DE3146963A1

DE3146963A1 - Process and arrangement for photographing a television monitor

Info

Publication number: DE3146963A1
Application number: DE19813146963
Authority: DE
Inventors: Heinz 8520 Erlangen Horbaschek; Hermann Dipl.-Ing. 8501 Siegelsdorf Hörner
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1981-11-26
Filing date: 1981-11-26
Publication date: 1983-06-01
Also published as: JPS58104582A; FR2517084A1

Description

SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT Unser Zeichen Berlin und München VPA 81 P 5115 DESIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT Our mark Berlin and Munich VPA 81 P 5115 DE

Verfahren und Anordnung zur FernsehmonitorfotografieMethod and arrangement for television monitor photography

Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren zur Fernsehmonitorfotografie nach dem Oberbegriff des Anspruchs und Anordnungen nach demjenigen des Anspruchs 6. Derartige Verfahren und Anordnungen zu ihrer Durchführung sind z.B. aus der DE-OS 23 11 210 bekannt.The invention relates to methods of television monitor photography according to the preamble of claim and arrangements according to that of claim 6. Such Processes and arrangements for their implementation are known from DE-OS 23 11 210, for example.

Insbesondere auf dem Gebieht von medizinischen Aufnahmeverfahren, bei denen das Bild erst nach Bearbeitung mit einem Rechner etc. entsteht und dann auf einem Fernsehschirm wiedergegeben werden kann, hat es sich als wichtig erwiesen, ein fotografisches Dokument dieses Bildes herstellen zu können. Dabei sind reproduzierbare Aufnahmen wichtig, bei denen in keinem Schwärzungsbereich des Films Informationen verloren gehen.In particular, on the subject of medical recording procedures in which the image is only used after processing a computer etc. and can then be reproduced on a television screen, it has proven to be important proved to be able to produce a photographic document of this image. There are reproducible recordings important, in which information is not lost in any of the blackening areas of the film.

Aus obengenannter DE-OS 23 11 210 ist eine Anordnung zum automatischen Konstanthalten des Spitzenwertes der Bildhelligkeit einer Fernseh-Bildwiedergaberöhre bekannt, bei der ein Meßwandler aus den Augenblickswerten der Helligkeit des Bildschirms ein Meßsignal bildet. Aus den Spitzenwerten dieses Signals wird dann ein Istwert gewonnen, dessen Differenz zu einem entsprechend der gewünschten Helligkeit gewählten Sollwert als Regelgröße zur Beeinflussung des Steuerstroms der Bildwiedergaberöhre benutzt wird. Die Belichtung von fotografischen Aufnahmen nach Messung eines Leuchtintegrals in einer Dominante des Monitorbildes hat aber den Nachteil, daß je nach Bildinhalt unterschiedliche Belichtung für konstant gebliebene, d.h. für gleiche, Grauwerte erhalten wird. Je nach Bildinhalt ist ein Ab- From the above-mentioned DE-OS 23 11 210 an arrangement for automatically keeping the peak value of the image brightness constant a television picture display tube known in which a transducer from the instantaneous values of the Brightness of the screen forms a measurement signal. The peak values of this signal then become an actual value obtained, its difference to a setpoint selected according to the desired brightness as a control variable is used to influence the control current of the picture display tube. The exposure of photographic However, recordings after measuring a luminous integral in a dominant of the monitor image have the disadvantage that, depending on the image content, different exposure is obtained for constant, i.e. for the same, gray values. Depending on the content of the picture, a

Kn 5 Kof / 23.11.1981Kn 5 Kof / 11/23/1981

VPA 81 P 5115 DE schneiden von Informationen in den hellsten oder dunkelsten Bildpartien hinzunehmen "bzw. werden kontrastschwache Bilder erhalten, wenn das Bildsignal zu gering ist.
5VPA 81 P 5115 DE cut information in the lightest or darkest parts of the picture "or low-contrast pictures are obtained if the picture signal is too low.
5

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, bei einem Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 Möglichkeiten anzugeben, nach denen unabhängig vom Bildinhalt konstant gebliebene Grauwerte gleichartige Belichtung ergeben und bei denen weder in den hellsten noch in den dunkelsten Bildpartien Information abgeschnitten wird bzw. kontrastschwache Bilder erhalten werden und nach dem Oberbegriff des Anspruchs 6 Anordnungen zur Durchführung des Verfahrens. Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 hinsichtlich des Verfahrens bzw. des Anspruchs 5 hinsichtlich der Anordnung angegebenen Maßnahmen gelöst. Gegenstände der Unteransprüche sind vorteilhafte Weiterbildungen und zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung.The invention has set itself the task of using a method according to the preamble of claim 1 Specify possibilities according to which, irrespective of the image content, gray values that have remained constant have the same type of exposure and where information is not cut off either in the lightest or in the darkest areas of the image will or low-contrast images are obtained and according to the preamble of claim 6 Orders for the implementation of the procedure. These objects are according to the invention by the in the characterizing Part of claim 1 with regard to the method and claim 5 with regard to the arrangement Measures resolved. Subjects of the subclaims are advantageous developments and expedient refinements the invention.

Zur Fernsehwiedergabe von Bildern wird ein Fernsehsignal in Anpassung an die Wiedergabekennlinie der Bildröhre als vorverzerrtes Bildsignal der Steuerelektrode der Bildröhre zugeleitet. Von dem dann auf dem Leuchtschirm der Bildröhre entstehenden Bild wird nach der Erfindung * etwa mittels eines Lichtsensors oder im Gerät durch Lichtübertragung mit einem Lichtleiter und anschließendem Lichtsensor etc. der dunkelste Punkt im Bild, z.B.For the television reproduction of pictures, a television signal is used in adaptation to the reproduction characteristic of the picture tube fed as a pre-distorted image signal to the control electrode of the picture tube. From that on the luminescent screen The picture resulting from the picture tube is according to the invention * for example by means of a light sensor or in the device by light transmission with a light guide and then Light sensor etc. the darkest point in the picture, e.g.

die Austastung, in seiner Helligkeit konstant gehalten,' indem nach einem Istwert-zSollwertvergleich eine Steuerelektrode der Bildröhre nachgeregelt wird.the blanking, kept constant in its brightness, ' by using a control electrode after a comparison of the actual value and the setpoint value the picture tube is readjusted.

So ist die Anfangsschwärzung für einen beliebigen Film fest einstellbar. Die Umschaltung auf andere Filme kann dann über Änderung des Sollwertes oder der Belichtungs-So is the initial darkness for any film permanently adjustable. You can then switch to other films by changing the setpoint or the exposure

• - *f - VPA 81 P 5115 DE• - * f - VPA 81 P 5115 DE

zeit erfolgen. Automatisch kann eine entsprechende Anpassung an die Eigenschaften des Filmes auch durch eine Codierung an der Filmkassette erfolgen, wie sie bei Kassettenfotokameras an sich bekannt ist. Das Bildsignal wird in seiner Amplitude so geregelt, daß der hellste Bildpunkt immer eine konstante, z.B. die volle, Schwärzung des Filmes hervorruft. Für Sonderfälle könnte es auch vorteilhaft sein, dafür eine andere Schwärzung einzustellen.in time. A corresponding adaptation to the properties of the film can also be carried out automatically by means of a Coding on the film cassette takes place as it is known per se in cassette photo cameras. The image signal is regulated in its amplitude so that the brightest pixel always has a constant, e.g. the full, Blackening of the film. It could also be advantageous for special cases, but a different blackening for this to adjust.

Wird der Pegel für diese konstante Schwärzung über ein elektrisches Istwertsignal aus dem Bildsignal unter Berücksichtigung der Steuerkennlinie der Bildröhre eingeregelt, so ist zusammen mit der Regelung der Leuchtdichte der dunkelsten Bildstelle die Gewähr für eine konstante Filmbelichtung im übrigen Schwärzungsbereich gegeben. Dies beruht darauf, daß die Steuerkennlinie über längere Zeit als weitgehend konstant angenommen werden kann, d.h. die Verstärkung des Bildsignals wird nachgeregelt und es ergibt sich für den maximalen Signalwert auch die gewünschte maximale Filmschwärzung.If the level for this constant blackening is taken into account via an electrical actual value signal from the image signal the control characteristic of the picture tube is regulated, so is together with the regulation of the luminance the darkest area of the image guarantees a constant film exposure in the rest of the blackening area given. This is based on the fact that the control characteristic is assumed to be largely constant over a long period of time i.e. the amplification of the image signal is readjusted and the result is the maximum signal value also the desired maximum film density.

Falls die Alterung der Bildröhre vollkommen eliminiert werden soll, kann auch der Bildpunkt der maximalen HeI-ligkeit mit dem Lichtsensor auf der Bildröhre über einen Referenzimpuls, der vom maximal vorkommenden Weißwert im Bildsignal abgeleitet ist, konstant gehalten werden. Dies gilt auch für Polaritätsumkehr des Bildinhalts, d.h. wenn ein positives Bild als Negativ wiedergegeben werden soll, etwa um bessere Vergleichbarkeit mit den sonst üblichen Röntgenfilmbildern zu erzielen. If the aging of the picture tube is to be completely eliminated, the image point of maximum brightness can also be used with the light sensor on the picture tube via a reference pulse that is derived from the maximum occurring white value in the image signal, kept constant will. This also applies to the polarity reversal of the image content, i.e. if a positive image is reproduced as a negative should be, for example to achieve better comparability with the otherwise usual X-ray film images.

Dies entspricht auch einer Änderung der Verstärkung für das Bildsignal, jedoch nicht mit dem elektrischen Istwertsignal aus dem Bildsignal, sondern mit einem Ist-This also corresponds to a change in the gain for the image signal, but not with the electrical actual value signal from the image signal, but with an actual

-X- VPA 81 P 5115 DE -X- VPA 81 P 5115 DE

wertsignal über den Fotosensor, der die Helligkeit des Referenzimpulses mißt.value signal via the photo sensor, which determines the brightness of the The reference pulse.

In vorliegendem Zusammenhang kann es auch vorteilhaft sein, eine Kontrastregelung anzuwenden, wie sie in der DE-OS 15 37 424 beschrieben ist. Dabei werden die im Bild vorhandenen dunkelsten Bildstellen auf den. Punkt der definierten AnfangsSchwärzung des Films gelegt und somit bei der Monitoraufnahme durch Elimination von Streustrahlung und ähnlichem Gleichlicht größere Kontraste erzielt als bei der Indirektaufnahme, etwa einer solchen vom Ausgangsschirm eines Bildverstärkers.In the present context, it can also be advantageous to use a contrast control as described in FIG DE-OS 15 37 424 is described. The im The darkest areas of the image present on the. Point of defined initial darkness of the film and placed thus greater contrasts when recording the monitor by eliminating scattered radiation and similar constant light than with indirect recording, for example from the output screen of an image intensifier.

Um die volle Schwärzung einer hellen Bildfläche zu erreichen, kann es auch noch vorteilhaft sein, die Zeilenstruktur etwa mittels einer Anordnung nach der DE-OS 23 38 517 zu unterdrücken. Dabei kann neben der Methode der Pseudozwischenzeilenerzeugung durch Verschieben jedes zweiten V-Impulses die Rasterverschiebung auch durch eine einfache Spule auf dem Bildröhrenhals oder auf andere Weise vorgenommen werden. Damit lassen sich auch Verschiebungen jedes zweiten Vollbildes erreichen oder eine kontinuierliche Verschiebung während der Aufnahme, so daß die Zeilenstruktur vollkommen unterdrückt wird und die maximale Filmschwärzung erreichbar ist.To achieve the full blackening of a bright image area, it can also be advantageous to use an arrangement according to DE-OS 23 38 517 to suppress. In addition to the method of creating pseudo-interlining lines by shifting, each second V-pulse the grid shift also by a simple coil on the picture tube neck or be done in other ways. This also enables shifts every second full image to be achieved or a continuous shift during recording, so that the line structure is completely suppressed and the maximum blackening of the film can be achieved.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand der in den Figuren dargestellten Äusführungsbeispiele weiter erläutert.. ' ■Further details and advantages of the invention are provided explained in more detail below with reference to the exemplary embodiments shown in the figures. '■

In der Figur 1 ist anhand eines Blockschaltbildes eine erste erfindungsgemäße ■ Anordnung schematisch dargestellt,In the figure 1 is based on a block diagram, a first according to the invention ■ arrangement shown schematically,

in der Figur 2 die Wirkung der Erfindung anhandin FIG. 2 the effect of the invention based on

der Auftragung der·Schwärzung gegen .die Intensität,the application of the blackening against the intensity,

- jgr - VPA 81 P 5115 DE- jgr - VPA 81 P 5115 DE

in der Figur 3 eine Anordnung mit Istwert-/.in the figure 3 an arrangement with actual value /.

Sollwertvergleich,Setpoint comparison,

in der Figur 4 ein der Figur 3 zugehörendes Diagramm entsprechend Figur 2,in FIG. 4 a diagram belonging to FIG. 3 corresponding to FIG. 2,

in der Figur 5 die dazugehörende Steuerkennlinie.in FIG. 5 the associated control characteristic.

In der Figur 1 ist mit 1 ein Fernsehmonitor bezeichnet, der eine Bildwiedergaberöhre 2 enthält, die mit einem Bildschirm 3, einer Kathode 4 und einem Wehnelt-Zylinder 5 versehen ist. Dem Monitor 1 ist eine Kamera 6 und ein Lichtsensor 7 vorgeschaltet. Letzterer ist zur Steuerung über eine Verstärkerschaltung 9 einer Schaltungsanordnung 10 für Istwert-VSollwertvergleich und ein Stellglied 11 zur Gewinnung der Regelgröße für den Wehnelt-Zylinder 5 zugeordnet. Außerdem ist noch ein Stellglied 12 vorhanden, mit welchem es möglich ist, über die gestrichelt dargestellte Verbindung 20 eine bereits erwähnte automatische Anpassung an die FiImcharakteristik mittels einer Codierung der Filmkassette 21 durchzuführen.In the figure 1, 1 denotes a television monitor which contains a picture display tube 2 with a Screen 3, a cathode 4 and a Wehnelt cylinder 5 is provided. A camera 6 and a light sensor 7 are connected upstream of the monitor 1. The latter is for Control via an amplifier circuit 9 of a circuit arrangement 10 for actual value-V setpoint comparison and an actuator 11 for obtaining the controlled variable for the Wehnelt cylinder 5 assigned. Plus there is another Actuator 12 present, with which it is possible via the connection 20 shown in dashed lines Automatic adaptation to the film characteristics already mentioned to be carried out by means of a coding of the film cassette 21.

Aus einem Fernsehkanal 13 erhält der Bildmonitor 1 ein Fernsehsignal, welches mit bekannten Mitteln auf dem Leuchtschirm 3 in ein optisch sichtbares Bild umgewandelt wird. Mit der Einzelbildkamera 6 kann je nach Bedarf ein Bild erzeugt werden. Die Anpassung im Sinne der Erfindung erfolgt dann, indem die Verstärkung in Abhängigkeit der Filmkennlinie eingestellt wird. Der Sensor 7 besteht z.B. aus einer Fotodiode. Durch den mittels einer Linse 14 symbolisierten Kontakt mit dem Leuchtschirm 3 wird das erwünschte Signal des dunkelsten Punktes im Bild dadurch erhalten, daß der Sensor das Licht einer Bildschirmstelle empfängt, die der dunkelsten Bildstelle entspricht. Dazu kann auch ein sepa-From a television channel 13, the image monitor 1 receives a television signal, which by known means on the Luminous screen 3 is converted into an optically visible image. With the single image camera 6, as required an image can be generated. The adaptation within the meaning of the invention then takes place by increasing the gain in Depending on the film characteristic is set. The sensor 7 consists, for example, of a photodiode. Through the contact with the luminescent screen 3, symbolized by means of a lens 14, becomes the desired signal of the darkest The point in the image is obtained by the fact that the sensor receives the light from a point on the screen, the darkest Image corresponds to. A separate

-Jr- VPA 81 P 5115 DE -Jr- VPA 81 P 5115 DE

rater Impuls in das Bildsignal eingekoppelt werden, der der dunkelsten Stelle im Bild selbst entspricht und z.B. bei 14' abgebildet wird. In 11 wird das Signal dann im Pegel verändert, so daß es am Wehnelt-Zylinder die erwünschte Einstellung der Bildhelligkeit ergibt. rater impulse are coupled into the image signal, which corresponds to the darkest point in the image itself and e.g. is shown at 14 '. In 11 the signal is then changed in level so that it is applied to the Wehnelt cylinder results in the desired setting of the image brightness.

In dem Diagramm der Figur 2 ist in der Abszisse die Intensität (I) der am Schirm erzeugten Helligkeit aufgetragen und in der Ordinate die damit in der Kamera 6, d.h. im Film der Kassette 21, erreichte Schwärzung (S). Die Kurve 22 stellt dann die Schwärzungskurve des Filmes dar, während die Linienführung 23 einerseits das Videosignal und im Teil 24 das Referenzsignal, d.h. den dunkelsten Bildbereich, darstellt. Die entlang der Abszisse liegenden, bei einer minimalen und einer maximalen Schwärzung gezogenen gestrichelten Linien stellen einmal mit 25 die mit dem Lichtsensor 7 eingestellte Minimalschwärzung und in der gestrichelten Linie 26 das über einen einstellbaren Verstärker 30 gewonnene elektrische Signal und die damit erreichte MaximalSchwärzung. Daraus ergibt sich eindeutig, daß mittels der erfindungsgemäßen Anordnung eine Anpassung im Sinne der Lösung vorliegender Aufgabe erreicht wird. Die in einem Bild vorhandene Schwärzungsverteilung ist nach der Erfindung immer auf die im Film vorhandene Schwärzungsmöglichkeit aufteilbar, so daß stets eine maximale Ausnutzung seiner Schwärzungskurve (Schwärzungsumfang) erreicht werden kann.In the diagram of FIG. 2, the abscissa shows the intensity (I) of the brightness generated on the screen and the density (S) thus achieved in the camera 6, i.e. in the film of the cassette 21, on the ordinate. The curve 22 then represents the blackening curve of the film, while the line 23 on the one hand the Video signal and in part 24 the reference signal, i.e. the darkest area of the image. Those lying along the abscissa, at a minimum and a maximum Dotted lines drawn in blackness represent the minimum blackening set with the light sensor 7 once with 25 and in the dashed line 26 the electrical obtained via an adjustable amplifier 30 Signal and the maximum blackening achieved with it. This clearly shows that by means of the invention Arrangement an adaptation in the sense of the solution of the task at hand is achieved. The one present in an image According to the invention, the distribution of blackening can always be divided between the blackening possibilities available in the film, so that maximum utilization of its blackening curve (blackening extent) can always be achieved can.

..

In Figur 3 ist eine weitere Ergänzung vorgenommen, indem über einen elektrisch regelbaren Videoverstärker 30 und einen zusätzlichen Lichtsensor 7' und den nachfolgenden Istwert-/Sollwertyergleich 10' auch die Helligkeit der hellsten Bildstelle 14'' automatisch nachgeregelt wird.-Dazu wird in das Bildsignal zusätzlichIn Figure 3, a further addition is made by Via an electrically controllable video amplifier 30 and an additional light sensor 7 'and the following The actual value / setpoint value equal to 10 ', the brightness of the brightest image area 14' 'is also automatically readjusted will.-For this purpose is added to the image signal

3U69633U6963

_ # _ VPA 81 P 5115 DE_ # _ VPA 81 P 5115 DE

ein Weißimpuls 33 als Referenzimpuls über die Schaltung 34 eingekoppelt, der der hellsten Bildstelle im Signal 36 entspricht (vgl. Figur 4). Der Lichtsens'or 7' erfaßt diese Stelle 14'' des Referenzimpulses. Der zweite Lichtsensor 7^f kann eingespart werden, wenn durch Umschalten im Bildsignal das dunkelste und hellste Signal nacheinander auf der gleichen Stelle des Bildschirms 3 erscheinen. Ebenso ist es möglich, den gesamten Bildschirm 3 vor der Belichtung der Aufnahme zum Ausgleich der Regelungen nacheinander mit Signalen anzusteuern, die den hellsten 14'' und dunkelsten Bildstellen 14" entsprechen. Damit wird zusätzlich gewährleistet, daß auch bei starker Alterung der Bildröhre und der damit zusammenhängenden Änderung der Steuerkennlinie 35 im Diagramm,Helligkeit H zum Bildsignal B der Figur 5, die maximale Schwärzung konstant bleibt. Kurve 35 gibt die Steuerkennlinie einer gealterten Röhre an.a white pulse 33 is coupled in as a reference pulse via the circuit 34, which corresponds to the brightest image point in the signal 36 (see FIG. 4). The light sensor 7 'detects this point 14''of the reference pulse. The second light sensor 7 ^f can be saved if the darkest and brightest signal appear one after the other on the same place on the screen 3 by switching over in the image signal. It is also possible to control the entire screen 3 one after the other with signals corresponding to the brightest 14 "and darkest image areas 14" before the exposure of the recording to compensate for the regulations 5, the maximum blackening remains constant due to the change in the control characteristic 35 in the diagram, brightness H in relation to the image signal B. Curve 35 indicates the control characteristic of an aged tube.

Zur Ausnutzung der aus der DE-OS 23 38 517 bekannten Befreiung des Bildes von der Zeilenstruktur kann, wie in Figur 1 angedeutet, am Hals der Bildröhre 2 eine Spule 28 angeordnet werden. Durch Betrieb mittels eines Zählers 29 kann die Spule 28 mit Wechselspannung versorgt werden, so daß z.B. bei jedem zweiten V-Impuls eine Verschiebung der eingegebenen Zeilen im Sinne der an sich bekannten Methode der Pseudozwischenzeilenerzeugung erfolgt.To take advantage of the exemption of the image from the line structure known from DE-OS 23 38 517, such as indicated in Figure 1, on the neck of the picture tube 2, a coil 28 can be arranged. By operating by means of a Counter 29, the coil 28 can be supplied with alternating voltage, so that, for example, every second V-pulse a shift of the entered lines in the sense of the known method of pseudo-inter-line generation he follows.

5 Figuren5 figures

9 Patentansprüche9 claims

Claims

3H6963

VPA 81 P 5115 DE claims

"'Ν V A method for photographic recording of television pictures on the basis of a measured on the phosphor screen exposure value _s characterized in that each amplitude level of the image signal is associated with a fixed darkness of the film, so that regardless of the average value of the image signal, the density distribution to the range between the maximum and minimal blackening of the film.

2. The method according to claim 1, characterized in that a light sensor,

15 'which is directed at at least part of the luminescent screen is, the brightness of the darkest point of the respective image is regulated to a constant value and the image signal is adjusted in its amplitude so that the brightest point on the recording material always produces constant, in particular full, film blackening.

3. The method according to claim 1, characterized in that additionally the image point the maximum brightness with a light sensor on the picture tube via a reference pulse in the picture signal, which is derived from the maximum occurring white value in the image signal, is kept constant.

k. Method according to Claim 1, characterized in that the darkest image areas present in the image are placed on the point of the defined initial blackening of the film and the lightest image areas on a maximum blackening,

_ tf - VPA 81 P 5115 DE

5. The method according to claim 1, characterized in that that according to the method of pseudo interlace generation by shifting every other V-pulse or some other measure a The line arrangement of the image is shifted.

6. Arrangement for carrying out the process according to claim 3 and / or 4, characterized in that for the darkest and / or the brightest point of the image (each) a sensor is provided.

7. Arrangement according to claim 6, characterized that a separate space is provided for the darkest and / or lightest point, in particular at the edge of the image.

8. Arrangement according to claim 6, characterized in that the (or * the) sensor (s) a setpoint / actual value comparison (s) is (are) assigned.

9. Arrangement for performing the method according to claim 5, characterized in that that on the neck of the picture display tube used to generate the television picture one with a square wave generator connected coil is attached.