DE3331732C2 - Vorrichtung zur Anpassung des Bildhelligkeitsbereiches eines Videobildes an den Widergabereich einer photographischen Emulsion - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Ermöglichung der Anpassung des Bildhelligkeitsbereiches eines auf dem Bildschirm einer Bildwiedergaberöhre nach Maßgabe eines Videosignals erzeugten Videobildes an die Belichtungskennlinie einer photographischen Emulsion, auf welche das erzeugte Videobild mittels eines optischen Systems abbildbar ist, wobei die Bildhelligkeit und der Kontrast des erzeugten Videobildes an Stellgliedern einstellbar sind und ein den Bildschirm beobachtendes Photometer vorgesehen ist.

Solche Videobild-Aufzeichnungsvorrichtungen werden beispielsweise benutzt bei Röntgengeräten, bei denen das Röntgenbild in ein Videosignal umgesetzt und auf dem Videoschirm einer Bildwiedergabeeinrichtung dargestellt wird. Es ist dann häufig wünschenswert, das so erhaltene Videobild dauerhaft photographisch festzuhalten. Dies geschieht durch eine Aufzeichnungsvorrichtung der vorliegenden Art, bei welcher praktisch der Videoschirm photographiert wird. Es ist dabei wünschenswert, die in dem Videosignal enthaltene Bildinformation möglichst vollständig auf die photographische Emulsion zu übertragen.

Bei photographischen Emulsionen besteht nur innerhalb eines begrenzten Belichtungsbereiches ein linearer Zusammenhang zwischen Belichtung und Dichte oder Schwärzung des erhaltenen photographischen Bildes. Eine Belichtung unterhalb eines bestimmten unteren Helligkeitswertes führt praktisch zu überhaupt keiner Schwärzung. Eine Belichtung oberhalb eines bestimmten oberen Helligkeitswertes führt zu einer Sättigung: Eine Erhöhung der Helligkeit bringt keine weitere Schwärzung. Diese oberen und unteren Helligkeitswerte sind für die verschiedenen Emulsionen verschieden. Um einen Verlust an Bildinformation zu vermeiden, muß man in dem dazwischenliegenden linearen Bereich der Charakteristik der jeweiligen Emulsion arbeiten.

Aufzeichnungsvorrichtungen dieser Art sind beispielsweise durch die US-PS 4 027 315 bekannt.

Bei den bekannten Aufzeichnungsvorrichtungen tritt eine Drift des aufgezeichneten Bildes auf, also eine Änderung der Beziehung zwischen der optischen Dichte eines bestimmten photographischen Bildelements und der Größe des zugehörigen Teils des Videosignals. Die Ursache dafür kann in Temperaturänderungen der Bauteile, im Altern von Bauteilen, in Schwankungen der Netzspannung usw. bestehen. Eine solche Drift führt dazu, daß der Helligkeitsbereich des Videobildes nicht mehr mit dem linearen Bereich der Belichtungs-Dichte-Kennlinie der Emulsion übereinstimmt.

Aber auch die maximale und minimale Amplitude des Videosignals selbst bestimmen den Helligkeitsbereich des erzeugten Videobildes. Unterschiede dieser Amplituden können ebenfalls den Helligkeitsbereich aus dem linearen Bereich der Kennlinie herausbringen. Andererseits ist es aber wünschenswert, den linearen Bereich der Kennlinie möglichst vollständig auszunutzen, um die Bildinformation des Videosignals optimal auf die Emulsion zu übertragen. Es ist bekannt, durch Einstellmittel einmal die Helligkeit des Videobildes auf dem Videoschirm zu variieren und zum anderen den Kontrast, d. h. das Verhältnis von Helligkeitsänderung zu Signaländerung. Das geschieht mittels ungeeichter Einstellknöpfe.

Weiterhin bekannt ist, und zwar aus der DE-PS 23 11 210, eine Anordnung zum automatischen Konstanthalten des Spitzenwertes der Bildhelligkeit einer Fernseh-Bildwiedergaberöhre mit einem Regelkreis, der die Bildwiedergaberöhre, einen lichtempfindlichen Meßwandler zum Messen der Helligkeit von auf dem Bildschirm der Bildwiedergaberöhre erscheinenden Bildpunkten während des Einschreibens und zum Umwandeln der gemessenen Helligkeitswerte in elektrische Signale, außerdem eine Schaltungsanordnung, die einen den gewünschten Spitzenwerten der elektrischen Signale proportionalen Ist-Wert erzeugt und schließlich ein Vergleichsglied enthält, das aus der Differenz eines der gewünschten Bildhelligkeit entsprechenden Soll-Wertes und des Ist-Wertes eine Regelgröße bildet, die den Strahlstrom im Sinne einer konstanten Spitzenhelligkeit des Bildschirmes beeinflußt. Das auf dem Leuchtschirm der Bildwiedergaberöhre erscheinende Bild kann mittels einer Kamera photographiert werden.

Auch aus der DE-OS 14 62 027 ist eine Vorrichtung zum selbständigen Einstellen der Parameter des auf dem Bildschirm einer Kathodenstrahlröhre erzeugten Bildes bekannt. Die Vorrichtung weist einen innerhalb oder außerhalb der Bildröhre befindlichen Wandler auf, insbesondere eine Photohalbleiterdiode oder einen Phototransistor, mit der zur Überwachung der Bildhelligkeit der Zustand an einer Stelle der Bildröhre ermittelt wird, an der aufgrund des genormten Fernsehsignals immer schwarzer Bildinhalt vorhanden sein muß und wobei zur selbsttätigen Regelung des Kontrastes ein definiertes Weiß-Signal ausgenutzt wird, z. B. ein Weiß-Signal ähnlich den Signalen, die manchmal von den Sendegesellschaften am Anfang jeden Bildinhaltes als sogenannte Prüfzeile benutzt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art eine Einstellung von Helligkeit und Kontrast so zu ermöglichen, daß eine verbesserte Anpassung des erzeugten Videobildes an die Grenzen des linearen Bereiches der Belichtungskennlinie der Emulsion erzielt werden kann.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch

• (a) einen von dem Videosignal beaufschlagten Peakdetektor, der eine dem Maximalwert des Videosignals entsprechende Spannung liefert,
• (b) eine Spannungsteilerschaltung, an welcher eine erste, große Teilspannung und eine zweite, kleine Teilspannung der von dem Peakdetektor gelieferten Spannung abgreifbar ist,
• (c) eine manuell gesteuerte Schalteranordnung, durch welche wahlweise das Videosignal, die erste oder die zweite Teilspannung auf den Monitor aufschaltbar ist, wobei der Bildschirm des Monitors bei Aufschaltung der ersten Teilspannung ein gleichmäßig helles und bei Aufschaltung der zweiten Teilspannung ein gleichmäßig dunkles Referenzfeld liefert und
• (d) ein Anzeigeinstrument zur bewerteten Anzeige des von dem Photometer gelieferten Bildhelligkeitssignals derart, daß bei Aufschaltung der ersten bzw. zweiten Teilspannung der jeweils angezeigte Wert mit einem jeweils vorgegebenen Sollwert mittels des Stellgliedes in Übereinstimmung bringbar ist.

Es wird dann durch den Peakdetektor der Maximalwert des Videosignals bestimmt. Durch den Spannungsteiler werden davon 95% bzw. 15% abgegriffen. Diese Spannungen bestimmen einen Hellwert und einen Dunkelwert des erzeugten Videobildes. Über die Schalteranordnung wird wahlweise die eine oder die andere dieser Spannungen an die Kathodenstrahlröhre des Monitors angelegt. Es erscheinen dann auf dem Bildschirm des Monitors gleichmäßig mehr oder weniger helle Flächen. Diese Helligkeiten werden mittels eines Photometers gemessen. Das Signal des Photometers wird durch ein Anzeigeinstrument angezeigt. Mittels der Bildhelligkeits- und Kontraststeuerung wird das Anzeigeinstrument bei heller und dunkler Referenzfläche jeweils auf vorgegebene Anzeigewerte gebracht. Diese Anzeigewerte sind bekannt und Eigenschaften des verwendeten Filmmaterials. Wenn Bildhelligkeit und Kontrast auf diese Weise eingestellt sind, kann von der Schalteranordnung das zu photographierende Videosignal auf den Monitor geschaltet werden. Der Bildumfang des von diesem Videosignal erzeugten Bildes liegt innerhalb des zulässigen Wiedergabebereiches der Emulsion.

Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 die Schwärzungs/Belichtungs-Kennlinie von drei typischen photographischen Emulsionen, wie sie zur Aufzeichnung von im Videoverfahren wiedergegebenen Informationen Verwendung finden;

Fig. 2 den Amplitudenbereich des Video-Eingangssignals, das die Bildhelligkeits-Variationen in dem wiedergegebenen Videobild hervorruft;

Fig. 3 eine Ansicht einer Vielfachbildkamera mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Anpassung der Videosignalamplitude an den zulässigen Helligkeitsbereich einer photographischen Emulsion;

Fig. 4 ein Schaltbild für die Schaltung in einer Vorrichtung nach Fig. 3 zur Steuerung der Bildschwärzung hinsichtlich der Helligkeitscharakteristik einer photographischen Emulsion in der Vielfachbildkamera;

Fig. 5 ein Schaltdiagramm eines Videoschalters in der Schaltung nach Fig. 4; und

Fig. 6 ein Schaltdiagramm für einen Verstärker für einen Photodetektor und für ein Anzeigegerät bei der Schaltung nach Fig. 4.

Fig. 1 zeigt die wohlbekannte Schwärzungs/Belichtungskennlinie verschiedener photographischer Emulsionen, wie sie in Abbildungsanlagen für medizinische Zwecke zur Aufzeichnung von im Videoverfahren wiedergegebenen Bildern verwendet werden. Die in einer photographischen Emulsion erhaltene Schwärzung hängt von der Länge der Belichtung der Emulsion bei einem bestimmten Helligkeitswert des Bildes und von dem nachfolgenden Ausmaß der Entwicklung der belichteten Emulsion ab. Alle abgebildeten Kurven zeigen eine Sättigung der Schwärzung bei der Schulter; nach hinreichender Belichtung ist die Emulsion an diesem Punkt vollständig belichtet und eine weitere Belichtung bewirkt keine entsprechenden Änderungen mehr in der Schwärzung. Am anderen Ende der Kennlinie wird eine bestimmte minimale Lichtmenge benötigt, damit die Emulsion oberhalb ihres absoluten Minimalwertes eine leicht vergrößerte Schwärzung zeigt.

Alle photographischen Einzelheiten werden dadurch aufgezeichnet, daß die Emulsion so belichtet wird, daß die erzeugten Schwärzungen unterhalb des Sättigungswerts und oberhalb des Minimalwertes liegen. In den photographischen Fachkreisen wird dieser Schwärzungsbereich als der Bereich bezeichnet, der vom Schulterteil der Kennlinie, der typischerweise einer maximalen optischen Dichte von 2,3 entspricht, bis zu einer optischen Dichte von 0,03 oberhalb der Grundlinie einschließlich des Schleiers im Anfangsbereich der Kennlinie reicht. Zur Aufzeichnung aller Einzelheiten innerhalb der Helligkeit eines Bildes auf einem photographischen Film muß die photographische Emulsion so belichtet werden, daß die Schwärzung in dem Bereich zwischen der Schulter und dem Anfangsbereich der Kennlinie der Emulsion erzeugt wird.

Bei einer Anpassung der Bildhelligkeit und des Bildhelligkeitsbereichs des aufzunehmenden Bildes an die Kennlinie in dem Bereich zwischen der Schulter und dem Anfangsbereich werden Verluste von Einzelheiten durch Sättigung der Emulsion, die auf Überbelichtung beruht, oder durch Unterbelichtung vermieden.

In den Verfahren zur Projektion von Videobildern ist die Helligkeit eines auf der Leuchtschicht einer Kathodenstrahlröhre gebildeten Bildelementes abhängig vom Strahlstrom der Kathodenstrahlröhre. Die Stärke dieses Strahlstroms wiederum wird, wie in Fig. 2 dargestellt ist, durch ein Videosignal gesteuert. Entsprechend der Darstellung der Fig. 2 stellt der Anfangsteil des Ansteuerungssignals für das Videosignal ein horizontales Synchronisationssignal dar. Während dieses Teiles der Bildinformation ist der Kathodenstrahl abgeschaltet, so daß keine Lichtemission von der Leuchtschicht ausgeht. Nach der horizontalen Synchronisation nimmt der Helligkeitswert einer einfachen Abtastkurve von einem Grauwert bis zu einem maximalen Helligkeitswert zu und nimmt dann wieder bis auf den Dunkelwert ab.

Damit die Bildhelligkeit und der Bildhelligkeitsbereich, die durch ein mit einer Kathodenstrahlröhre erzeugtes Bild hervorgerufen werden, innerhalb des Wiedergabebereichs der photographischen Emulsion, wie sie in Fig. 1 gezeigt ist, bleiben, muß das Wiedergabegerät mit der Kathodenstrahlröhre eine Helligkeitssteuerung haben, die Werte für die absolute Bildhelligkeit und für den Bildhelligkeitsbereich innerhalb des Wiedergabebereichs der photographischen Emulsion entsprechend Fig. 1 festlegt.

In vielen Abbildungsanlagen im medizinischen Bereich gestattet der Videomonitor eine Umkehrung in der Polarität des von der Kathodenstrahlröhre wiedergegebenen Bildes. Dadurch kann ein positives oder negatives Bild für die photographische Aufzeichnung erzeugt werden. Zur Anpassung an den Wiedergabebereich eines photographischen Films wird das Videosignal abgetastet und der elektrische Wert des Videosignals bei 15% der maximalen Videosignalamplitude (unterer Bildhelligkeitswert) und bei 95% der maximalen Videosignalamplitude (oberer Bildhelligkeitswert) bestimmt. Die bei diesen beiden abgetasteten Werten ermittelten Videosignalwerte werden an den Videomonitor angelegt. Zur photographischen Aufzeichnung eines Positiv-Bildes wird die Bildhelligkeitssteuerung an dem Monitor so eingestellt, daß beim unteren Bildhelligkeitswert bei einer eingestellten Blende der Kamera eine Belichtung im wesentlichen im Bereich der Schulter der Kennlinie des jeweils verwendeten Films bewirkt. Bei einem Negativ-Bild wird der Bildhelligkeitswert für den Motor so eingestellt, daß die Belichtung des Films dem Anfangsbereich der Emulsionskennlinie entspricht.

Nach Einstellung des unteren Bildhelligkeitswertes wird das bei 95% der Videosignalamplitude abgetastete Signal bzw. der obere Bildhelligkeitswert an den Eingang des Videomonitors gelegt. Der Kontrast der Wiedergabe wird so eingestellt, daß im Falle eines Positiv-Bildes der obere Bildhelligkeitswert bei einem Wert liegt, der einer Belichtung mit einer Schwärzung im Anfangsbereich der Emulsionskennlinie entspricht. Im Fall eines Negativ-Bildes wird der Kontrast so eingestellt, daß die Bildhelligkeit erhalten wird, die eine Belichtung mit einer dem Schulterbereich der Emulsionskennlinie entsprechenden Schwärzung hervorruft.

Dieses Verfahren zur Einstellung der Bildhelligkeit und des Bildhelligkeitsbereiches entsprechend dem Wiedergabebereich der jeweils gewählten Emulsion wird wie folgt ausgeführt.

In Fig. 3 ist eine übliche Vielfachbildkamera in Ansicht dargestellt, deren konventionelle Einzelheiten vollständiger in den USA-Patenten 4 027 315 und 4 240 729 beschrieben sind. Die Schalttafel 12 der Vielfachbildkamera enthält zusätzliche Steuerelemente, die in den vorgenannten Patenten nicht dargestellt oder beschrieben sind. Dabei handelt es sich um einen Video-Wählschalter 14, ein Anzeigegerät 21 für die Intensität, einen Umkehrschalter 16 für die Polarität und einen Schwarz/Weiß-Schalter 18.

Eines von vier Videosignalen, die für die Rasterwiedergabe auf einem Monitor einer Kathodenstrahlröhre innerhalb der Vielfachbildkamera 11 verfügbar sind, wird mit dem Video-Wählschalter 14 ausgewählt. Soll das aufzuzeichnende Bild umgekehrt werden, d. h. negative statt positive Polarität haben, wird der Umkehrschalter 16 entsprechend betätigt. Zur Einstellung der Wiedergabe auf dem Monitor mit der Kathodenstrahlröhre in einem Bild mit einer absoluten Bildhelligkeit und einem Bildhelligkeitsbereich innerhalb des Wiedergabebereichs der jeweils ausgewählten Emulsion wird aus der Tabelle I ein Belichtungswert EV ausgewählt, der dem gewählten Blendenwert f und Belichtungswert entspricht, die an der Vorrichtung eingestellt sind.

Tabelle I

Im nächsten Schritt wird aus der Schwärzung/Belichtungs-Kennlinie gemäß Fig. 1 die gewünschte maximale Schwärzung dicht an dem Bereich der Schulter der Kennlinie ausgewählt. Aus diesem maximalen Schwärzungswert und den Filmarten, die in Tabelle II angegeben sind (Tabelle der DUNN-Schwärzungskennwerte), werden dann nach der Tabelle II die maximalen und minimalen Helligkeitswerte bestimmt, die den Grenzwerten des Wiedergabebereichs des photographischen Films entsprechen.

Tabelle II

Das Anzeigegerät 21 ist zweckmäßigerweise mit einer solchen Skala ausgerüstet, daß es der Tabelle II entsprechende Ablesungen ermöglicht, wenn unter den Eingabebedingungen der unteren und oberen Helligkeitswerte der gewünschte Helligkeitswert erfaßt wird. Die DUNN Schwärzungskennziffern sind in der DE-OS 32 32 065.6 vollständiger beschrieben. Auch andere Skalen, mittels derer die gewünschten Helligkeitswerte für die geforderte minimale und maximale Schwärzung bestimmt werden können, lassen sich ebenfalls vom Fachmann für diesen Zweck verwenden.

Das an der Schalttafel 12 angeordnete Anzeigegerät 21 enthält zwei Skalen. Die obere Skala zeigt maximale Bildhelligkeitswerte an, die durch das Videobild hervorgerufen werden, und die untere Skala zeigt minimale Bildhelligkeitswerte an, die durch das Videobild hervorgerufen werden, jeweils unter den Eingangsbedingungen für den oberen und den unteren Helligkeitswert des Videosignals.

Zur Einstellung des wiedergegebenen Bildes auf einen Helligkeitsbereich zwischen diesen Bildhelligkeitswerten ist es notwendig, ein Videosignal einzugeben, dessen Amplituden den vorerwähnten 95%- und 15%-Werten entsprechen. Bei Einstellung des Schwarz/Weiß-Schalters 18 in die Schwarz-Stellung wird dem Monitor ein Videosignal zugeführt, das entweder einen dem 95%-Wert oder dem 15%-Wert entsprechenden Signalwert hat, je nachdem, ob ein Positiv- oder Negativbild aufgezeichnet werden soll. Bei Einschaltung in die Schwarz-Stellung und in der Positiv-Stellung des Umkehrschalters 16 wird ein dem unteren Helligkeitswert entsprechendes Signal an den Monitor gelegt. Das Anzeigegerät 21 ist vorteilhafterweise an einen Photodetektor zur Messung der Bildhelligkeit des von der Kathodenstrahlröhre erzeugten Bildes angeschlossen und zeigt den absoluten Bildhelligkeitswert an, der bei dieser ausgewählten Amplitude des Videosignals erzeugt wird. Die Helligkeitssteuerung 24 wird dann so eingestellt, daß sie den zweiten, höheren Wert aus der Tabelle II wiedergibt, der der Schulter der Kennlinie im Fall eines Positiv-Bildes der Kathodenstrahlröhre entspricht. So wird bei Verwendung des bekannten Films MR-1, bei einem Lichtwert von 8 und bei einer maximalen optischen Dichte von 1,8 ein Wert von 22,5 abgelesen, der entsprechend der Schulter in der Kennlinie für ein Positiv-Bild erforderlich ist. Dementsprechend wird die Helligkeitssteuerung 24 so eingestellt, daß an dem Anzeigegerät 21 eine Anzeige von 22,5 erhalten wird. Bei einem Negativ-Bild der Kathodenstrahlröhre und in der Schwarz-Stellung des Schalters 18 wird die Kontraststeuerung so eingestellt, daß das Anzeigegerät 21 einen Wert von 22,5 anzeigt, der dem oberen Bildhelligkeitswert am Videosignaleingang entspricht.

Nachdem auf diese Weise der eine Grenzwert für den Bereich der Bildhelligkeit des Videobildes eingestellt worden ist, wird der Schalter 18 in die Weiß-Stellung gebracht. Dadurch wird an den Videoeingang des Monitors mit der Kathodenstrahlröhre ein Signal angelegt, dessen Amplitude in Abhängigkeit von der Polarität des von der Kathodenstrahlröhre erzeugten Bildes bei dem vorgenannten 95%- oder 15%-Wert der Signalamplitude liegt. Nach der Einstellung des Wiedergabemonitors in der Vielfachbildkamera 11 zur Erzeugung eines Bildes mit einer solchen konstanten Bildhelligkeit wird die Kontraststeuerung 25 eingestellt. Im Fall eines durch die Kathodenstrahlröhre erzeugten Positiv-Bildes wird nun ein Eingangssignal entsprechend dem oberen Helligkeitswert an den Videoeingang des Monitors gelegt, bis bei einem Film des Typs MR-1 entsprechend Tabelle II ein Wert von 1,0 abgelesen wird. Natürlich wird im Fall eines Negativ-Bildes, das durch die Kathodenstrahlröhre erzeugt wird, ein Eingangssignal entsprechend dem unteren Helligkeitswert an den Videomonitor gelegt und die Helligkeitssteuerung 24 so eingestellt, daß eine untere Ablesung von 1,0 erhalten wird.

Um Verwechselungen hinsichtlich der Helligkeitssteuerung 24 und der Kontraststeuerung 25 bei deren Bedienung zu vermeiden, wird dem Benutzer durch Anzeigen 24a und 25a bei der jeweils gewählten Bildpolarität angezeigt, welche der beiden Steuerungen bei der jeweils gewählten Polarität und der jeweils gewählten Schwarz-Weiß-Einstellung des Videosignaleingangs am Schalter 18 bedient werden muß.

Wenn die absolute Bildhelligkeit und der Bildhelligkeitsbereich am Monitor in dieser Weise eingestellt worden sind, werden bei der Aufzeichnung der auf dem Leuchtschirm des Monitors mit der Kathodenstrahlröhre dargestellten Bilder auf dem Film des Typs MR-1 Photographien erhalten, deren Schwärzungen im Bereich zwischen dem Anfangsbereich und dem Schulterbereich der jeweiligen Schwärzungs/Belichtungs-Kennlinien des Films nach dessen Weiterbehandlung liegen. Auf diese Weise wird erreicht, daß Einzelheiten, die sonst durch Unter- oder Überbelichtung der Emulsion verlorengehen, erhalten bleiben und das zuerst erhaltene Bild innerhalb dieser Voreinstellung liegt.

Ein Schaltbild, mit der die Steuerungen an der Schalttafel 12 zur Einstellung der Bildhelligkeit des wiedergegebenen Bildes vorgenommen werden, ist in Fig. 4 dargestellt. Man erkennt darin einen Video-Wählschalter 14, mittels dessen eines von vier Eingangssignalen für den Monitor 38 mit der Kathodenstrahlröhre ausgewählt wird. Das jeweils ausgewählte Videoeingangssignal A, B, C oder D wird über Anschlüsse 34g an einen Videoschalter 34 gelegt. Der Videoschalter 34 enthält einen Multiplexer, der entsprechend einem an die Anschlüsse 34e und 34f angelegten Code VS1, VS0 eines der vier Videosignale zur Wiedergabe auswählt. Eine Steuerlogik 31 erzeugt entsprechend der Einstellung des Videoschalters 14 eine Zwei-Bit-Binärkodierung zur Auswahl des Videosignals. Der Monitor 38 ist von konventioneller Bauart und kann von der Art sein, wie er in den vorgenannten USA-Patenten beschrieben ist. Der Monitor 38 enthält eine Helligkeitssteuerung 24 und eine Kontraststeuerung 25, sowie einen Videosignaleingang 38a und einen Eingang 38b für die externe Synchronisierung. Wie dem Fachmann geläufig ist, kann die Abtastfolge des Monitors 38 mit den ankommenden Videosignalen synchronisiert werden, aber auch mit jedem anderen periodischen Signal, das an dem Eingang 38b für die externe Synchronisierung anliegt.

An dem Monitor 38 ist auch ein Ausgang 38c für die horizontale Synchronisierung vorgesehen, der einen intern erzeugten Synchronisierungsimpuls zuführt, durch den jede Abtastzeile des Videobildes gestartet wird.

Der Videoschalter 34 erhält zwei zusätzliche Eingänge AC0 und AC1 an den Anschlüssen 34h und 34i. Diese Anschlüsse wählen den oberen und den unteren Signalwert des Videosignals aus, das zur Einstellung des oberen und unteren Bildhelligkeitswertes während des Einstellungsvorgangs dient.

Der Schwarz/Weiß-Schalter 18 liefert in jeweils einer seiner beiden Stellungen ein Weiß- oder Schwarz-Signal zur Auswahl des Videosignals mit dem vorgenannten oberen oder unteren Signalwert. Eine Steuerlogik 33 wählt in Abhängigkeit von der Einstellung der Schalter 16 und 18 entweder das Videosignal mit dem oberen oder unteren Signalwert aus, um den jeweils interessierenden Bildhelligkeitswert zu erhalten. Ein Blockiereingang NR ist ebenfalls verfügbar. Dieser Blockiereingang verhindert den Einstellvorgang für den Fall, daß die Kamera zur Aufzeichnung eingeschaltet ist. Eine Logikschaltung der Kamera, durch die angezeigt wird, daß der Verschluß geöffnet ist oder eine Belichtung läuft, so daß bei Darstellung der oberen oder der unteren Signalwerte der Film belichtet werden würde, dient zur Erzeugung eines Blockiersignals am Blockiereingang NR.

Ein Verstärker 37 für einen Photodetektor ist mit einem Photodetektor 36 verbunden, der im Gesichtsfeld der Wiedergabe des Monitors 38 mit der Kathodenstrahlröhre angeordnet ist. Der dadurch erfaßte Bildhelligkeitswert wird in dem Verstärker 37 verstärkt und von diesem über einen Pol des Schalters 18 an den jeweils geeigneten Eingang der Schaltung 39 für das Anzeigegerät 21 gelegt. Die Schaltung 39 für das Anzeigegerät 21 benötigt zwei Eingänge, nämlich einen zur Erzeugung des Ausschlages des Anzeigegerätes 21 bei Überwachung des oberen Bildhelligkeitswertes und den anderen zur Erzeugung des Ausschlages des Anzeigegerätes 21bei der Überwachung des unteren Bildhelligkeitswertes. Der Umkehrschalter 16 steuert die Signalpolarität des Videobildes über zusätzliche, nicht gezeigte Kontakte, die in bekannter Weise mit dem Monitor 38 verbunden sind. Dieser Schalter gestattet eine Einstellung der Wiedergabe über die dargestellten Kontakte unabhängig von der Polarität des jeweils aufzuzeichnenden Bildes.

Die bei einer gegebenen Signalpolarität und bei einer gegebenen Einstellung des Schwarz/Weiß-Schalters 18 einzustellende Steuerung wird durch die Anzeigevorrichtungen 24a und 25a angezeigt. Diese Anzeigevorrichtungen können übliche Leuchtdioden sein, die von einem geeigneten Transistor angesteuert werden. Es wird so erreicht, daß der Benutzer nicht unter Überwachung halten muß, welche der verschiedenen Steuerungen 24 und 25 bei verschiedenen Polaritäten des Videosignals eingestellt werden muß.

Die Einzelschrittschaltung 35 erzeugt einen Gleichstrom-Rückstellimpuls von typischerweise einer Mikrosekunde Dauer am Eingang 34 des Videoschalters 34 bei jedem Auftreten eines horizontalen Synchronisierungsimpulses. Dieser Rückstellimpuls wird während der Auswahl der Einstellsignale der Bildhelligkeit in einer Weise verwendet, die weiter unten in Verbindung mit Fig. 5 beschrieben wird.

Fig. 5 zeigt Einzelheiten der Schaltung des Videoschalters 34, der die Auswahl des jeweils interessierenden Bildhelligkeitswertes für die Wiedergabe an dem Monitor 38 gestattet. Der Videoschalter 34 ermöglicht die Auswahl eines von vier Eingängen A, B, C oder D, sowie die Auswahl von zwei Bildhelligkeitswerten, deren einer der maximalen Intensität in der Wiedergabe auf dem Monitor 38 mit der Kathodenstrahlröhre entspricht, damit bei einer gegebenen Belichtungszeit ein bestimmter oberer Schwärzungsgrad erhalten wird, und deren anderer dem minimalen Bildhelligkeitswert entspricht, der bei der gleichen Belichtungszeit einen bestimmten unteren Schwärzungsgrad oberhalb der Grundschwärzung einschließlich Schleier ergibt.

Fig. 5 zeigt einen Analog-Multiplexer 51, an dessen Eingängen S1, S2, S3 und S4 vier Videosignalleitungen liegen, von denen jeweils eine ausgewählt werden kann. Die Auswahleingänge S1, S2, S3 und S4 enthalten parallelgeschaltete Widerstandsnetzwerke 55. Die Widerstandsnetzwerke 55 sind vorgesehen, um die korrekte Eingangsimpedanz zu erhalten, wodurch der richtige Anschluß der Kabel für die Videosignale ermöglicht wird.

Die Bezeichnungen +A, -A und L beziehen sich auf Verbindungen üblicher Art zu einer Spannungsversorgung, die die geeigneten Gleichspannungen für die Versorgung der in Fig. 5 gezeigten Bauteile mit Betriebsstrom liefert.

Die Steuerung des Analog-Multiplexers 51 erfolgt durch einen Dekodierer 52. Der Dekodierer 52 stellt einen bestimmten von vier Ausgängen Q1 bis Q4 zur Verfügung, und zwar entsprechend dem logischen Zustand der Eingänge A0 und A1, die den Zuständen VS0 und VS1 an den Anschlüssen 34h und 34f entsprechen. Diese Ausgänge ermöglichen, daß einer der Eingänge S1, S2, S3 oder S4 mit den Ausgängen D1, D2, D3 und D4 verbunden wird. Der Analog-Multiplexer 51 ist vom Typ LF 13201 und der Dekodierer 52 ist ein selbstprogrammierbarer Halbleiter-Lesespeicher (PROM) vom Typ 74S188, die dem Fachmann geläufig sind.

Ein Verstärker 59 erhält die Signale von den Ausgängen D1, D2, D3 und D4 und erzeugt ein Ausgangssignal mit einem Wert, das für die weitere Signalverarbeitung geeignet ist. Das Signal von den Ausgängen D1, D2, D3, D4 wird bei entsprechender Einstellung des Schalters 61 auch an ein Amplitudensieb 60 gegeben. Das Amplitudensieb 60 erzeugt ein externes Synchronisierungssignal für den Monitor 38 der Vielfachbildkamera 11 und bewirkt, daß der Abtaststrahl mit dem ausgewählten Format der ankommenden Videosignale synchronisiert bleibt. Wenn der Schalter 61 in seine andere Stellung gebracht wird, können Synchronisierungssignale von einem der Videoeingangssignale abgeleitet werden, während ein anderes Videosignal ausgewählt und zur Weiterverarbeitung an die Anschlüsse D1, D2, D3 und D4 angelegt wird.

Das ausgewählte und vom Verstärker 59 ausgehende Videosignal wird an den Eingang S1 einer Multiplexerschaltung 53 vom Typ LF 13201 angelegt, die auch Eingangssignale von einem Dekodierer 54 des Typs 74LS84 erhält. Der Dekodierer 54 erhält einen horizontalen Synchronisierungsimpuls auf der Leitung 34a, die innerhalb des Dekodierers 54 enthaltene Flip-Flops in einen Zustand setzt, in dem Q1 und Q2 Null sind. Bei dieser Einstellung kann die Abtastung an der hinteren Schwarzschulter beginnen; dabei speichert die Abtastschaltung 122 den Wert des Videosignals an der hinteren Schwarzschulter im Kondensator 62. Der Gleichspannungs-Rückstellimpuls von einer Mikrosekunde aus der Einzelschrittschaltung 35 (siehe Fig. 4) wird durch jeden horizontalen Synchronisierungsimpuls erzeugt und aktiviert C2 der Multiplexerschaltung 53. Beim Zusammentreffen des Rückstellimpulses auf der Leitung 34b mit dem logischen Zustand "0" an Q1 und Q2 gestattet der Abtastschaltung 122 den Empfang von Videosignalen an S1.

Die abfallende Flanke des Rückstellimpulses erzeugt an C2 einen logischen Zustand "0", durch den der Kondensator 62 vom übrigen Teil des Videosignals abgetrennt wird und steuert den Dekodierer 54 im Takt zur Rückstellung von Q1 und Q2 in den ursprünglichen Zustand.

Über einen Kontakt eines Schalters 65 ist ein Peakdetektor 120 so verbunden, daß er kontinuierlich den Maximalwert des Videosignals abtastet. Ein Potentiometer 63 kontrolliert den oberen Bildhelligkeitswert in der Weise, daß der gewünschte 95%-Wert der maximalen elektrischen Signalamplitude erhalten wird. Der Schalter 65 erzeugt auch gegebenenfalls einen Maximalwert, der dem Helligkeitswert der hinteren Schwarzschulter zuzüglich dem Spannungsabfall über eine Diode 67 entspricht.

Wenn die unteren und oberen Bildhelligkeitswerte so an den Eingängen S3 und S4 eingestellt worden sind, können entweder das Signal mit dem unteren Bildhelligkeitswert, das Signal mit dem oberen Bildhelligkeitswert oder das Videosignal vom Verstärker 59 ausgewählt und an den Verstärker 129 angelegt werden. Während der Einschaltung des Schalters 18 erzeugen AC0 und AC1 einen logischen Zustand, der von der Einstellung des Umkehrschalters 16 für die Polarität abhängt, der entweder den oberen oder den unteren Bildhelligkeitswert für den Ausgang zum Verstärker 129 auswählt. Falls der obere Bildhelligkeitswert verlangt wird, wird AC0 beaufschlagt und durch diesen Eingang über den Dekodierer 54 der Ausgang Q6 ausgewählt, der nach C4 in der Multiplexerschaltung 53 durchgesteuert wird. Wird der untere Bildhelligkeitswert verlangt, so wird AC1 beaufschlagt und an C3 an der Multiplexerschaltung 53 ausgewählt. Ist der Schalter 18 außer Betrieb, so wird über Q5 des Dekodierers 52 die Multiplexerschaltung 53 so aktiviert, daß sie das Videosignal an den Verstärker 129 legt.

Es ist somit im Zusammenhang mit Fig. 5 ein Videoschalter beschrieben worden, der die Funktionen des in Fig. 4 dargestellten Videoschalters 34 ausführen kann.

Schließlich wird noch in Fig. 6 die Schaltung des Anzeigegerätes 21 für die Überwachung der Bildhelligkeitswerte beschrieben, die bei den abgetasteten oberen und unteren Signalwerten am Eingang für die Videosignale erzeugt werden. Der linke Teil der Fig. 6 zeigt eine Photometerschaltung und die Anordnung von Verstärkern und Detektoren. Die rechte Hälfte der Fig. 6 zeigt die damit verbundene Schaltung 39 für das Anzeigegerät 21, die verschiedene Ausschläge am Anzeigegerät 21 entsprechend der Einstellung des Schalters 18 auf die oberen oder unteren Bildhelligkeitswerte ermöglicht.

Der Photodetektor 36 bildet zusammen mit einem Verstärker einen Eingangsverstärker 37, der in einer Umkehrschaltung mit einem Rückkoppelwiderstand und einem Kondensator zur Verstärkung des Ausgangs des Photodetektors 36 verbunden ist. Es sind zwei Einstellpotentiometer 71 und 72 vorgesehen, die mit Hilfe des Lichtmonitors eine geeignete Auslenkung am Anzeigegerät 21 entsprechend einem bekannten Lichteinfall am Photodetektor 36 ermöglichen. An die Verstärkerstufe schließt sich ein Integrator mit einer Klemmschaltung 73 an. Der integrierte Ausgang vom Photodetektor 36 wird an den Eingang eines Differentialverstärkers 75 gelegt. Der Differentialverstärker 75 erhält die ausgewählte Spannung vom Potentiometer 71 als eine Offsetspannung; das Potentiometer 71 wirkt beim Einstellvorgang mit.

Der Ausgang des Differentialverstärkers 75 wird an das Potentiometer 72 gelegt, dessen Schleifer an einem oberen Verstärker 77 anliegt.

Die Schaltung 39 für das Anzeigegerät 21 bewirkt geeignete anzeigende Ausschläge entsprechend dem auffallenden Licht und enthält zwei Eingänge 80, 81, die durch den Schalter 18 wahlweise über Teilungswiderstände 82 und 83 mit dem Photodetektor 36 verbindbar sind. Die Spule 21a für die Verstellung des Anzeigegerätes 21 erhält Strom über die Widerstände 82 und 83 und der Stromkreis für die Spule 21a wird über den Transistor 84 geschlossen. Der Transistor 84 bildet ein Teil einer Schutzschaltung für das Anzeigegerät 21, die einen Differentialvergleicher 85 und ein Umkehrglied 86 enthält. Im Fall eines übermäßigen Potentials an der Spule 21a öffnet der Differentialverstärker 85 den Transistor 84 und schützt so die Vorstellung des Anzeigegerätes 21 gegen übermäßigen Strom. Weiterhin ist eine Beleuchtung für das Anzeigegerät 21 durch eine rote Leuchtdiode 87 gegeben, die durch die Schutzschaltung für das Anzeigegerät 21 eingeschaltet wird. Falls der durch das Anzeigegerät 21 fließende Strom zu hoch gefunden wird, leuchtet die rote Leuchtdiode 87 dahinter auf und zeigt dem Benutzer dieses Problem an.

Der Verstärker 37 für den Photodetektor 36 und die Schaltung 39 für das Anzeigegerät 21 erhalten ein Signal, das der erfaßten Lichtintensität entspricht, und bewirken dessen Anzeige zu Überwachungszwecken, wenn der Benutzer sicherstellen will, daß die Bildhelligkeit in dem Wiedergabebereich des jeweils verwendeten photographischen Films liegt. Die Überwachung kann während der Benutzung der Vorrichtung in vorgegebenen Abständen erfolgen und bei einem Wechsel der Filmarten leicht neu eingestellt werden, so daß die Bildhelligkeit und der Bildhelligkeitsbereich, die durch die Wiedergabe mit der Kathodenstrahlröhre erzeugt werden, innerhalb des Wiedergabebereichs des neu ausgewählten Films liegen.

Claims (8)

1. Vorrichtung zur Ermöglichung der Anpassung des Bildhelligkeitsbereiches eines auf dem Bildschirm einer Bildwiedergaberöhre nach Maßgabe eines Videosignals erzeugten Videobildes an die Belichtungskennlinie einer photographischen Emulsion, auf welche das erzeugte Videobild mittels eines optischen Systems abbildbar ist, wobei die Bildhelligkeit und der Kontrast des erzeugten Videobildes an Stellgliedern einstellbar sind und ein den Bildschirm beobachtendes Photometer vorgesehen ist,
gekennzeichnet durch

• (a) einen von dem Videosignal beaufschlagten Peakdetektor (120), der eine dem Maximalwert des Videosignals entsprechende Spannung liefert,
• (b) eine Spannungsteilerschaltung, an welcher eine erste, große Teilspannung und eine zweite, kleine Teilspannung der von dem Peakdetektor gelieferten Spannung abgreifbar ist,
• (c) eine manuell gesteuerte Schalteranordnung (18, 53), durch welche wahlweise das Videosignal, die erste oder die zweite Teilspannung auf den Monitor (38) aufschaltbar ist, wobei der Bildschirm des Monitors bei Aufschaltung der ersten Teilspannung ein gleichmäßig helles und bei Aufschaltung der zweiten Teilspannung ein gleichmäßig dunkles Referenzfeld liefert und
• (d) ein Anzeigeinstrument (21) zur bewerteten Anzeige des von dem Photometer gelieferten Bildhelligkeitssignals derart, daß bei Aufschaltung der ersten bzw. zweiten Teilspannung der jeweils angezeigte Wert mit einem jeweils vorgegebenen Sollwert mittels des Stellgliedes in Übereinstimmung bringbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

• (a) ein Analogwertspeicher (122) vorgesehen ist,
• (b) auf den Analogwertspeicher (122) gesteuert von einem Synchronisierungsimpuls die der hinteren Schwarzschulter entsprechende Spannung des Videosignals aufschaltbar ist,

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß

• (a) die Schalteranordnung einen elektronischen Schalter (53) und einen manuell betätigbaren Hell-Dunkel-Schalter (18) aufweisen,
• (b) der elektronische Schalter (53) einen ersten Signaleingang (S₁) aufweist, an welchem ein Videosignal anliegt, einen zweiten Signaleingang (S₄) an welchem die erste Teilspannung der Spannung am Peakdetektor (120) anliegt, und einen dritten Signaleingang, an welchem die zweite Teilspannung der Spannung am Peakdetektor (120) anliegt,
• (c) der elektronische Schalter (53) weiterhin Steuereingänge (C₁, C₂, C₃, C₄) aufweist, welche von dem manuell betätigbaren Hell-Dunkel-Schalter (18) ansteuerbar sind, und
• (d) der elektronische Schalter (53) einen ersten Signalausgang (D₁) aufweist, über welchen jeweils eines der an den Signaleingängen liegenden Signale auf den Monitor (38) aufschaltbar ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der elektronische Schalter (53) einen von dem Synchronisierungsimpuls gesteuerten Ausgang aufweist, der mit dem Analogwertspeicher (122) verbunden ist und über welchen das Videosignal nur während des Auftretens der Schwarzschulter auf den Analogwertspeicher (122) aufschaltbar ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß

• (a) die Schalteranordnung weiterhin einen manuell betätigbaren Polaritätsschalter (16) enthält, der nach Maßgabe der Polarität (Positiv oder Negativ) des zu photographierenden Bildes umschaltbar ist und eine Spannung an einem ersten oder einem zweiten Schalterausgang liefert,
• (b) der Hell-Dunkel Schalter (18) eine Spannung an einem ersten und einem zweiten Schalterausgang liefert, je nachdem, ob ein helles oder ein dunkles Referenzfeld auf dem Bildschirm des Monitors (38) gewünscht wird,
• (c) die Schalterausgänge des Polaritätsschalters (16) und des Hell-Dunkel-Schalters (18) über eine Schalterlogik (33) verknüpft sind, welche Ausgangssignale (AC₀, AC₁) zur Ansteuerung des elektronischen Schalters (53) liefert.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß

• (a) eine Mehrzahl von verschiedenen Videosignalen (A, B, C, D) an Eingängen (34g) eines zweiten elektronischen Schalters (51) anliegt,
• (b) ein Wählschalter (14) vorgesehen ist, durch welchen eines der Videosignale (A, B, C, D) auswählbar ist,
• (c) der Wählschalter (14) mit einer Steuerlogik (31) verbunden ist, an deren Ausgängen Codesignale (VS₀, VS₁) erscheinen, welche die Stellung des Wählschalters in codierter Form wiedergeben,
• (d) die Codesignale (VS₀, VS₁) zusammen mit den Ausgangssignalen (AC₀, AC₁) der Schalterlogik (33) an einem ersten Decodierer (52) anliegen,
• (e) der erste Decodierer (52) mit einer ersten Gruppe von Ausgängen (Q₁, Q₂, Q₃, Q₄) Steuereingänge (C₁, C₂, C₃, C₄) des zweiten elektronischen Schalters (51) so beaufschlagt, daß der zweite elektronische Schalter (51) das gewählte Videosignal zu dem ersten elektronischen Schalter (53) und dem Peakdetektor (120) durchläßt und
• (f) der erste Decodierer (52) mit einer zweiten Gruppe von Ausgängen (Q₅, Q₆, Q₇) direkt und über einen zweiten Decodierer (54) den ersten elektronischen Schalter (53) nach Maßgabe der Schalterstellungen steuert.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß den Stellgliedern (24, 25) Leuchtdioden (24a bzw. 25a) räumlich zugeordnet sind, welche durch die Schalterlogik (33) angesteuert werden.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß

• (a) das Anzeigeinstrument (21) zwei Skalen aufweist und
• (b) der Hell-Dunkel-Schalter (18) einen zweiten Schaltarm mit Umschaltkontakten (80, 81) aufweist, über welche je ein Widerstand (82, 83) zwischen Anzeigeinstrument (21) und Photometer einschaltbar ist.