DE3220933A1

DE3220933A1 - Farbfernsehwiedergabeanordnung mit einer anzahl bildwiedergaberoehren

Info

Publication number: DE3220933A1
Application number: DE19823220933
Authority: DE
Inventors: Marcellinus Joseph Johannes C. Annegarn; Werner Adrianus Lambertus 5621 Eindhoven Heijnemans
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1981-06-05
Filing date: 1982-06-03
Publication date: 1983-01-05
Also published as: DE3220933C2; GB2100547A; JPS57211889A; US4456923A; NL8102720A; GB2100547B; FR2507420B1; FR2507420A1

Description

M * «4

PHN.10 067 * 24.5.82

"Farbf ems ehw ie der gäbe an Ordnung mit einer Anzahl Bildwiedergaberöhren"

Die Erfindung bezieht sich auf eine Farbfernsehwiedergabeanordnung mit einer Anzahl Bildwiedergaberöhren zum Wiedergeben eines Farbfernsehsignals mit je einer Steuerelektrode zum Zuführen eines Videosignals, einer

Horizontal—Ablenkspule zum in der horizontalen Richtung Ablenken eines in der Röhre erzeugten Elektronenstrahles und mit einer Vertikal-Ablenkspule zum in der vertikalen ■Richtung Ablenken des Elektronenstrahles.

Bei einer derartigen Fernsehwiedergabeanordnung, beispielsweise einer Projektionsanordnung, wird, um insbesondere die Leuchtdichte des wiedergegebenen Farbbildes zu erhöhen, eine Anzahl Wiedergaberöhren benutzt. In Bereichen, in denen ungesättigte Farbtöne wiedergegeben

^ werden, kann bei einer hohen Leuchtdichte ein Flimmereffekt jedoch entstehen, der durch die relativ niedrige Frequenz, d.h. 50 Hz laut europäischer Norm, der Vertikal-Ablenkung verursacht wird. Je Sekunde gelangen nur 50 Lichtimpulse von dem Bild in das Auge und diese Anzahl

liegt bei hoher Leuchtdichte unterhalb der Frequenz, bei der das Auge diese Erscheinung als Flimmern empfindet.

Es dürfte einleuchten, dass der Flimmereffekt durch Erhöhung der Vertikal-Frequenz rückgängig gemacht

werden kann. Die Wiederholungsfrequenz der empfangenen 25

Vertikal-Synchronsignale kann beispielsweise auf einfache Weise verdoppelt werden, wodurch eine Vertikal-Frequenz von 100 Hz erhalten wird. Diese Massnahme erfordert jedoch eine höhere Horizontal-Frequenz als die der empfangenen Horizontal-Synchronimpulse und Videospeicher zum Speichern der Video-Information. Für eine einwandfreie Qualität des wiedergegebenen Bildes bedeutet dies, dass relativ verwickelte und daher kostspielige Schaltungen

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verwendet werden müssen.

Die Erfindung hat nun zur Aufgabe, eine Farbfernsehwiedergabeanordnung der obengenannten Art zu schaffen, wobei der Flimmereffekt mit einfachen Mitteln

und ohne Änderung der Vertikal-Frequenz wesentlich verringert werden kann und dazu wird die erfindungsgemässe Wiedergabeanordnung gekennzeichnet durch eine Verzögerungsanordnung zum mit nahezu derselben Verzögerung Verzögern der Vertikal-Ablenkung für eine erste Gruppe der Wiedergaberöhren gegenüber der Vertikal-Ablenkung für eine zweite Gruppe der Wiedergaberöhren und der den Steuerelektroden der Wiedergaberöhren der ersten Gruppe zugeführten Videosignale gegenüber den den Steuerelektroden der Wiedergaberöhren der zweiten Gruppe zugeführten Videosignalen. . Durch die erfindungsgemässe Massnahme wird erreicht, dass an einer bestimmten Stelle am Wiedergabeschirm Lichtimpulse auftreten, die eine höhere Frequenz haben als die Vertikal-Frequenz. Vorzugsweise entspricht die Verzögerung einer ganzen Anzahl Horizontal-Perioden der Horizontal-Ablenkung, wodurch auf eine entsprechende Verzögerung in dem Kanal für die Horizontal-Ablenkung verzichtet werden kann.

Die erfindungsgemässe Wiedergabeanordnung kann

^ auch das Kennzeichen aufweisen, dass die Leuchtdichte des durch die erste Gruppe wiedergegebenen Bildes wenigstens für bestimmte Farbtöne der Leuchtdichte des von der zweiten Gruppe für dieselben Farbtöne wiedergegebenen Bildes nahezu entspricht.

Enthält die Anordnung ein erstes Tripel dreier

Farbwiedergaberöhren zum Wiedergeben der drei Primärfarben und ein zweites ähnliches Tripel dreier Farbwiedergäberöhren, so weist die Anordnung das Kennzeichen auf, dass das erste Tripel die erste Gruppe und das zweite Tripel

die zweite Gruppe der Wiedergaberöhren bildet.

Enthält nun die Anordnung drei Farbwiedergaberöhren zum Wiedergeben der drei<Primärfärben und eine

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Schwarz-Weiss-Wiedergaberöhre zum Wiedergeben weisser Bilder, so weist die Anordnung das Kennzeichen auf, dass die drei Farbwiedergaberöhren die zweite Gruppe bilden,

während die Schwarz-Weiss-Wiedergaberöhre die erste 5

Gruppe der Wiedergaberöhren bildet.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen

Figur 1 ein vereinfachtes Schaltbild einer 10

Anordnung zur Erläuterung der Erfindung,

Figur 2 Zeitdiagramma zur Verdeutlichung, Figur 3 ein vereinfachtes Schaltbild einer Sechs-Röhren-Projektionsanordnung, in der die Erfindung angewandt ist,

Figur k ein vereinfachtes Schaltbild einer

bevorzugten Ausführungsform einer Vier-Röhrenprojektionsanordnung, in der die Erfindung angewandt ist, Figur 5 eine Abwandlung der Anordnung nach Figur k.

In Figur 1 ist 1 eine Eingangsklemme zum

Empfangen eines Videosignalsgemisches. Die Klemme 1 ist mit einem (nicht dargestellten) Empfangsteil verbunden, in dem ein empfangenes Fernsehsignal auf bekannte Weise verstärkt und verarbeitet wird. Das an der Klemme 1 verfügbare Signal wird einem Signalverarbeitungsteil 2 zugeführt, der die drei Farbfernsehsignale für Rot (R), für Grün (g) und für Blau (b)· sowie das Signal (h) für die Horizontal-Ablenkung und das Signal (v) für die Vertikal-Ablenkung liefert.

Das Signal R wird der Steuerelektrode einer Projektionsröhre XR zum Wiedergeben des roten Farbtons zugeführt, während das Signal H der (nicht dargestellten) Horizontal-Ablenkspule zum in der horizontalen Richtung Ablenken des in der Röhre XR erzeugten Elektronenstrahles zugeführt wird, während das Signal V der Vertikal-Ablenkspule zum in der vertikalen Richtung Ablenken des genannten

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Elektronenstrahles zugeführt wird. Auf ähnliche Weise wird das Signal B der Steuerelektrode einer Projektionsröhre XB zum Wiedergeben des blauen Farbtons zugeführt,

während das Signal H der Horizontal-Ablenkspule und das 5

Signal V der Vertikal-Ablenkspule der Röhre XB zugeführt wird. Figur 1 ist sehr schematisch dargestellt, da die Art und Weise, wie die genannten Signale verarbeitet und zugeführt werden bekannt und für die Erfindung nicht von

Bedeutung ist.
10

Das Signal G wird über eine Verzögerungsanordnung

T1 der Steueelektrode einer Projektionsröhre XB zum Wiedergeben des grünen Farbtons zugeführt. Signal V wird über eine Verzögerungsanordnung T2 der Vertikal-Ablenkspule der Röhre XG zugeführt, während .das Signal H ohne Verzögerung der Horizontal-Ablenkspule der Röhre XG zugeführt wird. Die durch die beiden Verzögerungsanordnungen verursachten Verzögerungen sind nahezu gleich. Sie können als Videospeicher mit Hilfe von seriellen Verzögerungselementen beispielsweise Schieberegistern, ausgebildet werden. Die Verzögerung für das Signal V kann dadurch bewirkt werden, dass das Vertikal-Synchronsignal des Signals an der Klemme 1 im Teil 2 verzögert wird, bevor es einem Vertikal-Ablenkgenerator zugeführt wird.

Im Betrieb werden die von den Röhren XR, XB und XG erzeugten Bilder auf bekannte Weise auf einen Projektionsschirm projiziert. Figur 2a zeigt als Funktion der Zeit die Bewegung in der vertikalen Richtung des Leuchtpunktes am Schirm, der von den Röhren XR und XB verursacht wird.

Dabei ist einfachheitshalber die Rücklaufzeit als unendlich kurz vorausgesetzt, während die Hinlaufzeit, in der die Video-Information am Schirm geschrieben wird, eine Dauer von 20 ms bei einer Vertikal-Frequenz von 50 Hz hat. Während dieser Zeit ist die Verschiebung eine nahezu lineare Funktion der Zeit. Die gestrichelte Linie A in Figur 2a bezeichnet eine bestimmte Stelle am Schirm. Aus der Figur geht hervor, dass Lichtimpulse mit einem durch

»·** ν- »· _aa „,

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die Signale R und B, bestimmten Farbton an dieser Stelle mit einer Wiederholungsfrequenz von 50 Hz, d.h. mit einer Zwischenzeit von 20 ms, auftreten.

Figur 2b zeigt auf ähnliche Weise wie Figur 2a

die Bewegung in der vertikalen Richtung des Leuchtpunktes am Schirm, der von der Röhre XG verursacht wird. Dabei ist die Sägezahnform gegenüber der aus Figur 2a um etwa 10 ms verzögert. Auf einer ähnlichen gestrichelten Linie A wie in Figur 2a geht hervor, dass Lichtimpulse mit einem grünen Farbton an derselben bereits beschriebenen Stelle und mit einer Frequenz von 50 Hz, aber jeweils um 10 ms später als die Lichtimpulse von Figur 2a, auftreten. In Figur 2c sind die beiden Sägezahnformen aus Figur 2a

.g und b gegenüber derselben Zeitachse aufgetragen; daraus geht deutlich hervor, dass an der durch die Linie A angegebenen Stelle Lichtimpulse mit einer Zwischenzeit von 10 ms auftreten. Die Wiederholungsfrequenz dabei ist also gleichsam 100 Hz.

Es ist notwendig, dass die Video-Information, die durch die Röhre XG projiziert wird, den Video-Informationen entspricht, die von den Röhren XR und XB projiziert werden, d.h., die drei Informationen müssen sich auf dieselbe wiederzugebende Bildeinzelheit beziehen. Aus diesem Grunde muss das Signal G dieselbe Verzögerung erfahren wie das Signal V. Auch das Signal für die Horizontalablenkung des in der Röhre XG erzeugten Elektronenstrahles muss gegenüber dem entsprechenden Signal für die Röhren XR und XB eine bestimmte Verzögerung erfahren.

10 ms entspricht ja 156-5: Zeilenperioden, so dass für das

Signal H eine Verzögerung entsprechend einem Viertel einer Zeilenperiode notwendig ist. Davon kann jedoch abgesehen werden, wenn die durchdie Verzögerungsanordnungen T1 und T2 verursachte Verzögerung einer ganzen Anzahl 35

Zeilenperioden, beispielsweise I56 Zeilenperioden entspricht d.h. 9»984 ms, für die Europanorm mit 2 Teilbildern von je 312-5- Zeilen/Bild, wobei eine Zeilenperiode eine Dauer

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von 64 /us hat.

Der gewählte Wert von 9,984 ms liegt nahe bei dem obenstehend beschriebenen ¥ert von 10 ms, es dürfte jedoch einleuchten, dass jeder Wert, der etwa der Hälfte der Teilbildperiode von 20 ms entspricht, geeignet ist, insofern dieser Wert einer ganzen Anzahl Zeilenperioden entspricht. Eine notwendige Bedingung zum vollständigen Aufheben des Flimmereffektes ist, dass die Leuchtdichte L_T des verzögerten Steuersignals der Leuchtdichte L_ des direkten Steuersignals entspricht, wodurch es keine 50 Hz-Komponente in dem wiedergegebenen Signal gibt:

^L _T = ^ld (1)

«j. Von der Bedingung (1) wird in der Praxis einigermassen abgewichen.

Ein Nachteil des Konzeptes mit drei Projektionsrohren ist, dass nur für eine beschränkte Anzahl Farbtöne gute Flächenflimmerverringerung erhalten werden kann. Für Rot beispielsweise, wofür gilt, dass R = 1 und B=G=O, ist die Verzögerung des Signals G ohne Folge, so dass es dennoch eine 50 Hz-Komponente gibt. Für Maximalweiss, d.h. Weiss mit der grösstmöglichen Leuchtdichte gilt ¥ = 0,30 R + 0,59 G + 0,11 B= 1 wenn R = G = B = 1 , so dass L = 0,59 G = 0,59, während L_D = 0,30 R + 0,11 B = 0,41. Daraus geht hervor, dass die Bedingung (i) nicht erfüllt wird und folglich, dass für Weiss eine vollständige Eliminierung des Flächenflimmerns nicht möglich ist, während das Flächenflimmern

3" bei normalen Szenen gerade in den weissen Teilen des Bildes wegen der hohen Leuchtdichte derselben am meisten auftritt. Eine Anordnung mit mehr als drei Röhren soll daher bevorzugt werden.

Figur 3 zeigt ein vereinfachtes Schaltbild eines

Sechsröhrenprojektors mit zwei Projektionsröhren XR1 und XR2 zum Wiedergeben des roten Farbtons, zwei Projektionsröhren XG1 und XG2 zum Wiedergeben des grünen Farbtons und zwei Projektionsröhren XB1 und XB2 zum Wiedergeben

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dös blauen Farbtons. Der wesentliche Vorteil eines S_echsröhrenprojektors gegenüber einem Dreiröhrenprojektor ist die Tatsache, dass die erhaltene Leuchtdichte zweimal höher sein kann. Ausserdem wird damit die sogenannte Farbverschiebung (colour shift) vermieden, d.h. der Effekt, dass der Farbton des betrachteten Bildes von der StelXe des Zuschauers abhängig ist. Bei einer Anordnung mit drei Röhren, die horizontal angeordnet sind, sieht eirj^Zuschauer, der sich neben dem Projektor befindet, ein Bild,

das wegen der Reflektion der Lichtstrahlen am Schirm eine zu grosse Menge des Farbtons derjenigen Röhre hat, die am weitesten von ihm.wegliegt. Dieser Effekt tritt nicht auf bei 6 Röhren, wenn die Röhre XR2 über der Röhre XB1 und die Röhre XB2 über der Röhre XR1 angeordnet wird.

Mit einem Sechsröhrenprojektor kann Flächenflimmerverringerung dadurch erhalten werden, dass die Vertikal-Ablenkung sowie das Videosignal für eine oder mehrere Röhren, auf ähnliche Weise wie in Figur 1 der Fall war, verzögert werden. In Figur 3 gilt die Verzögerurg^für das zweite Tripel XR2, XG2, XB2. Das an der Klemme 1 verfügbare Videosignal wird einem Signalverarbeitungsteil 21 zugeführt, der die drei Farbfernsehsignale für Rot (R1), für Grün (g1) und für Blau (BI) sowie das Signal (h) für die Horizontal- und das Signal (V1) für die Vertikal-Ablenkung den Röhren XR1, XG1 und XB1 des ersten Tripeis liefert. Das Signal der Klemme 1 wird auch einem Verzögerungselement T zugeführt, dessen Ausgangssignal einem Signalverarbeitungsteil 22 zugeführt wird. Der Teil 22 erzeugt für die Röhren XR2, XG2 und XB2 die drei Farbfernsehsignale für Rot (R2), Grün (G2) und Blau (B2) sowie das Signal (V2) für die Vertikal-Ablenkung.

Entspricht die von der"Anordnung T verursachte Verzögerung einer ganzen Anzahl Zeilenperioden, so braucht die Horizontal-Ablenkung für das zweite Tripel nicht verzögert zu werden und das Signal H kann wie in

PHN 10 O67 -8· Zk.5.

Figur 1 dazu benutzt werden. Auch das in dem verzögerten Videosignal vorhandene Horizontal-Ablenksignal ist dafür geeignet.

_ Mit dem Projektor aus Figur 3 ist ersichtlich,

dass für alle Farbtöne die Bedingung (i) erfüllt werden kann. Dabei kann für die Verzögerung wieder 9,984 ms gewählt werden, wodurch eine Teilbildfrequenz von 100 Hz auf einfache Weise nachgeahmt wird. Eine noch höhere Frequenz kann nötigenfalls erhalten werden, wenn die Röhren, was die Verzögerungen anbelangt, nicht in zwei sondern in drei oder mehr Gruppen aufgeteilt werden. Mit drei Gruppen zu je beispielsweise zwei Röhren kann eine gewünschte Teilbildfrequenz von I50 Hz nachgeahmt werden und zwar dadurch, dass die zweite Gruppe gegenüber der ersten Gruppe verzögert wird, während die dritte Gruppe gegenüber der zweiten Gruppe verzögert wird, wobei die beiden Verzögerungen etwa 6,7 ms betragen.

Selbstverständlich weist der Sechsröhrenprojektor den Nachteil auf, dass der Preis hoch ist. Dieser Nachteil weist ein Vierröhrenprojektor weniger auf. Der Projektor kann noch preisgünstiger sein, wenn er eine Schwarz-Weiss-Röhre relativ hoher Qualität und drei Farbröhren niedrigerer Qualität aufweist. Mit niedrigerer

Qualität wird in diesem Zusammenhang aber gemeint, dass die Farbröhren zu der Schärfe des projizierten Bildes einen geringeren Beitrag liefern und zwar dadurch, dass die Bandbreite kleiner ist als die der Schwarz-Weiss-Röhre. Dies ist berechtigt durch die Tatsache, dass das

Auge für Unzulänglichkeiten, beispielsweise Konvergenzfehler, in der Färbinformation weniger empfindlich sind als für solche in der Leuchtdichteninformation.

Es dürfte einleuchten,_dass es nicht möglich ist, mit einem Vierröhrenprojektor alle Anforderungen zu erfüllen, so dass ein Kompromiss für ein bestimmtes Ziel gesucht werden muss. Wird mit einem derartigen Projektor die Erfindung angewandt und zwar derart, dass die Vertikal-

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Ablenkung und das Steuersignal für die Schwarz-Weiss-Röhre verzögert werden, so dass die Flächenf1immerverringerung gerade dort erhalten werden, wo sie am meisten erwünscht ist, d.h. in den weissen Teilen des Bildes,

während die Art und Weise der Ansteuerung der Projektionsröhren durch die Farbfernsehsignale einen Freiheitsgrad gibt. Ist das von der Schwarz-Weiss-Röhre herrührende Bild schärfer als das Bild, das von einer oder mehreren der übrigen drei Röhren herrührt, mit anderen Worten ist der Projektor mit einer teuren schwarz-weiss und drei preisgünstigen Farbröhren ausgebildet, so kann beispielsweise das projizierte Bild nach Schärfe optimalisiert werden. Die Ansteuerung wird also derart gewählt sein,

jjj dass die Schwarz-Weiss-Röhre für alle Farbtöne wirksam ist.

Untenstehend werden die folgenden Symbole benutzt: R, G, B und W sind die Farbfernsehsignale, die für die Projektionsröhren XR für Rot, XG für Grün, XB für Blau und XW für Weiss bestimmt sind, r, g und b stellen die roten, grünen und blauen Komponenten in dem wiederzugebenden Farbton dar, während y das Leuchtdichtesignal ist und durch die bekannte Formel y = 0,30 r + 0,59 S + 0,11 b gegeben wird. Alle genannten Grossen sind zwischen 0 und 1 genormt. Zugleich wird einfachheitshalber vorausgesetzt, dass W = 1, während R=G=B=O dieselbe Leuchtdichte ergibt sich bei R=G=B= 1, während W=O, d.h. die Schwarz-Weiss-Röhre verursacht für Maximalweiss dieselbe Leuchtdichte wie die von Maximalweiss, das von den drei Farbröhren verursacht wird. In der Praxis wird von dieser Voraussetzung abgewichen wegen der unterschiedlichen Farbtonausbeuten der Phosphoren der Röhren, infolge der unterschiedlichen Verluste in den optischen Anordnungen usw. Durch R, G, B und W werden also die Steuersignale der vier Röhren bezeichnet während

r, g und b die Steuersignale für die Dreiröhrenanordnung sind. Weiterhin ist m der Wert des kleinsten der Signale r, g und b.

PHN 10 067 Ve'" 24.5.82

Mit diesen Symbolen lautet die Signaltransformation wie folgt:

R = r - m

G = g - m

B = b - m und

W = m.

Daraus geht hervor, dass mindestens eines der Signale R, G und B Null ist und dass R, G und B lineare Kombinationen der Farbdifferenzsignale (r - y) und (b- y) sind. Meistens werden diese Signale mit einer beschränkten Bandbreite übertragen, so dass Wiedergabe durch Farbröhren geringerer Qualität berechtigt ist. Weil die Signale r, g und b positiv oder mindestens Null sind, geht aus den TransformationsformeIn hervor, dass auch die Signale R, G, B und W positiv oder Null sind, was richtig ist, da das Erzeugen eines negativen Lichtes unmöglich ist.

Ist beispielsweise die rote Komponente des

wiederzugebenden Farbtons minimal, d.h. ist r = m, so

lautet die Transformation:

R = O

G=g-r=(g-y) - (r - y) B = b - r = (b - y) - (r - y) w = r.

Weil (g - y) als die Funktion von (r - y) und (b - y) geschrieben werden kann und zwar wie folgt:

0,30 , \ 0,11 /_fe _ s

wird G wie folgt geschrieben:

Dies ist tatsächlich eine lineare Kombination von (r - y) und (b - y). Für den betrachteten Farbton ist die Leuchtdichte

Y = 0,30 R + 0,59 G + 0,11 B + W

PHN 10 067 Vf'' 24.5.82

— —o,ii(b—y) — 0,89 ^r~y) + o>ii(t>"-y) ~ P»^i(^r"~y)+^r = y»

d.h. die Leuchtdichte ist mit der Transformation dieselbe

geblieben.
5

Für Maximalweiss gilt r=g=b=m= 1, so

dass y = 1, woraus folgt:

R = G » B = 0
W = 1 und Y=U

Auch in diesem Fall sind y und Y gleich. Daraus geht jedoch hervor, dass mit dieser Art Ansteuerung nur die Röhre XW für Maximalweiss ein Steuersignal zugeführt bekommt. Wird nach der Erfindung das Signal W gegenüber

den übrigen drei Signalen verzögert, so kann die 15

Bedingung (1) also nicht erfüllt werden für die weissen Teile des Bildes. Das Bild muss daher nicht mch Schärfe sondern nach Flächenflimmerverringerung optimalisiert werden.

Dazu wird die folgende Signaltransformation gewählt:

R = r. - W

G = g - W

B = b - W

und weil R, G und B positiv oder Null sein müssen, muss gelten:

W ζ m (2)

Wird das Steuersignal für die Röhre XW sowie die Vertikal-Ablenkung dazu gegenüber den entsprechenden Grossen der übrigen Röhren verzögert, so muss mindestens nahezu die Bedingung (i) erfüllt werden. Dies bedeutet, dass:

0,30 R + 0,59 G + 0,11 B = W und folglich dass:

0,30 (r - W) + 0,59 (g - W) + 0,11 (b - W) = W oder:

y - W = W, woraus: W = 4-y ist.

4$

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¥ ist also gleich -g-y, es sei denn, dass dieser Wert grosser ist als m, in welchem Fall W gleich m sein muss.

In Figur 4 ist schematisch ein Vierröhrenprojektor dargestellt, wobei obenstehendes angewandt wird. Dabei

sei bemerkt, dass obenstehend die Übertragung als linear vorausgesetzt wurde, d.h. mit einem sogenannten Gamma gleich 1. In Virklichkeit ist die Übertragung nicht linear, d.h. die Leuchtdichte am Wiedergabeschirm einer

_in Projektionsröhre und daher am Projektionsschirm ist keine lineare Funktion der verwendeten elektrischen Signale, während die an der Klemme 1 verfügbaren Signale ein. Gammakorrektur erfahren haben. Aus diesen Gründen werden in Figur 4 die Ausgangssignale r, g und b des Signalverarbeitungsteils 2 je einer inversen Gammakorrekturschaltung 3> 4 bzw. 5 zugeführt. Der Teil 2 erzeugt ebenfalls das Leuchtdichtesignal y, das durch eine Teilerschaltung 6 geteilt wird. Mit den Vereinfachungen, die obenstehend angewandt sind, müsste durch 2 geteilt werden: in der Praxis wird der Teiler empirisch gefunden werden müssen. Das Ausgangssignal der Teilerschaltung 6 sowie die Signale r, g und b werden einer Vergleichsstufe 7 zugeführt, in der das kleinste der verglichene Signale ermittelt wird. Die Stufe 7 kann beispielsweise mit Hilfe von Diodei ausgebildet werden, wobei eine Diode in die betreffende Signalstrecke aufgenommen ist und wobei eine Diode das kleinste Signal durchlässt, während die übrigen Dioden gesperrt sind. Das Ausgangssignal der Stufe 7 wird über eine inverse Gammakorrekturschaltung 8

drei Subtrahierstufen 9> 10 und 11 zugeführt, in denen das erhaltene Signal von den Signalen der Schaltungen 3j 4 bzw. 5 subtrahiert wird. Durch die Gammakorrekturschaltungen 12, I3 und 1.4 erfahren die erhaltenen Signale die

erforderliche Gammakorrektur. Die Ausgangssignale der 35

Schaltungen 12, I3 bzw. 14 sind die Steuersignale R, G bzw. B, sie werden der geeignetenElektrode von Projektionsröhren XR, XG bzw. XB zugeführt.

• β w α tv ν

• · · «»ww

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Das Signal der Stufe 7 wird auch einer Verzögerungsanordnung T1 zugeführt, die eine Verzögerung von beispielsweise 9»984 ms verursacht, und das verzögerte

Signal ist das Signal W und wird der Steuerelektrode der 5

Projektionsröhre XW zugeführt. Das Signal für die Horizontal-Äblenkung in der Röhre XW braucht keine Verzögerung, so dass dasselbe Signal H den Horizontal-Äblenkspulen der vier Röhren Zugeführt werden kann. Der Teil 2 erzeugt auch das Signal Vt für die Vertikalablenkung für die Röhren XR, XG und XB. Das Signal V1 wird mittels einer Verzögerungsanordnung T2 um 9»984 ms verzögert und das verzögerte Signal V2 wird der Vertikal-Ablenkspule der Röhre XW zugeführt.

Für Maximalweiss ist mit den obenstehend vorausgesetzten Vereinfachungen das Flimmern völlig ausgehoben. Dafür gelten die folgenden Werte:

r = g = b = 1, so dass y = 1 und m = 1 und W = 0,5 y= 0,5

woraus folgt, dass R=G=B=O,5» während die Gesamtleuchtdichte gleich 0,5+W= 1 ist und dieselbe geblieben

ist. Für einen gesättigten Farbton, beispielsweise Rot, gilt jedoch:

r = 1 und g = b = m = 0 25

und daher, dass W=O ist. Für einen derartigen Farbton, der bei hoher Leuchtdichte selten auftritt, tritt also keine Flächenflimmerverringerung auf. Für weisse Teile und auch füa? ungesättigte Farbtöne ist mitder Anordnung nach Figur h eine wesentliche Verbesserung erhalten

worden.

Mit einer dritten Art von Ansteuerung des Vierröhrenprojektors wird nach Leuchtdichte optimalisiert. Im Grunde kann ein Vierröhrenprojektor, der mit drei Farbröhren und einer Schwarz-Weiss-Röhre ausgebildet ist, Maximalweiss zweimal heller wiedergegeben werden äLs mit einem Dreiröhrenprojektor. Für völlig gesättigte Farben ist diese zusätzliche Leuchtdichte jedoch nicht möglich.

PHN 10 067 H 24.5-82

¥ohl kann eine Ansteuerung angewandt werden, die von dem Gedanken ausgeht, dass es für normale Szenen akzeptierbar ist, völlig gesättigte Farbt'bne nicht mit den maximalen

Leuchtdichten wiederzugeben, mit denen ¥eiss und ungesät-5

tigte Farbtöne wiedergegeben werden. Bei 100$ Sättigung

ist also der Gewinn an Leuchtdichte Null, während der Gewinn für geringe Sättigungen gross ist. Die Transformation von Signalen r, g und b zu Signalen R, G, B und ¥ ^O wird nun wie ifolgt definiert:
R = Fr - ¥
G = Fg - ¥
B = Fb - ¥.

Dabei ist F ein näher zu bestimmender Faktor. Aus R, G, B ^. 0 folgt: ¥ ^ Fm und aus R, G, B < 1 folgt: FM - ¥ ^T 1.

Darin ist M das grösste der Signale r, g und b. Aus diesen Formeln geht hervor, dass der maximale ¥ert des Faktors F gegeben wird durch:

_ ¥ + 1 Fm + 1

M M

woraus folgt:

Mit der bereits gemachten Voraussetzung, dass ¥ = 1, während R=G=B=O dieselbe Leuchtdichte ergibt wie R=G=B= 1 bei ¥ = 0, gilt, dass der maximale ¥ert F gleich 2 ist. Daraus folgt, dass der Faktor F gleich

on dem Wert 2 ist oder gleich — wenn dieser kleiner

du M - m

ist als 2.

Für Farbtöne mit hoher Sättigung gilt:

F = — und die ¥ahl für ¥ liegt bereits fest und

zwar ¥ = Fm. Bei 100$ Sättigung ist mindestens ein Farbanteil Null und folglich m gleich 0, so dass ¥ = 0, während M = 1, so dass F = 1 ist. Dies ist dasselbe wie der bereits behandelte Fall, wobei kein Gewinn an Leucht-

4i

PHN 10 Ο67 >5 24.5-82

dichte erhalten wird und keine Flächenflimmerverringerung auftritt. Bei einer niedrigeren Sättigung ist m etwas grosser als O, so dass ¥ nicht Null ist, während M kleiner und F grosser als 1 ist. Eine Verbesserung wird folglich erhalten für die Leuchtdichte sowie für das Flimmern. Für Farbtöne mit noch niedrigerer Sättigung gilt: F = 2, was bedeutet, dass die Leuchtdichte zweimal höher ist als die mit einem Dreiröhrenprojektor. In dem Bereich, in dem F gleich 2 ist, hat man für die Wahl, des Signals W eine gewisse Freiheit, jedoch innerhalb der Grenzen, die durch die untenstehenden Formeln bestimmt werden:

1
_ _ _M und W = Fm mit F = 2,

was bedeutet, dass ¥ zwischen 2M - 1 und 2 m liegen muss. Unter Berücksichtigung dieser Grenzwerte kann nun eine Teiloptimalisierung durchgeführt werden und zwar nach

entweder möglichst hoher Schärfe, oder möglichst wenig 20

Flächenflimmern. Im ersten Fall wird für ¥ = 2m oder für ¥ = 2M - 1 und in dem zweiten Fall wird für ¥ = y gewählt werden. Werden in diesem zweiten Fall Verzögerungsanordnungen verwendet, so stellt es sich heraus,

dass mit dieser Ansteuerung das Flimmern für die ungesät-25

tigten Farbtöne in demselben Ausmass wie im Fall nach Figur 4 verringert wird und dass die Leuchtdichte für diese Farbtöne zweimal höher ist. Mit der Anordnung nach Figur 4 war bereits ¥ = -Jy gefunden, was einem

3Q Faktor F = 1 entspricht. Dabei sei bemerkt, dass der Faktor F = 2 im obenstehenden aus der Voraussetzung hervorgeht, dass die Röhre XW dieselbe Leuchtdichte ergibt für Maximalweiss wie die Röhren XR, XG und XB dafür zusammen; es -dürfte einleuchten, dass der Faktor F in der Praxis einen anderen Wert aufweisen kann.

Obenstehendes kann mit der Anordnung nach Figur angewandt werden. ¥ie in Figur 4 der F_all war, werden die

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Ausgangssignale r, g und b des Signalverarbeitungsteils je einer inversen Gammakorrekturschaltung 3» 4 bzw. 5 zugeführt. Die Signale r, g und b werden auch einer Vergleichsstufe 7 zugeführt, in der der grösste M und

der kleinste m dieser Signale bestimmt werden. Die Signale M, m und y werden einer Recheneinheit 15 zugeführt, die

die Signale F und Fm liefert, wobei F = 2 oder —

ist wenn dieser kleiner ist als 2. Mittels einer Multi— plizierstufe 16 wird das Signal m durch 2 multipliziert, während durch eine Stufe 17 das Signal 2M - 1 erhalten wird.

Die erhaltenen Signale Fm, 2m, 2M - 1 und y werden einer Schalteinheit 18 zugeführt, die unter dem

^g Einfluss eines von der Einheit 15 herrührenden Signals

zwischen den EingangsSignalen wählt. Ist — kleiner

als 2, so wird das Signal Fm = — durchgelassen.

¥enn rr—- grosser als 2 ist, Während y grosser ist

als 2m, wird das Signal 2m durchgelassen. Das Signal

2M - 1 wird durchgelassen, wenn — grosser ist als 2,

während y kleiner ist als 2M - 1 und zum Schluss wird y in den 'übrigen Fällen durchgelassen. Das Signal F der Einheit 15 wird mittels Multiplizierstufen 19, 20 und 21 mit den Ausgangssignalen der Schaltungen 3j ^ bzw. 5 multipliziert. Die Ausgangssignale der Stufen 19> 20 und 21 sowie das der Einheit 18 werden Subtrahierstufen 9» 10 und 11 zugeführt, in denen das Signal der Einheit 18 von dem der Stufen 19» 20 bzw. 21 subtrahiert wird. Durch

Gammakorrekturschaltungen 12, 13 und 14 werden die Steueren
signale R, G und B für die Röhren XR, XG und XB erhalten.

Das Steuersignal V der Röhre XW wird durch die Verzögerungsanordnung T1 gegenüber dem Ausgangssignal der Einheit 18 um beispielsweise 9»984 ms verzögert.

Obschon sich die beschriebenen Ausführungsformen

auf Projektionsanordnungen für Projektion auf einen Schirm beziehen, braucht die Erfindung dazu nicht beschränkt zu werden. Bei Einrichtungen für dreidimensionales Fernsehen

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beispielsweise kann die Erfindung mit Vorteil angewandt werden in dem Fall, dass ein zweidimensionales Bild erhalten wird, wobei also das Bild als Totalbild von den beiden Augenbetrachtet wird.

Claims

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PATENTANSPRÜCHE:

UA Farbfernsehwiedergabeanordnung mit einer Anzahl Bildwiedergaberöhren zum Wiedergeben eines Farbfernsehsignals mit je einer Steuerelektrode zum Zuführen eines Videosignals, einer Horizontal-Ablenkspule zum in der horizontalen Richtung Ablenken eines in der Röhre erzeugten Elektronenstrahles und einer Vertikal-Ablenkspule zum in der vertikalen Richtung Ablenken des Elektronenstrahles, gekennzeichnet durch eine Verzögerungsanordnung (Τ2, Τ) zum mit nahezu derselben Verzögerung Verzögern der vertikalen Ablenkung für eine erste Gruppe (XR2, XG2, XB2; XW) der Wiedergaberöhren gegenüber der vertikalen Ablenkung für eine zweite Gruppe (XR1, XG1, ΧΒ1; XR, XG, XB) aus den Wiedergaberöhren und der den Steuerelektroden der Wiedergaberöhren der ersten Gruppe zugeführten Videosignale gegenüber den den Steuerelektroden der Wiedergaberöhren der zweiten Gruppe zugeführten Videosignale.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzögerung einer ganzen Anzahl Zeilen-

Perioden der horizontalen Ablenkung entspricht.

3· Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzögerung eine Untervielfachen der Vertikal-Periode der Vertikal-Ablenkung nahezu entspricht,

h. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich-25

net, dass die Leuchtdichte des von der ersten Gruppe wiedergegebenen Bildes wenigstens für bestimmte Farbtöne der Leuchtdichte des von der zweiten Gruppe für- dieselben Farbtöne wiedergegebenen Bildes nahezu entspricht. 3Q 5· Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzögerungsanordnung (τ) in die Signalstrecke eines Videosignalgemisches'aufgenommen ist, das

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einem Signalverarbeitungsteil (22) zum Erzeugen der Videosignale (R2, G2, B2) und des Signals (V2) für die Vertikal-Ablenkung für die erste Gruppe der Bildwiedergaberöhren

zugeführt wird.
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6. Anordnung nach Anspruch 1 mit einem ersten

Tripel dreier Farbwiedergaberöhren zum Wiedergeben der drei Primärfarben und mit einem zweiten ähnlichen Tripel dreier Farbwiedergaberöhren, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Tripel die erste Gruppe (XR2, XG2, XB2) und das zweite Tripel die zweite Gruppe (XR1 , XG1,-XB1) der Wiedergaberöhren bildet.

7, Anordnung nach Anspruch 1 mit drei Farbwiedergaberöhren zum Wiedergeben der drei Primärfarben und einer Schwarz-Weiss-Wiedergaberöhre zum Wiedergeben weisser Bilder, dadurch gekennzeichnet, dass die drei Farbwiedergaberöhren die zweite Gruppe (XR, XG, XB) bilden, während die Schwarz-Weiss-Wiedergaberöhre(XW) die erste Gruppe der Wiedergaberöhren bildet.

8. Anordnung nach Anspruch 7» gekennzeichnet durch eine Vergleichsstufe (7) zum Ermitteln des kleinsten der Eingangssignale derselben, welche Eingangssignale die Komponenten des wiederzugebenden Farbtones sowie das davon abgeleitete Leuchtdichte-signal geteilt durch einen

^⁵ Faktor (in 6) sind, wobei das Aus gangssignal der Vergleichsstufe nach Verzögerung (in T1) das Steuersignal der Schwarz-Weiss-Wiedergaberöhre (XW) ist und wobei der genannte Faktor durch die Eigenschaften der Wiedergaberöhren bestimmt ist.

9· Anordnung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch drei Subtrahieretufen (9, 10, 11) je zum Subtrahieren eines zweiten EingangesignaIs von einem ersten Eingangssignal, welches erste Eingangssignal das Ausgangssignal

einer inversen Gammakorrekturschaltung (3, 4, 5) ist 35

multipliziert (in 19» 20, 21) mit einem durch die Eigenschaften der Wiedergaberöhren bestimmten Faktor, während das zweite Eingangssignal das Signal ist, das nach Ver.zö-

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gerung (in T1) der Steuerelektrode der Schwarz-Weiss- ¥iedergaberöhre (X¥) zugeführt wird, wobei das Eingangssignal der inversen Gammakorrekturschaltung eine Komponente

des wiederzugebenden Farbtones ist und wobei das Aus-5

gangssignal der Subtrahierstufe einer Gammakorrekturschaltung zugeführt wird und zwar zum Liefern des Steuersignals für die Steuerelektrode einer Farbwiedergaberöhre (Xr, XG, XB).