DE2311210C2 - Anordnung zum automatischen Konstanthalten des Spitzenwertes der Bildhelligkeit einer Fernseh-Bildwiedergaberöhre - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum automatischen Konstanthalten des Spitzenwertes der Bildhelligkeit einer Fernseh-Bildwiedergaberöhre mit einem Regelkreis.derdie Bildwiedergaberöhre.einen lichtempfindlichen Meßwandler zum Messen der Helligkeit von auf dem Bildschirm der Bildwiedergaberöhre erscheinenden Bildpunkten während des Einschreibens und zum Umwandeln der gemessenen Helligkeitswerte in elektrische Signale, außerdem eine Schaltungsanordnung, die einen den gewünschten Spitzenwerten der elektrischen Signale proportionalen Istwert erzeugt, und schließlich ein Vergleichsglied enthält, das aus der Differenz eines der gewünschten Bildhelligkeit entsprechenden Sollwertes und des Istwertes eine Regelgröße bildet, die den Strahlstrom im Sinne einer konstanten Spitzenhelligkeit des Bildschirms beeinflußt.

Bei Fernsehanlagen, insbesondere für kommerzielle Zwecke, besteht seit langem das Problem, den Mittelwert der Bildheiligkeit des vom Bildwiedergabe gerät erzeugten Fernsehbildes unabhängig von Hellig keitsschwankungen des aufzunehmenden Objektbildes konstantzuhalten. So gibt es beispielsweise bei der Verwendung einer Bildaufnahmeröhre vom Ladungs speichertyp die sogenannte Plattenspannungsautomatik, bei der die Spannung der Signalplatte dieser Bildaufnahmeröhre durch eine aus dem Videosignal abgeleitete Regelgröße auf eine konstante mittlere Signalamplitude des erzeugten Videosignals geregelt wird. Weiterhin ist es bekannt, die Objekthelligkeit mit Hilfe eines Belichtungsmessers laufend zu kontrollieren und daraufhin eine vor der Fernsehaufnahmekamera angeordnete Blende zu steuern.

Aus der DE-AS 12 41 869 ist eine Schaltungsanord-

nung zur Verbesserung der Detailerkennbarkeit eines Fernsehbildes bekannt. Aus dem Videosignal wird ein Anteil entsprechend einer Teilfläche des Gesamtbildes ausgeblendet. Aus diesem Anteil des Videosignales wird eine Regelspannung abgeleitet, die eine Änderung hinsichtlich des in das Objekt der Fernsehkamera abgestrahlten Lichtstromes und/oder der Verstärkung des Videosignales bewirkt. Auch aus der DE-OS 15 37 424 ist eine ähnliche Verstärkungsregelung des Videoverstärkers durch Bildung einer Regelgröße aus dem Videosignal bekannt.

Gemeinsames Merkmal dieser bekannten Einrichtungen ist die Herleitun? der Regelgröße für die Konstanthaltung der Helligkeit des Ausgangsbildes entweder aus dem Videosignal oder aus der Objekthelligkeit. Dadurch ist zwar der Mittelwert bzw. der Spitzenwert des dem Bildwiedergabegerät zugeführten Videosignals konstant; Schwankungen der helligkeit des Ausgangsbildes, die vom Bildwiedergabegerät selbst herrühren, werden damit jedoch nicht erfaßt. Solche Schwankungen, die vor aiiem bei der Biidschirmfotografie, wie sie beispielsweise bei der Röntgenfernsehtechnik häufig angewendet wird, stören, treten z. B. durch Temperaturdrift der Bauelemente des Bildwiedergabegerätes oder Schwankungen der Speisespannung auf. Hinzu kommt noch, daß auch bei konstant gehaltenem Maximalwert des dem Bildwiedergabegerät zugeführten Videosignals vom jeweiligen Bildinhalt abhängige Änderungen der Hochspannung der Bildröhre und als Folge davon Schwankungen der für die Bildauswertung besonders wichtigen hellen Bildpartien auftreten.

In der US-PS 36 49 755 ist eine Anordnung der eingangs genannten Art beschrieben, bei der eine Regelung des Kontrastverhältnisses einer Bildwiedergaberöhre erfolgt. Ein fotoelektrischer Wandler mißt die Helligkeit des Leuchtschirmes der Bildwiedergaberöhre. Das Ausgangssignal des Wandlers wird einem Spitzenwertgleichrichter zugeführt, der mit einer Differenzstufe verbunden ist. in ihr * rd das gleichgerichtete Signal mit einem von einem Sollwertgeber gelieferten verglichen und einem Verstärker zugeführt, der den Verstärkungsfaktor des Videoverstärkers verändert. Durch den Meßwandler wird die Helligkeit des gesamten Bildschirmes sowie die der Umgebung erfaßt, so daß ein/eine, besonders interessierende Bildausschnitte nicht berücksichtigt werden. Zur Ermittlung des Kontrastverhältnisses werden die maximalen und minimalen Hell'gkeitswerte ins Verhältnis gesetzt und iogarithmiert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei de/ die Helligkeit der für eine Bildauswertung besonders wichtigen hellen Bildbereiche des Ausgangsbildes der Fernseh-Bildwiedergaberohre konstantgehalten wird.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß Mittel an dem Meßwandler angeordnet sind, die diesem einen aus dem gesamten Eildinhah ausgeblendeten Bildausschnitt zuführen Hierdurch leitet der Meßwandler nur aus dem für die Bildhelligkeit besonders interessierenden Anteil des Bildes eine Regelgröße für die Helligkeit des Leuchtschirmes der Bildwiedergaberöhre ab.

Der Erfassung der Spitzenwerte der Bildhelligkeit steht die von d?r An· und Abklingdauer der Bildschicht der Bildwiedergaberöhre verursachte Trägheit entgegen. Demzufolge erreicht den lichtempfindlichen Meßwandler nicht nur das Licht des jeweils zu

messenden Bildpunktes, sondern auch das im Abklingen begriffene Licht eines Teils des bereits abgetasteten Gebietes. Der dadurch verursachte Integrationseffekt verhindert eine einwandfreie Spitzenwertbildung. Zur Kompensation der durch die Trägheit des Bildschirmes der Bildwiedergaberöhre verursachten Integration der Helligkeitswerte wird nach einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgeschlagen, zwischen dem Meßwandler und der Sch. imngsanordnung für die Erzeugung des Istwertes ein elektrisches Differenzierungsglied in den Regelkreis einzufügen.

Die Anordnung wird anhand eines Ausführungsbeispiels der Erfindung im folgenden näher beschrieben.

Der Fernsehmonitor 1 enthält die Bildwiedergaberöhre 2 mit dem Leuchtschirm 3, der Kathode 4 und dem Wehnelt-Zylinder 5. Die Kamera 6 dient dazu, das auf dem Leuchtschirm 3 erscheinende Bild zu fotografieren, während der Fotomultiplier 7 als Meßwandier die in einem auswählbaren Bildausschnitt 8 des Leuchtschirms 3 (Dominante 8) auftretenden Augenblickswerte der Heliigkeii erfaßt Der Fotomultiplier 7 ist mit dem Differenzierungsglied 9 verbunden, dem die Schaltungsanordnung 10 für die Gewinnung des Spitzenwertes als Istwert aus dem vom Fotomultiplier 7 gelieferten Signal nachgeschaltet ist. Der Schaltungsanordnung 10 folgt das Vergleichsglied 11 zur Gewinnung der Regelgröße aus dem Istwert und dem am Einstellglied 12 entsprechend der gewünschten Helligkeit gewählten Sollwert Das Vergleichsglied 11 ist schließlich mit dem Wehnelt-Zylinder 5 der Bildwiedergaberöhre 2 verbunden.

Aus dem über den Video-Kanal 13 dem Bildmonitor 1 zugeführten Video-Signal wird mit bekannten Mitteln auf dem Wiedergabeschirm 3 ein optisch sichtbares Bild erzeugt, das bei Bedarf von der Einzelbildkamera 6 oder auch von einer nicht dargestellten Laufbildkamera aufgenommen werden kann. Um nun die Spitzenwerte der Bildhelligkeit innerhalb des Bereichs der Dominante 8 konstantzuhalten, isi die Optik 14 des Fotomultipliers 7 so gewählt, daß sie dem Fotomultiplier nar den irn Bereich der Dominante 8 wiedergegebenen Bildausschnitt zuführt. Die daraus vom Fotomultiplier 7 gebildete Signalfolge wird zunächst der /?C-Kombination 15 des Differenzierungsgliedes 9 zugeführt, die das durch die Trägheit des Leuchtschirms 3 teilweise integrierte Signal differenziert. Diese Signalfolge gelangt über den Verstärker 16 des Differenzierungsgliedes 9 an die von der Schaltungsanordnung 10 umfaßten Spitzenwertgleichrichtereinheit 17, die daraus den Spitzenwert bildet und aufgrund der gewählten Zeitkonstante mindestens während der Dauer einer Vollbildabtastung konstanthält. Dieser Wert wird über den Verstärker 18 der Schaltungsanordnung 10 zusammen mit dem entsprechend der gewünschten Helligkeit des Leuchtschirms 3 innerhalb des Dominantenbereichs 8 am Einstellglied 12 gewählten Sollwert dem Differenzverstärker 19 des Vergleichsgliedes 11 zugeführt Die vom DiFferenzverstär' .r 19 aus Soll- und Istwert erzeugte Regdspannung wird Jen Wehnclt-Zylinder 5 der Femseh-Bildaufnahmeröhre 2 zugeleitet

Mit Hilfe des so gebildeten Regelkreises wird die Spitzenhelligkeit innerhalb der Dominante 8 auf den am Einstellplied 12 gewählten Wert konstantgehalten. Dabei werden sowohl diejenigen Schwankungen, die bereits im zugeführten Videosignal enthalten sind, ebenso wie diejenigen, die vom Bildmonitor selbst aufgrund von Temperaturdrift der Bauelemente oder Schwankungen der Speisespannung oder schließlich auch die in Abhänigkeit vom Bildinhalt auftretenden Schwankungen der Bildröhrenspannung ausgeregelt Durch die Herleitung des Istwertes nur aus den für die Bildauswertung besonders bedeutungsvollen hellen Bildteilen ist darüber hinaus erreicht, daß vor allem diese Bereiche stets mit weitgehend konstanter Schwärzung auf dem Film der Kamera 6 wiedergegeben werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Anordnung zum automatischen Konstanthalten des Spiizenwertes der Bildhelligkeit einer Fernseh-Bildwiedergaberöhre (2) mit einem Regelkreis, der die Bildwiedergaberöhre (2), einen lichtempfindlichen Meßwandler (7) zum Messen der Helligkeit von auf dem Bildschirm (3) der Bildwiedergaberöhre erscheinenden Bildpunkten während des Einschreibens und zum Umwandeln der gemessenen Helligkeitswerte in elektrische Signale, außerdem eine Schaltungsanordnung (10), die einen den gewünschten Spitzenwerten der elektrischen Signale proportionalen Istwert erzeugt, und schließlich ein Vergleichsglied (11) enthält, das aus der Differenz eines der gewünschten Bildhelligkeit entsprechenden Sollwertes und des Istwertes eine Regelgröße bildet, die den Strahlstrom im Sinne einer konstanten Spitzenhelligkeit des Bildschirms (3) beeinflußt, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (14) an dem ivießwandier (7) angeordnet sind, die diesem einen aus dem gesamten Bildinhalt ausgeblendeten Bildausschnitt (8) zuführen.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Kompensation der durch die Trägheit des Bildschirmes (3) 1er Bildwiedergaberöhre (2) verursachten Integration der Helligkeitswerte zwischen dim Meßwandler (7) und der ^"haltungsanordnung (10) für die Erzeugung des Istwertes ein elektrisches Differenzierungsglied (9) indenRegelk ;is eingefügt ist.