DE1597211C - Farbfernsehkamera - Google Patents
FarbfernsehkameraInfo
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Description
1 2
Die Erfindung betrifft eine Farbfernsehkamera, bei Bei einer Farbfernsehkamera, insbesondere mit
welcher der durch das Aufnahmeobjektiv einfallende Bildaufnahmeröhren vom Photoleitfähigkeitstyp, bei
Lichtstrom durch Farbteiler in verschiedenfarbige welcher der vom Aufnahmeobjektiv kommende Licht-Teillichtströme
aufgeteilt wird und Farbauszugbilder strom mittels Strahlenteiler in verschiedene Teillichtdes
aufzunehmenden Objektes auf die Photo- 5 ströme aufgeteilt und der zu übertragende Gegenschicht(en)
einer oder mehrerer Bildaufnahmeröhren stand auf die Photoschichten der Bildaufnahmeabgebildet
werden. röhren abgebildet ist, sind erfindungsgemäß die BiI-
In der Regel ist die Empfindlichkeit der Photo- der auf den zur Erzeugung der Farbwertsignale der
schichten der im Fernsehen benutzten Bildaufnahme- Primärfarben Rot und/oder Blau dienenden Photoröhren
für die Spektralbereiche der verschiedenfarbi- io schichten kleiner als das Bild auf der Photoschicht,
gen Teillichtströme verschieden groß, so daß für welche zur Erzeugung des Grünsignals dient, derart,
weißes Licht verschieden große Bildsignale (Färb- daß für in das Objektiv einfallendes weißes Licht
wertsignale) erhalten werden. Für die Weiterverar- beim Abtastvorgang Potentialsprünge annähernd
beitung sollen die Farbwertsignale für den roten, gleicher Größe auf den Speicherelektroden der Bildgrünen und blauen Farbauszug bei weißem Licht die 15 aufnahmeröhren erzeugt werden,
gleiche Amplitude aufweisen, was durch entspre- Vorzugsweise ist hierfür die Brennweite der
chende Einstellung der Vorverstärkung für die von Objektive, welche den zu übertragenden Gegenstand
den Bildaufnahmeröhren abgegebenen Bildsignale er- auf die Photoschichten für das rote und/oder blaue
reicht wird. Teilbild abbildet, kleiner, vorzugsweise etwa halb so
Die untere Grenze der Beleuchtung, bei welcher 20 groß wie die Brennweite des Objektivs, welches dendie
Farbfernsehkamera noch Bildsignale mit aus- selben Gegenstand auf der zur Erzeugung des Grünreichendem
Störabstand liefert, ist durch die absolute signals dienenden Photoschicht abbildet.
Größe des primären Farbwertsignals in demjenigen Eine gemäß der Erfindung ausgeführte Farbfern-
Spektralbereich gegeben, für den der Lichtwirkungs- sehkamera weist die Eigenschaft auf, daß die Pograd
der Photoschicht am kleinsten ist. 35 tentialsprünge für weißes Licht bei der Abtastung
Bei manchen Bildaufnahmeröhren ist diese untere ohne lichtschwächende Mittel annähernd gleiche
Beleuchtungsgrenze nicht durch den Störabstand im Größe haben. Dadurch treten einerseits störende
verstärkten Bildsignal, sondern durch andere Stör- Nachzieherscheinungen bei bewegten Objekten bei
effekte gegeben. Zum Beispiel zeigen Bildaufnahme- Verwendung von Bildaufnahmeröhren vom Photoröhren
. vom Photoleitfähigkeitstyp Nachwirkungs- 30 leitfähigkeitstyp erst bei wesentlich kleineren Beeffekte
der Photoschicht, die bei der Aufnahme be- leuchtungsstärken auf als bei den bisher bekannten
wegter Objekte ein »Nachziehen« im Fernsehbild zur Farbfernsehkameras, und andererseits weicht das
Folge haben. Die vom Bild des bewegten Objektes Nachbild eines bewegten Objekts nicht wesentlich
in der Photoschicht verursachte Ladung wird bei von dessen Farbe ab, so daß das Nachziehen weniger
einmaliger Abtastung nicht vollständig neutralisiert, 35 störend ist. Eine Farbfernsehkamera gemäß der Ersondern
liefert auch in einigen folgenden Abtast- findung liefert daher bei kleineren Beleuchtungsstärperioden
noch ein allmählich abklingendes Rest- ken des Objekts brauchbarere Farbbilder als die bissignal.
Dieser Trägheitseffekt ist im allgemeinen von her bekannten Farbfernsehkameras,
der Beleuchtungsstärke auf der Photoschicht abhän- Die Erfindung soll nunmehr mit Hilfe der Ausgig
und um so ausgeprägter, je kleiner die Beleuch- 40 führungsbeispiele darstellenden Figuren näher erläutungsstärke
und die Empfindlichkeit der Photoschicht tert werden. Von diesen zeigt für den Spektralbereich des die Photoschicht be- Fig. 1 schematisch ein optisches System einer
leuchtenden Lichtes ist. Farbfernsehkamera gemäß der Erfindung mit ge-
Bei einer Farbfernsehkamera, bei welcher zur Er- trennter Erzeugung eines Helligkeitssignals und von
zeugung der Farbwertsignale Bildaufnahmeröhren 45 drei Farbwertsignalen,
vom Photoleitfähigkeitstyp dienen, deren Empfind- Fig. 2 ein optisches System einer Farbfernseh-
lichkeit für die Spektralbereiche der Farbmischkurven kamera für die Erzeugung von drei Farbwertsignalen. .
stark verschieden ist, z.B. bei Bildaufnahmeröhren In Fig. 1 bedeutet 1 das Aufnahmeobjektiv,
mit Bleioxydphotoschicht, ist daher der Nachzieh- Durch die Pfeile ist die Begrenzung des einfallenden
effekt in den einzelnen Farbkanälen verschieden groß. 50 Lichtstroms durch die Eintrittspupille des Objektivs
Dies führt zu einem farbigen Nachziehen, wobei angedeutet. Der von der Eintrittspupille hindurchdas Nachbild eine andere Farbe hat als der in Be- gelassene Lichtstrom gelangt zu einem halbdurchwegung befindliche Gegenstand, was diese Störung lässigen Spiegel 2. Mit dem durch diesen Spiegel
besonders auffällig macht. , hindurchtretenden Teillichtstrom entwirft das Ob-
In der Regel ist die spektrale Empfindlichkeits- 55 jektiv 1 ein panchromatisches Bild des aufzunehmenverteilung der Bildaufnahmeröhren vom Photoleit- den Objektes an der Stelle 3, an der sich die Photofähigkeitstyp, insbesondere mit Bleioxydphotoschicht, schicht der Bildaufnahmeröhre für die Erzeugung des
derart beschaffen, daß sie im blauen und insbeson- Luminanzsignals Y befindet. Das aufzunehmende
dere im roten Spektralbereich wesentlich kleiner ist Objekt wird mittels des vom Spiegel 2 reflektierten
als im grünen Spektralbereich. 60 Teillichtstroms in einer Zwischenabbildungsebene 4
Zur Verminderung des farbigen Nachziehens in gleichem Maßstab wie an der Stelle 3 abgebildet,
wurde bereits der Vorschlag gemacht, den Licht- Nach Umlenkung des reflektierten Teillichtstroms
strom im optischen Grünkanal durch ein Graufilter durch den voll reflektierenden Spiegel 5 wird das in
zu schwächen und damit die Beleuchtungsstärke auf der Ebene 4 entstehende Zwischenbild durch das
der Photoschicht der Röhre für das grüne Farbwert- 65 Objektiv 6 im Unendlichen abgebildet, so daß die
signal herabzusetzen. Diese Maßnahme bedeutet je- Strahlen des Teillichtstroms das Objektiv 6 in pardoch einen Lichtverlust, der insbesondere bei schwä- alleler Richtung verlassen,
cherer Objektbeleuchtung sehr unerwünscht ist. Mittels der dichroitischen Spiegel 7 und 8 wird der
vom halbdurchlässigen Spiegel 2 reflektierte Teillichtstrom
in an sich bekannter Weise in verschiedene Spektralbereiche aufgespalten. Der dichroitische
Spiegel 7 reflektiert den blauen Spektralbereich und der dichroitische Spiegel 8 den grünen Spektral-'
bereich. Der rote Spektralbereich geht durch die beiden dichröitischen Spiegel 7 und 8 hindurch. Die
Lichtströme des grünen und blauen Spektralbereiches werden durch vollreflektierende Spiegel 11 und 14 in
dieselbe Richtung wie der Lichtstrom des roten Spektralbereiches
umgelenkt.
In jedem der verschiedenfarbigen Teillichtströme ist ein Objektiv 9 bzw. 13 bzw. 15 angeordnet, welche
die Zwischenbildebene 4 an den Stellen 10, 13 und 16 abbilden, an denen sich die Photoschichten der
Bildaufnahmeröhren für die Erzeugung der Farbwertsignale R, G, B befinden.
Die Brennweite des Objektivs 15 wird vorzugsweise derart gewählt, daß die Abbildung in der Bildebene
16 des grünen Farbauszugs das nutzbare Format auf der an der Stelle 16 befindlichen Photoschicht
) der Bildaufnahmeröhre ausfüllt. Für den Fall, daß die gleiche Bildaufnahmeröhre wie für die Erzeugung
des Helligkeitssignals verwendet wird, deren Photoschicht sich an der Stelle 3 befindet und für das
ebenfalls das volle Bildformat der Aufnahmeröhre ausgenutzt wird, bildet das Objektiv 15 das Zwischenbild
an der Stelle 4 im Maßstab 1:1 an der Stelle 16 ab. Die öffnung des Objektivs 15 wird so groß
gewählt, daß es den gesamten angebotenen Lichtstrom aufnehmen kann. Bei einfallendem weißen
Licht liefert dann die Bildaufnahmeröhre bei der Abtastung eine Potentialsprüngamplitude entsprechend
der Spektralempfindlichkeit der Photoschicht für den grünen Spektralbereich.
Um die Potentialsprünge auf den Photoschichten der Bildaufnahmeröhre für die Erzeugung des roten
und blauen Farbwertsignals dem Potentialsprung des grünen Farbwertsignals anzugleichen, haben die Objektive
9 und 12 eine kürzere Brennweite als das Objektiv 15 und eine so große öffnung, daß sie ebenfalls
den ganzen Teillichtstrom in dem betreffenden optischen Farbkanal erfassen. Entsprechend den
kürzeren Brennweiten der Objektive 9 und 12 gegenüber dem Objektiv 15 verkleinert sich der Abbildungsmaßstab
der Farbbilder an den Stellen 10 und 13 unter gleichzeitiger Erhöhung der Beleuchtungsstärke
gegenüber einem Bild mit gleichem Abbildungsmaßstab wie im optischen Grünkanal.
Die Objektive 9 und 12 werden nach Möglichkeit so gewählt, daß die unter Berücksichtigung der Spektralempfindlichkeit
der Photoschichten für den roten und blauen Spektralbereich erzeugten Potentialsprünge
für Rot und Blau bei weißem Licht demjenigen für das Grünsignal angeglichen werden. Zur
Ausnutzung des angebotenen Lichtstromes weisen dann die Objektive 9 und 12 mit kürzerer Brennweite
als das Objektiv 15 eine entsprechend größere relative öffnung auf. Hat z. B. das Hauptobjektiv 1 eine
relative öffnung von 2,8, so hat das Objektiv 15 für
den gleichen Abbildungsmaßstab des grünen Färbbildes
wie der des panchromatischen Bildes ebenfalls eine relative öffnung von 2,8. Ist z. B. die Brennweite
der Objektive im optischen Rot- und Blaukanal nur halb so groß, so sind diese Objektive mit einer
relativen öffnung von 1,4 zu wählen, damit sie den vollen angebotenen Lichtstrom aufnehmen.
Das kleinere Bildformat auf den Photoschichten der Bildaufnahmeröhren für das rote und blaue Farbwertsignal
gegenüber der Bildaufnahmeröhre für die
ίο Erzeugung des Helligkeits- oder des Grünsignals bedeutet
keinen Nachteil, da bekanntlich die Bandbreite, der Farbwertsignale wesentlich geringer sein kann als
die des Helligkeitssignals, was eine entsprechende geringere Auflösung der Farbbilder bei der Ab-'
tastung zuläßt.
F i g. 2 zeigt ein optisches System für eine Fernsehkamera gemäß der Erfindung ohne getrennte Erzeugung
eines Helligkeitssignals, welche also nur drei Farbwertsignale R, G, B liefert. Es entfällt somit der
ao halbdurchlässige Spiegel 2 und die. Bildaufnahmeröhre
für die Erzeugung des Leuchtdichtesignals. Das vom Objektiv 21 erzeugte Zwischenbild wird durch
einen in gleicher Weise aufgebauten Farbteiler wie in Fig. 1 und die Objektive23, 33, 29 und 25 auf
den Photoschichten von drei Bildaufnahmeröhren an den Stellen 36, 30 und 33 in verschiedenem Maßstab
abgebildet, wobei die Brennweite der Objektive 25, 29, 33 wieder derart gewählt sind, daß die drei Bildaufnahmeröhren
für einfallendes weißes Licht etwa gleiche Potentialsprünge bei der Abtastung abgeben.
Die relativen öffnungen der Objektive verhalten sich umgekehrt wie die Brennweiten, so daß alle drei
Objektive gleiche Eintrittspupillen solcher Größe haben, daß sie den gesamten Lichtstrom aufnehmen.
Claims (2)
1. Farbfernsehkamera, insbesondere mit Bildaufnahmeröhren vom Photoleitfähigkeitstyp, bei
welcher der vom Aufnahmeobjektiv kommende Lichtstrom mittels Strahlenteiler in verschiedene
Teillichtströme aufgeteilt und der zu übertragende Gegenstand auf die Photoschichten der Bildaufnahmeröhren
abgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Bilder auf den zur Erzeugung der Farbwertsignale der Primärfarben
Rot und/oder Blau dienenden Photoschichten kleiner sind als das Bild auf der Photoschicht,
welche zur Erzeugung des Grünsignals dient, derart, daß für in das Objektiv einfallendes weißes
Licht beim Abtastvorgang Potentialsprünge annähernd gleicher Größe auf den Speicherelektroden
der Bildaufnahmeröhren erzeugt werden.
2. Farbfernsehkamera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennweite der
Objektive, welche den zu übertragenden Gegenstand auf die Photoschichten für das rote und/
oder blaue Teilbild abbildet, kleiner, vorzugsweise etwa halb so groß wie die Brennweite des
Objektivs ist, welche denselben Gegenstand auf der zur Erzeugung des Grünsignals dienenden
Photoschicht abbildet.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
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