DE2042999C3 - Wandler zum Umwandeln eines einfachen Videosignals in eine für Farbwiedergabe geeignete Signalkombination mit Farbinformation - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Wandler zum Umwandeln eines einfachen Videosignals in eine für Farbwiedergabe an einer Farbwiedergaberöhre geeignete Signalkombination mit Farbinformation gemäß

dem Oberbegriff des Hauptanspruches.

Aus der DT-AS 11 43 227 ist bereits ein Wandler bekannt, bei dem mittels eines Modulators in ein Leuchtdichtesignal ein Farbsignal eingetastet wird, wenn und solange das Leuchtdichtesignal einen Extremwert über- bzw. unterschreitet. Der Modulator kann dabei eine Eintastschaltung enthalten, der über einen Wählschalter und einen Phasenschieber ein Farbsignalträgersignal zugeführt wird. Die Phase des Farbsignals und damit die eingeblendete Farbe wird mittels des Phasenschiebers bestimmt, dem das Farbsignal über den Wählschalter in drei verschiedenen Phasen und damit in drei verschiedenen Farben entnommen werden kann.

Bei dem bekannten Wandler zeigt der Leuchtschirm einer daran angeschlossenen Farbbildwiedergaberöhre in einigen Bereichen nur ein reines Leuchtdichtesignal und in den anderen Bereichen nur ein reines Farbsignal. Das Erkennen feine.· Kontraste in den vom reinen Leiichtdichtesignal beeinflußten Bereichen ist sehr schwierig, während es in den vom reinen Farbsignal beeinflußten Bereichen unmöglich ist Zudem enthält ein Bild immer nur eine einzige von der Stellung des Wählschalter abhängige Farbe.

Weiterhin ist aus der Zeitschrift »Investigative Radiology« Heft 3, Nr. 1, Januar/Februar 1968, S. 56 bis 60, bereits ein Wandler bekannt, bei dem mit Hilfe von Amplitudenselektionsschaltungen aus dem einfachen Videosignal künstlich Farbinformationssignale erhalten werden. Bei einer derartigen Schaltungsanordnung gibt es nur eine geringe Möglichkeit zur Anpassung der Farbwiedergabe an den wiederzugebenden Bildtyp.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Wandler zu schaffen, der bei geringem Aufwand eine Verbesserung der Sichtbarkeit kleiner Kontrastunterschiede gestattet und viele Anpassungsmöglichkeiten an den jeweils wiederzugebenden Bildtyp aufweist.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Wandler der eingangs genannten Art die im Kennzeichen des Hauptanspruches angegebenen Merkmale gelöst.

Durch die Wahl der Phase eines nichtmodulierten Signals oder der Phase, in der demoduliert wird, läßt sich dann auf einfache Weise ein geeigneter Farbton entsprechend einer gewünschten Amplitude des Videosignals erhalten. Der Modulationsgrad des Ausgangssignals des Phasenmodulators bestimmt das Ausmaß an Farbtonänderung bei einer bestimmten Amplitudenänderung des Videosignals und gibt auf diese Weise eine Möglichkeit zur Anpassung desselben an das wiederzugebende Bild. Dadurch kann in einem an einer Farbwiedergaberöhre wiedergegebenen Bild eine optimale Einstellung der Wahrnehmbarkeit geringfügiger Amplitudenänderungen bei einem gewünschten Amplitudenbereich des ursprünglichen Videosignals erhalten werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

In der Zeichnung ist in einem vereinfachten Blockschaltbild ein Farbfernsehkreis mit einem erfindungsgemäßen Wandler dargestellt.

Eine Aufnahmeanordnung 1 gibt an einem Ausgang 3 ein einfaches Videosigna! Y ab, das Leuchtdichteinformation und Synchronsignale enthält. Die Aufnahmeanordnung 1 kann beispielsweise eine Röntgenfernsehbildaufnahmeanordnung sein oder sie kann beispielsweise einen Lichtpunktabtaster zum Abtasten von Röntgenphotos bzw. eines Röntgenfilms oder eine

Anordnung zum Aufnehmen von Bildern, die bei Kristalluntersuchung mit Gammastrahlen erhalten wurden oder eine Thermographietnordnung zur Erhaltung eines Temperaturbildes eines zu untersuchenden Gegenstandes oder aber eine andere Anordnung enthalten mit der ein Videosignal erhalten wird, das nur Leuchtdichteinformation enthält und von dem zwecks einer besseren Beobachtung geringfügiger Kontrastunte; schiede ein Farbfernsehbild erhalten werden muß.

Der Ausgang 3 der Aufnahmeanordnung 1 ist mit einem Eingang 5 einer ersten Amplitudenselektionsschaltung 7 und mit einem Eingang 9 einer zweiten Amplitudenselektionsschaltung 11 verbunden

Die erste Amplitudenselektionsschaltung 7 dient zur Austastung der Synchronsignale im Videosignal V und die zweite Amplitudenselektionsschaltung zur Austasiung des Videosignals V in den Synchronsignalen. An einem Ausgang 13 der ersten Amplitudenselektionsschaltung 7 wird dadurch ein Videosignal erhalten, das praktisch keine Synchronsignale enthält und an einem Ausgang 15 der zweiten Amplitudenselektionsschaltung 11 ein Synchronsignal, das praktisch keine Leuchtdichteinformation mehr enthält.

Der Ausgang 15 der zweiten Amplitudenselektionsschaltung 11 ist mit einem Eingang 17 einer Farbwiedergabeanordnung 19 verbunden, die eine Farbfernsehwiedergaberöhrc21 enthält.

Das dem Eingang 17 der Farbwiedergabeanordnung 19 zugeführte Synchronsignal wird zum Synchronisieren darin vorhandener nichtdargestellter Ablenkgeneratoren verwendet.

Das am Ausgang 13 der ersten Amplitudenselektionsschaltung 7 erhaltene Leuchtdichtcsignal wird einem Eingang 23 eines Regelverstärkers 25 zugeführt. In diesem Regelverstärker wird der Schwarzpegel konstant gehalten und der Unterschied zwischen dem Schwarzpegel und dem Weißpegel des zugeführten Leuchtdichtesignals auf einem konstanten Wert stabilisiert.

Ein Ausgang 27 des Regelverstärkers 25 ist mit einem Eingang 29 einer Gammakorrekturschaltungsanordnung 31 und mit einem Eingang 33 eines erfindungsgemäßen Wandlers 35 verbunden.

Ein Ausgang 37 der Gammakorrekturschaltung 31 ist über eine Pegelkorrekturschaltung 38 mit einem ersten Eingang 39 einer Matrixschaltung 41 verbunden, von der drei Ausgänge über Verbindungen 43, 45 und 47 an entsprechende Eingänge der Farbwiedergabeanordnung 19 gelegt sind. Die Pegelkorrekturschaltung 38 dient dazu, in dem Eingang 39 der Matrixschaltung 41 zugeführten Leuchtdichtesignal den Gleichstrompegel derart einstellen zu können, daß an den Ausgängen 43, 45 und 47 keine Signale auftrete:i können, welche die Farbwiedergabeanordnung 19 sperren könnten.

Ein zweiter und ein dritter Eingang 49 bzw. 51 der Matrixschaltung 41 sind mit einem Ausgang 53 bzw. 55 des Wandlers 35 verbunden. Die den Eingängen 39, 49 und 51 zugeführten Signale werden in der Matrixschai tung 41 als die für Farbfernsehwiedergabe üblichen Y-, (R-Y)- und (B-Y)-; oder Y-, I- und (^-Signale behandelt und in R-, G- und Ö-Signale umgewandelt, welche die Farbfemsehbildwiedergaberöhre 21 auf übliche Weise steuern können. Es dürfte einleuchten, daß gewünschtenfalls auch eine Steuerung der Färb- <λ fernsehbildwiedergaberöhre 21 mit Farbdifferenzsignalen und Leuchtdichtesignalen stattfinden kann, wenn die Matrixschaltung 41 dazu geeignet ist, Y-. (R-Y)-.

(G- Y)- und (B- y;-Signa.e zu liefern.

Der Eingang 33 des Wandlers 35 ist mit dem Eingang 57 einer Gammakorrek'.urschaltung 59 verbunden. Ein Ausgang 61 dieser Gammakorrekturschaltung 59 ist mit einem Modulationssignaleingang 63 eines Phasenmodulators 65 verbunden.

Vom Phasenmodulator 65 ist ein Eingang 67 mit einem Ausgang 69 eines Oszillators 71 verbunden. Der Oszillator 71 liefert ein Trägersignal mit einer Frequenz, die hoch genug sein muß, um die Bandbreite des dem Eingang 63 des Phasenmodulators 65 zugeführten Modulationssignals nach der Modulation auf eine für die Weiterverarbeitung geeignete Weise enthalten zu können. Eine geeignete Frequenz bei einer Bandbreite des Modulationssignals von etwa 5 MHz ist ca. 15 MHz.

Der Phasenmodulator 65 kann von einem bekannten Typ sein und beispielsweise durch eine Reihenschaltung aus einer Kapazität und einer Induktivität gebildet werden, welcher Reihenschaltung das zu modulierende Trägersignal zugeführt wird. Wenn die Induktivität mit einer zweiten Induktivität gekoppelt ist, die mit einem vom Modulationssignal abhängigen Widerstand belastet ist, wird an der ersten Induktivität ein phasenmoduliertes Trägersignal erhalten. Die Belastung mit einem vom Modulationssignal abhängigen Widerstand läßt sich dadurch erhalten, daß die Enden der zweiten Induktivität je mit dem Emitter eines anderen Transistors verbunden werden, wobei den Basiselektroden der beiden Transistoren das Videosignal zugeführt wird. Die von den Emitter-Basis-Übergängen gebildeten vom Modulationssignal abhängigen Widerstände belasten die zweite Induktivität und die damit gekoppelte erste Induktivität dann mit dem gewünschten modulationssignalamplitudenabhängigen Widerstand. Die maximale Phasenmodulation, die sich mit einem derartigen einfachen Phasenmodulator erhalten läßt, beträgt etwa 120°. Um diese Phasenmodulation auf etwa 360° zu vergrößern ist ein Ausgang 73 des Phasenmodulators 65 mit einem Eingang eines Frequenzverdreifachers 77 verbunden und das phasenmodulierte Signal wird durch diesen Verdreifacher geführt. Vom Frequenzverdreifacher 77 ist ein Ausgang 79 mit einem Eingang 81 einer Filterschaltung 83 verbunden, die praktisch nur Signale der dreifachen Oszillatorfrequenz, in diesem Fall also von 45 MHz, und die gewünschten Seitenbänder durchläßt.

Ein Ausgang 85 der Filterschaltung 83 ist mit einem Eingang 87 eines Amplitudenbegrenzers 89 verbunden, in dem eine etwaige unerwünschte Amplitudenmodulation des phasenmodulierten Signals am Ausgang 85 der Filterschaltung 83 entfernt wird. Ein Ausgang 91 des Amplitudenbegrenzers 89 ist mit einem Eingang 93 eines ersten Synchrondemodulator 95 und mit einem Eingang 97 eines zweiten Synchrondemodulators 99 verbunden. Der erst:: Synchrondemodulator 95 hat weiter einen Bezugssignaleingang 101 und der zweite Synchrondemodulator 99 einen Bezugssignaleingang 103. Diesen Bezugssignaleingängen 301 und 103 werden Signale zugeführt, die von demselben Oszillator 71 herrühren, aus dem das phasenmodulierte, den Eingängen 93 und 97 zugeführte Trägersignal erhalten ist.

Der Oszillator 71 hat dazu einen Ausgang 105, der mit einem Eingang 107 einer Phaseneinstellschaltung 109 verbunden ist. Die Phaseneinstellschaltung 109 kann beispielsweise eine mit zwei Ausgängen einer Gegentaktstufe verbundene Reihenschaltung aus einem Widerstand und einem Kondensator sein, von der beispielsweise der Widerstand einstellbar ist und wobei

dem Verbindungspunkt dieses Widerstandes und Kondensators das in seiner Phase einstellbare Signal entnommen und einem Ausgang 111 der Phaseneinstellschaltung 109 zugeführt wird.

Der Ausgang 111 der Phaseneinstellschaltung 109 ist mit einem Eingang 113 eines Frequenzverdreifachers 115 verbunden. Von diesem Frequenzverdreifacher 115 ist ein Ausgang 117 mit einem Eingang 119 einer Filterschaltung 121 verbunden, die praktisch nur die gewünschten Signale der dreifachen Oszillatorfrequenz durchläßt. Ein Ausgang 123 der Filterschaltung 121 ist mit einem Eingang 125 eines phasendrehenden Netzwerkes 127 verbunden. Ein Ausgang 129 des phasendrehenden Netzwerkes 127 ist mit dem Bezugssignaleingang 101 des ersten Synchrondemodulators 95 verbunden. Der Bezugssignaleingang 103 des zeiten Synchrondemodulators 99 ist mit dem Ausgang 123 der Filterschaltung 121 verbunden.

Der erste Synchrondemodulator 95 hat einen Ausgang 131, der mit dem Ausgang 53 des Wandlers 35 verbunden ist. Ein Ausgang 133 des zweiten Synchrondemodulators 99 ist mit dem Ausgang 55 des Wandlers 35 verbunden.

An den Bezugssignaleingängen 101 und 103 der Synchrondemodulatoren 95 bzw. 99 werden Bezugssignale erhalten, die infolge des phasendrehenden Netzwerkes 127 untereinander um praktisch 90° phasenverschoben sind. Gegenüber einer Phase, die einem bestimmten Pegel des Signals entspricht, das dem Modulationssignaleingang 63 des Phasenmodulators 65 zugeführt wird, sind die Phasen der Bezugssignale an den Bezugssignaleingängen 101 und 103 mit der Phaseneinstellung 109 einstellbar. Damit ist das Demodulationsachsensystem der Synchrondemodulatoren einstellbar und der wiederzugebende Farbton für den gesamten Signalpegel ist auf diese Weise kontinuierlich einstellbar.

Das Ausmaß an Farbtonänderung einer bestimmten Amplitudenänderung im Videosignal am Eingang 33 des Wandlers wird durch die Gammakorrekturschaltung 59 bestimmt, mit der eine Verstärkung erhalten werden kann, deren Wert und Amplitudenabhängigkeit einstellbar sind. Die Farbwiedergabe läßt sich gewünschtenfalls auch noch durch etwaige in der Matrixschaltung 41 vorhandene mit den Eingängen 49 und 51 derselben verbundene nicht dargestellte Verstärker mit einem einstellbaren Verstärkungsfaktor beeinflussen. Es ist weiter möglich, beispielsweie durch eine einfache Umkehrung der Polarität des Modulationssignals am Modulationssignaleingang 63 des Phasenmodulators 65 eine umgekehrte Farbabhängigkeit der Amplitude bei der Wiedergabe zu erhalten.

Auch kann gewünschtenfalls in einen oder mehreren der Signalwege vom Ausgang 91 der Filterschaltung 89 nach einem der Eingänge 93 oder 97 oder vom Ausgang 123 der Filtersjhaltung 121 nach den Bezugssignaleingängen 101 oder 103 der Synchrondemodulatoren 95 und 99 ein Amplitudenmodulator aufgenommen werden, dem ein gegebenenfalls gammakorrigiertes Leuchtdichtesignal als Modulationssignal zugeführt werden kann, dies zur Erhaltung einer etwaigen weiteren Beeinflussung der Farbwiedergabe durch das Leuchtdichtesignal.

Es dürfte einleuchten, daß die Phasenregelschaltung 109 gewünschtenfalls auch in die Verbindung des Ausgangs 69 des Oszillators 71 mit dem Eingang 67 des Phasenmodulators 65 augenommen werden kann.

Es ist auch möglich zur Erhaltung bestimmter Effekte in der Wiedergabe den Demodulationsachsen der Synchrondemodulatoren mit Hilfe des phasendrehenden Netzwerkes Ϊ27 einen Winkel abweichend von 90° zu geben.

Selbstverständlich kann gewünschtenfalls noch ein dritter Synchrondemodulator zur Erhaltung eines künstlichen (G- VT-Signals verwendet werden.

Mit dem obenstehend beschriebenen Wandler mit dem Phasendemodulator ist, wie aus dem obenstehenden hervorgehen dürfte, eine Vielzahl von Möglichkeiten vorhanden, die Farbwiedergabe und damit die Wahrnehmbarkeit geringfügiger Amplitudenänderungen im wiederzugebenden, bei der Aufnahme erhaltenen Videosignal an das wiederzugebende Bild anpassen.

Wenn ein Phasendemodulator verwendet wird, mit dem eine Modulationstiefe von 360° erreicht werden kann, braucht keine Vervielfachungsstufe verwendet zu werden.

Wenn für den Oszillator 71 eine Schaltungsanordnung verwendet wird, die mit einem Ausgang eines Signalerzeugers einer Bildwiedergaberöhre vom sogenannten !ndextyp (Indexröhre) gekoppelt ist, können die Synchrondemodulatoren 95 und 99 fortfallen und das vom Ausgang 73 des Phasenmodulators 65 herrührende phasenmodulierte Signal an einer Steuerelektrode jener Indexröhre zugeführt werden, nachdem es auf die richtige Frequenz gebracht ist, wobei dann die Indexröhre selbst für die Phasendemodulation sorgt. Der Bezugssignalkreis vom Ausgang 105 des Oszillators 71 kann dann fortfallen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Wandler zum Umwandeln eines einfachen Videosignals in eine für Farbwiedergabe an einer Farbwiedergaberöhre geeignete Signalkombination mit Farbinformation, der einen Phasenmodulator enthält, dessen Ausgang mit einer Phaiendemodulationsschaltung zur Erhaltung einer Anzahl von der Phase eines im Phasenmodulator modulierten Signals abhängiger Farbinformationen gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Videosignal der Bildröhre (21) als Leuchtrfichtsignal zugeführt wird und der Phasenmodulator (65) einen Modulationssignaleingang (63) hat, der vom Videosignal gesteuert wird, so daß durcn das Videosignal hervorgerufene Kontrastunterschiede durch entsprechende Farbunterschiede verstärkt werden.

2. Wandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Phasenmodulationsschaltung zwei Phasenmodulatoren (95 und 99) enthält, von denen ein Eingang (101, 103) mit der Gencratorschaltung (71) und ein anderer Eingang (93, 97) mit dem Phasenmodulator (65) gekoppelt ist, wobei in mindestens eine dieser Kopplungen ein phasendrehendes Netzwerk ( 127) zur Erhaltung eines Phasenunterschiedes von praktisch 90° der Demodulationsachsen der Phasendemodulatoren (95, 99) aufgenommen ist.

3. Wandler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in eine Kopplung der Generatorschaltung (71) mit der Phasendemodulationsschaltung (95, 99 ) eine einstellbare Phaseneinstellschaltung (109) zum Einstellen der Demodulationsachsen der Phasendemodulationsschaltung (95, 99) aufgenommen ist.

4. Wandler nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ausgang (73) des Phasenmodulators (65) mindestens über einen Frequenzvervielfacher (77) mit der Phasendemodulationsschaltung (95,99) gekoppelt ist.

5. Wandler nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingang (33) des Wandlers (35) mindestens über eine Gammakorrekturanordnung (59) mit dem Modulationssignaleingang (63) des Phasenmodulators (65) gekoppelt ist.

6. Wandler nach einem der vorstehenden Ansprüche, dessen Eingang zum Zuführen des einfachen Videosignals mit einem Leuchtdichtesignaleingang einer Matrixschaltung gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß in die Kopplung dieser Eingänge (33 und 39) mindetens eine Pegelkorrekturschaltung (38) aufgenommen ist.

7. Wandler nach einem der vorherstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in eine Signalzufuhr der Phasendemodulationsschaltung (95,99) eine mit dem Eingang (33) des Wandlers (35) gekoppelte Amplitudenmodulationsschaltung aufgenommen ist.

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