DE1512146C - Verfahren zum Aufzeichnen und Wiedergeben eines Farbbildes und Einrichtungen zur Durchfuhrung 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 elek-. trischen 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 nungsbereich der Einzelbildfelder des kontinuierlich

die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Auf- durch eine Abtastzone transportierten Aufzeich-

zeichncn und Wiedergeben eines Farbbildes anzu- nungsträgers abtastet, wobei das durch diesen

geben, das eine hohe Bildqualität gewährleistet und hindurchtretende Licht durch zwei Photozellen in

eine fernsehmäßige Wiedergabe mit einfachen Mit- 5 entsprechende elektrische Helligkeits- bzw. Farb-

teln gestattet. . informationssignale umgewandelt wird, die einem

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch elektronischen Schalter zugeführt sind, der diese

ein Verfahren -der eingangs genannten Art gelöst, Signale laufend einem Helligkeits- bzw. Farbkanal

das dadurch gekennzeichnet ist, daß das die Färb- zur Weiterverarbeitung zwecks Gewinnung eines

information enthaltende codierte Signal in einem vom io üblichen Farbfernsehsignales zuführt.

Leuchtdichtebild getrennten Bereich des Aufzeich- Weiterbildungen und Ausgestaltungen des vorlie-

. nungsträgers aufgezeichnet wird und die so ge- genden Verfahrens und der vorliegenden Einrichtung

wonnene Aufzeichnung bei der Wiedergabe zur sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Erzeugung von dem Leuchtdichteanteil und dem Der Erfindungsgedanke wird nun an Hand von

Farbanteil entsprechenden elektrischen Signalen ab- 15 Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die

getastet wird. Zeichnung näher erläutert. Es zeigen

Bei dem vorliegenden Verfahren erfolgt die Auf- Fig. IA, IB und IC drei verschiedene Ausfühzeichnung der Farbanteile einerseits völlig losgelöst rungsformen einer erfindungsgemäßen Schwarzweißvom Helligkeitssignal, so daß sowohl für das Hellig- bildaufzeichnung farbiger Bilder,
keitssignal als auch für die Farbanteile jeweils der 20 F i g. 2 das Blockschaltschema einer Ausführungsvolle Gradationsspielraum des Aufzeichnungsträgers form der Einrichtung für die Herstellung derartiger zur Verfügung steht, und andererseits in codierter Schwarzweißbildaufzeichnungen farbiger Bilder,
Form, so daß die bei der Wiedergabe entstehenden ' F i g. 2 A ein repräsentative Frequenz- und Band-Farbsignale praktisch direkt verwendet, also z. B. breiteverhältnisse bei der Aufzeichnung mit der Eineinem Farbfernsehempfänger zugeführt werden kön- 25 richtung nach Fig. 2 wiedergebendes Diagramm,
ncn. Auflösungsverluste, die durch die Herstellung Fig. 2B das Schema einer Einrichtung, bei der und Wiedergabe der Filmaufzeichnung auftreten, die Helligkeits- oder Luminanzinformation optisch können mindestens zum Teil durch eine Horizontal- statt elektronisch aufgezeichnet wird,
und Vertikalaperturkorrektur der aufgezeichneten Fig. 2C das Schema einer verfeinerten Ausfüh-Signale kompensiert werden. Es ist also eine ein- 30 rungsform der Einrichtung nach Fig. 2B,
wandfreie Farbbildübertragung möglich, ohne daß . Fig. 2D eine andere Ausführungsform der Einwie bisher hohe Kosten in Kauf genommen werden richtung nach Fig. 2C zum Aufzeichnen von Farbmüssen. bildern eines Farbnegativfilms,

Eine Einrichtung zur Durchführung des vorliegen- ' F i g. 3 ein Schema, das die Verwendung eines den Aufzeichnungsverfahrens ist gemäß der Erfin- 35 Elektronenstrahl-Aufzeichnungsgerätes in der Eindung gekennzeichnet durch eine Fernsehkamera- richtung nach F i g. 2 veranschaulicht,
anordnung, die unter Abtastung der Originalbilder F i g. 4 das Schema einer Ausführungsform der dem Farbinhalt der Originalbilder entsprechende Aufzeichnungseinrichtung, die mit Elektronenstrahlelektrische Signale erzeugt; eine Farbcodieranordnung aufzeichnung arbeitet,

welche diese Signale in codierte Farbinformations- 40 Fig. 5 ein Schema, das die Verwendung einer signale umsetzt, und eine Aufzeichnungsstrahlerzeu- Laserstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung in der Eingunesanordnung zum Aufzeichnen der Farbinfor- richtung nach F i g. 2 veranschaulicht,
mationssignale sowie einen Bilderzeuger zum Auf- Fig. 6 das Schema einer anderen Ausführungszeichnen der Helligkeitsinformation auf dem syn- form der Aufzeichnungseinrichtung nach Fig. 2C, chronen mit dem Originalfilm in einer Aufzeich- 45 Fig. 7 das Blockschaltschema einer Einrichtung nungskamera transportierten Aufzeichnungsträger, für die Wiedergabe von Schwarzweißbildaufzeichwobci die Aufzeichnungsstrahlerzeugungsanordnung nungen farbiger Bilder gemäß Fig. 1,
jeweils nur in einem Bereich und der Bilderzeuger Fig. 8 das Blockschaltschema einer anderen Ausjcweils in. einem hiervon getrennten Bereich der führungsform der Wiedergabeinrichtung,
verschiedenen Einzelbildfelder des Aufzeichnungs- 5<> F i g. 8 A die schematische Darstellung eines Teils trägers aufzeichnen. . eines für die Wiedergabe mit Rasterabtastung geeig-. Eine Einrichtung zur Durchführung des vorlie- neten Aufzeichnungsfilms, und
gcndcn Wiedergabeverfahrens ist gekennzeichnet F i g. 9 das Schema einer Wiedergabeeinrichtung, durch einen Filmprojektor, der die Einzelbildfelder die mit Rasterabtasung des Aufzeichnungsfilms nach des Aufzcichnungsfiilms auf eine Strahlspalteroptik 55 Fig. 8A arbeitet. .
projiziert, weiche die beiden Aufzeichnungsbereiche Wie in Fig. IA gezeigt besteht eine typische getrennt auf zwei Fernsehkameras abbildet, von Schwarzweißaufzeichnung von Farbbildinformatiodcnen die eine ein die Helligkeitsinformation und nen, wie sie durch das Aufzeichnungsverfahren gedic andere ein die Farbinformation der aufgezeich- maß der Erfindung erhalten wird, aus einem üblichen nctcn Bilder repräsentierendes Ausgangssignal zur 60 Filmträger 10 von z.B. 16mm Breite, auf dem in Weiterverarbeitung zwecks Gewinnung eines übli- einer Folge von Einzelbildern 11 Bildinformationen chcn Farbfernsehsignales erzeugt. aufgezeichnet sind. Jedes Einzelbild ist in zwei an-

ninc andere Einrichtung zur Durchführung des einandergrenzende Teile 12 und 13 unterteilt, welche

Wiedergabeverfahrens ist gemäß der Erfindung ge- die Luminanz- oder Helligkeitsinformation bzw. die

kennzeichnet durch einen Lichtpunktabtaster, dessen 65 Chrominanz- oder Farbinformation eines Einzel-

Abtasllichlstnihl durch eine Strahlspaltcroptik in bildes eines farbigen Originalfilms enthalten,

zwei Tcilslralilcn zerlegt wird, von denen der eine Die Luminanzinformation kann im Bildteil 12 cnt-

dcn einen und der andere den anderen Aufzcich- weder optisch oder elektronisch, wie noch bcschric-

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 Modulationsseitenbändern 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 Fig. IA 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 Fig. IC 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 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 F i g. 2 gezeigten Aufzeichhungseinrichtung 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 sic in den Leitungen20, 21 und 22 Farbinformationen repräsentierende Ausgangssignale erzeugt. Gemäß der derzeitigen Praxis in den Vereinigten Staaten können dies die sogenannten Y-, /- und ß-Signale gemäß NTSC sein.

Das Y- oder Luminanzsignal gelangt von der Kamerakcttcl6 über übliche Horizontalapcrturkorrckr tür- und Vertikalapcrlurkorrekturstufen 20 ο und 20 b zur Intensitätssteuerelektrode einer üblichen Kathodenstrahlröhre 23, die außerdem vom . Synch rönisiersignalgenerator 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

ίο 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«, Volume 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 BiIdteil 12,12 b oder 12 c. je nachdem welche der Aufzeichnungsarten nach Fig. IA, IB und 1 C gewünscht wird, aufgezeichnet wird.

Das /-Signal und das ß-Signal gelangen von der Kamerakette 16 über die Leitungen 21 und 22 zu

4P 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 a, 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

55. 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 Qptik 32 sind so eingerichtet, daß auf dem Film 10, je nachdem mit welcher Aufzeichnungsart nach Fig. IA, IB und IC gearbeitet wird, die Aufzeichnung in den Farbinformations-Bildteilcn 13,13/) bzw. 13c erfolgt.

Der Projektor 15 und die Kamera 16 können im Interesse der Wirtschaftlichkeit mit ziemlich hohen Geschwindigkeiten, beispielsweise 48 Bildwcchseln 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 000Hz. Die Bandbreite für den Luminanzkanal könnte dann ungefähr 13,5MHz betragen.

F i g. 2 A 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-Schwarz-„ weißfilm 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 Y-FilterF direkt belichten, wobei ein halbversilberter Spiegel Af₁ den Lichtstrahl vom Projektor 15 auf das Filter richtet und ein Spiegel M., den gefilterten Lichtstrahl auf den Film 10 projiziert, wie in F i g. 2 B 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 22a 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 M, auf den Reflexionsspiegel M₉ reflektiert. Der Spiegel M₂ projiziert seinerseits ein Bild der von der Fernsehkameral6 α aufgenommenen Szene auf eine Bildebene, die durch die Oberfläche einer mit einer lichtstreuenden Substanz, beispielsweise Magnesium-

ao Karbonat 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 projezierten Bilder dient die Optik 32. Diese Bilder werden auf eine Belichtungszone in der Filmkamera 10 α so projiziert, daß jeweils aneinandergrenzende Teile der einzelnen Filmbildfelder mit den entsprechenden Bildern belichtet werden.
Die Abtastfrequenz der Farbfernsehkamerakette 16<2 ist mit dem Vorschub des Originalfilms 15 α durch den Projektor 15 und mit dem Vorschub des Aufzeichnungsträgers 10 in der Kamera 10 a synchronisiert. Um die Luminanz- und Chrominanzinformation innerhalb der Betriebsgrenzen üblicher

4" Projektions- und Kamerageräte so rasch wie möglich einwandfrei aufzuzeichnen, erfolgt der Vorschub des Aufzeichnungsträgers in der Kamera 10 α während des Zeitintervalls eines Abtastrasters der Fernsehkamerakette 16 α. Wie dies erfolgt, soll an Hand eines speziellen Beispiels jetzt beschrieben werden.

Es sei angenommen, daß die Fernsehkamerakette 16 a mit den üblichen Abtastfrequenzen arbeitet, z. B. mit der Rasterwechselfrequenz yon 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 α angrenzenden Fläche der Bildplatte 31 b. Während des nächsten Intervalls von Veo 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 vortransportieit.

Die Vorschubgeschwindigkeit oder Bildwechselrate im Projektor 15 während der Aufzeichnung ist

gleich der Vorschubgeschwindigkeit in der Kamera 10a, d. h. 30 Bildwechsel pro Sekunde. Es entspricht

also jedes aufgezeichnete Einzelbild einem Einzelbild

des Originalfilms. Wenn die Aufzeichnung von einem üblichen Film mit 24 Einzelbildern pro Sekunde erfolgt, kann jedes vierte Einzelbild des Originals in zwei aufeinanderfolgenden Färb- und Schwarzweißbildteilen des Aufzeichnungsträgers 10 aufgezeichnet werden, um den Ausgleich der Filmbewegung zu vereinfachen (siehe z.B. deutsche Patentschrift 1562315). Die Synchronisation zwischen der Kamerakette 16 a, dem Projektor 15 und der Filmkamera 10 a, angedeutet durch die gestrichelten Verbindung zwischen diesen Bauteilen, erfolgt in üblicher Weise. Beispielsweise kann die Synchronisation mit Hilfe der vom Synchronisiergenerator 19 oder der Farbfernsehkamerakette 16 a erzeugten Vertikalaustastsignale erfolgen, so daß der Vorschub zu Beginn jedes zweiten Fernsehabtastrasters eingeleitet wird. Auf diese Weise kann die gleichzeitige Aufzeichnung der Luminanz- und Chrominanzinformation in den getrennten Bildteilen des Aufzeichnungsträgers selbst mit den derzeit verfügbaren Geräten einwandfrei bewerkstelligt werden.

Die Anordnung nach Fig. 2C eignet sich gleichermaßen für sowohl positive als auch negative Filmaufzeichnung. Für die Direktaufzeichnung von einem Farbnegativfilm kann man die Fernsehkamera mit Einrichtungen für die Polaritätsumkehr der Primärfarbensignale der einzelnen Vidicons ausrüsten. In der sehr vereinfachten Blockdarstellung nach Fig. 2D werden die Bilder der aufgenommenen Szene auf Farbtrennfilter 33 α, 33 b und 33 c gerichtet, welche die entsprechenden Primärfarbenanteile der Szene für die Abtastung durch die entsprechenden Vidicons 33 d bis 33/ heraussondern. Die elektrischen Ausgangssignale der Rot-, Blau und Grün-Vidicons33d, 33 e bzw. 33/ gelangen jeweils zu einem entsprechenden Polaritätsumkehrverstärker 33 g, 33 h bw. 33 /. Die entsprechenden in ihrer Polarität umgekehrten Signale gelangen zu einer üblichen Matrix 33 k, wo dann die Chrominanzsignale / und Q erzeugt werden.

Gewünschtenfalls kann man für die Aufzeichnung der Luminanz- und Chrominanzinformation Elektronenstrahlschreiber verwenden, wie in Fig. 3 gezeigt. Dabei wird der Film 10 zusammen mit dem Perforationsvorschubmechanismus 34 α und dem Antrieb 34 b herausnehmbar in einer abgedichteten Kammer 34, die durch eine Evakuiereinrichtung 35 evakuiert werden kann, angeordnet. Ferner sind in der Kammer 34 zwei Elektronenstrahlsysteme 36 und 37 angeordnet, deren Intensitätssteuerelektroden von der Leitung 20 das V- oder Luminanzsignal sowie von der Leitung 30 die mit dem Pilotsignal vereinigten Chrominanzseitenbänder (F i g. 2) und außerdem entsprechende Horizontal- und Vertikalaustastsignale empfangen. Die Horizontal- und Vertikalablenkung der Strahlen der Elektronenstrahlsysteme 36 und 37 erfolgt mittels üblicher Ablenkspulen 38, die vom Synchronisiergenerator 19 (Fig. 2) über die Leitungen39 und 40 (Fig. 3) entsprechende Horizontal- und Vertikalablenksignale empfangen.

Im Betrieb wird der Deckel 41 der Kammer 34 entfernt und der für die Elektronenstrahlaufzeichnung geeignete Film 10 zusammen mit dem Vorschubmechanismus 34 α und dem Antrieb 34 b eingesetzt. Anschließend wird der Deckel 41 wieder aufgesetzt und mit üblichen Mitteln abgedichtet und die Kammer durch die Evakuiereinrichtung 35 auf den für die Strahlaufzeichnung erforderlichen Unterdruck evakuiert. Der abzuspielende Farbfilm wird in den Projektor 15 (F.ig. 2) eingelegt, und der Projektor sowie der Antriebsmotor34b (Fig. 3) werden eingeschaltet, so daß sie synchron mit den vier Vidicons. der Kamerakette 16 laufen. Die Strahlen der Elektronenstrahlsysteme 36 und 37 zeichnen die Y- und die Chrominanzinformation in nebeneinanderliegenden Bildteilen auf dem Film 10 auf, von dem dann nach der Aufzeichnung in üblicher Weise Kopien angefertigt werden können.

Fig. 4 zeigt in Weiterentwicklung der Anordnung nach F i g. 3 eine Anordnung, bei der die Luminanz- und die Chrominanzinformation in der Kamera 34 mittels eines einzigen Elektronenstrahles aufgezeichnet wird. Die Kamera 34 hat nur ein Elektronenstrahlsystem 36'. Mittels der Horizontal- und Vertikalablenkspulen 38 wird der Strahl rasterförmig über den Aufzeichnungsträger 10 ähnlich wie in Fig. 3 geführt. Der Aufzeichnungsträger 10 wird durch den Mechanismus 34 a, 34 b, der in der bereits beschriebenen Weise mit der Abtastung der Fernsehkamerakette 16 und dem Vorschub des Originalfilms im Filmprojektor (nicht gezeigt) synchronisiert ist, durch die Kamera transportiert. Die Kamera 34 und der Projektor können für den Filmtransport mit einem genormten Malteserkreuzantrieb ausgerüstet sein.

In der ebenfalls bereits beschriebenen Weise erzeugt die Fernsehkamerakette 16 Farbinformationssignale, die über die Leitungen 21' und 22' zum Farbverschlüsseler 22 α gelangen. Ferner erzeugt die Kamerakette 16 das Luminanzsignal Y, das über die Leitung 20 zum einen Eingang eines elektronischen Schalters 42 gelangt. Außerdem empfängt der elektronische Schalter 42 über die Leitung 30 die verschlüsselten Farbinformationssignale.

Während an sich der Aufzeichnungsträger 10 nach Wunsch entweder kontinuierlich oder intermittierend transportiert werden kann, sei zu Erläuterungszwecken vorausgesetzt, daß der Originalnlm und der Aufzeichnungsträger intermittierend mit beispielsweise 15 Bildwechseln pro Sekunde transportiert werden, wobei der Aufzeichnungsträger 10 mit dem Elektronenstrahl rasterförmig beschrieben wird.
Ein vom Synchronisiergenerator 19 erzeugtes Vertikalablenksignal gelangt über die Leitung 43 zu einem üblichen Addierer 43 α sowie zu einem zweiten elektronischen Schalter 42 α, der durch die ebenfalls vom Synchronisiergenerator 19 über die Leitung 44 gelieferten Vertikalaustastsignale aktiviert wird. Die Vertikalaustastsignale werden ferner, zusammen mit den Horizontalaustastsignalen in der Leitung 44 a, dem Elektronenstrahlsystem 36' zwecks Horizontal- und Vertikalaustastung zugeleitet. Der Addierer 43 α empfängt als zweiten Eingang vom Wobbelgenerator 45 ein Wechselstromsignal einer Frequenz, die wesentlich größer als die Horizontalablenkfrequenz ist. Dieses Wechselstromsignal wird zum Vertikalablenksignal addiert, so daß sich eine periodische Wobbelung der Strahlablenkung inner-

halb eines engen Bereiches ergibt. Das gewobbelte Ablenksignal gelangt über die Leitung44b zum zweiten Eingang des elektronischen Schalters 42 a.

Im Betrieb arbeitet die Anordnung wie folgt: Es sei angenommen, daß das Luminanzsignal Y in einer

Folge von Querzeilen über die seitliche Zone 12' während eines ersten Fernsehabtastrasters auf dem Aufzeichnungsträger aufgezeichnet werden soll. Der elektronische Schalter 42 wählt das Y-Signal im Lei-

. ter20 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 Vertikalablenkteil des Ablenkjoches 38. Das Horizontalablenksignal gelangt vom Synchronisier- und Ablenkgenerator 19 über die. Leitung 40 zum Horizontalablenkteil des Ablenkjoches38. Während des nächsten Abtastrasters (Vco 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 Chrcminanzinformation 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 a 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 Spurhallungsungenauigkeiten 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. Fn diesem Falle wird die Kippfrequenz des aufzeichnenden Elektronenstrahls ebenfalls verdoppelt, so daß das Chrominanzsignal mit 525 Zeilen aufgezeichnet wird, wobei die Bandbreite der Fernsehkamcracinrichtung ebenfalls um das Zweifache vergrößert werden muß. Zu diesem Zweck richtet man den Synchronisicrgeneralor so ein, daß er die Kamurakettel6 und die Aufzeichnungskamera 34 mit entsprechenden Ablenksignalen beliefert, derart, daß die Horizontal- und Vcrtikalablcnkfrequenzen z. B. iimiefähr 31 500 Hz bzw. 120 Hz betragen, wenn der Aufzeichnungsstrahl die Farbinformation aufzeichnet, während in der anderen Stellung des Elektronenstrahls, also bei Aufzeichnung der Luminanzinformation, diese Ablenkfrequenzen entsprechend die Hälfte betragen.

Nach Beendigung des Fernsehabtastrasters (26272 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 Strahlausweiter46a 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 (KTa_{0 65}Nb₀.,,O₃), 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 Brewster-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-Strahlmodulator46ö empfängt das geeignet verstärkte F-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 b empfängt das vereinigte Chrominanz- und Pilotträgersignal. Entsprechend diesem Signal wird der Strahl vom Laser 47 modulicrt. Um den negativen Ausschwingungen Rechnung zu tragen, wird mit einer geeigneten Vorspannung gearbeitet.

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

äihydröphosphat), das mit dem linearen Pockels- Kathodenstrahlröhre 31 gespeist wird. Der Synchrö-

Effekt arbeitet, können als Läserstrahlmodulatoren nisiergenerator 19 synchronisiert die Fafbferriseh-

verwendet werden, wobei auch das modulierende kamerakette 16 mit der Darstellung der verschlüssel-

elektiische Feld in der gleichen Richtung wie der ten Farbinformätion auf der Schirmfläche 31 α der Lichtstrahl orientiert sein sollte, und zwar unter Ver- 5 Kathodenstrahlröhre 31. Das Bild der Schwarzweiß-

wendurig üblicher transparenter oder durchbrochener darstellung auf der Schirmfläche 31 α wird über die

elektrischer leitender Elektroden, die vor und hinter Optik 32 auf den angrenzenden Bildfeldteil 52 e"

dem Kristall in Berührung damit angebracht sind. eines entsprechenden Filmbildfeldes in einer zweiten

Eine solche Anordnung ist im Engineering Report Belichtungszone 59 in der Kamera 56 fokussiert.
No. ER 7600 von Paul R. Yoder vom Januar 1965; io Die zweite Belichtungszone 59 ist von der Zone 55

»Investigation of Techniques for Modulating and um eine Strecke getrennt, die dem gleichen Viel-

Scanning a Laser Beam to Form a Visual Display« fachen der Bildschrittlänge entspricht, Um das die

(Kopien erhältlich beim Clearing House for Scientific beiden erfaßten Einzelbilder auf dem Originalfilm and Technical Information, US Department of Com- , voneinander getrennt sind. Es wird also die Lümi-

merce) beschrieben. 15 nanzinformation in Form eines optischen Bildes des

Die in den Strahlmodulatoren 46 ft und 47 & mo- Originalfilmbildes 52 e als erstes in der ersten Bedulierten Strahlen werden vom Spiegel 48 auf einen lichtungszone 55 in einem ersten Bildfeldteil 52;e' auf von einem Motor 49 α angetriebenen, mehrfacettigen dem Film 56 α aufgezeichnet. Nachdem der Original-Spiegelrotor 49 reflektiert und von dort auf einen von film 52 und der Aufzeichnungsfilm 56 α um beispielseinem Motor 49 c angetriebenen zweiten mehrfacet- 20 weise vier Bildschritte, d. h. über eine dem Viertigen Spiegelrotor 49 b reflektiert. Vom Spiegelrotor fachen der Bildschrittlänge entsprechende Strecke 49 b werden die Strahlen auf eine geeignete Linsen- vorgerückt sind, erfolgt die Abtastung des Originalanordnung 50 reflektiert, welche die Strahlen auf filmbildes 52 e durch die Fernsehkamerakette 16 Strahlflecke kleinen Durchmessers fokussiert, die auf unter Darstellung der entsprechenden Farbinformadem Film 10 abgebildet werden. Die Drehzahlen der 25 tion auf der Kathodenstrahlröhre 31. Ein Bild dieser Motoren 49 α und 49 c sowie die Anzahl der Spiegel- Darstellung wird auf den in der zweiten Belichtungsfacetten auf den Rotoren 49 und 49 b sind so bemes- zone 59 befindlichen Teil des Aufzeichnungsfilms sen, daß die auf den Film 10 auftreffenden Strahlen projiziert, so daß der an den Bildfeldteil 52 e' anhorizontäl und vertikal mit den Frequenzen von z. B. grenzende Bildfeldteil 52 e" beschrieben wird. In 48 000 bzw. 48 Hz abgelenkt und dabei die Bildfeld- 30 entsprechender Weise wird der Bildfeldteil 52 a' mit teile 12 und 13 auf dem Film rasterförmig geschrie- einem Bild des Originalfilmbildes 52 α belichtet. Inbeii werden. zwicchcn sind die optischen Bilder der Originalfilm-

Dnrch Einschalten der Motoren 49 α und 49 c und bilder 52 b, 52 c und 52 d in den Bildfeldteilen 52 b'

des Antriebs für den Filmvorschub 34 α wird die An- 52 c' bzw. 52 d' aufgezeichnet worden. Es werden

Ordnung in Betrieb gesetzt, wobei diese Antriebs- 35 daher die Luminanzinformation und die Farbinfor-

organe synchron mit dem Projektor 15 und den Vidi- mation jeweils in Zeitabständen aufgezeichnet, die

cons der Fernsehkamerakette 16 laufen (angedeutet der für den Vorschub des Aufzeichnungsfilms 56 a

durch die gestrichelte Linie50α in Fig. 5). Die mo- über die entsprechende Anzahl von Bildschritten er-

dulierten Strahlen von den Lasern 46 und 47 werden forderlichen Zeit entspricht.

durch die Spiegelrotoren 49 bzw. 49 b horizontal und 40 Auch bei dieser Anordnung wird der Aufzeichvertikal abgelenkt, so daß auf dem Film 10 jeweils nungsfilm56a jeweils während eines der Fernsehabnebeneinanderliegende Bildfeldteile 12 und 13 ge- tastraster vortransportiert. So kann das Schwarzschrieben werden. Auf diese Weise wird die Lumi- weißbild der Farbinformation auf der Schirmfläche nanz- und Chrominanzinformation · in Schwarzweiß 31 α der Kathodenstrahlröhre als 262,5-Zeilenraster auf dem Film 10 aufgezeichnet, der dann in der üb- 45 (ein Fernsehraster) geschrieben und der Film 56 a liehen Weise behandelt werden kann. während des Zeitintervalls der nächsten 262,5 Ab-

F ig. 6 veranschaulicht eine andere Aufzeichnungs- tastzeilen vortransportiert werden,
methode. Dabei erzeugt ein nur schemarisch ange- Die Anordnung nach Fig. 6 ist insofern vorteildeuteter Fernsehfarbfilmprojektor51 jeweils von hafter als die Anordnung nach Fig. 2B und 2C, als zwei Einzelbildern des Originalfilms 52, die durch 50 die Belichtung des ersten Bildfeldteiles unabhängig ein Vielfaches 1, 2, 3 ... der Einzelbildschrittlänge von der Belichtung des zweiten Bildfeldteiles gegetrerint sind, je ein Bild. Eine erste Lichtquelle 53 steuert werden kann. Ferner ist es mit dieser AnordinyProjektor erzeugt ein Bild beispielsweise des Ein- nung möglich, denjenigen Bildfeldteil, der die Farbzelbiides 52 a und projiziert dieses Bild über eine information enthält, getrennt vom Bildfeldteil mit Optik 54 auf eine erste Belichtungszone 55 in der 55 der dazugehörigen Luminanzinformation ahzüordschematisch angedeuteten Filmkamera 56. Dieses nen. Beispielsweise können die Kathodenstrahlröhre Bild wird im Bildfeldteil 52 a' auf dem Aufzeich- 31, die Kamera 56 und die Optik 32 so eingerichtet nungsträger 56 α aufgezeichnet. In entsprechender werden, daß der Bildfeldteil 52 e" neben dem Bild-Weise erzeugt eine zweite Lichtquelle 57 ein Bild des fcldteil 52 c' aufgezeichnet wird. In diesem Falle anderen der betreffenden beiden Originalfilmbilder, 60 richtet man die Wiedergabeanordnung so ein, daß beispielsweise des Einzelbildes 52 e, das über eine die einzelnen Bildfeldteilc unabhängig voneinander zweite Optik 58 auf die Farbfernsehkamerakette 16 abgetastet werden. Natürlich kanrt man ebensogut projiziert wird, die entsprechende Fafbinformations- auch mit der Aufzcichnurigsart nach F i g. 1 C arbcisignale erzeugt und an den Farbvcrsclilüsselcr 22 a ten.
weiterleitet. . . 65 Fig. 7 zeigt eine typische Einrichtung für die

In der im Zusammenhang mit Fig. 2 erläuterten Wiedergabe der erfindungsgcmäß aufgezeichneten In-

Wcisc erzeugt der Farbvcrsclilüsselcr 22 α Farbträ- formation unter Erzeugung entsprechender Heliig-

gcrscitenband- und Pilotlrägcrsignale, mit denen die keils- und Farbsignale. Die Einrichtung enthält einen

üblichen Filmprojektor 60, der mit beispielsweise 24 Bildwechseln pro Sekunde mit dem üblichen 3-2rVorschub arbeitet und auf einen Strahlspalter mit einem Halbspiegel W₃ und einem Vollspiegel M₄ projiziert. Die Hälfte des Lichtes vom Projektor gelangt durch den Halbspiegel M₃ auf eine Vidiconkameraol, die gemäß den üblichen Fernsehnormen mit einer Zeilenwechselfrequenz von 15 734 Hz und einer Bildwechselfrequenz von 29,97Hz (Rasterwechselfrequenz von 59,94Hz) 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 Frequenzverdoppler77, 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 Farbfernsehausstrahlungzugeleitet werdenkönnen.

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 12c, 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

ao 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 Farbinforma-

as tion 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 Fig. 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' 60 Hz betragen, so daß jeder Bildteil 120 des net, die für die Erzeugung eines Synchronisiersignales Aufzeichnungsträgers von jedem Abtastraster J₁ 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 F i g. .8 A aufgezeich- dessen auch einen abgestimmten Verstärker an den

neten Videoinformation geeignet ist. Dabei wird, um ao 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 Videoinformation 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. J₂ 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.

Fig. 8A sieht. Die RasterS₁ unds₂ bestehen jeweils 43 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

ein anderfolgenden 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 Veo 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, I 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, d adurch gekennzeichnet, daß das die Farbinformation enthaltende codierte Signal in einem vom Leuchtdichtebild (12) getrennten Bereich (13) 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.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbinformarion 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 Hclligkeitssignal vor der Aufzeichnung einer den Bildauflösungsverlust kompensierenden HF-Anhcbung 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 (22a), 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 Aufzeichnungsstrahlerzeugungsanordnung (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 (Fig. 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 dervAnsprüche 11 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 (F i g. 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 Farbfernsehsignales 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, 150, 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.