DE2258029A1 - Gammakorrekturschaltung - Google Patents
GammakorrekturschaltungInfo
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- H04N9/00—Details of colour television systems
- H04N9/01—Circuitry for demodulating colour component signals modulated spatially by colour striped filters by phase separation
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- H04N9/68—Circuits for processing colour signals for controlling the amplitude of colour signals, e.g. automatic chroma control circuits
- H04N9/69—Circuits for processing colour signals for controlling the amplitude of colour signals, e.g. automatic chroma control circuits for modifying the colour signals by gamma correction
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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-,
,..An) und B (die aus den Elementen B1, B2.. .B-.. .Bn) 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 Fu zusammengesetzt,
die in einer sich wiederholtenden zyklischen Reihenordnung
von F0, Fn, F„, F1,, F^, Fn... und parallel zur Länge der
Elemente der Elektroden A und B auf solche Weise angeordnet, daß jeder Dreier aus Rot-, Grün- und Blaufarbfilterelementen
FT), F UND Fn 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 Fn, 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
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sind mit den Klammen ΤΛ 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 'ST 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 tQ 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 tQ 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! die
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 8γ| des Chrominanzsignals Sc und des Indexsignals S1, nämlich s2=sY+ Sc+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 SY UND Sc in den niedrigeren bzw. höheren Bändern dieser Bandbreite angeordnet sind. Es wird bevorzugt, dal Überlappen der Leuchtdichte- und Chrominanzsignale Sv und Sn 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.
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 8γ| des Chrominanzsignals Sc und des Indexsignals S1, nämlich s2=sY+ Sc+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 SY UND Sc in den niedrigeren bzw. höheren Bändern dieser Bandbreite angeordnet sind. Es wird bevorzugt, dal Überlappen der Leuchtdichte- und Chrominanzsignale Sv und Sn 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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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 Sy bzw. ein
Signal S3 =s Ct"stl (pi-3· ^C ) bzw.. ein Signal β3Ι=8£ΐ/-3χχ,
(Fig. 4C) aus dem Tiefpaßfilter 17 und dem Bandpaßfilter
18 abgeleitet. Bei der obigen Gleichung für S3 und S3 1,
sind SCL 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 Sc ist.
Da.der Abstand jedes Paares aus Elektrodenelementen A. und
B^ der Indexelektroden A und B dem Abstand jedes Dreiers
aus Filterelementen Fn, Fn und F_, gleich ist, sind auch
K KjI O
dieFolgefrequenzen des Indexsignals S_ und des Chrominanzsignals
S0 gleich, wobei die Trennung dieser Signale Sx
und Sc 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^ +SIL (oder S3'=scl"*SIL^ das aus ^em BandPaßfilter
18 abgeleitet worden ist, um eine Horizontalabtastperiode
1H verzögert wird. DasSignal S0=S01. +Sx, (oder
ό \jL· XL·
3Ö9822/0951
So'=S„T-STT) in einer gewissen Horizontalabtastperiode II.
j L>L· XL· 1
und das Signal S3l=scL""SIL (oder S3=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
2SpL 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 S3I+s Cl_siL) und S3l=sciT
SIL (oder 33=ίνΐ>±3ττ,) "^ ^ΘΠ Hor^zontalalDtastPer:*-o^en 11I
und H. 1 sind auch an eine Subtraktionsschaltung 21 angelegt,
um eine Subtraktion (sr,T-STT 5-(5,^+Sx,.) (oder
v w L XL· Uli XL·
(scl+Sil)-(Scl-SIt)) angelegt um daraus ein Indexsignal
-2Sf 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 2Sx) 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 SY 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 2SnT zu ¥,ermeiden,
Das Leuchtdichtesignal S' aus dem Filter 26 und
das Chrominanzsignal 2SCL 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
309822/0951,
BAD ORIGfNAi.
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 2SCL
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-
3098 2 2/0351
minanzsignals nach der vorliegenden Erfindung ist wie folgt:
Angenommen, daß das der Eingangsklemme 35 zugeführte Leuchtdichtesignal Εγ, das der Eingangslclemme 37 zugeführte
Chrominanzsignal ec und die am Verbindungspunkt 34
erzeLigte Spannung E . ist, so bestehen die folgenden
Verhältnisse:
Ein Ξ EY + ec
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 Ev viel größer als e
e ) ist, so kann EQUt wie folgt ausgedrückt werden:
y -!iX.c
EY
Ddas heißt, die durch die obige Gleichung ausgedrückte Spannung KQUt 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
2SCT 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 30s 31 und 33 und der Kennlinie der Dioden 28, 29 bestimmt.
309822/0951
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 STT 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 FiTg.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
309822/0951
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.
309822/0 9 51
Claims (16)
- P atentansprücheGarmakorrekturschaltung, 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 Einrichtungp 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. 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. Gammakorrekturschaltung nach Anspruch 1s 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. Gammakorrektürschaltung nach Anspruch 35 dadurch gekennzeichnet, daß der Pegel des Leuchtdichtesignals309822/09S1
BAD ORIGINALaus seiner Quelle viel größer als der Pegel des
Chrominanzsignals aus seiner Quelle-ist. - 5. Gammakorrekturschaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die besagte Ausgangseinrichtung auch mit dem Verbindungspunkt verbunden ist.
- 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. 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. Gammakorrekturschaltung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Anlegen einer veränderlichen Vorspannung an die besagte Diode.
- 9. Gammakorrekturschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die besagte eine leitende Vorrichtung eine Halbleiterdiode ist.
- 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. Farbfernsehkamera mit einer Bildaufnahmeeinrichtung zur Erzeugung eines Leuchtdichtesignals bzw. eines Chrominanzsignals entsprechend der Leuchtdichte und der Chrominanz eines Gegenstandes in dem Blickfeld der Kamera309822/0951BAD ORIGINALgekennzeichnet 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. 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. 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. 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. 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. Farbfernsehkamera nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Durchführung einer Gammakorrektur des Leuchtdichtesignals.ir Patentanwalt309822/0951f ί"ι*Λ
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