DE3220933C2

DE3220933C2 - Farbfernsehwiedergabeanordnung mit einer Anzahl Bildwiedergaberöhren

Info

Publication number: DE3220933C2
Application number: DE3220933A
Authority: DE
Inventors: Marcellinus Joseph Johannes Cornelius Annegarn; Werner Adrianus Lambertus Eindhoven Heijnemans
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1981-06-05
Filing date: 1982-06-03
Publication date: 1984-07-12
Also published as: US4456923A; GB2100547B; DE3220933A1; JPS57211889A; FR2507420B1; FR2507420A1; GB2100547A; NL8102720A

Abstract

Eine Farbfernsehwiedergabeanordnung mit einer Anzahl Bildwiedergaberöhren zum Wiedergeben eines Farbfernsehsignals. Um den Flimmereffekt, der insbesondere für ungesättigte Farbtöne bei hoher Leuchtdichte entsteht, auszuschalten, werden die Vertikal-Ablenkung einer ersten Gruppe der Wiedergaberöhren (XR2, XG2, XB2; XW) sowie die denselben zugeführten Videosignale um dieselbe Verzögerung gegenüber einer zweiten Gruppe der Wiedergaberöhren (XR1, XG1, XB1; XR, XG, XB) verzögert.

Description

Die Erfindung be/ichl sich auf eine Farbfernsehwiedergabeanordnung nach dem Oberbegriff des Hauptan-Spruchs.

Bei einer derartigen Fcrnschwiedergabeanordnung, beispielsweise einer Projektionsanordnung, wird, um insbesondere die Leuchtdichte des wiedcrgegcbcncn Farbbildes zu erhöhen, eine Anzahl Wiedergaberöhren benutzt. Beispielsweise ist aus der DE-OS 27 11 865 eine l'arbfernsehbildprojektionsanordnung bekannt mit zwei Kathodenstrahlbi''.lröhren. von denen die eine Bildröhre eine Schwarzwciß-ßildröhre ist. während die

tin zweite Bildröhre eine Farbbildröhre ist. In Bereichen, in denen ungesättigte Farbtöne wiedergegeben werden, kann bei einer hohen Leuchtdichte ein Flimmereffekt jedoch einstehen, der durch die relativ niedrige Frequenz, d. h. 50 H/. laut europäischer Norm, der Vertikalablenkung verursacht wird. |e Sekunde gelangen nur 30 l.ichtin pul se von dem Bild in das Auge, und diese Anzahl hegt hei hoher I .euch ι dich le unterhalb tier Frequenz, bei <Ili das Auge die Erscheinung als Flimmern empfindet.

.Λ Aus »Rundfiinkteehnische Mitteilungen«. Jahrgang 2Ί. (1481). i left b. Seilen 2M bis 2b¹) :st bekannt, da 1.1 der Flinimereffekt durch Erhöhung der Vei iikal-l reqiien/ rückgängig gemacht werden kann. Die Wiederholungsl'requen/ der empfangenen Vertikal-Ssnchronsignale kann beispielsweise auf einfache Weise verdoppelt werden, wodurch eine Ver'ikal-I reciiien/ v<ni 100 II/ erhallen wird. Diese Maßnahme erfordcri jedoch eine hoheri.

Horizontal-Frequenz als die der empfangenen Horizontal-Synchronimpulse und Videojpeicher zum Speichern der Video-Information. Für eine einwandfreie Qualität des wiedergegebenen Bildes bedeutet dies, daß relativ verwickelte und daher kostspielige Schaltungen verwendet werden müssen.

Die Erfindung hat nun zur Aufgabe, eine Farbfemsehwiedergabeanordnung der obengenannten An zu schaffen, wobei der Flimmereffekt mil einfachen Mitteln und ohne Änderung der Vertikal-Frequenz wesentlich verringert werden kann.

Die Aufgabe wird bei einer Anordnung der eingangs genannten An durch die Merkmale im Kennzeichen des Hauptanspruchs gelöst.

Durch die erfindungsgemäße Maßnahme wird erreicht, daß an einer bestimmten Stelle am Wiedergabeschirm Lichtimpulse auftreten, die eine höhere Frequenz naben air 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 Tripel dreier Farbwiedcrgabcröhren, 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 Primärfarben und eine Schwarz-Weiß-Wiedergaberöhre zum W^:cdergeben weißer Bilder, so weist die Anordnung das Kennzeichen auf. daß die drei Farbwiedergaberöhren die zweite Gruppe bilden, während die Schwarz-Weiß-Wiedergaberöhre die erste Gruppe der Wiedergaberöhren bildet.

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

F i g. 1 ein vereinfachtes Schaltbild einer Anordnung zur Erläuterung der Erfindung, F i g. 2 Zeitdiagramme zur Verdeutlichung,

Fig. 3 ein vereinfachtes Schaltbild einer Sechs-Röhren-Projektionsanordnung. in der die Erfindung angewandt ist,

Fig.4 ein vereinfachtes Schaltbild einer bevorzugten Ausführungsform einer Vier-Röhrenprojektionsanordnung, in der die Erfindung angewandt ist, F i g. 5 eine Abwandlung der Anordnung nach F i g. 4.

In Fig. 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 PtOJekiionsröhre XR zum Wiedergeben des roten Farbtons zugeführt, während das Signal H der (nicht dargestellten) Horizonial-Ablcnkspule zum in der horizontalen Richtung Ablenken des in der Röhre XR erzeugten Elektronenstrahles zugeführt wird, während das Signal Vder Vertikal-Ablenkspule zum in der vertikalen Richtung Ablenken des genannten Elektronenstrahles zugeführt wird. Auf ähnliche Weise wird das Signal ßder Steuerelektrode einer Projeklionsröhre A'ß zum Wiedergeben des blauen Farbtons zugeführt, während das Signal H der Horizontal-Ablenkspulc und das Signal V der Vertikal-Ablenkspule der Röhre XB zugeführt wird. Fig. 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.

Das Signal C wird über eine Verzögerungsanordnung 7"I der Steuerelektrode einer Projektionsröhre XB zum Wiedergeben des grünen Farbtons zugeführt. Signal V wird über eine Verzögerungsanordnung T2 der Vertikal-Ablenkspule der Röröhre XC 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 Videospeichcr mit Hilfe von seriellen Verzögerungselementen beispielsweise Schiebercgistern, ausgebildet werden. Die Verzögerung für das Signal V kann dadurch bewirkt werden, daß das Vertikal-Synchronsignal des Signals an der Klemme I 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. F i g. 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 Zeil. Die gestrichelte Linie A in Fig. 2a bezeichnet eine bestimmte Stelle am Schirm. Aus der Figur gehl hervor, daß Lichtimpulse mit einem durch die Signale R und B bo bestimmten Farbton an dieser Stelle mit einer Wiederholungsfrequenz von 50 Hz, d. h. mit einer Zwischenzeit von 20 ms. auftreten.

F i g. 2b zeigt auf ähnliche Weise wie F i g. 2;i die Bewegung in der vertikalen Richtung des Leuchtpunktes am Schirm, der von der Röhre XG verursacht wird. Dabei ist die Sagezahnform gegenüber der aus Fi g. 2a um etwa 10 ms verzögert. Auf einer ähnlichen gestrichelten Linie ,4 wie in Fig. 2a gehl hervor, daß Lichtimpulse mit h5 einem grünen Farbton an derselben bereits beschriebenen .Stelle und mit einer Frequenz von 50 Hz, aber jeweils um 10 ms später als die Lichtimpuise von Fig. 2a. auftreten. In F i g. 2c sind die beiden Sägc/.ahnformen aus F i g. 2a und b gegenüber derselben Zeitachse aufgetragen; daraus geht deutlich hervor, daß an der durch die

Linie A angegebenen Stelle Lichtimpulsc 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 Horizonuil-Ablenkimg 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 156¹A Zeilenpcrioden. so daß für das Signal H eine Verzögerung entsprechend einem Viertel einer Zeileiipeiiode notwendig Lsi. Davon kann jedoch abgesehen werden, wenn die

ίο durch die Verzögerungsanordnungen Π und T 2 verursachte Verzögerung einer ganzen Anzahl Zeilenperioden, beispielsweise 156 Zeilenpcrioden entspricht d.h. 9.984 ms. für die Europanorm mit 2 Teilbildern von je 312'/₂ Zeilen/Bild, wobei eine Zeilenperiodc eine Dauer von 64 ^is hat.

Der gewählte Wert von 9,984 ms liegt nahe bei dem obenslchend beschriebenen Wert 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 Zeilenpcrioden entspricht. Eine notwendige Bedingung zum vollständigen Aufheben des Flimmereffektes ist. daß die Leuchtdichte /.; des verzögerten Steuersignals der Leuchtdichte Ln des direkten Steuersignals entspricht, wodurch es keine 50 Hz-Komponente in dem wiedergegebenen Signal gibt:

L_T=L_D (1)

Von der Bedingung (1) wird in der Praxis einigermaßen abgewichen.

Ein Nachteil des Konzeptes mit drei Projektionsröhren ist, daß nur für eine beschränkte Anzahl Farbtöne gute Fläehenflimmerverringerung 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 VV = 0,30 R + 0,59 G + 0,11 S=I wenn R = G = B = 1, so daß Lr = 0.59 G = 0.59, während L₁, = 0.30 /? H- 0.11 B = 0.41. Daraus geht hervor, daß die Bedingung (1) nicht erfüllt wird und folglich, daß für Weiß eine vollständige Eliminierung des Flächenflimmerns nicht möglich ist, während das Flächenflimmern 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.

Fig. 3 zeigt ein vereinfachtes Schaltbild eines Sechsröhrenprojektors mit zwei Projektionsröhren XR 1 und XR 2 zum Wiedergeben des roten Farbtons, zwei Projektionsröhren XG 1 und XG 2 zum Wiedergeben des grünen Farbions und zwei Projektionsröhren XBX und XB 2 zum Wiedergeben des blauen Farbtons. Der wesentliche Vorteil eines Sech'sröhrenprojektors gegenüber einem Dreiröhrcnprojekior 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 Stelle des Zuschauers abhängig ist. Bei einer Anordnung mit drei Röhren, die horizontal angeordnet sind, sieht ein 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 wcgliegt. Dieser Effekt tritt nicht auf bei 6 Röhren, wenn die Röhre XR 2 über der Röhre XB 1 und die Röhre XB 2 über der Röhre XR 1 angeordnet wird.

Mit einem Sechsröhrenprojektor kann Fläehenflimmerverringerung dadurch erhalten werden, daß die Vertikal-Ablenkung sowie das Videosignal für eine oder mehrere Röhren, auf ähnliche Weise wie in Fig. 1 der Fall war, verzögert werden. In Fig. 3 gilt die Verzögerung für das zweite Tripel AT? 2. XG 2, XB 2. Das an der Klemme 1 verfügbare Videosignal wird einem Signalvcrarbeitungsieil 21 zugeführt, der die drei Farbfernsehsignal für Rot (R 1). für Grün (G 1) und für Blau (B 1) sowie das Signal (W^für die Horizontal- und das Signal (Vi) für die Vertikal-Ablenkung den Röhren XR 1, XG 1 und XB 1 des ersten Tripeis liefert. Das Signal der Klemme 1 wird auch einem Verzögcrungselemcnt Γ zugeführt, dessen Alisgangssignal einem Signalverarbeitungsteil 22

so zugeführt wird. Der Teil 22 erzeugt für die Röhren XR 2, XG 2 und XS 2 die drei Farbfernsehsignale für Rot (R 2), Grün (G 2) und Blau (B 2) sowie das Signal (V2) für die Veriikal-Ablcnkung.

Entspricht die von der Anordnung T verursachte Verzögerung einer ganzen Anzahl Zeilenperioden, so braucht die Horizontalablenkung für das zweite Tripel nicht verzögert zu werden und das Signal H kann wie in F i g. 1 dazu benutzt werden. Auch das in dem verzögerten Videosignal vorhandene Horizontal-Ablenksignal isi dafür geeignet.

Mit dem Projektor aus Fig.3 ist ersichtlich, daß für alle Farbtöne die Bedingung (1) 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.

bo Mit drei Gruppen zu je beispielsweise zwei Röhren kann eine gewünschte Teilbildfrequenz von 150 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

b5 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 proji/.ierten 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 Konveigenzfehler. in der Farbinformation weniger empfindlich sind als für solche in der Lcuchtdichleninformation.

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-Ablenkung und das Steuersignal für die Schwarz-Weiß-Röhre verzögert werden, so daß die Flächenflimmerverringerung gerade dort erhalten werden, wo sie am meisten erwünscht ist. d. h. in den weißen Teilen des Bildes, während die An und Weise der Ansteuerung der Projektionsröhren durch die Farbfernsehsignale einen Freiheitsgrad gibt. 1st das von der Schwar/.-Wciß-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, 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(Ur Weiß bestimmt sind. r. ^ und b stellen die roten, grünen und blauen Komponenten in dem wiederzugebenden Farbton dar, während ydas Leuchtdichtesignal ist und durch die bekannte Formel y = 0,30 r + 0,59 g + 0,11 b gegeben wird. Alle genannten Größen sind zwischen 0 und i genormt. Zugleich wird einfachheitshaiber vorausgesetzt, daß W = i, während R=G=B = Q dieselbe Leuchtdichte ergibt sich bei R=G=B= 1. während W = 0, 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, Bund Wwerden also die Steuersignale der vier Röhren bezeichnet während r, g und b die Steuersignale für die Dreiröhrenanordnung sind. Weiterhin ist in der Wert des kleinsten der Signale r, g und b.

Mit diesen Symbolen lautet die Signaltransformation wie folgt:

R = 1- 111

G = g — 111

B = b — ni und

W = m.

Daraus geht hervor, daß mindestens eines der Signale R, G und B Null ist und daß R. G und B lineare Kombinatior^n 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 Transformationsformeln 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.

1st 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.

45 WeW (g — j^als die Funktion von fr — y)unu(b — ^geschrieben werden kann, und zwar wie folgt:

0,30 , . 0,11 ,. .

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 = 030 R + 039 G + 0,11 B + W

= -0,U(b-y)-0$9r-y)

+ 0,1 \(b - y) - 0,1 \(r - y) + r
= y·

d. h. die Leuchtdichte ist mit der Transformation dieselbe geblieben.

Für Maximalweiß gut r = g = 6= m = l.sodaßy= 1, woraus folgt: b5

R = G= B = O

W = 1 und K=I.

Auch in diesem Fall sind y und Y gleich. Daraus gehl jedoch hervor, daß mit dieser Art Ansteuerung nur die

Röhre XW für Maximalweiß ein Steuersignal zugeführt bekommt. Wird nach der Erfindung das Signal H' gegenüber den übrigen drei Signalen verzögen, so kann die Bedingung (!) also nicht erfüllt werden für die weißen Teile des Bildes. Das Bild muß daher nicht nach Schürfe sondern nach Flächenflimmerverringerung optimalisiert werden.

Dazu wird die folgende Signaltransformation gewählt:

R = r- W

G - g- W

ίο B^b-W

und weil R, C und B positiv oder Null sein müssen, muß gelten:

W < m (2)

Wird das Steuersignal für die Röhre XlVsowie die Vertikal-Ablenkung dazu gegenüber den entsprechenden Größen der übrigen Röhren verzögert, so muß mindestens nahezu die Bedingung (i) eriüiii werden. Dies bedeutet, daß:

0.30 R + 0,59 G + 0,11 B = W

und folglich daß:

0,30 (r- W) + 0, 59 fe - W) + 0,11 (b - W) = W

y — W- W, woraus: W- V₂ y ist.

Wist also gleich V₂ y, es sei denn, daß dieser Wert größer ist als in. in welchem Fall Wgleich in sein muß.

In Fig.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 Wirklichkeit ist die Übertragung nicht linear, d. h. die Leuchtdichte am Wiedergabeschirm einer Projektionsröhre und daher am Projektionsschirm ist keine lineare Funktion der verwendeten elektrischen Signale, während die an der Klemme t verfügbaren Signale eine Gammakorrektur erfahren haben. Aus diesen Gründen werden in Fig. 4 die Ausgangssignale r. g und b des Signalverarbcitungsteils 2 je einer inversen Gammakorrekturschaltung 3, 4 bzw. 5 zugeführt. Der Teil 2 erzeugt ebenfalls das Leuchidichtesignal 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 verglichenen Signale ermittelt wird. Die Stufe 7 kann beispielsweise mit Hilfe von Dioden 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, tO und 11 zugeführt, in denen das erhaltene Signal von den Signalen der Schaltungen 3,4 bzw. 5 subtrahiert wird. Durch die Gammakorrekturschaltungen 12, 13 und 14 erfahren die erhaltenen Signale die erforderliche Gammakorrektur. Die Ausgangssignale der Schaltungen 12, 13 bzw. 14 sind die Steuersignale R. G bzw. 8. sie werden der geeigneten Elektrode von Projektionsröhren XR. XC bzw. XB zugeführt.

Das Signal der Stufe 7 wird auch einer Verzögerungsanordnung Π zugeführt, die eine Verzögerung von beispielsweise 9.984 ms verursacht, und das verzögerte Signal ist das Signal Wund wird der Steuerelektrode der Projektionsröhre .YW zugeführt. Das Signal für die Horizontal-Ablenkung in der Röhre XW braucht keine Verzögerung, so daß dasselbe Signal H den Horizontal-Ablcnkspulcn der vier Röhren zugeführt werden kann. Der Teil 2 erzeugt auch das Signal V1 für die Vertikal-Ablenkung für die Röhren XR. XG" und XB. Das Signal Vl wird mittels einer Verzögerungsanordnung T2 um 9.984 ms verzögert und das verzögerte Signal V2 wird der Vertikal-Ablenkspule der Röhre XWzugeführt.

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

r = £ = £> = 1, so daß y = 1 und /π = 1
und

W = 0,5 y = 0.5

woraus folgt, daß R — G — B — 0,5, während die Gcsamtleuchtdichte gleich 0,5 + W=I ist und dieselbe geblieben ist. Für einen gesättigten Farbton, beispielsweise Rot. gilt jedoch:

r = 1 und g = b - m — 0
und daher, daß W=O ist. Für einen derartigen Farbton, der bei hoher Leuchtdichte selten auftritt, tritt also

keine Fliiehenfliiiinicrverringerung ;ιιιί. l'ür weilk· I eile iiiul .uieli hir iiiij?c*>;uιιμίο l'aihtoue ist mil der Anordnung nach Γ i g. 4 eine wesentliche Verbesserung erhalten worden.

Mil einer drillen An von Ansteuerung des Vierröhrenprojektors wird nach Leuchtdichte optimalisieri. Im
Grunde kann ein Vierröhrenprojektor. der mn drei Farbröhren und einer Schwarz-Weiß-Rohre ausgebildet ist.
Maximalweiß zweimal heller wiedergegeben werden als mit einem Drciröhrcnprojektor. Für völlig gesauigle > Karben ist diese zusätzliche Leuchtdichte jedoch nicht möglich.

Wohl kann eine Ansteuerung angewandt weiden, die von dem Gedanken ausgeht, dall is für normale Szenen
ak/eptierbar ist, völlig gesättigte Farbtöne nicht mit den maximalen Leuchtdichten wiederzugeben, mil denen
Weiß und ungesättigte Farbtöne wiedergegeben werden. Bei 100"/» Sättigung ist also der Gewinn an Leuchtdichte Null, wahrend der Gewinn für geringe Sättigungen groß ist. Die Transformation von Signalen /■. ^trund i>zu tu Signalen R.G.Bund Wwird nun wie folgt definiert:

R = Fr - W G = Fg-W B = Fb- W.

Dabei ist Fein näher zu bestimmender Faktor.

Aus R. G. B > 0 folgt: IV < Fm
und aus R.G.B < 1 folgt: FM - W < 1.

Darin ist M das größte der Signale /·. i.' und h. Aus diesen Formeln geht hervor, daß der maximale Wert des Faktors Fgegeben wird durch:

_{F =} W+ 1 Fm + 1

A/ M

woraus folgt:

f.

M-m

Mit der bereits gemachten Voraussetzung, daß IV = 1. während R=G=W = O dieselbe Leuchtdichte ergibt wie R = G = B = 1 bei W = 0. gill, daß der maximale Wert /-"gleich 2 ist. Daraus folgt, d,\ß der Faktor F

gleich dem Wert 2 ist oder gleicher wenn dieser kleiner ist als 2.

M — m
Für Farbtöne mit hoher Sättigung gilt:

, 1

M-m

und die Wahl für IVliegt bereits fest, und zwar IV = Fm. Bei 100% Sättigung ist mindestens ein Farbanteil Null und folglich m gleich 0. so daß VV = 0. während M = 1. so daß F = I ist. Dies ist dasselbe wie der bereits behandelte Fall, wobei kein Gewinn an Leuchtdichte erhallen wird und keine Fläehenflimmcrverringerung auftritt. Bei einer niedrigeren Sättigung ist m etwas größer als 0. so daß Wnicht Null ist. während M kleiner und Fgrößer als 1 ist. Eine Verbeserung wird folglich erhalten für die Leuchtdichte sowie für das Flimmern.

Für Farbtöne mit noch niedrigerer Sättigung gill: F = 2. was bedeutet, daß die Leuchtdichte zweimal höher ist als die mit einem Dreiröhrcnprojektor. In dem Bereich, in dem Fgleich 2 ist. hat man für die Wahl des Signals W eine gewisse Freiheit, jedoch innerhalb der Grenzen, die durch die untenstehenden Formeln bestimmt werden:

W+ 1

F = ——- und W = Fm mit F= 2,
M

was bedeutet, daß W zwischen IM — 1 und 2 /1; liegen muß. Unter Berücksichtigung dieser Grenzwerte kann nun eine Teiloptimalisierung durchgeführt werden, und zwar nach entweder möglichst hoher Schärfe, oder möglichst wenig Fiächeniiimmern. im ersten hall wird lür W = 2m oder lür IV = 2Λ-? — 1 und in dem zweiten Fall wird für IV = κ gewählt werden. Werden in diesem zweiten Fall Verzögerungsanordnungen verwendet, so stellt es sich heraus, daß mit dieser Ansteuerung das Flimmern für die ungesättigten Farbtöne in demselben Ausmaß wie im Fall nach F i g. 4 verringert wird und daß die Leuchtdichte für diese Farbtöne zweimal höher ist. Mit der Anordnung nach F i g. 4 war bereits IV = >/₂y gefunden, was einem 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 Fin der Praxis einen anderen Wert aufweisen kann.

Obenstehendes kann mit der Anordnung nach F i g. 5 angewandt werden. Wie in F i g. 4 der Fall war. werden die Ausgangssignale r, g und b des Signalverarbeitungsteils 2 je einer inverscn Gammakorrekturschaltung 3,4 bzw. 5 zugeführt. Die Signale r, g und b werden auch einer Vergleichsstufe 7 zugeführt, in der das größte M und das kleinste m dieser Signale bestimmt werden. Die Signale M, m und ν werden einer Recheneinheit 15

zugeführt, die die Signale Fund Fm liefert, wobei F = 2 oder ist wenn dieser kleiner ist als 2. Mittels einer ^b:l

Multiplizierstufe 16 wird das Signal m durch 2 multipliziert, während durch eine Stufe 17 das Signal 2M — 1 erhallen wird.

Die erhaltenen Signale Fm, 2m. 2M — 1 und y werden einer Schalleinheit 18 zugeführt, die unter dem Einfluß

eines von der Einheit 15 henührenden Signals zwischen den Eingangssignalen wählt. Ist-— kleiner als 2. so

j j M—m

wird das Signal Fm — — durchgelassen. Wenn — größer als 2 ist, während y größer ist als 2m, wird das

M—m M—m j

Signal 2m durchgelassen. Das Signal 2M — 1 wird durchgelassen, wenn größer ist als 2, währendy kleiner

M—m

ist als 2M — 1 und zum Schluß wird y in den übrigen Fällen durchgelassen. Das Signal F der Einheit 15 wird mittels Muhiplizierstufen 19, 20 und 21 mit den Ausgangssignalen der Schaltungen 3,4 bzw. 5 multipliziert. Die Ausgangssignale der Stufen 19, 20 und 21 sowie das der Einheil 18 werden Subtrahierstufen 9, 10 und 11

ίο zugeführt, in denen das Signal der Einheit !18 von dem der Stufen 19, 20 bzw. 21 subtrahiert wird. Durch Gammakorrckturschaltungen 12,13 und 14 werden die Steuersignale R. G und B für die Röhren XR, XG und XB erhalten. Dos Steuersignal W der Röhre XW wird durch die Verzögerungsanordnung ΓΙ gegenüber dem Ausgangssignal der Einheit 18 um beispielsweise 9,984 ms verzögert.

Obschon sich die beschriebenen Ausführungsformen auf Projcktionsanordnungen für Projektion au feinen Schirm beziehen, braucht die Erfindung dazu nicht beschränkt zu werden. Bei Einrichtungen für dreidimensionales Fernsehen beispielsweise kann die Erfindung mit Vorteil angewandt vverden in dem Fall, daß ein zweidimensionales Bild erhalten wird, wobei also das Bild als Toialbikl von den beiden Augen betrachtet wird.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

30

W)

Claims

Patentansprüche:

1. Farbfernsehwiedergabeanordnung. insbesondere eine Projektionseinrichtung, für die Farbbildwiedergabe von Farbbildsignalen, bestehend aus einer Farbfernsehwiedergabeanordnung mit einer Anzahl von Bildwiedergaberöhren zur Wiedergabe der Farbbildsignale mit je einer Steuerelektrode zum Zuführen von Farbsignalen oder Helligkeitssignal, einer Horizontal-Ablcnkspulc zur Ablenkung eines in der jeweiligen Bildwiedergaberöhre zur Wiedergabe der Farbsignal oder der Helligkeitssignalc erzeugten Elektronen-Strahls in horizontaler Richtung und einer Vertikal-Ablenkspule zur Ablenkung des Elektronenstrahls in vertikaler Richtung, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verzögerungsanordnung (T2. T) vorgcse-

ίο hen ist. mit der die Ablenkung der Elektroncnstrahlcn in vertikaler Richtung einer ersten Gruppe (XR2,

XC 2, XB 2; X W)der Bildwiedergaberöhren gegenüber der Ablenkung der Elektronenstrahlen in vertikaler Richtung einer zweiten Gruppe (XR 1. XC 1. XB 1; XR XG. XB) der Bildwiedergaberöhren und die den Steuerelektroden der ersten Gruppe der Bildwiedergaberöhren zugeführten Farbsignale und/oder Heliigkeitssignale gegenüber den den Steuerelektroden der zweiten Gruppe der Bildwiedergaberöhren zugeführten Farbsignalen und/oder Hclligkcitssignalen im wesentlichen um dieselbe Zeitdauer verzögert werden.

2. Anordnung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerung einer ganzen Anzahl Zeilenperioden der horizontalen Ablenkung entspricht.

3. Anordnung nach A.nspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerung einen Stammbruch der Vertikal-Periode der Vertikalablenkung nahezu entspricht.

4. Anordnung nach Anspruch !.dadurch gekennzeichnei. 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.

5. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerungsanordnung (T) in die Signalstrecke eines Videosignalgemisches aufgenommen ist. das einem Signalverarbeitungsteil (22) zum Erzeugen der Videosignale (R 2, C 2, B 2) und des Signals (V 2) für die Vertikal-Ablenkung für die erste Gruppe der Bildwiedergaberöhren zugeführt wird.

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 (XR 2. XG 2. XB 2) und das zweite Tripel die zweite

in GruppefA'/? 1. AG l.Xß l)der Wiedergaberöhren bildet.

7. Anordnung nach Anspruch I mit drei Farbwiedergaberöhren zum Wiedergeben der drei Primärfarben und einer Schwarz-Weiß-Wiedcrgaberöhre zum Wiedergeben weißer Bilder, dadurch gekennzeichnet, daß die drei Farbwiedergaberöhren die zweite Gruppe (XR. XG. XB) bilden, während die Schwarz-Weiß-Wiedergaberöhre (XW)d\c erste Gruppe der Wiedergaberöhren bildet.

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8. Anordnung nach Anspruch 7. dadurch gekennzeichnei. daß eine Vergleiehsstufc (7) zum Ermitteln des

kleinsten der Eingangssignale derselben, welche Eingangssignal die Komponenten des wiederzugebenden Farbtones sowie das davon abgeleitete Lcuchtdichlesignal geteilt durch einen Faktor (in 6) sind, wobei das Ausgangssignal der Vcrgleichsstufe nach Verzögerung (in TI) das Steuersignal der Schwarz,-Wciß-Wiedergaberöhrc (XW) ist und wobei der genannte Faktor durch die Eigenschaften der Wiedergaberöhren be-Stimmlist.

9. Anordnung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch drei Subtrahiersliifen (9, 10, 11) je /um Sublrahieren eines zweiten Eingangssignais von einem ersten Eingangssignal, welches erste Eingangssignal das Ausgangssignal einer inversen Gammakorrckturschaliiing (3, 4, 5) isi multipli/iert (in 19, 20, 21) mit einem durch die Eigenschaften der Wiedergaberöhre!! bestimmten Faktor, während das /weile Eingangssignal das

4) Signal ist. das nach Verzögerung (in Tt) der Steuerelektrode der Schwarz-Weiß-Wiedcrgaberöhre (XW)

zugeführt wird, wobei das Eingangssignal der inversen (iammakorrekturschaltiing eine Komponente des wiederzugebenden Farbtones ist und wobei das Ausgangssignal der Subtrahierstufe einer Gammakorrckturschaltung zugeführt wird, und /war zum Liefern des Steuersignals für die Steuerelektrode einer Farbwiedergaberöhre (X r. XG. XB).