DE3617837C2

DE3617837C2 -

Info

Publication number: DE3617837C2
Application number: DE3617837A
Authority: DE
Inventors: Dieter Dipl.-Ing. 6105 Ober-Ramstadt De Poetsch
Original assignee: BTS Broadcast Television Systems GmbH
Current assignee: Philips GmbH
Priority date: 1986-05-27
Filing date: 1986-05-27
Publication date: 1993-09-09
Also published as: JP2540329B2; JPS62287788A; GB8712335D0; GB2191061B; DE3617837A1; GB2191061A

Description

Die Erfindung geht aus von einem Fernseh-Filmabtaster nach der Gattung des Hauptanspruchs.

Ein solcher Fernseh-Filmabtaster ist beispielsweise aus der DE-OS 28 29 607 bekannt, mit welchem aus einem Laufbildfilm Fernsehbildsignale nach einer der zur Zeit üblichen Fernsehnormen abgeleitet werden können. Um diese gemäß den heutigen Fernsehnormen erzeugten Fernsehbilder zu verbessern, sind in den letzten Jahren Entwicklungstätigkeiten auf dem sogenannten HDTV (high-definition-television)-Gebiet, insbe sondere für Studiogeräte, wie Farbfernsehkameras, Filmabtaster, Monitore etc., verstärkt durchgeführt worden. Wenn nun ein Fernsehfilmabtaster nach der herkömmlichen Art, nämlich üblicherweise mit drei Halbleiter-Zeilensensoren für die Farben Rot, Grün und Blau gemäß den heutigen HDTV-Standard- Vorschlägen konzipiert werden sollte, würde die mehrfache Bandbreite gegenüber dem heutigen Fernsehsystem benötigt. Außer diesem Aufwand besteht dabei zusätzlich die Schwierigkeit, daß derartige Halbleiter-Zeilensensoren mit dieser hohen Bildpunktzahl, welche dann mit einer hohen Bildpunktrate betrieben werden müßten, z. Zt. nicht im Handel erhältlich sind.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Fernseh-Filmabtaster der eingangs genannten Art anzugeben, bei welchem die Halbleiter-Zeilensensoren bei nur geringfügig erhöhter Bildpunktrate Fernsehbilder hoher Auflösung erzeugen können.

Der erfindungsgemäße Fernseh-Filmabtaster mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat den Vorteil, daß damit herkömmliche Halbleiter-Zeilensensoren einsetzbar sind.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Fernseh-Filmabtasters möglich. Besonders vorteilhaft ist, daß durch Vereinigung der beiden Zeilensensoren in einem Gehäuse herkömmliche Farbteiler und Abbildungsanordnungen einsetzbar sind.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 die Lage der Zeilensensoren bezüglich des Fernsehrasters in schematischer Form,

Fig. 2 eine spezielle Ausführung eines Zweizeilensensors,

Fig. 3 Zeitdiagramme einiger beim erfindungsgemäßen Fernseh-Filmabtaster vorkommender Signale,

Fig. 4 ein Blockschaltbild mit den für die Erfindung wesentlichen Teilen eines Fernseh-Filmabtasters.

In Fig. 1 sind auf der linken Seite einige Zeilen eines Vollbild-Fernsehrasters dargestellt. Auf der rechten Seite der Figur sind schematisch die Zeilensensoren in ihrer Lage zum Vollbild- Fernsehraster eingezeichnet. Dabei ist der erste Grün-Zeilensensor G1 auf die Zeile 1 und der zweite Grün-Zeilensensor G2 auf die Zeile 2 des Vollbild-Rasters ausgerichtet, während der Zeilensensor für Rot R bzw. für Blau B zwischen den beiden Grün-Zeilensensoren jeweils positioniert ist. Dabei können also, bei geeigneter Steuerung der beiden Grün-Zeilen sensoren G1 und G2, die Grünsignale von Zeile und Zwischenzeile gleichzeitig verarbeitet werden, wodurch eine Verdoppelung der Zeilenzahl ohne Erhöhung der Bildpunktrate des verwendeten Zeilensensors möglich ist. Die Rot- und Blau- Videosignale werden hierbei jedoch nur mit der einfachen Zeilenzahl aufgenommen. Die einem Vollbild entsprechenden zwei Halbbilder müssen dabei elektronisch, beispielsweise durch vertikale Filterung, erzeugt werden. Es wäre jedoch auch denkbar, je einen weiteren Rot- bzw. Blau-Zeilensensor im gleichen Abstand und gleicher Lage zum Vollbild-Fernsehraster wie die beiden Grün-Zeilensensoren zu positionieren.

In Fig. 2 ist ein spezieller Zweizeilensensor mit Bildpunktoffset, wobei also die eine Zeile 1 der Bildpunktelemente gegenüber der zweiten Zeile 2 um jeweils eine halbe Bildelementbreite in horizontaler Richtung versetzt ist, dargestellt. Damit ist es möglich, die Bildpunktzahl um etwa den Faktor 2 zu verringern, was zu einer Verringerung der zu übertragenden Datenrate beiträgt. An den Ausgängen 3 und 4 der zugehörigen Schieberegister 5 und 6 sind die entsprechenden Grünsignale G1 und G2 abnehmbar, wenn über Klemme 7 das hierzu notwendige Impulssignal (Fig. 3b) angelegt wird. Eine ebensolche Anordnung von bildpunktversetzten Zeilensensoren ist selbstver ständlich auch für die Rot- und Blau-Sensoren denkbar.

In Fig. 3 sind verschiedene Zeitdiagramme einiger im Blockschaltbild nach Fig. 4 vorkommender Signale dargestellt. Das in Fig. 3a dargestellte Impulssignal dient zur Taktung der Zeilensensoren, welche während der Zeit t_o aktiviert werden. Das ist also die Integrationszeit, während welcher optische Signale aufgenommen werden können. In Fig. 3b ist das Impulssignal zum Übertragen der durch die Aufnahme in den lichtempfindlichen Elementen der Zeilensensoren entstandenen Ladung zum jeweiligen Schieberegister der Zeilensensoren dargestellt. Das durch die Aufnahme erzeugte und von den Zeilensensoren abnehmbare jeweilige Videosignal ist in Fig. 3c dargestellt. Die Zeilendauer t₁ des Videosignals am Ausgang der Zeilensensoren ist etwa doppelt so lang, wie die entsprechend der jeweiligen Fernsehnorm festgesetzte Zeilendauer t₂ gemäß dem in Fig. 3d dargestellten Ausgangs- Videosignal. Die Zeilendauer t₂ des Videosignals in Fig. 3d entspricht hierbei in etwa der Impulsdauer t_o.

In Fig. 4 ist der erfindungswesentliche Teil eines Fernseh-Filmabtasters dargestellt. Über ein Aufnahme-Objektiv 10 werden die Bilder eines Laufbildfilms 11 auf ein Strahlenteiler prismensystem 12 projiziert, an welchem die Zeilensensoren 13 für Rot, 14 für Grün 1, 14′ für Grün 2 und 15 für Blau angeordnet sind. Zwischen den Zeilensensoren 13 bis 15 und dem Farbteilungsprismensystem 12 können zur Justierung der Abbildungen planparallele Platten angeordnet werden, von denen in der Figur jeweils zwischen dem Rot-Sensor 13 und dem Blau-Sensor 15 je eine solche Justierplatte 16 bzw. 17 dargestellt ist. Damit können die Abbildungen sowohl in horizon taler als auch in vertikaler Richtung justiert werden.

Den Zeilensensoren 13 bis 15 werden zur Taktung die Signale gemäß Fig. 3a und 3b von einem Taktgeber 18 zugeführt. Am Ausgang der Zeilen sensoren 13 bis 15 sind Vorverstärker 19 bis 22 sowie Tiefpaßglieder 23 bis 26 angeschlossen. Am Ausgang dieser Tiefpaßglieder 23 bis 26 sind Videosignale entsprechend Fig. 3c abnehmbar, welche danach in A/D-Wandlern 27 bis 30 digitalisiert werden. Die A/D-Wandler werden mit einer Abtastfrequenz f₁ vom Taktgeber 18 gespeist. Die am Ausgang der A/D-Wandler 27 bis 30 abnehmbaren digitalen Videosignale werden in einem nachfolgenden Normwandler 31 in fernsehnorm gerechte Videosignale umgesetzt. Vorher müssen jedoch die Rot- und Blau-Videosignale bei Verwendung jeweils nur eines Zeilensensors 13 bzw. 15 mittels eines Vertikalfilters 32 bzw. 33 in Video signale mit Zwischenzeile umgesetzt werden. Ein entsprechender Laufzeitausgleich der Grün-Video signale wird durch die Laufzeitglieder 34 und 35 erreicht. Bei Verwendung von Zweizeilensensoren für Rot, Grün und Blau können die Anordnungen 32 bis 35 entfallen. Im Normwandler 31 werden die sequentiell vorliegenden Videosignale in Videosignale mit Zwischenzeile umgewandelt. Außer dem werden die Videosignale gemäß Fig. 3c durch Taktung mit der Frequenz f₂=k × f₁ zeitkomprimiert. Die am Ausgang des Normwandlers 31 abnehmbaren digitalen Videosignale R, G, B werden anschließend in D/A-Wandlern 36 bis 38 analogisiert, so daß an den Ausgängen 39, 40, 41 die Ausgangssignale für Rot R_a, für Grün G_a und für Blau B_a gemäß Fig. 3d abnehmbar sind.

Claims

1. Fernseh-Filmabtaster mit mehreren Halbleiter- Zeilensensoren zur zeilenweisen sequentiellen Abtastung des kontinuierlich bewegten Films, wobei zur Erzeugung eines Farbfernsehsignals Halbleiter-Zeilensensoren für Rot, Blau und Grün vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß im Strahlengang für den Grün-Anteil des Bildes zwei Zeilensensoren (14, 14′) in geometrischem Versatz zweier örtlich benachbarter Fernsehzeilen eines Vollbildes ausgerichtet sind.

2. Fernseh-Filmabtaster nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden "Grün"- Zeilensensoren (14, 14′) zusätzlich um eine halbe Bildelement-Breite in horizontaler Richtung gegeneinander versetzt sind.

3. Fernseh-Filmabtaster nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Strahlengang für den Rot- und/oder Blau-Anteil des Bildes ebenfalls zwei Zeilensensoren in geometrischem Versatz zweier örtlich benachbarter Fernsehzeilen eines Vollbildes ausgerichtet sind.

4. Fernseh-Filmabtaster nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zu einem Farbanteil gehörigen Zeilensensoren jeweils zusätzlich um eine halbe Bildelementbreite in horizontaler Richtung gegeneinander versetzt sind.

5. Fernseh-Filmabtaster nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden im Strahlengang für den Rot- bzw. Blau-Anteil des Bildes angeordneten Zeilensensoren (13, 15) geometrisch zwischen den beiden "Grün"-Zeilensensoren (14, 14′) liegen.

6. Fernseh-Filmabtaster nach Anspruch 1 mit einem Strahlenteilerprisma (12) zwischen Film (11) und Halbleiter-Zeilensensoren (13 bis 15), welche an je einem ein entsprechendes Farbfilter aufweisenden Auslaß des Prismas (12) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Farbfilter und Zeilensensor jeweils eine Justierplatte (16, 17) angeordnet ist.

7. Fernseh-Filmabtaster nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jede Justierplatte (16, 17) sowohl in horizontaler als auch vertikaler Richtung einstellbar ist.

8. Fernseh-Filmabtaster nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Zeilen sensoren eines Farbanteils jeweils auf einem Halbleiter-Substrat integriert sind.

9. Fernsehfilmabtaster nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Zeilen sensoren eines Farbanteils in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht sind.

10. Fernseh-Filmabtaster nach Anspruch 1 oder 3 dadurch gekennzeichnet, daß der geometrische Versatz zweier örtlich benachbarter Fernsehzeilen durch optische Abbildung auf zwei örtlich getrennte Zeilensensoren erfolgt.

11. Fernseh-Filmabtaster nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet daß die von den Rot- und Blau- Zeilensensoren (13, 15) abgeleiteten Videosignale zur Erzeugung der Fernsehhalbbilder vertikal gefiltert (32, 33) werden.

12. Fernseh-Filmabtaster nach einem der vorher gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die einer Farbfernsehnorm entsprechenden Farbwert- Ausgangssignale (R_a, G_a, B_a) hoher Auflösung durch Kompression - vorzugsweise mit einem Faktor k≈2 - und zeitlich aufeinanderfolgende Abgabe der von den Zeilensensoren abgeleiteten, den beiden Fernseh-Halbbildern entsprechenden Videosignale erzeugt werden.