DE2905350B2

DE2905350B2 - Wandler und monochrome Bildwiedergabeanordnung mit einem derartigen Wandler

Info

Publication number: DE2905350B2
Application number: DE2905350A
Authority: DE
Inventors: Hermanus Hubertus Hendrikus Eindhoven Groothuis (Niederlande)
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1978-02-15
Filing date: 1979-02-13
Publication date: 1980-02-21
Also published as: ES477647A1; DE2905350A1; JPS54117623A; AU4416179A; SE7901176L; GB2019171A; IT7967296A0; DE2905350C3; US4236175A; FR2417901B1; GB2019171B; NL7801690A; FR2417901A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Wandler zum Umwandeln dreier je einem Eingang desselben zuzuführender zweiwertiger Farbsignale (R, G, B)'m ein zn einem Ausgang desselben zu erhaltendes monochromes Signal (Y) mit einer Reihe für jede Farbsignalkombination unterschiedlicher Amplituden, welcher Wandler eine Addierschaltung enthält.

Aus »Wireless World« Nr. 1486, Juni 1976, Seite 53 und Nr. 1480, 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 erhallten. Die Grauwertskala, die mit dieser Schaltungsanordnung erhalten wird, ist mangelhaft und genügt nicht für niedrigen Leuchtdichten entsprechende Farbsignal,

E'ie Erfindung hat nun zur Aufgabe, ein Mittel zu schiiffen, mit dem sich die Grauwertskala verbessern läßt

Ein Wandler der eingangs erwähnten Art weist dazu das Kennzeichen auf, daß der Wandler weiterhin eine nichn-lincare Schaltungsanordnung erhält, zum Erhalten einer Reihe erhöhter Amplituden des monochromen Signals für Farbsiignalkombinationen entsprechend den geringsten von Null unterschiedlichen Amplituden des monochromen Signals.

Die Vervyendung einer nicht-linearen Schaltungsanordnung zusammen mit der Addierschaltung bietet die Möglichkeit, eine verbesserte Grauwertskala zu erhalten, wie sich dies bei der Beschreibung der Ausführungsbeispiele ergeben wird.

Eine v/eitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Wandlers weist das Kennzeichen auf, 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 m^;t den genannten Farbsignaleingängen gekoppelt sind und mit einem Ausgang, an dem 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 Null sind und von Null abweicht, wenn mindestens eines der Farbsignale von Null abweicht und wobei das Amplitudenverhältnis des Korrektursignals und des Summensignals d: e ist, so daß ein wiederzugebendes Signal e(aR + bG + cB) + d(RvGvB) erhalten wird, wobei dund e φ 0und a φb φ cist.

Dadurch, daß ein Signal auf die angegebene Art und Weise aus den zweiwertigen Farbsignalen 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 unterschiedlichen Farbtons durch den Signalanteil e(aR + bG + cß) versorgt wird.

Wenn das für Farbfernsehen zum Zusammenstellen des Leuchtdichtesignals übliche Verhältnis a:b:c als praktisch 3:6:1 gewählt wird, wird eine ausgezeichnete Wiedergabe der Zeichen erhalten, wenn dabei d: ce nahezu 5 :1 ist.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 ein vereinfachtes Blockschaltbild einer monochromen Bildwiedergabeanordnung mit einem Wandler nach der Erfindung,

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

Fig.3 eine monochrome Bildwiedergabeanordnung mit einem Wandler nach der Erfindung, wobei ein Digital-Analog-Wandler verwendet worden ist,

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

Fig.5 eine andere mögliche Ausführungsform des Wandlers nach F i g. 4.

In Fig. J 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.

Die Abtastung des Bildschirms 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 ι ο 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 d*ei Signale als gleich vorausgesetzt wird.

Die Eingänge 23,25,27 sind iugleich Eingänge einer Addierschaltung 29, in der die Signale R, G und B in einem Amplitudenverhältnis a. b :caddiert 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 Verstärker 37 /einem Eingang 39 der Schaltungsanordnung 35 zuge- - führt Der Verstärker 37 begrenzt die Amplitude des Signals, am Eingang 39 auf einen Wert, der als eins vorausgesetzt wird, ebenso wie der der ursprünglichen Farbsignale R, G und B. Die Schaltungsanordnung 35 summiert die Signale an den Eingängen 33 und 39 in , einem Amplitudenverhältnis e: d, 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 R₁G und B den Wert Null haben und den von Null abweichenden Wert, wenn mindestens eines der Signale R, Gund Aden von Null abweichenden Wert 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 t/geeignet gewählt wird.

Das Glied (aR + bG + cB), das als Summensignal bezeichnet wird, ergibt eine Leuchtdichte, die vom « _f {Farbton des ursprünglichen Zeichens abhängig ist, wenn die Faktoren a, b und c untereinander verschieden gewählt werden. Eine günstige Wahl des Verhältnisses a :b.c ist, wenn dieses nahezu 3:6:1 ist, wie beim Zusammenstellen eines Leuchtdichtesignals bei der Wiedergabe von Farbtonsignalen üblich ist.

Die Faktoren d und e, die das Amplitudenverhältnis zwischen den beiden Gliedern bestimmen, we-den dann vorzugsweise derart gewählt, daß d:ce nahezu gleich 5 :1 ist.

In der Fig.2 werden für entsprechende Teile dieselben Bezugszeichen verwendet wie in F i g. 1.

Im Wandler 21 ist der Verstärker 37 aus Fig.! durch ein als nicht-lineare Schaltung wirksames ODER-Tor 41 ersetzt worden, dessen Ausgang an einem vierten eo Eingang 43 der Addierschaltung 29 liegt Die Eingänge des ODER-Tores 41 sind mit den Eingängen 23,25 und 27 des Wandlers 21 verbunden. Das ODER-Tor 41 gibt das Korrektursignal (RvGvB)ab.

Von der Addierschaltung 29 ist der Eingang 23 über einen Widerstand 45, der Eingang 25 übe/ einen Widerstand 47, der Umgang 27 über einen Widerstand 49 und der Eingang 43 über einen Widerstand 51 mit einem Ende eines Widerstandes 5% und mit einem Eingang eines Verstärkers 55 verbunden. Das andere Ende des Widerstandes 53 liegt am Ausgang de·; Verstärkers 55, der zugleich der Ausgang 31 der Addierschaltung 29 ist

Wenn der Wert des Widerstandes 53 gleich χ gewählt wird, muß der Wert der Widerstände 45,47,49 und 51 gleich , , I . I

χ. , χ, χ und . χ

c ■ e d

α ■ e

sein. Am Ausgang 31 der Addierschaltung 29 erscheint dann das Signal

-\d (RvGvB) + e(aR + bG + cB)\

dessen Vorzeichen durch einen Verstärker 57 korrigiert wird. Dasselbe läßt sich erzielen, wenn der Eingang 43 der Aridierschaltung 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 Figuren.

Die Addierschaltung 29 ist in diesem Fall ein Digital-Analog-Wandler. Dem signifikantesten Eingang 43 wird das Ausgangssignal des ODER-Tores 41 zugeführt, und den Eingängen 25, 23 und 27 in Reihenfolge der abnehmenden Signifikanz die Signale G, R und B. Am Ausgang 19 entsteht dann ein Signal 8 (RvGvB) + (IR + 4G + B), worin zwar das Basisleuchtdichtesignal 8 (RvGvB) eine etwas größere Amplitude hat als in dem obengenannten günstigsten 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 F ig. 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 notv/endig, das Summensignal und das Korrektursignal einzeln zu erzeugen wie sich dies m<t den untenstehenden Ausführungsbeispielen darlegen läßt.

In Fig.4, in der entsprechende Teile mit denselben Bezugszeichen angegeben sind wie in den anderen Figuren, wird dem Eingang 43 des Digital-Analog-Wandlers 29 ein Signal zugeführt, das von einem UND-Tor S9 herrührt, dessen Eingängen ein invertiertes G-Signal und ein Ausgangssignal (RvB) eines ODER-Tores 61 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 Wahrheitstafel gehl hervor, daß auch in diesem Fall ein Ausgangssignal erhalten wird mit einer großen Basisleuchtdichte und mit einer linear zunehmenden Leuchtdichtesignalamplitude Y, wobei

Y= BP+40+ 2S+T
ist.

0	0	0	0
0	0	1	5
0	1	0	6
0	ί	1	7
1	0	0	8
I	0	1	9
1	1	0	10
ϊ	1	1	Π

0 0 0 0 1 1 1 1

0 1 1 1 0 0 0 0

0 0 1

1 0 0 1 1

P = GR¹B' ν GR'B ν GRB' ν GRB ^ G Q = G¹R¹B ν G¹RB' ν G¹RB = G¹R¹B' ν GR = G (R ν B) S = GRB' ν GRB ν GRB' ν GRB = R T = GR¹B' ν GRB ν GR¹B ν GRB = B

Für Fig. 5 gilt die folgende Wahrheitstafel:

G R

0	0	0	0
0	0	1	5
0	1	0	6
0	1	1	7
1	0	0	8
I	0	1	9
1	1	0	14
1	1	ί	15

0 0 0 0 1 1 1 1

0 1 1 1 0 0 1 1

0 0 1 1

P = GR'B'ν GR¹ B ν GRB' ν GRB = G Q ^GR'B'vGRB'νG'RBvGRB'VGRB = BvBG S = GRB'ν GRB ν GRB'vGRB = R T = GR'B' ν GRB ν GR¹B ν GRB = B

Das Glied B ν BG' wird mit Hilfe eines UND-Tores 63 und eines ODER-Tores 65 verwirklicht Es wird eine nicht-lineare Zunahme der Leuchtdichtesignalamplitude erhalten.

Vollständigkeitshalber wird an dieser Stelle auf dieselbe Art und Weise die Wahrheitstafel für Fig.3 gegeben.

0 0 1

1
0
0
1
1

0
1
0
1
0
1
0
1

0
9
10
11
12
13
14
15

0	0	0	0
1	0	0	1
1	0	1	0
1	0	1	1
1	1	0	0
1	1	0	1
1	1	1	0
1	1	1	1

P = GR'B' ν GRB' ν GRB ν GR'B' ν GR'B ν GRB' ν GRB =

GvRvB

Q = GR'B'ν GR'B ν GRB'VGRB = G S = GRB' vG'RB νGRB' vGRB=R T = G-R-R! ν GRB ν GR'B ν GRB = B

Es dürfte einleuchten, daß mit Hilfe anderer Torschältungen ein anderer gewünschter Amplitudenverlauf des Leuchtdichtesignals Y erhalten werden kann.

Es ist auch möglich, auf ähnliche Weise mit einer Addierschaltüng mit anderen Mühiplizierfäkforen als den obengenannten 8, 4, 2 und 1 und mit angepaßten Torschaltungen das Leuchtdichtesignal anzupassen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Wandler zum Umwandeln dreier je einem Eingang desselben zuzuführender zweiwertiger ^r> Farbsignale (R, G, B) in ein an einem Ausgang desselben zu erhaltendes monochromes Signal ß¹) mit einer Reihe für jede Farbsignalkombination abweichender Amplituden, welcher Wandler eine Addierschaltung enthält, dadurch gekennzeichnet, daß der Wandler weiterhin eine nicht-lineare Schaltungsanordnung enthält zum Erhalten einer Reihe erhöhter Amplituden des monochromen Signals für Farbsignalkombinationen entsprechend den geringsten 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 Korrektursigna's (RvGvB) erhalten wird, welches Signal Null ist, wenn alle Farbsignale Null sind und von Null abweicht, wenn mindestens eines der Farbsignale von Null abweicht und wobei das Amplitudenverhältnis des Korrektursignals und des Summensignals d: e isv, so daß ein wiederzugebendes Signal e(aR + bG + cB) + d(RvGvB) erhalten wird, wobei i/und e φ 0 und a Φ b Φ cist.

3. Wandler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß a :b:c nahezu 3:6:1 und d: ce naheza 5 :1 ist.

4. 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. ß-Farbsignaleingang gekoppelt sind.

6. Monochrome Bildwiedergabeanordnung mit einem Wandler, wie dieser in den vorhergehenden Patentansprüchen beschrieben worden ist.