DE2258029A1 - Gammakorrekturschaltung - Google Patents

Description

8 MÖNCHEN

Dipl.-lng. K. GUNSCHMANN steinsdorfstroee ίο

Dr. rer. not. W. KÖRBER *(ρβπ)·»66μ

Dipl.-lng. J. SCHMIDT-EVERS

PATENTANWÄLTE 27. NOV. 1972

SONY Corporation 2258029

7-35 Kitashinagawa - 6~_Chome .' Shinagawa - ku

TOKIO / Japan

Patentanmeldung

Gammakorrekturschaltung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf Gammakorrekturschaltungen für Fernsehanlagen und ist insbesondere auf eine Schaltung zur Durchführung der Gammakorrektur bzw. der Gradationsentzerrung des Chrominanzoder Farbdifferenzsignals, das aus einer Einröhrenfarbfernsehkamera abgeleitet ist, auf der Öasis des Leuchtdichtesignals aus dieser Kamera.

Es ist bekannt, daß bei Schwarz-Weiß- oder Monochromfernsehanlagen herkömmlicher Art die Bildröhre des Fernsehempfängers eine nichtlineare Kennlinie zwischen den zugeführten Eingangssignal und seiner Helle oder Leuchtdichte aufweist und daß die Bildaufnahmeröhre der Kamera auch eine nichtlineare Kennlinie zwischen der Menge des zugeführten Lichtes und des Ausgangssignals aufweist. Demgemäß wird das von der Aufnahmeröhre erhaltene Signal im

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allgemeinen der Bildröhre durch eine nichtlineare Schaltung zugeführt, welche die nichtlinearen Kennlinien der Aufnahmeröhre und der Bildröhre ausgleicht. Diese nicht-' lineare Schaltung wird im allgemeinen Gammakorrekturschal tung genannt und dient zur Wiedergabe eines Naturbildes auf den Schirm der Bildröhre.

Aus dem selben Grund ist eine Gammakorrekturschaltung auch bei einer Farbfernsehanlage erforderlich, um ihre nichtlineare Kennlinien zu korregieren oder auszugleichen. Bei herkömmlichen Farbfernsehkameras, die mit vier Bildaufnahmeröhren versehen sind, um Farbsignale, welche den drei Grund-oder Primärfarben entsprechen, bzw. eine Leuchtdichtesignal zu erzeugen, sind Gammakorrekturschaltungen den Ausgängen der vier Röhren zugeordnet. Bei Einröhrenfarbfernsehkameras, die einen Ausgang erzeugen, der ein Chrominanzsignal enthält, d.h. einen Träger, der mit den Farbsignalen moduliert ist, wird die Gammakorrektur auf die mehreren Farbsignale einzeln ausgeübt, nachdem die letzteren durch Demodulation des Chrominanzsignals erhalten worden sind. Sogar im Fall in welchem das Chrominanzsignal demoduliert ist, um Farbdifferenzsignale zu erzeugen, wird die Gammakorrektur auf die drei Primärfarbsignale einzeln ausgeübt, nur nachdem solche Signale durch das Durchleiten der Farbdifferenzsignale durch eine Matrixschaltung erhalten worden sind. Es ist ersichtlich, daß solche einzelne Gammakorrektur der drei Primärfarbsignale sowohl bei einer Vierröhrenfarbfernsehkamera als auch bei einer Einröhrenfarbfernsehkamera eine verhältnismäßig komplizierte und kostspielige Anordnung ergibt. Ist also gewünscht worden, den Vorteil der potentiell niedrigen Kosten und Einfachheit der Einröhrenfarbfernsehkamera voll auszunutzen, sind Gammakorrekturschaltungen nicht vorgesehen worden für die einzelnen Primärfarbsignale, die vom Ausgang der Röhre abgeleitet worden sind, wobei die Gammakorrektur nur auf das Leuchtdichtesignal ausgeübt worden ist. Weist jedoch der im Fernsehen übertragene Gegenstand

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eine große Helligkeit, so v/erden die Pegel der Farbsignale gegenüber dem Pegel des Leuchtdichtesignals erhöht, mit dem Ergebnis, daß ein richtig symmetriertes oder ausgeglichenes Farbbild nicht wiedergegeben werden kann.

Demgemäß ist ein Ziel der Erfindung die Schaffung einer verbesserten Gammakorrekturschaltung, die insbesondere zur Durchführung einer Gammakorrektur des Chrominanzsignals in dem Ausgang einer Einröhrenfarbfernsehkamera geeignet ist.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer Gammakorrekturschaltung der oben erwähnten Art, bei welcher ein Chrominanzsignal auf der Basis des Leuchtdichtesignals unmittelbar gammakorregiert ist.

Ein weiteres Ziel der Erfindung'ist die Schaffung einer Farbfernsehkamera, die verhältnismäßig billig und eine einfache Konstruktion aufweist und gammakorregierte Farbsignale erzeugt.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer Farbfernsehkamera mit einem Signalgemischausgang, der Leuchtdichte- und Chrominanzsignal enthält, die beide gammakorregiert sind.

Nach einem erfindungsgemäßen Merkmal werden zum Beispiel die Leuchtdichte- und Chrominanzsignale, die im Ausgang der Bildaufnahmeröhre einer Einröhrenfarbfernsehkamera enthalten sind, getrennt an eine Schaltung angelegt, die · eine nichtlineare Kennlinie hat," welche entsprechend dem Leuchtdichtesignal verändert wird, um somit ein unmittelbar gammakorregiertes Chrominanzsignal als Ausgang aus dieser Schaltung zu erhalten. Bei bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsformen weist die Schaltung mit einer

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nichtlinearen Kennlinie zumindest eine Halbleiterdiode auf, deren Leitwert oder Konduktanz entsprechend dem Leuchtdichtesignal verändert wird, um die Gammakorrektur des Chrominanzsignals durchzuführen.

Die obigen und weiteren Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung erhellen aus der nachfolgenden näheren Beschreibung einiger Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen; darin zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung bzw. ein Schaltbild zur Veranschaulichung einer Farbfernsehkamera der Bauart, bei welcher eine erfindungsgsgemäße Gamma-' korrekturschaltung Verwendung finden kann;

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht, teilweise im Querschnitt, welche die Hauptteile der Bildaufnahmeröhre schematisch zeigt, die bei der in Fig. 1 dargestellten Farbfernsehkamera verwendet werden;

Fig. 3, 4A - 4F und 4A' - 4C¹ zeigen Wellenformbilder zur Erläuterung der Arbeitsweise der in den Fig. und 2 gezeigten Kameras;

Fig. 5 eine graphische Darstellung bzw. ein Kurvenbild eines Beispieles eines Frequenzspektrums für ein Farbfernsehsignal, das mit der in den Fig. 1 und gezeigten Farbfernsehkameras erzeugt worden ist;

Fig. 6 ein Schaltungsbild einer Ausführungsform der Gammakorrekturschaltung nach der vorliegenden Erfindung; und

Fig. 7 ein Diagramm bzw. eine schematische Darstellung der Anlage, die der in Fig..1 gezeigten ähnlich ist, jedoch eine Farbfernsehkamera zeigt, welche mit

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einer Gammalcorrek tür schaltung nach einer anderen erfindungsgemäßen Ausführungsform versehen ist.

Bezugnehmend auf die Fig. 1 und 2 im einzelnen, ist ersichtlich, daß die mit einer erfindungsgemäßen Gammakorrekturschaltung versehene Farbfernsehkamera der Art gehören kann, die in der U.S.-PoS. Nr. 3,688,020 der vorliegenden Anmelderin offenbart .ist und im allgemeinen eine Bildaufnahmeröhre 2 aufweist, welche eine Hülle bzw. einen Röhrenkolben 5 aufweist, der an einem Ende durch eine Schirmträgeranordnung geschlossen ist, welche einen durchsichtigen Schirmträger 4 mit einem Farbfilter F an seiner Innenoberfläche und einer Glasscheibe 3 an der Innenseite des Filters F sowie. Elektroden A und B an der Innenoberfläche der Platte oder Scheibe 3 aufweist, wobei eine photoleitende Schicht bzw. eine Schicht mit lichtelektrischer Leitfähigkeit oder eine Halbleiterphotoschicht 1 zumindest die Elektroden A und B auf der Glasscheibe 3 abdeckt. Eine Elektronenschleuder 11 ist innerhalb des Röhrenkolbens 5 zum Aussenden eines Elektronenstrahls gegen die Schicht 1 vorgesehen während eine Ablenkspule 6, eine Fokussierspule 7 und eine Abgleichspule 8 um den Röhrenkolben 5 herum vorgesehen sind, um den Elektronenstrahl abzulenken, so daß der Elektronenstrahl die Schicht 1 ab-· tastet bzw. zum Fokussieren und Abgleichen des Elektronen--Strahls. Die dargestellte Farbfernsehkamera weist ferner eine Bildlinse 9 auf, durch welche ein Bild des Gegenstandes 10 in dem Blickfeld oder Gesichtsfeld der Kamera durch den Schirmträger 4 auf die lichtelektrisch leitfähige Schicht 1 fokussiert wird.

Die Indexelektroden A (die aus den Elementen A₁, Ap,...A-, ,..A_n) und B (die aus den Elementen B₁, B₂.. .B-.. .B_n) zusammengesetzt sind, sind neben der Halbleiterphotoschicht angeordnet, die z.B. aus Materialien wie Antimontrisulfid

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Bleioxyd und dgl. gebildet sein kann. Die Elektroden A und B sind durch wichtige leitende Schichten, die z.B. aus Zinnoxyd mit Antimon gebildet sind, wobei ihre Elemente parallel und abwechselnd beispielsweise in einer Reihenfolge angeordnet sind, die A., B-, A₂, B₂,...A^, B.,...A , B sein kann. Die Elektroden A und ß, die hie:pÖargestellt sind, sind mit Anschlußklemmen T. und T„ für den Anschluß an Aussenschaltungen verbunden. In diesem Fall sind die Elektroden A und B so angeordnet, daß die Längsachsen ihrer länglichen Elemente die Horizontalabtastrichtung des Elektronenstrahles kreuzen. Der dargestellte Filter F, der von den Elektroden A und B durch eine Glasscheibe 3 getrennt ist, ist aus Rot-, Grün-und 3laufarbfilteieLementen F₁-, F₀ und F_u zusammengesetzt, die in einer sich wiederholtenden zyklischen Reihenordnung von F₀, F_n, F„, F₁,, F^, F_n... und parallel zur Länge der Elemente der Elektroden A und B auf solche Weise angeordnet, daß jeder Dreier aus Rot-, Grün- und Blaufarbfilterelementen F_T), F UND F_n einem Paar benachbarter Elektrodenelementen A- und B. entgegengesetzt und entsprechend sein kann. Solang als die Elemente der Elektroden A und ß und des optischen Filters F in der Längsrichtung miteinander ausgerichtet sind, d.h. sich parallel zueinander erstrecken, und jeder Dreier aus Filterelementen F_n, F_ und F„ eine Flanke oder Steigung hat, die sich in einem Seitenabstand erstreckt, der der Flanke oder Steigung oder dem seitlichen Abstand des entsprechenden Paares aus Elektrodenelementen A. und B. gleich ist, ist die relative seitliche Einstellung der Farbfilterelemente und der Elektrodenelemente nicht kritisch.

Die Bildaufnahmeröhre 2 ist Schaltungen zugeordnet, die in Fig. 1 schematisch dargestellt sind und einen Transformator 12 aufweisen, der mit einer Primärwicklung 12a und einer Sekundärwicklung 12b mit einem Mittelabgriff t ver-

»atm {J

sehen ist. Die Endklemmen t^ und t₂ der Sekundärwicklung 12b 309822/09B1

sind mit den Klammen Τ_Λ und T₁, der Bildaufnahmeröhre 2' entsprechend verbunden. Die Primärwicklung 1 2a ist mit einer Signalquelle 13 verbunden, welche ein Wechselsignal Sj -(Fig. 3) erzeugt, das mit der Zeilenabtastperiode der Bildaufnahmeröhre 2 synchronisiert ist. Dieses Wechselsignal 'S_T hat eine rechteckige Wellenform mit einer Impulsweite oder Impulsdauer, die einer Horizontalabtastperiode H des Elektronenstrahls gleichdst, wie z.B. einer Impulsweite von 63,5 Mikrosekunden und einer Frequenz, welche 1/2 der Horizontalabtastfrequenz ist, nämlich 15,7 5/2 KHz. Der Mittelabgriff t_Q der Sekundärswicklung 12b ist mit dem Eingang eines Vorverstärkers 15 durch einen Kondensator 14 verbunden und mit einer Gleichstromvorspannung von 10V bis "50 V aus einer Stromquelle B+ durch einen Wi-derstand R gespeist.

Bei einer derartigen Anordnung werden die Elektroden A und B mit Spannungen abwechselnd gespeist, die höher oder niedriger als die Gleichstromvorspannung, für jede Horizontalabtastperiode sind, so daß ein Streifenpotentialbild· entsprechend den Elektroden A und B auf der Oberfläche der Halbleiterphotoschicht 1 gebildet ist. Wird die Bildaufnahmeröhre 2 nicht belichtet, führt demgemäß der die Schicht 1 abtastende Elektronenstrahl zu einem Signal S₁ das der rechteckigen Wellenform entspricht, die.in Fig. 4A dargestellt ist, das in einer Abtastperiode H₁ am Mittelabgriff t der Sekundärwicklung 12b abgeleitet wird. Wenn eine 'Gleichstromvorspannung, beispielsweise von dreißig Volt, an den Mittelabgriff t_Q der Sekundärwicklung 12b_ angelegt und eine Wechselspannung von 0,5 V zwischen die Klemmen T. und T„ aufgedrückt wird, variiert der durch den Widerstand R fließende strom um 0,05 Mikroampere und kann als Indexsignal verwendet werden. Die Frequenz dieses Indexsignals S₁ ist durch die Weite und das Intervall der Elemente der Elektroden A und B bestimmt, d.h. durch die

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Lücke oder seitliche Entfernung, welche von jedem paar aus Elektrodenelementen Λ. und B. erfaßt ist und durch die Horizontalabtastfrequenz des Elektronenstrahls! di^e so ausgewählt werden kann, daß das Indexsignal S₁ mit einer Frequenz von beispielsweise 3_¥5Ö MHz versehen

Wenn ein farbgetrenntes Bild des Gegenstandes 1Q auf die Halbleiterphotoschicht 1 mit Hilfe der Linse 9 und des Filters F fokussiert wird, werden Signale, die der Licht-* intensität der filtrierten Rot-, GrUn- und B,].aukqmpqnent:en entsprechen, in überlappendem Verhältnis mit dpm Jnde}i-? signal S₁ auf Grund der Abtastung der Schicht 1 durch den Elektronenstrahl erzogt, um ein ßignal$tmlsc|i ß₂ ζμ erzeugen, wie z.B» das in Fig» 4B dargesteli-te, FPrIn₁ die Bezugszeichen ii, G und B Tei:j.e des
zeigen, welche den Rot^-_f Grün- und
entsprechen» Das Signalgemisch S₂ felches der^ pjii|gang des Vorverstärkers T 5 zugeführt wird» ist die ßumme 4ss Leuchtdichtesignals 8_γ| des Chrominanzsignals S_c und des Indexsignals S₁, nämlich s₂=s_Y+ S_c+Sj. Das Frequenzspektrum des Signalgemisches S₂, wie in Fig. 5 dargestellt wird durch die Weite der Elemente der Elektroden A und B und des optischen Filters F, sowie durch die Horizontalabtastperiode bestimmt. Das heißt, befindet sich das Signalgemisch S₂ in seiner Gesamtheit in einer Bandbreite von 6 MHz, wobei die Leuchtdichte- und Chrominanzsignale S_Y UND S_c in den niedrigeren bzw. höheren Bändern dieser Bandbreite angeordnet sind. Es wird bevorzugt, dal Überlappen der Leuchtdichte- und Chrominanzsignale S_v und S_n auf ein Minimum herabzusetzen, wobei es gegebenenfalls möglich ist eine optische Linse bzw. eine Linsenrastereinrichtung oder dgl. vor der Bildaufnahme 2 anzuordnen. Dadurch wird die Auflösung optisch herabgesetzt und das Leuchtdichtesignalband schmäler gemacht.

In der nächsten Horizontalabtastperiode H- _Λ sind die an

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BAD ORIGINAL

die Elektroden A und B angelegten Spannungen (das Wechselsignal) umgekehrt, wobei in diesem Falle ein Indexsignal -S₁ erzeugt wird, wie in Fig. 4 A· dargestellt,, das zum Indexsignal S₁, das in Fig. 4A gezeigt ist, in der Phase entgegengesetzt ist. Demgemäß wird ein Signalgemisch S₂ ¹ der Eingangsseite des Vorverstärkers 15 zugeführt, wie in Fig. 4B¹ gezeigt, nämlich S'sSy+S^-S.-.

Dieses Signalgemisch S₂ (oder S₂ ¹) wird durch den Vorverstärker 15 an den Prozessverstärker 16 zum Bilden der Wellenformen angelegt. Daraufhin wird dasSignal an einen Tiefpaßfilter 17 und an einen Bandpaßfilter 18 angelegt. Als Ergebnis werden das Leuchtdichtesignal S_y bzw. ein Signal S₃ =^s _Ct"^stl (^pi-3· ^C ) bzw.. ein Signal ^β3^Ι=8£ΐ/-³χχ, (Fig. 4C) aus dem Tiefpaßfilter 17 und dem Bandpaßfilter 18 abgeleitet. Bei der obigen Gleichung für S₃ und S₃ ¹, sind S_CL und S-., Niederfrequenz- oder Grundkomponenten des Chrominanzsignals S, bzw. des Indexsignals Sj. Der Tiefpaßfilter 17 kann gegebenenfalls durch eine herkömmliche Trägerfangschaltung ersetzt werden, welche so ausgebildet ist, daß ihre Mittelfrequenz die Trägerfrequenz des Chrominanzsignals S_c ist.

Da.der Abstand jedes Paares aus Elektrodenelementen A. und B^ der Indexelektroden A und B dem Abstand jedes Dreiers aus Filterelementen F_n, F_n und F_, gleich ist, sind auch

K KjI O

dieFolgefrequenzen des Indexsignals S_ und des Chrominanzsignals S₀ gleich, wobei die Trennung dieser Signale S_x und S_c auf die folgende Weise erzielt werden kann, ohne einen Filter zu verwenden.

Das Bezugszeichen 19 zeigt eine Verzögerungsschaltung, wie z.B. eine Ultraschallverzögerungsleitung, durch welche das Signal S₃=S₀^ +S_IL (oder ^S3'=^scl"*^SIL^ ^{das aus} ^^{em Band}P^aßfilter 18 abgeleitet worden ist, um eine Horizontalabtastperiode 1H verzögert wird. DasSignal S₀=S₀₁. +S_x, (oder

ό \jL· XL·

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So'=S„_T-S_TT) in einer gewissen Horizontalabtastperiode II.

j L>L· XL· 1

und das Signal ^S3^l=scL""^SIL (^{oder S}3^=SCL+^SIL^ *^{n der nach}~ folgenden Horizontalabtas tperi ode H- .,die aus der Verzögerungsschaltung 19 und dem Bandpaßfilter.18 abgeleitet worden sind, werden einer Addierschaltung 20 zugeführt, um addiert zu werden, wobei als Ausgang ein Chrominanzsignal 2Sp_L wie das in Fi.g. 4D gezeigte,erzeugt wird. In diesem Falle sind die Inhalte der Chrominanzsignale in benachbarten Horizontalabtastperioden so ähnlich, daß sie als im wesentlichen gleich betrachtet werden können. Es ist ferner auch möglich, das Signal aus dem Bandpaßfilter 18 um drei oder fünf Horizontalabtastperioden zu verzögern, und zwar aufgrund ihrer Ähnlichkeit,

Diese Signale ³3⁼³ς^^+δΐχ, (oder ^S3^I+s _Cl_^si_L) ^{und S}3^l=sciT S_IL (oder ³3^=ίνΐ>±³ττ,) "^ ^^{ΘΠ Hor}^^{zontalalDtast}P^er:*-^o^^{en 11}I und H. ₁ sind auch an eine Subtraktionsschaltung 21 angelegt, um eine Subtraktion (s_r,_T-S_TT 5-(5,^+S_x,.) (oder

^v w L XL· Uli XL·

(s_cl+S_il)-(S_cl-S_It)) angelegt um daraus ein Indexsignal -2S^f _IIjf oder 2S¹,, abzuleiten, worauf es einer Begrenzerschaltung 22 zugeführt wird, um seine Amplitude gleichmäßig zu machen, wobei ein Indexsignal -2S₁ (oder 2S₁) gebildet wird, wie in Fig. 4F gezeigt.

Das somit erhaltene Indexsignal -2S₁ (oder 2S_x) wird in jeder Horizontalabtastperiode in Phase umgekehrt, so daß das Signal -2S₁ durch die Verwendung eines Umschalters 23 (in der Praxis eines ¹SIeIctonenschalters) in Phase korregiert wird, der feststehende Kontakte 23ja und 23b und einen beweglichen Kontakt 23£ hat. Die Ausgangsseite der Begrenzerschaltung 22 ist mit einem feststehenden Kontakt 23a des Umschalters 23 unmittelbar und mit dem anderen feststehenden Kontakt 23b über einen Inverter oder Wechselrichter 24 verbunden. Der Umschalter 23 ist so ausgebildet, daß sein beweglicher Kontakt 23£ mit dem feststehenden Kontakt 23a, und 23b_ abwechselnd für jede Horizontalabtast-

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periode synchron mit dem Wechselsignal Sj Kontakt herrstellt, das auf die Primärwicklung 12a auf des Transformators 12 aufgedrückt, ist, um somit das Indexsignal 2S₁ aus dem beweglichen Kontakt 23£ jederzeit abzuleiten.

Bei' der in Fig, I dargestellten erfindungsgemäßen Ausfuhrungsform wird das aus dem Tiefpaßfilter 17 abgeleitete Leichtdichtesignal S_Y einer Gammakorrekturschaltung 25 zugeführt, welche eine herkömmliche Konstruktion aufweist, und zwar beispielsweise in Form eines Gammakorrekturverstärkers» zum Anlegen der gewünschten Gammakorrektur, an das Leuchtdichtesignal allein. Das Leuchtdichte si cjnal S„ aus dem Tiefpaßfilter 17 wird ferner durch einen -Tiefpaßfilter 26 geleitet, um ein Leuchtdichtesignal .S> mit einer Bandbreite zu erz,eugen_? welche begrenzt ist» um ein überlappen mit dem Band des Chrominanz signals 2S_nT zu ¥,ermeiden, Das Leuchtdichtesignal S' aus dem Filter 26 und das Chrominanzsignal 2S_CL das aus der Addierschaltung 20 abgeleitet worden ist, werden entsprechenden Eingangsklemmen einer Gammakorrekturscha1tung 27 zugeführt, welche ' erfindungsgemäß eine nichtlineare leitende Schaltung für das Chrominanzsignal aufweist, deren Leitfähigkeit in Abhängigkeit von dem Leuchtdichtesignal variiert wird, so daß der Ausgang aus der Schaltung 27 ein Gammakorregiertes Chrominanzsignal ist.

Wie insbesondere in Fig. 6 gezeigt, kann in einer praktischen Ausführungsform der Gammakorrekturschaltung 27 nach der vorliegenden Erfindung die nichtlineare leitende Schaltung im allgemeinen aus einem Paar aus Halbleiterdioden 28 und 29 bestehen, deren Kathoden mit den beweglichen Kon- . -takten 30g und 31 a_ der veränderlichen Widerstände 30 bzw. 31 verbunden sind. Die Enden 30b und 31b der Widerstände 30 bzw. 31 sind an Erde angeschlossen, wobei ihre anderen Enden 3ü£ und 31£ mit der positiven Klemme einer Gleichst romspannungsquelle, wie z.B. einer Batterie 32, parallel geschaltet sind, deren negative Klemme an Erde angeschlossen

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BAD ORIGfNAi.

ist, wodurch eine Vorspannung an die Dioden 28 und 29 angelegt wird. Die Anoden der Dioden 28 und 29 sind mit einem veränderlichen Widerstand 33 zusammen verbunden, der wiederum mit einem Verbindungspunkt oder einem Übergang 34 verbunden ist, der mit einer Eingangsklemme 35 über einen Widerstand 36 und mit einer Eingangsklernme 37 über einen Widerstand 38 verbunden ist. Die Eingangsklemmen 35 bzw. 37 empfangen das Leuchtdichtesignal S' aus dem Filter 26 und das Chrominanzsignal 2S„_T aus der Addierschaltung 20, wobei die Verbindungsstelle 34 auch mit einer Ausgangsklemme 40 durch einen Bandpaßfilter 39 verbunden ist, wobei der Mittelpunkt seines Paßbandes in der Trägerfrequenz des Chrominanzsianals 2S^ im wesentlichen gleich ist.

Bei der oben geschriebenen Schaltungsanordnung der Schaltung 27 wird der Pegel des Leuchtdichtesignals S', das der Eingangsklemme 35 zugeführt ist, so ausgewählt, daß er viel höher als der Pegel des Chrominanzsignals 2S_CL ist, das der anderen Eingangsklemme 37 zugeführt ist, wobei der Widerstand 36 ferner mit einem verhältnismäßig hohen Widerstandswert versehen ist, so daß das Leichtdichtesignal S' als Quelle eines im wesentlichen konstanten Stromes aus dem Verbindungsppnkt 34 wirkt. Der Arbeitspunkt der Dioden 28 und 29 an ihrer VoIt-Amperekennlinie und folglich die Konduktanz oder der Leitwert der Dioden wird demgemäß durch das Leuchtdichtesignal S' bestimmt. Da die Dioden 28 und 29 und der Widerstand als Spannungsteiler für das Chrominanzsignal 2S.~,_T wirken, das der Eingangsklemme 37 zugeführt wird, wird das Chrominanzsignal, das der Ausgangsklemme 40 durch den Bandpaßfilter 39 zugeführt wird, entsprechend dem Teilungsverhältnis der veränderlichen Konduktanz der Dioden 28 und 23 und dem Widerstandwert des Widerstandes 38 gesteuert,

Die theoretische Grundlage für die Gammakorrektur des Chro-

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minanzsignals nach der vorliegenden Erfindung ist wie folgt:

Angenommen, daß das der Eingangsklemme 35 zugeführte Leuchtdichtesignal Ε_γ, das der Eingangslclemme 37 zugeführte Chrominanzsignal e_c und die am Verbindungspunkt 34 erzeLigte Spannung E . ist, so bestehen die folgenden Verhältnisse:

^Ein Ξ ^EY ^{+ e}c

^Eout

= E 5 (1 +-τ;—-

Y ₍ Ey

= Ξ

Y / —5ΓΤ —τη T W \ U — 'J —rT

^EY

Wenn Y kleiner als 1 (^<C 1 ) "¹^d E_v viel größer als e e ) ist, so kann E_QUt wie folgt ausgedrückt werden:

_y -!iX._c

^EY

Ddas heißt, die durch die obige Gleichung ausgedrückte Spannung K_QUt wird am Verbindungspunkt 34 erzeugt. Wenn die Spannung E . dem Bandpaßfilter 39 zugeführt wird, wobei der Träger des Chrominanzsignals in seiner Mittelfrequenz liegt, so liefert dieser Filter 39 der Ausgangs·=» klemme 40 die Spannung )ζ YYe . Mit anderen Worten, wird das der Eingangslclemme 37 Y zugeführte Chrominanzsignal 2S_CT einer Gammakorrektur durch die Gammakorrekturschaltung 27 mit dem Leuchtdichtesignal S' (welches diese Korrektur bestimmt) unterworfen und dann der Ausgangsklemme 40 zugeführt. Bei der dargestellten Ausführungsform wird der Wert des Faktors V entsprechend der Verstellung der veranderlichen Widerstände 30_s 31 und 33 und der Kennlinie der Dioden 28, 29 bestimmt.

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Bezugnehmend wieder auf Fig. 1 ist ersichtlich, daß das aus der Gammakorrekturschaltung 27 abgeleitete gatranakorregierte Chrominanzsignal an den Synchrondetektoren 41 und 42 angelegt wird. Der Synchrondetektor 41 wird auch mit dem Indexsignal S_TT versorgt, das aus dem beweglichen Kontakt 23£ des Umschalters 23 durch den Phasenschieber 43 abgeleitet ist, welcher die Phase des Indexsignals auf jene des Rotsignals einstellt um somit ein Farbdifferenzsignal K-Y am Ausgang des Detektors 41 zu erzeugen. Auf ähnliche Weise wird auch der andere Detektor 42 mit dem Ausgangssignal aus dem Phasenschieber 43 über einen zweiten Phasenschieber 44 versorgt, um somit ein Farbdifferenzsignal B-Y am Ausgang des Detektors 42 zu erzeugen. Somit wird mit der in Fig. 1 gezeigten Kamera ein gammakorregiertes Leuchtdichtesignal Y an der Ausgarigsklemme 45 aus der Gammakorrekturschaltung 25 erhalten, wobei die gammakorregierten Farbdifferenzsignale R-Y und B-Y aus den Synchrondetektoren 41 und 42 an den Ausgangsklemmen 46 bzw. 47 erhalten werden.

Da die somit erhaltenen Farbsignale gammakorregiert sind, wie oben erwähnt, hat ein auf der Basis solcher Farbsignale wiedergegebenes Farbbild einen ausgezeichneten Abgleich und eine hochwertige Wiedergabe. Die an den Ausgangsklemmen 45, 47 und 46 erhaltenen Signale können ferner verarbeitet werden, um Farbfernsehsignale zur Verwendung bei dem System nach dem US-Amerikanischen nationalen Fernsehausschuß,bei verschiedenen anderen System zu erzeugen.

Nun wird eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform unter Bezugnahme auf Fig. 7 beschrieben, bei welcher Elemente oder Komponente, die jenen entsprechen, die in Fig. dargestellt sind und welche im wesentlichen die selbe Konstruktion und Arbeitsweise aufweisen, mit denselben Bezugszeichen versehen sind. Bei der in Fi_Tg.7 gezeigten Ausführung sform wird das aus der Addierschaltung 20' abgeleitete Chrominanzsignal 2S ,, an die Synclirondete!'; toren 43 bzw. 49 unmittelbar angelegt. Das aus dem beweglichen Kontakt 23c

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BAD ORlGiNAL

des Umschalters 23 abgeleitete Indexsignal wird auch den Detektoren 4ΰ und 49 durch den Phasenschieber 43 und die Phasenschieber 43 bzw. 44 zugeführt, so daß die Farbdifferenzsignale K-Y und B-Y von den Detektoren 48 bzw. 49 abgeleitet werden. Diese Farbdifferenzsignale R-Y und B-Y werden an einen Quadraturmodulator 50 angelegt, der auch mit dem 3,58 MHz-Frequenzausgang eines Osszillators 51 als Hilfsträger für ein Farbsignal versorgt wird, wobei der Modulator 50 das Chrominanzsignal I₀ für das System nach dem nordamerilcanischen Fernsehausschuß an seinem Ausgang erzeugt. Das von dem Modulator 50 abgeleitete . Chrominanzsignal I„ wird einer der Eingangsklemmen einer Gammakorrekturschaltung 52 zugeführt, welche der Schaltung 27 ähnlich sein kann, die oben unter Bezugnahme auf Fig. beschrieben wurde. Das aus dem-Tiefpaßfilter 26 erhaltene Leuchtdichtesignal S' wird an die andere Eingangsklemme der Gammakorrekturschaltung 52 angelegt, welche somit ein gammakorregiertes Chrominanzsignal an ihrer Ausgangsklemme auf dieselbe Weise erzeugt, wie oben geschrieben. Das somit erhaltene gammakorregierte Chrominanzsignal und das gammakorregierte Leuchtdichtesignal aus der Gammakorrekturschaltung 25 werden beide an eine Addierschaltung 53 angelegt, welche dann ein Farbsignalgemisch für das System nach dem nordamerikanischen Fernsehausschuß einer Ausgangsklemme zuführt.

Obwohl die Erfindung oben als bei einer Farbfernsehkamera verwendet beschrieben wurde, welche eine einzige Bildaufnahmeröhre und einen zugeordneten Farbfilter hat, ist es ersichtlich, daß die erfindungsgemäße Gammakorrektur auch andere Anwendung finden kann, wie z.B. in Verbindung mit einer Farbfernsehkamera mit einer Vielzahl von Bildaufnahmeröhren oder in Verbindung mit der Wiedergabe eines Farbbildes aus einem Bild, daß auf einem Monochromfilm auf geeignete Weise aufgezeichnet ist, um somit die notwendige Leuchtdichte- und. Chrominanzinformation zu erhalten,

BAD ORIGiNAL.

Obwohl ferner einige erfindungsgemäße Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben wurden, ist selbstverständlich die Erfindung nicht auf diese bestimmte Ausführungsformen beschränkt, wobei verschiedene Änderungen und Abwandlungen seitens des Fachmannes innerhalb des Schutzumfanges der beigefügten Patentansprüche durchgeführt werden können.

Patentansprüche:

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Claims (16)

1. P atentansprüche

   Garmakorrekturschaltung, gekennzeichnet durch eine Quelle eines Leuchtdichtesignals, eine Quelle eines Chrominanzsignals, eine nichtlineare leitende Schaltung mit zumindest einer leitenden Vorrichtung einer veranderlichten Konduktanz, eine Einrichtung,, welche die Quelle des Leuchtdichtesignals mit der nichtlinearen leitenden Schaltung verbindet, um die IConduktanz der leitenden Vorrichtung entsprechend dem Leuchtdichtesignal zu verändern, eine Einrichtung_p welche die Quelle des Chrominanzsignals mit der nichtlinearen leitenden Schaltung verbindet, und durch eine Ausgangseinrichtung zum Erhalten eines Chrominanzsignals aus der nichtlinearen leitenden Schaltung _f das entsprechend der Veränderung der Konduktanz der leitenden Vorrichtung gammakorregiert ist.
2. 2. Gammakorrekturschaltung nach Anspruch 1„ dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangseinrichtung eine Band- paßfiltereinrichtung aufweist,' deren Paßband im wesentlichen in der Trägerfrequenz des Chrominanzsignals-eingemittet ist, um somit das Leuchtdichtesignal aus dem gammakorregierten Chrominanzsignal abzufiltrieren₀
3. 3. Gammakorrekturschaltung nach Anspruch 1_s dadurch gekennzeichnet, daß die Quellen der Leuchtdichtesignale und der Chrominanzsignale durch entsprechende Widerstände mit einem dazwischen liegenden Verbindungspunkt verbunden sind, der seinerseits mit der leitenden Vorrichtung verbunden ist.·
4. 4. Gammakorrektürschaltung nach Anspruch 3₅ dadurch gekennzeichnet, daß der Pegel des Leuchtdichtesignals

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   BAD ORIGINAL

   aus seiner Quelle viel größer als der Pegel des
   Chrominanzsignals aus seiner Quelle-ist.
5. 5. Gammakorrekturschaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die besagte Ausgangseinrichtung auch mit dem Verbindungspunkt verbunden ist.
6. 6. Gammakorrekturschaltung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die besagte eine leitende Vorrichtung eine Halbleiterdiode ist, die zwischen dem Verbin dungspunkt und Erde geschaltet ist.
7. 7. Gammakorrekturschaltung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die nichtlineare leitende Schaltung ferner eine weitere Halbleiterdiode aufweist, welche zwischen dem Verbindungspunkt und Erde parallel zur
   besagten einen Diode geschaltet ist.
8. 8. Gammakorrekturschaltung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Anlegen einer veränderlichen Vorspannung an die besagte Diode.
9. 9. Gammakorrekturschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die besagte eine leitende Vorrichtung eine Halbleiterdiode ist.
10. 10. Gammakorrekturschaltung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die nichtlineare leitende Schaltung ferner eine weitere Halbleiterdiode aufweist, die mit der besagten einen Diode parallel geschaltet ist.
11. 11. Farbfernsehkamera mit einer Bildaufnahmeeinrichtung zur Erzeugung eines Leuchtdichtesignals bzw. eines Chrominanzsignals entsprechend der Leuchtdichte und der Chrominanz eines Gegenstandes in dem Blickfeld der Kamera

    309822/0951

    BAD ORIGINAL

    gekennzeichnet durch eine nichtlineare leitende Schaltung, die zumindest eine leitende Vorrichtung einer
    veränderlichen Konduktanz aufweist, eine Einrichtung
    zum Anlegen des Leuchtdichtesignals an die nichtlineare leitende Schaltiang, tun somit die Konduktanz.der leitenden Vorrichtung entsprechend dem Leuchtdichtesignal zu
    verändern, eine Einrichtung zum,Anlegen des. Chrominanzsignals an die nichtlineare leitende Schaltung und durch eine Ausgangseinrichtung zum Erhalten eines Chrominanzsignals aus der nichtlinearen leitenden Schaltung _f wel ches in Abhängigkeit von Veränderung der Kondulctanz der leitenden Vorrichtung gammakorregiert ist.
12. 12. Farbfernsehkamera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildaufnahmeeinrichtung einen Farbtrennfilter aufweist, durch welchen das Chrominanzsignal so ' gemacht wird, daß es aus aufeinander folgenden Primärfarbsignalen besteht, welche einen vorbestimmten Träger modulieren.
13. 13. Farbfernsehkamera nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangseinrichtung eine Bandpaßfiltereinrichtung aufweist, welche ein Paßband hat, das in der
    Frequenz des Trägers zum Filtrieren des Leuchtdichtesignals aus dem gammakorregierten Chrominanz signal
    zentriert ist.
14. 14. Farbfernsehkamera nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Demodulation des Chrominanzsignals aus der Bildaufnahmeeinrichtung, um somit eine Vielzahl demodulierter Farbsignale zu erhalten, und durch eine
    Einrichtung zum Modulieren eines vorbestimmten Trägers
    mit den Farbsignalen, um somit ein zweites Chrominanzsignal zu erzeugen, das an die nichtlineare leitende
    Schaltune angelegt ist«

    303822/09
15. 15. Farbfernsehkamera nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Durchführung eine*¹ Gammakorrektur des Leuchtdichtesignals und durch eine Addierschaltung zum addieren des gammakorregierten Chrominanzsignals und des gammakorregierten Leucht* dichtesignals, um ein entsprechendes Signalgemisch zu erhalten.
16. 16. Farbfernsehkamera nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Durchführung einer Gammakorrektur des Leuchtdichtesignals.

    ir Patentanwalt

    309822/0951

    f ί"ι*Λ