DE2905350C3 - Wandler und monochrome Bildwiedergabeanordnung mit einem derartigen Wandler - Google Patents
Wandler und monochrome Bildwiedergabeanordnung mit einem derartigen WandlerInfo
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Description
15
20
25
J5
45
Die Erfindung bezieht sich auf einen Wandler zum Umwandeln dreier je einem Eingang desselben eo
zuzuführender zweiwertiger Farbsignale (R, G, B) in ein an einem Ausgang desselben zu erhaltendes monochro
mes Signal (Y) mit einer Reihe für jede Farbsignalkombination
unterschiedlicher Amplituden, welcher Wandler eine Addierschaltung enthält. h-.
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 is*, ein monochromes Signal zu erhalten. Die Grauwertskala, die mit dieser
Schaltungsanordnung erhalten wird, ist mangelhaft und genügt nicht für 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 Schaltungsanordnung erhält, zum Erhalten einer Reihe erhöhter Amplituden des monochromen
Signals für Farbsignalkombinationen entsprechend den geringsten von Null unterschiedlichen Amplituden des
monochromen Signals.
Die Verwendung 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 weitere 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 mit 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(nR + bG + cB) + d(RvGvB) erhalten wird,
wobei c/und e Φ Ound 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)1 während der
Unterschied in den Zeichen unterschiedlichen Farbtons durch den Signalanteil e (aR + bG + cB) 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,
F i g. 2 eine andere Ausführungsform einer monochromen Bildwiedergabeanordnung mit einem Wandler
nach der Erfindung,
F i g. 3 eine monochrome Bildwiedergabeanordnung mit einem Wandler nach der Erfindung, wobei ein
Digital-Analog-Wandler verwendet worden ist,
F i g. 4 eine andere Ausführungsform eines Wandlers nach der Erfindung,
F i g. 5 eine andere mögliche Ausführungsform des Wandlers nach F i g. 4.
In F i g. 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.
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 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.
Die Eingänge 23,25,27 sind zugleich Eingänge einer ι ΐ
Addierschaltung 29, in der die Signale R, G und B in
einem 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 Verstärker 37 einem Eingang 39 der Schaltungsanordnung 35 zugeführt
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 Amplitudenverhäitnis 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 R, G i =
und B den Wert Null haben und den von Null abweichenden Wert, wenn mindestens eines der Signale
R, G und ßden 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 (/geeignet gewählt wird.
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 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, werden 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 Wundler 21 ist der Verstärker 37 aus F i g. 1 durch
ein als nicht-lineare Schaltung wirksames ODER-Tor 41 ersetzt worden, dessen A"sgu:M an einem vierten t>o
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 b5
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 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
deich , , I . 1
x, -= x, x und -ρ λα
■ e b · e ce d
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 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 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 Signa! 8
(RvGvB) + {2R + 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 F i g. 2 und F i g. 3 bieten weiter den Vorteil gegenüber der aus F i g. 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 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 59 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 Wahrheitstafe! geht hervor, daß auch in diesem Fall ein Ausgangssignal
erhalten wird mit einer großen Basisleuchtdichte und mit einer linear zunehmenden Leuchtdichtesignalamplitude
Y, wobei
Y = SP+ 40+2S+ T
ist.
ist.
0 | 0 | 0 | 0 |
0 | 0 | 1 | 5 |
0 | 1 | 0 | 6 |
0 | 1 | 1 | 7 |
1 | 0 | 0 | 8 |
1 | 0 | 1 | 9 |
1 | 1 | 0 | 10 |
1 | 1 | 1 | 11 |
1 1 0 0 0 0
Das Glied SvflG'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 au dieselbe Art und Weise die Wahrheitstafel für F i g. 3
gegeben.
Für Fig. 5 gilt die folgende Wahrheitstafel:
R B
0
0
1
1
0
1
1
0
0
1
1
0
1
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
0
9
10
11
12
13
14
IS
9
10
11
12
13
14
IS
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 |
0 | 0 | 0 | 0 |
0 | 0 | 1 | 5 |
0 | 1 | 0 | 6 |
0 | 1 | 1 | 7 |
1 | 0 | 0 | 8 |
1 | 0 | 1 | 9 |
1 | 1 | 0 | 14 |
1 | 1 | 1 | 15 |
0
0
0
0
1
1
1
1
0
0
0
1
1
1
1
0 1 1 1 0 0 1 1
0 0 1
1 0 0 1
GvRvB
Q = GR1B' ν GR1B ν GRB' ν GRB = G
255= GRB' ν GRB ν GRB' ν GRB = R
T = G-R-R' ν GRB ν GR1B ν GRB = B
Es dürfte einleuchten, daß mit Hilfe anderei
Torschaltungen ein anderer gewünschter Amplituden
3υ verlauf des Leuchtdichtesignals Y erhalten werden
kann.
Es ist auch möglich, auf ähnliche Weise mit einer
Addierschaltung mit anderen Multiplizierfaktoren als den obengenannten 8, 4, 2 und 1 und mit angepaßter
Torschaltungen das Leuchtdichtesignal anzupassen.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (6)
1. Wandler zum Umwandeln dreier je einem Eingang desselben zuzuführender zweiwertiger
Farbsignale (R, G, B) in ein an einem Ausgang desselben zu erhaltendes monochromes Signal (Y)
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 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 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
nahezu 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. 5-Farbsignaleingang
gekoppelt sind.
6. Monochrome Bildwiedergabeanordnung mit einem Wandler, wie dieser in den vorhergehenden
Patentansprüchen beschrieben worden ist.
10
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