DE2102806C2 - Bildcodiervorrichtung - Google Patents
BildcodiervorrichtungInfo
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N3/00—Scanning details of television systems; Combination thereof with generation of supply voltages
- H04N3/10—Scanning details of television systems; Combination thereof with generation of supply voltages by means not exclusively optical-mechanical
- H04N3/12—Scanning details of television systems; Combination thereof with generation of supply voltages by means not exclusively optical-mechanical by switched stationary formation of lamps, photocells or light relays
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- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/10—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof for generating image signals from different wavelengths
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- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
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- Transforming Electric Information Into Light Information (AREA)
Description
Die Erfindung bezieht sijh auf eine Bildcodiervorrichtung
zur Durchführung eines Bildcodierverfahrens gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Ein
derartiges Bildcodierungssystem ist Gegenstand des Hauptpatentes Nr. 15 37 952. Hierdurch wird erreicht,
daß anstelle der sonst üblichen punktweisen Abtastung der Helligkeitsunterschiede nur jene Intensitäten
benachbarter Bildpunkte zur Kenntnis genommen werden, die hinsichtlich ihrer Leuchtdichte um einen
vorbestimmten Verhältniswert unterschieden sind. Dabei werden durch punktweise Abtastung zeitabhängig
verschlüsselte Videosignale erzeugt, die so verarbeitet werden, daß man Signale erhält, die das Verhältnis der
Leuchtdichtewerte an den Grenzen benachbarter Bildpunkte einer Szene repräsentieren. Die punktweise
Abtastung der gesamten Fläche erfolgt zum Zwecke der Feststellung, wo jeweils ein Gradient auftritt, der die
Bildinformation liefert
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bildcodiervorrichtung gemäß dem Gattungsbegriff des
Anspruchs 1 derart auszugestalten, daß unter Vermeidung einer zeitlich aufeinanderfolgenden Punktabtastung
eine gleichzeitige Abtastung der gesamten Bildfläche erfolgen kann.
Gelöst wird die gestellte Aufgabe durch die im Kennzeichnungsteil des Anspruchs 1 angegebenen
Merkmale. Hierdurch wird erreicht, daß alle Bildpunkte gleichzeitig dargestellt werden, so daß Nachleuchteffekte
nicht erforderlich sind, so daß bei großem Objektumfang bedingt durch die Darstellung der
Leuchtdichteunterschiede eine präzise Darstellung auch schnell beweglicher Vorgänge gewährleistet wird.
Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. In der
Zeichnung zeigt
F i g. 1 e!-ne schematische Darstellung einer durch die
Bildcodiervorrichtung nach der Erfindung darzustellenden Vorlage mit Flächen unterschiedlicher Leuchtdichte,
Fig. 2 ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Bildcodiervorrichtung,
Fig.3 ein Teilschaltbild in Blockform, welches die
logarithmische Verhältnisbildung und Verarbeitung des Verhältnissignals zu dem Wiedergabesignal für den
betreffenden Bildpunkt erkennen läßt,
Fig.4 ein Schaltbild einer Bildpunkt-Abtast- bzw.
Wiedergabevorrichtung.
F i g. 1 veranschaulicht einen Versuch, bei dem ein geometrisches Muster von Flächen 11 bis 16 benutzt
wird. Jede der Flächen 11 bis 16 zeigt eine andere Grauschattierung und weist daher ein anderes Reflexionsvermögen
auf. Jede Einzelfläche hat in allen ihren Teilen das gleiche Reflexionsvermögen. Die zu den
Flächen gehörenden Werte des Reflexionsvermögens sind in der folgenden Tabelle zusammengestellt.
Fläche | Reflexionsgrad |
11 | 75 |
12 | 43 |
13 | 55 |
14 | 21 |
15 | 58 |
16 | 12 |
Wenn man das Muster nach F i g. 1 vom unteren Rand aus beleuchtet, z. B. mittels einer Lichtquelle 19, werden
die der Lichtquelle näher benachbarten Flächen stärker beleuchtet. Außerdem wirft der der Lichtquelle 19 näher
benachbarte Rand jeder Fläche mehr Licht zurück als der entgegengesetzte Rand der betreffenden Fläche.
Trotzdem nimmt der Betrachter jede Fläche so wahr, als ob sie eine gleichmäßige Leuchtdichte aufwiese, und die
wahrgenommene Leuchtdichte entspricht dem relativen Reflexionsgrad der betreffenden Fläche. Somit wird die
Fläche 16 als erheblich dunkler wahrgenommen als die
Fläche 11, obwohl es möglich ist, daß beide Flächen die
gleiche Lichtmenge in Richtung auf den Betrachter zurückwerfen. Um die Beschreibung dieser Erscheinung
zu erleichtern, wird im folgenden die relative Lage einer Räche oder eines Bildpunktes innerhalb eines Bereichs,
der sich zwischen Weiß und Schwarz durch alle Grauschattierungen erstreckt, als die Leuchtdichte der
Fläche bzw. des Bildpunktes bezeichnet
Obwohl die Lichtmenge, mit der das Muster nach Fig. 1 durch die Lichtquelle 19 beleuchtet wird, vom
unteren Ende des Musters an der Fläche 16 aus nach oben bis zum oberen Rand der Fläche 11 abnimmt, sind
die Ränder von je zwei benachbarten Flächen auf beiden Seiten der Grenzlinie zwischen den beiden
Flächen im wesentlichen mit der gleichen Intensität beleuchtet Wenn das Verhältnis zwischen den Leuchtdichten
benachbarter Ränder von je zwei benachbarten Flächen, photometrisch gemessen wird, ist das erhaltene
Verhältnis das gleiche wie das Verhältnis zwischen den Reflexionsgraden der Flächen. Beispielsweise könnte 2«
die Intensität des Lichtes, das von dem der Fläche 12 benachbarten Rand der Fläche 11 reflektiert wird,
gemäß Fig. 1 etwa 140 Einheiten betragen, wenn das Muster durch die Lichtquelle 19 von seinem unteren
Rand aus beleuchtet wird; da hier nur Verhältniswerte betrachtet werden, ist die Art der verwendeten
Einheiten ohne Bedeutung. Die intensität des Lichtes, das von dem der Fläche 11 benachbarten Rand der
Fläche 12 reflektiert wird, würde dann etwa 80 Einheiten betragen. Somit erhält das Verhältnis jo
zwischen den Intensitätswerten auf beiden Seiten der Grenzlinie zwischen den Flächen 11 und 12 den Wert
140/80, der etwa gleich dem Verhältnis 75/43, d. h. dem Verhältnis zwischen den Reflexionsgraden der Flächen
11 und 12 ist. Die Intensität des Lichtes, das von dem der r>
Fläche 13 benachbarten Rand der Fläche 12 reflektiert wird, könnte etwa 118 Einheiten betragen, im Vergleich
mit etwa 80 Einheiten reflektiert vom Rand der Fläche 11. Der der Fläche 12 benachbarte Rand der Fläche 13
würde dann Licht mit einer Intensität von 150 Einheiten reflektieren. Somit erhält das Verhältnis zwischen den
Intensitätswerten des Lichtes, das auf beiden Seiten der Grenzlinie zwischen den Flächen 12 und 13 reflektiert
wird, den Wert 118/150, der etwa gleich dem Wert 43/55, d. h. dem Verhältnis zwischen den Reflexionsgraden
der Flächen 12 und 13 ist. Die Intensität des Lichtes, das durch den der Fläche 14 benachbarten Rand der
Fläche 13 reflektiert wird, könnte etwa 215 Einheiten betragen, während der entsprechende Wert für den
Rand der Fläche 14 an dieser Grenzlinie 82 Einheiten beträgt. Das Verhältnis zwischen diesen Intensitätswerten
ist etwa gleich dem Verhältnis zwischen den entsprechenden Werten der Reflexionsgrade dieser
Flächen, d.h. gleich 55/21. Die Intensitätswerte des Lichtes, das an der Grenzlinie zwischen den Flächen 14
und 15 reflektiert wird, könnten etwa 145 und 400 betragen, und die Intensitätswerte des an der Grenze
zwischen den Flächen 15 und 16 reflektierten Lichtes könnten etwa 510 und 104 Einheiten betragen. Die
Verhältnisse zwischen diesen Intensitätswerten sind etwa gleich den entsprechenden Verhältnissen 21/58
und 58/12 der Reflexionsgrade.
Da die Leuchtdichte der Flächen vom Betrachter entsprechend ihrem Reflexionsgrad wahrgenommen
würde, obwohl die Intensitätswerte des durch die b5 verschiedenen Flächen reflektierten Lichtes nicht zu
diesen Werten der Reflexionsgrade proportional sind, und da die Verhältnisse zwischen den Intensitätswerten
an den Grenzen zwischen benachbarten Flächen den Verhältnissen zwischen den Werten der Reflexionsgrade
der Flächen entsprechen, kann ausgesagt werden. daß die Leuchtdichte jeder Fläche entsprechend dem
Verhältnis zwischen den Inteiisitätswerten an den Grenzen zwischen benachbarten Flächen wahrgenommen
wird. Ferner kann man feststellen, daß die Helligkeitswerte einzelne Bildpunkte einer Szene
entsprechend den Verhältnissen zwischen den Intensitätswerten an den Grenzen zwischen benachbarten
Bildpunkten wahrgenommen werden. Die Erfindung beruht auf der Ausnutzung dieser bei der Wahrnehmung
von Bildern auftretenden Erscheinung.
Das Verhältnis zwischen den Werten der Reflexionsgrade der Flächen 11 und 12 beträgt 75/43. Wenn man
diesen Verhältniswert mit dem Verhältnis zwischen den Werten der Reflexionsgrade der Flächen 12 und 13
multipliziert, erhält man (75/43) χ (43/55)=75/55; dieser Wert bezeichnet das Verhältnis zwischen den Reflexionsgraden
der Flächen 11 und 13.
Wenn man diesen letzteren Verhältniswert mit dem Verhältnis zwischen den Werten der Reflexionsgrade
der Flächen 13 und 14 multipliziert, erhält man
(75/55)χ(55/21) = 75/21, d.h. das Verhältnis zwischen
den Reflexionsgraden der Flächen 11 und 14. Entsprechend kann man dieses Verhältnis 75/21 mit dem
Verhältnis zwischen den Werten der Reflexionsgrade der Fläche 14 und der Fläche 15 multiplizieren, so daß
man das Verhältnis zwischen den Reflexionsgraden der Flächen 11 und 15 erhält; wenn man dieses letztere
Verhältnis mit dem Verhältnis zwischen den Reflexionsgraden der Flächen 15 und 16 multipliziert, erhält man
das Verhältnis zwischen den Reflexionsgraden der Flächen 11 und 16 in Form des Wertes 75/12 = 6,3.
Da die Verhältnisse zwischen den Intensitätswerten an den Grenzen zwischen benachbarten Flächen etwa
die gleichen sind wie die Verhältnisse zwischen den Werten des Reflexionsgrades, obwohl das Muster durch
die Lichtquelle 19 von einem Rand aus beleuchtet wird, kann man diese Verhältnisse in der gleichen Weise
miteinander multiplizieren wie die Werte des Reflexionsgrades, so daß man das gleiche Ergebnis erhält.
Somit zeigt das Verhältnis der Intensitätswerte an der Grenze zwischen den Flächen 11 und 12 das Verhältnis
zwischen den Reflexionsgraden der Flächen U und 12 an. Wenn man das Verhältnis der Intensitätswerte an
der Grenze zwischen den Flächen 12 und 13 mit dem Verhältnis der Leuchtdichten an der Grenze zwischen
den Flächen 11 und 12 multipliziert, ist das erhaltene Produkt gleich dem Verhältnis zwischen dem Reflexionsgrad
der Fläche 11 und demjenigen der Fläche 13. Wenn man die Verhältnisse der Intensitätsv/erte bzw.
Leuchtdichte an den Grenzen zwischen je zwei aufeinanderfolgenden Flächen in Richtung auf die
Fläche 16 fortschreitend mit allen vorangegangenen Verhältnissen der Intensitätswerte multipliziert, erhält
man nacheinander die Verhältnisse der Werte des Reflexionsgrades der Fläche 11 zu dem Reflexionsgrad
jeder der nachfolgenden Flächen. Da hierbei jedes Verhältnis mit einer Reihe von vorangehenden Verhältnissen
multipliziert wird, wird das erhaltene Produkt als Reihenprodukt bezeichnet. Wenn alle Intensitätsverhältnisse
an den verschiedenen Grenzen miteinander multipliziert werden, erhält man als Ergebnis den Wert
6,3, der das Verhältnis zwischen den Reflexionsgraden der Flächen 11 und 16 bezeichnet Durch Messen der
Verhältnisse der Leuchtdichten an den Grenzen zwischen den Flächen ist es somit möelich. den relativen
Reflexionsgrad der Flächen zu ermitteln, obwohl das Muster nicht gleichmäßig, sondern durch die Lichtquelle
19 von einem Rand aus beleuchtet wird.
Wie erwähnt, wird die Helligkeit jeder Fläche vom Betrachter als gleichmäßig wahrgenommen, obwohl das
durch jede Fläche reflektierte Liciit über die Länge der Fläche einen Intensitätsgradienten aufweist, da sich die
Werte der Intensität des Lichtes, das durch beide Enden der Flächen reflektiert wird, erheblich unterscheiden.
Außerdem wird jeder Fläche durch den Betrachter eine Leuchtdichte zugeschrieben, die ihrem relativen Reflexionsgrad
entspricht. Da die Verhältnisse der Leuchtdichten an den Grenzen zwischen benachbarten
Flächen gleich den entsprechenden Verhältnissen der Reflexionsgrade sind, entsprechen die Produkte der
Verhältnisse der Leuchtdichten an den Grenzen direkt der relativen Helligkeit jeder Fläche, die vom
Betrachter wahrgenommen wird. Somit kann man ein Bild des Musters nach F i g. 1 erzeugen, indem man die
Verhältnisse der Werte der Leuchtdichte an den Grenzen zwischen benachbarten Flächen fühlt, worauf
man diese Verhältnisse nacheinander miteinander multipliziert, um Produkte zu erhalten, welche die
relative Helligkeit jeder Fläche repräsentieren, die vom Betrachter wahrgenommen wird, und indem man dann
die Helligkeit der Flächen innerhalb des reproduzierten Bildes entsprechend den Produkten regelt, die man beim
Multiplizieren der Verhältnisse zwischen den Intensitätswerten erhält Das resultierende Bild repräsentiert
genau das vom Betrachter wahrgenommene Muster, obwohl das Muster in der beschriebenen Weise von
einem Rand aus Beleuchtet ist, wobei der Betrachter die Helligkeit jeder Räche entsprechend ihrem Reflexionsgrad
wahrnimmt, und nicht etwa entsprechend der Intensität des von jeder Fläche zurückgeworfenen
Lichtes. Die Tatsache, daß die Flächen bei dem wiedergegebenen Bild jeweils eine gleichmäßige
Leuchtdichte aufweisen, während bei den Flächen des Ausgangsmusters Helligkeitsgradienten vorhanden
sind, verhindert nicht, daß die Bilder eine genaue Darstellung des Ausgangsbildes repräsentieren, da der
Betrachter die erwähnten Helligkeitsgradienten kaum wahrnimmt, sondern die Empfindung hat, daß jede
Fläche gleichmäßig hell ist. Somit besteht nicht die Notwendigkeit die innerhalb jeder Fläche vorhandenen
Leuchtdichtegradienten wiederzugeben.
Wie an Hand des Versuchs mit Hilfe des von einem Rand aus beleuchteten Musters nach F i g. 1 erläutert
nimmt ein Betrachter die Leuchtdichte jeder Fläche entsprechend ihrem relativen Reflexionsgrad wahr.
Diese Erscheinung bedeutet nicht daß der Betrachter stets die Leuchtdichte einzelner Bildpunkte entsprechend
dem relativen Reflexionsgrad der Bildpunkte wahrnimmt Getrennte Bildpunkte von unterschiedlicher
Leuchtdichte können durch Schatten auf einem Hintergrund mit einem gleichmäßigen Reflexionsgrad
gebildet werden.
Trotzdem entsprechen die Produkte der Verhältnisse der Intensitätswerte an den Grenzen zwischen benachbarten
Bildpunkten, die in der an Hand von F i g. 1 beschriebenen Weise berechnet werden, der relativen
Helligkeit der einzelnen Bildpunkte.
Gemäß Fig.2 umfaßt die Bildcodiervorrichtung Photozellen 21, die einander jeweils paarweise zugeordnet
sind. Auf diese Photozellen wird ein zu übermittelndes
Bild eingestellt Dieses Bild wird so betrachtet als ob es in Teilflächen oder Bildpunkte unterteilt wäre, wobei
jeder Bildpunkt auf eine andere Photozelle fokussiert wird. Jede Photozelle erzeugt ein die Leuchtdichte des
aufgenommenen Lichtes repräsentierendes Ausgangssignal. Die Ausgangssignale der Photozellen werden
einem analog arbeitenden System 23 zugeführt, durch ■5 die sie so miteinander kombiniert werden, daß ein
Helligkeitsausgangssignal für jedes Photozellenpaar erzeugt wird, wobei dieses Signal die relativen
Leuchtdichtewerte der Bildpunkte repräsentiert, welche auf die beiden Photozellen eines Paars fokussiert
ίο werden. Die verschiedenen Ausgangssignale des Analogsystems
23 werden verschiedenen Lampen einer Lampenanordnung 25 zugeführt, wobei diese Lampen
jeweils Licht erzeugen, dessen Intensität für die durch das zugeführte Signal repräsentierte Helligkeit kennzeichend
ist Somit erzeugt jede Lampe der Anordnung 25 Licht mit einer Intensität bzw. Leichtdichte, die der
Helligkeit des Bildpunktes entspricht, welcher auf die zugehörige Photozelle fokussiert wird. Die Lampen 25
sind entsprechend der Lage der zugehörigen Photozellen 21 angeordnet, so daß die Lampen das auf die
Photozellen fokussierte Bild wiedergeben.
F i g. 3 zeigt in einem Blockschaltbild, das erkennen läßt, auf welche Weise die Analogschaltung Ausgangssignale
erzeugt, die dem Logarithmus der Leuchtdichte der einzelnen Bildpunkte des auf die Photozellen
fokussierten Bildes entsprechen. In F i g. 3 sind nur drei Paare von Photozellen 21 dargestellt; ein erstes Paar
umfaßt die Photozellen 31 und 32, ein zweites Paar die Photozellen 35 und 36 und ein drittes Paar die
jo Photozellen 39 und 40. Die Photozellen jedes Paars sind
so angeordnet, daß sie die Leuchtdichte einander nahe benachbarter Bildpunkte des auf sie fokussierten Bildes
feststellen. Somit ist das Ausgangssignal der Photozelle 31 proportional zur Leuchtdichte eines auf das
Photozellenpaar 31, 32 fokussierten Bildpunktes, und das Ausgangssignal der Photozelle 32 ist proportional
zur Leuchtdichte eines benachbarten Bildpunktes. Das Ausgangssignal der Photozelle 31 durchläuft einen
logarithmischen Wandler 41 und wird dem negativen Eingang einer Subtraktionsstufe 43 zugeführt, während
das Ausgangssignal der Photozelle 32 durch einen logarithmischen Wandler 44 läuft und dem positiven
Eingang der Subtraktionsstufe 43 zugeführt wird. Die Stufe 43 subtrahiert die logarithmischen Signale und
5 erzeugt ein zur Differenz zwischen den beiden zugeführten Signalen proportionales Ausgangssignal,
was eine Quotientenbildung der Photozellensignale bewirkt Wenn man die durch die Photozellen 31 gefühlte
Intensität mit A und die durch die Photozelle 32 gefühlte
5n Intensität mit ^bezeichnet, repräsentiert das Ausgangssignal
des Umsetzers 41 die Größe log Λ und das Ausgangssignal des Umsetzers 44 die Größe logÄ
Infolgedessen ist das Ausgangssignal der Subtraktionsschaltung 43 ein VerhältnissignaL das die Differenz
log ß—log A bzw. die Größe log B/A repräsentiert Das
Helligkeitsverhältnissignal logß/4 zeigt nur an, um
wieviel der Bildpunkt B heller oder dunkler ist als der Bildpunkt A Es sei bemerkt, daß dieses Signal keine
Größeninformation bezüglich der absoluten Intensitäts-
bo werte des Lichtes enthält, das von dem Bildpunkt A oder
dem Bildpunkt B kommt
Das beschriebene Leuchtdichteverhältnissignal weist ein weiteres interessantes Merkmal auf. Da dieses
Signal zwei PhotozeDen entnommen wird, die räumlich nur durch einen sehr kleinen Abstand getrennt sind,
beeinflussen Beleuchtungsgradienten des ursprünglichen Bildes die Amplitude dieses Signais nicht in einem
bedeutenden Ausmaß. Wenn z. B. ein Bild der in F i g. 1
gezeigten Art auf die Photozellenanordnung fokussiert
wird, haben Beleuchtungsgradienten nur einen verschwindend geringen Einfluß auf das Helligkeitsverhältnissignal
eines beliebigen Photozellenpaars der Anordnung. Dies gilt sogar dann, wenn die absolute Intensität
der Beleuchtung innerhalb einer beliebigen großen Bildfläche in einem erheblichen Ausmaß gegenüber der
gesamten Erstreckung dieser Fläche variieren kann. Infolgedessen ist bei einem solchen Bild das Verhältnis
zwischen den Signalen der Photozellen eines beliebigen Paars, z. B. der Photozellen 31 und 32, proportional zu
dem Verhältnis der Werte des Reflexionsgrades der durch die Photozellen abgefühlten Punkte.
Die Photozellen 35 und 36 fühlen das von den nächstfolgenden Teilen des ursprünglichen Bildes bzw.
der Szene kommende Licht. Diese Photozellen sind vorzugsweise so angeordnet, daß die Photozellen 32
(erstes Paar) und 35 (zweites Paar) von dem Licht getroffen werden, das vom gleichen Bildpunkt oder
annähernd vom gleichen Bildpunkt ausgeht. Die Photozelle 35 fühlt Licht mit einer Intensität C und die
Photozelle 36 fühlt die Intensität D des Lichtes, das von dem Bildelement ausgeht, welches demjenigen benachbart
ist, das Licht mit der Intensität C aussendet. Die Ausgangssignale der Photozellen 35 und 36 werden
Wandlern 45 und 46 zugeführt, die dazu dienen, die zugeführten Signale entsprechend einem logarithmischen
Maßstab umzuwandeln und sie dann einer Subtraktionsstufe 47 zuzuführen. Diese Schaltung
subtrahiert das Ausgangssignal des Umsetzers 45 vom Ausgangssignal des Umsetzers 46, so daß sie ein
Helligkeitsverhältnissignal erzeugt, das der Größe log D/Centspricht.
Auf die Pholozellen 39 und 40 fällt Licht von weiteren
Elementen des Bildes, die den den beiden Photozellen 35 und 36 zugeordneten Bildelementen benachbart sind.
Wiederum werden die Photozellen 36 und 39 vorzugsweise durch das Licht beeinflußt, das von dem gleichen
Bildelement oder annähernd dem gleichen Bildelement kommt. Wenn die Photozelle 39 Licht mit einer
Intensität E und die Photozelle 40 Licht mit einer Intensität F fühlt, werden die Ausgangssignale dieser
beiden Photozellen durch weitere Wandler 49 und 50 entsprechend einem logarithmischen Maßstab verwandelt
und dann mit Hilfe einer weiteren Subtraktionsstufe . 51 voneinander abgezogen, so daß man ein Helligkeitsverhältnissignal
erhält, das die Größe log F/E repräsentiert
Die jedem Photozellenpaar entnommenen Verhältnissignale
werden weiter verarbeitet, so daß man Leuchtdichtesignale erhält, die bezüglich jedes Photozellenpaars
der Anordnung 21 das Reihenprodukt des entsprechenden Leuchtdichteverhäitnisses des betreffenden
Photozellenpaars und der Leuchtdichteverhältnisse repräsentiert, die mit Hilfe von Photozellenpaaren
gewonnen wurden, welche dem jeweils betrachteten Photozelienpaar vorausgehen. Auf diese Weise erhält
man für jedes Bildelement ein Signal das die Leuchtdichte des Bildelements im Vergleich zu allen
übrigen Bildelementen repräsentiert, durch welche die (
Photozellenanordnung beeinflußt wird. Dies wird bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel mit Hilfe
von Summierungsschaltungen bewirkt
Das Ausgangssigna] der Subtraktionsstufe 43 (F i g. 3) wird einer ihr zugeordneten Summierungsschaltung 53
< zugeführt, der ein weiteres Signal über ein Kanal 56
zugeführt wird Die Summierungsstufe 53 addiert die beiden zugeführten Signale, um ein Helligkeitssignal zu
erzeugen, das der Summe der beiden zugeführten Signale entspricht. Das Ausgangssignal der Summierungsschaltung
53 ist das Ausgangssignal der Analogschaltung 23 nach F i g. 2, das den beiden Photozellen 31
■-. und 32 zugeordnet ist. Das Ausgangssignal der Summierungsschaltung 53 wird einer Lampe 57
zugeführt, deren Anordnung innerhalb der Lampenanordnung 25 der Lage der Photozelle 32 innerhalb der
Photozellenanordnung 21 entspricht.
ι Das Ausgangssignal der Subtraktionsstufe 47 wird ebenfalls einer ihr zugeordneten Summierungsstufe 59
zugeführt, die außerdem an die Summierungsstufe 53 angeschlossen ist, damit ihr ein Ausgangssignal der
Summierungsstufe 53 zugeführt werden kann. Die
-, Summierungsschaltung 59 addiert die beiden ihr zugeführten Signale, um als Ausgangssignal ein
Leuchtdichteverhältnissignal zu erzeugen, das den Logarithmus des Produktes der beiden zugeführten
Signale repräsentiert. Das Ausgangssignal der Summierungsschaltung 59 ist das Helligkeitsausgangssignal der
Analogschaltung 23, das den beiden Photozellen 35 und 36 zugeordnet ist. Das Ausgangssignal der Summierungsstufe
59 wird einer Lampe 61 zugeführt, deren Lage innerhalb der Lampenanordnung 25 der Lage der
ι zugehörigen Photozelle 36 innerhalb der Photozellenanordnung
entspricht.
Das Ausgangssignal der Subtraktionsstufe 51 wird entsprechend einer ihr zugeordneten Summierungsstufe
63 zugeführt, der ein weiteres Signal von der Summierungsstufe 59 aus zugeführt werden kann. Die
Summierungsschaltung 63 addiert die beiden ihr zugeführten Signale, um ein Ausgangssignal zu erzeugen,
das die Summe der beiden zugeführten Signale repräsentiert. Das Ausgangssignal der Summierungsstufe
63 ist das Leuchtdichteausgangssignal der Analogschaltung 23, das den beiden Photozellen 39 und 40
zugeordnet ist und einer Lampe 65 zugeführt wird, deren Lage innerhalb der Lampenanordnung 25 der
Lage der Photozelle 40 innerhalb der Photozellenanordnung entspricht.
Bei der gesamten Photozellenanordnung ist jedes Paar von Photozellen an eine zugehörige Subtraktionsstufe
angeschlossen, die ein Verhältnissignal erzeugt, welches den Logarithmus des Verhältnisses zwischen
den Leuchtdichtewerten repräsentiert, die durch die beiden Photozellen gefühlt werden; dies geschieht in der
gleichen Weise wie bei den in F i g. 3 gezeigten Paaren von Photozellen. Um die erwähnte Reihenmultiplikation
dieser Verhältnissignale durchzuführen, wird das Verhältnissignal jeder Subtraktionsstufe einer zugehörigen
Summierungsstufe zugeführt, in der das Verhältnissignal zu einem Ausgangssignal der Summierungsschaltung
addiert wird, die dem vorangehenden Photozellenpaar zugeordnet ist, und zwar genau so, wie die
Ausgangssignale der Subtraktionsstufe 47 und 51 den Summierungsstufen 59 und 63 zugeführt und jeweils zu
den Ausgangssignalen der Summierungsstufen addiert werden, die den vorangehenden Photozellenpaaren
zugeordnet sind. Somit stammt das der Summierungsstufe 53 über den Kanal 56 zugeführte Signal von der
Summierungsstufe, die dem Photozellenpaar zugeordnet ist, welches innerhalb der Anordnung 21 dem
Photozellenpaar 31, 32 unmittelbar vorausgeht Die Elemente des Bildes, die auf dieses vorausgehende
Photozellenpaar fokussiert werden, sind vorzugsweise
unmittelbar den Bildelementen benachbart, die auf das Photozellenpaar 31,32 fokussiert werden. Entsprechend
wird ein von der Summierungsstufe 63 abgegebenes
Ausgangssignal über einen Kanal 66 der Summierungsschaltung zugeführt, die innerhalb der Anordnung 21
dem nächstfolgenden Photozellenpaar zugeordnet ist. Die auf dieses nächste Photozellenpaar fokussierten
Bildelemente sind den auf die beiden Photozellen 39 und ·-, 40 fokussierten Elementen benachbart. Ferner sind die
auf jedes nachfolgende Photozellenpaar fokussierten Bildelemente den Bildelementen benachbart, die auf das
vorangehende Photozellenpaar fokussiert werden.
Die Photozellen sind in Form einer regelmäßigen Folge angeordnet und mit der Analogschaltung in einer
endlosen Schleife verbunden, so daß ein Ausgangssignal der Summierungsstufe, die dem letzten Photozellenpaar
der Anordnung zugeordnet ist, an einen Eingang der Summierungsstufe angeschlossen ist, welche dem ersten
Photozellenpaar der Anordnung zugeordnet ist. Die Paare von Photozellen sind vorzugsweise so angeordnet,
daß die auf das letzte Paar fokussierten Bildelemente den auf das erste Paar fokussierten Bildelementen
benachbart sind.
Die Abstände zwischen benachbarten Photozellen sind so klein, daß die Photozellen eines bestimmten
Paars im wesentlichen die gleiche Intensität fühlen, wenn nicht eine Bildgrenze zwischen getrennten
Flächen von unterschiedlicher Leuchtdichte des Bildes so fokussiert wird, daß sie zwischen die Photozellen
eines Paars fällt. Wenn keine solche Grenze vorhanden ist, sind die Ausgangssignale der beiden Photozellen
einander im wesentlichen gleich, obwohl über dem Flächenstück, innerhalb dessen das Bildelement auf die jo
beiden Photozellen fokussiert wird, ein Intensitätsgradient vorhanden sein kann. In diesem Fall wird der
Unterschied zwischen den Ausgangssignalen der beiden Photozellen verschwindend klein, und die zugehörige
Subtraktionsstufe erzeugt das Ausgangssignal O, das J5
den Logarithmus des Verhältnisses 1 :1 repräsentiert. Hierbei besteht die Neigung, allmählich Beleuchtungsgradienten zu ignorieren. Wenn die durch ein
Photozellenpaar abgetasteten Bildelemente eine Grenze zwischen getrennten Flächen von unterschiedlicher
Leuchtdichte übergreifen, haben die Ausgangssignale der beiden Photozellen nicht die gleiche Größe. In
diesem Fall erzeugt die Subtraktionsstufe ein Verhältnissignal von erheblicher Größe, das einen bestimmten
endlichen Wert repräsentiert, welcher gleich dem Logarithmus des Verhältnisses zwischen den beiden
Intensitätswerten ist die durch die beiden Photozellen gefühlt werden, so daß das Signal dem Verhältnis
zwischen den Lichtintensitäten auf beiden Seiten der erwähnten Grenzlinie entspricht
Da das Ausgangssignai der einem bestimmten Photozellenpaar zugeordneten Subtraktionsstufe praktisch
gleich Nu!' ist, wenn das auf ein solches Photozellenpaar fokussierte Bildelement in einer
bestimmten Bildfläche liegt, statt auf der Grenze zwischen getrennten Flächen zu liegen, ist das
Ausgangssignal der jedem nachfolgenden Photozellenpaar zugeordneten Summierungsstufe auf das ein
Bildelement innerhalb einer abgegrenzten Fläche fokussiert wird, gleich dem Ausgangssignal der dem
vorangehenden Photozellenpaar zugeordneten Summierungsstufe. Somit erzeugen die Summierungsschaltungen,
die aufeinander folgenden Photozellenpaare zugeordnet sind, welche Licht der gleichen abgegrenzten
Fläche fühlen, sämtlich im wesentlichen das gleiche AusgangssignaL Dieses Ausgangssignai ist gleich dem
Ausgangssignal der Summierungsstufe, die dem nächsten vorausgehenden Photozellenpaar entspricht, welches
Licht über die Begrenzungslinie hinweg fühlt, welche zwischen der erwähnten abgegrenzten Bildfläche
und einer benachbarten abgegrenzten Bildfläche verläuft. Infolgedessen bewirken die Summierungsschaltungen,
die jedem Photozellenpaar entsprechen, welches Licht von einer Grenzlinie zwischen getrennten
Flächen fühlen, praktisch, daß das Verhältnis zwischen den Intensitätswerten auf beiden Seiten der Grenzlinie
mit dem Verhältnis multipliziert wird, welches durch das Ausgangssignal repräsentiert wird, das durch die
Summierungsstufe erzeugt wird, welche dem nächsten vorangehenden Photozellenpaar zugeordnet ist, das so
angeordnet ist, daß es Licht von beiden Seiten einer Grenzlinie zwischen getrennten Flächen fühlt. Somit
multiplizieren die Summierungsstufen die Verhältnisse der Intensitätswerte an den Grenzen zwischen getrennten
Flächen in der gleichen Weise, wie die Verhältnisse der Intensitätswerte an den Grenzen zwischen den
Flächen nach F i g. 1 multipliziert werden. Die resultierenden Ausgangssignale der Summierungsschaltungen
repräsentieren den Logarithmus der Reihenprodukte der Verhältnisse der Intensitätswerte an den Grenzen
zwischen getrennten Flächen der Szene. Wie an Hand von F i g. 1 erläutert, entsprechen die Reihenprodukte,
die sich aus dieser Multiplikation ergeben, mit hoher Genauigkeit den relativen Helligkeitswerten der Flächen,
wie sie von einem Betrachter wahrgenommen werden. Infolgedessen entsprechen die Ausgangssignale
der Summierungsschaltungen, die den Photozellenpaaren zugeordnet sind, welche das Licht an Bildgrenzen
fühlen, der in einem logarithmischen Maßstab gemessenen relativen Helligkeit der getrennten Flächen.
Die Lampen der Lampenanordnung 25 erzeugen Ausgangssignale, deren Intensität proportional zum
Numerus des zugeführten Signals sind. Somit erzeugt jede Lampe Licht mit einer Intensität, die genau der
relativen Helligkeit der gesonderten Fläche entspricht, in welcher das zugehörige Bildelement liegt, das auf die
Photozellenanordnung fokussiert wird. Auf diese Weise wird die relative Leuchtdichte der getrennten Flächen
des auf die Photozellenanordnung fokussierten Bildes in dem wiedergegebenen Bild durch eine entsprechende
Leuchtdichte repräsentiert.
Da sich die Leuchtdichte jeder Einzelfläche eines mit Hilfe der beschriebenen Einrichtung wiedergegebenen
Bildes nach der Beleuchtung und nicht nach der Leuchtdichte der entsprechenden Flächen des auf die
Photozellenanordnung fokussierten Bildes im Vergleich zu einem bestimmten Ausgangswert richtet, durch den
die Folge von Multiplikationen von Verhältniswerten eingeleitet wird, muß dieser Ausgangswert ermittelt
werden, damit man für alle Einzelflächen des wiedergegebenen Bildes die richtige Helligkeit erhält
Beispielsweise würde beim Wiedergeben eine Bildes der in F i g. 1 gezeigten Art die Lampenanordnung die
Fläche 11 als den hellsten Teil des Bildes wiedergeben,
da diese Fläche bei dem ursprünglichen Bild den hellsten Teil darstellt Wenn bei dem Ausgangsbild eine
Änderung herbeigeführt wurde, würden bei allen Lampen der Anordnung 25 die Intensitätswerte
entsprechend verstellt werden. Wenn z. B. die Fläche 14
in Fig. 1, die einen verhältnismäßig niedrigen Reflexionsgrad
aufweist, durch eine Fläche von ähnlicher Größe, jedoch mit einem höheren Reflexionsgrad als die
Bildfläche 11 ersetzt würde, so würde das durch die Lampenanordnung wiedergegebene Bud die Bildfläche,
11 nicht mehr als den hellsten Teil der Szene zeigen.
Tatsächlich würde die Helligkeit der Lampen, die dann
die Bildfläche 11 wiedergeben auf einen Wert herabgesetzt werden, der niedriger ist als der der
wiedergegebenen Bildfläche 14 zugeordnete Wert, und daher würde die wiedergegebene Bildfläche 14 dann
zum hellsten Teil des Bildes werden.
Dieser Sachverhalt muß näher untersucht werden. Wenn die Fläche 14 des ursprünglichen Bildes durch
eine neue hellere Fläche ersetzt wird, d. h. durch eine Fläche, die den höchsten Reflexionsgrad sämtlicher
Bildflächen 11 bis 16 aufweist, wird die Reihenmultiplikation der Verhältniswerte, die vorher durch die
bildwiedergabeeinrichtung durchgeführt wurde, unterbrochen. Nunmehr werden neue Werte eingesetzt.
Diejenigen Teile der Bildwiedergabeeinrichtung, die vorher bestrebt waren, die Bildfläche 14 mit einer
Leuchtdichte wiederzugeben, die niedriger war als derjenige der Bildfläche 11, sind jetzt bestrebt, die
Leuchtdichte der Bildfläche 11 zu überschreiten. Dies
kann jedoch nicht geschehen, da die Amplitude des Ausgangssignals begrenzt ist. Praktisch wird die
Reihenmultiplikation der Leuchtdichteverhältnisse unterbrochen, und die Multiplikation beginnt erneut,
wobei alle aufeinander folgenden Multiplikationen auf den neuen Maximalwerten beruhen, welche die
Wiedergabeeinrichtung für die Bildfläche 14 ermittelt hat. Diese Unterbrechung des Multiplikationsvorgangs,
der durch die Einrichtung bewirkt wird, wird immer dann durchgeführt, wenn die Einrichtung als Produkt
der Reihenmultiplikation ein Leuchtdichteverhältnissignal erzeugt, das bestrebt ist, das maximale Ausgangssignal
einer Summierungsstufe zu überschreiten. An diesem Punkt setzt die Einrichtung den neuen
Maximalwert fest, und alle nachfolgenden Multiplikationen von verhältniswerten werden auf der Basis dieses
neuen Maximums durchgeführt. Die wiedergegebene Skala von Beleuchtungswerten, die den Helligkeitswerten
der einzelnen Lampen der Anordnung entsprechen, werden von diesem neuen Maximalwert aus maßstäblich
nach unten gemessen. Hierbei ist insbesondere zu beachten, daß die erfindungsgemäße Einrichtung die am
stärksten beleuchtete Fläche des ursprünglichen Bildes und nicht notwendigerweise die hellste Fläche ermittelt
und dann alle Bildelemente mit Helligkeitswerten reproduziert die sich nach rfer Skala der Beleuchtungswerte richten, welche den Flächenelementen des
ursprünglichen Bildes entsprechen.
Fig.4 zeigt die Einzelheiten der Summierungsstufe
und der Subtraktionsstufe, die einen bestimmten Photozellenpaar zugeordnet sind. In Fig.4 sind die
Photozellen mit 71 und 72 bezeichnet Jede dieser Photozellen hat einen Widerstand, der proportional zur
Intensität des auf sie fallenden Lichtes ist. Eine Klemme jeder Photozelle 71 und 72 ist geerdet. Die andere
Klemme der Photozelle 72 ist mit der Basis eines PNP-Transistors 75 verbunden, und die andere Klemme
der Photozelle 71 ist an die Basis eines NPN-Transistors 76 angeschlossen. Der Emitter des Transistors 75 ist
über einen Widerstand 77 von 2,7 kH und einen dicht in
Reihe geschalteten Stellwiderstand 79 von 5kQ mit
einer Klemme 81 verbunden, an der eine positive Gleichspannung von 10 V liegt Der Emitter des
Transistors 76 ist über einen Widerstand 83 von 4,7 IcQ
mit einer Klemme 85 verbunden, an der eine negative Gleichspannung von — 10 V liegt Die Klemme 81 ist
über fünf in Reihe geschaltete Dioden 87 mit dem Knotenpunkt zwischen der Photozelle 72 und der Basis
des Transistor 75 verbunden. Die Dioden 87 sind so gerjolt daß sie einen Strom von der Klemme 81 zu der
Photozelle 72 fließen lassen. Die Klemme 85 ist über fünf in Reihe geschaltete Dioden 89 an den Knotenpunkt
zwischen der Photozelle 71 und der Basis des Transistors 76 angeschlossen. Die Dioden 89 sind so
", gepolt, daß sie einen Strom von der Photozelle 71 zu der Klemme 85 fließen lassen. Die Widerstandswerte der
Photozellen 71 und 72 ändern sich linear in Abhängigkeit von der Intensität des auf die Photozellen fallenden
Lichtes. Da die Dioden 87 mit der Photozelle 72 in Reihe
κι geschaltet sind, variiert die Spannung an der Basis des
Transistors 75 und damit auch der Basisstrom dieses Transistors logarithmisch in Abhängigkeit von der
Intensität des auf die Photozelle 72 fallenden Lichtes. Da die Dioden 89 mit der Photozelle 71 in Reihe geschaltet
ι·-> sind, variiert die Spannung an der Basis des Transistors
76 und daher auch der Basisstroin dieses Transistors logarithmisch mit der Intensität des auf die Photozelle
71 fallenden Lichtes. Die Kollektoren der Transistoren 75 und 76 sind miteinander verbunden und außerdem
über einen Widerstand 91 von 10 Kiloohm geerdet. Die
Kollektorströme der Transistoren 75 und 76 addieren sich in dem Widerstand 91. Da jedoch die durch die
Transistoren 75 und 76 fließenden Ströme entgegengesetzt gepolt sind, handelt es sich bei der Summierung der
2-j Ströme durch den Widerstand 91 praktisch um eine
Subtraktion, so daß die Transistoren 75 und 76 die Aufgabe einer Subtraktionsschaltung, z. B. der an Hand
von Fig. 3 beschriebenen Schaltungen 43, 47 und 51 erfüllen. Der verstellbare Widerstand 79 ermöglicht es,
in die Subtraktionsschaltung abzugleichen.
Das Ausgangssignal der Summierungsstufen, die dem vorangehenden Photozellenpaar zugeordnet ist, wird
über einen Eingang 92 dem Knotenpunkt zwischen den Transistoren 75, 76 und dem Widerstand 91 über einen
r, Widerstand 93 vor. 10 Kiloohm zugeführt. Die Widerstände 91 und 93 summieren das Ausgangssignal der
Summierungsstuien, die dem vorangehenden Photozellenpaar zugeordnet ist, und das Signal, das den
Logarithmus des Verhältnisses repräsentiert, welches zwischen den Intensitätswerten des auf die beiden
Photozellen 71 und 72 fallenden Lichtes repräsentiert, so daß ein zu dieser Summe proporptionales Signa! an
dem Knotenpunkt zwischen den Widerständen 91 und 93 erscheint. Somit ist das Signal an diesem Knoten-
A-, punkt proportional zur Summe des Ausgangssignals der
Summierungsstufe, die dem vorangehenden Photozellenpaar zugeordnet ist, und des Ausgangssignals der
Subtraktionsstufe, welche den Photozellen 71 und 72 zugeordnet ist. Daher bilden die Widerstände 91 und 93
-,o die den Photozellen 71 und 72 zugeordnete Summierungsstufe.
Das an dem Knotenpunkt zwischen den Widerständen 91 und 93 erscheinende Signal wird der Basis eines
NPN-Transistors 95 zugeführt, dessen Kollektor über einen Widerstand 97 von 1 Kiloohm mit einer Klemme
99 verbunden ist, an der eine positive Gleichspannung von 35 V liegt und dessen Emitter über einen
Widerstand 101 von 22 kO an eine Klemme 103
angeschlossen ist an der eine negative Gleichspannung von —10 V liegt Der Kollektor des Transistors 95 ist
mit der Basis eines PNP-Transistors 105 verbunden, dessen Emitter über einen Widerstand 107.von 100 an
die Klemme 99 angeschlossen ist, an der die positive
Gleichspannung von 35 V liegt Der Kollektor des Transistors 105 ist mit dem Kollektor eines PNP-Transistors
109 verbunden, dessen Basis an den Emitter des Transistors 105 angeschlossen ist während sein Emitter
direkt mit der Klemme 99 verbunden ist Die
Kollektoren der Transistoren 105 und 109 sind über eine
Reihenschaltung, die eine Lampe 111, einen Widerstand
110 von 5 Ohm und einen verstellbaren Widerstand 112
von 50 Ω umfaßt, geerdet. Bei der Lampe 111 handelt es
sich um diejenige Lampe der Lampenanordnung 25, welche den beiden Photozellen 71 und 72 zugeordnet ist
Die Widerstände 113 und 115, von denen jeder einen
Widerstandswert von 430 Ohm hat sind zwischen dem Knotenpunkt zwischen der Lampe 111 und dem
Widerstand 110 und dem Erdungsanschluß in Reihe geschaltet Der Knotenpunkt zwischen den Widerständen
113 und 115 ist mit der Basis eines Transistors 117 verbunden, dessen Emitter mit dem Emitter des
Transistors 95 verbunden ist während sein Kollektor an die Klemme 99 angeschlossen ist Die Transistoren 95,
105 und 109 verstärken die an die Basis des Transistors 95 angelegte Signalspannung, um an der Lampe 111 eine
Ausgangssignalspannung erscheinen zu lassen, die zu dem zugeführten Eingangssignal proportional ist und
die Summe des Ausgamgssignals der die Transistoren 75 und 76 umfassenden Subtraktionsschaltung und des
Ausgangssignals der Summierungsschaltung repräsentiert welche dem vorangehenden Photozellenpaar
zugeordnet ist. Die Lampe 111 erzeugt als Ausgangssignal
Licht mit einer Intensität, die proportional zum Numerus der an die Basis des Transistors 95 angelegten
Signalspannung ist. Infolgedessen entspricht die Intensität des durch die Lampe 111 erzeugten Lichtes der
relativen Beleuchtung der Fläche, in welcher das Bildelement liegt, das auf die Photozelle 72 fokussiert ist.
Der Widerstand 112 ermöglicht es, die Helligkeit der Lampe 111 für ein gegebenes Eingangssignal einzustellen,
das der Basis des Transistors 95 zugeführt wird.
Der Transistor 117 liefert ein Rückkopplungssignal für den die Transistoren 95, 105 und 109 umfassenden
Verstärker, um zu gewährleisten, daß die an dem Knotenpunkt zwischen der Lampe 111 und dem
Widerstand UO erscheinende Signalspannung doppelt so hoch ist wie die an der Basis des Transistors 95
angelegte Signalspannung; auf die Gründe hierfür wird im folgenden näher eingegangen. Die Widerstände 113
und 115 wirken als Spannungsteiler, so daß die Signalspannung an dem Knotenpunkt zwischen den
Widerständen 113 und 115 gleich der hellste der Spannung an dem Knotenpunkt zwischen der Lampe
111 und dem Widerstand 110 ist. Die Transistoren 95
und 117 sind einander so angepaßt, daß der Spannungsabfall
an den Emitter-Basis-Übergängen der beiden Transistoren der gleiche ist. Daher müssen die
Spannungen an den Basiselektroden dieser beiden Transistoren gleich groß sein. Jeder Spannungsunterschied
zwischen den Basiselektroden der Transistoren 95 und 117 wird durch die Transistoren 95,105,109 und
117 verstärkt, um diesem Unterschied entgegenzuwirken. Auf diese Weise wird die Spannung an dem
Knotenpunkt zwischen den Widerständen 113 und 115 gleich der Spannung an der Basis oes Transistors 95
gehalten, und die Spannung an dem Knotenpunkt zwischen der Lampe 111 und dem Widerstand 110 wird
auf einem Wert gehalten, der doppelt so hoch ist wie di«
an die Basis des Transistors 95 angelegte Spannung Diese Signalspannung an dem Knotenpunkt zwischer
der Lampe 111 und dem Widerstand UO ist da« Ausgangssignal der Summierungsstufe, das dem Ein
gang der Summierungsstufe zugeführt wird, weiche deir
nächstfolgenden Photozellenpaar der Anordnung 21 zugeordnet ist Der Grund dafür, daß diese Signalspan
nung so geregelt wird, daß sie doppelt so hoch ist wie die
an die Basis des Transistors 95 angelegte Spannung besteht darin, daß die Wirkung ausgeglichen werder
muß, die der Spannungsteiler auf diese Signalspannung in der Summierungsschaltung ausübt, welche dem
Photozellenpaar zugeordnet ist das auf die beider Photozellen 71 und 72 fällt. Wie oben erwähnt wird die
Signalspannung der Summierungsstufe, die dem der Photozellen 71 und 72 vorausgehenden Photozellenpaai
zugeordnet ist der Summierungsstufe zugeführt, die zi
den Photozellen 71 und 72 gehört, und zwar über der Eingang 92. Die Widerstände 93 und 91 wirker
bezüglich dieser Signalspannung als Spannungsteiler, so daß die Summierungsschaltung praktisch eine Hälfte
der an dem Eingang 92 erscheinenden Signalspannung dem Ausgangssignal der Subtraktionsstufe hinzufügt
Aus diesem Grund muß das Signal, das jeder SummierungsstLie von der Summierungsstufe au:
zugeführt wird, welche zu dem vorangehenden Photozellenpaar gehört, doppelt so hoch sein wie die
Ausgangssignale der Subtraktionsstufen. Daher wird die an dem Knotenpunkt zwischen der Lampe 111 und dem
Widerstand 110 erzeugte Spannung auf einem Wert gehalten, der doppelt so hoch ist wie die der Basis des
Transistors 95 zugeführte Spannung.
Die vorstehend beschriebene Ausführungsform der Erfindung ermöglicht es, ein monochromatisches Bild
der Szene wiederzugeben. Jedoch beschränkt sich die Anwendbarkeit der Grundgedanken der Erfindung
nicht auf monochromatische Schwarzweißeinrichtungen, denn die Erfindung läßt sich auch bei Einrichtungen
zum Wiedergeben von zwei oder drei Farben anwenden. Bei einer Einrichtung zum Wiedergeben von
Farben könnte man zwei Photozellenanordnungen vorsehen, die verschiedene Farbkomponenten des
wiederzugebenden Bildes fühlen. Man könnte z. B. ein Rotfilter vor der Photozellenanordnung der einen
Schaltung und ein Grünfilter vor der Photozellenanordnung der anderen Schaltung anordnen. Hierbei werden
entsprechende Lampenanordnungen, die sich deckende Bilder in den betreffenden Farben erzeugen, durch
Signale der zugehörigen Signalverarbeitungseinrichtungen erregt (Laud'sches Binärfarbsystem).
Anstelle von Photozellen, deren Widerstandswerte in Abhängigkeit von der Intensität des auf sie fallenden
Lichtes variieren, könnte man Photodioden verwenden die Ausgangssignale erzeugen, welche zum Logarith
mus der Intensität des zugeführten Signals proportiona sind, so daß es nicht erforderlich ist, die linearer
Änderungen der Widerstandswerte entsprechend einem logarithmischen Maßstab umzuwandeln.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Bildcodiervorrichtung zur Durchführung eines Bildcodierverfahrens gemäß Patent 15 37 952, bei 5
welchem das Bild einer Szene, die aus einer Anzahl sichtlich begrenzter Flächen unterschiedlicher
Leuchtdichten wenigstens für einen betrachteten Spektralbereich zusammengesetzt ist dadurch erzeugt
wird, daß die eine örtliche Leuchtdichte der Bildpunkte repräsentierenden Abtastwerte derart
weiter verarbeitet werden, daß die daraus resultierenden Signale ein Maß für das jeweilige Verhältnis
der beiden, zweier geringfügig voneinander beabstandeter Bildpunkte der Szene zugehöriger Abtastwerte
darstellt, wobei von diesen Signalen lediglich jene Teile zur Weiterverarbeitung verwendet
werden, welche den sprunghaften Änderungen der Leuchtdichte an Rändern von Flächen mit nur
geringfügig unterschiedenen Helligkeiten entsprechen, während die dynamischen Signalmuster, die
dem Flächeninneren entsprechen, unterdrückt werden und wobei aus den so umgeformten Signalen
andere Signale, die zur Bildwiedergabe geeignet sind und unmittelbar die Bildhelligkeitsverteilung der
Szene darstellen, erzeugt werden, indem nacheinander jene Signale multipliziert werden, die den
abrupten Helligkeitsänderungen zwischen dicht benachbarten Punkten auf gegenüberliegenden
Seiten des Randes zwischen sichtbar unterscheidba- jo
ren Flächen entsprechen, dadurch gekennzeichnet,
daß aufnahmeseitig jedem Bildpunkt zwei Photozellen (z. B. 32,35; 36,39) zugeordnet und
jeweils eine von den beiden zwei benachbarten Bildpunkten zugeordneten Photozellen (z. B. 31,32;
35, 36; 39, 40) zu einem Paar zusammengefaßt sind, und daß die Photozellen jeden Paares eine
Dividierstufe (43, 47,51) speisen, deren Quotientenausgang dem einen Eingang einer Multiplizierstufe
(53,59,63) zugeführt wird, deren einer Ausgang mit dem anderen Eingang der Multiplizierstufe des
nachfolgenden Photozellenpaares verbunden und deren anderer Ausgang jeweils ein lichterzeugendes
Wiedergabeelement steuert.
2. Bildcodiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dividierstufe (43, 47,
51) als logarithmische Subtraktionsstufe ausgebildet ist, und daß zwischen die Ausgänge der Photozellen
(31, 32) und die beiden Eingänge Differenzierstufen logarithmische Wandler (41,44) geschaltet sind.
3. Bildcodiervorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Multiplizierstufe
(53, 59, 63) als logarithmische Summierstufe ausgebildet ist.
55
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