DE2850856C2 - Fernsehkameraschaltung mit einer Gamma- und einer Aperturkorrekturschaltung - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Fernsehkameraschaltung nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs. Eine derartige Fernsehkameraschaltung ist aus der US-PS 19 470 bekannt. In dieser Vorveröffentlichung ist angegeben, 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 an die nicht-lineare elektrooptische Wledergabekennllnle bei der Blldwledergabeanordnung bei bestimmten Leuchtdichtewerten zu einer Verschlechterung statt zu einer Bildqualitätsverbesserung führen kann. Die Gammakorrektur führt nämlich bei niedrigeren Leuchtdichtewerten Insbesondere beim Schwarzpegel zu einer übertriebenen, zu breiten und dadurch störenden Betonung von Signalübergängen.

In der genannten Patentschrift ist als Lösung gegeben . das Bilden eines dem Bildsignal hinzuzufügenden asymmetrischen Aperturkorrektursignals, welche Asymmetrie In dem Korrektursignal derart 1st. daß die daraufhin bei dem aperturkorrigierten Bildsignal erfolgende Gammakorrektur diese übertriebene Betonung bei der Bildwiedergabe nicht ergibt. Vollständigkeitshalber sei bemerkt, |daß das Ausmaß an Asymmetrie weiterhin von dem 60; jöiugenbllckswert des Bildsignals abhängig gemacht Ist.

Die vorliegende Anmeldung beschreibt eine andere Lösung des beschriebenen Problems, das für eine Verbesserung der Bildqualität bei Wiedergabe mit Vorteil angewandt werden kann.

Die Ausgestaltung gemäß dem kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs stellt eine andere Lösung des beschriebenen Problems dar, die für eine Verbesserung der Bildqualität bei Wiedergabe mit Vorteil angewandt werden kann.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß eine gute Biidqualitätsverbesserung bei der Wiedergabe dadurch erreicht werden kann, daß vor bzw. nach der Gammakorrektur die positiv bzw. negativ verlaufenden Aperturkorrektursignalwerte dem Bildsignal hinzugefügt werden. Bei Wiedergabe geht die Schärfeverberserung mit einer Rauschverringerung in den Konturen bei dunklen Bildteilen einher.

Eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung weist das Kennzeichen auf, daß das Aperturkorrektursignal an der ersten bzw. zweiten Klemme regelbar bzw. einstellbar in der ersten bzw. zweiten Überlagerungsstufe dem Gamma zu korrigierenden bzw. gamrnakorrigierten Bildsignal hinzugefügt ist. Die Regelbarkelt kann beispielsweise von dem augenblicklichen Bildsignalwert abhängig gemacht werden, und die Einstellbarkelt kann eine einfache Verstellung eines einstellbaren Verstärkungsfaktors bedeuten.

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

Fig. 1 ein Schaltbild für eine erfindungsgemäße 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 Aperturkorrekturslgnalgenerator, der unter Zufuhr zu einer Eingangsklemme 2 eines Fernsehbildsignal 50 ein verzögertes Bildsignal 51 und ein Aperturkorrektursignal 52 abgibt. In der genannten Patentschrift ist der an sich bekannte Signalgenerator 1 beschrieben worden, so daß hler die Bemerkung ausreicht, daß der Generator i ein horizontales und/oder vertikales Aperturkorrektursignal erzeugt, wobei in Fig. 1 das dargestellte Signal 52 das horizontale Aperturkorrektursignal darstellt. Die Anwendung von horizontaler und vertikaler Aperturkorrektur wird als Konturkorrektur bezeichnet, da bei Wiedergabe Bildkonturen betont werden. In dem Signal 52 sind gegenüber einem Bezugswert r, beispielsweise das Massepotential, negativ und positiv verlaufende Signalwerte dargestellt. Bei dem Signal 51 aus Fig. 1 ist durch b ein Schwarzpegel und durch w ein Maximalweißwert eines Schwarzweiß-Überganges bezeichnet, wobei vom Generator 1 das dargestellte Aperturkorrektursignal 52 erzeugt wird.

In Fig. 2a, 2b und 2c Ist ein schematisch dargestelltes Bildsignal 51 mit zwei nacheinander In der Zeit / auftretenden Signalübergängen dargestellt. Der erste Übergang erfolgt von dem Schwarzpegel b zu einem Grauwert g und der zweite gleich große Übergang tritt vom Grauwert g bis zum Maximalweißwert tv auf. Das Aperturkorrektursignal 52 aus F i g. 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 (Sl + 52) als aperturkorrigiertes Bildsignal gebildet und dann die Gammakorrektur angewandt wird, was das dargestellte gamma- und aperturkorrigierte Bildsignal (51 +52) '/y ergibt.

Fig. 2b zeigt eine andere Möglichkeit. Dabei wird die Aperturkorrektur um die Gammakorrektur herum durchgeführt, und zwar dadurch, daß das Bildsignal 51 zunächst gammakorrlglert wird, was das Signal 51 '/)' ergibt, und daß danach das Aperturkorreklurslgnal 52

hinzugefügt wird, was das gamma- und aperturkorrigierte Bildsignal 5l'/y + 52 ergibt.

Eine nähere Betrachtung der schematisch dargestellten gamma- und apertur-(kontur)-korrigierten Bildsignale aus F1 g. 2a und 2b ergibt folgendes. S

FOr Fig. 2a folgt, daß in den dunklen Blldteilen die negativ verlaufenden Konturteile ausgedehnt werden, während in den helleren Bildteilen die positiv verlaufenden KonturteiU komprimiert werden. Das Resultat ist: wenig Schärfeverbesserung in den helleren Bildteilen und grobe schwarze Konturen in den dunklen Bildteilen. Für Fig. 2d 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 F i g. 2c gegebene Signalverarbeitung in der Schaltungsanordnung nach Fig. 1 angewandt. Dabei wird das Aperturkorrektursignal 52 in ein Signal 521 mit den positiv verfaulenden Signalwerten und ein Stgnai 522 mit den negativ verlaufenden Signalwerten aufgeteilt. Daraufhin wird ein Signal (51 + 521) gebildet, das nach Gammakorrektur ein Signal (51 + 521)' >■ ergibt, und diesem Signal wird das Korrektursignal 522 hinzugefügt, was zu einem gamma- und apertur-(kontur)-korrigierten Signal (51 + 521 )'/y + 522 führt. Das Resultat ist, daß in den helleren Blldteilen die durch die 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 Konturteile auftreten.

Außer der beschriebenen Verbesserung der Konturqualität ergibt die Hinzufügung der negativ verlaufenden Konturteile nach der Gammakorrektur einen Rauschvorieii, da der Rauschwert in den negativ verlaufender·. Konturtellen durch die Gammakorrektur nicht zusätzlich verstärkt wird.

Zum Durchführen der bei Flg. 2c beschriebenen Signalverarbeitung ist der Ausgang des Apertur- bzw. Konturkorrektursignalgenerators 1 über einen Widersland 3 mit dem Invertierenden (-)-Eingang eines Differenzverstärkers 4 verbunden, dei mit dem nicht invertierenden (+!-Eingang an Masse liegt. Der invertiecende Eingang des Verstärkers 4 liegt welter über zwei Reihenschaltungen aus je einem Widerstand 5 bzw. 6 und einer Rinde 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 -521, das zu den positiv verlaufenden Signalwerten in dem Signal 52 gehört, insbesondere durch die diese Teile gebildet sind. Dieser positive Signalwert ergibt nämlich eine negative Spannung am Ausgang des Verstärkers 4. die über die leitende Diode 7 an der Klemme 9 auftritt. Auf gleiche Weise ergeben die negativen Signalwerte in dem Signal 0'2 positive Spannungen am Verstärkerausgang, was über die dann leitende Diode 8 das bei der Klemme 10 dargestellte Signal -522 ergibt.

Das Signal -521 wird über einen invertierenden Verstärker 11 in Reihe mit einem regelbaren bzw. einstellbaren Widerstand 12 dem (-)-Elngap.g eines Differenzverstärker 13 zugeführt. Der (-)-Eingang des Verstärkers 13 liegt welte's'über einem Widerstand 14 am Ausgang des Korrektursignalgenerators 1 mit dem verzögerten Bildsignal 51 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 51 und 521, die mit je einem bestimmten Faktor abhängig von den Werten der Widerstände 12. 14 und 15 multipliziert worden sind. Ausgehend von einem Multiplikationsfaktor entsprechend I ist in Fig. 1 das Signal -(51 + 521) beim Ausgang des Verstärkers 13 dargestellt. Der Verstärker 13 ist zusammen mit den Widerständen 12, 14 und 15 als Oberlagerungsstufe (12-15) wirksam.

Der Ausgang des Verstärkers 13 liegt am Eingang einer Gammakorrekturschaltung 16. Die Ausführangsform der Schaltungsanordnung 16 sei dahingestellt; jede bekannte Ausführungsform ist verwendbar. Die Gammakorrekturschaltung 16 ist beispielsweise von dem Typ, bei dem die Gammakorrektur von der Videofrequenz abhängig ausgebildet wird. In F i g. 1 Ist dargestellt, daß der Ausgang der Gammakorrekturschaltung 16 ein gammakorrigiertes Signal -(51 + T?l)'/y führt. Der Ausgang der Schaltungsanordnung Ie liegt über einem Widerstand 17 an dem (-)-Eingang eines Differenzverstärkers 18. der mit dem (+)-Eingang an Masse liegt. Der (-)-Eingang des Verstärkers 18 liegt weiter über einem regelbaren bzw. einstellbaren Widerstand 19 an der zweiten Klemme 10 und liegt über einem Widerstand 20 am Ausgang des Verstärkers 18. Der Verstärkerausgang ist mit dem Ausgang 21 der Kameraschaltung nach Fig. 1 verbunden, woran auf diese Welse ein g?.mma- und apertur-(kontur)-korrigiertes Bildsignal (51+ 521) 7y + 522 auftritt. Der Verstärker 18 bildet zusammen mit den Widerständen 17, 19 und 20 eine Überlagerungsstufe (17-20). für die dieselben Erwägungen gelten wie für die Stufe (12-15).

Es stellt sich heraus, daß die bei Fig. 2c beschriebene Signalverarbeitung mit Hilfe der Schaltungsanordnung nach Fig. 1 durchführbar ist. Statt der In Flg. 1 detailliert dargestellten Ausführungsform kann an andere Ausführungsformen gedacht werden. Die regelbaren bzw. einstellbaren Widerstände 12 und 19 können nach Wunsch ausgebildet werden. Beispielsweise kann bei einer abhängig vom augenblicklichen Wert des Bildsignals 51 erwünschten Regelung de: Korriktursignale 521 und 522 der regelbare Widerstand 12 und 19 als Transistor mit Isolierter Torelektrode ausgebildet werden, der das Bildsignal 51 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 arfolrjcn Die Bandbreitenbeschränkung der Bildsignale, die zu den Bildteilen gehören, die normalerweise mit einer Verbreiterung bzw. Verzerrung dui negativen Konturteile einhergeht, hat in der Schallungsanordnung nach Fig. 1 keinen Einfluß, da diese negativen Konturtelle nach Gammakorrektur eingefügt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Fernsehkameraschaltung mit einer Gamma- und einer Aperturkorrekturschaltung für ein Fernsehbildsignal, welche Aperturkorrekturschaltung mit einem Korrektursignalgenerator zum Ableiten eines Aperturkorrektursignals mit einem gegenüber einem Bezugswert negativ und positiv verlaufenden Signalwert aus dem Bildsignal, das zwischen einem Schwarzpegel und einem Maximalweißwert sich ändert, welche 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, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Klemme mit einem ersten Eingang einer ersten Überlagerungsstufe verbunden ist, deren zweitem Eleg^ng das Bildsignal zugeführt wird und deren Ausgang mit dem Eingang der Gammakorrekturschaltung verbunden ist, und daß die zweite Klemme mit einem ersten Eingang einer zweiten Überlagerungsstufe verbunden ist, deren zweiter Eingang mit dem Ausgang 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 Überlagerungsstufe dem gammazukorrlglerenden bzw. gammakorriglerten Bildsignal hinzugefügt ist.