DE2035821A1

DE2035821A1 - Vorrichtung zur Wiedergabe von farbigen Vorlagen

Info

Publication number: DE2035821A1
Application number: DE19702035821
Authority: DE
Inventors: Richard Dr Demi Reinhold Dr Helmberger Josef Dr 8000 München Bestenreiner Friedrich Dr 8022 Grunwald MP Wick
Original assignee: Agfa Gevaert AG
Current assignee: Agfa Gevaert AG
Priority date: 1970-07-18
Filing date: 1970-07-18
Publication date: 1972-02-10
Also published as: FR2101712A5; DE2035821B2; DE2035821C3; BE770103A; US3737574A; GB1360502A; NL7109826A; JPS5017815B1

Description

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Vorrichtung zur Wiedergabe von farbigen Vorlagen

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Wiedergabe von farbigen Vorlagen, insbesondere von farbigen Kinofilmen mittels eines fotoelektrischen Abtasters und eines Farbfernsehempfängers .

Geräte dieser Art sind bereits bekannt. Bei diesen wird der : Film schrittweise transportiert unddas jeweils in Abtaststellung befindliche Bild zeilenweise über seine ganze Höhe abgetastety wobei der zunächst weiße Abtaststrahl durch die Vorlage'eingefärbt und durch einen dichrpitischen Strahlenteiler in seine Farbauszüge zerlegt wird. Zur Auswertung dieser Farbanteile ist je ein fotoelektrischer Wandler, z. B. ein Sekundär-Elektronen-Vervielfacher vorgesehen, die zusammen an eine Schaltung zur Erzeugung eines farbfernsehgerechten Signals angeschlossen sind. Eine solche Vorrichtung stellt einerseits sehr hohe Anforderungen an die Transporteinrichtung, um eine hinreichend lange Stillstandszeit zu erzielen und andererseits erfordern die drei

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Sekundär-Elektronen-Vervielfacher mit den Strahlenteilern einen erheblichen Aufwand. Schließlich bewirkt eine unterschiedliche Alterung der SEV-VerSchiebungen der Farbwerte und damit "Verfälschungen des wiedergegebenen Bildes.

Ziel der Erfindung ist es, den Aufbau eines derartigen Abtastgerätes zu vereinfachen.

Gemäß der Erfindung ist hierzu eine Quelle für einen die Vorlage zeilenweise abtastenden, im wesentlichen weißen Lichtstrahl und optische Mittel zum Verteilen des von der Vorlage modulierten Strahles auf vor dem fotoelektrischen Wandler angeordnete, in Richtung der Zeilen verlaufende Farbfilterstreifen vorgesehen, von welchen Filterstreifen wenigstens zwei senkrecht zu ihrer Längsrichtung je ein Linienraster unterschiedlicher Frequenz tragen.

Durch die Aufmodulierung einer Trägerfrequenz auf die Signale für die Helligkeit in den einzelnen Farben muß · nicht für jede dieser Farben ein eigener fotoelektrischer Wandler vorgesehen sein, sondern es genügt, einen oder zwei Wandler vorzusehenο Auch entfällt die Notwendigkeit von aufwendigen dichroitischen Strahlenteilern, da vor ■ > dem fotoelektrischeh Wandler ganz normale additive^Farbfilter Verwendung finden können. Die Trägerfrequenz entsteht

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durch das Überlaufen der Linienraster auf den Farbfiltern durch den Lichtpunkt während jeder Zeilenabtastung.

Weitere Einzelheiten und Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen im Zusammenhang mit der Beschreibung von Ausführungsbeispielen, die anhand von Figuren eingehend erläutert sind. Es zeigen

Fig. 1 den prinzipiellen Aufbau einer

erfindungsgemäßen Wiedergabeeinrichtung,

Fig. 2 die Anordnung von Farbfilterstreifen und Abtaststrahl gemäß Fig. 1,

Fig. 3 eine andere Anordnung von Abtaststrahl und Farbfilterstreifen,

Fig„ 4· eine weitere Ausführungsform von Abtaststrahl und Farbfilterstreifen,

Fig* 5 eine Abänderung gegenüber Fig. i mit zwei fotoelektrischen Wandlern und ·■

Fig. 6 eine andere Ausführungsform der Abtasteinrichtung mit einer speziellen Abtaströhre besonders hoher Zeilengeschwindigkeit.. ■■' - ■■'"'-.' '.:■-■■' '■ '

In lig. 1 ist mit Λ eine Abtaströhre bezeichnet, bei der auf dem SeMMt 1a ©la Mchtpunkt im wesentlichen weißer Üarbe erzeugt wM^ weicher über die Flache des Schirms

mit hoher Geschwindigkeit zeilenweise hinwegläuft. Die Röhre kann dabei die im Unterhaltungsfernsehen übliche Zahl von 625 Zeilen aufweisen. Die Größe des Schirms ist so bestimmt, daß er über ein Objektiv 2 etwas mehr als das.. Vorlagenformat 3 auf einem wiederzugebenden Film 4 ausleuchtet. Prinzipiell kann der Film in aus der Kinotechnik bekannter Weise schrittweise transportiert werden. Für diesen Fall muß für jeden Stillstandszextraum das Bild dreimal abgetastet werden, um einen Übergang von den ca. 18 Bildern pro Sekunde in der Kinotechnik auf die 50 Halbbilder pro Sekunde beim Farbfernsehen zu schaffen. Wesentlich einfacher ist es jedoch, den Film kontinuierlich durchzuziehen mit einer Geschwindigkeit, daß während der dreimal 1/50-Sek. gerade eine Bildhöhe transportiert wird. Durch entsprechende Synchronisierungsmaßnahmen ist dann dafür zu sorgen, daß der von der Röhre ausgeleuchtete Bereich der Vorlage mitwandert. Dies ist bei einer 625-Zeilen-Röhre ohne weiteresmöglich.

Der von dem Bildinhalt in der Vorlage 3 modulierte Lichtpunkt wird dann von einer astigmatischen Linse, einer Zylinderlinse 5» zu einer Linie 6 auseinandergezogen. Da die Linse 5 in vertikaler Richtung keine Brechkraft hat, entspricht die Breite der Linie 6 in etwa dem Durchmesser des Abtastlichtstrahles· Die Linie 6 trifft auf ein

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aus drei Filterstreifen 7·, 8, 9 zusammengesetztes Filter, welches vor der Fotokathode eines einzigen Sekundär-Elektronen-Vervielfachers 10 angeordnet ist. Durch entsprechende Lichtleit- und Mischmittel ist dafür gesorgt, daß innerhalb der gesamten Fläche des Filters 7, 8»9 alle Bereiche gleich stark auf das Ausgangssignal des SEV einwirken. Der Filterstreifen 7 ist ein additives rotes Filter, der Filterstreifen 8 hat die Farbe Grün und der Filterstreifen 9 sdiießlich die Farbe Blau. Die Filter 7 und 9 sind jedoch senkrecht zur Streifenrichtung von undurchlässigen Linienrastern überlagert, die z. B. in schwarzer Farbe aufgedruckt sein können. Die Raster sind so ausgebildet, daß die durchlässigen Bereiche etwa dieselbe Breite wie die undurchlässigen Bereiche haben. Die Frequenzen der Raster auf den Streifen 7 und 9 stehen in einem nicht ganzzahligen "Verhältnis zueinander, die Rasterlinien haben eine Breite in der Größenordnung von 1/100 mm.

Läuft im Zuge der Abtastung des Filmbildes die Linie 6 über die Filterstreifen entsprechend dem Weg des Lichtpunktes längs einer Zeile auf der Abtaströhre, die parallel zur Richtung der Filterstreifen verläuft, wird dem Farbsignal in der jeweiligen Farbe noch eine Funktion überlagert, die mit'einer bestimmten Frequenz zwischen 0 und +1 schwankt. Aufgrund der endlichen Breite des Lichtstreifens

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ist auch, bei scharfen Kanten des Rasters eine etwa sinusförmige Funktion dieses Signals zu erzielen. Der SEV 10,-der die drei Filterbereiche in einem bestimmten Verhältnis bewertet, das hauptsächlich durch die Raster bestimmt ist, bildet nun eine Summenfunktion, zu der das ohne Trägerfrequenz aufgebrachte Grünsignal, das mit einer ersten Trägerfrequenz aufgebrachte Blausignal und das mit einer zweiten Trägerfrequenz aufgebrachte Rotsignal vereinigt werden. Eine dem SEV nachgeschaltete Schaltung 11 bildet mittels bekannter Frequenzfilter aus diesem Summensignal das für die Fernsehwiedergabe erforderliche Luminanz-Signal für die Helligkeit eines Bildpunktes und das Chrominanz-Signal für dessen Farbwert. Aufgrund dieser Signale kann dann das Bild 3 auf dem Film 4 auf dem Farbfernsehempfänger sichtbar gemacht werden.

In Fig. 2 ist nochmals die erforderliche Länge des Abtaststreifens 6 im Verhältnis zur Breite der drei Farbfilterstreifen 7» 8, 9 dargestellt. Der Streifen 6 muß um die der Bildhöhe entsprechende Längsverschiebung· des Streifens 6 langer sein als die Breite der drei Filterstreifen. Auf diese Weise wird sichergestellt, daß in jedem Augenblick der Abtastung der Vorlage 3 alle drei Filterstreifen 7, 8, 9 · in voller Breite von dem Streifen 6 überdeckt werden. Durch

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die Ausgestaltung der Linse 5 ist dabei dafür zu sorgen, daß die Helligkeit des Streifens 6 über seine Länge konstant ist*

In Fig. 3 ist eine andere Filteranordnung gezeigt. Hier ist eine größere Anzahl von Farbfilterstreifen 7> 8, 9; 7', 8¹ , 9' ; 7¹¹V 8' ' , 9' ' gleicher Breite \md gleicher Farbreihenfolge nebeneinandergesetzt. Diesmal ist jedoch die Länge des Abtaststreifens 6' genau auf die dreifache Fiiterstreifenbreite festgesetzt. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß zu jedem Zeitpunkt des Abtastvorgangs gleichgroße Flächen von jeder der drei Filterfarben beleuchtet sind.

Eine weitere Abtastanordnung ist in Fig. 4 gezeigt. Hier sind anstelle der Zylinderlinse 5 Strahlenteilermittel, wie Prismen 23, 24 oder teildurchlässige Spiegel, vorgesehen, die zusammen mit dem Objektiv 5' den Abtastpunkt auf jeden der drei Farbfilterstreifen 7». 8, 9 abbilden. Die Breite der Filterstreifen 7, 8, 9 ist hierbei so bemessen, daß der Abtastpunkt während eines Abtastzyklus nicht aus seinem Filterbereich herauswandern kann. Hierzu ist die Fiiterstreifenbreite mindestens ebensogroß wie die der entspreGheneLe Vertikalablenkung des Abtastpunktes,

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In Fig. 5 ist eine andere Form der fotoelektrischen Auswertung gezeigt. Zylinderlinse 5 und Filterstreifenanordnung 7? 8, 9 entsprechen im wesentlichen der Anordnung nach Fig. 1. Jedoch ist der Grünstreifen diesmal nicht zwischen dem gerasterten roten und dem gerasterten, blauen Streifen, sondern am Rande des Filters angeordnet. Hinter dem nicht gerasterten grünen Filterstreifen ist nun ein erster fotoelektrischer Wandler 13 angeordnet, während hinter den gerasterten Filterstreifen 7 und 9 ein weiterer Wandler Ή angeordnet ist. Die Wirkung entspricht der Anordnung nach, Fig. 1, nur ist nun für das trägerfrequenzfreie Grünsignal ein und die mit einer·Trägerfrequenz überlagerten Rot- und Blausigriale ein weiterer Signalgeber vorhanden. Die beiden Wandler 13 und 14- sind wiederum an eine Schaltung 15 zur Bildung von Luminanz- und Chrominanz-Signal angeschlossen, das von dem Fernseher 12 in ein Farbbild verwandelt werden kann. Diese Ausführungsform hat zwar den Nachteil zweier SEV und damit eines größeren Aufwandes, jedoch läßt sich im Bereich der Schaltung 15 aufgrund der getrennten Signale der beiden Wandler ein etwas einfacherer Aufbau und eine bessere Reproduzierbarkeit der Signale erzielen. -

Gewissermaßen eine Umkehr des in Fig. 1 gezeigten Prinzips

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ist in Fig. 6 dargestellt. Dort ist eine spezieile Abtaströhre 16 vorgesehen, die als elektrostatische Röhre ausgebildet ist und deshalb eine wesentlich schnellere Abtastung durchführen kann. Diese Röhre trägt auf ihrem Austrittsschirm drei Filterbereiche 17» 18, 19 jeweils in den additiven Grundfarben. Der mittlere Filterbereich 18 wird über ein Objektiv 20 auf die wiederzugebende Vorlage 3 auf dem Film abgebildet. Zwischen die Filterbereiche 1? und 19 und das Objektiv 20 ist jeweils ein Prisma 21 bzw. 22 geschaltet, das dafür sorgt, daß auch diese Filterbereiche auf die Vorlage 3 abgebildet werden. Das von der Vorlage 3 ausgehende Licht trifft auf einen lichtelektrischen Wandler, der funktionsmäßig dem Wandler 10 entspricht.

Die Röhre 16 ist nun so synchronisiert, daß sie sich in · bezug auf die Lage in der Vorlage 3 entsprechende Zeilen in den Filterbereichen 17, 18, 19 "quasi gleichzeitig", abtastet, d.h. der Elektronenstrahl wird in Ebenen senkrecht zur Richtung der Filterstreifen abgelenkt und die Helligkeit des Lichtpunktes so gesteuert, daß jeweils nur in der gerade abzutastenden Zeile eines jeden der drei Filterbereiche nur je ein Punkt und zwar aufgrund der hohen Horizohtaigeschwindigkeit fast gleichzeitig aufleuchten. Beit%nächsten Durchgang werden dann die benachbarten Punkte

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der Zeilen zum Aufleuchten gebracht. Die Umsehaltfrequenz der Röhre von einem Filterbereich zum anderen ist dabei erheblich höher als die Farbträgerfrequenz. Gleichzeitig sind entweder durch ein auf die Farbfilter aufgedrucktes Raster oder durch elektronische Überlagerung einer Amplitudenfrequenz für die Filterbereiche 17 und 19 dem Abtaststrahl die farbabhängigen Frequenzen überlagert. An dem SEV 10 entsteht deshalb ein Signal, das genau dem von; ,dem SE? 10 in Fig. 1 an die Schaltung 11 abgegebenen.Signal entspricht. <j.i r

Anstelle der elektronisch umschaltbaren Röhre zur quasi gleichzeitigen Abtastung der drei Farbfilterbereiche kann auch eine Röhre Verwendung finden, die drei Kathoden und drei Ablenksysteme jeweils zur Abtastung eines Farbfilterbereichs enthält.

Vor allem eine elektronisch aufgebrachte Trägerfrequenz ist von Vorteil, weil diese Frequenz dann nicht von der Genauigkeit der Raster und.der Abtastgeschwindigkeit abhängt. ■"'.'"-'■· :■·;■·■■

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Claims

AGFA-GEVAERT AKTIENGESELLSCHAFT "

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Pat ent ansp rüche

(,1 J Vorrichtung zur Wiedergabe von farbigen Vorlagen, insbesondere von farbigen Kinofilmen, mittels eines fotoelektrischen Abtasters und eines Farbfernsehempfängers, dadurch gekennzeichnet, daß eine Quelle (1) für einen die Vorlage (3) zeilenweise abtastenden, im wesentlichen weißen Lichtstrahl und optische Mittel (5) zum Verteilen des von der Vorlage modulierten Strahles auf vor einem fotoelektrischen Wandler (10) angeordnete, in Richtung der Zeilen verlaufende Farbfilterstreifen (7, 8, 9) vorgesehen sind, von welchen Filterstreifen wenigstens zwei senkrecht zu ihrer Längsrichtung ein Linienraster unterschiedlicher Frequenz tragen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Filter (7, 8, 9) die additiven Grundfarben Rot, Grün und Blau aufweisen und daß auf das rote und blaue Filter die undurchlässigen Linienraster vorzugsweise aufgedruckt sind.

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3. Vorrichtung n-aeh Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, · daß die Linienraster-Frequenzen zueinander in einem nicht ganzzahligen Verhältnis stehen.
4. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Mittel zum Verteilen des Strahles ein astigmatisches Objektiv, vorzugsweise eine Zylinderlinse (5) vorgesehen ist, das den Abtastlichtpunkt senkrecht zur Filterstreifeneinrichtung auseinander zieht .
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß •nur drei aneinandergrenzende Filterstreifen (7* 8, 9) vorgesehen sind und die Länge'des von der Zylinderlinse erzeugten Lichtstreifens (6) wenigstens der Breite der drei Filterstreifen entspricht, vermehrt um die maximale, der Bildhöhe entsprechende Verschiebung des Lichtstreifens inseiner Längsrichtung. ι
6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekeimzeiGh.net, eine Vielzahlzahl von gleichbreiten Filterstreif ep. (7_? 8, 7', 8', 9'; 7¹', 8'', 9¹·) gleicher Farbfolge vorgesehen sind und die Länge des Liehtstreifens genau der Breite von drei Filterstreifen entspricht.

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7· Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Mittel zum Verteilen des Lichtes Strahlenteiler, insbesondere· teildurchlässige

(23,-24);
Spiegel oder Prismen/vorgesehen sind, die über ein oder mehrere Objektive den Abtastlichtpunkt auf jeweils einen Farbfilterstreifen (7, 8, 9) werfen, deren Breite wenigstens gleich der der Bildhöhe entsprechenden Verschiebung des Lichtpunktes ist.
8. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß hinter den PiIterstreifen ein einziger fotoelektrischer Wandler (10) vorgesehen ist, der an eine Schaltung (11) angeschlossen ist, welche über

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Frequenzfilter/die Helligkeit des wiedergegebenen Bildes be·

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stimmendes Luminanz-Signal und/die Helligkeit der Farbbilder angebendes Chrominanz-Signal abgibt.
9, Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß hinter den Filterstreifen -zwei lichtelektrische Wandler (13, 14) angeordnet sind,.von denen der erste (13) hinter dem ungerasterten, vorzugsweise dem grünen Filter (8) und der zweite (14) hinter den beiden gerasterten Filtern (7» 9)* vorzugsweise dem !Rot- und Blaufilter liegt und daß die beiden Wandler an eine Schaltung (15) zur Ermittlung des Luminanz- und Chrominanz-Signales angeschlossen sind.

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10. Vorrichtung insbesondere nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß von der Quelle (16) drei Abtaststrahlen gleichzeitig oder "quasi gleichzeitig" ausgehen, diese je ein Farbfilter (17) 18, 19) der drei Grundfarben unter Überlagerung der elektronisch oder durch Raster auf den Filtern erzeugten Farbträgerfrequenz durchdringen, durch Prismen (21, 22) sich zu einem Punkt vereinigen und nach dem Durchgang durch die Vorlage dem Fotoempfänger (10) zugeführt werden.
11» Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,

Röhre mit drei daß als Quelle (16) eine/entsprechend der Intensität der drei Strahlen gesteuerten Kathoden und gegebenenfalls drei Ablenksystemen vorgesehen ist. ^v
12. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Quelle eine Röhre (16) mit einer Kathode und einem Ablenksystem vorgesehen ist, die zur "quasi gleichzeitigen" Erzeugung von drei Lichtpunkten auf je einem der Farbfilter (17, 18, 19) elektronisch mit einer gegenüber der Farbträgerfrequenz hohen Frequenz umschaltbar ist. " .

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