DE3430593A1 - Schaltkreis zur wiederherstellung des schwarzpegels - Google Patents

Description

Schaltkreis zur Wiederherstellung des Schwarzpegels

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Schaltkreis wie er im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegeben ist.

Die vorliegende Erfindung befaßt sich mit einem zu einem Fernsehempfänger gehörenden Schaltkreis zur Wiederherstellung des Schwarzpegels.

Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, ein Videosignal in einem solchen Zustand zu übertragen, bei dem ein Schwarz-

wertpegel (pedestal level) als Referenzpegel für den dunkelsten Pegel verwendet wird und dieser Schwarzwertpegel zum Weißwertpegel hin verschoben ist. Eine Differenz zwischen dem Schwarzwertpegel und einem Schwarzpegel (dark level) bzw. Dunkelpunkt-Pegel wird als Pegel der Schwarz-

abhebung (set-up level) bezeichnet. Der Pegel der Schwarzabhebung ist nicht immer gleich groß und hängt ab von der Art des Fernsehsenders, von der Art der Fernsehkamera, von der Art des Videorekorders und dergleichen. Aus diesem Grunde muß der Schwarzpegel in einem Fernsehempfänger genau wiederhergestellt werden, d. h. der Schwarzpegel des Videosignals muß mit demjenigen Pegel übereinstimmen, der sich bei Sperren der Bildröhre ergibt.

Ein Verfahren zur Verringerung eines Gleichstrom-Übertragungsfaktors und ein Verfahren zur Verringerung eines Luminanzpegels durch bzw. um einen Betrag, der dem Pegel der Schwarzabhebung entspricht, werden allgemein verwendet.

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Sie werden als Verfahren zur Wiederherstellung des Schwarz- ^. pegels bezeichnet. In früheren derartigen Verfahren ist kein Dunkelbild weggelassen, da der Pegel der Schwarzabhebung (Gleichstromkomponente) verringert ist. Bei einem Videosignal jedoch, das einen niedrigen Pegel der Schwarzabhebung hat, ist der Luminanzpegel zum Schwarzpegel hin verschoben und es ist daher die Auflösung des Dunkelbildes verfälscht. In Kombination mit diesem früheren Verfahren ist gewöhnlich ein Luminanz-ABL(=automatischer Strahlbegrenzer) verwendet worden, nämlich zur Steuerung einer Strahlintensität der Bildröhre durch Verringern des Luminanzpegels für ein Bild, das zu hohen Strahlstrom erfordert.

Bei dieser Kombination jedoch treten unerwünschte Störungen bzw. Verfälschungen der Dunkelauflösung auf und präzise "Wiederherstellung der Dunkel- bzw. Schwarzwerte ist nicht zu erwarten.

Bei dem letzteren Verfahren wird andererseits ein Dunkel- bzw. Schwarz-Spitzenpegel (dark peak level) detektiert, und zwar während einer (einzigen) vertikalen Abtastperiode des Videosignals. Dies ist z. B. in Fig. 1A gezeigt. Dieser Schwarz-Spitzenpegel wird so gesteuert, daß er mit dem dunkelsten Pegel (Schwarzwertpegel) zusammenfällt, wie dies Fig. 1B zeigt. Dieses Verfahren wird als "dynamic picture system" (dynamisches Bildsystem) bezeichnet. Ein Kontrast-ABL (oder BiId-ABL), das zur Steuerung einer Strahlintensität durch Verringerung eines Kontrastes eines Bildes, das einen hohen Strahlstrompegel der Bildröhre erforderlich macht, 0 kann verwendet werden in Kombination mit diesem Verfahren. Damit, ist eine^stabile Wiederherstellung des Schwarzpegels zu erwarten.

Bei letzterer Methode jedoch fluktuiert bzw. schwankt andauernd ein Luminanzsignalpegel, und zwar aufgrund der Luminanzpegel-Steuerung, entsprechend dem Schwarz-Spitzenpegel des Videosignals. Daher erfolgt eine unerwünschte

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Veränderung eines Pegelverhältnisses Y/C des Luminanzsignals Y zum Farbsignal C. Aus diesem Grunde verändert sich die Dichte bzw. Sättigung einer Farbe, und zwar entsprechend der Steuerung des Schwarz-Spitzenpegels. Der fleischfarbene Farbton des menschlichen Körpers hat einen Luminanzpegel von 50 bis 80 % bezogen auf einen Weiß-Spitzenpegel. Wenn z. B. dabei der Schwarz-Spitzenpegel zum Weiß-Spitzenpegel hin verschoben wird, erfolgt eine Verringerung des Luminanzsignals durch die Steuerschleife. Das Ergebnis ist, daß das Farbsignal C sich so verändert, daß es bezüglich des Luminanzsignals Y unerwünscht hoch wird. Der fleischfarbige Farbton wird damit zu dicht bzw. zu satt. Wenn alternativ dazu der Schwarz-Spitzenpegel niedrig ist, wird der fleischfarbene Farbton zu blass.

Es wird des weiteren angenommen, daß die Schwarzwert-Wie-■ derherstellung zum Zeitpunkt t. mit Hilfe der Steuerschleife erfolgt, wie dies in Fig. 2A gezeigt ist und daß ein Signal P auf der Schwarzwertseite zum Zeitpunkt t„ eingefügt wird, wie dies in Fig. 2B gezeigt ist. (Diese Schwarzwertseite ist ein dunkel-gerahmtes telop-Signal.) In diesem Falle wird die Schwarzwert-Wiederherstellung derart ausgeführt, daß der Schwarz-Spitzenpegel des Signals P infolge der Steuerschleife mit dem Schwarzwertpegel zusammenfällt. Aus diesem Grunde erfolgt eine abrupte Steigerung der Helligkeit eines Bildes, wie dies in Fig. 2B gezeigt ist. Wie dies jedoch in Fig. 2C gezeigt ist, nämlich wenn das Signal P zum Zeitpunkt t-, abrupt verschwindet, nimmt der Luminanzpegel des Bildes dementsprechend abrupt ab.

Das sich ergebende Bild ist dementsprechend unbefriedigend und*" seine Betrachtung ist lästig.

Es ist ein Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung, einen Schaltkreis zur Wiederherstellung des Schwarzpegels anzugeben, wobei mit diesem Schaltkreis die voranstehend erörterten Nachteile behoben sind.

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In dem erfindungsgemäßen Schaltkreis zur Wiederherstellung des Schwarzpegels wird eine Amplitude einer Komponente eines Dunkel- bzw. Schwarzsignals, die unter einem vorgegebenem Pegel eines Videosignals liegt, derart verändert, daß ein Schwarz-Spitzenpegel (erzeugt ist, der) mit einem Schwarzwertpegel übereinstimmt. Diese Veränderung wird mittels einer Rückkopplungssteuerung durchgeführt. Dieser Konfiguration entsprechend wird eine Signalkomponente gegenüber einer Weißpegelseite überhalb des vorgegebenen Pegels durch die Wiederherstellung des Dunkelwertes nicht verändert. Man erhält damit eine stabile Farbwiedergabe. Ein stabilisiertes Bild kann darüber hinaus erreicht werden, und zwar unbeachtlich abrupter Veränderungen des Schwarz-Spitzenpegels. Dieser begleitet Flackern der ganzen Bildwiedergäbe.

Nachfolgend wird eine Aufstellung der beigefügten Figuren gegeben.

Figuren 1A, -IB und 2A bis 2C zeigen Wellenformen eines

Videosignals bzw. zeigen Signalverarbeitungen mit Hilfe üblicher Luminanzsteuerung.

Figuren 3A und 3B und 4A bis 4C zeigen Wellenformen eines Videosignals mit jeweils nach der Er

findung erfolgter Wiederherstellung des Schwarzwertes, und zwar entsprechend Figuren 1 und 2.

Figur 5 zeigt ein Blockdiagramm eines Schaltkreises

zur Videosignal-Verarbeitung, und zwar einen solchen des erfindungsgemäßen Systems der Wiederherstellung des Schwarzwertes.

Figur 6 zeigt eine grafische Darstellung der Eingangs-/

Ausgangscharakteristik einer Schwarzwert-

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(Kontrast-)Dehnungsmaßnahme (dark expanding) nach Figur 5 und Eingangs-ZAusgangswellenformen derselben.

Figuren 7A bis 7C zeigen Wellenformen verschiedener Zustände der Schwarzwert-(Kontrast-)Dehnung. Figur 8 zeigt eine Grafik der Eingangs-/Ausgangs-

charakteristik der Signalverarbeitung eines üblichen Verfahrens zur Wiederherstellung des Schwarzwertes.

Figuren 9A bis 9D zeigen Schaltkreis-Einzelheiten des Schaltkreises nach Figur 5.

Figuren 1OA bis 10C und 12A und 12B zeigen Wellenformen des Videosignals, anhand derer die Arbeitsweise des Schaltkreises nach den Figuren 9A bis 9D erklärt wird und

Figur 11 zeigt eine vergrößerte Grafik der Eingangs-/ Ausgangscharakteristik nach Figur 6.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels der Erfindung und anhand

der Figuren beschrieben.

Die Figuren 3A, 3B und 4A bis 4C zeigen Wellenformen eines Videosignals, anhand derer die prinzipielle Arbeitsweise der Erfindung zur Wiederherstellung des Schwarzwertes zu

erläutern sind. Demgegenüber geben die Figuren 1A und 1B und 2B bis 2C diejenigen nach dem Stand der Technik an. Bei der erfindungsgemäßen Wiederherstellung des Dunkelbzw. Schwarzpegels ist eine vorgegebene Schwellenwerthöhe TH vorgesehen, und zwar auf der Schwarzwertseite eines Videosignals. Diese Schwelle steht in Bezug zu einem Schwarzwertpegel. Es ist dies in Fig. 3A gezeigt. Es wird dann eine Schwarzsignal-Komponente, die unterhalb des Schwellenpegels TH (d. h. die Schwarzpegelseite) liegt, herausgezogen. Der Pegel derselben wird so gesteuert, daß ein Schwarz-Spitzenpegel zusammenfällt bzw. übereinstimmt mit dem Schwarzwertpegel, wie dies Fig. 3B zeigt.

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Dementsprechend wird bei der Wiederherstellung des Schwarzpegels eine Amplitude der Videosignalkomponente, die oberhalb des Pegels TH (d. h. Weißpegelseite) liegt, nicht verarbeitet. Daraus folgt, daß ein Pegelverhältnis zwischen Luminanzsignal und Chrominanzsignal einer relativ hohen Luminanzsignal-Komponente (z. B. ist dies ein fleischfarbener Farbton) der Wiederherstellung des Schwarzpegels nicht unterworfen ist. Dies sichert stabile Farbwiederherstellung.

Die für die Wiederherstellung des Schwarzpegels benutzte Pegelsteuerung wird nahe dem Schwarz-Spitzenpegel, und zwar übereinstimmend mit abrupten Veränderungen des Schwarz-Spitzenpegels (t.. bis t_.) , durchgeführt. Aus diesem Grunde unterliegt, wie die Figuren 4A bis 4C zeigen, die Helligkeit des ganzen Bildes nicht den abrupten Änderungen, die auf der Veränderung des Schwarz-Spitzenpegels beruhen. Deshalb erhält man auf dem Bildschirm ein stabiles Bild mit konstanter Helligkeit.

Figur 5 zeigt ein Blockdiagramm eines in einem Fernsehempfänger enthaltenen Schaltkreises zur Videosignalverarbeitung. Dieser führt das obenbeschriebene Verfahren zur Wiederherstellung des Schwarzpegels aus. Ein von einem Videodetektor (nicht dargestellt) zu erhaltendes Videosignal wird einem Eingangsanschluß 11 in Fig. 5 zugeführt. Das Videosignal geht dann an einen Pufferverstärker 1 mit der Verstärkung Eins? und zwar über einen Klemmkondensator 12 (clamp capacitor). Das Ausgangssignal des Pufferverstärkers 1 geht an einen Schaltkreis (nicht dargestellt) zur Luminanz-Chrominanz-Verarbeitung, und zwar über eine Addierschaltung und eine Schaltung 9 zur Kompensation des Gleichätrom-Ubertragungsfaktors.

Das Ausgangssignal der Addierschaltung 8 geht außerdem an eine Klemmschaltung 7 des Schwarzwertes. Das Ausgangssignals wird somit mit einer Referenzspannung oder einem Klemmpotential Ep verglichen, und zwar während eines

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Klemmimpulses entsprechend einem Schwarzwertanteil. Wenn eine Differenz zwischen dem Schwarzwertpegel und der Referenzspannung Ep festgestellt wird, so wird diese Differenz bzw. dieser Fehler auf den Eingangsanschluß des Pufferverstärkers 1 zurückgekoppelt. Es wird dadurch das Maß der Gleichstromaufladung des Klemmkondensators 12 verändert. Im stabilen Zustand, in dem die Fehler- bzw. Abweichungs-Rückkopplung konvergiert, wird dementsprechend der Schwarzwertpegel des Ausgangssignals der Addierschaltung 8 bezogen auf die Referenzspannung Ep geklemmt bzw. festgehalten.

Das Eingangssignal des Pufferverstärkers 1 geht außerdem an einen Schaltkreis 2 zur Abtrennung des Schwarzwertes.

Ein Dunkelsignal, das unterhalb der vorgegebenen Schwelle TH liegt, wird wie Fig. 3A zeigt, herausgeholt. Dieser Schaltkreis 2 ist eine Art Kappschaltung (clip circuit) und eine Referenzspannung E- ist als ein Kapp-Pegel gegeben. Der Pufferverstärker 1 ist als Differentialverstärker·'aufgebaut und es ist ein Gleichspannungsausgleich vorgesehen, der durch ein äußeres OFF-Setzjustiersignal zu verändern ist. Es kann damit der Schwarzwertpegel eines am Eingang anliegenden Videosignals versetzt werden auf den Pegelwert E.-TH. Im Schaltkreis 2 zum Abtrennen des Schwarzwertes wird dadurch das hinsichtlich des Schwarzwertes geklemmte Videosignal, das auf den Pegel E..-TH geklemmt ist, durch den Kapp-Pegel E-gekappt. Es ist daher ein Schwarzsignal zu erhalten, das in Fig. 3A mit dem schraffierten Anteil angedeutet ist.

Dann wird dem Schaltkreis 2 ein Austastimpuls zugeführt, so daß das abgetrennte Dunkelsignal keine Synchronimpulskomponente enthält.

Die Amplitude des herausgezogenen bzw. abgetrennten Dunkelsignals wird mit Hilfe des Verstärkers 3, der zur Verstärkungssteuerung vorgesehen ist, gesteuert.

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Dieses abgetrennte Dunkelsignal geht an die Addierschaltung 8, so daß es dem Ausgangssignal des Pufferverstärkers 1 aufaddiert wird. Die Verstärkung des Verstärkers 3 wird in einem Bereich von 0 bis 1 verändert. Veränderbare Steuerung der Verstärkung wird mit Bezug auf den abgetrennten Spitzenwert des Dunkelsignals durchgeführt, und zwar am Ausgang der Addierschaltung 8. Eine Amplitude des Dunkelsignals, die unterhalb des Schwellenwertpegels TH liegt und die im Ausgangssignal der Addierschaltung 8 enthalten ist, wird daher auf ein Maximum des Zweifachen (1 +1) zum dunkelsten Pegel (Schwarzwertpegel) hin gedehnt.

Diese Maßnahme wird mit Hilfe einer Schleifensteuerung entsprechend einer Fehler-Rückkopplung durchgeführt, und zwar derart, daß der Schwarz-Spitzenpegel des Schwarzsignals mit dem Schwarzwertpegel zusammenfällt. Dementsprechend wird das Ausgangssignal der Addierschaltung 8 an einen Austast-Schaltkreis 4 gegeben. Es wird dort das Videosignal-ohne die Synchronisiersignalkomponente abgetrennt. Das Videosignal geht dann an eine Halteschaltung 5 für den Schwarz-Spitzenwert, um den Schwarz-Spitzenpegel des Videosignals festzustellen. Dieser festgestellte Schwarz-Spitzenpegel geht an einen Vergleicher 6 für Vergleich des Schwarzwertes und des Schwarzwertpegels, um den Differenzwert zwischen dem Schwarz-Spitzenpegel und dem Schwarzwertpegel Ep zu erhalten. Die Schaltkreisschleife arbeitet derart, daß das festgestellte bzw. detektierte Differenzsignal einem Verstärker 3 zur Verstärkungssteuerung zugeführt wird, und zwar als Steuersignal für die Verstärkung. Es wird damit erreicht, daß der Schwarz-Spitzenpegel mit dem Schwarzwertpegel zusammenfällt. Wie dies in Fig., 3B gezeigt ist, ergibt sich, daß der Schwarzwert im Fernsehempfänger bei dem Zustand wiederhergestellt 5 wird, bei dem der Schwarz-Spitzenpegel bis zum Schwarzwertpegel ausgedehnt ist bzw. reicht.

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Wenn der Halteschaltkreis 5 des Schwarz-Spitzenwertes einen Spitzenwert einer Signalkomponente hin zur Schwarzpegelseite, wie z. B. ein Abstimmrauschen mit großer Amplitude, das während des Abstimmens erzeugt wird, detektiert, dann benötigt dieser Schaltkreis 5 eine beträchtliche Zeitdauer, in seine normale Detektionseigenschaft für Schwarz-Spitzenwert zurückzukehren. Während dieser Zeitdauer wird ein weißliches Bild erzeugt. Uirr dies zu vermeiden, ist ein Begrenzer 10 für Spitzenwert-Detektion vorgesehen. Er dient dazu, einen maximalen Detektionspegel der Halteschaltung 5 für Schwarz-Spitzenwert vorzusehen. Der Begrenzer 10 steuert den detektierten Spitzenwert derart, daß er nicht unerwünscht kleiner wird

als der Schwarzwertpegel.
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Figur 6 zeigt eine Grafik der Eingangs-AAusgangs-(Signal-) Charakteristik der Maßnahmen der Schwarzwertdehnung dieses Systems und es zeigt eine Darstellung der Eingangs-/Ausgangswellenform. Figur 7 zeigt Beispiele verschiedener Videosignale, die hinsichtlich des Schwarzwertes wiederhergestellt sind. Wie dies in Fig. 6 gezeigt ist, liegt ein Anteil des Eingangs-Videosignals oberhalb des Schwellenwertpegels TH. Er ist durch eine Linie der Steilheit 1 wiedergegeben. Aus diesem Grunde erstreckt sich die Ver-

arbeitung der Amplitude nicht auf diesen Anteil. In Fig. 5 nämlich geht das Ausgangssignal des Pufferverstärkers 1 ohne jegliche Veränderung durch die Addierschaltung 8 hindurch .

Obgleich das unter dem Schwellenwertpegel liegende Schwarzsignal gedehnt ist, erfolgt diese Maßnahme nicht, wenn der Schwarz-Spitzenpegel mit dem Schwarzwertpegel zusammenfällt, wie dies Fig. 7C zeigt. In Fig. 6 ist die Eingangs-/ Ausgangs-Charakteristik des Videosignals, die unterhalb

des Pegels TH liegt, durch eine Linie q_Q mit der Steigung

wiedergegeben. In diesem Falle ist die Verstärkung des Verstärkers 3 zur Verstärkungssteuerung gleich Null.

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Wenn der Schwarz-Spitzenpegel über dem Schwarzwertpegel liegt, wird Schwarzwert-Dehnung entsprechend dem Verschiebungsmaß durchgeführt. Das Maximum des Dehnungsverhältnisses bzw. der Verstärkung ist 2. Mit anderen Worten heißt dies, daß, siehe Fig. 5, die Verstärkung des Verstärkers 3 zur Verstärkungssteuerung gleich 1 ist und daß das Ausgangssignal des Pufferverstärkers 1 dem Signal des Verstärkers 3 mit Hilfe der Addierschaltung 8 hinzuaddiert ist. Auf diese Weise wird die Amplitude des Schwarzsignals höchstens doppelt so groß. In diesem Zustand sind die Eingangs-/Ausgangs-Charakteristiken für * Signal unterhalb des Pegels TH durch eine Linie q ^ wie-

max

dergegeben, die wie Fig. 6 zeigt, eine Steigung 2 hat.

Liegt der Schwarz-Spitzenpegel innerhalb des Pegels TH/2 (wie z. B. das Eingangssignal S. nach Fig. 6), so fällt das Ausgangssignal S infolge der Dehnung einer Verstärkung 2 mit dem Schwarzwertpegel zusammen. Wie dies in Fig. 7A gezeigt ist, reicht in dem Falle, in dem das Eingangssignal einen Schwarz-Spitzenpegel hat, der nicht an den Pegel TH/2 heranreicht, obwohl eine Schwarzpegel-Dehnung durch Verdopplung mit einem Verstärkungsgrad 2 durchgeführt worden ist, der Schwarz-Spitzenpegel nicht an den Schwarzwertpegel heran. Die Schwarzpegel-Dehnung ist dementsprechend so gesteuert, daß die Dehnung nicht mit einer den Wert 2 überschreitenden Verstärkung durchgeführt wird.

In dem Fall, in dem das Eingangssignal einen Schwarz-Spitzenpegel hat, der unterhalb des Pegels TH/2 liegt, wird - wie dies Fig. 7B zeigt - die Schwarzpegel-Dehnung im Bereich der Verstärkungen von 1 bis 2 durchgeführt. In diesem Falle gibt eine jeweilige Linie im Bereich zwischen den Linien q~ und q die Eingangs-/Ausgangs-Charakteristik wieder. Die Steigung der Linie ist durch den Differenzwert bestimmt, der zwischen dem Schwarz-

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Spitzenpegel und dem Schwarzwertpegel vorliegt. In diesem Falle wird der Verstärker 3 zur Verstärkungssteuerung vom Ausgangssignal des Schwarzwert-Schwarzwertpegel-Vergleichers 6 so gesteuert, daß seine Verstärkung im Be-C reich von 0 bis 1 liegt.

In der Weise, wie die Maximumverstärkung des die Dehnung durchführenden Verstärkers so gesteuert wird, daß sie den Wert 2 oder einen kleineren Wert hat, lassen sich unnatür-

..Q lieh aussehende Bilder vermeiden, deren Auftreten auf nicht-linearen Eingangs-/Ausgangs-Charakteristiken der Schwarzpegel-Dehnung beruhen. Der Maximalwert der Dehnungsverstärkung kann auf den Wert 2 oder größer oder auf den Wert 2 oder kleiner gesetzt werden. Wenn der Maximalwert

₁1- dieser Verstärkung auf den Wert 2 oder auf einen größeren Wert gesetzt ist, erfolgt eine effektive Wiederherstellung des Schwarzwertes, jedoch die Nichtlinearität der Charakteristik wird stärker. Wenn der Maximalwert auf den Wert 2 oder auf einen kleineren Wert gesetzt wird, ist die

2Q Wiederherstellung des Schwarzwertes dagegen weniger effektiv, aber es kann Nichtlinearität der Charakteristik klein gehalten werden.

Figur 8 zeigt eine übliche Eingangs-ZAusgangs-Charakteristik einer Schwarzwert-Wiederherstellung. Der Signalpegel (gesamter Luminanzpegel) wird in diesem Falle entsprechend der Verschiebung des Schwarz-Spitzenpegels gegenüber dem Schwarzwertpegel verringert, nämlich wie das voranstehend beschrieben ist. Die Eingangs-/Ausgangs-Charakteristik 2Q wird innerhalb desjenigen Bereiches verändert, der durch die Linien p_n bis p_mov angedeutet ist. Da die Linie p_n

U^_-. Ill a. X U

einen Zustand angibt, in dem der Schwarz-Spitzenpegel mit dem Schwarzwertpegel zusammenfällt, wird der Schwarz-Spitzenpegel nicht korrigiert. Die Linie ρ gibt den

max Zustand wieder, bei dem maximale Pegelkorrektur durchgeführt wird. Wenn der Schwarz-Spitzenpegel abrupt geändert wird, tritt eine Energieveränderung (Änderung

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der Lichtmenge) auf. Diese Änderung entspricht dem gestrichelten Anteil, angedeutet durch die Linien p_Q bis

ρ der Fig. 8. Die der Fig. 6 entsprechende Energiemax

änderung tritt andererseits in dem Bereich auf, der dort durch die Schraffur hervorgehoben ist. Wie dies aus Fig. hervorgeht, kann die Wiederherstellung des Schwarzwertes ohne merkbare Energieveränderung durchgeführt werden.

Die Figuren 9A bis 9D zeigen ins Einzelne gehende Schaltungen des Schaltkreises der Fig. 5, der zur Videosignalverarbeitung vorgesehen ist. Durch gestrichelte Linien in Fig. 9A bis 9D voneinander geteilte Anteile entsprechen den Blöcken der Fig. 5. Der Verarbeitungsschaltkreis nach Fig. 9 ist ein integrierter Schaltkreis (IC). Er ist auf einem einzigen Silicium-Chip ausgeführt und ist mit Stift anschlüssen versehen, wie dies durch Schraffur gezeigt ist. Die Anschlüsse T1 und T3 sind jeweils mit der Stromversorgung Vcc und mit Masse verbunden.

Ein Videosignal wird dem Pufferverstärker 1 vom Anschluß T2 über die Klemmkapazität 12 zugeführt. Der Pufferverstärker 1 weist ein Paar Eingangstransistoren Q06 und Q07 auf. Deren Emitteranschlüsse sind miteinander über einen Widerstand R08 verbunden. Das hereinkommende Videosignal geht an den Basisanschluß des Transistors Q06, und zwar über den Emitter-Folger-Transistor QO1. Die Referenzspannung E₁ (Fig. 3A) geht an den Basisanschluß des anderen Transistors Q07, und zwar von der Vorspannungsschaltung 15 über die Leitung 16.

Transistoren Q03 und Q04 mit konstantem Strom sind jeweils mit den Emitteranschlüssen des Paares der Transistoren Q06 und Q07 verbunden. Es fließen die jeweiligen Ströme I- und I₂ hindurch. Ein Strom, der der Veränderung des Kollektorstroms des Transistors Q06 entspricht, wobei dessen Veränderung vom Videosignal abhängig ist, geht

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dementsprechend an den Emitteranschluß des Transistors Q07, um damit eine entsprechende Veränderung dessen
KollektorStroms zu bewirken. Der Kollektorstrom des
Transistors Q07 fließt über einen Lastwiderstand R09. Am Kollektor des Transistors Q07 wird eine Signalspannung abgetrennt bzw. gewonnen. In diesem Falle hat die Verstärkung dieser Stufe ungefähr den Wert 1.

Das Signal des Kollektoranschlußes des Transistors Q07 geht über die Emitter-Folger Transistoren Q09 und Q12 an den Basisanschluß eines Transistors Q13, der zu einem Paar Transistoren Q13 und Q14 gehört. Dieses Transistorpaar bildet einen Vergleicher 17 der Klemmschaltung 7.

Das Klemmpotential Ep - angegeben in Fig. 10A- geht über die Emitter-Folger Transistoren Q18 und Q15 an den anderen Transistor Q14 des Vergleichers 17. Das Potential Ep ist eine konstante Spannung, und zwar in Bezug auf die

Referenzspannung E₁ (Fig. 10B). Diese Referenzspannung

-'

wird vom Gleichstromkreis 15 über die Leitung 16 zugeführt. Der Basisanschluß und der Emitteranschluß des
Transistors Q08 sind jeweils mit der Leitung 16 bzw.
einem Transistor Q05 mit konstantem Strom I₃ verbunden.

Das Klemmpotential Ep = Vcc - Ι-, χ R10 geht an den

Kollektoranschluß des Transistors Q08. R10 ist der

Kollektor-Lastwiderstand des Transistors Q08. Das Potential Ep wird über eine Leitung 18 dem Emitter-Folger Transistor Q18 zugeführt. Der Vergleicher 17 der Klemmschaltung 7 wird geöffnet bzw. aktiviert durch einen
Klemmimpuls des Stromes Ip. Er wird bei jedem Schwarzwertimpuls erzeugt und über eine Leitung 20 von einem Impulsgenerator 19 her zugeführt. Das Klemmpotential Ep wird dann mit dem Schwarzwertpegel e des Videosignals verglichen, das vom Kollektoranschluß des Transistors Q07 her kommt. Bei diesem Pegelvergleich werden die je-

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weiligen Basis- und Emitterspannungen der Transistoren Q09, Q12, Q18 und Q15 aufgehoben, und zwar aufgrund ihrer symmetrischen Anordnung. Die Differenzspannung des Vergleichsergebnisses wird mit Hilfe einer aktiven Last einer Stromspiegelschaltung in einen Strom umgesetzt. Diese Stromspiegelschaltung besteht aus den Transistoren Q19, Q20 und Q21. Der umgesetzte Strom wird dann über eine Leitung 21 dem Klemmkondensator 12 zugeführt, der am Eingang des Pufferverstärkers 1 liegt.

Wenn e < Ep ist, dann ist der Transistor Q13 des Vergleichers 17 offen bzw. leitend und der Transistor 14 gesperrt. Dementsprechend lädt der Kollektorstrom des Transistors Q13 die Kapazität 12 auf. Das Ergebnis ist, daß eine

Gleichstromkomponente (Schwarzwertpegel·) des bzw. am Basisanschluß des Transistors Q01 vergrößert ist. Wenn dagegen e > Ep ist, dann ist der Transistor Q13 gesperrt und der Transistor Q14 leitend. Der aus dem Kondensator 12 fließende Entladestrom geht über die Leitung 21 in den

Transistor Q-1 9.

Der Schwarzwertpegel e des Videosignals wird auf diese Weise mit Hilfe des festgestellten Fehlers korrigiert, und zwar bis der Schwarzwertpegel e des Videosignals mit dem

P

Klemmpotential Ep übereinstimmt. Wenn vom Vergleicher kein Fehler festgestellt wird, ist das Videosignal, das hinsichtlich des Schwarzwertpegels auf das Klemmpotential Ep geklemmt ist, am Ausgang (Kollektoranschluß des

Transistors Q07) des Pufferverstärkers 1 abzunehmen. 30

Der Kollektor des Transistors Q07 ist die Addierschaltung 8 der Fig. 5. Ein zu addierendes Signal der Schwarzwertdehnung des Verstärkers 3 der Verstärkungssteuerung wird der Addierschaltung 8 zugeführt. Das hinsichtlich

des Schwarzwertes gedehnte Videosignal geht an die Halte-

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schaltung 5 (Fig. 9C) für den Spitzenwert, und zwar über die Leitung 23 und durch die Emitter-Folger Transistoren Q09 und Q12.

Das Ausgangssignal des Emitter-Folger Transistors QO1 auf der Eingangsseite des Pufferverstärkers 1 geht über eine Leitung 24 an den Schaltkreis 2 (Fig. 9B) der den Schwarzwert abtrennt. Der Pufferverstärker 1 hat die Funktion, daß er den Schwarzwertpegel des Videosignals mit Hilfe des Schwellenwertpegels TH der Referenzspannung E versetzen (off set) kann, wie dies aus Fig. 10C hervorgeht.

Die Stromwerte I₁ und I~ der Stromquelltransistoren Q03 und Q04, die mit den jeweiligen Emitteranschlüssen des Paares der Transistoren Q06 und Q07 des Pufferverstärkers 1 verbunden sind, sind so gesetzt, daß sie gleich dem Strom I₃ des Stromquellentransistors Q05 sind. Dieser Transistor Q05 ist mit dem Emitteranschluß des Transistors Q08 verbunden, der das Klemmpotential Ep erzeugt (d. h.

I^ = I₂'= I₃). Mit anderen Worten heißt dies, daß die Emitterwiderstände R05, R06 und R07 so gesetzt bzw. ausgewählt sind, daß sie gleichen Widerstandswert haben und daß die Basisanschlüsse der Transistoren Q03 bis Q05 miteinander verbunden sind, damit für die Vorspannung der gleiche Strom fließt wie in dem Transistor Q02.

Die jeweiligen Kollektoranschlüsse des einen Transistors Q07 des Pufferverstärkers 1 und des Transistors Q08 zum Setzen des Potentials Ep sind mit Hilfe der Rückkopplungs-Kiemmaßnahme auf dasselbe Potential gelegt, und zwar im Schwarzwertpegel-Intervall des Videosignals (e = Ep). Die jeweiligen Kollektorwiderstände R09 und R10 der Transistoren Q07 und Q08 sind so gewählt, daß sie gleichen Widerstandswert haben und daß die Referenzspannung E₁ gemeinsam den jeweiligen Basisanschlüssen der Transistoren Q07 und Q08 zugeführt wird. Im Schwarzwertpegel-

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Intervall arbeiten damit die Transistoren Q07 und Q08 bei gleichen Bedingungen (d.h. beim Gleichstrom-Arbeitspunkt). Dementsprechend ist der Kollektorstrom des Transistors Q07 gleich groß wie der Emitterstrom desselben (d. h. I = I_J. Es tritt auch kein Strom im Emitter-Koppelwiderstand R08 der Transistoren Q06 und Q07 auf. Das Basispotential des Transistors Q06 wird aus diesem Grunde gleich groß wie dasjenige des Transistors Q07 und ist gleich der Referenzspannung E.. Das am Basisanschluß des Transistors Q06 auftretende Videosignal ist dementsprechend auf die Referenzspannung E₁ geklemmt, wie dies in Fig. 10B gezeigt ist.

Wenn ein OFF-Set-Strom α über eine Leitung 25 dem Emitteranschluß des Transistors Q07 zugeführt wird, dann fließt dieser Strom α zur bzw. in die Stromquelle des Emitters des Transistors Q06, und zwar über den Emitterkoppelwiderstand R08. Da der Emitterstrom des Transistors Q06 die konstante Größe I₁ hat, wird der Kollektorstrom desselben um das Maß α verringert. Wenn der OFF-Set-Strom α fließt, tritt eine Potentialdifferenz R08 χ α auf, und zwar zwischen den Emitteranschlüssen der Transistoren Q07 und Q06. Falls die Potentialdifferenz R08 χ α als Schwellenpegel TH gesetzt ist - wie oben beschrieben wird der Schwarzwertpegel des Videosignals am Basisanschluß des Transistors Q06 auf den Pegel E. - TH ersetzt, wie dies in Fig. 10C gezeigt ist.

Der den Versatz betreffende Strom α, der im Widerstand R08 0 fließt, kann durch eine Änderung des Widerstandswertes eines Widerstandes R75, der im Vorspannungskreis 15 (Fig. 9D) liegt, eingestellt werden. Damit läßt sich der Schwellenwertpegel TH der Schwarzwert-Abtrennung im Schaltkreis 2 (der Schwarzwertabtrennung) der Fig. 5 und 9B verändern.

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Das hinsichtlich auf den Pegel E..-TH (siehe Fig. 1OC) hinsichtlich des Schwarzwertpegels geklemmte Videosignal ist als Ausgangssignal des Emitter-Folger Transistors QO1 des Pufferverstärkers 1 zu erhalten (Basisanschluß des Transistors Q06). Über die Leitung 24 wird das Videosignal zu dem einen (Q45) der Basisanschlüsse des Paars der Transistoren Q45 und Q46 des Schaltkreises 2 zur Schwarzwert-Abtrennung (Fig. 9B) zugeführt. Diese Transistoren Q4 5 und Q4 6 bilden ein Amplitudensieb bzw. eine Impulsabtrennstufe 27. Die Referenzspannung E^ wird als Kapp-Pegel über die Leitung 16 vom Vorspannungskreis 15 her dem Basisanschluß des anderen Transistors Q4 6 zugeführt. Die jeweiligen Emitteranschlüsse der Transistoren Q45 und Q46 sind über die Dioden Q43 und Q44 und einen Widerstand R46 miteinander gekoppelt. Der Emitteranschluß (Kathode) der Diode Q43 ist mit einem Stromquellentransistor Q41 gekoppelt und es wird ihm ein konstanter Strom I. zugeführt.

Wenn eine Signalspannung e am Basisanschluß des Transistors Q45 größer ist als die Referenzspannung E₁ (e >E.), dann fließt kein Strom in den Widerstand R4 6 und der Transistor Q46 ist gesperrt. Wenn andererseits e kleiner als E₁ (e < E₁) ist - dies ist der Fall wenn das Signal sich zur dunklen Seite gegenüber E₁ hin erstreckt, wie dies mit dem schraffierten Anteil der Fig. 10C gezeigt ist dann ist der Transistor Q46 leitend. Da man die Signalspannung e am Emitteranschluß des Transistors Q4 5 erhält, fließt ein Signalstrom e /R46 im Widerstand R4 6, nämlich 0 entsprechend dem Dunkelsignal, das mit dem schraffierten Anteil in Fig. 10C hervorgehoben ist, und es fließt ein Dunkelsignal-Strom i_ im Kollektor des Transistors Q4 6, wobei dieser Strom im wesentlichen denselben Wert hat, wie

der Strom e /R46.

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Der Dunkelsignal-Strom X₁-, fließt aus der Addierschaltung

rs

8 des Pufferverstärkers 1 durch den Verstärker 3 für die Verstärkungssteuerung und eine Leitung 22 hindurch. Dabei wird das Dunkelsignal dem Ausgangssignal des Pufferverstärkers 1 in dem Widerstand R09 hinzuaddiert. Durch diese Addition erhält die Schwarzwert-Dehnung im Maximum eine Verstärkung von ungefähr 2.

Der Verstärker 3 für die Verstärkungssteuerung hat einen Differentialverstärker, der aus einem Paar Transistoren Q47 und Q48 besteht. Der Dunkelsignal-Strom i_D fließt von dem gemeinsamen Emitteranschluß des Paares Transistoren Q47 und Q48 in diese Transistoren und wird entsprechend einem durch diese Transistoren Q47 und Q4 8 gesteuerten Verhältnis aufgeteilt. Das Aufteilungsverhältnis entspricht einer variablen Verstärkung des Verstärkers 3 für Verstärkungssteuerung. Das Signal der Verstärkungssteuerung wird über die Leitungen 28 und 29 vom Vergleicher 6 für Schwarzwert-Schwarzwertpegel zugeführt.

In dem gesteuerten Zustand mit maximaler Verstärkung ist der Transistor Q4 8 des Verstärkers 3 für Verstärkungssteuerung im wesentlichen leitend. Es fließt dann der im wesentlichen gesamte Dunkelsignal-Strom i-, vom Lastwiderstand R09 des Pufferverstärkers 1 durch den Transistor Q48, die Leitung 22 und durch die Addierschaltung 8. In diesem Zustand ist die Spannungsverstärkung des addierten Dunkelsignals, und zwar am einen Ende des Widerstandes R09, durch die Beziehung gegeben R09/R46 (d. h. R09/R46 ist im wesentlichen gleich 1). Der Signalstrom fließt andererseits nur durch den Emitter-Koppelwiderstand R08 und den Lastwiderstand R09, so daß die Verstärkung des Pufferverstärkers 1 gegeben ist durch R09/R08 (d. h. R09/R08 ist ebenfalls im wesentlichen gleich 1). Die Spannungsver-Stärkung des im Widerstand R09 überlagerten Signals ist gegeben durch (R09/R46)+(R09/R08). Sie tritt auf an dem

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einen Ende des LastwiderStandes R09 (entsprechend dem Kollektor des Transistors Q07). Wie dies mit der Linie

g nach Fig. 11 angedeutet ist (vergrößerte Wiedermax

gäbe von Fig. 6), ist die Dunkel- bzw. Schwarzwert-Dehnung mit einer Verstärkung von im wesentlichen 2 ausgeführt.

Wenn der Verstärker 3 für Verstärkungssteuerung so gesteuert ist, daß er minimale Verstärkung hat, dann ist der Transistor Q47 leitend und der Transistor Q4 8 gesperrt. Der Dunkelsignal-Strom i_R fließt aus diesem Grunde in den Transistor Q47. Eine Verstärkung des Dunkelsignals, die der Addierschaltung 8 zugeführt wird, geht auf Null. Dementsprechend erfolgt keine Dunkelwert-Dehnung, wie dies durch die Linien q_n der Fig. 11 angedeutet ist.

Die Klipper-Schaltung 27 ist während des Intervalls des Synchronisiersignals deaktiviert. Dementsprechend wird das-Synchronisiersignal-Intervall, das sich bis unter den Schwarzwertpegel erstreckt, als Dunkelsignal detektiert. Wenn ein Austastimpuls BLK von einem Anschluß T4 einem Steuertransistor Q42 zugeführt wird, wird ein Transistor Q42 während des Synchronisiersignal-Intervalls leitend und der Stromquellentransistor Q41 wird gesperrt. Auch wird das Paar Transistoren Q4 3 und Q44, welches die Klipperschaltung bzw. Amplitudensieb bzw. Impulsabtrennstufe 27 bildet, jeweils gesperrt, so daß die Maßnahme der Dunkel(-wert)abtrennung gestoppt ist.

Die jeweiligen Emitteranschlüsse der Transistoren Q45 und Q46 sind miteinander gekoppelt, und zwar über die Dioden Q43 und Q44 und einen Widerstand R46. Es bedarf keines Hinweises, daß die Dioden Q43 und Q4 4 nicht EIN/AUS gemacht werden, um steile Anstiegs- und Abfallflanken zu haben, sowie einen Ubergangsbereich der Exponentialfunktion zu haben. Daher erfolgt kein abruptes Abkappen ober-

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halb des Schwellenwertpegels TH. Ein sanftes Abkappen erfolgt während des Intervalls, in dem ein vorgegebener Bereich nahe dem Schwellenwertpegel TH vorliegt. Das Ergebnis ist, daß der Faltungspunkt (folded point) der nicht-linearen Charakteristiken der Dunkel-(wert-)Dehnung weggelassen bzw. vermieden ist und daß eine moderat gekrümmte nicht-lineare Charakteristik zu erhalten ist, wie dies mit der gestrichelten Linie r in Fig. 11 gezeigt ist. Auf diese Weise kann eine Degradation des Bildes, nämlich aufgrund nicht-linearer Verarbeitung der Amplitude des Videosignals, in wesentlichem Maße verringert werden.

Das hinsichtlich des Dunkelwertes bzw. Kontrastes gedehnte Videosignal geht vom Kollektor des Transistors Q07 des Pufferverstärkers 1 über die Emitter-Folger Transistoren Q09 und Q12 und eine Leitung 23 an die Halteschaltung 5 (Fig. 9C) des Dunkel-Spitzenwertes. Die Addierschaltung 8 ist dabei in dem Zustand, in dem das Videosignal hinsichtlich des Schwarzwertpegels auf das Potential Ep geklemmt ist. Die Halteschaltung 5 hat ein Paar emitter-gekoppelte Transistoren Q25 und Q26. Das Videosignal mit Dunkel- bzw. Kontrast-Dehnung, nämlich wie durch die gestrichelte Linie in Fig. 10A gezeigt ist, wird dem Basisanschluß des einen Transistors Q25 zugeführt. Andererseits ist ein Spitzenwert-Haltekondensator 30 zwischen einen Anschluß T8 und einer Stromversorgung Vcc eingefügt. Der Anschluß T8 ist mit dem Basisanschluß des anderen Transistors Q26 gekoppelt. Am Basisanschluß des Transistors Q26 wird eine Haltespannung erzeugt, die dem Dunkel-Spitzenwert entspricht. Sie dient als Aufladespannung für den Kondensator 30. Wenn der Dunkel-Spitzenpegel zur Dunkelpegelseite hin absinkt, wird das Maß der Aufladung des Kondensators 30 erhöht und das Basispotential des Transistors Q26 kommt näher an die Grundseite. Da der Dunkel-Spitzenwert des Videosignals sich entsprechend dem Inhalt des Bildes ändert, liegt ein Entladewiderstand 31 zwischen

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dem Anschluß T8 und der Stromversorgung Vcc, nämlich parallel zur Kapazität 30, so daß er über die Zeit hinweg dem Dunkel-Spitzenwert folgt. Die Entladezeitkonstante ist auf den Wert einiger Sekunden bemessen.

Wenn der Dunkel-Spitzenpegel des Videosignals, das am Basisanschluß des Transistors Q25 anliegt, niedriger ist als der Spitzen-Haltewert an dem Basisanschluß des Transistors Q26, dann wird der Transistor Q25 gesperrt und der Transistor Q26 wird leitend. Es fließt dann durch eine Stromspiegelschaltung ein Strom, der einen Transistor Q29 leitend macht. Diese Stromspiegelschaltung besteht aus den Transistoren Q27 und Q28, die beide mit dem Kollektor des Transistors Q26 gekoppelt sind. Wenn der Transistor Q29 leitend ist, wird die Kapazität 30 bis zum Dunkel-Spitzenwert aufgeladen, und zwar über einen Widerstand R29 mit geringem Widerstandswert. Die Ladezeitkonstante ist durch Bemessung des Kondensators 30 und des Widerstandes 29 so gewählt, daß diese Konstante.einen genügend kleinen Wert hat. Wenn der Eingangs-Videosignalpegel den detektierten Haltewert des Dunkel-Spitzenwertes übersteigt, wird der Transistor Q25 leitend und der Transistor Q26 wird gesperrt. Auf diese Weise ist der Haltezustand für den Spitzenwert erreicht.

Der für die Austastung vorgesehene Schaltkreis 4 arbeitet während des Intervalls des Synchronisationssignals. Daher kann die Halteschaltung 5 für Dunkel-Spitzenwert einen Spitzenpegel des Synchronisationssignals nicht irrtümlicherweise als Schwarz-Spitzenpegel detektieren. In diesem Falle geht der Austastimpuls BLK an einen Steuertransistor 24, und zwar ausgehend vom Anschluß T4 über die Leitung 32. Während des Intervalls des Synchronisationssignals ist dann der Transistor Q24 leitend und der Transistor Q23 ist gesperrt. Der Transistor

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Q23 dient als Stromquelle eines Paares Transistoren Q25 und Q26 der Halteschaltung 5 für den Dunkel- bzw. Schwarz-Spitzenwert. Diese Transistoren Q25 und Q26 sind daher beide gesperrt, um das Halten dieses Dunkel-Spitzenwertes zu stoppen.

Das Ausgangssignal der Halteschaltung 5 geht über eine Leitung 33 an dem Vergleicher 6 für Dunkelwert/Schwarzwert-Pegel. Der Vergleicher 6 hat einen Differentialverstärker 35 mit den Transistoren Q31 und Q32. Die jeweiligen Emitteranschlüsse der Transistoren Q31 und Q32 sind über Widerstände R35 und R36 miteinander gekoppelt. Konstanter Strom aus einer Stromspiegelschaltung der Transistoren Q33 und Q34 wird an dem Koppelpunkt eingespeist.

Der Dunkel- bzw. Schwarz-Spitzen-Haltepegel geht an den Basisanschluß des Transistors Q31 des Differentialverstärkers 35. Das Klemmpotential Ep geht andererseits an den Basisanschluß des anderen Transistors Q32, und zwar über die Emitter-Folger Transistoren Q18 und Q15 und eine Leitung 34. Es erfolgt damit ein Vergleich des Haltepegels des Dunkel- bzw. Schwarz-Spitzenwertes mit dem geklemmten Potential Ep.

Wenn dieser Haltepegel des Dunkel-Spitzenwertes höher ist als das Potential Ep, und zwar zur Seite des Weißpegels hin, wird die Kollektorausgangsspannung des Transistors Q32 des Differentialverstärkers 35 hoch. Diese Ausgangsspannung geht an den Basisanschluß des Transistors Q48 des Verstärkers 3 für Verstärkungssteuerung, und zwar über die Leitung 29. Damit wird die Impedanz des Transistors Q48 verringert. Eine Spannung, die aufgrund einer Basis-Emitter-Spannung V „ niedriger als der Spannungswert auf der Leitung 29 ist, geht über die Leitung 28 an den Basisanschluß des Transistors Q47 des Verstärkers 3 für Verstärkungssteuerung, und zwar ausgehend vom Emitter des Transistors Q35. Damit wird der Transistor Q4 7 gesperrt.

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Das Ergebnis ist, daß der Dunkelsignalstrom i , der aus der Addierschaltung 8 des Pufferverstärkers 1 kommt, größer wird, und zwar entsprechend der zwischen dem Dunkelbzw. Schwarz-Spitzenwert und dem Schwarzwertpegel auftretenden Differenz. Das Dunkelsignal des Videosignals, das am Ausgang der Addierschaltung 8 zu erhalten ist, ist dann gedehnt. Diese Dunkelwert-Dehnung erfolgt solange, bis der Dunkel-Spitzenpegel mit der Referenzspannung, d.h. mit dem Schwarzwertpegel e übereinstimmt. Wenn der Dunkel-Spitzenpegel den Schwarzwertpegel e erreicht, ist der Verstärker 3 5 im wesentlichen im Gleichgewicht und stoppt die Dunkelwert-Dehnung. In diesem Zustand wird das Stromverhältnis der Kollektoren der Transistoren Q47 und Q48 des Verstärkers 3 für Verstärkungssteuerung durch die kleine Potentialdifferenz bestimmt, die zwischen den Basisanschlüssen derselben vorliegt. Diesem Stromverhältnis entsprechend wird der Dunkelsignalstrom χ_Ώ aufgeteilt und das Dunkelsignal ist bei gegebenem Stromverhältnis überlagert.

Die Kollektoren der den Differentialverstärker 35 bildenden Transistoren Q31 und Q32 sind jeweils gekoppelt mit den Emitteranschlüssen der Transistoren Q36 und Q37, und zwar über die Widerstände R37 und R38. Eine über die Leitung 36 von der Vorspannungsschaltung 15 (Fig. 9D) zugeführte Spannung ist an den jeweiligen Basisanschlüssen der Transistoren Q36 und Q37 konstant gehalten. Daher fließt wenn der Differentialverstärker 35 ausgeglichen ist, derselbe Strom durch die jeweiligen Kollektoren der Transistoren Q31 und Q32. Dieser Strom fließt jeweils durch die Kollektoren der Transistoren Q36 und Q37 zu den Widerständen R39 bzw. R41. Diese Widerstände R39 und R41 sind mit den Basisanschlüssen eines Paares Transistoren Q38 und Q39 gekoppelt, die einen Detektor 37 der Detektionsbegrenzung 10 des Spitzenwertes bilden.

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Der Widerstandswert des Widerstandes R39 ist kleiner gewählt als der Widerstandswert vom Widerstand R41. Wenn der Differentialverstärker 35 im Gleichgewicht ist, wird die Basisspannung des Transistors Q39 hoch und die des Transistors Q38 wird niedrig. Dementsprechend wird der Transistor Q39 leitend und der Transistor Q38 gesperrt.

Wenn das Fernsehgerät abgestimmt wird, gelangt bisweilen eine Rauschkomponente mit großer Amplitude an den Anschluß T1. Der Spitzenwert dieser Rauschkomponente wird abnormal niedriger als der Schwarzwertpegel. In diesem Falle wird der Spitzenwert-Detektionsbegrenzer 10 so betrieben, daß er nicht irrtümlicherweise den Spitzenwert dieser Rauschkomponente als denjenigen des Dunkelsignals

detektiert.

Wenn der Haltewert des Dunkel-Spitzenwertes, der dem Basisanschluß des Transistors Q31 des Differentialverstärkers 35 zugeführt ist, abnormal kleiner als der

Schwarzwertpegel wird (d. h. wenn dieser unterhalb des Pegels Ep - Δ E liegt), steigt der Kollektorstrom des Transistors Q31 an und die Basisspannung des Transistors Q38 des Detektors 37 wird erhöht, so daß der Transistor

Q38 leitend und der Transistors Q39 gesperrt wird. Das 25

Ergebnis ist, daß der Transistor O30 leitend wird. Es fließt dann ein konstanter Strom durch die Widerstände R30 und R29 und durch den Transistor Q29. Es wird damit der Haltewert des Dunkel-Spitzenwertes, der auf der

Leitung 33 auftritt, vergrößert. Mit anderen Worten heißt 30

dies, daß der Haltewert des Dunkel-Spitzenwertes so gesteuert wird, daß er nicht unter den Pegel Ep - ΔΕ abfällt. Ein Begrenzungspegel kann auf dem Pegelwert (Ep - &E) festgelegt werden. Dieser wird nahe dem Synchronisierspitzenpegel verringert, um kleiner zu sein als der Schwarzwertpegel Ep. Der Wert &E läßt sich entsprechend

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dem Widerstandsverhältnis zwischen den Widerständen R39 und R41 sowie der Verstärkung des DifferentialVerstärkers 35 festlegen.

In dieser Weise läßt sich ein dunkel-gedehntes Videosignal erhalten, und zwar an einem Anschluß T7 (Pig. 9D) über die Emitter-Folger Transistoren Q09 und Q10, eine Leitung 38 und einen .Ausgangstransistor Q6 0 einer Schaltung 9 für Kompensation des Gleichstrom-Transmissionsfaktors, und zwar von der Addierschaltung 8 (vom Kollektor des Transistors Q07) des Pufferverstärkers 1. Das schwarzwertpegel-geklemmte Videosignal (Fig. 12A) hat den Schwarzwertpegel e an der Addierschaltung 8 des Pufferverstärkers 1 und das Klemmpotential Ep wird jeweils den Basisanschlüssen eines Paares Transistoren Q11 und Q16 zugeführt, die in dem Klemmschaltkreis 7 enthalten sind. Die Emitteranschlüsse dieser Transistoren Q11 und Q16 sind miteinander gemeinsam gekoppelt und liegen über einen Widerstand R13 auf Masse. Ein Videosignal, das den Schwarzwertpegel ep überschreitet, wird daher abgetrennt. Die Transistoren Q11 und Q16 arbeiten als Klipperschaltung bzw. als Amplitudensieb bzw. Impulsabtrennstufe (oder NAM-Schaltung). Diese entfernt die Synchronisiersignalkomponente, wie dies mit der gestrichelten Linie in Fig. 12A gezeigt ist.

Das abgeschnittene Videosignal geht über eine Leitung an einen den Mittelwert des Bildpegels (APL) detektierenden Schaltkreis. Dieser besteht aus einem Widerstand 40 und einem Kondensator 41, die in Reihe liegen mit einem Widerstand R56 der Schaltung 9(9D) für Gleichstrom-Transmissionsfaktorkompensation und mit einem Anschluß T6. In diesem APL-Detektionsschaltkreis kann das Signal mit einer Zeitkonstanten geglättet werden, die durch den Widerstand R56, 40 und den Kondensator bestimmt ist. Es wird damit ein mittlerer Wert des

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Signals detektiert. Der detektierte Mittelwert erfährt durch die Widerstände R56 und 40 eine Spannungsteilung in passende Werte. Der spannungsgeteilte Wert wird dann an den Basisanschluß eines Transistors Q55 eines Paares Transistoren Q55 und Q56 gegeben. Das Klemmpotential Ep geht an den Basisanschluß des anderen Transistors Q56, und zwar über den Emitter-Folger Transistor Q18 und einen Emitter-Folger Transistor Q17, eine Leitung 42 und einen Widerstand R61. Die Emitteranschlüsse der Transistoren Q55 und Q56 sind über die Widerstände R57 und R58 miteinander gekoppelt. Ein dem Schwarzwertpegel-Intervall entsprechender Impulsstrom geht über die Leitung 44 an den Kopplungspunkt zwischen den Transistoren Q55 und Q56.

Dementsprechend werden die Transistoren Q55 und Q56 nur im Schwarzwertpegel-Intervall betrieben. Während dieses Intervalls, in dem der APL-detektierte Pegel höher ist als das Potential Ep, fließt entsprechend der dazwischen auftretenden Differenz ein Strom i durch einen Widerstand R62 und eine aktive Last, die gebildet ist durch einen Transistor Q57 und Stromspiegeltransistoren Q58 und Q59. Das Ergebnis ist, daß während des Schwarzwertpegel-Intervalls ein Impuls 43 der Gleichstrom-Transmissionsfaktorkompensation der Videosignalkomponente überlagert wird, die am Anschluß T7 zu erhalten ist (siehe Fig. 12B). Der Pegel dieses Kompensationsimpulses 43 steht in einem Verhältnis zu der Differenz, die zwischen dem APL-Detektionspegel und dem Referenzpegel auftritt. Damit erfolgt eine Kompensation hinsichtlich des Abfalls des Schwarzwertpegels, und zwar in Übereinstimmung mit dem niedrigen Pegelanteil des APL. Wenn der Gleichstrom-Transmissionsfaktor der· letztgenannten Stufe geringer als 100 % ist, erfolgt Rückwärtskompensation, und zwar derart, daß der Gleichstrom-Transmissionsfaktor auf 100 % an der Kathode der Bildröhre kompensiert wird. Damit ist eine stabile Wiederherstellung des Dunkel- bzw. Schwarzwertes zu erhalten.

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Im Impulsgenerator 19 (Fig. 9B) werden die Transistoren Q53 und Q54 durch den Austastimpuls BLK und dem Klemmimpuls des bzw. aus dem Schwarzwertpegel-Intervall leitend gemacht. Diese Impulse kommen vom Anschluß T4 und einem Anschluß T5. Während des Schwarzwertpegel-Intervalls des Austastintervalls werden die Stromquellentransistoren Q49 und Q50 leitend. Der Klemmimpuls geht dann über die Transistoren Q51 und Q52 an die Klemmschaltung 7 (Fig.9A) und an die Kompensationsschaltung 9 (Fig. 9D) für den Gleichstrom-Transmissionsfaktor.

Entsprechend der voranstehend beschriebenen Erfindung wird ein Dunkel- bzw. Schwarzsignal abgetrennt bzw. gebildet, dessen Pegel niedriger ist als ein vorgegebener Pegel.

Das abgetrennte Dunkel-"bzw. Schwarzsignal wird so gedehnt, daß der Spitzenpegel mit dem Schwarzwertpegel zusammenfällt. Das Ergebnis ist, daß der Luminanzpegel einer Signalkomponente,die auf der Weißpegelseite des Schwarzwertpegels liegt, durch die Wiederherstellung des Dunkel- bzw. Schwarzpegels nicht beeinflusst bzw. verändert wird. Damit ist eine stabile, gleichbleibende Farbwiedergabe gewährleistet. Es tritt kein Flackern, d. h. Hell- und Dunkelwerden des Bildes auf, das auf abrupten Änderungen des Dunkel- bzw. Schwarz-Spitzenpegels beruht bzw. beruhen könnte, so daß mit der Erfindung auch ein stabiles Bild zu erhalten ist.

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Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE

   Schaltung zur Wiederherstellung eines Dunkelbzw. Schwarzpegels, geeignet für einen Fernsehempfänger,

   5 mit: '

   einer Schaltung zum Abtrennen und Gewinnen eines Dunkel- bzw. Schwarzsignals,

   einer Schaltung zum Aufaddieren des abgetrennten, gewonnenen Dunkel- bzw. Schwarzsignals auf das Eingangs-Videosignal, wobei diese Schaltung mit der Schaltung zum Abtrennen und Gewinnen des Dunkel- bzw. Schwarzsignals verbunden ist,

   gekennzeichnet durch eine Detektionsschaltung (5) zur Spitzenwert-Detektion, die mit der Addierschaltung (8) verbunden ist und die der Detektion des Duttkel- bzw. Schwarz-Spitzenwertes des Videosignals dient, das aus der Addierschaltung (8) zu erhalten ist und
   eine Schaltung (3, 6), die mit der Addierschaltung (8) und der Detektionsschaltung (5) verbunden ist, und die der Einstellung des Pegels des abgetrennten, gewonnenen Dunkel- bzw. Schwarzsignals dient, das dem Eingangssignal hinzuzuaddieren ist.
2. 2. Schaltung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch ,

   daß die Mittel zur Einstellung des Pegels eine Vergleicherschaltung (6) zum Vergleich des Dunkel- bzw. Schwarz-Spitzenwertes und des Schwarzwertpegels mitein-

   30 ander umfassen,

   und daß der Pegel des abgetrennten, gewonnenen Dunkelbzw. Schwarzsignals, das hinzuzuaddieren ist, derart gesteuert wird, daß der Dunkel- bzw. Schwarz-Spitzenwert

   des Videosignals zum Schwarzwertpegel hin gedehnt ist. 35

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3. 3. Schaltung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Mittel zur Einstellung des Pegels einen Verstärker (3) zur Verstärkungssteuerung umfassen, der den Pegel des abgetrennten, gewonnenen Dunkel- bzw. Schwarzsignals entsprechend einem Ausgangssignal der Vergleicherschaltung (6) steuert.
4. 4. Schaltung nach Anspruch 1, 2 oder 3, gekennzeichnet dadurch, daß die Detektionsschaltung (5) zur Detektion des Spitzenwertes eine Austastschaltung (4) umfaßt, die den Detektionsvorgang der Detektionsschaltung (5) für den Spitzenwert während des Austastintervalls unterbricht.
5. 5. Schaltung nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, gekennzeichnet dadurch, daß die Detektionsschaltung (5) für den Spitzenwert eine Begrenzung (10) für die Detektion des Spitzenwertes hat, wobei durch diese Begrenzung ausgeschlossen wird, daß die Detektionsschaltung (5) irrtümlicherweise Rauschsignale detektiert.

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