DE2850856A1

DE2850856A1 - Fernsehkameraschaltung mit einer gamma- und einer aperturkorrekturschaltung

Info

Publication number: DE2850856A1
Application number: DE19782850856
Authority: DE
Inventors: Hendrik Blom
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1977-11-28
Filing date: 1978-11-24
Publication date: 1979-05-31
Also published as: GB2010042B; IT1100589B; NL185439C; IT7830197A0; JPS5490925A; JPS6248945B2; NL7713050A; DE2850856C2; US4200888A; AU4193578A; SE438764B; CA1121905A; FR2410403A1; SE7812107L; NL185439B; FR2410403B1; GB2010042A; AU522626B2

Description

N. V. Philips' QiGciiampenfaiifiokai, Eindhoven

PHN 8966

wijn/fk/stee 10.6.1978

"Fernsehkameraschaltung mit einer Gamma- und einer Aperturkorrekturschaltung".

Die Erfindung bezieht sich auf eine Fernsehkameraschaltung mit einer Gamma- und einer Aperturkorrekturschaltung für ein Fernsehbildsignal, welche Aperturkorrektur- ■ schaltung mit einem Korrektursxgnalgenerator zum aus dem Bildsignal, das zwischen einem Schwarzpegel und einem Maxi-

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malweisswert sich ändert, Ableiten eines Aperturkorrektursignals mit einem gegenüber einem Bezugswert negativ und positiv verlaufenden Signalwert.

; Eine derartige Fernsehkameraschaltung ist in der

US-Patentschrift 3919^70 vorgeschlagen worden. Darin ist beschrieben, dass die Kombination aus horizontaler und/oder vertikaler Aperturkorrektur zur Betonung bei Wiedergabe von 'Signalübergängen und Gammakorrektur zur Anpassung der linearen opto-elektronischen Aufnahmekennlinie bei der Kamera ■10 an die nicht-lineare elektro-optische Wiedergabekennliiiie bei der Bildwiedergabeanordnung bei bestimmten Leuchtdichtewerten zu einer Verschlechterung statt zu einer Bildqualitätsverbesserung führen kann. Die Gammakorrektur führt nämlich bei niedrigeren Leuchtdichtewerten inabesondere beim

15- Schwarzpegel zu einer übertriebenen, zu breiten und dadurch .1

störenden Betonung von Signalübergängen.

ι. In der genannten Patentschrift ist ale Lösung ge-

geben das Bilden eines dem Bildsignal hinzuzufügenden asymmetrischen Aperturkorrektursignals , welche Asymmetrie in dem Korrektursignal derart ist, dass die daraufhin bei dem aperturkorrigierten Bildsignal erfolgende Gammakorrektur diese übertriebene Betonung bei der Bildwiedergabe nicht ergibt. Vollständigkeitshalber sei bemerkt, dass da· Au·«·.se an Asymmetrie weiterhin von dem Augenblickswert dee Bil4sig~ nals abhängig gemacht ist.

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Die vorliegende Anmeldung beschreibt eine andere
Lösung des beschriebenen Problems, die für eine Verbesserung der Bildqualität bei Wiedergabe mit Vorteil angewandt werden kann. Die erfindungsgemässe Fernsehkameraschaltung weist dazu das Kennzeichen auf, dass die Aperturkorrekturschaltung

mit einer ersten bzw. zweiten Klemme ausgebildet ist, an der ein Aperturkorrektursignal auftritt, das zu dem genannten
positiv bzw. negativ verlaufenden Korrektursignalwert gehört, wobei die erste Klemme mit einem ersten Eingang einer

ersten Ueberlagerungsstufe verbunden ist, deren zweitem Eingang das Bildsignal zugeführt wird und deren Ausgang mit dem Eingang der Gammakorrekturschaltung verbunden ist und wobei
die zweite Klemme mit einem ersten Eingang einer zweiten
Ueberlagerungsstufe verbunden ist, deren zweiter Eingang mit dem Ausgang der Gammakorrekturschaltung verbunden ist und deren Ausgang ein apertur- und gammakorrigiertes Bildsignal führt.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass
eine gute Bildqualitätsverbesserung bei der Wiedergabe da-*
durch erreicht werden kann, dass vor bzw. nach der Gammakorrektur die positiv bzw. negativ verlaufenden" Aperturkorrektursignalwerte dem Bildsignal hinzugefügt werden. Bei Wiedergabe geht die Schärfeverbesserung mit einer Rauschverringerung in den Konturen bei dtaiklen Bildteilen einher,
ι Eine Ausführungsform einer erfindungsgemässen

Schaltungsanordnung weist das Kennzeichen auf, dass da's
Aperturkorrektursignäl an der ersten bzw. zweiten Klemme

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regelbar bzw. einstellbar in der ersten bzw. zweiten Ueberlagerungsstufe dem Gamma zu korrigierenden bzw. gammakorrigierten Bildsignal hinzugefügt ist. Die Regelbarkeit kann beispielsweise von dem augenblicklichen Bildsignalwert abhängig gemacht werden, und die Einstellbarkeit kann eine einfache Verstellung eines einstellbaren Verstärkungsfaktors bedeuten.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 ein Schaltbild für eine erfindungsg^nässe

Fernsehkameraschaltung,
...-_. Fig. 2a, 2b und 2c Signaldiagramme als Funktion

der Zeit, wobei Fig. 2a und 2b zwei nicht erfindungsgemässe Signalbearbeitungen darstellen und Fig. 2c die erfindungsgemässe Signalbearbeitung darstellt.

In dem Schaltplan nach Fig. 1 ist 1 ein üblicher Aperturkorrektursignalgenerator, der unter Zufuhr zu einer Eingangsklemme 2 eines Fernsehbildsignals_sS0 ein verzögertes Bildsignal S1 und ein Aperturkorrektursignal S2 abgibt. In der genannten Patentschrift ist der an sich bekannte Signalgenerator T beschrieben worden, so dass hier die Bemerkung ausreicht, dass der Generator 1 ein horizontales und/oder vertikales Aperturkorrektursignal erzeugt, wobei in Fig. 1 das dargestellte Signal S2 das horizontale Aperturkorrektursignal darstellt. Die Anwendung von horizontaler und verti-

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kaier Aperturkorrektur wird als Konturkorrektur bezeichnet, da bei ¥iedergabe Bildkonturen betont werden. In dem Signal S2 sind gegenüber einem Bezugswert r, beispielsweise das
Massepotential, negativ und positiv verlaufende Signalwerte dargestellt. Bei dem Signal S1 aus Fig. 1 ist durch b ein

Schwarzpegel und durch w ein Maximalweisswert eines Schwarz-Weiss-Ueberganges bezeichnet, wobei vom Generator 1 das dargestellte Aperturkorrektürsignal S2 erzeugt wird.

In Fig. 2a, 2b und 2c ist ein schematisch darge-

stelltes Bildsignal S1 mit zwei nacheinander in der Zeit t
auftretenden Signalübergängen dargestellt. Der erste Uebergang erfolgt von dem Schwarzpegel b zu einem Grauwert g und der zweite gleich grosse Uebergang tritt vom Grauwert g bis zum Maximalweisswert w auf. Das Aperturkorrektursignal S2 aus Fig. 2a und 2b zeigt dadurch den dargestellten Verlauf.

Fig. 2a zeigt eine bekannte Möglichkeit zum Anwenden von Apertur- sowie Gammakorrektur. In Fig. 2a ist angegeben, dass zunächst ein Signal (S1 + S2) als aperturkorrigiertes Bildsignal gebildet und dann die Gammakorrektur an-

gewandt wird, was das dargestellte gamma- und aperturlcorrigierte Bildsignal (S1 + S2) 'X ergibt.

Fig. 2b zeigt eine andere Möglichkeit. Dabei wird die Aperturkorrektur um die Gammakorrektur herum durchgeführt und zwar dadurch, dass das Bildsignal S1 zunächst gamma-

Z5 korrigiert wird, was das Signal S1 ' * ergibt, und dass danach das Aperburkorrektursignal S2 hinzugefügt wird, was das

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gamma- und aperturkorrigierte Bildsignal S1 ^J ' + S2 ergibt.

Eine nähere Betrachtung der schematisch dargestellten gamma- und apertur-|contur) -korrigierten Bildsignale aus Fig. 2a und 2b ergibt folgendes. ■

Für Fig. 2a folgt, dass in den dunklen Bildteilen die negativ verlaufenden Kon tür teile ausgedehnt werden, während in den helleren Bildteilen die positiv verlaufenden Konturteile komprimiert werden. Das Resultat ist: wenig Schärfeverbesserung in den helleren Bildteilen und grobe schwarze Konturen in den dunklen Bildteilen. Für Fig. 2b folgt, dass in den helleren Bildteilen starke positiv und negativ verlaufende Konturteile auftreten, während in den dunklen Bildteilen relativ schwache Konturen auftreten. Das Bild erhält ein "warziges" Aussehen.

■ Zur Vermeidung der bei der Signalverarbeitung nach Fig. 2a und 2b entstehenden Korrekturfehler wird die in .Fig. 2c gegebene Signalverarbeitung in der Schaltungsanordnung nach Fig. 1 angewandt. Dabei wird das Aperturkorrektursignal S2 in ein Signal S21 mit den positiv verlaufenden Signalwerten und ein Signal S22 mit den negativ verlaufenden Signaiwerten aufgeteilt. Daraufhin wird ein Signal (SI + S21) gebildet, das nach Gammakorrektur ein Signal (SI + S21) - j> ergibt, und diesem Signal wird das Korrektursignal S22 hinzugefügt, was zu einem gamma- und apertur-^contür)-korrigierten Signal (S1 + S21) 'V + S22 führt. Das Resultat ist, dass in den helleren Bildteilen die durch die

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Gammakorrektur auf die richtige Weise balanzierten positiv und negativ verlaufenden Konturteile auftreten, während in den dunklen Bildteilen gute positiv verlaufende und einigermassen verringerte negativ verlaufende Kontürteile auftreten.

Ausser der beschriebenen Verbesserung der Konturqualität ergibt die Hinzufügung der negativ verlaufenden Kon tür teile nach der· Gammakorrektur einen Rauschvorteil, da der Rauschwert in den negativ verlaufenden Konturteilen durch die Gammakorrektur nicht zusätzlich verstärkt wird.

Zum Durchführen der bei Fig. 2c beschriebenen Signal verarbeitung ist der Ausgang des Apertur- bzw. Konturkorrektursignalgenerators 1 über einen Widerstand 3 mit dem invertierenden (-)-Eingang eines Differenzverstärkers k verbunden, der mit dem nicht invertierenden (+)-Eingang an Masse liegt. Der invertierende Eingang des Verstärkers h liegt weiter über zwei Reihenschaltungen aus je einem Widerstand 5 bzw. 6 und einer Diode 7 bzw. 8 mit entgegengesetzten Durchlassrichtungen am Ausgang desselben. Der Verbindungspunkt des Widerstandes 5 und der Anode der Diode 7 liegt an einer ersten Klemme 9, während der Verbindungspunkt des Widerstandes 6 und der Kathode der Diode 8 an einer zweiten Klemme 10 liegt.

^: Die Klemme 9 führt ein dabei dargestelltes Signal

-S21, das zu den positiv verlaufenden Signalwerten in dem

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Signal S2 gehört, insbesondere durch diese Teile gebildet sind. Dieser positive Signalwert ergibt nämlich eine negative Spannung am Ausgang des Verstärkers k, die über die leitende Diode 7 an der Klemme 9 auftritt. Auf gleiche Weise ergeben die negativen Signalwerte in dem Signal S2 positive Spannungen am Verstärkerausgang, was übex" die dann leitende Diode 8 das bei der Klemme 10 dargestellte Signal -S22 ergibt.

Das Signal -S21 wird über einen invertierenden Verstärker 11 in Reihe mit einem regelbaren bzw. einstellbaren Widerstand 12 dem (-)-Eingang eines Differenzverstärkers 13 zugeführt. Der (-)-Eingang des Verstärkers 13 liegt weiter über einen Widerstand lh am Ausgang des Korrektorsignalgenerators 1 mit dem verzögerten Bildsignal S1 und ist über einen Widerstand 15 mit dem Ausgang des Verstärkers 13 verbunden. Der Ausgang des Verstärkers 13 führt dadurch das invertierte Summensignal der zugeführten Signale S1 und S2T, die mit je einem bestimmten Faktor abhängig von den Werten der Widerstände 12, 1k und 15 multipliziert worden sind. Ausgehend von einem Multiplikationsfaktor entsprechend 1 ist in Fig. 1 das Signal - (S1 + S21) beim Ausgang des Verstärkers 13 dargestellt. Der Verstärker I3 ist zusammen mi te'den Widerständen 12, 14 und 15 als Ueberlagerungsstufe (12- I5) wirksam.

Der Ausgang des Verstärkers 13 liegt am Eingang

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einer Gammakorrekturschaltung 16. Die Ausführungsform der Schaltungsanordnung 16 sei dahin gestellt; jede bekannte Ausführungsform ist verwendbar. Die Gammakorrekturschaltung 16 ist beispielsweise von dem Typ, bei dem die Gammakorrektür von der Videofrequenz abhängig ausgebildet wird. In Fig. 1 ist dargestellt, dass der Ausgang der Gammakorrelcturschaltung 16 ein gammakorrigiertes Signal -(S1 + S21) ν führt. Der Ausgang der Schaltungsanordnung 16 liegt übex" einen Widerstand 17 an dem (-)-Eingang eines Differenz-Verstärkers 18, der mit dem (+)-Eingang an Masse liegt.

Der (-)-Eingang des Verstärkers 18 liegt weiter über einen regelbaren bzw. einstellbaren Yiderstand 19 an der zweiten Klemme 10 und liegt über einen ¥iderstand 20 am Ausgang des Verstärkers 18. Der Verstärkerausgang ist mit dem Ausgang 21 der Kameraschaltung nach Fig. 1 verbunden, woran auf diese Feise ein gamma- und apertur- (kmturkorrigiertes Bildsignal (S1 + S2i)^1/fl + S22 auftritt. Der Verstärker bildet zusammen mit den Widerständen 17, 19 und 20 eine Ueberlagerungsstufe (17 - 20), für die dfeselben Erwägungen gelten wie für die .Stufe (12 - I5)·

Es stellt sich heraus, dass die bei Fig. 2c beschriebene Signalverarbeitung mit Hilfe der Schaltungsanordnung nach Fig. 1 durchführbar ist. Statt der in Fig. 1 detailliert dargestellten Ausführungsform kann an andere Ausführungsformen gedacht werden. Die regelbaren bzw. ein-

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stellbaren Widerständen 12 und 19 können nach Wunsch ausgebildet werden. Beispielsweise kann bei einer abhängig vom augenblicklichen Wert des Bildsignals S1 erwünschten Regelung der Korrektursignale S21 und S22 der regelbare Widerstand 12 oder 19 als Transistor mit isolierter Torelektrode ausgebildet werden, der das Bildsignal S1 zugeführt wird, während die Zufuhr-Abfuhrstrecke den regelbaren Widerstand gibt. ,

Die Anwendung einer Gammakorrekturschaltung 16 mit einer Gammakorrektur abhängig von der Videofrequenz, wobei eine verringerte oder überhaupt keine Gammakorrektur für hochfrequente Bildsignale in den dunklen Bildteilen angewandt wird, kann hier mit Vorteil erfolgen. Die Bandbreitenbeschränkung der Bildsignale, die zu den Bildteilen gehören, die normalerweise mit einer Verbreiterung bzw. Verzerrung der negativen Konturteile einhergeht, hat in der Schaltungsanordnung nach Fig. 1 keinen Einfluss, da diese negativen Konturteile nach Gammakorrektur eingefügt werden.

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PATENTANSPRÜCHE:

1y Fernsehkameraschaltung mit einer Gamma- und einer Aperturkorrekturschaltung für ein Fernsehbildsignal, welche Aperturkorrekturschaltung mit einem Korrektursignalgenerator zum aus dein Bildsignal, das zwischen einem Schwarzpegel und einem Maximalweisswert sich ändert, Ableiten eines Aperturkorrektursignals mit einem gegenüber .einem Bezugswert negativ und positiv verlaufenden Signalwert, dadurch gekennzeichnet, dass die Aperturkorrekturschaltung mit einer ersten bzw. einer zweiten Klemme ausgebildet ist, an der je ein Aperturkorrektursignal auftritt, das zu dem genannten positiv bzw. zu dem genannten negativ verlaufenden Korrektursignalwert gehört, wobei die erste Klemme mit einem ersten Eingang einer ersten Ueberlagerungsstufe verbunden ist, deren zweitem Eingang das Bildsignal zugeführt wird und deren Ausgang mit dem Eingang der Gammakorrekturschaltung verbunden ist, und wobei die zweite Klemme mit einem ersten Eingang einer zweiten Ueberlagerungsstufe verbunden ist, deren zweiter Eingang mit dem Ausgpag der Gammakorrekturschaltung verbunden ist und deren Ausgang ein apertur- und ,gammakorrigiertes Bildsignal führt.
2. Fernsehkameraschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Aperturkorrektursignal an der ersten bzw. zweiten Klemme regelbar bzw. einstellbar in der ersten bzw. zweiten Üeberlagerungsstufe dem Gamma zu korrigierenden bzw. gammakorrlgierten Bildsignal hinzugefügt ist.

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ORIGINAL WSPECTED