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Beschreibung zum Patentgesuch betreffend: "System zur Kombination
von Farbbildern" Die Erfindung betrifft ein System für die Kombination erster Video-Signale
mit zweiten Video-Signalen und zur Erzeugung eines zusaitinengese tz ten Au sgangs
-Video - Signal s.
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Das "Blauschirmeinbettungsverfahren" ist in verschiedenen Ausführungsformen
bekannt-und wird von der Laufbildfilmindustrie seit einigen Jahren für die Erzeugung
von Trickeffekten erfolgreich eingesetzt. Ein elektronisches Blauschirmsystem, das
unter der Bezeichnung chroira key" bekannt wurde, hat trotz gewisser Beschränkungen
weite Anwendung in Fernsehproduktionen commerzieller Art gefunden.
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Alle Einbe ttungssyste me haben bestimmte gemeinsame Charakteristiken.
Die Aktionsphase wird gegeateinen gefärbten Hintergrundschirm hoher Sättigung fotografiert,
wobei sich die sogenannte Vordergrundszene ergibt. Mittels fotografischer (oder
im Fall des chroma-keysystems elektronischer) Systeme und Methoden wird der Farbhintergrund
aus
der Vordergrundszene entfernt und ersetzt durch eine Hintergrundszene, die separat
aufgenammen wird, Das engültige Bild enthält deshalb (a) die Vordergrundaktion,
wela e gegen den gefärbten Hintergrund fotografiert wurde, und
die Hintergrundszene, welche beiden jenen fotografisch oder elektronisch miteinander
kombiniert sind.
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Bei dem chroma-key-system kann beispielsweise eine Vordergrundkamera
ein Mädchen fotografieren, das eine Zigarette vor einem blaugestrichenen Schirm
raucht. Das elektronische chromakey-Gerät ist in der Lage1 bestimmte spezifische
Farben abzutasten und würde in diesem Fall eingestellt werden auf Blauempfindlichkeit
bezüglich des Hintergrundschirmes. Das so erhaltene elektronische Signal von den
Blauschirmanteilen der Vordergrundkamera wird innerhalb des Gerätes verwendet, um
ein Schlüsselsignal zu erzeugen, das seinerseits in einem Fernsehtrickverstärker
verwendet wird, um die Blauanteile des Bildes von der Vordergrundkamera "auszuschalten"
und gleichzeitig die Hintergrundbildinformation "einzuschalten", welche von der
zweiten elektronischen Kamera erzeugt wird. Da die Schaltertechniken verwendet werden,
um die beiden Kamera signale zu kombinieren, arbeitet das System in der gewünschten
Weise nur dann, wenn der blaue Hintergrund gleichförmig beleuchtet ist und wenn
die Kantenübergänge zwischen dem blauen Hintergrund und dem Vordergrundgegenstand
besonders gut definiert ind. Aus diesem Grunde kann das chroma-key-system nichtEeine
Einzelheiten, wie etwa Rauch, erfassen und arbeitet nicht mehr zuverlässig, wenn
mit dem Gegenstand im Vordergrund transparente oder halbtransparente Materialien
erscheinen.
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Die relativ hohe Helligkeit des Blauschirmhintergrundes, die bei
Einbettungssystemen verwendet wird, kombiniert mit den optischen Verzerrungen, welche
durch all die kowplizierten optischen Systeme eingeführt werden,
insbesondere durch Fernseh-Zoan-Linsen, resultiert in eine; falschen blauen Halo
um Objekte, welche
im Vordergrund des Blauschirmes erscheinen. Das
scharze Haar eines Mädchens wird deshalb blaue Kanten aufweisen. Ein schwarzer Anzug
eines Mannes nimmt einen Blauschimmer an.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein elektronisches oder
mit Laufbildtechniken arbeitendes Einbettungssysbem zu schaffen, bei dem diese Nachteile
verhindert werden. Das elektronisch arbeitende System gemäß der Erfindung soll gleichermaßen
für Fernsehen- wie auch für Laufbildfilmzwecke brauchbar sein.
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Diese Aufgabe wird bei dem System gemäß der Erfindung gelöst durch
eine erste Eingangseinrichtung für den Enpfang einer Mehrzahl von Farbsignalen zur
Ausbildung erster Farbvideo-Signale, welche eine erste Information repräsentieren,
durch eine zweite Eingangseinrichtung für den Empfang einer Mehrzahl von Farbsignalen
zur Ausbilduna zweiter Farbvideo-Sianale. welche-eine zweite
Information spräsentieren, durch eine
die mit der ersten und zweiten Eingangseinrichtung gekoppelt ist für den Empfang
der von.diesen erzeugten Video-Signalen, durch eine Farbselektoreinrichtung, die
gekoppelt ist mit der ersten Eingangseinrichtung für die Entwicklung eines Farbsteuersignals,
das eine vorgewählte Farbe der ersten Information repräsentiert, die in der ersten
Information zu unterdrücken ist, mit welcher Farbselektoreinrichtung eine Decodereinrichtung
gekoppelt ist für die Erzeugung eines Ausgangss teuersignals für die Unterdrückungseinrichtung
zwecks Kombination der ersten Farbvideo-Signale von der ersten Eingangseinrichtung
und Subtraktion von dieser der ersten Farbvideo-Signale mit Ausnahme jenes, welches
die vorgewählte Farbe der ersten Information repräsentiert, die aus der ersten Information
zu unterdrücken ist, wobei das Ausgangssteuersignal der Unterdrückereinrichtung
zugeführt wird, damit diese die gewählte Farbe aus der ersten Information unterdrückt,
sowie bestimmte der zweiten Video-
Signale, welche die zweite Information
repräsentieren, und durch eine Kombinationsdnrichtung, die mit der Unterdrückereinrichtung
gekoppelt ist für die Kombination von verbleibenden Signalen von diesen, welche
die erste und zweite Information repräsentieren, um ein zusammengesetztes Signal
zu erzeugen.
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Das Blauschirmeinbettungssystem gemäß der Erfindung arbeitet mit
Subtraktion anstatt mit Schaltertechniken, um den blauen Hintergrund zu entfernen.
Das vorliegende Konzept ermöglicht nicht nur Entfernung des unerwfinschten blauen
Hintergrundes, sondern eliminiert auch blaue Verzerrungen und Halo-Komponenten,
welche innerhalb und ringsum die Vordergrundgegenstände erscheinen. Alle blauen
Bereiche, welche von der Vordergrundkamera fotografiert werden, in diesem Ausführungsbeispiel,
werden demgemäß schwarz gemacht, während rauhe und transparente oder halbtransparente
Materialien klar sichtbar bleiben und genau reproduziert werden hinsichtlich Grauwert,
Farbton und Farbsättigung.
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Feine Einzelheiten, wie etwa eine einzelnen Haarsträhne eines Mädchens,
können beim chroma-key-system nicht ausgeldst werden, weil das abgeleitete Schaltersignal
nicht mit genügend hoher Geschwindigkeit zu arbeiten vermag. Das mit Subtraktion
statt Schlüssel system arbeitende Prinzip der Erfindung ist tn der Lage, Einbe ttungen
von ungewöhnlich hoher Auflösung und bester Bild qualität zu liefern. Es ist anzunehmin,
daß die Flezibilitat und Vielseitigkeit des erfindungsgemäßen Systems Möglichkeiten
ftir Produzenten und Direktoren und andere kreative Peonen schafft, um neue Trlektechniken
für die Fotografie und die Herstellung auzubilden.
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Die Arbeitsweise des Gerätes ist kurz gesagt 4tefolgendes
Es
wird elektronisch eine spezifische, wählbare, gesättigte Farbe abgetastet, welche
in dem simultanen Rot-, Blau- und Grtn-Video-Ausgangssignalgemisch einer elektronischen
Farbkamera oder einer entsprechenden Anordnung erscheint. Vonden Video-Signalen
der Kaiira, wird durch elektronische Subtraktionsschaltkreise die gewählte gesättigte
Farbe entfernt und ersetzt durch die Rot-, Blau- und Grün-Video-Ausgangssignale,
welche abgeleitet werden von einer zweiten elektronischen Kamera oder einer entsprechenden
Anordnung. Die endgültigen Rot#, Blau- und Grün-Video-Ausgangssignale enthal Xn
demgemäß Bildelemente von beiden Kameras so mit einander kombiniert, daß die spezifische,
gesättigte Farbe von der ersten Kamera, welche bei der Einstellung des Systems ausgewählt
wird, eliminiert und ersetzt wird durch Bildelemente abgeleitet von der zweiten
Kamera.
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Diese endgültigen Ausgangssignale können dann im Falle von Farbfernsehanwendungen
einem NTSC- oder PAL Codiergerät zugeführt werden für die Entwicklung von Standard-NTSC>
oder PAL- oder Farbfernsehsignalen, während im Falle von Laufbildfilmanwendungen
sie entsprechend hochauflösenden Filmaufzeichnungsgeräten zugeführt werden. Ein
Beispiel für ein solches hochauflösendes Farbsystem ist beschrieben in der US-PS
3 617 626; im vorliegenden Zusammen hang mag hinsichtlich der Gestaltung solcher
Anordnungen auf diese Druckschrif t verwiesen werden.
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Das besondere beim Gegenstand der Erfindung liegt darin, daß wegen
der verwendeten Techniken und Schaltkreise ein Unterschied gemacht werden kann zwischen
einer ganz bestimmten gesättigten Farbe und transparenten oder halbtransparenten
Gegenständen, die gleichzeitig mit der gesättigten Farbe erscheinen. Das System
kann mit jeder gewünschten Standardbildsahl arbeiten, zusammen mit einer elektronischen
Kamera, einem Video-Bandaufzeichnungsgerät oder entsprechenden anderen Einrichtungen,
die in der Lage sind, gleichzeitig Rot-, Blau- und Grün-Video-Signale zu erzeugen.
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Die Erfindung soll nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten
Zeichnungen naher erläutert werden.
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Fig. 1 ist ein Blockdiagramm einer bevorzugten Ausfffhrungsfona für
ein elektronisches System; Fig. 2 ist ein Beispiel für ein Wellenformdiagramm zur
Erlãuterung der Ableitung eines Blauvectorispulses filr die Verwendung im System
nach Fig. 1; Fig. 3 bis 5 sind Blockdiagramme des Systems nach Fig. 1 In einzelnen;
Fig. 6 ist ein Schaltkreis von einem der Hintergrundunterdrücker nach Fig. 5; Fig.
7 zeigt ein Syste gemäß der Erfindung für die Erzeugung eines zusamnangesetzten
Laufbildfilmes, und Fig. 8 zeigt als Beispiel eine optische Anordnung für das Systems
nach Fig. 7.
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In der nachfolgenden Brläuterung des Ausführungsbeispiels wird auf
elektronische Vordergrund- und Hintergrundfarbkameras Bezug genommen, doch versteht
es sich , daß die Vordergrund- und HintergrundinforatiMen auch von anderen Quellen
abgeleitet werden könnten, wie Video-Bandspeicher, geeignete Sensoren für die Ableitung
von Rot-, Blau- und Grünsignalen aus Vordergrund- und Hin tergrund-Laufbildfilmen
und dergleichen. Zusätzlich wird nachfolgend
Bezug genanmen auf
ein Beispiel mit einem Maschen im Vordergrund eines blaugestrichenen Schirms als
Beispiel für die Vordergrundszene, und eine Landschaft wird angenommen als Beispiel
für eine Hintergrundszene, doch können selbstirerstandlich alle gewünschten Szenen
gemäß den Lehren der Erfindung Anwendung finden.
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Gemäßen Zeichnungen wird die Vordergrundszene von einer Video-Farbkamera
aufgenommen, und das resultierende Vordergrund-Video-Signal wird über Leitungen
10 bis 12 Klemmschaltkreisen 13 zugeführt. Die Hintergrundszene wird in ähnlicher
Weise aufgenommen, und die Hintergrund-Video-Information gelangt über Leitungen
14 bis 16 an Klemmschaltkreise 17. Eine Synchronisierungseingangsleitung 18 ist
verbunden mit einem Klemninpulsgenerator 19, der seinerseits einen Klemmimpuls an
die Klemnschaltkreise 13 und 17 liefert. Diese Schaltkreise dienen dazu, die einlaufenden
Gleichspannungspegel in konventioneller Weise zu verriegeln. Die sechs Farbkanäle
(drei Vordergrund- und drei Hintergrunds werden auf null Volt (Schwarzpegel) während
jeder horizontalen Rücklaufzeit zurückgestellt, die typischerweise etwa 11 mLcro
sec. beträgt. Ein Horizontalsynchronisierungsiwpuls, der der Vordergrund- und Hintergrundquelle
gemeinsam zugeordnet ist, wird verwendet zur Triggerung des Klemmimpulsgenerators
19. Bestimmte Fernsehsystene haben Zeit-oder Video-Impulse, die auch während der
ersten vier oder fünf micro sec. der Rücklaufzeit auftreten. Um das Klemmen der
Eingangs-Video-Signale auf irgendeinen un5wünschten Pegel, verursacht durch diese
Signale, zu vermeiden, wird der Klemmimpulsgenerator 19 von der Anstiegsflanke des
Horizontalsynchronisierungsüipulses getriggert und dann un einige, etwa zwei bis
fünf micro sec., verzögert, bevor der Klemmimpulserzeugt wird, welcher über Leitungen
20 und 21 den je- -weiligen Klemmschaltkreisen 13 bzw. 17 zugeführt wird. Jeder
Klemm-1puls legt die Eingänge aller Klemmungen innerhalb der Klemmschaltkreise beispielsweise
mittels schneller Feldeffekttransistoren an
Masse, so daß alle Eingänge
Null sind, wenn die nächste Zeile der Video-Signale erscheint.
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Die geklemmten Vordergrund-Video-Signale werden über Leitungen 23a
bis 25a einem Farbselekbar 26 und über Leitungen 23b bis 25b Farbunterdrückern 27
zugeführt. Wie nachfolgend noch zu erläutern, ist der Farbselektor 26 variabel,
dergestalt, daß das bestimnte Farbsignal des Vordergrund-Video ausgewählt wird,
das in den endgültigen, zusammengeetzten Video-Ausgang eliminiert werden soll.
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Der Ausgang des Farbselektors 26 wird einem Decoder 33 zugeführt,
der ein Ausgangssignal auf Leitung 34 liefert zur Anzeige, welche Video-Signale
ausgeschieden oder subtrahiert werden sollen, und der Decoder liefert ein Signal
auf Leitung 35, um im wesentlichen ein Loch in den Hintergrund-Video zu schneiden,
wo das verbleibende Vordergrund-Video einzusetzen is t.
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Die Signale auf den Leitungen 34 und 25 steuern den Betrieb der Farbunterdrücker
27 bzw. 31, derart, daß die Unterdrücker 27 Rot-, Blau- und Grünausgangssignale
auf Leitungen 37 bis 39 liefern, vermindert um das subtrahierte Video-Signal (der
blaue Hintergrund des Mädchens auf der Vordergrundszene), während die Unterdrücker
31 Rot-, Blau- und Grünausgangssignale jeweils auf Leitungen 40 bis 42 liefern,
vermindert um das subtrahierte Video (den Bereich der Landschaft der Hintergrunds:ene,in
welche das Mädchen einzubetten ist).
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In anderen Worten repräsentieren die Farbsignale aus den Leitungen
37 bis 39 das Vordergrundnaterial, das in das ausgeschnit tone Loch der Hintergrundiene
einzupassen ist, und die Farblignale auf den Leitungen 40 bis 42 liefern die Hintergrundszene
mbt dem außgeschnlttenen Loch.
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Die Signale auf den Leitungen 37 bis 39 und den Leitungen 40 bis
42 werden Farbsignalsaddierern 44 zugeführt, die ihrerseits zusammengesetzte Video-Ausgangsslgnale
auf die Ausgangsleitungen 45 bis 47 liefern. Im vorliegenden Beispiel sind die VldeoSignale
auf
Leitungen 37 bis 39 die des Mädchens in der Vordergrundszene,
vermindert um ihren Hintergrund, und die Signale auf den Leitungen 40 bis 42 sind
die der Hintergrundlandschaftsszene, jedoch mit einem Loch oder mehreren Löchern
ausgeschnitten. Die Signale auf den Ausgangsleitungen 45-bis 47 repräsentieren demgemäß
die zusammengesetzte Szene, bei der das Mädchen in die Landschaft eingebettet ist.
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Bevor eine eingehende Erläuterung erfolgt, sollen die Wellenformen
gemäß Fig. 2 erläutert werden- Die Diagramme A, B bzw.
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C illustrieren die Blau-, Rot- und Grünfarbstreifensignale. Dies sind
Standardfarbstreifensignale, und die gezeigten Wellenformen hätten unterschiedliche
Amplituden, w^Yenn eine Szene oder ein Gegenstand von diesen Signalen abgetastet
wäre. Die -WeflenfcrmVist eine Zusammensetzung der Rot- und Grün-Wellenformen B
und C. Die Wellenform D wird oberhalb der gestrichelten Linie 50 -abgeschnitten,
so daß man eine abgeschnittene und verstärkte Wellenform E erhält.
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Die WeLlenformen A und B werden subtrahiert, so daß sich die Wellenform
F ergibt. Die Wellenform F wird unterhalb den gestrichelten Linie 51 abgeschnitten,
so daß sich die Wellenform G ergibt, die als Blauvectorimpuls bezeichnet wird und
repräsentativ ist für den blauen Hintergrund, welcher in diesem Beispiel für die
Vordergrundszene angenonmen wurde. Dies ist der blaue Hintergrund, der von der Vordergrundszene
zu subtrahieren ist.
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Als Beispiel sei angenommen, daß ein Vordergrundobjekt, wie eine
Sängerin , vor einer blauen Hintergrundwand von einer elektronischen Fabbfernsehkamera
aufgenommen wird. Die Blau-, Rot- und Grünsignale sind die Vordergrundsignale, welche
den Eingangsleitungen 10 bis 12 nach Fig. 1 zugeführt werden, und die verarbeitet
werden in der in Fig. 2 angedeuteten Weiser damit sich der Blauvectorimpuls ergibt,
der in Wellenform G dargestellt ist. Die Signale
von der Hintergrundszene,
wie einer Landschaft, werden live, von einem Farbdia, von einer Videobandaufzeichnung
oder einer anderen geeigneten Quelle gewonnen. Die Signale der Sängerin im Vordergrund
und der Hintergrundlandschaft werden addiert, wobei der blaue Vectorimpuls verwendet
wird, um ein Loch in den Hintergrund zu stanzen und die Sängerin in das Loch der
Landschaft einzusetzen, welche schließlich den restlichen Hin-1mii1 ~ tergrund bilden
soll. Die Endsignale siHa Rd!~;~Blau- und Grünsignale, welche die zusammengesetzte
Szene repräsentieren. Diese Signale können direkt einem Farbnoni tor zugeführt werden
oder in geeigneter Weise in irgendein gewünschtes Format codiert werden.
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In gewisser Weise kann man sagen, daß der Vordergrund-Video-Eingang
verwendet wird, um Hintergrund- und Vordergrund-Löschgattersignale zu erzeugen,
welche das Auftreten von Hintergrund-und Vordergrund-Video-Signalen im Bild synchronisieren.
Diese Gattersignale werden erzeugt im Decoder durch Kombination der drei Farbkanäle
von der Vordergrundkamera und das nachfolgende Subtrahieren aller Farben mit Ausnahme
der Hintergrundfarbe, welche für das Löschen ausgewählt wurde. Wenn beispielsweise
die gewählte Hintergrundfarbe blau ist, so mechanisiert das System die Gleichung
zweib 2 Blau-(Rot plus Grün). Die Quantität 2 Blau anstatt Blau wird verwendet,
um sicherzustellen, daß weißes Video nicht verzerrt wird. Wenn die gewählten Hintergründe
rot oder grün wären, würde die Gleichung in entsprechender Weise eingestellt. In
dem hier beschriebenen Beispiel wird die Gleichung mechanisiert mittels eines mit
Anzapfungen versehenen kontinuierlichen Drehpotentiometers und eines Differentialoperationsverstärkers,
die eine kontinuierliche Variation der Hintergrundfarbe, welche für däs Löschen
gewählt wird, bewirken können.
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Grnäß den Fig. 3 bis 5 umfassen die Klemmschaltkreise 13 drei Klemmschaltungen
60 bis 62, wie in Fig. 3 dargestellt, an die die Vordergrund-Rot- -blau- und grün-Video-Eingangssingale
über entsprechende Leitungen 10 bis 12 angelegt sind. Der Klemmimpuls wird auf Leitung
20 vom lnmgenera-tor 19 geliefert. Der Klemmgenerator 19 wird getriggert von der
Anstiegsflanke des Horizontalsynchronisierungsimpulses und weist eine einstellbare
Zeitkonstante auf, damit der Ausgang um 2 bis 5 mlero sec.
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verzögert wird, bevor der Ausgangsklemmimpuls erzeugt wird. Die Video-Ausgänge
von den Klemmschaltungen 60 bis 62 liegen auf entsprechenden Leitungen 23c bis 25c,
und gelangen über zugeordnete Smitterfolger 64 bis 66 auf die Ausgangsleitungen
23a bis 25a.
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Die Leitungen 23c bis 25c sind über zugeordnete Verzögerungsleitungen
67 bis 69 an die Ausgangsleitungen 23b bis 25b geführt, die schließlich den Farbunterdrückern
27 angeschlossen sind. Die Verzögerungsleitungen 67 bis 69 koitpensen die Verzögerungen
durch den Farbselektor und den Decoder Die drei Vordergrundfarbsignale auf den Leitungen
23a bis 25a werden drei Anzapfungen 71 bis 73 eines Farbselektor-potentiometers
74 zugeführt, die elektrisch um 120° zueinander versetzt sind. Zwei Schleiferarme
75 und 76 sind um 180 elektrische Grad zueinander versetzt, wie in Fig. 3 gezeigt.
Wenn angenommen wird, daß ein blauer Hintergrund für das Löschen ausgewählt worden
ist, wird der Schleifer 75 des Potentiometers 74 an der B-Anzapfung 71 positioniert,
und der andere Schleifer 76 liegt in der Mitte zwischen den R- und G-Anzapfungen
72 und 73. Die Ausgangsspannung des oberen Schleifers 75 ist demnach proportional
zu B, währen der Ausgang von dem unteren Schleifer
beträgt. Diese Signale werden über entsprechende Leitungen 77 und 78 den Emitterfolgern
79 und 80 zugeführt. Die Ausgänge der Emitterfolger sind verbunden mit Leitungen
81 und 82 zu einem Differentialoperationsverstärker 84, welcher entsprechend ausgelegte
Außenverstärkungs-
widerstände hat. Diese Eingänge werden auf sunmiert und resultieren
in dem gewünschten 2B - (R plus G) Ausgang.
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Der Ausgang des Differentialverstärkers 84 wird einem Vers tärkungseinstellpo
tentiometer 85 und einer Leitung 86 zu einem Invertierverstärker 87 zugeführt, welcher
ein Abschneidepegeleinstellpotentiometer 88 aufweist. Das 2 B - (R plus G) Signal
wird positiv und negativ bezüglich des Nullpegel (Masse) sein; die B-Koxrponente
ist positiv und die(R plus G4Komponente negativ.
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Da die tatsächlichen Video-Signale kombiniert werden, werden die Blaukomponenten
aller drei Vordergrundkanäle zueinander addiert. In ähnlicher Weise werden auch
die Rots und Grüns kombiniert. Dann wird durch Abschneiden aller Signale unter Massepotential
in einem Abtrennverstärker 89 die (R plus GjKonaponten te wirksam heraussubtrahiert,
womit ein rein blaues Steuergattersignal auf der Ausgangsleitung 90 liegt, das im
allgemelnen der Gesamtheit aller Blaus in der Abtastung entspricht Zusätzlich ist
die Amplitude des Gattersignals proportional der Intensität des Blaus.
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Von diesem Punkt läuft das Gattersignal zu Steuerschaltkreisen 91
und 92 für die Vordergrund- bzw. Hintergrundunterdrücker 27 bis 31.
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In dem Vordergrundsteuerschtatkreis 91 wird das Gattersignal auf
der leitung 90 verstärkt durch einen Vordergrundgatterverstärker 93, so daß ein
Ausgangssignal erscheint, das beispielsweise von Null bis etwa 700 Millivolt maximal
variiert. Ein Pegeleinstellpotentiometer 94 wird verwendet, um sicherzustellen,
daß die Gattersignale niemals unter Null (Schwarzpegel) fallen. Ein Nulleinstellpotentiometer
95 ist vorgesehen zum Setzen des Schwarzpegel8. Das resultierende Unterdrückungsgattersignal
wird über Relaisachalter 96 und 97 der Ausgangsleitung 34 zugeführt, die ihrerseits
zu dem Farbe
unterdrücker 27 führen, der im einzelnen in Fig. 5
gezeigt ist und nachfolgend erläutert wird.
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Der Hintergrundsteuerschaltkreis 92 ist ähnlich dem Vordergrundsteuerschaltkreis
<1, umfaßt jedoch einen zusätzlichen Negativspannungsabtrennschaltkreis 98 für
die Sicherstellung einer zuverlässigen Nullreference und einen Gatterverstärker
99 gemäß dem Verstärker 93 in den Vordergrundkanal. Ein Pegeleinstellpotentiometer
100 und ein Nulleinstellpotentiometer 101 sind ebenfalls vorgesehen. Der Ausgang
des Gatterverstarkers 99 wird über Scahlter 103 und 104 der Ausgangsleitung 35 zugeführt,
und das Ausgangsgattersignal, das dem Unterdrückerschaltkreis 31 zugeführt wird,
hat eine Polarität wie das Unterdrückergattersignal auf der Ausgangsleitung 34.
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Die Schalter 96 und 103 werden betätigt durch eine Relaiswicklung
106, und die Schalter 97 und 104
durch eine Relaiswicklung 107. Die Relaiswicklungen 106 und 107 werden gesteuert
durch einen Drei-Positionenschalter 108, der eine Prüfschalter ist, um einen Normalbetrieb
zu ermöglichen, bei den die über deckung stattfindet oder nur die Vordergrund- oder
nur die Hintergrundsignale zu dem Ausgang des Systems ohne Überdeckung übertragen
werden.
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Die Farbunterdrücker 27 und 31, wie auch die Farbsignaladdierer 44
sind im einzelnen in Fig. 5 erkennbar. Die Vordergrundunterdrückerschaltkreise 27
umfassen drei Differentialverstärker 115 bis 117>gefolgt von zugeordneten Abtrennverstärkern
118 bis 120, denen ihrerseits Emitterfolger 121 bis 123 nachgeschaltet sind.
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Zentriereinstellpotentiometer 124 bis 126 sind vorgesehen für die
Verstärkungseinrichtungen 115 bis 117. Dieitungen 23b bis 25b, welche das rote,
blaue und grüne geklemmte Video¢Siggnal von den
Klemnschaltkreisen
13 führen, werden als Eingänge an die jeweiligen Verstärker 115 bis 117 geschaltet,
zusammen mit dem Unterdrückungsgattersignal auf der Leitung 34 vom Unterdrückungssteuerschaltkreis
91 in Fig. 4. Die Ausgangsleitungen 37 bis 39 des Vordergrundunterdrückers 27 sind
verbunden mit zugeordneten Potentiometern 127 bis 129 in den Farbsignaladdierern
44.
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Die Hintergrundunterdrückerschaltkreise 31 umfassen drei Multiplikatoren
130 bis 132, denen das rte, blaue bzw. grüne Hintergrund-Video-Signal auf Leitungen
28 bis 30 von den Klemnr schaltkreisen 17 zugeführt wird. Diese Multiplikatoren
erhalten ferner das Gattersignal auf Leitung 35 von dem Hintergrundunterdrückungsschaltkreis
92 der Fig. 4.Balancierpotentiometer 133 bis 133 sind vorgesehen, um die X- und
Y-Eingänge der Verstärker auszubalancieren (und einen Nullausgang für Nulleingang
zu bewirken). Die Ausgänge der Multiplikatoren 130 bis 132 werden angelegt an zugeordnete
Zentrierschaltkreise 140 bis 142, welche jeweils Nulisetzpotentiometer 143 bis 145
enthalten. Die Ausgänge von den Zentrierschaltkreisen werden angelegt über zugeordnete
Emitterfolger 148 bis 150 an Ausgangsleitungen 40 bis 42. Diese Ausgangsleitungen
sind verbunden mit zugeordneten Potentiometern 152 bis 154 der Addierschaltkreise
44.
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Wenn die Vordergrundkamera den zu unterdrückenden Hintergrund aufnimmt
(blau imAusführungsbeispiel), wird das Unterdrückungsgattersignal auf der Ausgangsleitung
34 bei oder nahe seinem Maximalwert von 7(10 Millivolt sein. Durch Subtrahieren
dieses Gattersignals hoher Amplitude von Vordergrund-Video-Signalen (was im Farbunterdrücker
27 erfolgt), wird das unerwünschte (blaue Hintergrund) -Vordergrund-Video-Signal
im wesentlichen unterdrückt.
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Wenn die Kamera das gemischte Vordergrundobjekt (Sängerin) abtastet,
ist ein Minimum von Hintergrundfarbe (blau in diesem Falle) vorhanden,
und
die Gattersignalamplitude ist nahe Null. Das Vordergrund-Video-Signal gelangt dann
ungedämpft durch den Farbunterdrücker 27.
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Die Vordergrund- und Hintergrundverarbei tung un terscheidet sich
insofernlals im Hintergrundkanal Multiplikaboren, wie oben erwähnt, als Unterdrücker
verwendet werden anstatt Differentialverstärker. Die Hintergrundunterdrücker können
jedoch identisch sein mit den Vordergrundunterdrückern (Differentialverstarker anstelle
von Multiplikatoren), und ebenso können auch beide Unterdrücker als Multiplikatoren
ausgebildet werden.
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Wenn die Vordergrundkamera den zu löschenden Hintergrund abtastet
(blauer Hintergrund im Beispiel), ist das Gattersignal, das dem Hintergrundfarbunterdrücker
zugeführt wird, auf f der Ausgangsleitung 35 bei oder nahe seiner Maximalamplitude
von 700 Millivolt.
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Da die Gatteranplitude auf der Leitung 35 verwendet wird als Multiplikator
in jedem der Hintergrundkamera-Video Kanäle, ermöglicht die Erzeugung eines Gattersignals
hoher Amplitude maximalen Ausgang von der Hintergrundkamera für den Durchlauf durch
den Unterdrücker 31. Wenn die Vordergrundkamera das gewünschte Vordergrundobjekt
(Sängerin) abtastet, nähert sich das Gattersignal auf Leitung 35 Null und verana9ßt
damit, daß das Hintergrund-Video- Sigrmal mit Null multipliziert wird, womit sich
ein Minimumau;ng von den Unterdrükkern 31 ergibt.
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Die Addierer 44 umfassen Verstärker 156 bis 158 mit zugeordneten
Ohm'schen Eingangsteilern 160 bis 162, verbunden mit zugeordnetan Potentiometern
127 bis 152 und 128 bis 153 und 129 bis 154, die die Vordergrund- und Hintergrundsignale
von den Unterdrückern 27 und 31 erhalten. Der Fachmann erkennt, daß die Addierer
44 dazu dienen, die Video-Signale aus den Leitungen 37 bis 42 aufzusummieren und
ein zusammengesetztes Video-Ausgangssiggnal auf die Leitungen 45 bis 47 zu liefern.
Die Verstärker 156 bis 158
sind Summierverstärker, und der endgültige
Dreikanalausgang von den Addierern 44 repräsentiert ein zusammengesetztes Video-Signali
in welche die Unterdrücker 27 und 31 das Video-Ausgangssignal zwischen Vordergrund-
und Hintergrundkamera synchronisieren.
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Die Fig. 6 ist ein Schaltplan zur Erläuterung der Hintergrundunterdrücker
mit dem Mulitplikator 130, der zentrierschaltung 140 und dem Verstärker 148. Der
Multiplikator umfaßt einen Integrierschaltkreis 170, etwa wie Motorola-Multipllk8Dr
MC1495L, der einen Stromausgang an Ausgangsklemmen 2 und 14 aufweist, deren letztere
gekoppelt ist mit den Transistoren 171 und 172, wobei der Transistor 171 als Diode
dient zur Kompensation des
EnitteraD lls vom Transistor 172, und der THisishor 172 alo Ausgangsverstärker dient
zum Einspeisen in eine Belastung 173. Der Zentrierschaltkreis 140 ist verbunden
mit einer Ausgangsklemme 113 des integrierten Schaltkreises 170 und umfaßt Transistoren
174 und 175, die parallel verbunden sind als Kontantstrcmquellen.
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Das Potentiometer 143 ist so eingestellt, daß sich ein Nullausgang
über den Belastungswiderstand 173 ergibt für einen Nulleingang, wie oben bereits
erwähnt. Die Potentiometer 143 und 145 gestatten die Einstellung der jeweiligen
Zentrierschaltkreise 140 bis 142, um einen Nullausgang zu bewirken für Null-X- und
Null-Y-Eingänge für den jeweiligen Multiplikator, das heißt, um jeglicher Drift
entgegenzuwirken, die verursacht wird durch die Einstellung der jeweiligen Multiplikatoren.
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Eine geregelte Spannungsquelle 176 mit Zehnerdioden 177 und 178 ist
vorgesehen und weist eine Ausgangsleitung 179 aufgekoppelt mit dem Ausgangskreis
des Multiplikators samt den Tranaisto-.
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ren 171 und 172, wie auch mit den entsprechenden Schaltungen für die
Nultiplikatoren 131 und 132 aus Fig. 5. Eine weitere Spannungsquelle 180 liefert
die Spannung für die Balancierpotentiometer
133 und 134, die verbunden
sind mit Kleinen 4 und 12 des integrierten Schaltkreises 170. Diese Spannungsquelle
180 liefert in gleicher Weise für die Balancierpotentiometer 135 und 136 und 137
und 138 der jeweiligen Multiplikatoren 131 bzw. 132.
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Der Ausgang des Multiplikators 130 ergibt sich über dem Ausgangsbelastungswiderstand
173 und gelangt über den Emitterfolger 148 einschließlich Transistoren 182 und 183
auf die Ausgangsleitung 40, die ihrerseits verbunden ist mit dem Potentiometer 152
am Eingang des Ausgangaddiererverstärkers 156.
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Obwohl die vorbeschriebenen Ausführungsformen besonders brauchbar
sind für Farbferns@hzwecke, bei denen? eneder livXe oder aufgezeichnete Informationen
verwendet werden oder auch eine Kombination beider, sind dieselben Prinzipien ebenso
anwendbar bei Laufbildsystemen. Fig. 7 zeigt ein System für die Herstellung eines
endgültigen Laufbildnegativs aus Negativen, welche Vordergrund-und Hintergrundinformationen
enthalten wie auch die Erzeugung be stimmter Trickeffekte ermöglicht wird. In diesem
System enthalt ein Vordergrundnegativ 200 die gewünschte Vordergrundinforma tion
und ein Hintergrundnegativ 201 die gewünschte Hintergrundinfornation.
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Sie werden in irgendeiner geeigneten Weise abgetastet, etwa durch
ein Lasers trahlabtastsystem. Die Bilder dieser Negative werden mittels zugeordneter
Rot-, Blau- und Grün-Vordergrundsensoren 202 und Hintergrundsensoren 203 aufgefangen
und Video-Verarbeitungsschaltungen 204 und 205 zugeführt. Die Farbbalancesteuerungen
206 und 207 sind gekoppelt mit den entsprechen@@nen Farbverarbeitungen 204 und 205
und können ihrerseits gesteuert werden durch Lochstreifeneinheiten 208 bzw. 209,
Diese Steuerungen ernöglichen die Auswahl und Steuerung bezüglich der Farbqualität.
Die Ausgänge von den Verarbeitern 204 und 205 gelangen an ein elektronisches Blauschirm-Uberdecungssystem
211 gemäß Fig. 1. Der zusammengesetzte Viddo° Ausgang yon den System 211 kann über
Bildverstärker 212 bis 214 geleitet werden, um dem endgültigen Video-Ausgang für
die Auf zeichnung auf Farbfilra zu liefern. Ein Farbfernsehmonitor 215 kann vor
gesehen sein, um diesen Endausgang zu übewachen
Das Antriebssystem
für die Negative 200 und 201 sowie ein unbelichtetes Negativ 216 kann von einer
gemeinsamen Welle 217 abgeleitet werden, angetrieben von einem Antriebsmotor 218,
der synchronisiert ist mit dem Betrieb des Laserstrahlabtastsystems.
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Dieses letztere System umfaßt Rot-, Blau- und Grünlaser 220 bis 222,
deren Strahlen auf iarbselektive reflektierende Dichroid-Spiegel 223 bis 225 gelenkt
werden, um einen horizontalen Abtaststrahl 226 zu erhalten zur Ableitung der Information
von den Negativen 200 und 201 und für die Lieferung roter, blauer und grüner Strahlen
zu entsprechenden Modulatoren 228 bis 230. Die modulierten Strahlen werden abgelenkt
durch Farbselektoive reflektierende Pichroid-XPieqel 231 bis 233 zur Lieferung eines
ienKstrahi3 -Horizon
234 für die Aufzeichnung des endgültigen zusamnengesetzten Farb-Videos auf dem unbelichteten
Negativ 216. Die Horizontalabtastoptiken 235 und 236 werden synchronisiert für den
Betrieb des Antriebsmotors 218 durch einen Synchronisierer 237. Fig. 8 zeigt eine
beispielsweise Anordnung für die Abtastung und das Auffangen der Informationen von
einem der Negative 200, 201.
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Mit dem Systernach Fig. 7 können verschiedenen Trickarbeitungsgänge
durchgeführt werden in sehr kurzer Zeit, verglichen mit der gegenwärtig noch erforderlichen
Zeit. Das dargestellte und beschriebene System ist ein Konstantfilmgeschwindigkeitssystem,
und es wird keine Vertikalauslenkung des Lasers benöt-igt.
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Ein intermittierender Filmantrieb kann vorgesehen werden für die drei
Negative einschließlich konventioneller Filmblenden und Ausfluchtungsstifte , falls
die Laserstrahlen vertikal ausgelenkt werden. Das Auslenksystem, das in einem einzelnen
System dargestellt ist, sorgt für die simultane Abtastung der Vordergrund-und Hintergrundnegative
wie auch des unbelichteten Negativs, um so Geometriefehler auszuschließen. Obwohl
ein Antrieb mit einer gemeinsamen Welle für die Negatvie dargestellt ist, kann dasselbe
auch durch ein entsprechend geregeltes Antriebssystem erzielt werden.