DE2613842C3 - Schaltungsanordnung zur automatischen Gammakorrektur eines oder mehrerer Videosignale, insbesondere Farbvideosignale - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung, wie sie im Oberbegriff des Anspruchs 1 vorausgesetzt ist.

Einen automatischen Farbausgleich hat man bisher dazu verwendet, den Schwarzwertabgieich und die Verstärkungen der Rot- und Blausignale gegenüber der Verstärkung der Grünsignale anzustellen, um für den Weißwertabgleich in dem der Fernsehkamera nachgeschalteten Korrekturverstärker zu sorgen. Eine solche Maßnahme ist insbesondere dann wichtig, wenn das von der Fernsehkamera aufgenommene Programm auf Kinofilm aufgezeichnet worden ist. Ein automatischer Farbausgleich nach der US-Patentschrift 37 86 177 ist mit Erfolg verwendet worden, um festzustellen, wann dem Farbcoder eines Fernsehkameraaggregats im wesentlichen schwarze oder im wesentlichen weiße Signale zuzuführen sind, wenn es sich bei dem Programm aus einer Folge verschiedenen Filmmaterials handelt. Eine solcher Folge kann sich zusammensetzen aus einem Kinofilm, Filmstreifen von Nachrichteninterviews, Filmreportagen, gefilmten Werbespots 11. dgl., die alle unter sehr verschiedenen Lichtbedingungen aufgenommen sein können und deren anschließende Entwicklung und Behandlung dazu führen kann, daß sich sehr große Unterschiede in der Dichte und Farbe sowohl von Szene zu Szene als auch von Folge zu Folge in der am Ende zusammengeschnittenen Sendefassung ergeben. Die zur Zeit hergestellten Kinofilme enthalten typischerweise 3 Farbstoffschichten der Primärfarben gelb, magenta und cyan, und eine fehlerhafte Entwicklung oder Alterung oder eine Kombination dieser Einflüsse kann dazu führen, daß die von diesen Primärfarbstoffen am Ende dargestellte Farbe nicht ausgeglichen ist. Ein automatischer Farbausgleich des in der US-Patentschrift 37 86 177 beschriebenen Typs schafft ein gleichförmiger ausgeglichenes Signal für die Sendung, indem für jede Szene ein Wert für im wesentlichen Schwarz und ein Wert für im wesentlichen Weiß bestimmt wird. Ein solches System liefert jedoch nicht unbedingt den gewünschten Farbausgleich im Bereich zwischen dem für schwarz bestimmten Wert, der ein Fehlen an Farbinformation darstellt, und dem für weiß bestimmten Wert, der charakteristisch für gleiche Beträge der Farbinformation ist. Eine fehlende Kompensation im Bereich der Farbinformation zwischen dem festgesetzten Schwarzwert und dem festgesetzten Weißwert ist im besonderen Maß dann störend, wenn der Kinofilm einen Farbenfehler hat, wie der durch falsches Entwickeln oder, was häufiger vorkommt, durch normale Alterung eines früher aufgenommenen Films entstehen kann.

Da ein wesentlicher Teil der Bildfeinheiten einer typischen Szene nur durch Schattierungen der Helligkeit dargestellt wird, müssen häufig alle Primärfarben in gleichen Beträgen vorhanden sein, um das Weiß und die verschiedenen Schattierungen der Grauskala über das gesamte Bild wiederzugeben.

Die Abschwächung einer der Primärfarben führt zu einer Verschiebung der weißen oder grauen Bereiche der Szene in Richtung auf die restlichen überwiegenden Farben, so daß das wiedergegebene Bild insgesamt einen Farbstich hat.

Ein typisches Beispiel hierfür ist bei einem Kinofilm die mit der Zeit erfolgende allmähliche Schichtzersetzung eines oder mehrerer der bei der Herstellung des Farbfilms verwendeten Primärfarbstoffe. Bei den gegenwärtigen Filmen ist es der Cyanfarbstoff, der einer solchen Zersetzung am meisten unterliegt. Der Schwund der Cyanfarbe führt bei der Wiedergabe des Films in einer Filmabtast-Fernsehkamera zu einer Abschwächung der Farbsignalinformation für Blau-Grün, und in dom am Ende wiedergegebenen Bild sind die grauen Bereiche des Bildinhalts zur Farbe Rot-Orange hin verschoben, und zwar entsprechend der vorherrschenden Wirkung der Farbstoffe für Gelb und Magenta. Ein automatischer Farbausgleich auf der Grundlage einer Festsetzung des Schwarzwertes und des Weißwertes führt nicht zur Ausbalancierung der zwischen diesen Werten liegenden Graustufen. Zur Behebung dieses Mangels der nicht automatisch kontinuierlichen Korrektur in der Grauskala war man bei dem soeben erörterten Stand der Technik darauf angewiesen, entweder die Gammaregler während der Fernsehsendung ständig von Hand nachzustellen oder jeden Abschnitt des Film vorher anzusehen, um die notwendigen Gammakorrekturen im voraus festzulegen.

Es ist ferner eine Art automatischen Systems bekannt (DE-AS 19 39 515) bei welchem ein Operator bei einer Vorbesichtigung des Films die erforderlichen Gammaeinstellungen abschätzt und sie dann auf einen Lochstreifen oder ein anderes Aufzeichnungsmedium y, gibt, welches nachher synchron mit dem Film während der Sendung abläuft, so daß der Operator die Gammaregler nicht mehr selbständig von Hand nachzustellen braucht. Diese derzeitige Praxis der Vorbesichtigung oder Vorbereitung im voraus ist teuer und zeitraubend, da man für jede Sendestunde eine Stunde zur Vorbesichtigung benötigt. Dies ist besonders unwirtschaftlich, wenn Spielfilme gesendet werden.

Aus der älteren deutschen Patentanmeldung P 24 46 539 ist eine Korrekturschaltung für den Gammaabgleich mehrerer Farbkamerakanäle vor Inbetriebnahme der Kamera bekannt, die aber weder automatisch arbeitet, noch für einen Abgleich während der Übertragung einer Szene geeignet ist, weil sie nämlich einen besonderen Kontroisignalgeber für den Gammaabgleich benötigt. Das Programmsignal selbst kann hierfür nicht verwendet werden. Eine kontinuierliche Gammanachregelung während der Übertragung ist also nicht möglich.

Weiterhin ist in der GB-PS 10 43 457 eine Gammakorrekturanordnung beschrieben, bei welcher mit Hilfe gekoppelter Schalter die Verstärkung der Korrekturverstärker gemeinsam umgeschaltet werden kann. Auch hierbei ist eine kontinuierliche Regelung aufgrund der Kontrasteigenschaften des gerade übertragenen Signals μ nicht möglich.

In der US-PS 38 08 3jö ist schließlich eine Anordnung zum automatischen Schwarz-, Weiß- und Gammaabgleich für eine Farbfernsehkamera bekannt, wobei der Gammaabgleich bei der Vorbereitung der Kamera b^r> für die Aufnahme automatisch erfolgen kann, jedoch ist auch hierbei ein kontinuierlicher Gammaabgleich während des laufenden Programms nicht möglich, weil zum Gammaabgleich eine farbneutrale weiße Fläche zur Erzeugung eines Bezugssignals für die Gammakorrekturschaltung benötigt wird. Falls während der Aufnahme sich die Farbtemperatur der Beleuchtungsquellen ändern sollte, geht der anfänglich vorgenommene Gammaabgleich verloren, und es wird gegebenenfalls ein neuer Abgleich erforderlich, während dessen die Aufnahme unterbrochen werden muß.

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung einer automatisch arbeitenden Gammakorrekturschaltung, welche eine kontinuierliche Gammakorrektur während der Programmsignalübertragung aufgrund der übertragenen Signale bewirkt Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichenteil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst

Die Erfindung erlaubt es also, den Gammaabgleich mehrerer Videosignalkanäle, vorzugsweise Farbkanäle, laufend während der Übertragung von Programmsignalen aufgrund der Eigenschaften eben dieser Signale automatisch durchzuführen. Hierbei ist es gleichgültig, ob es sich um Videosignale handelt, die von den Aufnahmeröhren einer Farbfernsehkamera geliefert werden, oder um von anderen Quellen stammende Videosignale, wie etwa von Speichern wie ladungsgekoppelte Schaltungen, oder von Band- oder Bildplattengeräten usw. Ferner eignet sich die Erfindung selbstverständlich auch zum Gammaabgleich zwischen zwei Signalkanälen anstatt der üblichen drei Farbkanäle in Farbfernsehanlagen.

Das erfindungsgemäße Prinzip zur Farbkorrektur beruht darauf, daß nahe bei Grau liegende Farben als grau angenommen werden und auch ruhig grau gemacht werden können, ohne daß dadurch die Qualität des Bildes ernsthaft beeinträchtigt wird. Bei der Erfindung wird die Verfühbarkeit der Rot-, Grün- und Blausignale in einer Farbfernsehkamera ausgenutzt, um die zur Nachstellung der gefärbten Grauskala benötigten Farbsignalproben bereitzustellen. Bei einer einwandfrei arbeitenden Farbfernsehkamera werden die V/erte der Grauskala dadurch dargestellt, daß sowohl im Rotkanal als auch um Grünkanal als auch im Blaukanal jeweils Videosignale gleichen Betrags zwischen dem Schwarzwert und dem Weißwert vorhanden sind. Ein Detektor fühlt die Pegel der in den jeweiligen Kanälen vorhandenen Rot-, Blau- und Grünsignale, und wenn der gegenseitige Abstand der Pegel aller drei Signale innerhalb einer vorbestimmten Breite liegt, dann wird der zugeordneten Gammaschaltung ein Fehlerkorrektursignal zugeführt, um die drei Signalpegel so abzugleichen, daß ein Grausignal entsteht.

Insbesondere enthält die erfindungsgemäße automatische Gammakorrektureinrichtung eine Anordnung, welche zwei Signalübertragungskanäle für zwei in einem bestimmten Zusammenhang zueinander stehende Signale bildet. In einem der Signalübertragungskanäle ist eine Gammakorrekturschaltung eingefügt. Die Gammakorrekturschaltung ändert die Gammakorrekturcharakteristik des Signalübertragungskanals abhängig von einem Steuersignal. Die Einrichtung enthält eine Anordnung zum Vergleich der Amplitudenwerte der beiden zusammenhängenden Signale in einem relativ schmalen Bereich von Amplitudenwerten zwischen dem maximalen und dem minimalen Pegel der Signale. Eine roit der Vergleichsanordnung und den Signalübertragungskanälen gekoppelte Anordnung erzeugt ein Steuersignal mit einem zur Amplitudendifferenz zwischen den beiden Signalen in Beziehung stehenden Wert, wenn beide Signale eine innerhalb des schmalen

Bereichs der Amplitudenwerte liegende Amplitude haben. Das Steuersignal wird der Gammakorrekturschaltung zugeführt, um die Gammacharakteristik ihres Signalübertragungskanals in solcher Richtung zu ändern, daß die Amplituden der beiden zusammenhängenden Signale einander gleich werden. Weiterhin ist eine logische Schaltung vorgesehen, die feststellt, wenn alle einer Vielzahl von Signalen innerhalb eines vorbestimmten Amplitudenbereichs liegen. Diese logische Schaltung enthält eine erste Vergleichsanordnung, um ein erstes Ausgangssignal zu erzeugen, wenn alle die besagten Signale oberhalb einer oberen vorbestimmten Amplitude liegen.. Eine zweite Vergleichsanordnung erzeugt ein zweites Ausgangssignal, wenn alle diese Signale unterhalb einer vorbestimmten unteren Amplitude liegen und eine dritte Vergleichsanordnung, die mit der ersten und der zweiten Vergleichsanordnung verbunden ist, erzeugt ein drittes Ausgangssignal bei Koinzidenz des ersten und des zweiten Ausgangssignals.

Die Erfindung wird nachstehend an Ausführungsbeispielen anhand von Zeichnungen näher erläutert.

F i g. 1 zeigt das Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Einrichtung für automatischen Farbausgleich mit automatischer Gammaregelung;

F i g. 2 ist das Blockschaltbild eines erfindungsgemä-Ben Detektors.;

F i g. 3 und 4 zeigen Wellenformen zur Veranschaulichung des Betriebs der Anordnung nach F i g. 2;

F i g. 5 ist das Blockschaltbild einer verstellbaren Gammakorrekturschaltung, die mit der Erfindung verwendet werden kann.

Die in F i g. 1 gezeigte Anlage für automatischen Farbausgleich ist vom Typ, wie er in der US-Patentschrift 37S6 177 beschrieben ist, auf die hier Bezug genommen wird. Die automatische Farbausgleichseinrichtung nach F i g. 1 befindet sich in einem Video-Korrekturverstärker 10. Von den Aufnahmeröhren 101,103 und 105 einer Fernsehkamera kommen Farbsignale für die Farben rot, grün und blau. Diese Originalfarbsignale für rot, grün und blau werden jede für sich in einem gesonderten, zum Kamerakopf gehörenden Verstärker 107 bzw. 109 bzw. 111 verstärkt und anschließend den Eingangsklemmen 113 bzw. 115 bzw. 117 des Korrekturverstärkers 10 zugeführt Die Klemmen 113,115 und 117 sind mit den Eingangskreisen von Gammakorrekturgliedern 127 bzw. 129 bzw. 131 gekoppelt, deren Ausgänge mit den Ausgangsklemmen 119, 121 und 123 verbunden sind. Die an den Klemmen 119, 121, 123 erscheinenden gammakorrigierten Farbsignale werden auf einen Farbcoder 125 gegeben, der sie zu einem Ausgangs-Videosignalgemisch vereinigt.

Den Ganimakcrrekturgüsdern !27 und 13! ist jeweils eine Kaskade aus einem Verstärker mit geregeltem Verstärkungsfaktor 133 bzw. 135 und einer Schwarzwert-Regelschaltung 137 bzw. 139 vorgeschaltet Die Schwarzwert-Regelschaltungen 137 und 139 fügen den Rot- und Blau-Farbsignalen veränderliche Schwarzabhebungsbeträge hinzu, und zwar jeweils abhängig von einem ersten bzw. einem zweiten Steuersignal, deren jedes aus einem gesonderten Analogspeicher 141 bzw. 143 kommt Die in den Speichern 141 und 143 enthaltene Information wird aus den Rot-, Blau- und Grün-Farbsignalen mittels eines Detektors 146 gewonnen, der während der im wesentlichen schwarzen Teile in der den Aufnahmeröhren 101, 103 und 105 präsentierten Szene eine Schwarzwert-Korrekturinformation liefert

Das dem Speicher 141 während der schwarzen Teile der Szene vom Detektor 145 zugeführte Signal ist

abhängig von der Amplitudendifferenz zwischen den gammakorrigierten Rot- und Grün-Farbsignalen an den Ausgängen der Gammakorrekturglieder 127 und 129. Das dem Speicher 143 während der schwarzen Teile der Szene vom Detektor 145 zugeführte Signal ist abhängig von der Amplitudendifferenz zwischen dem gammakorrigierten Blausignal und dem gammakorrigierten Grünsignal, die an den Ausgängen der Gammakorrekturglieder 121 und 129 erscheinen. Die Elemente 137, 127,145 und 141 bilden eine erste Rückkopplungsschleife 147 zur Schwarzwertkorrektur, und die Elemente 139, 131, 145 und 143 bilden eine zweite Rückkopplungsschleife 149 zur Schwarzwertkorrektur. Die beiden Rückkopplungsschleifen 147 und 149 wirken als Gegenkopplung zur Ausregelung von Unstimmigkeiten in den Schwarzwerten der gammakorrigierten Rotsignale (bei 119) und Blausignale (bei 123) gegenüber dem Schwarzwert des gammakorrigierten Grünsignals (bei 121).

Die verstärkungsgeregelten Verstärker (Regelverstärker) 133 und 135 sprechen auf ein drittes bzw. ein viertes Steuersignal an, die von Analogspeichern 151 und 153 kommen. Die in den Speichern 151 und 153 enthaltene Information wird aus den Rot- Blau- und Grünfarbsignalen mittels eines Detektors 155 gewonnen, der während der im wesentlichen weißen Teile der den Aufnahmeröhren 101, 103 und 105 präsentierten Szene eine Weißwert-Korrekturinformation liefert Das dem Speicher 151 während weißer Teile der Szene vom Detektor 155 zugeführte Signal ist abhängig von der Amplitudendifferenz zwischen den Rot- und Grün-Farbsignalen an den Eingängen der Gammakorrekturglieder 127 und 129. Das dem Speicher 153 während weißer Teile der Szene vom Detektor 155 zugeführte Signal ist abhängig von der Amplitudendifferenz zwischen den Blau- und Grünfarbsignalen an den Eingängen der Gammakorrekturglieder 131 und 129. Die Elemente 133, 137, 155 und 151 bilden eine erste Rückkopplungsschleife 157 zur Weißwertkorrektur, und die Elemente 135, 139, 155, 153 bilden eine zweite Rückkopplungsschleife 159 zur Weißwertkorrektur. Die beiden Rückkopplungsschleifen 157 und 159 wirken als Gegenkopplungen zur Ausregelung der Unstimmigkeiten in den Amplituden des Rotsignals bzw. des Blausignals gegenüber dem Grünsignal, und zwar für Signale neutraler Farben (d.h. weißer und grauer Farben). Dieser Mechanismus wird häufig auch als »Weißwertkorrektur« bezeichnet

Die Reihenfolge eines Regelverstärkers zur Weißwertkorrektur, der Schwarzwert-Korrekturschaltung und des Gammakorrekturgliedes innerhalb der Kaskade kann bei verschiedenen Konstruktionen des Korrekturverstärkers unterschiedlich sein, ebenso wie die Punkte innerhalb der Kaskade, an denen Fehlersignale abgeleitet werden. Die Gammakorrekturglieder 127, 129 und 131 verstärken die in Schwarzrichtung gehenden Teile der ihren Eingangskreisen zugeführten Signale mehr als die in Weißrichtung gehenden Teile dieser Signale. Indem man Fehlersignale für die Schwarzwertkorrektur, wie in F i g. 1 gezeigt von den Ausgängen der Gammakorrekturglieder 127, 129 und 131 ableitet kann das Auflösungsvermögen des Schwarzwert-Korrektursystems für Fehler erhöht werden. Indem man Fehlersignale zur Weißwertkorrektur an einer Stelle vor den Gammakorrekturgliedern 127, 129 und 131 ableitet bleibt das Auflösungsvermögen des Weißwert-Korrektursystems für Fehler besser erhalten. Dadurch, daß man Fehlersignale zur Weißwertkorrek-

tür hinter den Schwarzwertkorrekturschaltungen 137 und 139 ableitet, hat man die zur richtigen Vorspannung der Eingangskreise des Detektors 155 notwendige Schwarzpegelhaltung, und man braucht keine gesonderte Einrichtung zur Wiederherstellung des Schwarzwerts in den Ausgangssignalen der Regelverstärker 133 und 135 vorzusehen.

Der Video-Korrekturverstärker 10 enthält ferner einen Detektor 160, der, wie noch erläutert werden wird, die Farbsignale für rot, grün und blau an den Ausgängen der Gammakorrekturglieder 127, 139 und 131 abfragt und den Gammakorrekturgliedern Gammakorrektur-Rückkopplungssignale in einem solchen Sinne zuführt, daß eine korrigierte Grauskala gemäß der vorliegenden Erfindung erhalten wird.

Die F i g. 2 zeigt nähere Einzelheiten des in F i g. 1 dargestellten Gammakorrekturdetektors 160.

Die von den Gammakorrekturgliedern 127, 129 und 131 nach Fig. 1 kommenden gammakorrigierten Videosignale für rot (R), grün (G) und blau (B) werden jeweils einem gesonderten Vergleicher 501 bzw. 502 bzw. 503 zugeführt Diese Vergleicher liefern als Antwort auf über einem vorbestimmten Schwellenwert liegende Signale ein erhöhtes Ausgangssignal und werden dementsprechend als »obere Vergleicher« bezeichnet Gleichzeitig werden dieselben Farbsignale, R, G und B jeweils gesondert einem weiteren Vergleicher 504 bzw. 505 bzw. 506 zugeführt. Diese Vergleicher 504, 505 und 506 liefern ein erhöhtes Ausgangssignal als Antwort auf unter einem zweiten, anderen Schwellenwert liegende Signale und werden dementsprechend als »untere Vergleicher« bezeichnet Eine aus einem Spannungsteiler mit einem oberen und einem unteren Schwellenspannungsabgriff bestehende Referenzsignalquelle 520 ist mit den oberen und den unteren Vergleichern verbunden, um jeweils einen vorbestimmten Pegel bereitzustellen, mit dem die zugeführten Signale R, G und B verglichen werden.

Wenn ein Videosignal den vorbestimmten unteren Schwellenpegel übersteigt, dann antworten die Ausgänge der oberen Vergleicher 501, 502 und 503 mit einem Signal des Logikwerts 1, und wenn das Videosignal diesen vorbestimmten Pegel nicht übersteigt, dann antworten diese Vergleicher mit dem Logikwert 0.

Wenn andererseits ein Farbsignal den vorbestimmten oberen Schwellenpegel übersteigt dann antworten die Ausgänge der unteren Vergleicher 504,505 und 506 mit einem Signal des Logikwerts 0 und wenn das Farbsignal diesen vorbestimmten Pegel nicht übersteigt, dann antworten diese Vergleicher mit dem Logikwert 1.

Die einen Logikwert 1 oder einen Logikwert 0 darstellenden Ausgangssignale der oberen Vergleicher 501, 502, 503 werden auf ein UND-Glied 507 gegeben. Der Ausgang des UND-Gliedes 507 hat den Logikwert 1 nur dann, wenn alle seine den oberen Vergleichern 501,502,503 entsprechenden Eingänge den Logikwert 1 haben.

Die Ausgangssignale der unteren Vergleicher 504, 505,506, die einen Logikwert 1 oder einen Logikwert 0 haben können, werden auf ein UND-Glied 509 gegeben. Der Ausgang des UND-Gliedes 509 hat nur dann den Logikwert 1, wenn alle seine den unteren Vergleichern 504,505,506 entsprechenden Eingänge den Logikwert 1 haben.

Die Ausgangssignale der UND-Glieder 507 und 509 sowie ein Torsteuersignal 514 werden auf ein UND-Glied 508 gegeben, welches an seinem Ausgang nur dann den Logikwert 1 liefert, wenn seine beiden von den UND-Gliedern 507 und 509 kommenden Eingangssignale den Logikwert 1 haben und das Torsteuersignal vorhanden ist.
Die Signale R und G werden einem Differenzverstärker 510 zugeführt, um ein Differenzsignal R-G zu erzeugen, welches einer Speicherschaltung 512 zugeführt wird.

In ähnlicher Weise werden die Signale ßund G einem Differenzverstärker 511 zugeführt, der daraus ein Differenzsignal B-G erzeugt, welches einer Speicherschaltung 513 zugeführt wird.

Die Speicherschaltungen 512 und 513 enthalten jeweils einen Feldeffekttransistor (FET) 514 bzw. 515 und einen Kondensator 516 bzw. 517. Die Kondensatoren 516 und 517 sind hochwertige Polystyrol-Kondensatoren, die ihre Ladung für Stunden behalten können. Gemeinsam mit den Feldeffekttransistoren 514 und 515 bilden die Kondensatoren 516 und 517 sogenannte Abfrage- u. Halteschaltungen.

Das Ausgangssignal des UND-Gliedes 508 in Form des Logikwerts 1 dient zum Schließen der FET-Schalter in den Speichern 512 und 513, um die Differenzsignale R-G und B-G nur dann abzufragen, wenn während des dem UND-Glied 508 zugeführten Torsteuersignals von beiden UND-Glieder 507 und 509 der Logikwert 1 geliefert wird. Die Ausgänge der Speicherschaltungen 512 und 513 sind mit den verstellbaren Gammakorrekturgliedern 127 und 131 nach F i g. 1 verbunden, um das Steuersignal zu liefern, mit dem das Grauskala- Gamma der Rot- und Blausignale bezüglich dem Referenz-Grünsignal über den gesamten Aussteuerungsbereich der zugeführten Signale gesteuert wird.

Eine für die verstellbaren Gammakorrekturglieder 127 und 131 nach F i g. 1 geeignete Schaltung ist in Fig.5 dargestellt und ausführlich in der gleichzeitig eingereichten deutschen Patentanmeldung DE-OS 2613841.

Wie in F i g. 5 dargestellt wird ein Videosignal VW auf einen linearen Verstärker 100 und einen nichtlinearen Verstärker 200 gegeben. Die Ausgangssignale der Verstärker 100 und 200, d. h. Signale Vw und VW·⁴ werden einem ohmschen Mischer 300, 400 zugeführt, um eine erste Summenform des linearen und des nichtlinearen Signals zu bilden. Die beiden Signale werden ferner auf eine Spannungs-Multiplizierschaltung 600 gegeben, um eine zweite Summenform des linearen und des nichtlinearen Signals zu bilden und dieses zweite Summensignal mit einem Koeffizienten »y« zu multiplizieren, der durch eine Steuerspannung 700, die beispielsweise das Ausgangssignal des Speichers 512 oder 513 sei, veränderabr ist Das erste kombinierte Signal und das zweite kombinierte Signal werden in einem Verstärker 500 summiert um ein Ausgangssignal V₀ zu liefern, welches abhängig von der angelegten Steuerspannung 700 von Vw bis VW·⁴ geändert werden kann.

Die Arbeitsweise der Schaltungsanordnung nach F i g. 2 läßt sich besser verstehen, wenn man die F i g. 3 und 4 betrachtet Die F i g. 3 zeigt Differenzen in den Rot-, Grün- und Blausignalen, die sich innerhalb des vorbestimmten Schwellenwerts bewegen, und die Fig.4 zeigt Differenzen in den Rot-, Grün- und Blausignalen, die außerhalb des vorbestimmten Schwellenwerts liegen. In den Fig.3 und 4 zeigen die Wellenformen 3a und 4a ein Videosignal für die Zeit einer einzigen horizontalen Zeile eines Fernsehbildes. Diese Zeit beträgt bei der NTSC-Norm 63,55 Mikrosekunden. Die Amplitude der Wellenformen 3a und 4a

ieigt ein Videosignal, welches sich gleichmäßig von Schwarz am Beginn der aktiven Bildzeit nach dem Austastintervall bis Weiß am Ende der aktiven Bildzeit vor dem nächsten Austastintervall ändert Es sei angenommen, daß der Schwarzpegel und der Weißpegel für die Videosignale R, G und B entweder durch Mittel der in F i g. 1 gezeigten Einrichtung oder durch ähnliche Mittel eingestellt sind. Typische Werte für den Schwarzpegel und den Weißpegel sind 5% bzw. 95%. Mittels der Einstellvorrichtung 520 für den oberen und den unteren Schwellenwert werden als vorbestimmte Schwellenwerte für Grau Spannungen ausgewählt, die 45% und 55% der vollen Skala entsprechen.

Wie bereits oben ausgeführt wurde, stellt ein Fehlen der Videosignalinformation den Schwarzpegel dar, gleiche Beträge der Videosignale R, G und B jeweils in voller Höhe der Skala stellen den Weißwert dar, und gleiche Beträge der Videosignale R, G und B bei einer Amplitude von jeweils 50% der Skala stellen grau dar. Die F i g. 3 veranschaulicht den Betrieb der Einrichtung nach Fig.2 für den Fall, daß sich nur das in der Wellenform 3a gezeigten Rotsignal in seinem Pegel vom Blausignal und vom Grünsignal unterscheidet, jedoch innerhalb der Grenzen, die durch die von den oberen und unteren Vergleichern in Verbindung mit der Referenzsignalquelle eingestellten Schwellenwerten bestimmt sind. Die Ausgangssignale der oberen Vergleicher für R, Gund B, die mit den Wellenformen 3b und 3c dargestellt sind, werden im »oberen« UND-Glied 507 verknüpft, während die Ausgangssignale der unteren Vergleicher für R, G und B, die mit den Wellenformen 3eund 3/dargestelIt sind, im »unteren« UND-Glied 508 miteinander verknüpft werden. Das Ausgangssignal des oberen UND-Gliedes 507 (Wellenform 3d) und das Ausgangssignal des unteren UND-Gliedes 508 (Wellenform 3e) werden im UND-Glied 508 verknüpft, dessen resultierendes Ausgangssignal (Wellenform 3h) die Abfrage- und Halteschaltungen 512 und 513 aktiviert, um Steuergrößen abhängig vom Differenzsignal R-G aus dem Differenzverstärker 510 und vom Differenzsignal B-G aus dem Differenzverstärker 511 einzustellen. Diese an den Speichern 512 und 5i3 eingestellten Steuergrößen werden auf die Gammaregler für den Rotkanal und den Blaukanal gegeben, um die Übertragungscharakteristik der Gammakorrekturglieder 127 und 131 derart zu ändern, daß das Rotsignal und das Blausignal über den gesamten Aussteuerungsbereich der zugeführten Signale auf einen dem Bezugs-Grünsignal äquivalenten Pegel korrigiert werden, um Grau zu erzeugen.
In ähnlicher Weise ist in F i g. 4 mit der Wellenform 4a ein Rotsignal gezeigt, welches vom Blausignal und vom Grünsignal abweicht. Wie aus den Wellenformen 4b, 4c, 4e, 4/und aus den die UND-Verknüpfung darstellenden Wellenformen 4d und 4g hervorgeht, zeigt jedoch die resultierende Ausgangs-Wellenform des UND-Gliedes 508 an, daß hier das Rotsignal außerhalb der gewählten Grenzen liegt. Das UND-Glied 508 liefert in diesem Fall kein Signal zur Aktivierung der Abfrage- und Haltespeicher 512 und 513 zur Einstellung neuer Steuergrößen abhängig von den Differenzsignalen R-G und B-G, dann wenn ein Farbsignal den gewählten unteren und oberen Schwellenwert übersteigt, d. h. nicht innerhalb des »Fensters« liegt, dann gehört die Farbe per Definition in das Gesamtbild und soll nicht gleichwertig mit grau gemacht werden.

Wie in Verbindung mit Fig.2 ausgeführt wurde, empfängt das UND-Schlußglied 508 an einem Eingang ein Torsteuersignal, welches zusätzlich zu den Logikwerten 1 von den UND-Gliedern 507 und 509 erforderlich ist, damit am Glied 508 ein Ausgangssignal abgegeben wird. Bei den dargestellten Ausführungsformen wird ein breites Torsteuersignal in Form einer binären 1 aus der Horizontal- und Vertikalfrequenz abgeleitet und zusätzlich zu den Logikwerten 1 von den UND-Gliedern 507 und 509 dazu verwendet, am Ausgang des Gliedes 508 einen Logikwert 1 für die Dauer von ungefähr 90% der aktiven Bildzeit zu erzeugen, um zu verhindern, daß Bildabschattungen und Einschwingvorgänge an Rändern während der Randbereiche des Bildes die Gammakorrekturauslösen.

Zusammenfassend gesagt werden die Rot-, Grün- und Blaufarbsignale während der aktiven Bildzeit bei ausgewählten Werten der Grauskala verglichen, und wenn ihre Abweichung klein ist oder sie dem Grau nahekommen, dann wird das Grauskala-Gamma der Übertragungscharakteristik für die Rot- und Blausignale dem Grauskala-Gamma der Übertragungscharakteristik für das Grünsignal angepaßt, um Grau zu erzeugen. Wenn die Unterschiede zwischen den Rot-, Blau- und Grünsignalen größer sind als der eingestellte Schwellenwert, dann wird angenommen, daß die Farbsignale eine richtige Farbe darstellen, und eine Korrektur auf Grau wird nicht durchgeführt

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zur automatischen Gammakorrektur eines oder mehrerer Videosignale, insbesonder Farbvideosignaie, aus einer Programmquelle, mit einer Anordnung, die mindestens ein Paar Videosignalkanäle für ein Paar miteinander im Zusammenhang stehender Videosignale aufweist, und mit einem Gammakorrekturglied in einem dieser Videosignalkanäle, dadurch gekennzeichnet, daß mit den Videosignalkanälen (z. B. 113, 133, 137, 127, 119; 115, 129, 121; Fig.l) eine Vergleichsschaltung (501 bis 506, F i g. 2) gekuppelt ist, welche die Amplitudenwerte der beiden Videosignale innerhalb eines relativ schmalen, zwischen π dem Maximalpegel und dem Minimalpegel dieser Signale liegenden Amplitudenbereich vergleicht; daß mit den Videosignalkanälen und der Vergleichsschaltung eine Schaltung (510, F i g. 2) gekoppelt ist, die ein von der Amplitudendifferenz der Videosigna-Ie abhängiges Regelsignal liefert, wenn die Amplituden beider Videosignale innerhalb des besagten schmalen Amplitudenbereiches liegen, und daß das Regelsignal dem Gammakorrekturglied (127) zur Regelung der Gammacharakteristik des einen Videosignalkanales während der Programmübertragung über eine Speicherschaltung (512) zugeführt ist.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 für eine mindestens drei Videosignale entsprechend drei verschiedenen Farben erzeugende Anordnung mit einem zweiten, in einem der anderen Videosignalkanäle vorgesehenen Gammakorrekturglied, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine 2weite, ein Regelsignal liefernde Schaltung (511, Fi g. 2) vorgesehen ist, die ein weiteres durch die Amplitudenwerte der Videosignale bestimmtes Regelsignal liefert, wenn die Amplituden sämtlicher Videosignale innerhalb des schmalen Amplitudenbereiches liegen.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Regelsignaischaltungen (510, 511, Fig.2) zwei Subtrahierschaltungen zum Erzeugen eines Differenzsignales entsprechend der Amplitudendifferenz zwischen einem ersten und einem zweiten der drei Videosignale bzw. eines zweiten Differenzsignales entsprechend der Amplitudendifferenz des zweiten und dritten der drei Videosignale enthält.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Subtrahierschaltungen (510, 511) einen ersten bzw. einen zweiten Differenzverstärker aufweisen.

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die drei Videosignale den Farben Rot (R), Grün (G) und Blau (B) entsprechen und daß das erste Differenzsignal ein (R-G)-S\gwa\ und das zweite Differenzsignal ein (S-G>Signal ist.

6. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche I bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicherschaltung (512 bzw. 513) ein Halbleitertorglied (514 bzw. 515) und einen Kondensator (516 hzw.517) enthält.

7. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der schmale Amplitudenbereich den Bereich zwischen 45% und 55% des Maximalpegels der Videosignale umfaßt.