DE2239047C3 - Vorrichtung zum Erzeugen von Farbfernsehsignalen - Google Patents

Description

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Das Photoelement 76 erzeugt auf Grund des auf öcm Leuchtschirm der Kathodenstrahlröhre 64 erscheinenden Lichtpunktes ein Ausgangsspannungssignal, das der Helligkeit des Lichtpunktes entspricht. Dieses Ausgangssignal wird an die automatische Verstärkungsregelungsschaltung 78 angeLgt, deren Ausgangsspannung an das Gitter der Kathodenstrahlröhre 64 angelegt wird. Auf diese Weise wird die Helligkeit des Lichtpunktes auf einem gegebenen, konstanten Pegel gehalten. Die automatische Verstärkungsschaltung wird ausführlich beschrieben.

Die Kathodenstrahlröhre 64 besitzt eine Phosphorschicht, die aus einem Gemisch von zwei verschiedenen Phosphorstoffen besteht. In Fig. 2 stellt die gestrichelte Kurve A die spektrale Energieverteilung des von dem einen Phosphonioff ausgesendeten Lichts und die ausgezogene Kurve B die spektrale Energieverteilung des von einem Gemisch aus der, beiden verschiedenen Phosphorstoffen ausgesendeten Lichts dar. Die Kurve A für einen ungemischten Phosphorstoff. z.B. »Phosphor P24«, hat ein Maximum bei einer Wellenlänge des Lichts von etwa 520 nm.

Dagegen hat die Kurve Ji für ein Phosphorgemisch, z. B. ein Gemisch von >PYP« und »PPE«, ?wci Maxima bei Wellenlängen des Lichts von etwa 400 und 550 nm. Das Lumineszenzlicht, das von dem mit einem Phosphorgemisch versehenen Leuchtschirm abgestrahlt wird, hat relativ energiereiche Blau- und Grün-Komponenten und eine relativ energies ;me Rot-Komponente. Wenn das Lumineszenzlicht durch den Farbfilm tritt, werden die Anteile der Farbkomponenten in Abhängigkeit von den Durchlässigkeitseigenschaften des Farbfilms verändert (s. Fig. 14). Nach dem Durchtritt durch den Film hat daher das Lumineszenzlicht drei in ihrer Stärke vergleichbare Farbkomponenten, doch enthält jede Farbkomponente beträchtliche Anteile der beiden anderen Farbkomponenten. Diese Fremdanteile setzen die Güte der Farbwiedergabe herab. Dies gilt vor allem für die Beimischung von Blau und Grün zu der Rotkomponente. Erfindungsgemäß wird aus diesem ('runde ein Abtaster mit einer Kathodenstrahlröhre ν. rwendet, deren Leuchtschirm mit einem Phosphorgemisch versehen ist. Infolgedessen können der Blau- und der Grün-Anteil von dem Rot-Auszugssignal subtrahiert werden, indem man gewählte Anteile des Blau- und des Grün-Auszugssignals einer Phasenumkehr unterwirft und dann zu dem Rot-Auszugssignal addiert. Bei Verwendung einer Kathodenstrahlröhre, auf deren I .euchtschirm ein ungemischter Phosphor angeordnet ist, könnte man kaum die Korrektursignale erzeugen, die zu dem Rot-Auszugssignal hinzugefügt weiden.

Das durch den Film 18 getretene Licht wird von der Kondensorlinse 100 gesammelt, und das gesammelte Licht tritt durch das Dreifarbenspektroskop 102. Dieses gibt einen Rot-Auszug R, einen Grün-Auszug G und einen Blau-Auszug S an je einen photoelektrischen Wandler 104, 106 bzw. 108 ab, die in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel aus je einer Vervielfacherphotozelle bestehen.

Das Hochspannungsgerät 74 des Lichtpunktabtasters 62 kann eine relativ hohe Spannung als Vorspannung an die Vervielfacherphotozelle anlegen, so daß diese keine besondere Hochspannungsquelle benötigt.

Die von den Vervielfacherphotozellen 104, 106, 108 abgegebenen Farbauszugssignale werden in dem Verstärker 110 verstärkt Die verstärkten Farbauszugssignale R₁ G und B werden an eine Farbkorrekturschaltung 112 angelegt, die gewählte Anteile des Blau- und des Grün-Auszugssignals einer Phasenumkehr unterwirft und dann zu dem Rot-Auszugäsignal addiert Dadurch wird die störende Wirkung der Fremdfarbenanteile in dem Rot-Auszugssignal herabgesetzt und die Güte der Färb wiedergabe verbessert.

Nach ihrer Verstärkung und Korrektur werden die Farbauszugsignale Ä, G und B an die Matrizenschaltung 114 angelegt, in der die Farbauszugssignale in das der Farbfernsehnorm entsprechende Farbfernsehbildsignalgemisch umgewandelt wird. Dabei werden das Luminanzsignal Y und die Chrominanzsignale / und Q nach folgender Formel erzeugt:

K = 0,30 R -+- 0,59G + 0,11 B

I = 0,60 R - 0,28 G - 0,32 B

Q - 0,21 R 4- 0.52 G ^; 0,31 B

Das Luminanzsigna! Y und die Chrominanzsignale/ und Q werden an einen Farbcoder 116 abgegeben, der ferner von dem Synchronisator70 die Horizontal- und Vertikal-Synchronsignale erhält. In dem Farbcoder werden das Luminanzsignal Y und die Chrominanzsignale / und Q in der Phase eingestellt und werden gleichzeitig das Synchronsignal und das Farbsynchronisiersignal (Burst-Signal) hinzugefügt. Auf diese Weise wird das Farbbildsignalgemisch erzeugt.

Das Ausgangssignal des Farbcoders 116 wird an eine Video-Ausgangsklemme 118 zum Anschluß eines Monitors und an einen Modulator 120 abgegeben. In diesem Modulator wird die eine gegebene Frequenz besitzende Trägerwelle mit dem Farbbildsignalgemisch frequenzmoduliert. Dadurch wird ein Farbfernsehsignal erzeugt, das dem beim Fernsehen verwendeten ähnelt. Das auf diese Weise erzeugte Farbfernsehsignal wird an die Klemme 122 angelegt, die mit der Beschriftung WF-Ausgang (Hochfrequenzausgang) versehen ist.

Anstatt des natürlichen Lichtes oder des in der Farbfernsehkamera erzeugten, künstlichen weißen Lichtes wird in dem erfindungsgemäßen Fernsehsignalerzeuger das von dem Leuchtschirm abgestrahlte Lumineszenzlicht zum Umwandeln der Farbbildinformation auf dem Film in elektrische Signale verwendet.

Die erfindungsgemäß in dem Abtaster verwendete Kathodenstrahlröhre besitzt einen Schirmträger, der mit einem Gemisch von zwei verschiedenen Phosphorstoffen überzogen ist, während in der Kathodenstrahlröhre des üblichen Abtasters der Leuchtschirm mit einem ungemischten Phosphorstoff versehen ist.

Wie aus der in Fig. I gestrichelt gezeichneten Kurve A hervorgeht, hat das von dem ungemischten Phosphorstoff ausgesendete Lumineszenzlicht die höchste Intensität im Grün Gebiet und eine geringere Intensität im Rot-Gebiet.

Ein Gemisch aus zwei verschiedenen Phosphorstoffen erzeugt dagegen ein Lumineszenzlicht, das zwei Maxima besitzt, die im Blau- und im Grün-Gebiet liegen, während es im Rot-Gebiet weniger intensiv ist. Dabei ist das Energiespektrum aber auch im Rot-Gebiet mehr oder weniger stark verbessert. Auch die Vervielfacherphotozelle hat für das Licht im Rot-Gebiet eine geringere Empfindlichkeit als für das Licht in den anderen Farbgebieten, so daß der Störabstand für die Rot-Wiedergabe sehr klein ist.

Aus der in F i g. 3 gezeigten spektralen Durchlässigkeitskurve des Farbfilms erkennt man, daß in dem Rot-Gebiet auch die anderen Farbkomponenten in beträchtlichen Mengen vorhanden sind. Infolgedessen und weil, wie vorstehend erwähnt wurde, das von dem Leuchtschirm ausgesendete Lumineszenzlicht im Rot-Gebjet eine geringere Intensität besitzt, wird Rot nur mit sehr geringer Reinheit wiedergegeben. Nachstehend ist die Energieverteilung auf die verschiedenen Farbkomponenlen im Bereich der Wellenlängen von 540 bis 660 nm angegeben:

Tabelle 1

Rot 50,5 %

Grün 35,4°,o

Blau 14,1%

Nach einem Merkmal der Erfindung können die dem Rotauszug beigemischten Fremdfarbenanteile, insbesondere Grün und Blau, beseitigt werden, so daß die Reinheit der Farbe erhöht und bei richtiger Abstimmung Weiß erhalten werden kann.

In der in Fi g. 4 gezeigten Farbkorrekturschaltung werden das Grün-Auszugssignal G und das Blau-Auszugssignal B verstärkt und in den Phasenumkehrschaltungen 198 bzw. 200 einer Phasenumkehr unterworfen. Die in der Phase umgekehrten Signale werden an die veränderbaren Widerstände 202 bzw. 203 angelegt, so daß gewählte Anteile dieser Signale an der Ausgangsklemme der Vervielfacherphotozellel04 zu dem Rot-Auszugssignal addiert werden.

Durch entsprechende Verstellung der veränderbaren Widerstände 202 und 203 kann man das Mischungsverhältnis so einstellen, daß das beste Ergebnis erhalten wird.

Zunächst wird der Verstärkungsfaktor der das Blau-Auszugssignal erzeugenden Vervielfacherphotozelle 108 auf einen gegebenen Bezugswert eingestellt. Dann wird der Verstärkungsfaktor der das Griin-Auszugssignal erzeugenden Vervielfacherphotozelle 106 so eingestellt, daß das Flächenintegral der Energie über einen gegebenen Wellenlängenbereich im Grün-Gcbiel gleich dem Flächenintegral der Energie über einem gegebenen Wellenlängenbereich im Blau-Gebiet ist. Der Verstärkungsfaktor der das Rot-Auszugssignal erzeugenden Vervielfacher-Photozelle 104 wird so eingestellt, daß das Flächenintegral des von der Korrekturschaltung 112 abgegebenen Rot-Auszugssignals gleich dem Flächenintegral des Blau-Auszugssignais plus dem Flächenintegral des Grün-Auszugssignals ist.

ίο Beispielsweise werden die veränderbaren Widerstände 202 und 203 so eingestellt, daß sie einen Blau-Signalanteil von 18% und einen Grün-Signalanteil von 35% erzeugen. Diese Signalanteile werden dann einer Phasenumkehr unterworfen und danach zu dem Rot-Auszugssignal addiert, wodurch aus diesem die Fremdfarbenkomponenten entfernt werden. Der Verstärkungsfaktor der Vervielfacherpholozelle 104 für Rot ist so eingestellt, daß das Flächenintegral des Rot-Auszugssignals das l,53fache des Flächenintegrals des Blau- oder Grün-Auszugssignals beträgt. Infolgedessen sind die Flächenintegrale der Farbauszugssignale nach der Korrektur untereinander gleich, und kann bei genau gleich starken Farbauszugssignalen Weiß erzeugt werden. Nach der Korrektur hat das Rot-Auszugssignal folgende Energieverteilung:

Tabelle 2

Rot 67,0%

Grün 26,6%

Blau 6,4%

Man erkennt die beträchtliche Verbesserung gegenüber der in der Tabelle 1 angegebenen Energieverteilung vor der Korrektur.

Wie vorstehend angegeben wurde, sind die Flächenintegrale der Farbauszugssignale nach der Kompensation untereinander im wesentlichen gleich, so daC bei genau gleich starken Farbauszugssignalen WeiE erzeugt werden kann. Infolgedessen kann man zurr Erzeugen des Y-, des /- und des Q-Signals eine einfache, lineare Matrixschaltung verwenden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

film Fernsehsignale zur farbgetreuen Wiedergabe von Patentansprüche: farbigen Bildern auf Earbfernsehschinnen erzeugen lassen.

1. Vorrichtung zum Erzeugen von Farbfemseh- Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung dsr einsignalen mit einem Lichtpunktabtaster zum raster- 5 gangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch mäßigen Abtasten eines Farbfilms, bestehend aus gelöst, daß der Leuchtschirm der Kathodenstrahleiner Kathodenstrahlabtaströhre mit Horizontal- abtaströhre mit einem Gemisch aus zwei verschiede- und Vertikalablenkspulen zur Erzeugung eines nen Phosphorstorfen beschichtet ist, wobei die spek-Fernsehrasters, optischen Mitteln zum Projizieren trale Energieverteilung des von diesem ausgesendeten des Rasters auf den Farbfilm, Mitteln zum Zer- io Lichts zwei Maxima besitzt, die im Blau- und im legen des durch den Farbfilsvgetretenen Lichts in Grüngebiet liegen, während sie im Rotgebiet weniger seine roten, grünen und blauen Anteile, die durch intensiv ist, und daß Phasenumkehrschaltungen zur entsprechende fotoelektrische Wandler in die ent- Phasenumkehr des Grün-Auszugssignals und des sprechenden elektrischen Farbauszugssignale um- Blau-Auszugssignals und Schaltungen zur Addition gewandek werden, dadurch gekenn zeich- 15 dieser Signale zum Rot-Auszugssignal vorgesehen net, daß der Leuchtschirm der Kathodenstrahl- sind. Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung lassen abtaströhre mit einem Gemisch aus zwei verschie- sich der Blau- und der Grünanteil von dem Rot-Ausdenen Phosphorstoffen beschichtet ist, wobei die zugssignal dadurch abziehen, daß gewählte Anteile spektrale Energieverteilung des von diesem aus- des Blau- und des Griin-Auszugssignals einer Phasengesendeten Lichts zwei Maxima besitzt, die im ao umkehr unterworfen und dann zu dem Rot-Auszugs-Blau- und im Grüngebiet liegen, während sie im signal addiert werden. Hierdurch läßt sich die Quali-Rotgebiet weniger intensiv ist, und daß Phasen- tat der Farbwiedergabe erheblich verbessern.
Umkehrschaltungen zur Phasenumkehr des Grün- Zweckmäßigerweise sind zwischen den Ausgängen Auszugssignals und des Blau-Auszugssignals und der Phasenumkehrschaltungen und dem Ausgang des Schaltungen zur Addition dieser Signale zum Rot- as fotoelektrischen Wandlers des Rot-Auszugssignals Auszugssignal vorgesehen sind. verstellbare Widerstände zum Addieren eines ge-

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- wünschten Anteils der umgekehrten Signale zum Rotkennzeichnet, daß zwischen den Ausgängen der Auszugssignal vorgesehen.

Phasenumkehrschaltungen (198, 200) und dem Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachAusgang des fotoelektrischen Wandlers des Rot- 30 stehend an Hand der Zeichnung näher erläutert. In Ausgangssignals (104) veistellbare Widerstände der Zeichnung zeigt

(202, 203) zum Addieren eines gewünschten An- F i g. 1 eine schematische Darstellung des Farbfern-

teils der umgekehrten Signale zum Rot-Auszugs- sehsignalerzeugers,

signal vorgesehen sind. F i g. 2 in einem Diagramm die spektrale Energie-

35 verteilung des von der Kathodenstrahlröhre des Lichtpunktabtasters abgegebenen Lumineszenzlichtes,

F i g. 3 in einem Diagramm die Durchlässigkeitskennlinien des Farbfilms für die drei Farbauszüge,

F i g. 4 eine Korrekturschaltung zur Verbesserung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Er- 40 der Farbwiedergabe und

zeugen von Farbfernsehsignalen mit einem Licht- F i g. 5 in einem Diagramm die Verbesserung der

punktabtaster zum rastermäßigen Abtasten eines Farbwiedergabe.

Farbfilms, bestehend aus einer Kathodenstidhlabtast- Der Aufbau des Fernsehsignalerzeugers wird an röhre mit Horizontal- und Vertikalablenkspulen zur Hand der F i g. 1 kurz erläutert.
Erzeugung eines Fernseh rasters, optischen Mitteln 45 Ein Lichtpunktabtaster 62 enthält eine Kathodenium Projizieren des Rasteis auf den Farbfilm, Mitteln strahlröhre 64, die Horizontal- und Vertikalablenkzum Zerlegen des durch den Farbfilm getretenen spulen 66 besitzt. Wenn von einer Ablenkschaltung Lichts in seine roten, grünen und blauen Anteile, die 68 Horizontal- und Vertikalablenksignale an die durch entsprechende fotoelektrische Wandler in die Spulen 66 angelegt werden, wird auf dem Leuchtentsprechenden elektrischen Farbauszugssignale um- 50 schirm der Kathodenstrahlröhre ein Raster erzeugt, gewandelt werden. Ein Synchronisator 70 gibt Synchronsignale an die Das Lumineszenzlicht, das von dem mit einem Ablenkschaltung 68 ab. Bei Verwendung eines außen Phosphorgemisch versehenen Leuchtschirm abge- angeordneten Synchronisators werden dessen Signale strahlt wird, hat relativ energiereiche Blau- und Grün- an die Klemmen 71 angelegt, die mit der Beschriftung kivnnvonenten und eine relativ energiearme Rotkom- 55 »Fremdsynchronisation« versehen sind. Die Austastponente. Tritt das Lumineszenzlicht durch den Färb- Schaltung 72 legt Horizontal- und Vertikal-Austastfitm, so werden die Anteile der Farbkomponenten in signale an die Kathode der Kathodenstrahlröhre 64 Abhängigkeit von den Durchlässigkeitseigenschaften an. Der Synchronisator 70 gibt Synchronsignale an des Farbfilms verändert. Nach dem Durchtritt durch die Austastschaltung 72 ab. Ein Hochspannungsgeräl den Film hat daher das Lumineszenzlicht drei in ihrer 60 74 leitet von dem Horizontalablenksignal eine hohe Stärke vergleichbare Farbkomponenten, von denen Gleichspannung ab und legt diese an die Anode dei jede beträchtliche Anteile der beiden anderen ent- Kathodenstrahlröhre 64, wie dies in einem üblicher hält. Diese Fremdanteile setzen die Güte der Färb- Farbfernsehempfänger der Fall ist.
wiedergabe herab. Dies gilt vor allem für die Bei- Vor dem Schirmträger der Kathodenstrahlröhre 64 mischung von blau und grün zu der Rotkomponente. 65 des Lichtpunktabtasters 62 befindet sich ein Photo-Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine element 76, z. B. eine PftS-Zelle. Dieses Photoelemem Vorrichtung zum Erzeugen von Farbfernsehsignalen ist natürlich so angeordnet, daß es die Betrachtung zu schaffen, mit der sich unmittelbar von einem Färb- des Rasters nicht stört.