DE2905350A1

DE2905350A1 - Wandler und monochrome bildwiedergabeanordnung mit einem derartigen wandler

Info

Publication number: DE2905350A1
Application number: DE19792905350
Authority: DE
Inventors: Hermanus Hubertus He Groothuis
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1978-02-15
Filing date: 1979-02-13
Publication date: 1979-08-30
Also published as: ES477647A1; US4236175A; GB2019171B; GB2019171A; DE2905350C3; JPS54117623A; FR2417901B1; SE7901176L; NL7801690A; DE2905350B2; FR2417901A1; IT7967296A0; AU4416179A

Description

20.1.197? " PHN 9O4O

Wandler und monochrome Bildwiedergabeanordnung mit einem derartigen Wandler.

Die Erfindung bezieht sich

auf einen Wandler zum Umwandeln dreier je einem Eingang desselben zuzuführender zweiwertiger Farbsignale (r,G, Β) in ein einem Ausgang desselben zu entnehmendes monochromes ° Signal (γ)■mit einer Reihe für jede FärbSignalkombination unterschiedlicher Amplituden, welcher Wandler eine Addierschal tung enthält.

Aus "Wireless World" Nr. i486,

Juni 1976, Seite 53 und Nr. 148O , Dezember 75, Seite 565 ist ein Wandler der obengenannten Art bekannt um aus einer Farbsignalkombination, die aus einem Teletext- oder Viewdata-Signal erhalten worden ist^ ein monochromes Signal zu erhalten, pie Grauwertskala, die mit dieser Schaltungsanordnung erhalten wird, ist mangelhaft und genügt nicht

fur niedrigen Leuchtdichten entsprechende Farbsignale.

Die Erfindung hat nun zur Aufgabe, ein Mittel zu schaffen, mit dem sich die Grauwertskala verbessern lässt.

Ein Wandler der Eingangs

" '

erwähnten Art weist dazu das Kennzeichen auf, dass der Wandler weiterhin eine nicht lineare Schaltung erhält, zum Erhalten einer Reihe exiiöhter Amplituden des monochromen Signals für FärbSignalkombinationen entsprechend den geringsten von Null xmterschiedlichen Amplituden des

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20.1.1979 . X PHN 9040

monochromen Signals.

Die Verwendung einer nichtlinearen Schaltungsanordnung zusammen mit rüder Addierschaltung bietet die Möglichkeit, eine verbesserte Grauwertskala zu erhalten, wie sich dies bei der Beschreibung der Ausführungsbeispiele ergeben, wird.

Eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemässen Wandlers weist das Kennzeichen

auf, dass die Addierschaltung drei Farbsignaleingänge hat 10

zum Zuführen der zweiwertigen Farbsignale R, G bzw. B, die durch die Addierschaltung in einem Amplitudenverhältnis a:b:c addiert werden, während der Wandler weiterhin eine Schaltungsanordnung enthält, deren Eingänge mit den genannten Farbsignaleingängen' gekoppelt sind und an deren ' " ■

Ausgang die Summe eines durch die Addierschaltung herbeigeführten Summensignals (aR +bG + cB) und eines zweiwertigen Korrektursignals (RvGvB) erhalten wird, welches Signal Null ist, wenn alle Farbsignale KuIl sind und von Null abweicht, wenn mindestens eines der Farbsignale von Null abweicht und worin das Amplitudenverhältnis des Korrektursignals und des Summensignals d:e ist, so dass ein wiederzugebendes Signal e (aR + bG + cB) + d (RvGvB) erhalten wird, wobei d und e p 0 und a f^ b ^ c ist.

Dadurch^ dass ein Signal auf

die angegebene Art und Weise aus den zweiwertigen Färb-Signalen abgeleitet wird, werden auch Zeichen in- dem Farbton mit der niedrigsten Leuchtdichte deutlich wiedergegeben und zwar infolge des Signalanteils d (RvGvB), während der Unterschied in den Zeichen unters chi edlicrhen Farbtons durch

/ ■ χ

den Signalanteil e (aR + bG + cBJ versorgt wird.

Wenn das für Farbfernsehen zum

Zusammenstellen des Leuchtdichtesignals übliche Verhältnis a:b:c als praktisch 3ί6:1 gewählt wird, wird eine ausgezeichnete Wiedergabe der Zeichen erhalten, wenn dabei

ce id praktisch 1:5 gewählt wird.

Ausführungsbeispiei der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und worden im

.9098-3S/Q6&9

20.1.1979 ^ PHN 9O4O

folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 ein vereinfachtes Blockschaltbild einer monochromen Bildwiedergabeanordnung mit

einem Wandler nach der Erfindung; 5

Fig. 2 eine andere Ausführungsform einer monochromen Bildwiedergabeanordnung mit einem Wandler nach der Erfindung,

Fig. 3 eine monochrome Bildwiedergabe an Ordnung mit einem Wandler nach der Erfindung, 10

wobei ein Digital-Analog-Wandler verwendet worden ist,

Fig. 4 eine andere Ausfuhrungsform eines Wandlers nach der Erfindung,

Fig. 5 eine andere mögliche

Ausführungsform des Wandlers nach Fig. 4. ■

In Fig. 1 wird einer Bildwiedergaberöhre 11 ein Signal zugeführt, das mit Hilfe eines Wahlschalters 13 von einem Ausgang 15 eines Fernsehempfangsteils 17 oder von einem Ausgang 19 eines Wandlers

21 erhalten werden kann.
20

Die Abtastung des Bidschirms der

Bildwiedergaberöhre kann auf bekannte Art und Weise erfolgen und die dazu notwendige Schaltungsanordnung ist in der Figur nicht dargestellt.

Der Wandler 21 hat drei Eingänge

. . -

23, 25, 27, denen zweiwertige Farbsignale R, G und B zugeführt werden können. Die Amplitude dieser Signale kann folglich einen Wert Null haben oder einen Wert ungleich Null, der für alle drei Signale als gleich vorausgesetzt

wird.
30

Die Eingänge 23, 25, 27 sind

zugleich Eingänge einer Addierschaltung 29, in der die Signale R, G- und B in einein Amplitudenverhältnis a:b:c addiert werden, so dass an einem Ausgang 31 ein Signal , (aR+bG+cB) entsteht. Dieses Signal wird einem Eingang 33 einer Schaltungsanordnung 35 und über einen als nichtlineare Schaltung wirksamen begrenzenden Verstärkei* 37 einem Eingang 39 der Schaltungsanordnung 35 zugeführt»

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.20.1.1979 X < PHN

Der Verstärker 37 begrenzt die Amplitude des Signals am Eingang 39 auf einen ¥ert, der als eins vorausgesetzt wird, ebenso wie der der ursprünglichen Farbsignale R, G und B. Die Schaltungsanordnung 35 summiert die Signal an den Eingängen 33 und 39 in einem Amplitudenverhältnis eid, so dass das Signal am Ausgang 19 des Wandlers, der zugleich der Ausgang der Schaltungsanordnung 35 ist, wie folgt geschrieben werden kann:
d (RvGvB) + e (aR+bG+cB).

Darin hat das Glied (RvGvB), das

als Korrektursignal bezeichnet wird, einen Wert Null, wenn die Signale R, G und B den ¥ert Null haben und den von Null abweichenden Wert, wenn mindestens eines der Signale R, G und B den von Null abweichenden ¥ert hat. Dieses Glied

ergibt bei Wiedergabe eines Signalwertes, der von Null abweicht, eine gewisse Basisleuchtdichte am Bildschirm der Bildwiedergaberöhre 11, wodurch alle Zeichen gut sichtbar werden, wenn der Wert des Faktors d geeignet gewählt wir d.

20

Das Glied (aR+bG+cB), das als

Summensignal bezeichnet wird, ergibt eine Leuchtdichte, die vom Farbton des ursprünglichen Zeichens abhängig ist, wenn die Faktoren a, b und c untereinander verschieden gewählt

werden. Eine günstige ¥ahl des Verhältnisses a:b;c ist, 25

wenn dieses nahezu 3^6:1 ist, wie beim Zusammenstellen eines Leuchtdichtesignals bei der ¥iedergabe von Farbtonsignalen üblich ist.

Die Faktoren d und e, die das

Amplitudenverhältnis zwischen den beiden Gliedern bestimmen, · werden dann vorzugsweise derart gewählt, dass d : ce nahezu gleich 5 ϊ1 ist.

In der Fig. 2 werden für entsprechende Teile dieselbenBezugszeichen verwendet wie in

Fig. 1. - ·

35

Im Wandler 21 ist der Verstärker

37 aus Fig. 1 durch ein als nicht-lineare Schaltung wirksa-

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20.1.1979 If

Ji

ines ODER-Tor 4i ersetzt worden, dessen Ausgang an einem vierten Eingaxig 43 der Addierschaltung 29 liegt. Die Eingänge des ODER-Tores 4i sind mit den Eingängen 23» 25 und 27 des Wandlers 21 verbunden. Das ODER-Tor 41 gibt

5 das Korrektursignal (RvGvB) ab.

Von der Addierschaltung 29 ist

der Eingang 23 über einen Widerstand 45, der Eingang 25 über einen Widerstand 47, der Eingang 27 über einen Widerstand 49 und der Eingang 43 über einen Widerstand 51 mit einem Ende eines Widerstandes 53 und mit einem Eingang eines Verstärkers 55 verbunden. Das andere Ende des Widerstandes 53 liegt am Ausgang des Verstärkers 55t der zugleich der Ausgang 31 der Addierschaltung 29 ist.

Wenn der Wert des Widerstandes

^ 53 gleich χ gewähltwird, muss der Wert der Widerstände 45, 47, 49 und 51 gleich

11-1 1

x, — x, χ und . « . 01 ^

a.e b.e ' c.e ~T^{X sei:nL}· -^**¹ Ausgang 31 der

Addierschaltung 29 erscheint dann das Signal 20

- Γ d(RvGvB) + e(aR+bG+cB) J , dessen Vorzeichen durch •einen Verstäx-ker 57 korrigiert wird. Dasselbe lässt sich erzielen, wenn der Eingang 43 der Addierschaltung 29 an einer einstellbaren Spannung liegt über einen Schalter, der vom Tor 41 betätigt wird. Der Widerstand 51 kann einen anderen Wert aufweisen.

In Fig. 3 sind entsprechende

Teile mit denselben Bezugszeichen angegeben wie in den vorhergehenden Figren.

· Die Addierschaltung 29 ist in diesem Fall ein Digital—Analog-Wandler. Dem signifikantesten Eingang 43 wird das Ausgangssignal des QDER-Tores 4ΐ zugeführt, und den Hingängen 25, 23 und 27 in Reihenfolge der abnehmenden Signifikanz die Signale G, R und B. Am Ausgang 19 entsteht dann ein Signal 8 (RvGvB) + (.2R+4g+B) , worin zwar das Basislenchtdichtcsignal 8(RvGvB) eine etwas grössere Amplitude hat als in dem obengenannten günstigsten

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Fall, aber das auch eine sehr brauchbare Wiedergabe mit einer auf einfache Weise verwirklichbaren Schaltungsanordnung verursacht.

Die Schaltungsanordnungen aus

Fig. 2 und Fig. 3 bieten weiter den Vorteil gegenüber der aus Fig. 1, dass sie auch funktionieren, wenn einer der Koeffizienten a, b oder c Null gemacht werden würde.

Es dürfte einleuchten, dass

in den obenstehenden Ausführungsbeispielen gewünschtenfalls noch weitere Verstärkung bzw» Abschwächung des Ausgangssignals des Wandlers 21 angewandt werden kann. Wird mit anderen Polaritäten der Signale gearbeitet, so müssen die Addierschaltung und die Torschaltung daran angepasst sein. Die ODER—Funktion der Torschaltung kann selbstverständlich auch mit Hilfe anderer logischer Schaltungen als mit dem obengenannten ODER-Tor erfüllt werden.

Es ist nicht notwendig, das Summensignal und das Korrektursignal einzeln zu erzeugen wie sich dies mit den untenstehenden Ausführungsbeispielen

darlegen lasst.

In Fig. k, in der entsprechende Teile mit denselben Bezugszeichen angegeben sind wie in den anderen Figuren, wird dem Eingang k3 des Digital-Analog- Wandlers 29 ein Signal zugeführt, das von einem 25

UND-Tor 59 herrührt, dessen Eingangen ein invertiertes G-Signal und ein Ausgangssignal (RvB) eines ODER-Tores zugeführt wird. Die Eingänge des ODER-Tores 16 bekommen die Signale R und B zugeführt, so dass das Signal am

Eingang 43 gleich G (RvB) ist. Aus der untenstehenden 30

Wahrheitstafel geht hervor, dass auch in diesem Fall ein Ausgangssignal erhalten wird mit einer grossen Basis— leuchtdichte und mit einer linear, zunehmenden Leuchtdichtesignalamplitude Y, wobei Y = 8P + 4q + 2S + T ist.

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20.1.1979 .· jf. PHN 9θ4θ

GRBY PQST

OOOO 0000

0 0 15 0 10 1

0 1 0 6 0 110

0 117 0 111 10 0 8 10 0 0 10 19 10 0 1

1 1 0 10 10 10 1 1. 1 11 . 10 11

P = GR»Β" ν GR»Β ν GRB» ν GRB = G
. Q = G«R*B ν. G⁵RBs _ν G¹RB = G'R'B» V G»R = G-· (R ν Β) S = G'RB' ν G'RB ν GRB« ν GRB = R

T = G'R'B» ν GfRB ν GR'B ν GRB = B

Für Fig» 5 gilt die folgende ¥ahrlieitstaf el«

GRBY PQST

0000. 0 0 00

0 0 15 0 10 1

0106 0110.

0 117 0 111.

10 0 8 10 0 0

1019 10 0 1

1 1 O 14 1110 1 1 1 15 1111

P = GR'B« V GR»B V GRB« ν GRB = G
30

Q = GiR'B» ν G'RB« ν G'RB ν GRB^} ν GRB =B V BG^f S = G'RB s ν G'RB ν GRB»' ν GRB = R
T = G^R⁸B" ν G'RB V GR'B V GRB = B

Das Glied 3 V BGr* wird mit Hilfe eines UND-Tores· 63 und 35

eines ODER-Tores 65 verwirliclit< > Es wird eine nicht-lineare Zunahms. der Leuclitdiclitesignalamplitude erhalten.

Vollständigkeitshalber wird an

20.1.1979 - -β"" - PHN 9θ4θ

diesel* Stelle auf dieselbe Art und Weise die Wahrheitstafel für Fig. 3 gegeben.

GRBY PQST

OOOO 0000

0 0 19 . 10 0 1

0 1 0 10 10 10

0 1 1 11 1 0 1. 1 1 0 0 12 110 0

1 0 1 13 110 1 1 1 0 14 1110 1 1 1 15 1111

P = G'R'B' ν G'RB· ν G'RB ν GR'B« ν GR¹B ν GRB« ν GRB = GvRvB

Q = GR'B« ν GR'B V GRB' ν GRB = G S = G'RB« ν G¹RB ν GRB« ν GRB = R

T = G-R-B' ν G'RB ν GR¹B ν GRB = B 20

Es dürfte Ginleuchten, dass mit

Hilfe anderer Toschaltungen ein anderer gewünschter Amplitudenverlauf des Leuchtdichtesignals Y erhalten werden kann«

. Es ist auch möglich, auf ähnliehe ¥eise mit einer Addierschaltung mit anderen Multiplizierfalctoren als den obengenannten 8, 4, 2 und 1 und mit angepassten Torschaltungen das Leuchtdichtesignal anzupassen.

Le

erseite

Claims

20.1.1979 K PIIN 9QkO

PATENTANSPRUECiIE :

1. Wandler zum Umwandeln dreier je einem Eingnng desselben zuzufülirender zweiwertiger Farbsignale (r, G, b) in ein an einem Ausgang desselben zu erhaltendes monochromes Signal (y) mit einer Reihe für jede Farbsignalkombirction abweichender Amplituden, welcher Wandler eine Addierschaltung enthält, dadurch gekennzeichnet, dass der Wandler weiterhin eine nicht-lineare Schaltungsanordnung enthält zttni Erhalten einer Reihe erhöhter· Amplituden des monochromen Signals Tür Farbsig'nalkombinationen entsprechend den gei-ingsten von Null abweichenden Amplituden des monochromen Signals.

2. Wandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Addierschaltung drei Farbsignaleingänge hat zum Zuführen der zweiwertigen Farbsignale R, G bzw. B die durch die Addierschaltung in einem Amplitudenverhältnis a:b:c addiert werden, während der Wandler weiterhin eine Schaltungsanordnung enthält, deren Eingänge mit den genannten Farbsignaleingängen gekoppelt sind und mit einem Ausgang, an dem die Summe eines

durch die Addierschaltung verursachten Summensignals (aR + bG + cB) und eines zweiwertigen Korrektursignals (RvGvB) erhalten wird, welches Signal Null ist, wenn alle Farbsignale Null sind und von Null abweicht, wenn mindesten= eines der Farbsignale von Null abweicht und wobei das

§09835/0003

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Amplitudenverhältnis des Korrektursignals und des Suinmensignals d:e ist, so dass ein wiederzugebendes Signal e(aR + bG + cB) + d(RvGvB) erhalten wird, wobei d und e j£ 0 und a / 1) / c ist_t

3» · Wandler nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet, dass a:b:c nahezu 3*6:1 und d:ce· nahezu 5 ϊ1 ist.

h. Wandler nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet, dass die Addierschaltung einen vierten Eingang hat, der mit einem Ausgang einer Torschaltung vom ODER-Typ gekoppelt ist, von welcher Torschaltung die Eingänge mit je einem Farbsignaleingang gekoppelt sind.
5· Wandler nach Anspruch 4,

dadurch gekennzeichnet, dass die Addierschaltung ein Digital-Analog-Wandler ist, dessen Signifikantester einer Anzahl Eingänge mit dem Ausgang der Torschaltung gekoppelt ist, während die folgenden Eingänge des Digital-Analog-Wandlers in Reihenfolge abnehmender Signifikanz mit dem

^" G-, R- bzw. B-Farbsignaleingang gekoppelt sind.

6, Monochrome Bildwiedergabeanordnung mit einem Wandler, wie dieser in den vorhergehenden ' Patentansprüchen beschrieben worden isU

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