aufzeichnungsträger aufzuzeichnen. Man ist dabei auch bestrebt gewesen, die für die Aufzeichnungen benötigte Fläche gegenüber den üblichen 35-mm- oder 16-mm-Filmen ohne Detailverlust zu verringern. Für solche preiswerte und platzsparende Aufzeichnungen, die unter Verwendung von einfachen Zusatzgeräten mittels eines gewöhnlichen Farbfernsehempfängers wiedergegeben werden können, besteht außerdem für Unterricht und Unterhaltung ein erheblicher Bedarf.

Aus den USA.-Patentschriften 2953 633 und 2 983 784 sind Verfahren zum Aufzeichnen der farbigen Einzelbilder eines Kinofilms auf Schwarzweißfilm bekannt, bei welchem für jedes farbige Einzelbild des ursprünglichen Films ein Leuchtdichtebild und zwei Farbauszugbilder auf getrennten Bereichen des Schwarzweißfilms aufgezeichnet werden. Diese Verfahren erfordern einen hohen optischen und elektronischen Aufwand.

Aus der USA.-Patentschrift 2 769 028 ist es ferner bekannt, die Leuchtdichte- und die Farbinformation des Originalbildes auf Schwarzweißfilm einander überlagert in einer Folge von in Längsrichtung des Films aufeinanderfolgenden Querzeilen aufzuzeichnen. Die Leuchtdichteinformation bildet dabei ein Leuchtdichtebild und die Farbinformation wird diesem Leuchtdichtebild in codierter Form als Modulationsseitenbänder zweier unterdrückter Farbträger überlagert. Zusätzlich zu den Bildfeldern, die das Leuchtdichtebild mit der überlagerten codierten Farbinformation enthalten, werden jeweils zwischen aufeinanderfolgenden Bildfeldern die unmodulierten Farbträger aufgezeichnet, die bei der Wiedergabe zur Demodulation der Farbinformation dienen.

Bei einer solchen Aufzeichnung müssen sich das Leuchtdichtesignal und die Farbsignale in den Gradationsspielraum des Aufzeichnungsträgers teilen, was in der Praxis zu einer Beeinträchtigung der Bildqualität führt. Außerdem hat diese Art der Aufzeichnung den Nachteil, daß Farbverfälschungen durch Phasenverschiebungen zwischen den aufgezeichneten Farbsignalen und den an anderer Stelle aufgezeichneten Farbträger nicht vermieden werden können.

Der vorliegenden Erfindung liegt dementsprechend die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Aufzeichnen und Wiedergeben eines Farbbildes anzugeben, das eine hohe Bildqualität gewährleistet und eine fernsehmäßige Wiedergabe mit einfachen Mitteln gestattet.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch ein Verfahren der eingangs genannten Art gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, daß das die Farbinformation enthaltende codierte Signal in einem vom Leuchtdichtebild getrennten Bereich des Aufzeichnungsträgers aufgezeichnet wird und die so gewonnene Aufzeichnung bei der Wiedergabe zur Erzeugung von dem Leuchtdichteanteil und dem Farbanteil entsprechenden elektrischen Signalen abgetastet wird.

Bei dem vorliegenden Verfahren erfolgt die Aufzeichnung der Farbanteile einerseits völlig losgelöst vom Helligkeitssignal, so daß sowohl für das Helligkeitssignal als auch für die Farbanteile jeweils der volle Gradationsspielraum des Aufzeichnungsträgers zur Verfügung steht, und andererseits in codierter Form, so daß die bei der Wiedergabe entstehenden Farbsignale praktisch direkt verwendet, also z.B. einem Farbfernsehempfänger zugeführt werden können. Auflösungsverluste, die durch die Herstellung und Wiedergabe der Filmaufzeichnung auftreten, können mindestens zum Teil durch eine Horizontal- und Vertikalaperturkorrektur der aufgezeichneten Signale kompensiert werden. Es ist also eine einwandfreie Farbbildübertragung möglich, ohne daß wie bisher hohe Kosten in Kauf genommen werden müssen.

Eine Einrichtung zur Durchführung des vorliegenden Aufzeichnungsverfahrens ist gemäß der Erfindung gekennzeichnet durch eine Fernsehkameraanordnung, die unter Abtastung der Originalbilder dem Farbinhalt der Originalbilder entsprechende elektrische Signale erzeugt; eine Farbcodieranordnung welche diese Signale in codierte Farbinformationssignale umsetzt, und eine Aufzeichnungsstrahlerzeugun«sanordnung zum Aufzeichnen der Farbinformationssignale sowie einen Bilderzeuger zum Aufzeichnen der Helligkeitsinformation auf dem synchronen mit dem Originalfilm in einer Aufzeichnungskamera transportierten Aufzeichnungsträger, wobei die Aufzeichnungsstrahlerzeugungsanordnung jeweils nur in einem Bereich und der Bilderzeuger jeweils in einem hiervon getrennten Bereich der verschiedenen Einzelbildfelder des Aufzeichnungsträgers aufzeichnen.

Eine Einrichtung zur Durchführung des vorliegenden Wiedergabeverfahrens ist gekennzeichnet durch einen Filmprojektor, der die Einzelbildfelder des Aufzeichnungsfiilms auf eine Strahlspalteroptik projiziert, welche die beiden Aufzeichnungsbereiche getrennt auf zwei Fernsehkameras abbildet, von denen die eine ein die Helligkeitsinformation und die andere ein die Farbinformation der aufgezeichneten Bilder repräsentierendes Ausgangssignal zur Weiterverarbeitung zwecks Gewinnung eines üblichen Farbfernsehsignales erzeugt.

Eine andere Einrichtung zur Durchführung des Wiedergabeverfahrens ist gemäß der Erfindung gekennzeichnet durch einen Lichtpunktabtaster, dessen Abtastlichtstrahl durch eine Strahlspalteroptik in zwei Teilstrahlen zerlegt wird, von denen der eine den einen und der andere den anderen Aufzeichnungsbereich der Einzelbildfelder des kontinuierlich durch eine Abtastzone transportierten Aufzeichnungsträgers abtastet, wobei das durch diesen hindurchtretende Licht durch zwei Photozellen in entsprechende elektrische Helligkeits- bzw. Farbinformationssignale umgewandelt wird, die einem elektronischen Schalter zugeführt sind, der diese Signale laufend einem Helligkeits- bzw. Farbkanal zur Weiterverarbeitung zwecks Gewinnung eines üblichen Farbfernsehsignales zuführt.

Weiterbildungen und Ausgestaltungen des vorliegenden Verfahrens und der vorliegenden Einrichtung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Der Erfindungsgedanke wird nun an Hand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigen

F i g. 1A, 1B und 1C drei verschiedene Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Schwarzweißbildaufzeichnung farbiger Bilder,

F i g. 2 das Blockschaltschema einer Ausführungsform der Einrichtung für die Herstellung derartiger Schwarzweißbildaufzeichnungen farbiger Bilder,

Fig. 2A ein repräsentative Frequenz- und Bandbreiteverhältnisse bei der Aufzeichnung mit der Einrichtung nach F i g. 2 wiedergebendes Diagramm,

Fig. 2B das Schema einer Einrichtung, bei der die Helligkeits- oder Luminanzinformation optisch statt elektronisch aufgezeichnet wird,

Fig. 2C das Schema einer verfeinerten Ausführungsform der Einrichtung nach Fig. 2B,

F i g. 2 D eine andere Ausführungsform der Einrichtung nach F i g. 2 C zum Aufzeichnen von Farbbildern eines Farbnegativfilms,

Fig. 3 ein Schema, das die Verwendung eines Elektronenstrahl-Aufzeichnungsgerätes in der Einrichtung nach F i g. 2 veranschaulicht,

F i g. 4 das Schema einer Ausführungsform der Aufzeichnungseinrichtung, die mit Elektronenstrahlaufzeichnung arbeitet,

Fig. 5 ein Schema, das die Verwendung einer Laserstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung in der Einrichtung nach F i g. 2 veranschaulicht,

F i g. 6 das Schema einer anderen Ausführungsform der Aufzeichnungseinrichtung nach F i g. 2 C,

F i g. 7 das Blockschaltschema einer Einrichtung für die Wiedergabe von Schwarzweißbildaufzeichnungen farbiger Bilder gemäß F i g. 1,

F i g. 8 das Blockschaltschema einer anderen Ausführungsform der Wiedergabeinrichtung, ■

F i g. 8 A die schematische Darstellung eines Teils eines für die Wiedergabe mit Rasterabtastung geeigneten Aufzeichnungsfilms, und

F i g. 9 das Schema einer Wiedergabeeinrichtung, die mit Rasterabtasung des Aufzeichnungsfilms nach F i g. 8 A arbeitet.

Wie in Fig. IA gezeigt besteht eine typische Schwarzweißaufzeichnung von Farbbildinformationen, wie sie durch das Aufzeichnungsverfahren gemäß der Erfindung erhalten wird, aus einem üblichen Filmträger 10 von z. B. 16 mm Breite, auf dem in einer Folge von Einzelbildern 11 Bildinformationen aufgezeichnet sind. Jedes Einzelbild ist in zwei aneinandergrenzende Teile 12 und 13 unterteilt, welche die Luminanz- oder Helligkeitsinformation bzw. die Chrominanz- oder Farbinformation eines Einzelbildes eines farbigen Originalfilms enthalten.

Die Luminanzinformation kann im Bildteil 12 entweder optisch oder elektronisch, wie noch beschrie-

ben werden wird, aufgezeichnet sein, und zwar vorzugsweise so, daß die Bildrichtung von oben nach unten in der Laufrichtung des Films, d. h. in der Richtung der Perforationslöcher 14 verläuft.

Die im Bildteil 13 aufgezeichnete Farbinformation besteht vorzugsweise aus einer Folge von Parallelzeilen, die in Querrichtung des Films 10 verlaufen und in Längsrichtung des Films beabstandet sind, wobei jede Zeile eine Aufzeichnung der Modulationsseitenbänder eines unterdrückten Farbträgers enthält, der in Abhängigkeit von der Farbinformation des Bildes moduliert ist. Außerdem ist in jeder Zeile ein Pilotsignal aufgezeichnet, das später bei der Wiedergabe dazu verwendet wird, einen Träger für die Wiedergewinnung der in den Modulationsseitenbändem enthaltenen Farbinformation bereitzustellen.

Die Pilotsignalfrequenz sollte außerhalb des von den Modulationsseitenbändern eingenommenen Frequenzbandes liegen und kann die Hälfte der Farbträgerfrequenz betragen. Vorzugsweise sollten sowohl die Farbträgerfrequenz als auch die Pilotsignalfrequenz Vielfache der Zeilenkippfrequenz, die bei der Aufzeichnung der Zeilen verwendet wird, sein, so daß die aufgezeichnete Information eine Folge von parallelen, in Längsrichtung des Filmes 10 verlaufenden Balken bildet.

Um Deckungsprobleme weitgehend auszuschalten, ist es wünschenswert, daß die Bildteile 12 und 13 gleich große Flächen umfassen. Dies macht eine anamorphotische Verzerrung der Bildteile 12 und 13 in Querrichtung des Films auf ein Seitenverhältnis von etwa 2: 3 erforderlich.

Man kann aber auch die Bildteile 12 b und 13 b wie in F i g. 1A Seite an Seite, jedoch mit quer zum Film liegender Bildhöhe aufzeichnen, wie in F i g. 1B gezeigt. Für dieses Format entspricht das Seitenverhältnis der Bildteile 12 b und 13 b ungefähr dem bei Fernsehbildern üblichen Wert von 4:3, so daß die Bilder nicht anamorphotisch verzerrt zu werden brauchen. Die Abtastrichtung für die beiden Bereiche sind durch die jeweiligen Pfeile angedeutet.

Bei der Ausführungsform nach F i g.. 1C kann die Bildhelligkeitsinformation in einem oberen Bildteil 12 c und die codierte Farbinformation darunter im Bildteil 13 c aufgezeichnet sein, wobei beide Bildteile in der Laufrichtung des Filmes anamorphotisch _v verzerrt sind, so daß die relative Breite der beiden Teile im Verhältnis von z. B. 2:1 ist. Auch hier ist die Abtastrichtung durch den Pfeil angedeutet.

Eine Farbfilmaufzeichnung in Schwarzweiß nach Art der Fig. IA, IB und IC kann mit Hilfe der in Fig. 2 gezeigten Aufzeichnungseinrichtung hergestellt werden. Dabei wird ein übliches farbiges Filmbild über den Projektor 15 einer Kette 16 von vier üblichen hochauflösenden Vidicon-Farbkameraröhren präsentiert. Der Kamerakette 16 werden von einem üblichen Synchronisiersignalgenerator 19 über die Leitungen 17 und 18 geeignete Synchronisier- und Austastsignalgemische zugeleitet. Wie bekannt, kann die Kamerakette 16 so eingerichtet sein, daß sie in den Leitungen 20, 21 und 22 Farbinformationen repräsentierende Ausgangssignale erzeugt. Gemäß der derzeitigen Praxis in den Vereinigten Staaten können dies die sogenannten Y-, I- und Q-Signale gemäß NTSC sein.

Das Y- oder Luminanzsignal gelangt von der Kamerakette 16 über übliche Horizontalaperturkorrektur- und Vertikalaperturkorrekturstufen 20 α und 20 b zur Intensitätssteuerelektrode einer üblichen Kathodenstrahlröhre 23, die außerdem vom Synchronisiersignalgenerator 19 über die Leitungen 17 α und 18 a Austast- und Horizontal- und Vertikalablenksignale empfängt.

Die Horizontalaperturkorrekturstufe 20 α kann entsprechend der USA.-Patentschrift 3 011018 aufgebaut sein und ist vorzugsweise so bemessen, daß sich eine Frequenzanhebung ergibt, mit der sämtliche Verluste an Bildfeinheit, die während der Bearbeitung und des Abspielens des Films 10 entstehen, kompensiert werden. Natürlich kann gewünschtenfalls auch nur ein Teil dieser Verluste kompensiert werden.

Die Vertikalaperturkorrekturstufe 20 b kann von der in der Arbeit: »A Vertical Aperture Equalizer for Television« im »Journal of the SMPTE«, Vo-. lume 69, No. 6, Juni 1960, Seiten 395 bis 401 beschriebenen Art sein. Wiederum sollte die Anordnung so bemessen sein, daß sie auf Grund ihrer Vertikalentzerrungscharakteristik im wesentlichen sämtliche Verluste an Vertikalauflösung, die sich bei der Bearbeitung und dem Abspielen des Films 10 ergeben, kompensiert, obwohl man gewünschtenfalls diese Verluste auch nur teilweise kompensieren kann-.

Der von der Kathodenstrahlröhre 23 erzeugte Lichtfleck wird über eine geeignete Optik 24 auf einen Ultrafeinkorn-Schwarzweißfilm 10 projiziert, der in einer geeigneten Filmkamera (nicht gezeigt) enthalten ist, die durch übliche Mittel (nicht gezeigt) mit dem Filmprojektor 15 synchronisiert ist. Die Strahlablenkung in der Röhre 23, die Optik 24 und die Kamera für den Film 10 sind so eingerichtet, daß die Y- oder Luminanzinformation im richtigen Bildteil 12,12 b oder 12 c, je nachdem welche der Aufzeichnungsarten nach Fig. IA, IB und IC gewünscht wird, aufgezeichnet wird.

Das /-Signal und das Q-Signal gelangen von der Kamerakette 16 über die Leitungen 21 und 22 zu einem Verschlüsseier 22 α mit den Gegentaktmodulatoren25, die außerdem über die Leitung 26 vom Signalgenerator 26 α ein geeignetes Farbträgersignal empfangen. Die Ausgangssignale der Modulatoren 25 werden in bekannter Weise so vereinigt, daß am Ausgang lediglich die Modulationsseitenbänder erscheinen, indem die Trägeramplitude bei Abwesenheit des Modulationseingangssignales null ist Die Modulationsseitenbänder des Farbträgersignales gelangen von den Modulatoren 25 über die Leitung 27 zu einer Mischstufe 28 im Verschlüsseier 22 α, die außerdem über die Leitung 29 vom Signalgenerator 29 a ein Pilotträgersignal empfängt.

Die Summe der Modulationsseitenbänder und des Pilotträgersignales gelangt von der Mischstufe 28 über die Leitung 30 zu einer weiteren Kathodenstrahlröhre 31, deren Strahlintensität sie moduliert und deren Licht über eine Optik 32 ebenfalls auf den Film 10 projiziert wird.

Die Strahlfleckablenkrichtung in der Kathodenstrahlröhre 31 sowie die Optik 32 sind so eingerichtet, daß auf dem Film 10, je nachdem mit welcher Aufzeichnungsart nach Fig. IA, IB und 1C gearbeitet wird, die Aufzeichnung in den Farbinformations-Bildteilen 13,13 & bzw. 13 c erfolgt.

Der Projektor 15 und die Kamera 16 können im Interesse der Wirtschaftlichkeit mit ziemlich hohen Geschwindigkeiten, beispielsweise 48 Bildwechseln pro Sekunde arbeiten. Um eine hohe Bildqualität zu

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erreichen, sollte die Kamerakette 16 vorzugsweise für eine höhere als die übliche Zeilenzahl pro Einzelbild bemessen, sein. Dies ergäbe eine Horizontalablenkfrequenz von ungefähr 48 000 Hz. Die Bandbreite für den Luminanzkanal könnte dann ungefähr 13,5 MHz betragen.

Fig. 2A zeigt graphisch typische Normen für die Chrominanzinformation. So kann die Farbträgerfrequenz 7,2 MHz und die Chrominanzbandbreite ungefähr 1500 kHz beiderzeits des Trägers betragen. Die Pilotsignalfrequenz kann ungefähr 3,6 MHz, d. h. die halbe Farbträgerfrequenz betragen.

Im Betrieb der Anordnung nach Fig. 2 wird in den Projektor 15 ein normaler Farbfilm eingelegt, während in die Kamera, die das Licht von den Kathodenstrahlröhren 23 und 31 empfängt, ein normaler, unbelichteter 16-mm-Ultrafeinkorn-Schwarzweißfilm eingelegt wird. Der Projektor 15 und die Kamera laufen dann synchron mit beispielsweise 48 Bildwechseln pro Sekunde. Mittlerweile läuft die Kamerakette 16 ebenfalls mit 48 Bildwechseln pro Sekunde sychron mit dem Projektor 15. Wie später noch beschrieben werden wird, kann der Aufzeichnungsträger sowohl intermittierend als auch kontinuierlich transportiert werden und kann der Film 10 in der Filmkamera jeweils während des Zeitintervalls eines Abtastrasters der Fernsehkamerakette 16 vortransportiert werden. Die Kathodenstrahlröhren 23 und 31 und die Optiken 24 und 32 sind so eingerichtet, daß die gewünschte der verschiedenen Aufzeichnungsarten nach Fig. IA, IB und IC erhalten wird. Auf diese Weise wird auf dem Film 10 eine Folge von Einzelbildern 11 mit jeweils einem Bildteil 12, der die Bildhelligkeitsinformation enthält, und einem daran angrenzenden Bildteil 13, der die codierte Farbinformation enthält, aufgezeichnet. Nachdem der gesamte Film in der Kamera belichtet ist, kann er in der üblichen Weise verarbeitet werden, wobei man von dem so erhaltenen Negativ eine beliebige Anzahl von Positivkopien herstellen kann.

Zusätzlich kann man eine Anzahl von Nebengeräten mit jeweils den entsprechenden Kathodenstrahlröhren, Optiken und einer Filmkamera wie in Fig. 2 so anschalten, daß sie das Y-Signal von der Leitung 20 sowie die Modulationsseitenbänder und den Pilotträger von der Leitung 30 empfangen, um daraus in der beschriebenen Weise eine Anzahl von zusätzlichen Positivfilmaufzeichnungen elektronisch zu erzeugen.

Während bei dem oben beschriebenen System sowohl die Bildhelligkeitsinformation als auch die Farbinformation elektronisch aufgezeichnet werden, kann man die Bildhelligkeitsinformation auch optisch auf dem Film aufzeichnen. Beispielsweise kann man den Film 10 in der Kamera vom Projektor 15 aus über ein übliches optisches F-FilterF direkt belichten, wobei ein halbversilberter Spiegel M₁ den Lichtstrahl vom Projektor 15 auf das Filter richtet und ein Spiegel M₂ den gefilterten Lichtstrahl auf den Film 10 projiziert, wie in Fig. 2B gezeigt. Dabei wird die Kathodenstrahlröhre 31 so eingestellt, daß sie die Farbinformation auf dem Film 10 im richtigen Bildteil der verschiedenen Einzelbilder aufzeichnet. Nach dem Aufzeichnen wird der Film in der üblichen Weise behandelt.

Die Anordnung nach Fig. 2C, die der nach Fig. 2B ähnlich ist, dient dazu, den Synchronismus der Aufzeichnung und des Filmvorschubs zu erläutern. Soweit möglich, sind dabei Elemente mit gleichen oder gleichwertigen Funktionen mit denselben Bezugsnummern bezeichnet. .

Der Synchronisiergenerator 19 beliefert sowohl die Farbfernsehkamerakette 16 α als auch die Kathodenstrahlröhre 31 mit Synchronisiersignalen, so daß die vom Verschlüsseier 22 a gelieferte verschlüsselte Farbinformation synchron mit der Abtastung der Originalbilder durch die Fernsehkamera 16 α auf der

ίο Schirmfläche 31 α der Kathodenstrahlröhre geschrieben wird.

Ungefähr die Hälfte des Lichtes der vom Filmprojektor 15 gebildeten Einzelbilder auf dem Originalfilm 15 α wird durch den halbversilberten Spiegel M₁ auf den Reflexionsspiegel M₉ reflektiert. Der Spiegel M₂ projiziert seinerseits ein Bild der von der Fernsehkamera^ α aufgenommenen Szene auf eine Bildebene, die durch die Oberfläche einer mit einer lichtstreuenden Substanz, beispielsweise Magnesiumkarbonat oder Kreide beschichteten ebenen Platte 316 gebildet wird. Eine Kamera 10 α, die den Aufzeichnungsträger 10 enthält, nimmt die auf der Schirmfläche 31 α der Kathodenstrahlröhre 31 dargestellte Farbinformation im Bereich 31c zusammen mit dem optischen Bild auf der Oberfläche der Platte 31 b im Bereich 31 d auf. Für die Fokussierung der auf die Platte 31 b und die Schirmfläche 31 α der Kathodenstrahlröhre 31 projizierten Bilder dient die Optik 32. Diese Bilder werden auf eine Belichtungszone in der Filmkamera 10 a so projiziert, daß jeweils aneinandergrenzende Teile der einzelnen Filmbildfelder mit den entsprechenden Bildern belichtet werden.
Die Abtastfrequenz der Farbfernsehkamerakette 16 a ist mit dem Vorschub des Originalfilms 15 α durch den Projektor 15 und mit dem Vorschub des Aufzeichnungsträgers 10 in der Kamera 10 α synchronisiert. Um die Luminanz- und Chrominanzinformation innerhalb der Betriebsgrenzen üblicher Projektions- und Kamerageräte so rasch wie möglich einwandfrei aufzuzeichnen, erfolgt der Vorschub des Aufzeichnungsträgers in der Kamera 10 a während des Zeitintervalls eines Abtastrasters der Fernsehkamerakette 16 a. Wie dies erfolgt, soll an Hand eines speziellen Beispiels jetzt beschrieben werden.

Es sei angenommen, daß die Fernsehkamerakette 16 α mit den üblichen Abtastfrequenzen arbeitet, z. B. mit der Rasterwechselfrequenz von 60Hz und der Bildwechselfrequenz von 30 Hz, wobei jedes Bildfeld des Aufzeichnungsträgers in der Kamera 10 α für Veo Sekunde Dauer belichtet wird, während welcher Zeit auf der Schirmfläche 31 α der Kathodenstrahlröhre ein vollständiges Farbinformationsraster geschrieben wird. Außerdem erscheint während dieser Zeitspanne natürlich ein ständig anwesendes optisches Bild auf der an die Schirmfläche 31 σ angrenzenden Fläche der Bildplatte 31 b. Während des nächsten Intervalls von Vco Sekunde (des Zeitintervalls des nächsten Abtastrasters der Farbfernsehkamerakette 16 α) werden der Originalfilm 15 α und der Aufzeichnungsträger 10 zwecks Aufzeichnung des nächsten Einzelbildes um ein Bildfeld vortransportiert.
Die Vorschubgeschwindigkeit oder Bildwechselrate im Projektor 15 während der Aufzeichnung ist gleich der Vorschubgeschwindigkeit in der Kamera 10 a, d. h. 30 Bildwechsel pro Sekunde. Es entspricht also jedes aufgezeichnete Einzelbild einem Einzelbild

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des Originälfilms. Wenn die Aufzeichnung von einem kuiert. Der abzuspielende Farbfilm wird in den Proüblichen Film mit 24 Einzelbildern pro Sekunde er- jektor 15 (F i g. 2) eingelegt, und der Projektor sofolgt, kann jedes vierte Einzelbild des Originals in wie der Antriebsmotor34b (Fig. 3) werden eingezwei aufeinanderfolgenden Färb- und Schwarzweiß- . schaltet, so daß sie synchron mit den vier Vidicons bildteilen des Aufzeichnungsträgers 10 aufgezeichnet 5 der Kamerakette 16 laufen. Die Strahlen der Elektrowerden, um den Ausgleich der Filmbewegung zu ver- nenstrahlsysteme 36 und 37 zeichnen die Y- und die einfachen (siehe z. B. deutsche Patentschrift 1562315). Chrominanzinformation in nebeneinanderliegenden Die Synchronisation zwischen der Kamerakette 16 α, Bildteilen auf dem Film 10 auf, von dem dann nach dem Projektor 15 und der Filmkamera 10 a, angedeu- der Aufzeichnung in üblicher Weise Kopien angetet durch die gestrichelten Verbindung zwischen die- io fertigt werden können.

sen Bauteilen, erfolgt in üblicher Weise. Beispiels- Fig. 4 zeigt in Weiterentwicklung der Anordnung weise kann die Synchronisation mit Hilfe der vom nach F i g. 3 eine Anordnung, bei der die Luminanz-Synchronisiergenerator 19 oder der Farbfernsehka- und die Chrominanzinformation in der Kamera 34 merakette 16 α erzeugten Vertikalaustastsignale er- mittels eines einzigen Elektronenstrahles aufgezeichfolgen, so daß der Vorschub zu Beginn jedes zwei- 15 net wird. Die Kamera 34 hat nur ein Elektronenten Fernsehabtastrasters eingeleitet wird. Auf diese Strahlsystem 36'. Mittels der Horizontal- und Verti-Weise kann die gleichzeitige Aufzeichnung der Lu- ' kalablenkspulen 38 wird der Strahl rasterförmig über minanz- und Chrominanzinformation in den getrenn- den Aufzeichnungsträger 10 ähnlich wie in Fig. 3 ten Bildteilen des Aufzeichnungsträgers selbst mit geführt. Der Aufzeichnungsträger 10 wird durch den den derzeit verfügbaren Geräten einwandfrei bewerk- 20 Mechanismus 34 a, 34 b, der in der bereits beschriestelligt werden. benen Weise mit der Abtastung der Fernsehkamera-

Die Anordnung nach F i g. 2 C eignet sich glei- kette 16 und dem Vorschub des Originalfilms im chermaßen für sowohl positive als auch negative Filmprojektor (nicht gezeigt) synchronisiert ist, durch Filmaufzeichnung. Für die Direktaufzeichnung von die Kamera transportiert. Die Kamera 34 und der einem Farbnegativfilm kann man die Fernsehkamera 25 Projektor können für den Filmtransport mit einem mit Einrichtungen für die Polaritätsumkehr der Pri- genormten Malteserkreuzantrieb ausgerüstet sein,
märfarbensignale der einzelnen Vidicons ausrüsten. In der ebenfalls bereits beschriebenen Weise er-In der sehr vereinfachten Blockdarstellung nach zeugt die Fernsehkamerakette 16 Farbinformations-Fig. 2D werden die Bilder der aufgenommenen signale, die über die Leitungen 2Γ und 22'zum Farb-Szene auf Farbtrennfilter 33 a, 33 Z> und 33c gerich- 30 verschlüsseler 22 α gelangen. Ferner erzeugt die Katet, welche die entsprechenden Primärfarbenanteile merakette 16 das Luminanzsignal Y, das über die der Szene für die Abtastung durch die entsprechen- Leitung 20 zum einen Eingang eines elektronischen den Vidicons 33 d bis 33 / heraussondern. Die elek- Schalters 42 gelangt. Außerdem empfängt der elektrischen Ausgangssignale der Rot-, Blau und Grün- ironische Schalter 42 über die Leitung 30 die ver-Vidicons33rf, 33 e bzw. 33/ gelangen jeweils zu 35 schlüsselten Farbinformationssignale.
einem entsprechenden Polaritätsumkehrverstärker Während an sich der Aufzeichnungsträger 10 nach 33 g, 33 h bw. 33 /. Die entsprechenden in ihrer PoIa- Wunsch entweder kontinuierlich oder intermittierend rität umgekehrten Signale gelangen zu einer üblichen transportiert werden kann, sei zu Erläuterungs-Matrix 33 k, wo dann die Chrominanzsignale / und Q zwecken vorausgesetzt, daß der Originalfilm und der erzeugt werden. 40 Aufzeichnungsträger intermittierend mit beispiels-

Gewünschtenfalls kann man für die Aufzeichnung weise 15 Bildwechseln pro Sekunde transportiert der Luminanz- und Chrominanzinformation Elek- werden,· wobei der Aufzeichnungsträger 10 mit dem tronenstrahlschreiber verwenden, wie in Fig. 3 ge- Elektronenstrahl rasterförmig beschrieben wird,
zeigt. Dabei wird der Film 10 zusammen mit dem Ein vom Synchronisiergenerator 19 erzeugtes Ver-Perforationsvorschubmechanismus 34 α und dem An- 45 tikalablenksignal gelangt über die Leitung 43 zu trieb 34 b herausnehmbar in einer abgedichteten einem üblichen Addierer 43 α sowie zu einem zwei-Kammer 34, die durch eine Evakuiereinrichtung 35 ten elektronischen Schalter 42 a, der durch die ebenevakuiert werden kann, angeordnet. Ferner sind in falls vom Synchronisiergenerator 19 über die Leider Kammer 34 zwei Elektronenstrahlsysteme 36 und tung 44 gelieferten Vertikalaustastsignale aktiviert 37 angeordnet, deren Intensitätssteuerelektroden von so wird. Die Vertikalaustastsignale werden ferner, zuder Leitung 20 das Y- oder Luminanzsignal sowie sammen mit den Horizontalaustastsignalen in der von der Leitung 30 die mit dem Pilotsignal vereinig- Leitung 44 a, dem Elektronenstrahlsystem 36' zwecks ten Chrominanzseitenbänder (F i g. 2) und außerdem Horizontal- und Vertikalaustastung zugeleitet. Der entsprechende Horizontal- und Vertikalaustast- Addierer 43 α empfängt als zweiten Eingang vom signale empfangen. Die Horizontal- und Vertikal- 55 Wobbelgenerator 45 ein Wechselstromsignal einer ablenkung der Strahlen der Elektronenstrahlsysteme Frequenz, die wesentlich größer als die Horizontal-36 und 37 erfolgt mittels üblicher Ablenkspulen 38, ablenkfrequenz ist. Dieses Wechselstromsignal wird die vom Synchronisiergenerator 19 (Fig. 2) über die zum Vertikalablenksignal addiert, so daß sich eine Leitungen39 und 40 (Fig. 3) entsprechende Hori- periodische Wobbelung der Strahlablenkung innerzontal- und Vertikalablenksignale empfangen. 60 halb eines engen Bereiches ergibt. Das gewobbelte

Im Betrieb wird der Deckel 41 der Kammer 34 ent- Ablenksignal gelangt über die Leitung 44 b zum

fernt und der für die Elektronenstrahlaufzeichnung zweiten Eingang des elektronischen Schalters 42 a.

geeignete Film 10 zusammen mit dem Vorschub- Im Betrieb arbeitet die Anordnung wie folgt: Es

mechanismus 34 α und dem Antrieb 34 b eingesetzt. sei angenommen, daß das Luminanzsignal Y in einer

Anschließend wird der Deckel 41 wieder aufgesetzt 65 Folge von Querzeilen über die seitliche Zone 12'

und mit üblichen Mitteln abgedichtet und die Kam- während eines ersten Fernsehabtastrasters auf dem

mer durch die Evakuiereinrichtung 35 auf den für die Aufzeichnungsträger aufgezeichnet werden soll. Der

Strahlaufzeichnung erforderlichen Unterdruck eva- elektronische Schalter 42 wählt das Y-Signal im Lei-

ter 20 und leitet es an das Elektronenstrahlsystem 36' weiter. Zugleich wählt der Schalter 42 α das ungewobbelte Vertikalablenksignal in der Leitung 43 und leitet dieses Signal zum Verrikalablenkteil des Ablenkjoches 38. Das Horizontalablenksignal gelangt vom Synchronisier- und Ablenkgenerator 19 über die Leitung 40 zum Horizontalablenkteil des Ablenkjoches 38. Während des nächsten Abtastrasters (Vise Sekunde) wird auf dem Aufzeichnungsträger 10 in der Zone 12' eine entsprechende Folge von Rasterzeilen, die mit den Zeilen des ersten Rasters nach dem Zeilensprungprinzip verflochten sind, geschrieben.

Die elektronischen Schalter 42 und 42 a werden bei Auftreten jedes zweiten Vertikalaustastimpulses in der Leitung 44 aktiviert, so daß am Ende der beiden ersten Fernsehabtastraster jeder der beiden elektronischen Schalter 42 und 42 a die Signale an der entsprechend anderen seiner Eingangsklemmen wählt. Zugleich wird zu dem vom Generator 19 erzeugten Horizontalablenksignal eine Restvorspannung addiert, so daß der Elektronenstrahl verschoben wird und die.Chrominanzinformation auf dem Aufzeichnungsträger 10 in der seitlich versetzten Zone 13' aufzeichnet. Die Intensität des vom Elektronenstrahlsystem 36' erzeugten Strahles wird jetzt mit den Chrominanzseitenbändern und dem Pilotträger vom Farbverschlüsseler 22 α moduliert.

Während des Aufzeichnens der Chrominanzinformation erhält der Elektronenstrahl außerdem eine begrenzte periodische Längsverschiebung infolge der Hinzufügung des Signales vom Wobbelgenerator 45 zum Vertikalablenksignal. Es ist daher jede der aufgezeichneten Querzeilen in der Zone 13 effektiv so verbreitert, daß die Zwischenräume zwischen den Zeilen ausgefüllt werden und dadurch die aufgezeichneten Zeilen in etwa aneinanderstoßen. Auf Grund dieser Verbreiterung der Aufzeichnungszeilen kann man bei der Wiedergabe Gleichlauf- oder Spurhaltungsungenauigkeiten in stärkerem Maße in Kauf nehmen. Es wurde gefunden, daß eine etwaige Verschlechterung der Farbauflösung, die sich daraus ergibt, daß die Farbinformation in einem einzelnen Raster statt in einem Vollbild aufgezeichnet ist, bei der Wiedergabe visuell praktisch nicht wahrnehmbar ist. Da jedoch die Bandbreite des Chrominanzsignales, wenn es getrennt vom Luminanzsignal aufgezeichnet wird, keinen Beschränkungen unterworfen ist, ist die Farbauflösung insgesamt mehr als zufriedenstellend.

Eine Qualitätsverbesserung der aufgezeichneten Farbinformation läßt sich auch dadurch erreichen, daß man die Abtastfrequenz der Kamerakette 16 während alternierender Fernsehabtastraster verdoppelt. In diesem Falle wird die Kippfrequenz des aufzeichnenden Elektronenstrahles ebenfalls verdoppelt, so daß das Chrominanzsignal mit 525 Zeilen aufgezeichnet wird, wobei die Bandbreite der Fernsehkameraeinrichtung ebenfalls um das Zweifache vergrößert werden muß. Zu diesem Zweck richtet man den Synchronisiergenerator so ein, daß er die Kamerakette 16 und die Aufzeichnungskamera 34 mit entsprechenden Ablenksignalen beliefert, derart, daß die Horizontal- und Vertikalablenkfrequenzen z. B. ungefähr 31500 Hz bzw. 120Hz betragen, wenn der Aufzeichnungsstrahl die Farbinformation aufzeichnet, während in der anderen Stellung des Elektronenstrahles, also bei Aufzeichnung der Luminanzinformation, diese Ablenkfrequenzen entsprechend die Hälfte betragen.

Nach Beendigung des Fernsehabtastrasters (262V2 Zeilen), bei dem die Chrominanzinformation aufgezeichnet wird, wird der Elektronenstrahl des Strahlsystems 36' durch ein vom Generator 19 geliefertes Vertikalaustastsignal dunkelgesteuert. Dieses Signal fällt zeitlich in das nächste Fernsehabtastraster, wobei der Mechanismus 34 b während dieses Intervalls

ίο den Aufzeichnungsträger 10 vortransportiert, so daß das nächstfolgende Bildfeld vom Elektronenstrahl beschrieben werden kann.

Es wird also die Luminanzinformation im Format eines Fernsehvollbildes (d. h. zweier nach dem Zeilensprungprinzip verflochtener Raster) aufgezeichnet, während die Farbinformation lediglich einem von - zwei zusammengehörigen Abtastrastern zugewiesen wird, wobei das Zeitintervall des zweiten Abtastrasters für den Vorschub des Aufzeichnungsträgers 10 reserviert ist. Die Bildfeldteile für die Chrominanz- und die Luminanzinformation können auf dem Aufzeichnungsträger 10 statt nebeneinander (also in Seitwärtsrichtung) auch hintereinander (also in Längsrichtung) entsprechend Fig. IC angeordnet sein. Im letzteren Falle wird statt des Horizontalablenksignales das Vertikalablenksignal für die Strahlverschiebung entsprechend modifiziert.

Gemäß der in F i g. 5 gezeigten Ausführungsform kann man auch mit Laserstrahlaufzeichnung arbeiten.

Dabei werden mit Hilfe zweier üblicher Laser 46 und 47, vorzugsweise vom Gastyp, Laserstrahlen durch übliche Strahlausweiter 46 α und 47 a und Strahlmodulatoren 46 b und 47 b auf einen Planspiegel 48 gerichtet. Die Strahlmodulatoren können von der in der Arbeit: »The Use of Perovskite Paraelectrics in Beam Deflectors and Light Modulators« in der Zeitschrift »Proceedings of the IEEE« vom Oktober 1964, 1258 bis 1259, beschriebenen Art sein. Ein derartiger Modulator enthält ein rechteckiges Probestück aus KTN (KTa₀₆₅Nb₀₃₅O₃), das zwischen gekreuzten Polarisatoren angeordnet ist und einem elektrischen Feld ausgesetzt wird, das senkrecht zur Lichtrichtung und im Winkel von 45° zu den Polarisatorachsen orientiert ist. Wenn der Laser mit einem B rewster-Winkelaustrittsfenster versehen ist, wie es bei vielen handelsüblichen Lasern der Fall ist, so ist der Laserstrahl bereits polarisiert, und der erste Polarisator kann entfallen. Die Einrichtung benutzt den quadratischen Kerr-Effekt, und die Modulation des Strahles erfolgt durch Anlegen eines elektrischen Feldes in Querrichtung zum Lichtstrahl. Das elektrische Feld kann durch Anlegen der Modulationssignalspannung an elektrisch leitende Platten (nicht gezeigt) beiderseits des KTN-Probestücks erzeugt werden.

Der Y-Strahlmodulator46Z> empfängt das geeignet verstärkte Y-Signal. Um die Empfindlichkeit zu erhöhen, kann außerdem eine Gleichstromvorspannung angelegt werden. Die Intensität des Strahles vom Laser 46 wird dann entsprechend dem Y-Signal moduliert.

Der Strahlmodulator 47 δ empfängt das vereinigte Chrominanz- und Pilotträgersignal. Entsprechend diesem Signal wird der Strahl vom Laser 47 moduliert. Um den negativen Ausschwingungen Rechnung zu tragen, wird mit einer geeigneten Vorspannung gearbeitet.

Auch andere Materialien wie z. B. KDP (Kalium-

dihydrophosphat), das mit dem linearen Pockels-Effekt arbeitet, können als Laserstrahlmodulatoren verwendet werden, wobei auch das modulierende elektrische Feld in der gleichen Richtung wie der Lichtstrahl orientiert sein sollte, und zwar unter Verwendung üblicher transparenter oder durchbrochener elektrischer leitender Elektroden, die vor und hinter dem Kristall in Berührung damit angebracht sind. Eine solche Anordnung ist im Engineering Report No. ER 7600 von Paul R. Yoder vom Januar 1965; »Investigation of Techniques for Modulating and Scanning a Laser Beam to Form a Visual Display« (Kopien erhältlich beim Clearing House for Scientific and Technical Information, US Department of Commerce) beschrieben.

Die in den Strahlmodulatoren 46 b und 47 b modulierten Strahlen werden vom Spiegel 48 auf einen von einem Motor 49 α angetriebenen, mehrfacettigen Spiegelrotor 49 reflektiert und von dort auf einen von einem Motor 49 c angetriebenen zweiten mehrfacettigen Spiegelrotor 49 b reflektiert. Vom Spiegelrotor 49 b werden die Strahlen auf eine geeignete Linsenanordnung 50 reflektiert, welche die Strahlen auf Strahlflecke kleinen Durchmessers fokussiert, die auf dem Film 10 abgebildet werden. Die Drehzahlen der Motoren 49 α und 49 c sowie die Anzahl der Spiegelfacetten auf den Rotoren 49 und 49 b sind so bemessen, daß die auf den Film 10 auftreffenden Strahlen horizontal und vertikal mit den Frequenzen von z. B. 48 000 bzw. 48 Hz abgelenkt und dabei die Bildfeldteile 12 und 13 auf dem Film rasterförmig geschrieben werden.

Durch Einschalten der Motoren 49 α und 49 c und des Antriebs für den Filmvorschub 34 α wird die Anordnung in Betrieb gesetzt, wobei diese Antriebsorgane synchron mit dem Projektor 15 und den Vidicons der Fernsehkamerakette 16 laufen (angedeutet durch die gestrichelte Linie 50 α in F i g. 5). Die modulierten Strahlen von den Lasern 46 und 47 werden durch die Spiegelrotoren 49 bzw. 49 b horizontal und vertikal abgelenkt, so daß auf dem Film 10 jeweils nebeneinanderliegende Bildfeldteile 12 und 13 geschrieben werden. Auf diese Weise wird die Luminanz- und Chrominanzinformation in Schwarzweiß auf dem Film 10 aufgezeichnet, der dann in der übliehen Weise behandelt werden kann.

Fig. 6 veranschaulicht eine andere Aufzeichnungsmethode. Dabei erzeugt ein nur schemarisch angedeuteter Fernsehfarbfilmprojektor 51 jeweils von zwei Einzelbildern des Originalfilms 52, die durch ein Vielfaches 1, 2, 3 ... der Einzelbildschrittlänge getrennt sind, je ein Bild. Eine erste Lichtquelle 53 im Projektor erzeugt ein Bild beispielsweise des Einzelbildes 52 a und projiziert dieses Bild über eine Optik 54 auf eine erste Belichtungszone 55 in der schematisch angedeuteten Filmkamera 56. Dieses Bild wird im Bildfeldteil52 a' auf dem Aufzeichnungsträger 56 α aufgezeichnet. In entsprechender Weise erzeugt eine zweite Lichtquelle 57 ein Bild des anderen der betreffenden beiden Originalfilmbilder, beispielsweise des Einzelbildes 52 e, das über eine zweite Optik 58 auf die Farbfernsehkamerakette 16 projiziert wird, die entsprechende Farbinformationssignale erzeugt und an den Farbverschlüsseler 22 a weiterleitet.

In der im Zusammenhang mit Fig. 2 erläuterten Weise erzeugt der Farbverschlüsseler 22 α Farbträgerseitenband- und Pilotträgersignale, mit denen die Kathodenstrahlröhre 31 gespeist wird. Der Synchronisiergenerator 19 synchronisiert die Farbfernsehkamerakette 16 mit der Darstellung der verschlüsselten Farbinformation auf der Schirmfläche 31 α der Kathodenstrahlröhre 31. Das Bild der Schwarzweißdarstellung auf der Schirmfläche 31 α wird über die Optik 32 auf den angrenzenden Bildfeldteil 52 e" eines entsprechenden Filmbildfeldes in einer zweiten Belichtungszone 59 in der Kamera 56 fokussiert.

Die zweite Belichtungszone 59 ist von der Zone 55 um eine Strecke getrennt, die dem gleichen Vielfachen der Bildschrittlänge entspricht, um das die beiden erfaßten Einzelbilder auf dem Originalfilm voneinander getrennt sind. Es wird also die Luminanzinformation in Form eines optischen Bildes des Originalfilmbildes 52 e als erstes in der ersten Belichtungszone 55 in einem ersten Bildfeldteil 52;e' auf dem Film 56 α aufgezeichnet. Nachdem der Originalfilm 52 und der Aufzeichnungsfilm 56 a um beispielsweise vier Bildschritte, d. h. über eine dem Vierfachen der Bildschrittlänge entsprechende Strecke vorgerückt sind, erfolgt die Abtastung des Originalfilmbildes 52 e durch die Fernsehkamerakette 16 unter Darstellung der entsprechenden Farbinformation auf der Kathodenstrahlröhre 31. Ein Bild dieser Darstellung wird auf den in der zweiten Belichtungszone 59 befindlichen Teil des Aufzeichnungsfilms projiziert, so daß der an den Bildfeldteil 52 e' angrenzende Bildfeldteil 52 e" beschrieben wird. In entsprechender Weise wird der Bildfeldteil 52 α' mit einem Bild des Originalfilmbildes 52 α belichtet. Inzwischen sind die optischen Bilder der Originalfilmbilder 52 b, 52 c und 52 d in den Bildfeldteilen 52 V 52 c' bzw. 52 d' aufgezeichnet worden. Es werden daher die Luminanzinformation und die Farbinformation jeweils in Zeitabständen aufgezeichnet, die der für den Vorschub des Aufzeichnungsfilms 56 a über die entsprechende Anzahl von Bildschritten erforderlichen Zeit entspricht.

Auch bei dieser Anordnung wird der Aufzeichnungsfilm 56 α jeweils während eines der Fernsehabtastraster vortransportiert. So kann das Schwarzweißbild der Farbinformation auf der Schirmfläche 31a der Kathodenstrahlröhre als 262,5-Zeilenraster (ein Fernsehraster) geschrieben und der Film 56 α während des Zeitintervalls der nächsten 262,5 Abtastzeilen vortransportiert werden.

Die Anordnung nach Fig. 6 ist insofern vorteilhafter als die Anordnung nach Fig. 2B und 2C, als die Belichtung des ersten Bildfeldteiles unabhängig von der Belichtung des zweiten Bildfeldteiles gesteuert werden kann. Ferner ist es mit dieser Anordnung möglich, denjenigen Bildfeldteil, der die Farbinformation enthält, getrennt vom Bildfeldteil mit der dazugehörigen Luminanzinformation anzuordnen. Beispielsweise können die Kathodenstrahlröhre 31, die Kamera 56 und die Optik 32 so eingerichtet werden, daß der Bildfeldteil 52 e" neben dem Bildfeldteil 52c' aufgezeichnet wird. In diesem Falle richtet man die Wiedergabeanordnung so ein, daß die einzelnen Bildfeldteile unabhängig voneinander abgetastet werden. Natürlich kann man ebensogut auch mit der Aufzeichnungsart nach Fig. IC arbeiten.

Fig. 7 zeigt eine typische Einrichtung für die Wiedergabe der erfindungsgemäß aufgezeichneten Information unter Erzeugung entsprechender Helligkeits- und Farbsignale. Die Einrichtung enthält einen

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üblichen Filmprojektor.60, der mit beispielsweise 24 Bildwechseln pro '-.Sekunde mit dem üblichen 3-2-Vorschub arbeitet,¹, und auf einen Strahlspalter mit einem Halbspiegel M₃ und einem Vollspiegel M₄ projiziert. Die Hälfte des Lichtes vom Projektor ge- :5 langt durch den Halbspiegel M₃ auf eine Vidiconkamera 61, die gemäßrden üblichen Fernsehnormen mit einer Zeilenwechsolfrequenz von 15 734 Hz und einer Bildwechselfrequenz von 29,97Hz (Rasterwechselfrequenz von 59,94 Hz) arbeiten kann. Sie erhält zu diesem Zweck vom Synchronisiergenerator 19 α über die Leitungen 61 α und 61 b entsprechende Horizontal- und Vertikalablenk- und -austastsignale.

Die andere Hälfte des Lichtes vom Projektor 60 wird vom Spiegel M₃: "auf den Spiegel M₄ und von dort auf eine weitere; übliche Schwarzweißfernsehkamera 62 reflektiert, die ebenfalls vom Synchronisiergenerator 19 α über die Leitungen 63 und 64 mit Synchronisier- und Austastsignalen gespeist wird.

Das Bildhelligkeitsausgangssignal der Fernsehkamera 61 gelangt über geeignete Verstärker 65 und 66 und eine Leitung 67 sowie über eine geeignete Verzögerungsleitung 68 und einen Verstärker 69 zur Matrixeinrichtung 70, die noch beschrieben werden wird.

Das Chrominanzsignal mit den Farbträger-Modulationsseitenbändern und dem Pilotsignal gelangt über die Verstärker 71 und 72 sowie die Leitung 73 zu einem Chrominanzfilter 74 und einem Pilotsignalfilter 75.

Das Pilotsignal vom Ausgang des Filters 75 gelangt über einen Phasenschieber 76 und einen Frequenzverdoppler 77, der es auf die Trägerfrequenz umsetzt, sowie von dort über zwei Konstantamplituden-Signalbegrenzer 78 und 79 zu zwei Verstärkern 80 und 81, deren Ausgangssignale um 90° gegeneinander phasenverschoben sind. Diese beiden phasenverschobenen Pilotsignale von den Verstärkern 80 und 81 werden zwei Demodulatoren 82 bzw. 83 zugeleitet, die außerdem über eine übliche Verzögerungsleitung 84 das Ausgangssignal des Chrominanzfilters 74 empfangen. Für die Demodulatoren 82 und 83 kann man Synchrondetektoren verwenden, die aus den modulierten Trägerseitenbändern deren Modulationsinhalt extrahieren und über einen Verstärker 85 die Matrix 70 und den Matrixverstärker 86 mit einem Farbdifferenzsignal R-Y beliefern. Der Verstärker 86 erzeugt ein drittes Farbdifferenzsignal (G-Y) = 0,51 (R-Y) 0,19 (B-Y). Dieses Farbdifferenzsignal wird ebenfalls der Matrixeinrichtung 70 zugeleitet.

Die Matrixeinrichtung 70 ist ein Computer üblicher Art, der die Signale R-Y, G-Y, B-Y und Y in der bekannten Weise so vereinigt, daß drei Ausgangssignale erzeugt werden, welche die Farben Rot, Grün und Blau des Originals, von dem der Schwarzweißfilm angefertigt wurde, repräsentieren. Diese Ausgangssignale gelangen zu Verstärkern 88, 89 und 90, von wo sie einem üblichen Farbverschlüsseler für die Farbfernsehausstrahlungzugeleitetwerdenkönnen.

F i g. 8 zeigt eine Anordnung zur Wiedergabe von Luminanz- und Chrominanzsignalen von einer Farbbildaufzeichnung nach Art der F i g. 1B mit gleichen Längsabmessungen der einzelnen Bildfeldteile 12 c, 13 c. Die Anordnung enthält eine Kathodenstrahl- oder Zeilenabtaströhre 96, die von der Einheit 98, die mit dem Synchronisiergenerator 99 synchronisiert ist, Horizontalablenk- und -austastsignale erhält. Der Farbbildaufzeichnungsträger 100 wird zwischen einer Abwickelspule 102 und einer Aufwickelspule 104 durch eine Abtastzone 101 transportiert. Der Abtaststrahl der Röhre 96 tritt durch einen halbversilberten Spiegel 106, wo ein Teil des Lichtes auf einen Reflexionsspiegel 108 reflektiert wird. Der durch den Spiegel 106 hindurchtretende Lichtanteil wird von einer Fokussierlinse 107 abgefangen und danach durch die im obersten abgetasteten Bildfeldteil aufgezeichnete Information moduliert. Diese Modulation wird durch die Photozelle 110 wahrgenommen, im Verstärker 111 verstärkt und dem einen Eingang eines elektronischen Schalters 113 zugeleitet.

Der Spiegel 108 richtet den reflektierten Teil des Abtaststrahllichtes durch die Fokussierlinse 114 auf den untersten Bildfeldteil des Aufzeichnungsträgers 100, wobei der Strahl mit der dort aufgezeichneten Information moduliert wird. Die zweite Photozelle 115 nimmt diese Modulation wahr und wandelt sie in ein entsprechendes elektrisches Signal um, das im Verstärker 116 verstärkt und dem zweiten Eingang des elektronischen Schalters 113 zugeleitet wird. In der beschriebenen Weise nehmen die Photozellen 110,115 abwechselnd Luminanz- und Farbinformation wahr.

Der elektronische Schalter 113 wird bei Beendigung der Abtastung jedes Bildfeldteiles des Filmes 100 aktiviert, so daß die Luminanz- und die Farbinformation fortlaufend auf die gleichen Ausgangsleitungen 113 α bzw. 113 b des elektronischen Schalters geschaltet werden. Um den Schalter 113 mit der Abtastung des Bildfeldteiles zu synchronisieren, erhält er Signale, die mit den Vertikalaustastsignalen vom Synchronisierungsgenerator 99 synchronisiert sind.

Das Luminanzsignal Y und die Farbinformation in den Leitungen 113 α und 113 b gelangen dann zu dem Videokonverter 118, der beispielsweise von der im Zusammenhang mit F i g. 7 beschriebenen Art sein kann. An den Ausgängen des Videokonverters erscheinen dann die Rot-, Blau- und Grün-Farbsignale (oder / und Q) für die übliche Farbfernsehübertragung.

Die Anordung nach Fig. 8 läßt sich auch für Rasterabtastung des Filmes 100 einrichten. In diesem Falle erhält die Kathodenstrahlröhre geeignete Vertikal- und Horizontalablenk- und -austastsignale von der Einheit 98. Man kann dabei mit den üblichen Fernsehabtastfrequenzen arbeiten, um die abgespielte Information direkt auszustrahlen. Soll mit kontinuierlichem Vorschub des Films 100 gearbeitet werden, so verwendet man für die Abtastung der in nebeneinander liegenden Bildfeldteilen aufgezeichneten Luminanz- und Chrominanzinformation zwei Raster, wie im Zusammenhang mit F i g. 9 noch beschrieben werden wird.

F i g. 8 A veranschaulicht eine bevorzugte Form des Aufzeichnungsträgers 100', der sowohl mit Zeilen- als auch mit Rasterabtastung abgespielt werden kann. Dabei haben die einzelnen Bildfeldteile 120 gleiche Länge und gleiche Breite und sind die Luminanzinformationen (Y) und die Chrominanzinformationen (C) jeweils in abwechselnden Bildteilen oder Bildfeldern aufgezeichnet. Am linken oder am rechten Filmrand befindet sich ein freier Streifen, in dem eine Tonspur aufgezeichnet oder gewünschtenfalls Perforationen angebracht werden können. '

In den Zwischenräumen zwischen den einzelnen

19 20

Bildteilen 120 sind Synchronisierzeichen aufgezeich- 96' 60Hz betragen, so daß jeder Bildteil 120 des net, die für die Erzeugung eines Synchronisiersignales Aufzeichnungsträgers von jedem Abtastraster S₁ und zum Steuern der Periodizität der Rasterabtastungen s₂ je einmal erfaßt wird. Wie in Fig. 8 erzeugen verwendet werden können. Diese Zeichen enthalten Photozellen 110 und 115 elektrische Signale, welche eine Reihe von im seitlichen Abstand angeordneten 5 die in den einzelnen Bildteilen enthaltene Video-Balken oder Strichen 121, die, wenn sie von einer information repräsentieren. Die Weiterverarbeitung Abtastzeile bei der Raster- oder Zeilenabtastung er- dieser Signale erfolgt in der gleichen Weise wie bei faßt werden, ein periodisch sich änderndes Signal der Anordnung nach Fig. 8.

einer Frequenz erzeugen, die deutlich von der Fre- Um die Rasterwechselfrequenz mit dem Vorschub quenz irgendwelcher im Film enthaltener Video- io des Films 100' zu synchronisieren, wird immer dann informationen verschieden ist. Beispielsweise können ein Synchronisiersignal erzeugt, wenn die Striche 121' diese Striche eine Frequenz von ungefähr 100 kHz zwischen den einzelnen Teilbildern auf dem Film (am unteren Rand des Videofrequenzspektrums) er- 100' von einzelnen Zeilen einer der Abtastraster zeugen, die ohne weiteres von den höheren Frequenz- erfaßt werden. Dieses Synchronisiersignal kann auf komponenten der Videoinformation unterscheid- 15 Grund seiner Frequenz ohne weiteres vom Videobar ist. signalgemisch beispielsweise mit Hilfe des Bandpaß-

F i g. 9 veranschaulicht eine Einrichtung, die zu- filters 134, welches das Ausgangssignal des Verstär-

sammen mit der Anordnung nach F i g. 8 für die kers 111 empfängt, getrennt werden. Man kann statt

Wiedergabe der nach Art der Fig. 8A aufgezeich- dessen auch einen abgestimmten Verstärker an den

neten Videoinformation geeignet ist. Dabei wird, um 20 Ausgang entweder der Photozelle 110 oder des Ver-

die Lebensdauer des Leuchtstoffmaterials im Ab- stärkers 111 anschalten.

taster zu verlängern, mit Rasterabtastung gearbeitet. Mit Hilfe des Ausgangssignales des Bandpaßfilters Das Bild einer einzigen Rasterabtastung wird auf 134 wird in einem Tastgenerator 136 ein Tastsignal dem Schirm einer Kathodenstrahlröhre 96' dargestellt eingeleitet, auf Grund dessen in der Ausgangsleitung und von einer üblichen Linse 124 empfangen, die 25 137 des Generators 136 eine Folge von Synchronisierdas volle Rasterbild auf zwei Spiegel 126, 127 impulsen erscheint. Diese Impulse können dem Synrichtet, deren reflektierende Flächen gegenüber einer chronisiergenerator 99 zugeleitet werden, um nach zur Achse der Linse 124 senkrechten Ebene um einem vorbestimmten Zeitintervall ein neues Abtasteinen kleinen Winkel von beispielsweise 5° versetzt raster einzuleiten und, entweder im Generator 99 sind. Die auf den Spiegeln 126 bzw. 127 erzeugten 30 selbst oder in einem getrennten Impulsgenerator Bilder der Rasterabtastung werden durch Spiegel (nicht gezeigt), ein Austastsignal zu erzeugen, das 128 bzw. 130 auf eine Linse 132 projiziert, die ihrer- zusammen mit der Videoinfonnation am Ausgang seits in der Ebene des Aufzeichnungsträgers 100' ge- der Einheit 118 weitergeleitet wird. Man kann enttrennte Raster abbildet. weder mit 525zeiligem oder 262,5zeiligem Raster

Die auf dem Film 100' abgebildeten Raster werden 35 arbeiten, wobei im Interesse einer besseren Aufdurch die optischen Elemente des Systems in der lösung die höhere Zeilenzahl zu bevorzugen ist.
Abtastzone 101' auf eine Höhe reduziert, die er- Um sicherzustellen, daß die Photozellen 110 und heblich kleiner ist als die Längsabmessung der Film- 115 jeweils nur das Licht vom dazugehörigen Rasterbildteile 120. Diese Höhe beträgt vorzugsweise bild S₁ bzw. S₂ empfangen, ist zwischen den Photoungefähr Vio der Schrittlänge zwischen zwei auf- 40 zellen ein lichtundurchlässiges Trennstück 133 aneinanderfolgenden Bildteilen, und die auf dem Film gebracht.

gebildeten Rasterbilder S₁ und s₂ sind voneinander in Man kann auch mit intermittierendem Filmvor-

Längsrichtung um eine der Bildschrittlänge entspre- schub arbeiten, wobei die Längsabmessungen der

chende Strecke getrennt, wie man am besten in Rasterbilder gleich der Höhe der Filmbildteile sind.

F i g. 8 A sieht. Die Raster S₁ und s₂ bestehen jeweils 45 Die für die Fernsehkamerakette mit vier Vidicons

aus einer Folge von vertikal verschobenen Abtast- erwünschte Zeilenzahl von 1000 Zeilen pro Bild

zeilen quer über den Film 100', wobei die auf- kann z. B. mit Hilfe einer Verschachtelung von vier

einanderfolgenden Abtastzeilen in der zur Lauf- Rastern erhalten werden, wobei die vier ineinander

richtung des Films durch die Zone 101' entgegen- verschachtelten Raster vertikal jeweils um ein Viertel

gesetzten Richtung versetzt sind. 50 der Versetzung zwischen dem ersten und dem vierten

Die Abtastung der Filmbilder kann mit den üb- Raster voneinander versetzt sind und die Horizontallichen Fernsehabtastfrequenzen, d. h. mit 30 Bildern und Vertikalabtastfrequenzen hierfür entsprechend pro Sekunde, erfolgen, so daß alle Vco Sekunde je- gewählt sind. Ferner kann man statt der die Primärweils ein Luminanz- bzw. Chrominanzinformation farben Rot, Blau und Grün repräsentierenden enthaltendes Teilbild abgetastet wird. Ebenso kann 55 Signale auch die üblichen Signale Y, / und Q bei der die Rasterwechselfrequenz der Kathodenstrahlröhre Wiedergabe erzeugen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (23)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Aufzeichnen und Wiedergeben eines Farbbildes, bei welchem auf einem Aufzeichnungsträger sowohl Farbinformation in Form eines dem Farbanteil des Farbbildes entsprechenden codierten elektrischen Signales als auch ein den Leuchtdichteanteil des Farbbildes darstellendes Bild aufgezeichnet werden, dadurch gekennzeichnet, daß das die Farbinformation enthaltende codierte Signal in einem vom Leuchtdichtebild (12) getrennten Bereich (13) des Aufzeichnungsträgers auf gezeichnet wird und die so gewonnene Aufzeichnung bei der Wiedergabe zur Erzeugung von dem Leuchtdichteanteil und dem Farbanteil entsprechenden elektrischen Signalen abgetastet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbinformation in Form der Seitenbänder eines entsprechend der Farbsättigung amplitudenmodulierten und entsprechend der Farbart phasenmodulierten unterdrückten Trägers zusammen mit einem zur Demodulation der Seitenbänder dienenden Bezugsträger zeilenweise aufgezeichnet wird, und daß die Farbträgerfrequenz sowie die von dieser verschiedene Bezugsträgerfrequenz jeweils Vielfache der Zeilenfrequenz sind.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bezugsträgerfrequenz die Hälfte der Farbträgerfrequenz ist.

4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Leuchtdichtebild durch Belichtung des aus einem lichtempfindlichen Film bestehenden Aufzeichnungsträgers mit einem Lichtbild aufgezeichnet wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem die Bilder eines durch eine Abtastzone transportierten Originalfilms aufgezeichnet werden, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils gleichzeitig die aus einem Originalfilmbild stammende Farbinformation und die aus einem anderen, hiervon um ein Vielfaches des Bildschrittabstandes entfernten Originalfilmbild stammende Helligkeitsinformation im entsprechenden Bereich eines Einzelbildfeldes des Aufzeichnungsträgers bzw. im entsprechenden Bereich eines anderen, hiervon um ein Vielfaches des Einzelbildfeldschrittabstandes entfernten Einzelbildfeldes aufgezeichnet werden.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Vielfache des Bildschrittabstandes gleich dem Vielfachen des Einzelbildfeldschrittabstandes ist.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufzeichnung der Helligkeitsinformation elektronisch durch Abtasten des Aufzeichnungsträgers mittels eines entsprechend modulierten Aufzeichnungsstrahles erfolgt.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das den Aufzeichnungsstrahl modulierende Helligkeitssignal vor der Aufzeichnung einer den Bildauflösungsverlust kompensierenden HF-Anhebung unterzogen wird.

9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufzeichnung sowohl der Färb- als auch der Helligkeitsinformation mittels eines einzigen, rasterförmig über den Aufzeichnungsträger abgelenkten und entsprechend modulierten Aufzeichnungsstrahles erfolgt.

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastung der Originalbilder nach den Zeilensprungverfahren erfolgt und daß die Farbinformation nur während des einen Abtast-Teilrasters aufgezeichnet wird und während des zweiten Teilrasters der Aufzeichnungsträger um einen Einzelbildfeldschritt weitertransportiert wird.

11. Einrichtung zur Durchführung des Aufzeichnungsverfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Fernsehkameraanordnung (16), die unter Abtastung der Originalbilder dem Farbinhalt der Originalbilder entsprechende elektrische Signale erzeugt; eine Farbcodieranordnung (22 a), welche diese Signale in codierte . Farbinformationssignale umsetzt; und eine Aufzeichnungsstrahlerzeugungsanordnung (23) zum Aufzeichnen der Farbinformationssignale sowie einen Bilderzeuger (31) zum Aufzeichnen der Helligkeitsinformation auf dem synchron mit dem Originalfilm in einer Aufzeichnungskamera transportierten Aufzeichnungsträger (10), wobei die Auf zeichnungsstrahlerzeugungsanordnung (23) jeweils nur in einem Bereich und der Bilderzeuger (31) jeweils in einem hiervon getrennten Bereich der verschiedenen Einzelbildfelder des Aufzeichnungsträgers aufzeichnet.

12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Bilderzeuger eine Projektionsoptik enthält, welche den Helligkeitsinhalt der Originalfilmbilder auf den betreffenden Bereich des Aufzeichnungsträgers abbildet.

13. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Bilderzeuger eine Aufzeichnungsstrahlerzeugungsanordnung (31) enthält, deren Aufzeichnungsstrahl durch von einer in der Fernsehkameraanordnung (16) enthaltenen Aufnahmekamera erzeugte Leuchtdichtesignale (Y) moduliert ist.

14. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß zur Aufzeichnung der Farbinformation und der Helligkeitsinformation ein zusammen mit der Aufzeichnungskamera in einem evakuierten Gehäuse angeordneter Elektronenstrahl-Bildschreiber mit zwei Strahlerzeugungssystemen, deren rasterartig abgelenkte Strahlen entsprechend moduliert, sind, vorgesehen ist (Fig. 3).

15. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß zur Aufzeichnung der Farbinformation und der Helligkeitsinformation ein zusammen mit der Aufzeichnungskamera in einem evakuierten Gehäuse angeordneter Elektronenstrahl-Bildschreiber mit einem Strahlerzeugungssystem verwendet wird, dessen rasterartig abgelenkter Strahl mittels eines elektronischen Schalters (42) abwechselnd zu den entsprechenden Zeiten mit der Farbinformation und der Helligkeitsinformation moduliert wird (F i g. 4).

16. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß zur Aufzeichnung der Farbinformation und der Helligkeitsinformation eine

Anordnung mit zwei Laserstrahlerzeugungsanordnungen, deren entsprechend intensitätsmodulierte Strahlen synchron mit der Fernsehkameraanordnung abgelenkt sind, vorgesehen ist (Fig. 5).

17. Einrichtung nach einem der Ansprüchen bis 16, gekennzeichnet durch einen Wobbelgenerator (45), der den Aufzeichnungsstrahl für die in parallelen Zeilen aufgezeichnete Farbinformation mit einer Frequenz, die erheblich größer ist als die Aufzeichnungszeilenfrequenz, so wobbelt, daß die Aufzeichnungszeilen im wesentlichen aneinanderstoßen.

18. Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Projektionsoptik (54) jeweils ein Originalbild, das von dem gleichzeitig von der Fernsehkameraanordnung erfaßten Originalbild um ein Vielfaches des Bildschrittabstandes entfernt ist, erfaßt und im betreffenden Bereich eines Einzelbildfeldes aufzeichnet, das um ein Vielfaches des Einzelbildfeldschrittabstandes von demjenigen Einzelbildfeld entfernt ist, in dem die betreffende Farbinformation aufgezeichnet wird (Fig. 6).

19. Einrichtung zur Durchführung des Wiedergabeverfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Filmprojektor (60), der die Einzelbildfelder des Aufzeichnungsfilms auf eine Strahlspalteroptik (M₃, M₄) projiziert, welche die beiden Aufzeichnungsbereiche getrennt auf zwei Fernsehkameras (61, 62) abbildet, von denen die eine (61) ein die Helligkeitsinformation und die andere (62) ein die Farbinformation der aufgezeichneten Bilder repräsentierendes Ausgangssignal zur Weiterverarbeitung zwecks Gewinnung eines üblichen Farbfernsehsignal erzeugt (Fig. 7).

20. Einrichtung zur Durchführung des Wiedergabeverfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Lichtpunktabtaster (96; 96'), dessen Abtastlichtstrahl durch eine Strahlspalteroptik (106, 107, 108, 114; 124, 126, 127, 128, 130, 132) in zwei Teilstrahlen zerlegt wird, von denen der eine den einen und der andere den anderen Aufzeichnungsbereich der Einzelbildfelder des kontinuierlich durch eine Abtastzone transportieren Aufzeichnungsträger abtastet, wobei das durch diesen hindurchtretende Licht durch zwei Photozellen (110, 115) in entsprechende elektrische Helligkeits- bzw. Farbinformationssignale umgewandelt wird, die einem elektronischen Schalter (113) zugeführt sind, der diese Signale laufend einem Helligkeits- bzw. Farbkanal zur Weiterverarbeitung zwecks Gewinnung eines üblichen Farbfernsehsignales zuführt (Fig. 8 und 9).

21. Einrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtpunktabtaster mit Zeilenabtastung arbeitet.

22. Einrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtpunktabtaster eine Rasterablenkanordnung enthält.

23. Einrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablenkanordnung des Lichtpunktabtasters so ausgebildet ist, daß die einzelnen Abtastzeilen des Abtastrasters in der Laufrichtung des Aufzeichnungsfilms entgegengesetzter Richtung aufeinanderfolgen und daß die Längsabmessung des Abtastrasters in der Abtastzone kleiner ist als die Längsabmessung eines Einzelbildfeldes des Aufzeichnungsfilms.