DE2906649B1 - Schaltung zur Verbesserung der Bildschaerfe in einem Fernsehempfaenger - Google Patents

Description

Bekanntlich wird bei einem Fernsehempfänger das Videosignal, das aus der ZF-Stufe gewonnen wird, direkt oder über Filter an die Chroma-Stufen oder die Elektronenstrahlröhre gegeben. Das ursprünglich vom Sender gelieferte Videosignal besitzt eine Bandbreite von ca. 5 MHz. Durch Fehler in der Empfangslage, Bandbegrenzungen bei der Übertragung des Signals oder Filter mit eingeschränktem Durchlaßbereich ist es in der Praxis aber nicht möglich, den gesamten ursprünglich ausgesendeten Frequenzumfang auf dem Bäldschirm wiederzugeben. Die Folge davon ist, daß steile Weiß-Schwarz-Übergänge verwaschen oder feine Strukturen nicht mehr erkennbar sind.

Um die Bildschärfe auf dem Bildschirm zu erhöhen, wurden in der Literatur verschiedene Verfahren vorgeschlagen, durch die die Bildschärfe mehr oder weniger verbessert wurde. Bei dem sogenannten Aperturkompensationsverfahren wird die Intensität des Elektronenstrahles bei denjenigen Teilen des Bildes, bei denen die Helligkeit von einem niedrigen zu einem hohen Pegel bzw. umgekehrt übergeht, durch Addition eines zweimal differenzierten Videosignals zum Videosignal zuerst verringert und dann wieder vergrößert bzw. umgekehrt. Dadurch erhält man einen versteuerten Übergang von einem dunklen Bildteil zu einem hellen Bildteil bzw. umgekehrt. Durch Spitzenpegel in der Helligkeit des kompensierten Videosignals kann es dabei aber zu Strahlströmen kommen, die im Vergleich zu den beim ursprünglichen Videosignal vorhandenen Strahlströmen wesentlich erhöht sind, so daß sich auf diese Weise die Bildpunkte auf dem Bildschirm wieder vergrößern, so daß das Ver-·

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fahren nicht den gewünschten Erfolg aufweist.

Um diesen Nachteil zu beheben, wurde in der DE-OS 2347573 ein Verfahren zur Erzeugung sehr schneller Helligkeitsänderungen auf einem Bildschirm angegeben, wobei aus dem Videosignal ein dessen Amplitudenwerte kennzeichnendes Steuersignal abgeleitet wird, das zur Änderung der horizontalen Ablenkgeschwindigkeit verwendet wird. Bei diesem Verfahren wird das Videosignal zweimal differenziert, und mit diesem Signal wird dann die Ablenkgeschwindigkeit des Elektronenstrahles in Zeilenrichtung durch eine besondere Ablenkspule moduliert. Um die Modulation der Ablenkgeschwindigkeit an der gleichen Stelle vorzunehmen, an der das Videosignal einen Sprung macht, ist es notwendig, das Videosignal durch eine Verzögerungsanordnung um eine gewisse Zeitspanne zu verzögern. Da bei diesem Verfahren das Videosignal selbst unbeeinflußt der Kathode zugeführt wird, führt das Ablenkgeschwindigkeitsmodulationsverfahren nicht zur Veränderung der Größe des Leuchtfleckes, so daß dieses Verfahren gegenüber dem Aperturkompensationsverfahren gewisse Vorteile bietet. Ein Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, daß helle bzw. weiße Flächen des wiedergegebenen Bildes in Zeilenrichtung verschmälert werden, so daß eine Informationsverfälschung eintritt.

In der DE-OS 2 753196 ist ein Verfahren beschrieben, das das Ablenkgeschwindigkeitsmodulationsverfahren in Kombination mit einer Wellenformschaltung verwendet. Hierbei wird von dem bekannten Geschwindigkeitsmodulationsverfahren ausgegangen, aber es wird der Nachteil vermieden, daß die Weiß-Anteile im Videosignal verschmälert werden. Die verwendete Wellenformschaltung enthält eine ODER-Gatter-Schaltung, der das unbeeinflußte Videosignal und ein über eine Verzögerungsleitung verzögertes Videosignal zugeführt werden, so daß am Ausgang der Wellenformschaltung ein verbreitertes Videosignal erscheint. Zusätzlich wird das Ablenkgeschwindigkeitsmodulationsverfahren verwendet, so daß auf dem Bildschirm ein Bild erscheint, dessen Weiß-Anteile in der richtigen Breite wiedergegeben sind, aber das Bild trotzdem eine höhere Schärfe aufweist. Dieses Verfahren erfordert eine Verzögerungsanordnung in der Wellenformschaltung.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schaltung anzugeben, die die Bildschärfe eines wiedergegebenen Videosignals erhöht, die Breite der wiedergegebenen Weiß- und Schwarz-Anteile unverändert läßt und einfach ohne Verzögerungsanordnung aufzubauen ist.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebene Erfindung gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Die Schaltung erfordert keine Verzögerungsanordnung und führt dennoch dazu, daß das wiedergegebene Bild ohne Informationsverlust wesentlich schärfer erscheint.

Die Erfindung wird an Hand eines Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild der Erfindung,

Fig. 2 ein ausführliches Schaltbild der Wellenformschaltung,

Fig. 3 ein Impulsdiagramm der Wellenformschaltung bei einem Dunkel-Hell-Sprung.

In Fig. 1 ist die Klemme 1 der ZF-Ausgang, d. h. an dieser Klemme liegt das Videosignal an. Von hier aus führt das Signal zu einer Differenzierstufe 2, wei-

ORSGINAL INSPECTED

ter zu einem Verstärker- und Phasendrehglied 3 und wird dann über eine Impulsabtrennstufe 4 einer Addierstufe 5 zugeführt. Einem weiteren Eingang der Addierstufe S wird das an der Klemme 1 anliegende Videosignal direkt zugeführt. Von der Addierstufe 5 gelangt das Videosignal über ein Phasendrehglied 6 und eine Entkopplungsstufe 7 an die zwei Klemmen 8 und 9. An die Klemme 8 sind die Chromabausteine angeschlossen, während an der Klemme 9 das Videosignal abgenommen werden kann, um es einer Geschwindigkeitsmodulationsschaltung zuzuführen. Diese besteht aus einer Reihenschaltung einer aktiven Differenzierstufe 10, einer Verstärker- und Entkoppelstufe 11, einem Treiber 12, einer Endstufe 13 und einer Ablenkspule 14, die zusätzlich zu den für die normale Bild- und Zeilenablenkung vorhandenen Ablenkspulen auf dem rückwärtigen Teil der Bildröhre angebracht ist.

In Fig. 2 ist ein ausführliches Schaltbild der WeI-lenformschaltung dargestellt. An der Klemme 1 liegt ein entkoppeltes und vom Farbträger befreites Videosignal, das der Differenzierstufe 2, bestehend aus der CR-Kombination 17,18 zugeführt wird. Dieses differenzierte Signal wird über einen Koppel-Kondensator 19 einem Verstärker- und Phasendrehglied 3 mit den Widerständen 20 bis 23, dem Kondensator 24 und dem Transistor 25 zugeführt. Vom Kollektor des Transistors 25 gelangt dann das differenzierte, phasengedrehte und verstärkte Videosignal über einen Koppel-Kondensator 26 an die Impulsabtrennstufe 4, die aus den Widerständen 27, 28 und dem Transistor 29 besteht. Diese Anordnung der Impulsabtrennstufe gewährleistet, daß nur positiv gerichtete Impulse, die durch die Differenzierung und Phasendrehung an steilen Amplitudensprüngen des Videosignals entstanden sind, vom Emitter des Transistors 29 über das Koppelglied 30 zum Gate 31 des neben den Widerständen 33, 34, 35, 36 und dem Kondensator 37 die Addierstufe bildenden Dual-Gate-MOS-FE-Transistors 38 gelangen können. An das zweite Gate 32 des Transistors 38 gelangt über einen Entkoppel-Kondensator 39 und den aus den Widerständen 40 und 41 bestehenden einstellbaren Spannungsteiler direkt das von der Klemme 1 entnommene Videosignal. Am Anschluß 42 des Transistors 38 läßt sich dann das addierte Videosignal entnehmen, und über eine Verstärker- und Entkoppelstufe den Chromabausteinen bzw. der Geschwindigkeitsmodulationsschaltung zuführen.

Fig. 3a zeigt den Amplitudenverlauf des Videosignals beim kurzzeitigen Auftreten eines Hellimpulses. Zum Zeitpunkt Tl steigt die Amplitude des Videosignals langsam an, bis sie im Punkt T2 den Maximalwert erreicht hat. Vom Zeitpunkt T3 fällt das Signal bis zum Zeitpunkt T4 wieder auf Null zurück. Liegt ein nach Fig. 3a dargestelltes Videosignal an der Klemme 1 der Wellenformschaltung an, so ergibt sich

nach der Differenzierstufe 2 ein Amplitudenverlauf, wie er in Fig. 3 b dargestellt ist. Der in Fig. 3 a dargestellte ansteigende Verlauf des Videosignals von Tl bis T2 bzw. der abfallende Verlauf von T3 bis T4 ergeben in Fig. 3b einen positiven Wert von Tl bis T2 und einen negativen von T3 bis T4. Das differenzierte Signal nach Fig. 3b wird in einer Verstärkerund Phasenumkehrstufe umgedreht, so daß ein Signal nach Fig. 3c erscheint. Durch die Impulsabtrennstufe 4 werden nur die positiven Signale an das Gate 31 des Transistors 38 weitergeleitet. Durch Addition des Signals nach Fig. 3d mit dem Videosignal nach Fig. 3 a in der Addierstufe 5 ergibt sich ein Signal, dessen Verlauf in Fig. 3 e dargestellt ist. Bis zum Zeitpunkt T3 ist das an der Addierstufe 5 entnehmbare Signal identisch mit dem Signal nach Fig. 3 a. Dadurch, daß an der abfallenden Flanke des Videosignals ein Impuls nach Fig. 3 d zum ursprünglichen Videosignal hinzugefügt wurde, ergibt sich an der abfallenden Flanke des an der Klemme 8 bzw. 9 entnehmbaren Signals ein Signal, bei dem der hohe Amplitudenwert noch einen Augenblick nach dem Zeitpunkt T3 andauert. Zum Zeitpunkt T4 ist das Videosignal wieder auf dem Wert angelangt, wie in Fig. 3a dargestellt. An der abfallenden Flanke ist also das Videosignal verbreitert und versteuert.

Die beschriebene Verbreiterung des Videosignals nur an der abfallenden Flanke gemäß Fig. 3 e ist deshalb vorteilhaft und ausreichend, weil, wie Versuche ergeben haben, die eingangs genannte Verschmälerung des Videosignals durch die Modulation der horizontalen Ablenkgeschwindigkeit an der abfallenden Flanke von T3-T4 wesentlich größer ist als die an der ansteigenden Flanke Tl-T2. Die Verschmälerung des Weiß-Impulses durch die zusätzliche Geschwindigkeitsmodulation mittels der Ablenkspule 14 wird also durch die Verbreiterung des Impulses gemäß Fig. 3e ausgeglichen. Dadurch wird dann auf dem Bildschirm z. B. ein senkrechter weißer Balken wieder mit der richtigen Breite des ursprünglichen Videosignals, jedoch einer größeren Schärfe an den Kanten, wiedergegeben. Die Schärfeerhöhung erfolgt durch die Modulation der Ablenkgeschwindigkeit.

Es ist zweckmäßig, den Farbträger vor der Schaltung zur Bildschärfekorrektur zu unterdrücken, und zwar aus folgendem Grunde. Wenn der Farbträger an der Klemme 1 in Fig. 1 vorhanden ist, würden in der Stufe 5 der unveränderte Farbträger und der differenzierte und in der Phase gedrehte Farbträger addiert. Durch die PAL-Umschaltung käme es in der Stufe 5 von Zeile zu Zeile abwechselnd zu einer Subtraktion und Addition der Farbträger. Es würden dann von Zeile zu Zeile abwechselnd Änderungen des Leuchtdichtesignals in entgegengesetzter Richtung entstehen, so daß im Bild bei einem Helligkeitssprung ein störendes sichtbares Moiree auftritt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Schaltung zur Verbesserung der Bildschärfe

in einem Fernsehempfänger, bei der die einem ho- "> hen Videosignalpegel entsprechenden hellen Bildteile durch schräge Anstiegs- und Abfallflanken begrenzt sind, mit einer Schaltung zur Bildschärfekorrektur, mittels der sowohl die horizontale Ablenkgeschwindigkeit an den Flanken des i« Videosignals moduliert als auch dem Videosignal selbst ein Flankenkorrektursignal hinzugefügt wird, dadurch gekennzeichnet, daß dem Videosignal (Fig. 3a) nur an den abfallenden Flanken ein differenziertes Videosignal (Fig. 3d) ge- i> genphasig in einer Addierstufe (5) hinzugefügt wird.

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das differenzierte Videosignal einer Impulsabtrennstufe (4) zugeführt wird, die nur einseitig gerichtete Signale (Fig. 3d) weiterleitet.

3. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das der Addierstufe (5) zugeführte Videosignal in der Amplitude einstellbar 2~> ist.

4. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Farbträger vor der Schaltung (2-5) zur Bildschärfekorrektur unterdrückt ist. in