DE2009362A1 - Verfahren und Anordnung zur Aufzeichnung und/oder Wiedergabe von Farbbildern auf bzw. von einem Aufzeichnungsmedium - Google Patents

Description

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Patentanwälte Dipl.-Ing. F.Weickmann,

Dipl.-Ing. H. WEiCKMAhTN, Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber

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Verfahren und Anordnung zur Aufzeichnung und/oder Wiedergäbe von !Farbbildern auf bzw. von einem Aufzeichnungsmedium

Die Erfindung bezieht sich auf die Aufzeichnung und/oder Wiedergabe von Farbbildsignalen.

Bei einem bekannten, als elektronisches Bildaufzeichnungssystem bekannten System erfolgt eine Monochrombildaufzeichnung dadurch, daß die Bilder auf einem Aufzeichnungsfilm aufgezeichnet werden, und zwar zusammen mit einem Ton und einer Reihe von Bildsynchhonisierimpulsen auf einer Magnetspur. Gewöhnlich werden die betreffenden Signale und Impulse auf zwei auf dem gleichen IiIm befindlichen Spuren aufgezeichnet. Die Wiedergabe der Aufzeichnungen erfolgt im allgemeinen durch Abtasten des Films unter Heranziehung von Lichtpunkt-Abtastverfahren« Dabei werden Signale in einer Sperrschicht-PhotozöllsnanoiFdnung für die normal© Bildverarbeitung erzeugt.

Der Erfindung liegt nun die Aufgab® zu Grunde, einen Weg zu zeigen* wie auf besonders einfache Weise Farbbilder aufgezeichnet

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und/oder wiedergegeben werden können, ohne daß auf Farbfilmmaterial zurückgegriffen werden muß.

Gelöst wird die vorstehend aufgezeigte Aufgabe durch ein Verfahren zur Aufzeichnung von Farbbildern auf einem monochromen Aufzeichnungsmedium erfindungsgemäß dadurch, daß aufeinanderfolgende Halbbilder oder Vollbilder in längs des Aufzeichnungsmediums aufeinanderfolgenden Aufzeichnungsbereichen aufgezeichnet werden, die jeweils in zwei Teile ungleicher Breite aufgeteilt sind, wobei Luminanzsignale in dem größeren Teil und ein entsprechendes Paar von Farbsignalkomponenten in dem kleineren Teil des jeweiligen Aufzeichnungsbereichs aufgezeichnet werden.

Zur Wiedergabe von Farbbildern, die nach dem vorstehend aufgezeigten Verfahren gemäß der Erfindung aufgezeichnet worden sind, wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen ein Verfahren anzuwenden, das dadurch gekennzeichnet ist, daß jeder Bereich des Aufzeichnungsmediums zeilenweise abgetastet wird, daß die Abtastergebnisse zur Bildung von den beiden Teilen des jeweiligen Abtastbereichs entsprechenden gesonderten Signalen herangezogen werden und daß diese gesonderten Signale zur Bildung von für die Rot-, Grün- und Blau-Farbbildkomponenten charakteristischen Chrominanzsignalen verarbeitet werden.

Ein durch Anwendung der vorliegenden Erfindung erzielbarer bedeutender Vorteil ergibt sich aus der Tatsache, daß das Auflösungsvermögen von Monochromaufzeichnungsmedien im allgemeinen derart ist, daß die Breite der für das jeweils aufgezeichnete Bild erforderlichen Fläche um ·"nen Faktor von ca. einem Drittel reduziert werden kann und dennoch ausreicht« Wird in dieser Weiae vorgegangen, so bleibt ein Streifen des Aufzeichnungsraediums frei, wenn die Luminanz-Komponente eines Fsrbbildsignals auf dem Bereioh oder der Fläche von verminder-

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ter Breite aufgezeichnet wird. Die beiden Farbsignalkomponen- ., ten erfordern in einem Fernsehbildsignalgemisch im allgemeinen weniger als ein Viertel der Bandbreite der Luminanzsignalkomponente. Diese Farbsignalkomponenteri können daher unter Heranziehung der Erfindung auf dem zuvor erwähnten ;. freien Streifen des Aufzeichnungsmediums aufgezeichnet werden. Damit entsprechen die verminderte Breite und die "leeren" oder "freien" Streifen oder Bereiche den in Verbindung mit dem erfindungsgemäßen Aufzeichnungsverfahren erwähnten größeren und kleineren Teilen der jeweiligen Aufzeichnungsbereiche. Es ist damit möglich, Farbbilder auf Monochromaufzeichnungsmedian aufzunehmen, ohne viel Zeitverlust in Kauf nehmen zu müssen. Dies bedeutet, daß wie bei elektronischen Bildaufzeichnungsverfahren zwei Spuren aufgezeichnet werden können*

Vorzugsweise wird jede FärbSignalkomponente in einer anderen Hälfte des jeweils kleineren Teiles eines Aufzeichnungsbereichs aufgezeichnet, und zwar derart, daß derartige Hälften nacheinander in Bezug auf die Länge des Aufzeichnungsmediums auftreten. Diese räumliche Trennung der Farbsignalaufzeichnungen ist bei Verwendung von einfarbigem Filmmaterial in höchstem ■ Maße erwünscht, da es mit Hilfe einfacher Einrichtungen nicht möglich ist, einen Abtaststrahl bereitzustellen, der für die Wiedergabe den einzelnen auf dem Film aufgezeichneten Zeilen nachläuft, die unerwünscht sind und die normalerweise während der Aufzeichnung durch ein Punktwobbelverfahren eliminiert werden« ■■_-; . ,^; .".'■■

Bei einem entsprechenden Wiedergabeverfahren wird eine, Hälfte des kleineren Teils einer solchen Fläche oder eines solchen Bereichs in aufeinanderfolgenden Zeilen durch wechselnde Zeilenabtastungen abgetastet.. Die dazwischen erfolgenden Zeilenabtastungen erfolgen bei der anderen Hälfte des kleineren Teils derselben Fläche oder desselben Bereichs.

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Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Aufzeichnungsverfahrens ist es zweckmäßig, eine Anordnung zu verwenden, die dadurch gekennzeichnet ist, daß eine Lichtpunkt-Abtasteinrichtung vorgesehen ist, daß zwei Lichtabtasteinrichtungen vorgesehen sind, deren jede auf Signale eines anderen Teiles des jeweiligen Abtastbereichs anspricht, und daß-Einrichtungen vorgesehen sind, die auf die Ausgangssignale der Lichtabtasteinrichtungen hin Signale abgeben, die kennzeichnend sind für die Bildkomponenten Rot, Grün und Blau.

In den Fällen, in denen die Farbsignalkomponenten an getrenn-" ten Stellen aufgezeichnet sind, spricht die Zeilenabtastanordnung vorzugsweise auf abwechselnd folgende Abtastungen im Hinblick auf aufeinanderfolgende Zeilenabtastungen der einen Hälfte eines kleineren Teils an und auf die dazwischen auftretenden Abtastungen in Bezug auf die aufeinanderfolgenden Abtastzeilen der anderen Hälfte dieses einen kleineren Teils, und zwar durch sprunghafte Verschiebung eines Strahles des Abtasters um die Hälfte eines Bildes im Anschluß an die geweilige abwechselnde Abtastung.

Für die Verarbeitungseinrichtung können Einrichtungen vorgesehen sein, die während der Dauer einer Abtastung Signale von } einer photoleitenden Anordnung speichern, und zwar Signale entsprechend den kleineren Teilen der betreffenden Bereiche oder Flächen. Ferner sind Tasteinrichtungen für die Tastung der Ausgangssignale der betreffenden photoleitenden Anordnung und Einrichtungen zur Speicherung der Signale vorgesehen. Die Tasteinrichtung ist mit der ^eilenabtastfrequenz umschaltbar; sie gibt die jeweilige Farbsignalkomponente an einem Ausgang von zwei Ausgängen ab.

In den Fällen, in denen die Farbsignalkomponenten z.B. Farbdifferenzsip-nale sind, err eben sich vie] ρ Vorteile daraus,

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daß der Verstärkungsausgleich zwischen der Luminanzkomponente und den Farbsignalkomponenten nicht von grundlegender Bedeutung ist, weil sieh hierdurch lediglich Änderungen in der Sättigung ergeben, nicht aber Änderungen im Weißpunkt. Ferner sind die Registrierungsprobleme für die Abtastung während der ' Wiedergabe nicht sehr kritisch, da die Farbsignalkomponenten eine geringe Bandbreite im Vergleich zu der Luminanzkomponente erfordern.

An Hand von Zeichnungen wird die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Fig. 1 zein;t schematisch einen Filmabschnitt, der in herkömmlicher Weise monochrome Bildaufzeichnungen trägt. Fig. 2 zeigt schematisch .eine Bildsignal-Wiedergewinnungsanordnung, wie sie allgemein für den^ in Fig. 1 dargestellten Film verwendet wird.

Fig. 3 zeigt schematisch einen Filmabschnitt, der in erfindungsgemäßer Weise eine Farbsignal-Aufzeichnungsspur aufweist. ' . . Figi 4 zeigt zum Zwecke der Erläuterung der Erfindung in vergrößertem Maßstab einen Teil des in Fig. 3 dargestellten Films.

Fig. 5 zeigt schematisch eine Anordnung zur Wiedergewinnung von Farbsignalkomponenten aus Signalen, die von dem Film gemäß Fig. 3 und 4- abgeleitet werden.

Fig. Λ zeigt einen Schnitt eines monochromen Filmes oder Schwarzsweißfilmes, auf dem in elektronischer Weise Bilder in zwei Spuren aufgezeichnet sind. Unterhalb der Mittellinie des Films sind Bildsynchronisationsimpulse aufgezeichnet, die beiden Aufzeichnungsspuren gemeinsam sind. Die einzelnen Bilder «jeder Aufzeichnungsspur sind dabei zwischen Bildsynchronisation simpulβen und auf unterschiedlichen Seitön angeordnet. Die dem jeweiligen Film zugehörige Tonspur befindet sich nahe der jeweiligen Kante des Films.

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Fig. 2 zeigt vereinfacht eine Wiedergabeanordnung für die Wiedergabe des in Fig. 1 dargestellten Films. Diese Wiedergabeanordnung enthält eine Lichtpunkt-Röhre FST und ein Linsensystem L für eine zeilenweise Abtastung der einzelnen Bilder eines zwischen zwei Rollen R1 und R2 transportierten Films. Von einer auf der anderen Seite des Films angeordneten Photozellenanordnung PGC wird ein Bildsignal erhalten. Dieses Bildsignal wird anschließend in herkömmlicher Weise verarbeitet.

Fig. 3 zeigt einen die Erfindung verkörpernden Filmabschnitt einer Farbaufzeichnungsspur. Die Farbaufzeichnung nimmt dabei dieselbe Breite des Films in Anspruch wie eine Spur bei der monochromen oder einfarbigen Aufzeichnung gemäß Fig. 1. Die Bildaufzeichnung ist dabei in entsprechender Weise auch hier zwischen einer Tonspur und einer Bildsynchronisationsimpulse führenden Aufzeichnungsspur vorgesehen, die, wie in Fig. 1 , einer zweiten Aufzeichnungsspur gemeinsam sein kann. In diesem FaH ist das Auflösungsvermögen des Films jedoch für die Aufzeichnung der Luminianzkomponente des Farbbildes in einer Filmbreite herangezogen, die im Vergleich zu der Breite für die Filmaufzeichnung gemäß Fig. 1 verringert ist. In dem Zwischenraum zwischen der Luminanzaufzeichnung und der Tonspur werden die beiden Farbdifferenzkomponenten, z.B. die Farbdifferenzkomponenten U und V beim PAL-System, aufgezeichnet, und zwar jeweils in einer Hälfte des betreffenden dargestellten freien Raums.

Der Bildteil der Aufzeichnung eines Bildes ist in Fig. 4 vergrößert dargestellt. Ferner sind in Fig. 4- die Zeilen angedeutet, die zur Wiedergabe unter Anwendung von Lichtpunkt-Verfahren abgetastet werden. Diese Abtastzeilen sind entsprechend der Reihenfolge, in der sie überlaufen werden, numeriert. Wie ersichtlich, erfolgt das aufeinanderfolgende Durchlaufen der U-Farbdifferenzkomponente während ungeradzahliger Abtastungen, während das aufeinanderfolgende Durch-

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laufen der V-Farbdifferenzkomponente während der geradzahligen Abtastungen erfolgt. Dabei springt der Abtastpunkt, von Zeile zu Zeile über den Farbdifferenzteil der Aufzeichnung jeweils um eine halbe Bildhöhe, nicht aber über den Luminanzteil.

Der Abtastvorgang kann unter Verwendung einer einzigen Lichtpunkt-Röhre ausgeführt werden, die eine Vielzahl von Raster- und Ablenkanordnungen aufweist, welche das Durchlaufen einzelner Bereiche entsprechend der in Fig. 4- numerierten Rangordnung ermöglichen. Im Unterschied dazu können, was jedoch weniger zweckmäßig ist, auch zwei Abtaströhren verwendet werden, nämlich eine für die Farbdifferenzaufzeichnungen und eine für die Luminanzaufzeichnungen. In beiden Fällen werden funktionell getrennte PhotoZellenanordnungen verwendet, im Signale auf die Färbdifferenzaufzeichnungen und auf die Luminanzaufzeichnungen hin zu erzeugen. Diese Photo Zellenanordnungen sind in Fig. 5 niit ODPC und LPC bezeichnet. *

In Fig. 5 ist die Färbsignalwiedergabeanordnung schematisch dargestellt. Das von der Farbdifferenz-Photozellenanordnung GDPG abgegebene Ausgangssignal, bei dem die Farbdifferenzsignale U und V₄ abwechselnd aufeinanderfolgen, wird sowohl einer elektronischen Tastanordnung ES als auch einem Verzögerungsleitungsspeicher zugeführt, der die jeweils eintreffenden Signale für eine der Dauer der Abtastzeile entsprechende Dauer, speichert. Der Ausgang des Speichers ist ebenfalls mit der Tastanordnung ES verbunden. Diese Tastanordnung ES ist mit der Zeilenabtastfrequenz umschaltbar. Auf diese Weise werden die Farbdifferenzsignale voneinander getrennt-, wobei die U-Signale an einem Ausgang auftreten, während die V-Signale an dem anderen Ausgang auftreten. Für die Aufnahme der Ausgangssignale der umschaltbaren Tastschaltung ES

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vorgesehene Signalsummierschaltungen nehmen ferner das Ausgangssignal Y der Luminanz-Photozellenanordnung auf; sie geben an ihren Ausgängen Signale ab, die charakteristisch für die Rot- und Blaukomponente des Originalgegenstands sind, von welchem ein Bild aufgezeichnet worden war.

Die Ausgangssignale der Tastschaltung ES werden ferner einer herkömmlichen Matrix zugeführt, die diese Signale in geeigneten Verhältnissen zusammenfaßt und das dritte Farbdifferenzsignal G-Y bildet. Aus diesem dritten Farbdifferenzsignal G-Y wird nach Zusammenfassung mit dem Luminanζsignal Y in einer weiteren Signalsummierschaltung schließlich die Grünkomponente erhalten.

Es sei bemerkt, daß die Erfindung auf die Anwendung elektronischer Bildaufzeichnungsverfahren nicht notwendigerweise beschränkt ist, sondern in gleicher Weise auch bei thermoplastisc_hen Aufzeichnungsverfahren anwendbar ist. In entsprechender Weise können anstelle herkömmlicher photographischer BÜjäerHolographie-Aufzeichnungsverfahren angewandt werden,

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Claims (1)

1. Patentansprüche

   1. Verfahren zur Aufzeichnung von Farbbildern auf einem monochromen Aufzeichnungsmedium, dadurch gekennzeichnet, · daß aufeinanderfolgende Halbbilder oder Vollbilder in längs des Aufzeichnungsmediums aufeinanderfolgenden Aufzeichnungsbereichen aufgezeichnet werden, die jeweils in zwei Teile ungleicher Breite aufgeteilt sind, wobei Luminanzsignale in dem größeren Teil und ein entsprechendes Paar von Farbsignalkomponenten (U,V) in dem kleineren Teil des jeweiligen Aufzeichnungsbereichs aufgezeichnet werden.

   2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Farbsignalkomponente (II,V) in einer anderen Hälfte von zwei in Längsrichtung des Aufzeichnungsmediums hintereinander auftretenden Hälften des jeweiligen kleineren Teils eines Aufzeichnungsbereichs aufgezeichnet wird.

   5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,

   daß die Farbsignalkomponenten (U,V) als Farbdifferenz-■ signale aufgezeichnet werden.

   4. Verfahren zur Wiedergabe von Farbbildern, die nach einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3 auf einem monochromen Aufzeichnungsmedium aufgezeichnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Bereich des Aufzeichnungemediums zeilenweise abgetastet wird, daß die Abtastergebniese zur Bildung von den beiden Teilen des jeweiligen Abtastbereichs entsprechenden gesonderten Signalen herangezogen werden und daß diese gesonderten Signale zur Bildung von für die Rot-, Grün- und Blau-Farbbildkomponenten charakteristischen Chrominanzsignalen verarbeitet werden.

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   5. Verfahren nach Anspruch 4· zur Wiedergebe von Farbbildern, die nach einem Verfahren gemäß Anspruch 2 auf einem monochromen Aufzeichnungsmedium aufgezeichnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß jede Hälfte des kleineren Teils des jeweiligen Aufzeichnungsbereichs derart zeilenweise abgetastet wird, daß zwischen zwei aufeinanderfolgenden Zeilenabtastungen in der jeweils einen Hälfte eine Zeilenabtastung in der jeweils anderen Hälfte ausgeführt wird.

   6. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch blöder 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Lichtpunkt-Abtasteinrichtung vorgesehen is^, daß zwei Lichtabtasteinrichtungen vorgesehen sind, deren jede auf Signale eines anderen Teiles des jeweiligen Abtastbereichs anspricht, und daß Einrichtungen vorgesehen sind, die auf die Ausgangssignale der Lichtabtasteinrichtungen hin Signale abgeben, die kennzeichnend sind für die Bildkomponenten Rot, Grün und Blau.

   7. Anordnung nach Anspruch 6, zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtasteinrichtungen abwechselnd auf die Zeilenabtastungen in der einen und der anderen Hälfte des kleinen Teiles des jeweiligen Aufnahmebereiches ansprechen, und zwar durch sprungweises Verschieben eines Abtaststrahls um die Hälfte eines Halbbildes ~~w. Vollbildes im Anschluß an die jeweilige Zeilenabtastung. ·

   8. Anordnung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, uaß Einrichtungen vorgesehen sind, die von ^iner photoleitenden Anordnung (ODPO) während der Dauer einer Abtastung abgegebene, dem kleineren Teil des jeweiligen Aufnahmebereiohes entsprechende Signale speichern, daß Tastein-

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   . richtungen (ES) und Speißhereinrichtungen für die Verarbeitung dieser Ausgangssignale vorgesehen sind und

   ■ daß die Tasteinrichtungen (ES) mit der Zeilenabibastfrequenz umschaltbar sind und die |eweilige Farsignalkomponente (U ,V) an einem entsprechenden Ausgang von zwei Ausgängen abgeben.

   9. Anordnung nach Anspruch 8 zur Wiedergabe von Farbsignalen, die nach einem Verfahren gemäß Anspruch 3 auf einem monochromen Auf zeichnungsmed:mm auf ge zeiche sind, dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen vorgesehen sind, die additiv das Ausgangssignal (Y) einer anderen photoleitenden Anordnung (LPC) mit dem jeweiligen Ausgangssignal der Tasteinrichtungen (ES) kombinieren und Signale abgeben, die kennzeichnend sind für den Rot- und Blauanteil, und die durch Zusammenfassung beider Ausgangssignale der Tasteinrichtungen (ES).mit dem Ausgangssignal (X) der and&ren photoleitenden Anordnung (LPC) ein drittes "■(Farbdifferenzsignal (G-Y) bilden,, und daß Einrichtungen vorgesehen sind, die durch Zusammenfassen des dritten Farbdifferenzsignals (G-Y) mit dem Ausgangssignal der anderen photoleitenden Anordnung (LPC) ein der Farbe GrUn kennzeichnendes Signal erzeugen. -

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