DE1562170C

DE1562170C - System zur Erhöhung der Scharfe von Farbubergangen in Farbfernsehbildern

Info

Publication number: DE1562170C
Authority: DE
Inventors: Gerhard 6100 Darmstadt Krause
Original assignee: Fernseh GmbH
Current assignee: Robert Bosch Fernsehanlagen GmbH
Publication date: 1971-04-08

Description

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Die Erfindung betrifft ein System zur Erhöhung liehen Fehler auf. Tritt im Leuchtdichtesignal ein

der Schärfe von Farbübergängen in Farbfernseh- Sprung auf, ohne daß das Farbartsignal einen Sprung

bildern. . aufweist, so tritt ebenfalls kein Fehler auf, da in

Bei den bekannten Verfahren zur Übertragung von diesem Fall die Werte des unverzögerten und des Farbfernsehbildern wird die Leuchtdichteinformation 5 verzögerten Farbartsignals gleich groß sind,
mit voller Bandbreite übertragen, während die Band- Die Erfindung soll an Hand der Schaltungsbeibreite für die Farbinformation reduziert wird. Nach spiele für das erfindungsgemäße System darstellenden der in Deutschland gültigen Norm beträgt die Band- Figuren erläutert werden. Hiervon zeigt
breite für das Leuchtdichtesignal 5 MHz und für das F i g. 1 schematisch eine Schaltungsanordnung,
Farbartsignal etwa 1,3 MHz, was auch für die Färb- io Fig. 2 ein Diagramm des Spannungsverlaufes an differenzsignale und unter Umständen für die Färb- verschiedenen Punkten der Schaltungsanordnung wertsignale gilt. Diese Bandbreitenreduzierung ist nach Fig. 1,

durch das geringere Auflösungsvermögen des Auges Fig. 3 eine weitere Schaltungsanordnung,
für Farben gegenüber Schwarz-Weiß-Bildern mög- Fig. 4a und 4b schematisch zwei Schaltungsanlich. Durch die geringere Bandbreite des Farbart- 15 Ordnungen zur Ableitung von Schaltimpulsen.
Signals werden die Farbübergänge unschärfer. In der In Fig. 1 sind V und U Farbdifferenzsignale Regel stört dies bei normalem Betrachtungsabstand und Y das Leuchtdichtesignal. Mit dem Index e sind nicht. Unter bestimmten Voraussetzungen können die Eingangssignale und mit dem Index α die Ausdiese unscharfen Übergänge merkbar sein, z. B. bei gangssignale bezeichnet. Die Farbdifferenzsignale U_e geringem Betrachtungsabstand der Farbfernsehbilder ao und V_e werden je einer Schaltungsanordnung zuge- und besonders bei Übergängen zwischen Farben, die führt, wie sie im folgenden beschrieben ist. Die Laufauf entgegengesetzten Seiten des Farbkreises liegen, zeitkette 1 hat eine Laufzeit entsprechend der halben z. B. Grün und Purpur. Anstiegszeit der Farbdifferenzsignale. Vom Ausgang

Zur Erhöhung der Schärfe von Fernsehbildern ist der Laufzeitkette 1 wird das Farbdifferenzsignal

es bekannt, von dem eigentlichen Signal dessen zwei- 35 einem Umschalter S zugeführt und gelangt vom Um-

ten Differentialquotienten zu subtrahieren, so daß schaltkontakt 2 zum Ausgang der Schaltungsanord-

steilere Spannungssprünge der Signale entstehen. nung. Wegen der Schnelligkeit der Vorgänge ist der

Auch beim Farbfernsehen sind derartige Verfahren Umschalter S selbstverständlich ein elektronischer

anwendbar. So ist es beispielsweise bekannt, höher- Umschalter. Vom Eingang und vom Ausgang der

frequente Anteile eines der mit Hilfe einer Farbfern- 3° Laufzeitkette 1 führt je ein Schalter 4 bzw. 5 zum

sehkamera erzeugten Signale (beispielsweise ,das Eingang eines Speichers 6. Der Ausgang des Spei-

Leuchtdichtesignal oder das Grünsignal) zur Er- chers ist mit dem Festkontakt 7 des Umschalters 2

höhung der Schärfe der anderen Kanäle zu verwenden. verbunden.

Das letztgenannte Verfahren kann beispielsweise Das Leuchtdichtesignal Y wird ebenfalls über eine bei einer 4-Röhren-Farbkamera angewandt werden, 35 Laufzeitkette 8 mit gleicher Verzögerungszeit wie die bei welcher die Farbwertsignale zunächst mit ge- Laufzeitkette 1 geführt. Vor der Laufzeitkette 8 ist ringerer Bandbreite übertragen werden, so daß sich ein Hochpaß 9 an die Leitung des Leuchtdichte-Deckungsfehler nicht störend bemerkbar machen, signals angeschlossen. Der Hochpaß 9 leitet nicht nur wenn anschließend die höherfrequenten Anteile des hohe Frequenzen des Leuchtdichtesignals, die den Leuchtdichtesignals den Farbwertsignalen zugemischt 4° Spannungssprüngen entsprechen, weiter, sondern werden. "" überträgt auch einen Anteil der Störspannung mit

Die bekannten Verfahren weisen jedoch den Nach- hohen Frequenzen. Da jedoch nur aus Spannungsteil auf, daß mindestens eines der Signale über einen Sprüngen ein Schaltsignal abgeleitet werden soll, ist Anteil an höheren Frequenzen verfügen muß. ein Schwellwertdetektor 10 vorgesehen, der nicht auf

Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß das 45 die vom Hochpaß 9 übertragene Störspannung an-Leuchtdichtesignal und, solange kein Spannungs- spricht. Das Ausgangssignal des Schwellwertdeteksprung im Leuchtdichtesignal auftritt, auch die Korn- tors 10 wird einem Impulsformer 11 zugeführt, der ponenten des Farbartsignals bzw. die Farbwertsignale bei Auftreten eines Spannungssprunges im Leuchtum die halbe Anstiegszeit der Komponenten des dichtesignal einen Schaltimpuls abgibt, der kurz Farbartsignals bzw. der Farbwertsignale verzögert 5° gegenüber der Anstiegszeit des Farbdifferenzwerden, daß vom Auftreten eines Spannungssprunges signals ist.

im unverzögerten Leuchtdichtesignal an während Der Schalters wird direkt vom Impulsformer 11

einer halben Anstiegszeit die Komponenten des Färb- gesteuert, d. h., bei Vorhandensein des Schaltimpulses

artsignals bzw. die Farbwertsignale um ihre ganze ist der Schalter 5 geschlossen. Über die Schaltung 12

Anstiegszeit verzögert, während einer darauffolgen- 55 (Impulsformer) steuert der Schaltimpuls den Um-

den halben Anstiegszeit unverzögert und danach schalter S in der Art, daß sofort bei Auftreten des

wieder um eine halbe Anstiegszeit verzögert weiter- Schaltimpulses der Umschalters auf den Kontakt7

geleitet werden. gelegt wird und das Signal dem Speichere entnom-

Durch das erfindungsgemäße System werden men wird. Nach einer vorgegebenen Zeit, die etwa

die ursprünglich unscharfen Farbübergänge scharf ⁶° der Anstiegszeit der Farbdifferenzsignale entspricht,

wiedergegeben. Es wird dabei die Tatsache ausge- springt der Umschalter auf den Kontakt 3 zurück,

nutzt, daß in der Regel die Flanken des Farbart- Der Schaltimpuls wird außerdem durch ein Ver-

signals mit denen des Leuchtdichtesignals zeitlich zögerungsglied 13 mit der halben Anstiegszeit des

zusammenfallen. Sollte ausnahmsweise kein Sprung Farbsignals verzögert und über einen weiteren Im-

im Leuchtdichtesignal, jedoch ein Sprung im Färb- 65 pulsformer 14 dem Schalter 4 zugeführt, der dadurch

artsignal auftreten, so wird die Flankensteilheit des eine halbe Anstiegszeit nach Auftreten des Schalt-

Farbartsignals bzw. dessen Komponenten zwar nicht impulses kurzzeitig, also im Zeitpunkt t_s (F i g. 2),

erhöht, es treten beim System jedoch keine zusatz- geschlossen wird.

Es wird der Wert nach dem Farbsprung in den Speicher 6 eingeschrieben und über den Umschalter 5 an den Ausgang gegeben.

Tritt also ein Spannungssprung im Leuchtdichtesignal auf, der über den Hochpaß S übertragen wird und größer ist als ein bestimmter Schwellwert, so wird der Schalter 5 kurzzeitig geschlossen. Der Momentanwert des um die Verzögerungszeit der Laufzeilkette 1 verzögerten Farbdifferenzsignals wfrd in den Speicher 6 eingeschrieben, gleichzeitig wird der Umschalter auf den Kontakt 7 geschaltet.

Durch die Speicherung des Momentanwertes des Ausgangssignals des Speichers 6 zum Zeitpunkt des Spannungssprunges im Leuchtdichtesignal und durch die Umschaltung des Umschalters S auf den Kontakt 7 wird erreicht, daß für die Zeitdauer von i_x bis t₂, wie es in Fig. 2 dargestellt ist, der Wert des Farbdifferenzsignals vor dem Sprung als Ausgangssignal verwendet wird.

Die gleiche Schaltungsanordnung kann natürlich auch in jeden der drei Leitungszüge von bandbreitenbegrenzten Farbwertssignalen eingefügt werden, um deren Flankensteilheit zu erhöhen.

In F i g. 2 ist unter α der Spannungssprung des unverzögerten Leuchtdichtesignals dargestellt. Die Kurve b zeigt das um die halbe Anstiegszeit verzögerte Leuchtdichtesignal. Die Kurve c stellt einen Spannungssprung eines Farbdifferenzsignals dar, wie er am Ausgang der Laufzeitkette 1 auftritt. Der Übersichtlichkeit halber sind hierbei alle Signale mit gleieher Amplitude dargestellt, was jedoch nicht der Fall zu sein braucht.

Nachdem die halbe Anstiegszeit des Farbsignals, vom Zeitpunkt des Spannungssprunges des Leuchtdichtesignals aus gerechnet, vergangen ist, wird im Zeitpunkt t₂ der Schalter 4 kurzzeitig geschlossen. Zu diesem Zeitpunkt hat das Eingangssignal bereits den Spannungssprung beendet. Dieser neue Spannungswert wird also in den Speicher 6 eingeschrieben und bis zum Zeitpunkt^ über den SchalterS zum Ausgang übertragen. Zum Zeitpunkt t_z hat auch das Ausgangssignal der Laufzeitkette 1 den Spannungssprung beendet. Der Umschalter S schaltet auf den Kontakt 3 zurück. Somit entsteht ein Spannungssprung im Farbdifferenzsignal, der dem Spannungs- sprung des verzögerten Leuchdichtesignals (Kurve b) etwa entspricht.

Tritt im Leuchtdichtesignal ein Spannungssprung auf, ohne daß ein Farbdifferenzsignal oder Farbwertsignal einen Spannungssprung aufweist, so werden die oben beschriebenen Schalterfunktionen ausgelöst. Da jedoch dann das Ausgangs- und Eingangssignal der Laufzeitkette 1 gleich groß oder nahezu gleich groß sind, wird das Farbdifferenzsignal bzw. das Farbwertsignal kaum beeinflußt.

Weist jedoch nur das Farbdifferenzsignal bzw. das Farbwertsignal einen Spannungssprung auf, so werden die Farbdifferenzsignale bzw. die Farbwertsignale unverändert, d. h. mit ihrer durch die Bandbreitenbegrenzung gegebenen Anstiegszeit übertragen.

Bei der Schaltungsanordnung nach Fig. 3.wird das Signal U_e bzw. V_e, dessen Flankensteilheit erhöht werden soll, dem Eingang einer Laufzeitkette 22 zugeführt, die eine Verzögerungszeit von der Hälfte der Anstiegszeit des Signals aufweist. Der Ausgang der Laufzeitkette 22 ist mit einer weiteren Laufzeitkette 23 mit gleicher Verzögerungszeit verbunden. Der Eingang der Laufzeitkette 22, der Verbindungspunkt beider Laufzeitketten 22 und 23 und der Ausgang der Laufzeitkette 23 sind an je einen Festkontakt 27, 25, 26 eines Umschalters 24 angeschlossen. Der Arm dieses dreifachen Umschalters bildet den Ausgang der Schaltungsanordnung. Ein Schaltimpuls, welcher von einem Spannungssprung des Leuchtdichtesignals abgeleitet wird, wird bei 29 der Schaltungsanordnung zugeführt und gelangt in eine Schaltung (Impulsformer) 28, welche bewirkt, daß bei Eintreffen des Schaltimpulses der Schalter 24 aus der Stellung 25 in die Stellung 26 gebracht wird, dort für die halbe Anstiegszeit des Signals U_e bzw. V_e verweilt, dann zum Kontakt 27 gelangt, dort wieder für die halbe Anstiegszeit des Signals verweilt und dann wieder auf den Kontakt 25 geschaltet wird, der die Normalstellung des Umschalters 24 ist.

Von der Zeit ^₁ bis zur Zeit t₂ (F i g. 2) befindet sich der Umschalter in der Stellung 26. Während dieser Zeit gelangt das um die ganze Anstiegszeit verzögerte Signal U_e bzw. V_e zum Ausgang. Zur Zeit t₂, wenn also die halbe Anstiegszeit vergangen ist, wird der Schalter auf den Kontakt 27 gelegt, so daß das unverzögerte Signal das Ausgangssignal V_a ist. Dadurch entsteht ähnlich wie bei der Schaltungsanordnung nach Fig. 1 der in Fig. 2, Kurve b, gezeigte Spannungsverlauf. Zur Zeit t₃ gelangt der Umschalter 24 wieder in die Stellung 25, womit die Schaltungsanordnung wiederum zur Übertragung eines weiteren Spannungssprunges bereit ist.

Wie in Zusammenhang mit F i g. 1 beschrieben, kann der Schaltimpuls, das ist ein Impuls zur Auslösung der Schaltvorgänge bei den Schaltungsanordnungen nach F i g. 1 und 3, vom Leuchtdichtesignal abgeleitet werden, indem das Leuchtdichtesignal über, einen Hochpaß geleitet und das Ausgangssignal dieses Hochpasses einem Schwellwertdetektor zugeführt wird. Man kann jedoch den Schaltimpuls auch von anderen Signalen ableiten, beispielsweise von dem gleichen Signal, dessen Flankensteilheit erhöht werden soll, oder wie es in F i g. 4 a gezeigt ist, vom Y-Signal und zwei Farbdifferenzsignalen, die mit Hilfe einer UND-Schaltung miteinander verknüpft sind. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, nach Fig. 4b den Schaltimpuls mit Hilfe einer UND-Schaltung von den beiden Farbdifferenzsignalen abzuleiten. Zuvor müssen jedoch wie bei der Schaltungsanordnung nach F i g. 1 das Leuchtdichtesignal und die Farbdifferenzsignale über Hochpässe und Schwellwertdetektoren geleitet werden.

Da das Leuchtdichtesignal eine wesentlich höhere Bandbreite als die Farbdifferenzsignale aufweist, kann es vorkommen, daß während der Anstiegszeit der Farbdifferenzsignale mehrere Spannungssprünge im Leuchtdichtesignal auftreten und dadurch der Ablauf der Schaltvorgänge in den Zuleitungen der Farbdifferenzsignale gestört wird. Um nun zu verhindern, daß die nach einem ersten Spannungssprung im Leuchtdichtesignal eventuell auftretenden Spannungssprünge Schaltimpulse auslösen, kann beispielsweise zwischen dem Schwellwertdetektor 10 und dem Impulsformer 11 (Fig. 1) ein elektronischer Schalter 15 eingefügt werden, der nach Eintreffen eines ersten Spannungssprunges für eine Anstiegszeit des Farbdifferenzsignals geöffnet ist. Dieser Zeitabschnitt stimmt mit demjenigen überein, für den der Umschalter auf dem Kontakt 7 steht, der Schalter 15 kann also ebenfalls vom Verzögerungsglied 12 gesteuert werden.

Das Verfahren kann sinngemäß auch benutzt werden, um Farbränder, die durch andere Fehler, beispielsweise Farbdeckungsfehler in Farbfernsehkameras, verursacht werden, zu beseitigen. Der Schaltimpuls wird dann von einem unabhängig gewonnenen Leuchtdichtesignal abgeleitet, oder er wird aus dem augenblicklich größten Farbdifferenz- oder Farbwertsignal gewonnen.

Claims

Patentansprüche:

1. System zur Erhöhung der Schärfe von Farbübergängen in Farbfernsehbildern, dadurch gekennzeichnet, daß das Leuchtdichtesignal und, solange kein Spannungssprung im Leuchtdichtesignal auftritt, auch die Komponenten des Farbartsignals bzw. die Farbwertsignale um die halbe Anstiegszeit der Komponenten des Farbartsignals bzw. der Farbwertsignale verzögert werden, daß vom Auftreten eines Spannungssprunges im unverzögerten Leuchtdichtesignal an während einer halben Anstiegszeit die Komponenten des Farbartsignals bzw. die Farbwertsignale um ihre ganze Anstiegszeit verzögert, während einer darauffolgenden halben Anstiegszeit unverzögert und danach wieder um eine halbe Anstiegszeit verzögert weitergeleitet werden.

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den Ubertragungswegen der bandbegrenzten Farbwertsignale bzw. Farbdifferenzsignale je eine Laufzeitkette (1), deren Eingang den Eingang der Schaltungsanordnung bildet, über den einen Festkontakt (3) und einen Umschaltkontakt (2) eines Umschalters mit dem Ausgang der Schaltungsanordnung verbunden ist, daß der Eingang und der Ausgang der Laufzeitkette (1) über je einen Schalter (4, 5) mit dem Eingang des Speichers (6) und der Ausgang des Speichers über den anderen Festkontakt (7) des Umschalters verbunden sind, und daß der Schalter (4) durch einen Schaltimpuls kurzzeitig geschlossen wird, daß der Umschalter für die ganze Anstiegszeit auf den weiteren Festkontakt (7) umgelegt wird und der Schalter (4) eine halbe Anstiegszeit nach dem Eintreffen des Schaltimpulses kurzzeitig geschlossen wird.

3. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in die Übertragungswege der Farbdifferenzsignale je zwei hintereinandergeschaltete Laufzeitketten (22, 23) eingeführt sind, deren Verzögerungszeit der Hälfte der Anstiegszeit der Farbdifferenzsignale entspricht, und daß der Eingang der ersten Laufzeitkette (22), der Verbindungspunkt beider Laufzeitketten (22, 23) und der Ausgang der zweiten Laufzeitkette (23) mit je einem Festkontakt (25, 26, 27) eines dreipoligen Umschalters (24) verbunden sind, und daß nach Eintreffen eines Schaltsignals der Umschaltkontakt des Umschalters (24) für die halbe Anstiegszeit mit dem Ausgang der zweiten Laufzeitkette (23) verbunden ist, für eine weitere halbe Anstiegszeit mit dem Eingang der ersten Laufzeitkette (22) und dann mit dem Verbindungspunkt beider Laufzeitketten (22, 23) verbunden ist.

4. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltimpuls aus dem unverzögerten Leuchtdichtesignal mittels eines Hochpasses (9) und eines Schwellwertdetektors (10) abgeleitet wird.

5. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schaltimpuls aus demjenigen Farbdifferenz- oder Farbwertsignal, dessen Flankensteilheit erhöht werden soll, mittels eines Hochpasses und eines Schwellwertdetektors abgeleitet wird.

6. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schaltimpuls aus dem unverzögerten Leuchtdichtesignal und aus den unverzögerten Farbdifferenz- oder Farbwertsignalen mittels je eines ,Hochpasses (HP) und eines Schwellwertdetektors (SD) sowie einer UND-Schaltung (&) abgeleitet wird.

7. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schaltimpuls aus den Farbdifferenz- oder Farbwertsignalen mittels je eines Hochpasses (HP) und je eines Schwellwertdetektors (SD) sowie einer UND-Schaltung (ά) abgeleitet wird.

8. System nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Zuleitung des Schaltimpulses ein Schalter (15) vorgesehen ist, der nach dem Eintreffen eines Schaltimpulses etwa · für die Dauer der Anstiegszeit der Farbdifferenzsignale oder Farbwertsignale geöffnet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen