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Stereoskopisches Farbfernsehsys tem
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Stereoskopisches Farbferns ehs ys tem Die Erfindung betrifft ein stereoskopisches
Farbferns ehs ys tem.
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Stereobildsysteme vermitteln bekanntlich dem Betrachter den Eindruck,
den Bildinhalt, der ihm beispielsweise in Form zweidimensionaler, durch im Augenabstand
nebeneinander stehende Kameras aufgenommener Bilder dargeboten wird, plastisch zu
sehen, wenn dafür gesorgt wird, daß jedes Auge nur das korrespon dierende Bild,
nicht jedoch das benachbarte zweite Bild erfassen kann. Zu diesem Zweck muß der
Betrachter eine Brille tragen, deren Gläser beispielsweise in zwei verschiedenen
Farben eingefärbt sind, wShrend die beiden Bilder in den entsprechenden Farben wiedergegeben
werden, so daß das vor dem linken Auge befindliche Brillenglas das rechte und das
vor dem rechten Auge befindliche Brillenglas das linke Bild ausfiltert. Die beiden
verwendeten Farben sind aus diesem Grunde bei der S chwarz-weiß-S tereowiedergabe
sogenannte Gegenfarben.
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Die beiden Bilder, die zu betrachten sind, brauchen nicht auf getrennten
Flächen wiedergegeben zu werden, sondern bei punktweiser Bildwiedergabe können diese
in einem sogenannten Mischbild auf einer einzigen Fläche verteilt sein.
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Diese Form der Stereoskople ist bisher nur im Film und für die Erzeugung
von Schwarz-Weiß-Stereofilmen angewendet worden.
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Statt der eben erläuterten Farbauslöschung hat man auch schon stereoskopische
Farbfilme hergestellt, bei denen die Links-Rechts-Trennung der Bilder durch Polarisation
erhalten wurde und die Betrachtung des jetzt farbigen stereoskopischen Bildes durch
eine Brille mit sinngemäß polarisierten Gläsern erfolgen mußte.
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In der Pernsehtechnik hat das Stereoprinzip bisher jedoch keinen Eingang
gefunden, obwohl bereits vorgeschlagen worden ist, die besondere Eigenschaft der
bekannten Farbfernsehsyæteme, Bilder aus Dreier-Punktgruppen (Rot-Grün-Blau) zus
ammenzus etzen, ftlr die stereoskopische Bildbetrachtung auszunutzen und diese Bilder
durch eine Stereobrilleç mit einem roten und einem grünen Glas, dann allerdings
monochromatisch, zu betrachten (DE-OS 20 16 547).
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein stereoskopisches Farbfernsehsys
tem zu schaffen, das es gestattet, mit einfachem apparativen Aufwand ein stereoskopisches
Farbfernsehbild zu erzeugen, wobei handelsüblåche Farbferns ehempfänger Verwendung
finden können, die jederzeit auch die zweidimensionale Farbferns ehbildwiedergabe
gestatten.
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ErfindungsgemXß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die einander
stereoskopisch entsprechenden Bilder Uber nur einen Fernsehkanal und zwei herkömmliche
Farbfernsehwiedergabegeräte sowie zwei gegensinnige Polarisationsfilter durch Überlagerung
auf
eine gemeinsame Bildfläche gebracht sind, die mittels einer Brille mit gegensinnig
polarisierten Gläsern zu betrachten sind.
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FQr die Durchführung dieses erfindungsgemaßen Farbfernsehsystems werden
also lediglich herkömmliche Farbfernsehkameras und- wiedergabegeräte benötigt.
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Die Stereo-Parbfernsehsendung erfolgt über einen einzigen Fernsehkanal,
wobei die optische Trennung der stereoskopisch erfaßbaren linken und rechten Bilder
mittels des Polarisationseffektes gewährleistet ist.
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Das erfindungsgemäße Farbfernsehsystem erfordert also tatsächlich
nur einen äußerst geringen zusdtzlichen apparativen Aufwand.
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In Weiterbildung der Erfindung ist senderseitig ein Stereocoder vorgesehen,
der die angebotenen Bildsignale der beiden Farbfernsehkameras in ein einziges Bildsignal
umwandelt, das wiederum mittels eines Stereodecoders in zwei Teilbildsignale aufgelöst
wird, die abwechselnd den beiden Wiedergabegeräten zugeführt werden. DerStereocoder
muß hierbei aus den angebotenen Bildsignalen der beiden Einzelbilder, die beide
gleichberechtigt erfaßt werden sollen, jeweils hälftig eine Aussonderung derart
vornehmen, daß abwechselnd Bildsignale des linken und des rechten Bildes übertragen
werden, wobei zwangsläufig während der Übertragung des Bildsignales des rechten
Bildes das gleichzeitig
angebotene Bildsignal des linken Bildes
nicht iibernommen wird. Es werden also Teilbilder übertragen, die jeweils nur aus
der Hälfte der Gesamtinformation bestehen, die die Farbfernsehkameras von dem linken
bzw. dem rechten Einzelbild liefern.
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Der Stereodecoder übernimmt dabei von den angebotenen Bildsignalen
des linken und des rechten Einzelbildes entweder die eine Bildpunktgruppe des linken
und anschließend die zweite Bildpunktgruppe des rechten Bildes usw. oder die erste
ausgeschriebene Zeile des linken Bildes und anschließend die zweite ausgeschriebene
Zeile des rechten Bildes, daraufhin wieder die dritte Zeile des linken und anschließend
die vierte Zeile des rechten Bildes u. dgl. Der Stereocoder kann auch so ausgebildet
sein, daß er zunächst das erste Halbbild des linken und anschließend das zweite
Halbbild des rechten Bildes übernimmt und an den Fernsehkanal abgibt.
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Der auf der Empfangsseite vorgesehene Stereo-Bilddecoder ordnet dann
die kodierten Bildsignale abwechselnd den beiden Wiedergabegeräten bildpunktgruppenweise,
bildzeilenweise oder halbbildweise zu.
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Die so übertragenen Teilbilder sind notwendigerweise "lUckenhaft",
als beispielsweise bei bildpunktgruppenweiser Wiedergabe das linke und das rechte
Teilbild jeweils nur jeden zweiten Bildpunkt enthalten. Bei zeilenweiser Kodierung
enthält das linke Bild 312,5 Bildzeilen und das rechte Teilbild
ebenfalls.
Die zwischen den Zeilen befindlichen freien Sticken sollen nach einem weiteren Erfindung
gedanken dadurch ausgefüllt werden, daß dem Stereo-Bilddecoder nachgeschaltet, jedem
Wiedergabegerät ein elektronischer Speicher zugeordnet ist, der jedes empfangene
Bildsignal einmal wiederholt und damit die sich aus der Decodierung ergebenden Bildsignallücken
durch jeweils einmalige Wiederholung des vorangehenden Signales ausfüllt.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die Wiedergabegeräte
als herkömmliche Farbfernsehempfänger ausgebildet, deren Bildschirme in einer Ebene
stehen und einen Vorsatz mit je einem der Bild-Schirme zugeordneten Polarisationsfilter
und zwei zur Bildebene um 450 geneigten, einander parallelen Projektionsspiegeln
haben, deren einer halbdurchessig ist, wobei die stereoskopische Betrachtung durch
eine Brille mit korrespondierend polarisierten Gläsern erfolgt.
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Das von dem ersten Bildschirm über den Projektionsspiegel auf den
halbdurchlässigen Projektionsspiegel reflektierte polarisierte Bild wird auf diese
Weise dem von dem zweiten Farbfernsehempfänger kommenden, durch den halbdurchlässigen
Spiegel hindurchtretenden, gegensinnig polarisierten zweiten Teilbild überlagert
und der Betrachter empfängt jetzt bei Betrachtung der beiden gegensinnig polarisierten
Teilbilder mittels einer sinngemäß gegensinnig polarisierten Brille ein farbiges
stereoskopisches
Bild.
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Diese Anordnung besitzt den wesentlichen Vorteil, daß die beiden Farbfernsehempfänger
nach Abnahme des beide verbindenden Vorsatzes in üblicher Weise zum Empfang zweidimensionaler
farbiger Fernsehbilder benutzt werden können. Die beiden Farbfernsehempfänger, die
durch den erwähnten Vorsatz zur Wiedergabe eines stereoskopischen Farbfernsehbildes
zusammenwirken, werden vorteilhaft zur Verringerung des Aufstell-Platzbedarfes übereinandergesetzt,
sie können jedoch ohne weiteres auch nebeneinander stehen. Jeder Farbfernsehempfänger
gibt dabei ein seitenrichtiges Bild wieder, da durch die besondere Spiegelanordnung
keine Seitenverkehrung des proji zierten Bildes eintritt.
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Gemäß einer anderen Ausgestaltung des erfindungsge mäßen Farbferns
ehsys tems erfolgt die stereoskopische Bildwiedergabe durch zwei Farbfernsehprojektoren,
denen jeweils ein gegesätzliches Polarisationsfilter vorgesetzt ist und die die
Bilder auf eine gemeinsame Projektionswand, einander überlagert, projizieren.
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Auch dieses Bild muß selbstverständlich mittels einer Brille, deren
Gläser gegensinnig polarisiert sind, betrachtet werden.
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Hierbei kann man entweder eine transparente Projek tionswand verwenden,
so daß der vor der Projektionswand sitzende Betrachter das von den hinter der Projektionswand
angeordneten Farbfernsehprojektoren
ausgehende Bild betrachten
kann (Durch-Projektion), oder aber eine reflektierende Projektionswand vorsehen,
so daß der Betrachter der zu projizierenden Bilder auf der gleichen Seite der Bildwand
sitzt, auf der sich auch die Farbfernsehprojektoren befinden (Auf-Projektion).
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Die Erfindung wird im Folgenden t hand einiger in der Zeichnung schematisch
dargestellter Aus führungs beispiele derselben näher erläutert. Es zeigen Fig. 1
das Blockdiagramm eines erfindungsgemäßen stereoskopischen Farbfernsehsystems mit
Wiedergabegeräten in Form von zwei Farbfernsehempfängern, die ein stereoskopisches
Bild unter Zwischenschaltung eines mit Polarisationsfiltern ausgestatteten Spiegelvor
satzes liefern, Fig. 2 das Blockdiagramm eines weiteren Ausführungsbeispieles des
erfindungsgemäßen stereoskopischen Farbfernsehsystemes mit zwei Wiedergabegeräten
in Form von Farbfernsehprojektoren und Fig. 3 das Blockdiagramm eines weiteren Ausführungsbeis
pieles eines erfindungsgemäßen Farbfernsehsystems unter Verwendung von zwischen
Stereodecoder und Farbferns ehempfängern geschalteten Speichern zur Auffüllung der
Bildlückerl.
Gemäß Fig. 1 sind die beiden Farbfernsehkameras 1
vInd 2, deren C-bjcktive im Augenabstand nebeneinander liegen, den Farhernsehempfängern
3 und 4 zuqeschaltet, die alsn jeweils ein linkes und ein rechtes Bild für diE-
stereoskopische Betrachtung liefern.
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Mit. den beiden Farbfe-rnsehempfängern 3 und 4 ist der Versatz 5 vrbunden,
der in räumlicher Zu-{-rdnung zu den Bildsciirmen der Farbfernsehempfänger 3 und
4 zunächst die beiden Polarisationsfilter 6 und 6a sowie die beiden um 450 gegen
die Bildschirmebene geneigten Projektionsspiegel 7 und 7a enthält. Der Projektionsspiegel
7a ist halbdurchlässig ausgebildet, so daß er einmal das von dem Projektionsspiegel
7 herkommende Bild in Richtung der Bildachse des Farbfernsehempfängers 4 zum Betrachter
hin umlenkt und zum anderen das auf dem Bildschirm des Farbfernsehempfdrlgers 4
erscheinende Bild durchläßt. Dadurch werden die Bilder beider Farbfernsehempfänqer
3 und 4 überlagert und der nicht dargestellte Betrachter kann das aus zwei gegensinnig
polarisierten Einzelbildern bestehende Gesamtbild mittels der Brille 8 stereoskopisch
betrachten, deren Gläser ebenfalls, entsprechend den Polarisationsfiltern 6 und
6a, gegensinnig polarisiert sind.
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Werden, gemaß dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2, statt der Farbfernsehempfkger
3 und 4 die beiden Farbfernsehprojektoren 9 und lO verwendet, so wird
eine
Uberlagerung der von den beiden Farbfernsehkameras 1 und 2 erhaltenen Einzelb4.lder
nach Vorschaltung der beiden Polarisationsfilter ii und 11a durch gemeinsame Projektion
auf die Projektionswand 12 erreicht, die in diesem Falle transparent ausgebildet
ist, so daß der nicht dargestellte Betrachter das stereoskopische Gesamtbild unter
Verwendung der Brille 8, die wiederum gegensinnig polarisierte Gläser hat, betrachten
kann.
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Das Ausfuhrungsbeispiel gemäß Fig. 3 zeigt ein stereoskopisches Farbfernsehsystem,
dessen Stereocoder 13 von den angebotenen Bildsignalen des linken und des rechten
Bildes entweder eine Bildpunktgruppe des linken und anschließend die zweite Bildpunktgruppe
des rechten Bildes oder die erste ausgeschriebene Zeile des linken Bildes und anschlieiiend
die zweite ausgeschriebene Zeile des rechten Bildes oder das erste Halbbild des
linken Bildes und anschließend das zweite Halbbild des rechten Bildes übernimmt.
Die so ausgewählten Bildsignale werden an den Streodecoder 14 gesendet, der die
codierten Bildsignale abwechselnd den beiden Farbfernsehempfängern j und 4 bildpunktgruppenweise,
bildzeilenweise oder halbbildweise zuordnet.
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Zwischen den Stereodecodcr 14 und die beiden Farbfernsehempfänger
3 und a sind die beiden Speicher 15 und 16 geschaltet, deren jeder das zuvor von
dem Stereodecoder 14 empfangene Bildsignal einmal wiederholt und damit di< sich
aus der Codieruny zwangläufig folgenden Pilds ignallücken ausfüllt.
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Damit wird erreicht, daß die in den Farbfernsehempfängern 3 und 4
wiedergegebenen Teilbilder die volle Bildpunkt- bzw.- zeilenanzahl aufweisen, wobei
die Tatsache, daß die zur Auffüllung des Teilbild benutzte Bildinformation mit gewisser
Zeitverschiebung erfolgt, in der Praxis keine Rolle spielt und die Deutlichkeit
des Bildes nicht beeinträchtigt wird.
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Dic Bildübertragung der ausgewählten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen
Farbfernsehsystems kann, wi die Fiy. 1 und 2 zeigen, auch zweikanalig erfolgen,
wobei der empfänqerseitige Aufwand durch Wegfall des Stereodecoders vereinfacht
wird.
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Liste der Zeichnungspositi.cller 1 Farbfernsehkamera 2 Farbfernsehkamera
3 Farbfernschempfänger 4 Farbfernschempfänqer 5 Vorsatz 6 Polarisationsfiltcr 6a
Polarisationsfilter 7 Projektionsspiegel 7a Projektionsspiegel 8 Brille 9 Farbfernschprojektor
10 Farbfernsehprojektor 11 Polarisationsfil Ler lla Polarisationsfilter 12 Projektionswand
13 SterSocoder 14 Stereodecoder 15 Speicher 16 Speicher