DE2152911A1

DE2152911A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Übertragung, zum Empfang, zur Aufzeichnung und Auslesung von kodierten Farbinformationen auf Schwarz-Weiß-Film, insbesondere für Farbfernsehsignal, sowie Schwarz-Weiß-Film mit farbkodierten Informationen

Info

Publication number: DE2152911A1
Application number: DE19712152911
Authority: DE
Inventors: Der Anmelder Ist
Original assignee: Hanion, Thomas Francis, Fort Lee, N.J. (V.StA.)
Priority date: 1970-10-28
Filing date: 1971-10-23
Publication date: 1972-05-04
Also published as: CA944859A; US3715461A; GB1377175A; CH543103A; GB1377178A; GB1377177A; GB1377176A; FR2113290A5

Description

Thomas P. Hanlon (US Serial Nr. 84 570

337 Tremont Avenue Prio.: 28. 10. 1970 -

Fort Lee, New Jersey

._{r σ}. . Hamburg, den 22. Oktober 1971

Verfahren und Vorrichtung zur übertragung, zum Empfang, zur Aufzeichnung und Auslesung von kodierten Farbinformationen auf Schwarz-Weiß-Film, insbesondere für Farbfernsehsignale, sowie Schwarz-Weiß-Film mit farbkodierten Informationen

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Aufzeichnung und zum Auslesen von kodierten bzw. programmierten Färbinformationen auf fotografischem Schwarz-Weiß-Film und auf Schwarz-Weiß-Film mit derartigen farbkodierten Informationen sowie auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur übertragung und zum Empfang von Farbfernsehsignalen.

In vielen Fällen ist es erforderlich oder erwünscht, Informationen in Form eines Helligkeitsmusters aufzuzeichnen, das an verschiedenen Stellen unterschiedliche Dichten und Farben hat, beispielsweise beim Herstellen eines Farbfotos eines Gegenstandes oder einer Szene. Obwohl es Farb-

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filme gibt, die in den meisten Fällen eine ausreichende Reproduktion eines derartigen Musters erzeugen, sind die-. se im Vergleich zu üblichem Schwarz-Weiß-Film teuer und liefern keine zufriedenstellenden Reproduktionen für alle Anwendungszwecke. Demgemäß wurden bereits verschiedene Möglichkeiten entwickelt, um farbkodierte Informationen auf verhältnismäßig billigen Schwarz-Weiß-Film zu bringen.

Gemäß einem Vorschlag, dem sogenannten "Linienrasterverfahren" P wird ein Linienraster oder -filter mit einer großen Anzahl von benachbarten Sätzen von roten, grünen und blauen Linienfiltern zwischen die Lichtquelle, welche das Abbild des herzustellenden Bildes reproduziert, und üblichen Schwarz-Weiß-Film gebracht. Dieses Verfahren läßt sich besonders mit Schwarz-Weiß-Film durchführen, der als "Kalvar" bekannt ist und beispielsweise in den US-Patentschriften 3 032 UM, 3 161 511 und 3 251 69O beschrieben wird. Dazu kann das ursprüngliche Negativ durch die Farbfilter hindurch fc auf ein farbempfindliches Negativ oder ein Positiv fotografiert und von dort auf den "Kalvar"-Film gedruckt werden'. Bei Verwendung eines Vidikons oder einer ähnlichen Röhre, welche als Negativ oder Positiv arbeiten und die abgetastete Farbe in positive oder negative Schwarz- und Weiß-Dichten umsetzen, kann eine unmittelbare Aufzeichnung auf "Kalvar" erfolgen, ffenn die empfangende Kathodenstrahlröhre hat einen

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P-16 Phosphor (Ausgangslicht von 3.850 S), welche_r einem Lichtbereich entspricht, für den Kalvar empfindlich ist. Die roten Filter verbinden die übertragung von rotem Licht, so daß der Filmbereich unmittelbar unterhalb jedes roten Filters nur die blauen und grünen Komponenten des einfallenden Lichtes aufnimmt. Diese Komponenten steuern die Ablagerung von metallischem Silber oder anderen lichtabsorbierenden oder lichtbrechenden Medien auf dem Schwarz-Weiß-Film. Die Filmbereiche unmittelbar unter den grünen und blauen Filtern werden entsprechend mit einfallendem Licht ohne grüne bzw. blaue Komponente belichtet. Somit ergibt sich beim Entwickeln des Films ein negativer Druck und dieser wird zur Herstellung eines positiven Druckes benutzt. Der positive Druck fluchtet genau mit dem Ergebnis des Linienrasters oder des Filters zu einer korrekten Farbreproduktion, die in gleicher Weise betrachtet oder benutzt werden kann wie andere Fotografien. Wenn die Anzahl der Sätze von drei Farbfiltern je Längeneinheit des Films groß genug ist, so sind die diskreten roten, grünen und blauen Linien nicht mehr sichtbar, und die Fotografie erscheint kontinuierlich. Dieses Verfahren ist im einzelnen in "History of Color Photography" von Friedmen, American Photography Publishing Corporation, 19¹*¹*» beschrieben.

Die wesentlichen Schwierigkeiten bei diesem Verfahren bestehen darin, daß es extrem aufwendig ist, das Filter genau mit dem entwickelten, positiven Druck in fluchtende Lage zu bringen.

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Fluchtet das Filter nicht genau oder ist das Linienmuster des Druckes während der Entwicklung bezüglich dem Filtermuster gestört worden, so ist die Reproduktion für die meisten Zwecke unbrauchbar.

Die Erfindung bezieht sich auf die Aufzeichnung und das Auslesen von kodierter Färbinformation auf einen üblichen Schwarz-Weiß-Film, wobei eine gewisse Ähnlichkeit mit dem Linienrasterverfahren besteht. Bei im folgenden beschrie-

^ benen Ausführungsbeispielen der Erfindung unterscheidet sich die Breite jedes der drei Farbfilter jedes Satzes von der Breite der anderen Linienfilter des Satzes. Vorzugsweise nimmt das Rotfilter kO % der Breite des Satzes, das Grünfilter 35 % und das Blaufilter 25 % ein. Da die Breite jeder der Farblinien des Filters und auf dem Film sich mit den Breiten der Linien der verschiedenen Farben ändert, kann das sich ergebende Schwarz-Weiß-Bild des Films sehr einfach mit einem Lichtpunkt abgetastet werden, um elektrische Signale zu erzeugen, die eine einfache Analyse zur

* Erkennung der abgetasteten Farblinie auf dem Schwarz-Weiß-Film ermöglichen und somit eine Einrichtung zur Reproduktion einer Farblinie mit richtiger Intensität auf einem Schirm oder einem anderen Sichtgerät betreiben können.

In einem zu beschreibenden Ausführungsbeispiel der Erfindung wird der in vorstehender Weise hergestellte Schwarz-Weiß-Film

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mit einem Satz von roten, grünen und blauen Farblinien unterschiedlicher Breiten zur Erzeugung eines elektrischen Signals mit einem Lichtpunktabtaster abgetastet, wobei sich die Eigenschaften der Signale mit der Intensität des durch den abgetasteten Filmteil hindurchfallenden oder von diesem reflektierten Lichtes ändern. Das Signal wird einer Vergleicherschaltung zugeführt, die durch Bestimmung der Breite einer gerade abgetasteten Linie die kodierte Farbe dieser Linie oder der nächsten Linie ermittelt. Die Vergleicherschaltung betätigt dann ein Rot-, Blau- oder Grün-Elektronenerzeugungssystem, so daß das von dem Abtaster gelieferte elektrische Signal eine Betätigung des richtigen Elektronenerzeugungssystems für die Erzeugung einer Farblinie mit der abgetasteten Intensität bewirkt.

Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung kann ein vorstehend erwähntes Linienraster über den Bildeingang einer konventionellen Fernsehkamera gelegt werden, um kodierte Signale zu erzeugen, die dann den entfernten Fernsehgeräten zugeführt werden. Eine Vergleicherschaltung dient zur Bestimmung der Linienbreite der empfangenen Signale und damit der Farbe und betätigt dann den zugehörigen Elektronenstrahl. Es ist auch möglich, daß der Vergleicher eine Zeitfolgeschaltung steuert, die ihrerseits einen Farbmodulator zur Erzeugung eines vollständigen Farbbildes betätigt.

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Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung tastet ein Dreifarbenlaser, der kohärente rote, blaue oder grüne Lichtimpulse erzeugt, nacheinander einen in der vorstehenden •Weise hergestellten Film ab. Die von dem durch diesen Film hindurchfallenden oder von ihm reflektierten ^i chyab ge leiteten elektrischen Signale werden einer Vergleicherschaltung zugeführt, die die abgetasteten farbkodierten Linien bestimmt und den Laser zur Erzeugung eines Impulses von der Linie entsprechender Farbe betätigt, welcher dann durch den Film hindurchtritt und mit der gewünschten Intensität auf einen Schirm projiziert wird.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung wird der in der vorstehenden Weise hergestellte Film von einem Lichtpunkt-Laserabtaster oder einem Kathodenstrahlabtaster abgetastet, um ein Beugungsbild zu erzeugen. Da die drei ..

Farblinien unterschiedliche Breite haben, treten die Bilder erster Ordnung dieser Linien an verschiedenen Stellen des Raumes auf. FotQverVislfächer oder andere Einrichtungen, wie etwa übliche Fernsehkameras, können dann an diesen Stellen angeordnet werden, beispielsweise jeweils an den Stellen der roten, grünen und blauen Bilder erster Ordnung, um Signale zu erzeugen, die dann zur Erzeugung eines Farbbildes auf einem üblichen Fernsehschirm o.a. den Rot-, Grün- und Blau-Elektronenerzeugungssystemen zugeführt werden. Es ist auch möglich, mit den Signalen einen Laser zu steuern, der in der vorstehend

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beschriebenen Weise drei Farben erzeugt.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren näher erläutert.

Fig. 1 zeigt einen Filter oder Linienraster mit einer Vielzahl von Sätzen roter, grüner und blauer Filterlinien.

Fig. 2 zeigt schematisch einen Teil eines Schwarz-Weiß-Filmes mit einem überlagernden Filter, wodurch die Kodierung der Färbinformation auf dem Schwarz-Weiß-Film zu erkennen ist.

Fig. 3 zeigt schematisch die relativen Breiten der roten, grünen und blauen Linien des Filterrasters oder des Films.

Fig. iJ zeigt schematisch in einer Blockdarstellung ein Ausführungsbeispiel zum Auslesen der auf einem Schwarz-Weiß-Film kodierten Farbinformation.

Fig. 5 zeigt in einem anderen Ausführungsbeispiel die Reproduktion eines färbkodierten Musters auf einem Schwarz-Weiß-Film.

Fig. 6 zeigt in einem weiteren Ausführungsbeispiel

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die Erzeugung eines Beugungsmusters aus der farbkodierten Darstellung auf dem Film und die Reproduktion der Darstellung aus dem Beugungsmuster.

Fig. 7 zeigt eine Abwandlung des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 6 zur Reproduktion eines farbkodierten Musters auf einem Schwarz-Weiß-Film unter Verwendung eines Dreifarben-Impulslasers.

\ Fig. 8 zeigt in einem anderen Ausführungsbeispiel die

Übertragung von Farbbildern von einer entfernten Stelle zu einer Fernseheinrichtung.

Fig. 9 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel für die Übertragung von Farbbildern von einer entfernten Stelle zu einer Fernseheinrichtung.

In Fig. 1 ist ein Linienraster oder -filter 20 zur Verwendung

^ in dem vorstehend kurz beschriebenen Linienrasterverfahren ge-P

zeigt. In dieser Darstellung ist die Breite jeder Farblinie des Filters 20 absichtlich vergrößert, um sie erkennbar zu machen. Normalerweise liegt die Farbliniendichte pro Zentimeter in der Größenordnung von 350, so daß das Filter 20 bei Betrachtung unter weißem Licht grau oder rosa erscheint.

In Fig. 2 ist das Filter 20 schematisch neben einem üblichen

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Streifen aus Schwarz-Weiß-Film 22 gezeigt. Wie vorstehend, erwähnt, enthält das Filter 20 eine Vielzahl von Sätzen blauer, grüner und roter Linienfilter, die entlang des Filters 20 nebeneinander angeordnet sind. Fällt rotes Licht auf einen der Sätze des Filters 20, beispielsweise auf den zum Block 1 in Fig. 2 gehörenden Satz, so ermöglicht die rote Filterlinie 24 den Durchtritt von rotem Licht. Demgemäß wird auf dem Film unter dem Satz der Filterfarblinien des Blockes 1 nur der Teil der roten Linie 24 durch nachfolgende Entwicklung des Films geschwärzt. Wird die Erfindung bei einem Film angewendet, bei dem eine Schwärzung durch Entwicklung nur in denjenigen Bereichen erfolgt, die nicht belichtet worden sind, so würde der Film unter den blauen und grünen Linien schwarz werden, während der Bereich unter den roten Linien nach der Entwicklung klar bleiben würde.

Entsprechend wird in dem Teil des Films unter dem Satz von Farblinien des Blockes 2 aus Figur 2 nur der Bereich unter der grünen Linie 26 durch Entwicklung geschwärzt, wenn dieser Block mit gelb-grünem Licht, wie dargestellt, belichtet wird. Im Block 3 bewirkt blaues Licht eine Schwärzung des Filmteils unter der blauen Farblinie 28, während im Block 4 die Teile des Films unter der grünen Linie 30 und der roten Linie 32 geschwärzt werden, wenn gelbes Licht auf das Filter 20 fällt. In den Blöcken 5 bis 8 ist die Wirkung von blau-grünem, rot-violettem, weißem und schwarzem Licht dargestellt.

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Wenn graues Licht auf das Filter 20 fällt, wie im Block 9 gezeigt, so werden die Pilmbereiche unter den blauen, grünen und roten Parblinien alle teilweise geschwärzt. Entsprechend bewirkt gelb-oranges Licht eine teilweise Schwärzung des Filmbereichs 20 unter der grünen Farblinie ^k und eine vollständige Schwärzung des Filmteils unter der Rotlinie Weißes, gelb-oranges und braunes Licht bewirken in entsprechender Weise eine teilweise Schwärzung einiger Bereiche des Films unter gewissen Farblinien upd die vollständige Schwärzung unter anderen Farblinien. Durch eine vollständige oder teilweise Bedeckung des Films unter einer oder mehreren Farblinien können alle Farbtönungen mit ihren a;mklen und hellen Färbungen auf dem Film hergestellt werden, wodurch eine vollständige Reproduktion und Aufzeichnung aller Farben des Spektrums möglich ist.

Das auf die fotografische Platte 22 fallende Licht wird somit durch das Linienfilter 20 in drei Teile aufgeteilt, und die Ablagerungen unter diesen auf der Schwarz-Weiß-Fotoplatte 20 stellen die roten, grünen und blauen Anteile des auffallenden Bildes dar. Wird der so belichtete Film entwickelt j fixiert und in Berührung mit einer entsprechend gefärbten Platte gebracht, so daß die roten, blauen und grünen Linien sich an den gleichen Stellen befinden, so erhält man ein Negativ oder komplementär gefärbtes Bild. Wird jedoch von'dem Negativ durch Abdrucken

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ein positives Transparent hergestellt und dann mit der linear gefärbten Platte bedeckt, so läßt sich ein positives Bild in den wirklichen Farben des Originals herstellen. Die undurchlässigen Teile des Negativs sind jetzt transparent und daher gefärbt,und die Qualität und Brillanz der Farben hängen von dem auf dem Negativ abgelagerten Material ab. Es ist jedoch, wie vorstehend bereits erwähnt, schwierig, den entwickelten Film genau mit dem ursprünglichen Filter in Übereinstimmung zu bringen, und dies läßt sich nur sehr selten zufriedenstellend erreichen.

In Fig. 3 ist die relative Breite der drei Farblinien zueinander dargestellt, welche sich in jedem der Sätze des Linienfilters befinden und dem Schwarz-Weiß-Film überlagert werden. Wie dargestellt, nimmt die blaue Farblinie vorzugsweise etwa 25 % der Breite des Satzes, die grüne Farblinie 35 % und die rote Farblinie 40 % ein. Aus Farbmessungsanalysen ist bekannt, daß die meisten Blaufilter mit einer größeren Intensität übertragen und daß Blau auf den meisten Filmen mit größerer Intensität aufgezeichnet wird als Rot. Entsprechend wird Grün mit einer Intensität übertragen und aufgezeichnet , die geringer ist als Blau aber größer als Rot. Somit ist es erwünscht, bei der Unterteilung jedes Satzes in drei Farblinien diese unterschiedlichen Intensitäten auszunutzen, so daß die jeweilige Breite einen Ausgleich für die unterschiedliche Farbübertragung ergibt und daß gleichzeitig diese Breitenunterschiede zur Anzeige der Lage jeder

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Parblinie ausgenutzt wird. Es hat sich gezeigt, daß eine Aufteilung mit ¹JO % der Gesamtbreite für die Rot linie, 35 % der Gesamtbreite für die Grünlinie und 25 % der Gesamtbreite für die Blaulinie besonders vorteilhaft ist, obwohl selbstverständlich auch andere Breiten verwendet und zur Bestimmung jeder Parblinie benützt werden können.

In Pig. JJ ist ein Ausführungsbeispiel zur Ableitung von farbkodierten Informationen von einem Filmstück ¹IO gezeigt,

" das in der vorstehend beschriebenen Weise hergestellt und entwickelt wurde und einen farbkodierten Satz von blauen, grünen und roten Linien mit jeweils unterschiedlicher Breite, und zwar vorzugsweise der Breitena^ai>tei^lunß gemäß Fig. 3» aufweist, iesem Ausführungsbeispiel wird ein üblicher Lichtpunktabtaster 42, der beispielsweise eine Kathodenstrahlröhre enthalten kann, zur aufeinanderfolgenden Abtastung von Bereichen über den entwickelten Film ^O geführt. Vorzugsweise tastet der Abtaster k2 alle diskreten Bereiche

ψ entlang einer Horizontalen auf dem Film *IO ab und wird dann vertikal verschoben, um die horizontale Abtastung einer Parallelen zu wiederholen.

Das ermittelte Licht an jeder abgetasteten Stelle, das von dem Film HO reflektiert wird oder durch ihn hindurchtritt, wird mittels entsprechender Einrichtungen auf zwei übliche Fotovervielfacher M und ^l\6 übertragen, die jeder ein elek-

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trisehes Signal erzeugen. Das Signal des Potovervielfachers 44 hat beispielsweise eine Amplitude, die sich mit der Intensität des auffallenden Lichtes ändert. Der Fotovervielfacher 46 ermittelt die Linienbreite und speist eine Vergleicherschaltung 48. Da die Intensität in den benachbarten blauen, grünen und roten Farblinien eines einzelnen Satzes normalerweise sehr unterschiedlich ist, läßt sich die Breite einer abgetasteten Linie sehr leicht aus dem elektrischen Signal ermitteln. Da außerdem die Farblinien in allen Sätzen immer in der gleichen Weise angeordnet sind, kann die Farbe der

zu/
nächsten ab/tastenden Linie immer aus der Breite der gerade abgetasteten oder aus der Breite irgendeiner vorher abgetasteten Linie ermittelt werden. Darüber hinaus enthält die . Vergleicherschaltung 48 vorzugsweise einen Speicher zur Aufnahme von Positionen, wenn die Schwarz-Weiß-Information abgetastet wird. Die Bestimmung der zur abgetasteten Linie gehörigen Farbe erfolgt mittels der Vergleicherschaltung 48. Geeignete Schaltungen zur Durchführung dieser Aufgabe sind dem Fachmann bekannt. ;

Die Vergleicherschaltung 48 erzeugt somit auf der Ausgangsleitung 50 ein Signal, welches die Farbe der Linie anzeigt, die gerade abgetastet wird. Das vom Fotovervielfacher 44 erzeugte elektrische Signal, das die Intensität des bei der Abtastung über die Breite der Linie ermittelten einfallenden Lichtes anzeigt, wird vom Fotovervielfacher 44 einer Matrix-

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Schaltung 52 zugeführt, die ein Signal erzeugt, welches entsprechend der von der Vergleichsschaltung 48 als gerade abgetastet angezeigten Farblinie einer Rot-Elektronenerzeugungseinrichtung 56, einer Blau-Elektronenerzeugungseinrichtung 58 oder einer Grün-Elektronenerzeugungseinrichtung 60 zugeführt wird und dadurch einen entsprechenden Strahl richtiger Intensität erzeugt. Die Elektronenerzeugungseinrichtungen 56, 58 und 60 können beispielsweise zur Erzeugung eines Farbbildes in einem üblichen Farbfernsehempfänger benutzt werden, L· wodurch sich eine korrekte Farbreproduktion des auf dem Schwarz-Weiß-Film 40 kodierten Musters ergibt. Somit wird jede abgetastete Farbdichte dem passenden Elektronenstrahl zugeleitet, wodurch die drei Strahlen von der Bildröhre zusammengefaßt werden und ein Farbbild des abgetasteten Schwarz-Weiß-Filmes erzeugen.

Fig. 5 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung, welches dem aus Fig. 4 ähnelt. Bei diesem Ausführungsbeispiel, das sich beispielsweise für die Reproduktion eines Filmes o.a. auf eine Theaterleinwand eignet, wird ein Dreifarbenlaser als Lichtquelle verwendet. Der Laser 62 ist von bekannter Bauart und kann rote, blaue oder grüne Lichtimpulse erzeugen. Das Licht des Lasers 62 tastet über den Film 64 in der gleichen Weise wie vorstehend anhand der Abtastung des Films 40 durch den Abtaster 42 beschrieben. Ein Teil des durch den Film 64 hindurchtretenden Lichtes wird über eine übliche Optik 66, beispielsweise einen halbversilberten Spiegel,einem Fotover-

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vielfacher oder einer entsprechenden Einrichtung 68 zugeführt, die ein elektrisches Signal erzeugt, das seine Eigenschaften mit der Intensität des Abtaststrahls ändert. Die Fotovervielfacher 44 und 46 können auch hinter dem Film 64 angeordnet werden, um das durch den Film 64 hindurchtretende Licht aufzunehmen. Wie im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 gelangt das vom Fotovervielfacher 68 erzeugte elektrische Signal zu der Vergleicherschaltung 70, die die Farbe der gerade abgetasteten Linie ermittelt. V/ie vorstehend bereits erwähnt, kann die Vergleicherschaltung sehr einfach aus der letzten abgetasteten Linie die Farbe der nächsten Linie vorhersagen, da die drei Farblinien jedes Satzes immer in der gleichen Weise angeordnet sind. Das von der Vergleicherschaltung 70 erzeugte Signal wird einer Triggerschaltung 72 zugeführt, die den Laser 62 zur Erzeugung eines Impulses richtiger Farbe ansteuert, um diesen durch die im Augenblick abgetastete Farblinie hindurchtreten zu lassen. Ein Teil des durch den Film 64 hindurchtretenden Lichtes wird außerdem über eine entsprechende Optik 74 auf einen Schirm 76 projiziert, wo es betrachtet werden kann.

Fig. 6 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei zur Reproduktion des auf Schwarz-Weiß-Filmen befindlichen Linienrasters in Farbe eine Fourier-Transformation verwendet wird. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel erzeugt eine? Lichtquelle 80 einen Strahl, der durch den Film 82 hin-

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durchtritt, welcher von der vorstehend beschriebenen Art ist. Das resultierende Bild tritt durch eine entsprechende Optik 84 hindurch, die das dargestellte Beugungsbild erzeugt. Entsprechend einer Fourier-Transformation erscheint das von den drei unterschiedliche Breiten aufweisenden Linien eines Linienrasters auf einem Schwarz-Weiß-Film erzeugte Beugungsbild an verschiedenen Stellen, da die Breiten der Farblinien unterschiedlich sind. Wie in Fig. 6 dargestellt, sind die Abstände zwischen dem Bild der nullten Ordnung und den roten, grünen und blauen Bildern der ersten Ordnung proportional zu P der speziellen Frequenz der Linien in dem die Färbinformation enthaltenden Linienraster.

Die Beugung erster Ordnung entspricht der Grundfrequenz der Fourier-Reihe, die zur Darstellung der Linien des Linienrasters benutzt werden kann. Die Wellenlänge dieser Grundfrequenz ist gleich dem Abstand zwischen den Linien des Linienrasterbildes, Eine Verringerung des Linienabstandes bewirkt eine Vergrößerung des Abstandes zwischen den beiden Bildern der ersten Ordnung. Sind also die Linienabstände, die die Farbinformation der drei Primärfarben darstellen, unterschiedlich groß, so erzeugen sie Beugungsbilder einer Fourier-Transformation erster Ordnung, die jeweils voneinander in einer senkrechten Anordnung entfernt sind. Es werden selbstverständlich auch Bilder zweiter, dritter und höherer Ordnung erzeugt, doch sind diese im allgemeinen nicht brauchbar.

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Wird ein Vidikon oder eine ähnliche Einrichtung nahe der Stelle angeordnet, v/o sich die drei ersten Bilder jeweils befinden, und werden jeweils Linsen verwendet, um jedes der Bilder erster Odnung in die getrennten Vidikons zu fokussieren, so wird auf der Fläche jedes Vidikons ein Bild der Fourier-Transformation erzeugt, und das jeweils erzeugte elektrische Signal kann zur Betätigung von Rot-, Grün- und Blau-Elektronenstrahlröhren o.a. verwendet werden. In Fig.6 befindet sich das Vidikon 86 nahe dem blauen Bild erster Ordnung und erzeugt ein Signal, welches über die Matrix 90 die Blau-Elektronenerzeugungseinrichtung 88 betätigt. Entsprechend ist das Vidikon 92 nahe dem grünen Bild erster Ordnung angeordnet und betätigt über die Matrix 96 die Elektronenstrahlröhre 9*1, während sich das Vidikon 98 nahe dem roten Bild erster Ordnung befindet und die Elektronenröhre 100 über die Matrix 102 betätigt. Somit wird für den Farbfernsehempfang im Haus ein Dreifarben-Beugungsbild der Fourier-Transformation in drei Vidikons abgebildet, die Signale erzeugen, welche ihrerseits Matrixschaltungen speisen und dann die farberzeugenden Elektronenstrahlen steuern, wobei die modulierten Strahlen ein vollständiges Farbbild auf dem Schirm der Farb-Kathodenstrahlröhre erzeugen.

Fig. 7 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, das dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6 ähnelt und bei dem Fernsehkameras 104, 106 und 108 nahe denjenigen Stellen ange-

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ordnet sind, an denen jeweils die blauen, roten und grünen Bilder erster Ordnung erscheinen. Das Bild viird vorzugsweise mittels eines Lichtpunkt-Laserabtasters abgetastet,und das resultierende Dreifarbenbild wird drei Vidikons zugeführt. Der Ausgang jeder dieser drei Vidikons ist mit einer Triggerschaltung 110 verbunden, die das Vidikon ermittelt, welches ihr ein Signal zuführt und die die zugehörige Farbe in dem Dreifarbenlaser 112 aktiviert und außerdem die Intensität des vom Laser 112 erzeugten Lichtes gemäß der Intensität fe des jeweils von den Vidikons 104, 106 und 108 erzeugten Lichtes ändert. Eine Abtasteinrichtung 114 läßt den Laser 112 den Schirm 118 abtasten und erzeugt in der beschriebenen Weise ein Farbsignal.

Somit wird jeder Farbtrennungspunkt des Beugungsbildes einer Kamera oder einem Fotovervielfacher der zugehörigen Grundfarbe abgebildet, um Signale zu erzeugen, die der Impulstriggerschaltung zugeführt werden, so daß die richtige Laserfarbe gemäß der durch das Fourier-Transformations-Beugungsbild erzeugten Modulation projiziert wird.

Fig. 8 zeigt in einem Blockschaltbild ein Farbübertragungssystem, in dem die Färbinformation in der vorstehend beschriebenen Weise kodiert wird, indem ein Linienrasterfilter 120 gemäß Fig. 1 zwischen einer üblichen Fernsehkamera 122 und dem zu übertragenden Bild befestigt wird. Somit erzeugt die Kamera 122 ein Schwarz-Weiß-Video-Signal,

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das kodiert die Färbinformation enthält. Diese Information wird dann nach einer üblichen Bearbeitung in der Schaltung 128 über eine übliche Antenne 126 zu irgendeiner eine Anzahl von entfernten Stationen übertragen, die beispielsweise aus üblichen Fernsehempfängern bestehen können. Das Schwarz-Weiß-Video-Signa] wird z.B. von einer Antenne 130 empfangen und dann auf einen monochromatischen Empfänger 132 gekoppelt, der durch Zusatz einer Vergleicherschaltung 136 abgewandelt wurde, welche in der gleichen Weise wie die Vergleicherschaltung gemäß» Fig. 4 arbeitet und die blauen, grünen und roten Linien durch ihre jeweilige Breite bestimmt. Das von der Vergleicherschaltung 136 erzeugte Signal wird dann zur Erzeugung eines Farbbildes für den Betrieb von Elektronenerzeugungseinrichtungen 140,142 und 144 benutzt. Somit wird also in der vorstehend beschriebenen Weise jede Farbe entsprechend der Breite des zu der Farbe gehörenden Liniensignals kodiert.

Fig. 9 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung, das dem aus Fig. 8 ähnelt, wobei das Bild über ein Dreifarbenfilter 152 von einer Kamera 150 aufgenommen und zu einem Fernsehgerät 156 übertragen wird, das eine Vergleicherschaltung 158 enthält, die das Farbsignal trennt und einer Zeitfolgeschaltung l60 entsprechende Signale zuführt. Die Schaltung 160 betätigt die Elektronenerzeugungseinrichtung zur Bildung einen Schwarz-Weiß-Bildes und betätigt außerdem einen Fnrbinodulator IGk, der aus dem Schtfarz-Weiß-Bild ein farbiges Bild erzetigt. Hierzu kann irgendein bekannter Farb-

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modulator verwendet werden, wie beispielsweise in den US-Patentschriften 3 428 243 und 3 569 614 beschrieben, auf die hiermit ausdrücklich Bezug genommen wird.

Das vorstehend beschriebene Farbübertragungssystem kann in verschiedensten Systemen verwendet werden, beispielsweise Fernsehanlagen, industrielle Fernsehanlagen, elektronische Faksimilefotografie usw. Der wesentliche Vorteil besteht darin, daß übliche Schwarz-Weiß-Fernsehein-

^ richtungen sehr einfach mittels der Erfindung abgewandelt

werden können, um Farbbilder, Farbfilme und Farbaufzeichnungen zu übertragen, ohne daß besondere Farbsychronisierungsschaltungen oder -einrichtungen erforderlich wären.

Die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele der Erfindung eignen sich zur Reproduktion von Bildern, Filmen, Computerausgangssignalen und Farbbildaufzeichnungen sowie auch für andere Anwendungszwecke. Kurz gesagt kann irgendein farbkodiertes Muster auf einen verhältnismäßig billigen w Schwarz-Weiß-Film aufgezeichnet oder übertragen werden,und die gesamte darin enthaltene Farbinformation kann leicht und einfach wiedergewonnen und zur Erzeugung einer guten Reproduktion benutzt werden. Es sind selbstverständlich viele Abwandlungen und Änderungen an den Ausführungsbeispielen möglich, Vielehe dann jedoch alle unter die Erfindung fallen.

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Claims

Patentansprüche:

1. Fotografie mit einer Beschichtung, die an einer Vielzahl von Stellen ihre Lichtdurchlässigkeitseigenschaften in Abhängigkeit vom auffallenden Licht ändert, so daß die Beschichtung ein Muster von Punkten unterschiedlicher Lichtdurchlässigkeit entsprechend einem auffallenden Bild bildet, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung in eine Vielzahl von nebeneinanderliegenden farbkodierten Bereichen aufgeteilt ist, die alle die Länge einer Abmessung der Fotografie haben, daß jeder der Bereiche einen ersten Bereich einer ersten Breite zur Aufnahme des roten Teils des auffallenden Lichtes, einen zweiten Bereich einer zweiten Breite zur Aufnahme des grünen Teils des auffallen-, den Lichtes und einen dritten Teil einer dritten Breite zur Aufnahme des blauen Teils des auffallenden Bildes hat und daß die Breiten der drei Bereiche unterschiedlich sind.

2. Fotografie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis von erster Breite zu zweiter Breite zu dritter Breite etwa kO : 35 : 25 ist.

3. Verfahren zum Kodieren von Farbinformationen auf einen Schwarz-Weiß-Film, dadurch gekennzeichnet, daß nahe dem Film ein Dreifarbenfilter mit einer Vielzahl von benachbarten recht eckförm.igen Bereichen angeordnet wird, deren

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Länge einer Abmessung des Filters entspricht und die jeweils einen rotempfindlichen rechteckförmigen Bereich einer ersten Breite, einen blauempfindlichen rechteckförmigen Bereich einer zweiten Breite und einen grünempfindlichen rechteckförmigen Bereich einer dritten Breite aufweisen, und daß auf das Filter ein Farbbild gebracht wird, so daß jeder Teil des Films nahe einem der rotempfindlichen Bereiche Informationen bezüglich der Rotkomponente des auffallenden Bildteiles, jeder Teil P des Films nahe einem der blauempfindlichen Bereiche Informationen bezüglich der Blaukomporiente des auffallenden Bildteils und jeder Teil des Films nahe einem grünempfindlichen Bereich Inform-ationen bezüglich der Grünkomponente des auffallenden Bildteils aufzeichnet.

H. Vorrichtung zur Reproduktion eines in Form einer Vielzahl von nebeneinanderliegenden Bereichen, die jeweils einen rotkodierten rechteckförmigen Bereich erster Breite, L· einen blaukodierten rechteckförmigen Teil zweiter Breite und einen grünkodierten rechteckförmigen Teil dritter Breite, auf einem Schwarz-Weiß-Film kodierten Bilde_s , gekennzeichnet durch eine Abtasteinrichtung zur Abtastung der Breite des Films mit einer Lichtquelle, so daß bei jeder Abtastung nacheinander mindestens ein Teil der rot-, blau- und grünkodierten Teile jedes Bereiches abgetastet werden,

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2.1B2911

durch eine Einrichtung zur Anzeige mindestens eines Teils des Lichtes nach dem Auftreffen auf den Film und zur Bestimmung der Breite jedes abgetasteten Teils, um zu bestimmten, ob dieser rot-, grün- oder blaukodiert ist, durch eine Einrichtung zur Erzeugung einer Reproduktion des Bildes auf einem Betrachtungsschirm mit einer ersten Anordnung zur Erzeugung roter Farbe auf dem Schirm,· einer zweiten Anordnung zur Erzeugung blauer Farbe auf dem Schirm und einer dritten Anordnung zur Erzeugung grüner Farbe auf dem Schirm und durch eine mit der Anzeigeeinrichtung verbundene Betätigungseinrichtung zur Betätigung der ersten Anordnung bei Anzeige der Abtastung eines rotkodierten Teils, zur Betätigung der zweiten Anordnung bei Anzeige der Abtastung eines blaukodierten Teils und zur Betätigung der dritten Anordnung bei Anzeige der Abtastung eines grünkodierten Teils.

5. Vorrichtung nach Anspruch Ί, dadurch gekennzeichnet, daß die erste, zweite und dritte Anordnung jeweils Elektronenerzeugungseinrichtungen enthält.

6. Vorrichtung nach Anspruch ¹I oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeeinrichtung einen Fotovervielfacher zur Erzeugung eines elektrischen Signals enthält, dessen Amplitude eine Funktion des von ihm empfangenen Lichtes ist.

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2H

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Fotovervielfacher mit den Elektronenerzeugungoeinrichtungen verbunden ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Elektronenerzeugungseinrichtungen Teil eines Farbfernsehers sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch einen Laser zur Erzeugung eines roten, eines grünen und eines blauen Strahls, der durch die erste, die zweite und die dritte Anordnung steuerbar ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9_S dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Erzeugung einer Reproduktion des Bildes eine Einrichtung zur Projektion des durch den Film hindurchtretenden Lichtes auf den Schirm aufweist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeeinrichtung einen Fotovervielfacher zur Erzeugung eines elektrischen Signals aufweist, dessen Amplitude eine Funktion des auffallenden Lichtes ist, und daß ein Teil des durchfallenden Lichtes dem Fotovervielfacher zuführbar ist.

12. Vorrichtung zur Reproduktion eines in Form einer Viel-

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zahl von nebeneinanderliegenden Bereichen, die jeweils einen rotkodierten rechteckförmigen Bereich erster Breite, einen blaukodierten rechteckförmigen Teil zweiter Breite und einen grünkodierten Teil dritter Breite, auf einem Schwarz-Weiß-Film kodierten Bildes., gekennzeichnet durch eine Belichtungseinrichtung für den Film zur Erzeugung eines ersten Beugungsbildes für den rotkodierten Teil, eines zweiten von dem ersten getrennten Beugungsbildes für den blaukodierten Teil und eines dritten von dem ersten und dem zweiten Beugungsbild getrennten Beugungsbildes für den grünkodierten Teil, durch eine Anzeigeeinrichtung zur Bestimmung mindestens einer der Abbildungen jedes ersten, zweiten und dritten Beugungsbildes und zur Erzeugung entsprechender roter, blauer und grüner Abbilder sowie zur Zusammenfassung dieser Abbilder zu dem Farbbild.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeeinrichtung eine erste Abtastanordnung zur Bestimmung eines Abbildes des ersten Beugungsbildes, eine zweite Abtastanordnung zur Bestimmung eines Abbildes des zweiten Beugungsbildes und eine dritte Abtastanordnung zur Bestimmung eines Abbildes des dritten Beugungsbildes enthält und daß den Abtastanordnungen jeweils zur Erzeu-

gung entsprechend farbiger Abbilder Elektronenerzeugungseinrichtungen nachgeschaltet sind.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß

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die Abtastanordnungen Fotovervielfacher sind.

15. Vorrichtung nach Anspruch 13_} dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastanordnungen Fernsehkameras sind.

16. Vorrichtung zur Übertragung eines farbkodierten Bildes, gekennzeichnet durch eine Fernsehkamera mit einem Video-Eingang zur Aufnahme eines Bildes, die ein Video-Ausgangssignal erzeugt, und durch ein. Dreifarbenfilter· mit einer Vielzahl von nebeneinanderliegenden reehteckförmigen,

k sich über eine Abmessung des Filters erstreckenden Bereichen, von denen jeder einen rotempfindlichen Bereich erster Breite, einen blauempfindlichen Bereich zweiter Breite und einen grünempfindlichen Bereich dritter Breite aufweist, wobei das Filter zwischen dem Bild und dem Video-Eingang der Fernsehkamera angeordnet ist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis von erster Breite zu zweiter Breite zu dritter Breite etwa ¹IO : 35 : 25 ist.

Ιδ. Dreifarbenfilter,gekennzeichnet durch eine Vielzahl von benachbarten reehteckförmigen Bereichen, die sich über eine Abmessung des Filters erstrecken und jeweils einen rotempfindlichen reehteckförmigen Teil erster Breite, einen b3auempfind.li.chen reehteckförmigen Teil zweiter

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Breite und einen grünempfindlichen rechteckförmigen Teil dritter Breite aufweisen, wobei sich die drei Breiten unterscheiden.

19· Dreifarbenfilter nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis von erster Breite zu zweiter Breite zu dritter Breite etwa 40 : 35 ' 25 ist.

20. Verfahren zum Kodieren eines Farbbildes, dadurch gekennzeichnet, daß nahe des Bildes ein Dreifarbenfilter mit einer Vielzahl von nebeneinander angeordneten rechteckförmigen Bereichen, die sich über eine Länge des Filters erstrecken befestigt wird, wobei jeder Bereich einen rotempfindlichen rechteckförmigen Teil einer ersten Breite, einen blauempfindlichen rechteckförmigen Teil zweiter Breite und einen grünempfindlichen rechteckförmigen Teil dritter Breite enthält, und daß das Farbbild auf das Filter gebracht wird, so daß jeder Teil des Bildes nahe einem der rotempfindlichen Teile Informationen bezüglich der Rotkomponente des Bildes auf dem rotempfindlichen Teil kodiert, jeder Teil des Filmes nahe einem der blauempfindlichen Teile Informationen bezüglich der Blaukomponente des Bildes auf dem blauempfindlichen Teil kodiert und jeder Teil des Filmes nahe einem der grünempfindlichen Teile Infoj'mationen bezüglich der Grünkomponente des Bildes auf dem grünempfindlichen Teil kodiert.

21. Vorrichtung zur übertragung eines farbkodierten Bildes,

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gekennzeichnet durch eine Fernsehkamera mit einem Video-Eingang zur Aufnahme eines Bildes und zur Erzeugung eines Video-Ausgangssignals, durch ein Dreifarbenfilter mit einer Vielzahl von nebeneinanderliegenden rechteckförmigen Bereichen, die sich über eine Länge des Filters erstrecken, wobei jeder Bereich einen rotempfindlichen rechteckförmigen Teil einer ersten Breite, einen blauempfindlichen rechteckförmigen Teil einer zweiten Breite und einen grünempfindlichen rechteckförmigen dritter Breite enthält, und * wobei das Filter zwischen Bild und Video-Eingang angeordnet wird, durch eine Einrichtung zur übertragung des Video-Ausgangssignals zu einer Vielzahl von entfernten Stationen und durch eine Einrichtung an jeder der Stationen zur Aufnahme des Video-Signals und zur Reproduktion eines Farbbildes.

22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zum Empfang und zur Reproduktion Anordnungen zur Bestimmung der einzelnen Teile des Video-Signals, welche von den Bildteilen erzeugt wurden, die durch die verschiedenfarbigen Teile hindurchtraten, und Anordnungen zur Erzeugung eines entsprechend farbigen Bildes aus diesen Teilen des Video-Signals enthält.

23. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zum Empfang und zur Reproduktion jeweilb Anordnungen zur Erzeugung eines Elektronenstrahls und einen

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in dem Elektronenstrahl angeordneten Parbmodulator enthalten, der mit den Anordnungen zur Erzeugung eines Farbbildes verbunden ist.

2H. Vorrichtung zur Aufzeichnung und Reproduktion eines Farbbildes, gekennzeichnet durch ein Dreifarbenfilter mit einer Vielzahl von nebeneinanderangeordneten Sätzen mit jeweils einer Linie für jede von drei Grundfarben, wobei die Linienbreiten für die drei Grundfarben unterschiedlich sind, durch eine Aufzeichnungseinrichtung zur Aufnahme des von dem Dreifarbenfilter reflektierten oder durch das Dreifarbenfilter hindurchtretenden Lichtes infolge des auf das Dreifarbenfilter fallenden Färbbildes, durch eine Abtasteinrichtung zur Abtastung des Bildes in der Aufzeichnungsvorrichtung und durch eine Auswerteeinrichtung zur Aufnahme der Abtastsignale der Abtasteinrichtung und zur Erzeugung von Bildsignalen entsprechend der Linienbreite und der Intensität der Aufzeichnung in der Aufzeichnungseinrichtung.

/25.J Verfahren zur Aufzeichnung und Reproduktion eines Farbbildes, dadurch gekennzeichnet, daß das Farbbild durch ein Dreifarbenfilter mit einer Vielzahl von nebeneinanderangeordneten Sätzen mit jeweils einer Linie für jede von drei Grundfarben und unterschiedlichen Linienbreiten für die drei Grundfarben auf einem Aufzeichnungsträger abgebildet wird und daß der Aufzeichnungsträger zur Erzeu-

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gung von Bildsignalen entsprechend der Linienbreite und der Intensität abgetastet wird.

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