DE1512352A1

DE1512352A1 - Farbfernsehsystem

Info

Publication number: DE1512352A1
Application number: DE1967N0030208
Authority: DE
Inventors: Hendrik Breimer; Tan Liong Sing
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1966-03-26
Filing date: 1967-03-22
Publication date: 1969-06-26
Also published as: GB1110885A; DE1512352C3; ES338411A1; NL6604020A; DE1512352B2; US3732360A; BE696124A; FR1515688A

Description

Dip!-Ing. ERICH E. WALTHER

Anmelder: N. V.PHILIPS' GLOElLAMPENFABRiEKEH

Akte: IHH- 1530
, ^₁ 21 .März 1967

"Farbfernsehsystem".

Di* Erfindung betrifft ein Farbfernsehsystem mit einer Kamera, die drei Aufnahmeröhre η t-ntnält zum Erzeugen elektrischer Signale für die rote, grüne bzw. blaue Farbkomponenten des von der Kamera aufzunehmenden Bildes, das als Potentialbild auf den Auftreffplatten der Aufnahmeröhren abgebildet wird und das zeilen- und rasterweise in die rote,-grüne bzw. biaue Parbsignale umgewandelt wird, welches System weiter Mittel enthält, durch welche ein Kontursignal durch gegenseitigen·Vergleich der Farbsignal© an mehr oder weniger einander nahe liejenden Punkten des Potentialbildes erzeugt wird.

Bei Farbfernsehsystemen nach dem Prinzip der drei Prioärfarben, a.h. rot, grün und blau, wird das von einem von der Kamera aufzunehmenden Bild stammende Licht in die drei Farbkomponenten aufgespaltet. Für jede· Farbkomponente entsteht auf der Auftreffplatte der betreffenden Aufnahmeröhre' ein Potentialbild. Mittels des. Elektronenstrahle von de« Strahlsyetem -der Aufnahmeröhre wird durch zeilen- und rastermässige Abtastung dieses Bildes

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von dei- Aufnahmeröhre ein Farbsignal geliefert. Die drei Farbsignale können dann in bekannter Weise einem Farbfernsehempfänger oder Monitor zugeführt · werden, so dass auf dem Schirm der Wiedergaberöhre ein Farbbild beobachtet werden kann.

Es köm.en unter anderem die nachfolgenden Fehler in dem Bild auf dem Schirm der Wiedergaberöhre auftreten.

Z.B. bei d_eri Lochmasken-Farbfernsehwiedergaberöhren mit drei Llektronenstrahlsystemen wird das Farbbild aus der Ueberlagerung des roten, grünen und blasen Bildss auf dem Schirm der Wiedergaberöhre erhalten. Treten aufnahueseitig Deckungsfehier auf, so äussern sicn diese als Zeitfehler in den drei Farbsignalen, während die drei von den Farbsignalen erzeugten Bildei sich nicht vollkommen decken. Es treten infolgedessen iuch empfangsseitig Ueberlagerung- oder Bilddeckungsfehler auf, die insbesondere bei den Uebergängen (d.h. bei Farbgradationen) ir. dem Bild zum Auudruck kommen. Diese Uebergänge entsprechen der: hohen Frequenzen der Farbsignale. Um die Sichtbarkeit der Ueberlagerungsfehler auf dem Schirm einer Wiedergaberöhre zu unterdrücken, ist es bekannt, die hohen Frequenzen lediglich in einem Farbsignal unterzubringen, während diese in den anderen Farbsignalen nicht auftreten. Dies kann z.B. dadurch bewerkstelligt werden j dass in zwei Farbsignalen die hohen Frequenzen durch Filterung der von der Kamera gelieferten Farbsignale unterdrückt werder; oder dass die betreffenden Aufnahmeröhren lediglich die niedrigen Frequenzen in den zwei Farbsignalen liefernt

Dieses Verfahren behebt jedoch nicht den zweiten Fehler, d.h. den der verschwommenen Uebergänge in dem Bild auf dem Schirm einer Bildwiedergaberöhre. Dieser Fehler wird durch den nicht unendlich kleinen Querschnitt des von der Elektronenkanone in der Aufnahmeröhre erzeugten Elektronenstrahls hervorgerufen. Die Grosse des Q.ue'rechnittes des Elektronenstrahls an der Auftreffplatte der Aufnahmeröhre bestimmt die Möglichkeit,

Uebergänge in dem Potentialbild an der Auftreffplatte in einem von der Aufnahmeröhre zu liefernden Signal zu übertragen. Ein Elektronenstrahl mit

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kleinem querschnitt wird einen üebergan_e" verhältr.isnässifc. gi-r.au in dem Ausgangs signal der Aufnahmeröhre übertragen. Ein Elektronenstrahl mit grösserem querschnitt, der an der Stelle des Ueberganges in dem Pctentialbild beide kontrastierende Werte enthält, ergibt in dem Ausgangssigna] der Aufnahmeröhre ^inen Mittelwert der Kontraste. Ein Uebergang in einem Bild wird dann verschwouiDien auf dem Schirm der Wiedergaberöhre abgebildet. Es ist ersichtlich, dass ein möglicnst kleiner querschnitt des Elektronenstrahls an der Auftrefi'j. latte in einer Aufnahmeröhre erwünscht ist. Der Minimalquerschnitt wird jedoch durch die maximale Stromdichte des Elektronenstrahls bestimmt, wodurch die maximale Ladungsübertragung bedingt wird. Eine Abhilfe für die beschriebene Unscharfe bietet im allgemeinen A;ertuxKorrektur gemäss einem auch bei Scnwarz-Weiss-Fernsehen durchgeführten Verfahren. Der Einfluss des Querschnittes des Elektronenstrahls auf die Uebertragang der Uebergänge des aufzunehmenden Bildt-s in dem Ausgangs signal der Aufnanmeröhre wird dadurch korrigiert. das von dem Fernsehsignal ein Kontursignal abgeleitet ~nd dem Fernsehsignal zugeordnet wird. Dieses Verfahren ist unter anderem in dem Artikel "A vertical aperture equalizer for Televisicn" ir."Journal of tht SKPTE"vom Juni 1?oü, Seiten 39!? - 401 von >*. 'J. Gibson und _Λ.'Ζ. Schröder beschrieben. Das in diesem. Artikel beschriebene Prinzip der Aj/ertui Korrektur lässt sich sowcril zßileniLässig (z.B. m ncnzcnta.er Hichtung) als auch rustercässig (z.B. in vertikaler Richtung; auf dem Schirm der.Wiedergaberöhre anwenden. Das KcntursignaJ wird durch den ,---egenstitigen Vergleich der Firbsignale mehr oder weniger einander naheliegender Punkte des ^otentiaibildes durch Verzögerungsleitungen erhalten. Zum Erzielen des Kontursignais in der Zeiienrichtung ist di<. Verzögerungszeit kurz, und in d-.r dazu senkreent^n Richtung ist die Verhäufig gleich einer Zeilenperiode oder auch nahezu einer Teil-. Indem d-*s Kontursignal dem Farbsignal zugeordnet wird, das bei AD&ildung auf dem Schirm einer Wiedergaberöhre keine scharfer. Uebergänge aufweisen würde, wird ein apertur-korrigiertes Farbsignal erhalten. Dieses apertur-kcrrigierto Farbsigna, liefert wchl scharfe Uebe^-gänge, während sogar

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Ueberkompensation auftritt} die Uebergänge werden dabei sogar betont. Biese Betonung ist sowohl auf die Intensität als auch auf die räUBliohe Ausdehnung des Kontureignais auf dem Schirm der Wiedergaberöhre zurückzuführen.

Bei einem Farbfernsehsystem nach dem Prinzip der drei Primärfarben rot, grün und .blau, wobei eine Kamera mit einer Aufnahmeröhre für jede der drei Färbkomponenten benutzt wird, ist es bekannt, das« bei jedem Farbsignal gesondert Aperturkorrektur durchgeführt wird. Weist ein auf dem Schirm einer Wiedergaberöhre erscheinendes Bild Ueberlagerungsfehler auf, die insbesondere in den Uebergängen auffällig sind, und wird in der vorstehend geschilderten Weise Aperturkorrektur bei jedem der drei Farbsignale gesondert durchgeführt, um die Kontraste schärfer zu machen, so prägen sich infolge der Aperturkorrektur die ueberlagerungsfehler nooh «ehr aus.

Qemäss der Erfindung entsteht auf dem Schirm einer Wiedergaberöhre ein aperturkorrigiertes Bild ohne sichtbare Ueberlagerungsfehler, wenn das Farbfernsehsystem dadurch gekennzeichnet wird, dass nur tin Farbsignal den erwähnten Mitteln zum Erzielen des Kontureignale zugeführt wird, wodurch ein diesem Farbsignal zugehörendes Kontursignal erhalten wird, das dem roten, grünen und blauen Farbsignal, je für sich oder mittels eines Na-. trixnetzwerkes zusammengesetzt, fugeordnet wird.

Aus vorstehendem zeigt sich, dass der Erfindung die Erkenntnis zugrunde liegt, dass sowohl die Ueberlagerungsfehler als auoh der verschwommene Uebergang lediglich in den Konturen der wiedergegebenen Bilder sioht-

yjbar werden. Es wird somit ein besseres Ergebnis erzielt, wenn die hohen

K) Frequenzen dahingestellt gelassen sind (da diese den verschwimmenden Ueber-

*** gang nicht beheben) und wenn lediglich Aperturkorrektur bei eine« ein*igen ·

^ Farbsignal angewandt wird, wodurch sowohl der Ueberlagerungsfehler als auoh |das Verschwimmen des Ueberganges behoben werden*

, Für das Prinzip, der Erfindung ist es unwesentlich, weloheβ Farbsignal zum Liefern eine« Kontursignals Benutzt wird. Es zeigt floh in

der Praxis, dass das Farbsignal, das die grösste Komponente des aus den drei Farbsignalen zusammengesetzten Helligkeitssignals ist, die besten Resultate liefert. Bei Systemen mit einem Helligkeitssignal Y - 0,30 R + 0,59 G + 0,11 B, wobei R, G und B.das rote, grüne bzw, blaue Farbsignal bezeichnen, wird somit das grüne Farbsignal gewählt.

Die Erfindung wird an Hand der Figuren beispielsweise näher erläutert* Es zeigen

Fig. 1 eine erste Ausführungsfora des Farbfernsehsytems nach der Erfindurig und '

Fig. 2 eine zweite Ausführungsfora*

Nach Fig. 1 liefern die Aufnahmeröhren 1, 2 und 3 das grüne, ™ (θ), rote (R) bzw. blaue (B) Farbsignal. Diese Farbsignal· werden dadurch erhalten, dass in einer in Fig. 1 nicht dargestellten Weise auf jede Auf·« treffplatte der Aufnahmeröhren 1, 2 und 3 die betreffende Farbkoaponente des aufzunehmenden Bildes projiziert wird und die drei Auftreffplatten mittels der betreffenden Elektronenstrahlen gleichseitig abgetastet werden. Die Aufnahmeröhren 1, 2 und 3 liefern die Farbsignale G, R und B an Verbindungen 41 !? bzw. 6. Mit RUoksioht auf die vorerwähnte Wahl des Farbsignals G zum Liefern eines Kontursignale führt die Verbindung 4 das Farbsignal G Mitteln 7 zu, duroh welche das Kontursignal erhalten wird. Dieses Kontursignal wird M durch Mittel 7 auf eine Verbindung 8 übertragen,'während die Verbindung 9 das grüne Farbsignal 0 führf. Darauf wird das Kontursignal des Grüns duroh die Verbindung 8 und die Farbsignale G, R und B durch die Verbindungen 9i 5 bzw. 6 in Suaaiervorrichtungen 10, 11 und 12 zusammengefügt* Jedem Ausgang

-ι .

der Summiervorrichtungen 1P₁ 11 und 12 kann das betreffende, apertur-korrigierte Färbsignal G*, R* und B^x entnommen werden* £■ ist selbstverständlich, dass dieses schematisohe Gans« mehrere Einzelteil^ wie s.B. Verstärker, niohtlineare Einzelteile, filter und gegebenen/»!!· Verzögerungsleitungen usw. enthalten kann. Bei Verwendung von Gaama-Korrektur in dem Farbfernsehsystem" ergeben sich auf dem Sohir» dor Wiedergaberöhre sehr gute Resultate, indem

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dna Kontursignal von einem nicht gamma-korrigierten Farbsignal abgeleitet und darauf den gamma-korrigierten Farbaignalen zugeordnet wird.

Die in den Fi^. 1 und 2 dargestellten Einzelteile haben die gleichen Bezugsziffern. Hier werden jedoch die.Farbsignale O, R und B über die Verbindungen 9, 5 bzw. 6 dem Matrixnetzwerk 13 zugeführt, in dem das Helligkeitssignal Y erzeugt wird. Das durch die Mittel 7 von dem Farbsignal O abgeleitete Kontursignal wird durch die Verbindung 8 in der Sumaiervorrichtung 14 dem Helligkeitssignal Y zugefügt· An de« Ausgang der Suaaieryorrichtung 14 ersoheint das apertur-korrigierte Helligkeitssignal Y . Die Mittel 7 zum Erzielen des Kontursignals sind in Pij. 2 einzeln dargestellt. Es ist möglich, mittels Speioherröhren eine integrale Aperturkorrektur in der Zeilenrichtung und in der dazu senkrechten Richtung zu erzielen.. Werden Verzögerungsleitungen mit verschiedener Aperturkorrektur für beide Richtungen verwendet) so wird eine Anordnung angewandt, die bei den Mittel 7 in Fig. 2 näher dargestellt ist. Das Kontursignal in der zur Zeilenrichtung senkrechten Richtung wird durch Mittel 15 erzeugt, während für die Zeilenriohtung Mittel 16 benutzt werden, so dass über die Sunmiervorrichtung 17 der Verbindung B das Kontursignal in beiden Richtungen zugeführt wird.

Es wird einleuchten^ dass im Rahmen der Erfindung auch Aperturkorrektur in einer einzigen Richtung benutzt -werden kann.

Das Farbsignal Q über die Verbindung 9 kann in Abhängigkeit von dem Verfahren zum Erzeugen eines Kontursignale eine Zeitverzögerung in bezug auf die Farbsignale R und 3 der Verbindungen 5 und ό aufweisen. Mittels einer Verzögerungsleitung In den Verbindungen 5 und 6 kann der kurze Zeitunterschied in der Zeilenrichtung und der Zeitunterschied z.B. eine Zeilenperiode in der lur Zeilenrichtung senkrechten Riohtung behoben werden,- da diese Verzögerung'sich auf dem Sohira der Wiedergaberöhre in der Verschiebung de· grünen Rasters in beaug auf die roten und blauen Raster äussert. Infolge des Zeilensprunge bein Aufbau des Bildes auf den Schira der Wiedergaberöhre ist diese Verschiebung in der zur Zeilenriohtung senkrechten Riohtung deutlich wa&rneheW» Sie Verschiebung- de,* Raster HMt sich la einfacher Weise

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dadurch beheben, dass die Abtastung der Auftreffplatte mittels des Elektronenstrahle der grünen Aufnahmeröhre 1 in bezug auf d ie Abtastung des Elektronenstrahls der roten und blauen Aufnahmeröhren 2 und 3 verschoben wird. Beim Zeilensprung bedeutet dies, dass in der zur Zeilenrichtung senkrechten Richtung der Elektronenstrahl der grünen Aufnahmeröhre 1 die Zeil· (n - 2). in dem Augenblick abtastet, wenn in den roten und blauen Aufnahmeröhren 2 und 3 die Zeile η abgetastet wird. Ausserdem kann mittels einer ähnlichen, geringen Verschiebung in der Zeilenrichtung über mindestens einen Bildpunkt die Verzögerung in der Zeilenrichtung korrigiert werden.

Wie bereits bemerkt, ist das Kontursignal nur beispielsweise von dem grünen Farbsignal abgeleitet, da dieses Signal den gröseten Beitrag zur Heiligkeitesignal liefert. Das Prinzip der Erfindung mit den dabei erzielbaren Vorteile ist jedoch auch, sei es mit etwas weniger gutem Resultat, durchführbar, wenn das Kontursignal von dem roten bzw. blauen Parbaignal abgeleitet wird.

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Claims

PHN 1530.

PATElTArSPRVECHEi ■ .1512352

I, Farbfernsehsystem mit einer aus drei Aufnahmeröhren zusammengesetzten Kamera zum Erzeugen elektrischer Signale für die roten, grünen bzw, blauen Farbkomponenten des von der Kamera aufzunehmenden Bildes, das als "ctviriti^:iibild auf den Auftref!'platten der Aufnahmeröhren abgebildet und zeilen- und rastermässig in rote, grüne und blaue Farbsignale umgewandelt wird, wobei Mittel vorgesehen sind, durch welche ein Kontursignal durch den gegenseitigen Vergleich der Farbsignale an mehr oder weniger einander naheliegende Punkten des Potentialbildes erhalten wird, dadurch gekennzeichnet, dass nur ein einziges Farbsignal den erwähnten Vergleichsmitteln zugeführt wird, wodurch ein diesem Farbsignal ζugvhörendes Kontursignal erhalten wird, das dem roten, grünen und blauen Farbsignal, je für sich oder mittels eines Matrixnetzwerkes, zusammengesetzt, zugeordnet wird.
2. Farbfernseiis,/stern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontursignal von dem gr-'nen Farbsignal abgeleitet wird.
3. Farbfernsehsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass due grünt·. Kontursign ii dei. rcttn, grünen und blauer. Farbsignalen zugeordnet wird.
4. Farbfernsehsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, d-its das grüne Kcntursignal de::, aus: den Farbsigna'len zusammengesetzten Helligkeits signal zugeordnet wird.

j. Farbfernsehsystem nach Anspruch 1 oder c:, dadurch"gekennzeich-

° net,dass das aus dem Farbsignal durch die erwähnten Mittel erhaltenen Konturco

J₁₀ signal sowohl -die Uebergänge im Potentialbild in der Zeilenrichtung als auch CT>

\ in der dazu senkrechten Richtung enthäJt.
ο

t». Studioapparatur mit einer Farbfernsehkamera mit drei Aufnahmeröhren zur Anwendung in einem Farbfernsehsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche.

7· Studioapparatur nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass

die durch die Mittel zum Erzeugen des Kontursignals hervorgerufene Verzöge-» run_ft d^durcn behoben wird, jjss der Treffpunkt ^fffn^eitiuonenstrahls an der

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Auftreffplatte einer Aufnahmeröhre, deren Farbsignal den Mitteln zum Erzeugen des Kontursignals zugeführt wird, in bezug auf die Treffpunkte an den Auftreffplatten der zwei weiteren Aufnahmeröhreη verschoben wird. ö. Studioapparatur nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,, dase

ein nicht gamma-korrigiertee Farbsignal den Mitteln zum Erzeugen des Kontursignals zugeführt wird, welches Koηtürsignal den gamna-korrigierten Farbsignalen zugeordnet wird.

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