DE1949024A1 - Farbfernsehkamerasystem - Google Patents

Description

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22,0.1969

P E It Ii S B II G I! B II , Darmstadt, Ai. Alten Bahnhof 6

Farbfernsehkamera sys tei«

l)i<3 kauptaij/nelduijg betrifft ein Farbfernsehkauerasystei;: i.»it zwei Farbl:auälen kleiner Auflösung der Pri.aärfarben Rot und Blau, aus rior.Q-i zvoi Farbwert signale gewonnen worden, u:id eine*. Kanal hoher Auflösung, ons üoiii tins Louchtdicliteeignal gewonnen wird, wobei mit üilfe des auf die Bandbreite der Farbwertsignale begrenzten Signals aus de«/ Kanal hoher Auflösung durch Matrizierung das dritte Fax-birert signal dex· Priuärfarbe Grün abgeleitet wird, wobei dor Ilanal hoher Auflösung ein Signal W führt, das eine Spektralverteilung aufwoist, die zwischen der Priniärfarb· Grün und der Augeneiüpfindlichkeit V^ liegt und in einer linearen Latrixschaltui.g aus de., bandbegrenzten Signal Wij ein Leuchtdiclitosignalanteil Yt durch Addition und das dritte Farbwertsignal f_L> der Primär färb β Grün durch Subtraktion entsprechender Anteile der Farbwertsignale U<p_f B-p der Primärfarben Rot und Blau gebil-lot werden und der Leuchtdichtesignalanteil Yrp durch einen hochfrequenten Signalantoil W₁₁ dos Signals W ergänzt wird.

Gegenüber einoi. Farbfernsehlcaiaerasystem Kit drei Farbkanälen dor Pri:.-.ürfarben Rot, Blau, Grün und eineu Farbfernsehkamerasystoi. i.iit zwei Farbkanälen und einem Leuohtdichtekanal weist das vorstehend beschriebene Farbfernsehkanierasysteci den Vorteil auf, daß zur Bildung des niederfrequenten Anteils de· Leuchtdichtesignals bzw. des dritten Farbwertsignals kleinere Anteile der zui' Signalbildung orforderlichen Farbwertsignale als bei deij bekani.ten Farblcaiaerasysteinen ausreichen. Bei FarbdeokungB— fehlern, die ία praktischen Betrieb einer Farbfernsehkamera niolv· ver; eidbar sind,, treten die daduroh entstehenden Farbsäurae

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weniger störend in Erscheinung.

Ein gewisser Naohteil des vorstehend beschriebenen Farbkamerasystems ist jedoch darin zu erblicken, daß das Leuchtdichtesignal nur im niederfrequenten Bereioh die exakte Spektralverteilung auf weist, wahrend diese im hochfrequenten Bereioh Eiehr oder weniger stark von dieser abweicht.

Zur Vermeidung dieses Nachteils weist bei eineu Farbkaaierasyste;.-mit zwei Farbkanälen der Primärfarben Rot und Blau, aus denen zwei Farbwertsignale gewonnen werden, und einem dritten Kanal hoher Auflösung mit einer Spektralverteilung zwischen der Priuärfarbe Grün und der Augenempfindlichkeit, aus dew das Leuchtdichte signal gewonnen wird, wobei mit Hilfe des Signals aus den Kanal hoher Auflösung durch Matrizierung da« dritte Farbwertsignal ab geleitet wird, nach DBP... (Anmeldung P 18 07 254.3) erfindungsgein&B mindesten« einer der beiden Farbkanäle die gleich« Auflösung wie der dritte Kanal auf und es wird duroh lineare Kombination der drei Signale in entsprechendem Verhältnis in einer linearen Matrixiohaltung da« dritte Farbwertsignal und ein Leuohtdiohteeignal hober Auflösung gebildet, dem ein durch zwei seitige Aperturkorrektur aus dem Signal des dritten Kanals abgeleitetes Korrektursignal zugesetzt wird«

Zum Unterschied τοη dem Farfekaaerasystea nach dem Hauptpatent er folgt Tor der Matrizierung keine Bandbegrenzung des Signals aus dem Kanal hoher Auflösung, end mindestens einer der beiden Farb kanäle» vorzugsweise der Kanal der Primärfarbe Rot, weist die gleiche höh· Auflösung wie der dritte Kanal des Signals W auf. Für den Kanal der zweiten Primärfarbe, vorzugsweise Blau, ist eine geringere Auflösung zulässig, da zur Bildung des Leuoht- diohtesignals und des dritten Farbwertsignals der Priuärfarbe Grün nur sehr kleine Anteile des Signals der Priuärfarbe Blau erforderlioh sind.

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Bei de;.. Farbkamerasystem gemäß dor Erfindung erhält man somit ein Leuchtdichtesignal Y, das in gesagten Frequenzbereich die richtige Spektralverteilung aufweist. Zur Erhöhung der durch das Leuohtdichtesignal bestimmten Schärfe des Fernsehbildes wird nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ein Konturensignal durch zweiseitige Aperturkorrektur des Signals W gebildet und dein durch Matrizierung gebildeten Leuchtdiohtesignal hinzugesetzt; daduroh bleibt die fehlerhafte Spektralverteilung des Leuohtdiohtesignals auf einen sehr kleinen Bereioh bei plötzlichen llelligkeitseprüngen beschränkt.

Für die Bildung des Leuchtdichtesignals und des dritten Farbwertsignals durch Matrizierung werden die annähernd linearen Kamerasignale benutzt. Die Gradationsvorentzerrung zur Kompensation der nicht linearen Bildröhrenkennlinie erfolgt erst nach der Matrizierung in den vier Kanälen für das Leuchtdichtesignal und die drei Farbwerteignale. Da· Korrektur signal aus der. ICa na 1 hoher Auflösung wird naoh einer Weiterbildung der Erfindung uit Vorteil erst dem gradationsvorentzerrten Leuohtdiohtesignal zugesetzt. Mao erhält daduroh einen höheren Störabstand in Leuohtdioht«kanal.

Di· Erfindung soll nunmehr mit Hilf· d«r ein Ausführungsbeispiel darsteilenden Figuren genauer erläutert werden·

In Figur 1 ist 1 dl· eigentliche Farbfernsehkamera, welche die Objektive, den Liolitteiler sowie die Bildaufnahmeröhren als wesentliche Teile enthält. Der Llohtteiler ist derart ausgebildet, daß eine Aufnahmeröhre ein Signal W entsprechend einer Spektralverteilung zwischen der Primärfarbe Grün und der Augenempfindliohkeit, eine zweite Aufnahmeröhre ein Signal R entsprechend einer Spektralverteilung der Primärfarbe Rot und eine dritte Aufnahmeröhre ein Signal B i^it einer Spektralverteilung entsprechend der Priiuärfarbe Blau abgibt.

Durch entsprechende Ausbildung der Farbfernsehkamera i, hat das

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Signal R dieselbe hohe Auflösung wie das Signal W. Dies wird z, B. dadurch erreicht, daß die Liohtteilung für die Bilder von den Aufnahmeröhren für die Signale W und R mittels eines Prisiias mit diohroitisohen Sohiohten vorgenommen wird, so daß beide Bilder bezüglich Schärfe und Größe gleichwertig sind. Würde i.,aa die gleiohe Bedingung auch für das Signal B stellen, wo wäre hierfür ein erheblioher Anteil des verfügbaren Gesamtliehtetroiues erforderlich, was sich ungünstig auf die Empfindlichkeit und den Störabstand auswirken würde. Um dies zu vermeiden ,kann, wie bereite vorstehend angegeben, ohne merkbare Beeinträchtigung der Qualität des Farbbildes die optisch—elektrische Auflösung in Kanal für das Signal B kleiner sein als in den beiden anderen Kanälen. Unter optisch-elektrischer Auflösung ist hierbei die aus der Auflösung des optischen Systems, der Auflösung der Bildaufnahmeröhre und der Bandbreite der Verstärker für das Signal der Bildaufnahmeröhre resultierende Gesamt-Auflösung des Bildsignals zu verstehen. FUr die zulässige geringere Auflösung in einem Farbkanal kann x, B. das Bild auf der Aufnahmeröhre, welohe da« Signal B liefert, In kleinerem Mafistab als die Bilder auf den beiden anderen Aufnaoarartthren entworfen werden, so daß i.it entsprechenddkleineren LlohtStromanteil dieselbe Beleuohtungsstärke und dasit derselbe Störabstand erzielt wird. Ia optisohen System der Farbkamera kann hierfür ein Zwisohenobjektiv für das Bild der Primärfarbe Blau vorgesehen sein«

Die vorstehende, bezüglich Bandbreite und Spektralverteilung gekennzelohneten Signale K₉ R, B werden nunmehr einer Matrixsohaltung 12 zugeführt, In welcher durch lineare Kombination des Signals W mit entsprechenden Anteilen der Signale Il und Ii einerseits ein Leuchtdichtesignal Y und andererseits die drei Farbwertsignale R, 0_t B gebildet werden. Diese vier Signale werden anschließend einer Gradationsvorentzerrung zur Kompensation der niohtlinearen Bildröhrenkennlinio in den Stufen 13, 14, 15, IG unterzogen. Zur Erhöhung der Konturenschiirfe wird dot.; Louchtdiohtesignal ein durch zweiseitige Aperturkorrektur ici Aperturkorrektor 18 aus dem Signal W abgeleitetes Konturensx^nal hinzugesetzt. Vorzugsweise erfolgt die Addition des Korrektursigunls

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mittels der Addierstufe 17 zu dem gradationsvorontzerrten Leuoht— diohtosignal nach der Stufe 13. Man oihält auf diese Weise riie gradationsvorentzerrten Signale Y·, K¹, G¹, B¹, aus donoß in an eioh bekannter Weise das Leuchtdichtesignal und das Farbartsignal entsprechend der benutzten Färb ferns elin or m gebildet werden, z. B. ein Leuohtdiohteeignal Y* und zwei Farbdifferenzsignale Π* -Y¹ und D¹ -Y· (in der Figurnioht dargestellt).

Figur 2 zeigt ein Ausfuhrungsbeispiel für die Matrix 12_t Diese enthält für jedes der drei Signale W, R₁ B zwei Impedanzwandler 21, 22; 23, 24; und 25, 26. Der Ausgangswiderstand der Impedanzwandler stufen ist im Vergleioh zu den Widerstandswerton dor Matrixsohaltung sehr klein, vorzugsweise beträgt tr weniger als 1 Ohm, In den Stufen 22, 24 und 26 wird außerdem eine Polaritäts· umkehr vorgenommen, so daß am Ausgang dieser Stufen das ent* sprechende Signal mit umgekehrter Polarität wie am Ausgang der Stufen 21, 23 und 25 rerfügbar ist»

Vor den Ausgängen der Ifotrixsohaltung für die Signale Y, R, ΰ, Β befinden eioh ebenfalls Impedanzwandler 27, 28, 29, 30,deren Einfangewiderstand klein gegenüber den Widerstandswerten der angeschlossenen Widerstandskoabinationen, vorzugsweise ebenfalls kleiner als 1 OhB ist· Zur Bildung der Auegangssignale Y, 11, G, B aus den Eingangssignalen W, R, B enthält die Matrix 12 ein Widerstandsnetzwerk mit den Widerständen 31 bis 41 in der in der Figur grundsätzlich dargestellten Schaltung«

Zur Bildung des Luminanzsignals Y werden entsprechende Anteile des Signals W und der Signale R und B additiv kombiniert, wobei der Anteil des Signale W am größten ist, und dadurch die im Signal W gegenüber der Spektralverteilung der Augenempfindliohkeit fehlenden Spektralanteile ergänzt. Die relativen Anteile der Signale R und B hängen von der Wahl der Spektralverteilung ic Signal W ab. Wenn z. B. die kurzwelligen Bereiche der Signale W und der Augenenpfindlichkeitskurve annähernd übereinstimmen, genügt es, nur einen Anteil des Ilotsignals dem Signal W

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hinzuzufügen, so daß der Widerstand 33 in der Matrixschaltung 12 entfallen kann. Um das Grünslgnal zu bilden, werden vom Signal W entsprechende Anteile de« Rot— und Blausignal» abgezogen. i)as endgültig· Rot- und Blausignal kann durch Subtraktion kleiner Anteile dee W-Signals und des anderen Farbwertsignal korrigiert werden; auf diese Weise lassen sioh auch die negativen Anteile der Farbmisohkurven annähernd nachbilden.

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Claims (4)

1. Ί949024

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   Patentansprüche

   ilj Farbkamerasystem mit zwei Farbkanälen der Px-imärfarben Rot und Blau₉ aus denen zwei Farbwert signale gewonnen werden _i( und einen dritten Kanal hoher Auflösung mit einer Spektra!verteilung zwischen der Primärfarbe Grün und der Augonempfindlioh— keit (Vjl ), aus dem das Leuchtdichtesignal gewonnen wird, wobei mit Hilfe des Signals aus dem lianaI hoher Auflösung duroh Matrizierung das dritte Farbwertsignal abgeleitet wird, nach DBP.·· (P 18 07 254.3), dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der beiden Farbkanälo, vorzugsweise der Kanal der Primärfarbe Rot, die gleiche Auflösung wie der dritte Kanal aufweist, und daß durch lineare Kombination entsprechender Anteile der Signale der drei Kanäle in einer linearen Matrixsohaltung (12) das dritte Farbwertsignal und ein Leuchtdichtesignal (Y) hoher Auflösung gebildet wird, dem ein duroh zweiseitige Aperturkorrektur aus dem Signal des dritten Kanals abgeleitet·· Konturensignal zugesetzt wird.
2. 2. Farbkanerasystem naoh Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß da· Konturen·ignal dem gradationsvorentzerrten Leuchtdichte— signal (T*) zugesetzt wird.
3. 3. Farbkamerasystem nach Anspruch 1, daduroh gekennzeichnet, daß die lineare Matrixschaltung (12) für die Eingangssignale (W, R, B) und die Ausgangssignale (Y, R, G, B) Impedanzwandler aufweisen, deren Ausgangs— bzw. Eingangswiderstand klein im Vergleioh zu den Widerstandswerten der Widerstandskombinationei der Matrixsohaltung sind.
4. 4. Farbkamerasystem nacli Anspruch 3, daduroh gekennzeichnet, daß für jedes Eingangssignal zwei Impedanzwandler vorgesehen sind, welche jeweils Signale entgegengesetzter Polarität abgeben.

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