DE2237784C3 - Schaltungsanordnung zur Veränderung der Farbart eines von einem Farbvideosignal erzeugten Bildes - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur Veränderung der Farbart eines von einem Farbvideosignal erzeugten Bildes nach der Gattung des Hauptanspruchs.

In vielen Fällen ist es erwünscht, die Farbart, insbesondere den Farbton, eines wiedergegebenen Bildes nach subjektivem Empfinden zu ändern. Diese Aufgabe besteht insbesondere auf der Studioseite; eine Änderung des Farbtones wirkt dann auf alle Empfänger. Wenn beispielsweise von einem entfernten Studio ein Signal übernommen wird, das aufgrund einer besonderen Beleuchtung bei der Aufnahme oder durch Abtastung eines in der Farbe unzureichenden Farbfilms einen unerwünschten starken Rotstich hat, so besteht der Wunsch, den Roicinteil des Farbbildes zu verringern. Auch von der Regieseite kann es erwünscht sein, dem Bild einen bestimmten Farbstich, z. B. grün, zu geben. Die Änderung einer Farbart, wie die Anhebung oder Absenkung einer bestimmten Farbe, kann ferner aus Regiegründen zur Erzielung besonderer Effekte erwünschtsein.

Die theoretisch exakte Lösung der Aufgabe wäre zunächst die Gewinnung der drei Farbwertsignale durch Demodulation und anschließender Rückmodulation, wobei die bei der Demodulation gewonnenen Farbwertsignale im Sinne einer Korrektur beeinflußt werden.

Da dieses Schaltungskonzept mU erheblichem Aufwand verbunden ist, sind zwei andere Methoden zur elektronischen Korrektur von Farbartfehlern bekannt geworden. Einmal handelt es sich um die Korrektur in den Farbwertsignalen R, G und B und zum anderen um die Korrektur im FBAS-Signal.

Eine Korrektur in den Farbwertsignalen R, G und B wird in der Zeitschrift »Journal of the SMPTE«, 74 (1965), Seite 755 bis 759, beschrieben. Derartige R-G-B- Korrekturen können jedoch nur auf dem relativ kurzen Signalweg zwischen Filmabtaster und Coder eingesetzt werden.

Eine Methode zur Korrektur von FBAS-Signalen ist aus der Zeitschrift »Rundfunktechnische Mitteilungen«, Jahrgang 13 (1969), Nr. 4, Seiten 141 bis 147, bekannt. Hier wird zunächst aus dem Farbsynchronsignal des zu korrigierenden FBAS-Signals mit einem Farbträger-Regenerator ein verkoppeltes Farbträgersignal gewonnen, dessen Phasenlage mit einem 0°—360°-Phasenschieber einstellbar ist, wo es im PAL-Rhythmus an der (B- V/Achse gespielt wird. Das erhaltene Farbträgersignal wird mit einem aus dem zu korrigierenden FBAS-Signal abgeleiteten Leuchtdichtesignal moduliert und über eine Addierstufe dem zu korrigierenden FBAS-Signal zugeführt. Der Bau solcher FBAS-Korrekturen ist mit großem Aufwand verbunden. Technische Schwierigkeiten bereitet insbesondere der Bau von temperaturstabilen 0° — 360°-Phasenschiebern und Modifikatoren, welche ebenfalls temperaturstabil eine

exakt um die (B- K>Achse gespiegelte Phase des zugeführten Farbträgers erzeugen müssen. Ferner müssen an Bedienpersonen dieser bekannten FBAS-Farbkorrektoren erhebliche Anfordeurngen in bezug auf die Auswahl der richtigen Zusatzspannung gestellt werden. Bedienpersonen sind es im allgemeinen nicht gewohnt, den entsprechenden Farben bestimmte Winkel zuzuordnen.

Eine andere Methode zur Korrektur von FBAS-Signalen ist aus der deutschen Patentschrift 12 78 492 bekannt. Von dem zu korrigierenden FBAS-Videosignal wird der modulierte Farbträger abgetrennt und farbträgerfrequent in einer Prozessoreinheit zur Ableitung einer Zusatzspannung, die dem zu korrigierenden FBAS-Signal zugeführt wird, weiter verarbeitet In der Prozessoreinheit wird der abgetrennte modulierte Farbträger zum Erhalt von Zusatzteilspannungen trägerfrequent dematriziert. Die Zusatzteilspannungen können nachfolgend in Gegentaktschaltungen in der Polarität und in der Amplitude verändert werden, wobei diese veränderten Zusatzteilspannungen trägerfrequent zu einer zusammengesetzten Zusatzspannung matriziert werden. Die Zusatzspannung kann dem zu korrigierenden Videosignal mit einer von der Amplitude des Leuchtdichtesignals abhängigen Amplitude hinzugefügt werden. Bei schwarzen Bildstellen oder Bildstellen anderer bestimmter Leuchtdichte erfolgt die Hinzufügung derart, daß der im FBAS-Signal enthaltene Farbträger verringert oder zu Null wird. Diese FBAS-Farbkorrektur weist den Nachteil auf, daß die ω Signalverarbeitung hochfrequent mit der Farbträgerfrequenz erfolgt. Diese hochfrequente Signalverarbeitung schließt einen Fernsteuerbetrieb dieses FBAS-Farbkorrektors aus, weil kleinste Laufzeitänderungen über die Fernbedienwege Farbtonverfälschungen hervorrufen S5 würden. Da jedoch Farbkorrektoren üblicherweise in Fernsehstudios eingesetzt werden und dort von einem Regiepult fernbedient werden, ist diese Schaltungsanordnung für den praktischen Betrieb nicht geeignet. Außerdem kann bei dieser Schaltungsanordnung in bestimmten Leuchtdichtebereichen des zu korrigierenden Farbvideosignals in Abhängigkeit vom Leuchtdichtesignal nur Einfluß auf die Farbsättigung genommen werden, nicht jedoch auch auf den Farbton.

Weiterhin ist aus der DE-AS 12 80 289 eine Schaltungsanordnung zur Einstellung des Farbtones des wiedergegebenen Bildes in einem PA L-Farbfernsehgerät durch Beeinflussung der Phase des modulierten Farbträgers bekannt, der nach Demodulation die für die Bildwiedergabe verwendeten Farbsignale liefert. Der modulierte Farbträger wird über Phasendreher geführt, deren Phasendrehung von Zeile zu Zeile zwischen zwei Werten umschaltbar ist, die von einem festen Wert um etwa den gleichen, einstellbaren Betrag in entgegengesetzter Phasendrehrichtung abweichen. Mit dieser γ, bekannten Schaltungsanordnung kann lediglich der Farbton verändert werden, Farbsättigungsfehler können dagegen nicht korrigiert werden. Auch diese Schaltungsanordnung ist aufgrund der farbträgerfrequenten Signalverarbeitung nicht für einen Fernsteuer- ho betrieb geeignet.

Ferner ist aus der DE-AS 12 80 219 eine Schaltung zur Einstellung des Farbtones eines von einem PAL-Farbfernsehsignal erzeugten Bildes durch Beeinflussung des in einem ersten, direkten Kanal vor der ηί Farbdemodulation verfügbaren Farbträgers bekannt, bei welcher der modulierte Farbträger in einem zweiten Kanal einen 90°-Phasenpeiler und einen von Zeile zu Zeile um 180° umgeschalteten Phasenumschalter durchläuft und in einer Gegentaktschaltung mit einstellbarer Amplitude und Polaritäisträger dein modulierten Farbträger im ersten Kanal in einer Addierstufe hinzugefügt ist. Auch mit dieser Schaltungsanordnung kann nur der Farbton verändert werden. Änderungen in der Farbsättigung können ebensowenig vorgenommen werden wie Farbartänderungen in Abhängigkeit bestimmter Grauabstufungen im Leuchtdichtesignal des zu korrigierenden Farbvideosignals.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Schaltungsanordnung nach der eingangs genannten Art anzugeben, bei welcher die vorgenannten Nachteile bekannter FBAS-Farbkorrekturschaltungen vermieden werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs I angegebenen Merkmale gelöst.

Der Vorteil der Erfindung besteht darin, daß 0°—360°-Phasenschieber und Modifikatoren entfallen. Farbkorrekluren gemäß der Erfind>'-g können somit einfacherer und kostengünstiger aufgebaut werden. Außerdem wird durch die Rückführung des Farbträgersignals auf eine Quasi-/?G#-Höhe die Bedienung erleichtert. Ein weiterer Vorteil ergibt sich durch die Signalverarbeitung niederfrequenter Videosignale und deren damit verbundenen Möglichkeit der Fernbedienbarkeit der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden mit einem Ausfuhrungsbeispiel an Hand von Figuren beschrieben. Von den Figuren zeigt

Fig. 1 das Blockschaltbild eines FBAS-Farbkorrektors für PAL-Farbfernsehsignale und

Fig.2 ein Blockschaltbild eines FBAS-Farbkorrektors für NTSC- Farbfernsehsignal^

In den Figuren sind Schaltgruppen gleichartiger Wirkung mit gleichen Bezugszeichen versehen.

In dem Blockschaltbild nach Fig. 1 wird über Klemme 1 ein FBAS-Farbvideosignal einem Tiefpaß 2 zugeführt. Mit diesem Tiefpaß 2 wird die Helligkeitsinformation (Leuchtdichtesignal Y) aus dem FBAS-Farbvideosignal gefiltert. Der 3-dB-Punkt des Tiefpasses 2 liegt bei 1,3MHz. Das erhaltene Leuchtdichtesignal Y wird einer »Dunkel«-, »Schwarz«- und »Weiß«-Korrekturschaltung zugeführt, wobei jeder Korrekturschaltung für sich eine selbständige Schaltungsanordnung zur Einstellung der Farbart darstellt. Bei der »Dunkel«-Korrektur wird das Leuchtdichtesignal Y über eine Einrichtung 3 mit nichtlinearer Kennlinie und einer Subtrahierstufe 4 zugeführt. Das in der Einrichtung 3 in der Gradation verzerrte Leuchtdichtesignal Y" wird in der Subtrahierstufe 4 von dem nicht verzerrten Leuchtdichtesignal Y subtrahiert und je einem Eingang einer ersten und zweiten Multiplizierschaltung 5, 6 zugeführt. Ein anderer Eingang der Multiplizierschaltung 5 wird mit der ein Farbdifferenzsignal LJ darstellenden Gleichspannung und die Multiplizierschaltung 6 mit der ein Farbdifferenzsignal Vdarstellenden Gleichspannung angesteuert Diese Farbdifferenzsignale LJ und ^f/ darstellenden Gleichspannungen werden in einer Matrix 7 gewonnen. Als AGB-Komponenten werden dieser Matrix 7 über Potentiometer 8, 9 und 10 drei einstellbare Gleichspannungen zugeführt. Mit der Matrix 7 werden in gleicher Art wie in der Matrix eines PAL-Coders die zugehörigen Stellspannungen für die U- un·! V-Achse abgeleitet, wobei jedoch zusätzlich die Farbdifferenzsignale LJund Vdarstellenden Gleichsrjannuneen von äem l.pnrhtHirhtpsitmal

Yt- ^abhängig sind.

Während bei der »Dunkel«-Korrektur nur die mittleren Pcgc! eines zu korrigierenden FBAS-Signals verändert werden können, werden mit einer weiteren selbständigen Schaltungsanordnung zur Einstellung der Farbart hauptsächlich die schwarzen Farbanteile des zu korrigierenden FBAS-Farbvideosignals beeinflußt. Hierzu wird das Leuchtdichtesignal Keiner Negationsstufe 11 zugeführt. Das von der Negationsstufe 11 umgepolte Leuchtdichtesignal - Y gelangt zu einer m Einrichtung 5' bis 10' zur Gewinnung der Farbdifferenzsignale i/und Vdarstellcndcn Gleichspannungen.

Sollen Farbstiche in den Lichtern von Farbfilmen beseitigt werden, bedient man sich einer »Weiß«-Korrcktur. Die »Weiß«-Korrektur mit der Hinrichtung 5" \; bis 10" zur Einstellung der Farbarl wird direkt mit dem Leuchtdichtesignal angesteuert.

Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung bleibt nicht nur auf diese drei genannten Einrichtungen zur F.instellung der Farbart beschränkt. Andere, differen- 2η ziertere Änderungen der Farbart in Abhängigkeit vom Leuchtdichtesignal sind ebenfalls denkbar und durch gestrichelte Linien angedeutet.

Die so erzeugten einzelnen Signale Vc und Wanden Ausgängen der Multiplizierschaltungcn werden über je ?■> eine zugehörige Addierstufe 12 und 13 den entsprechenden Modulationseingängen eines PAL-Modulators 14 zugeführt. Ein im PAL-Modulator vorhandener Farbträgergenerator 15 wird mit dem Farbsynchronsignal des zu korrigierenden FBAS-Farbvideosignals synchro- jn nisiert. Mit einem Phasenschieber 16 wird die Phase zwischen dem zu korrigierenden FBAS-Farbvideosignal und dem im Farbträgergenerator 15 erzeugten Farbträger angepaßt. Das am Ausgang der Addierstufc 12 liegende Signal Yu wird einem L/-Modulator Ii zugeführt. Das am Ausgang der Addierstufe 13 liegende Signal Yv wird mit einem videofrequenten PAL-Schal ter 18 umgeschaltet und moduliert in einem V-Modula tor 19 einen um 90° gedrehten Farbträger. Di« Zuführung des 90° gedrehten Farbträgers erfolgt übei ±45° drehende Phasenschieber 20 und 21. Die Ausgänge der U- und V-Modulatoren 17 und 19 sind mi den Eingängen einer Addierstufe 22 verbunden. Arr Ausgang dieser Addierstufe 22 liegt die gewünschte Zusatzspannung F,_us. In einer weiteren Addierstufe 22 wird diese Zusatzspannung /·,,„ dem durch eint Verzögerungsleitung 24 verzögerten FBAS-Farbvideo signal hinzugefügt. Die Verzögerungsleitung 24 dien zur Laufzeitanpassung zwischen dem FBAS-Farbvideo signal und der Zusatzspannung !·'„„. An der Klemme 2! ist das korrigierte FBAS-Farbvideosignal FBAS^r abnehmbar.

Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild nach der Erfinduni für NTSC-Farbfernsehsignalc. Dieses Blockschaltbilc unterscheidet sich von dem vorher beschriebener Blockschaltbild nur dadurch, daß die Matrizen 7, 7', T nun Farbdifferen/.signalc / und Q darstellende Gleich spannungen bilden und zum anderen, daß das Signal V< am Ausgang der Addierstufe 12 über einen Tiefpaß 2f einem (^-Modulator 27 zugeführt ist. Weiterhin entfäll beim NTSC-Farbfernsehsystem der PAL-Schalter 18 Der PAI -Schalter 18 wird durch ein Laufzeitglied 2i ersetzt, welches lediglich die Laufzeit von Tiefpaß 2f ausgleicht. Das Signal Vv am Ausgang der Addierstufc 13 wird somit direkt über das Laufzeitglicd 28 derr /Modulator 29 zugeführt. Ferner wir die Frequenz de: Farbträgergenerators 15 entsprechend der NTSC-Farb trägerfrequenz angepaßt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zur Veränderung der Farbart sines von einem Farbvideosignal erzeugten Bildes, bei welcher eine quadratmodulierte farbträgerfrequente Spannung als Zusatzspannung dem quadraturmodulierten Farbträger des Farbvideosignals hinzugerügt ist, wobei die Amplitude und die Phasen der Zusatzspannung wählbar ist und wobei der Pegel der Zusatzspannung in Abhängigkeit des Vorliegens bestimmter Grauabstufungen in einem vom Farbvideosignal abgetrennten Leuchtdichtesignal multiplikativ regelbar ist, gekennzeichnet durch eine Matrix (7) zur Bildung zweier la Farbdifferenzsignale (R-Y und B-Y) aus drei Farbwertsignalen (R, G und B) darstellenden einsteilbaren Gleichspannungen, eine erste und zweite Multiplizierschaltung (5 und 6), deren einen Eingängen je eines der Farbdifferenzsignale zügeführt ist vmd an deren anderen Eingängen das aus dem Farbvideosignal gewonnene Leuchtdichtesignal liegt, und einem quadraturmodulierenden Farbträgermodulator, dessen beiden Eingängen die an den Ausgängen der ersten und zweiten Multiplizierschaltungen (5 und 6) abnehmbaren Signale zugeführt sind und an dessen Ausgang die quadraturmodulierte farbträgerfrequente Zusatzspannung (Fzus) abnehmbar ist.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das aus dem Farbvideosignal gewonnene Leuchtdichtesignal über eine an sich bekannte Schaltungsanordnung (3, 4; 11) amplitudenabhängig verzerrt der ersten und zweiten Multiplizierschaltung (5,6,5', 6', 5", 6") zugeführt ist.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das aus dem Farbvideosignal gewonnene Leuchtdichtesignal unterschiedlich amplitudenabhängig verzerrt je einer aus einer ersten und zweiten Multiplizierschaltung (5,6,5', 6', 5", 6") -to sowie einer Matrix (7, 7', 7") bestehenden Anordnung zur Einstellung der Farbart zugeführt ist und daß die Anordnung zur Einstellung der Farbart über Addierstufen (12,13) parallel geschaltet sind.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die drei Farbwertsignale (R. G,

B) darstellenden Gleichspannungen von drei getrennt einstellbaren Potentiometern (8, 9, 10; 8', 9', 10'; 8", 9", 10") abgreifbar sind.

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die drei Potentiometer (8,9,10; 8', 9', 10'; 8", 9", 10") mechanisch gekoppelt und mit einem einzigen Steuerknüppel einstellbar sind.

6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine 360°-Schleifbahn eines jeden Potentiometers abwechselnd aus 120° Kontaktmaterial und aus 60° Widerstandsmaterial besteht, daß die Schleifer dieser Potentiometer mit einer Achse verbunden sind und daß die Schleifbahnen oder die Schleifer dieser Potentiometer zueinander um 120° versetzt angeordnet sind.

7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Veränderung der Farbart eines nach dem NTSC- Farbfernsehsystems erzeugten Farbvideosignals die Matrix (7, 7', 7") so M dimensioniert ist, daß aus den drei Farbwertsignalen (R, G und B) darstellenden Gleichspannungen die Farbdifferenzsignale / und Q darstellenden Gleichspannungen gebildet werden.

8, Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Veränderung der Farbart eines nach dem PAL-Farbfernsehsystem erzeugten Farbvideosignals die Matrix (7, 7', 7") so dimensioniert ist, daß aus den drei Farbwertsignalen (R, G und B) darstellenden Gleichspannungen die Farbdifferenzsignale Uund Vdarstellenden Gleichspannungen gebildet werden.