DE3742108C2 - Verfahren und Einrichtung zum Erzeugen von Bildeffekten in Videosignalen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft die Erzeugung von Bildeffekten in Video­ signalen, insbesondere in Videosignalen von Fernsehfilmabtast­ geräten. Ferner betrifft die Erfindung Einrichtungen zum Erzeu­ gen solcher Bildeffekte.

In der Fernsehtechnik besteht ein ständiger Bedarf an neuen Effekten, die für eine ästhetische Verbesserung von Fernseh­ bildern verwendet werden können, und zwar sowohl hinsichtlich einer Verbesserung der tatsächlichen oder scheinbaren Bild­ qualität als auch hinsichtlich einer Modifizierung der Bilder zu künstlerischen Zwecken.

Ein Verfahren zum Verbessern der Bildqualität ist die sogenann­ te Aperturkorrektur von Videosignalen. Videosignale werden durch Abtasten eines Bildes erzeugt, wobei man Signalwerte oder Bildelemente endlicher Größe erhält, die von den Parametern des verwendeten Gerätes abhängt. Durch die Aperturkorrektur soll die endliche Größe der Bildelemente korrigiert und ein Video­ signal erzeugt werden, das einer kleineren, vorzugsweise infinitesimal kleinen Atastfleck- oder Bildelementgröße ent­ spricht. Aperturkorrektur findet beispielsweise bei Fernseh­ filmabtastgeräten Anwendung. Ein Verfahren zur Aperturkorrektur im Sinne einer Vergrößerung der Bildschärfe ist in der US 42 81 347 beschrieben, bei welcher ein Laufzeitfilter mit An­ zapfungen verwendet wird und die dort abgenommenen Signale über Bewertungsschaltungen einem Addierer zugeführt werden, der an seinem Ausgang ein aperturkorrigiertes Signal liefert.

Fernsehfilmabtastgeräte oder TELECINE-Geräte (ein Kunstwort aus TELEvision und CINEmatographie) sind Einrichtungen zum Gewinnen von Fernsehsignalen von kinematographischem Film und werden üblicherweise von Fernsehanstalten u. dgl. verwendet, um Fern­ sehsignale von Spielfilmen oder von Reportagematerial, das auf photographischen Film aufgezeichnet wurde, zu gewinnen. Bei­ spiele hierfür finden sich etwa in der DE 28 55 152 A1, der DE 26 58 945 A1 oder der US 42 72 780.

Es gibt drei Haupttypen von Fernsehfilmabtastgeräten, nämlich Flying-Spot- oder Lichtpunkt-Fernsehfilmabtastgeräte, Kamera­ röhren-Fernsehfilmabtastgeräte und Halbleiterarray-Fernsehfilm­ abtastgeräte, die üblicherweise eine lineare Halbleiter-Bild­ aufnahmeanordnung enthalten. Bei einem Lichtpunkt-Fernsehfilm­ abtastgerät wird der Film zwischen einer Kathodenstrahlröhre, die als Lichtquelle arbeitet, und einem einfachen lichtempfind­ lichen Detektor hindurchgeführt. Auf dem Bildschirm der Katho­ denstrahlröhre wird ein einzelner Lichtfleck erzeugt, der ein Raster schreibt, um den Film in einem gewünschten Muster abzu­ tasten, und das Ausgangssignal des Detektors liefert dement­ sprechend die Basis für ein Fernsehsignal. Die weniger gebräuch­ lichen Kameraröhren-Fernsehfilmabtastgeräte sind bis zu einem gewissen Grade komplementär zu einem Lichtpunktabtastgerät, da die Filmbilder als Ganzes beleuchtet werden und die gegenüber­ liegende Kameraröhre mit einer geeigneten Rasterabtastung be­ trieben wird, im übrigen jedoch wie jede andere Fernsehkamera arbeitet und ein Abtastausgangssignal liefert. Auf dem Gebiet der Halbleiterarray-Fernsehfilmabtastgeräte sind derzeit nur Lineararray-Typen auf dem Markt, hier läuft der Film zwischen einer Lichtquelle und einem linearen Halbleiter-Lichtsensor hindurch, der sich auf der der Lichtquelle entgegengesetzten Seite des Films quer über diesen erstreckt. Der Sensor hat typischerweise 1024 individuelle Elemente oder Zellen. Es wird also jeweils eine Zeile gleichzeitig erfaßt und die Element­ zeile wird dann wie ein Schieberegister entleert, um ein Signal zu erzeugen, welches eine Zeile darstellt. Zweidimensionale Arrays sind in Aussicht, bei denen mehr als eine Zeile gleich­ zeitig zur Verfügung steht.

Die Größe der für die Erzeugung des Videosignals verwendeten Bildproben oder Pixels ist durch die Größe des Abtastfleckes oder die Größe der Sensorzellen bestimmt. Die Aperturkorrektur dient zur Korrektur dieser endlichen Größe. Man gewinnt ein Korrektursignal durch Abtasten des Videosignals vor und nach einem Teil, der ein hervorzuhebendes Detail darstellt, und man fügt dann dem ursprünglichen Videosignal an diesem Teil ein Korrektursignal hinzu. Die Korrektur wird normalerweise sowohl in der horizontalen als auch in der vertikalen Richtung durch­ geführt, d. h. daß das Bild beidseits des Details (horizontale Korrektur) sowie oberhalb und unterhalb des Details (vertikale Korrektur) abgetastet wird, wie dies etwa aus der US 3 800 077 bekannt ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit zur Verarbeitung von Videosignalen von einem Fernsehfilmabtaster zu schaffen, bei der auch andere Effekte als eine neue Apertur­ korrektur ermöglicht werden, und diese Effekte in einer Weise zu realisieren, die eine Vorprogrammierung erlaubt.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Aper­ turkorrektur durch Bildung zweier Behandlungssignale vorgesehen. Jedes Behandlungssignal wird aus einem entsprechenden Paar von Abtastwerten oder Proben des unbehandelten Videosignals gebil­ det. Jedes Paar enthält Abtastwerte, die an einem Abtastpunkt vor einem zu behandelnden Teil und an einem Abtastpunkt hinter diesem Detail gewonnen wurden. Diese Behandlungssignale stellen ein Hochfrequenz- und ein Niedrigfre­ quenz-Korrektursignal dar und werden mit dem ursprüng­ lichen Videosignal in variablen Anteilen kombiniert, welche entsprechend dem Grad der erforderlichen Korrek­ tur eingestellt werden. Die Anteile werden für jede Szene eines Films, für jedes Einzelbild oder für jeden Teil eines Einzelbildes eingestellt und in einem Vorprogrammierungssystem registriert. Die Anteile können weiterhin so gewählt werden, daß sich spezielle Effekte, wie Weichzeichnung ergeben.

Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung wird die Form des Abtastrasters so gesteuert, daß ein nichtrecht­ eckiger Teil des Filmbildes abgetastet wird. Dies hat eine Verzerrung des endgültigen Fernsehbildes zur Folge und diese Verzerrung kann gesteuert sowie als spezieller Effekt verwendet werden. Durch die Erfindung werden Mittel zur Vorprogrammierung einer solchen Verzerrung geschaffen.

Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung, der insbesondere bei Lichtpunktabtastern verwendet werden kann, wird die Fleckgröße gesteuert und kann vergrößert werden, um Weichzeichnereffekte zu erzielen, die vorprogrammierbar sind.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Fernsehfilmab­ tasters mit Aperturkorrekturschaltung;

Fig. 2 ein Schaltbild einer einfachen, bekannten Aperturkorrekturschaltung;

Fig. 3a, 3b, 4a und 4b Signale an verschiedenen Punkten der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 2 für verschie­ dene Eingangssignale und verschiedene Längen der durch die Schaltung bewirkten Verzögerungen;

Fig. 5 ein Schaltbild einer Ausführungsform einer Aperturkorrekturschaltung für eine Einrichtung gemäß der Erfindung;

Fig. 6 ein Schaltbild eines Teiles eines Fernsehfilmab­ tasters mit einer Vorrichtung zum Erzeugen von Weichzeichnereffekten;

Fig. 7a ein durch eine Kathodenstrahlröhre wiedergegebe­ nes Bild mit Kissenverzeichnung;

Fig. 7b und 7c eine Anordnung zum Korrigieren der Kissenverzeichnung bzw. ein überkorrigiertes Raster;

Fig. 8 ein nichtrechteckiges Raster auf einem Kathoden­ strahlröhren-Bildschirm;

Fig. 9 ein Fernsehbild, das durch Abtastung eines Films mit dem Raster gemäß Fig. 8 erzeugt wurde;

Fig. 10 eine Weiterbildung des Fernsehfilmabtasters gemäß Fig. 1 zum Erzeugen verschiedener program­ mierbarer Spezialeffekte;

Fig. 11 ein Blockschaltbild eines Fernsehfilmabtasters mit einer Vorprogrammierungsanordnung;

Fig. 12 ein Schaltbild eines Kanales der Vorprogrammie­ rungsanordnung der Einrichtung gemäß Fig. 11;

Fig. 13 ein Flußdiagramm einer Hauptbetriebssequenz eines Mikroprozessors der Anordnung gemäß Fig. 12;

Fig. 14 ein Flußdiagramm, das die Arbeitsweise des Mikroprozessors als Reaktion auf eine erste Unterbrechung IRQ darstellt, welche das Auftre­ ten eines Vertikalintervalles im Videosignal anzeigt und

Fig. 15 ein Flußdiagramm, das die Arbeitsweise des Mikroprozessors als Reaktion auf eine zweite Unterbrechung (NMI) darstellt, die den Empfang eines Vertikalintervall-Zählimpulses anzeigt.

Fig. 1 ist eine Blockdarstellung eines Lichtpunkt-Fern­ sehfilmabtasters. Ein Film (10) wird durch einen Leuchtfleck auf einem Bildschirm einer Kathodenstrahlröh­ re (12) beleuchtet. Der Lichtfleck wird durch eine Ablenkschaltung (14) in Form eines Rasters über den Bildschirm abgelenkt, so daß das Bild auf dem Film abgetastet wird. Das vom Leuchtfleck durch den Film fallende Licht wird durch Photovervielfacher (16) erfaßt. Ein Fernsehfilmabtaster für Farbfilm wird drei Photovervielfacher zum Erfassen des Rotanteils, des Blauanteils bzw. des Grünanteils des Bildes enthal­ ten.

Das Filmbild wird durch den Fleck horizontal, d. h. quer über die Breite des Films, zeilenweise abgetastet. Das elektrische Ausgangssignal von den Photovervielfa­ chern stellt daher ein rohes, zeilensequentielles Videosignal dar. Das rohe Videosignal wird durch verschiedene Schaltungseinheiten (18, 20, 22) in ein Normformat umgewandelt. Diese Schaltungseinheiten enthalten eine Horizontal- und Vertikal-Aperturkorrektur­ schaltung (20) und einen Bildspeicher (22), der das Signal in ein verschachteltes oder Zeilensprungsignal umwandelt.

In Fig. 2 ist eine bekannte Aperturkorrekturschaltung (30) dargestellt. Die Schaltung (30) hat einen Signalein­ gang (32) zum Empfang eines Videosignals, das nach der Aperturkorrektur an einem Signalausgang (34) zur Verfügung steht. Das Eingangssignal durchläuft zwei in Reihe geschaltete Verzögerungsschaltungen (36, 38), bevor es einem Eingang einer zwei Eingänge aufweisenden Addierschaltung (40) zugeführt wird. Dem anderen Eingang der Addierschaltung (40) wird das Eingangssignal ohne Verzögerung zugeführt.

Das Ausgangssignal der Addierschaltung (40) durchläuft eine Dämpfungsschaltung (42), die das Signal durch den Faktor 2 teilt. Das Ausgangssignal (5) der Dämpfungs­ schaltung (42) wird dann einer Subtrahierschaltung (43) zugeführt, wo es von dem Signal (2) abgezogen wird, welches am Ausgang der Verzögerungsschaltung (36) auftritt. Das Ausgangssignal (6) der Subtrahier­ schaltung (43) bildet das Korrektursignal. Die Amplitude oder der Betrag (K) der durchgeführten Korrektur läßt sich durch eine verstellbare Dämpfungsschaltung (44) einstellen, der das Korrektursignal (6) von der Subtrahierschaltung (43) zugeführt wird. Das Ausgangssignal der Dämpfungsschaltung (44) wird einer zweiten Addierschaltung (46) zugeführt, in der es mit dem Ausgangssignal von der ersten Verzögerungsschal­ tung (36) unter Erzeugung eines korrigierten Signals (7) kombiniert wird.

Die Verzögerungsschaltungen (36, 38) bewirken, daß das Korrektursignal von Werten oder Proben des unkorri­ gierten Eingangssignales gewonnen wird, die an Punkten vor und hinter dem zu korrigierenden Bezugspunkt, der durch das Ausgangssignal der Verzögerungsschaltung (36) dargestellt wird, gewonnen wird.

Die Fig. 3a und 4a zeigen das Ausgangssignal (34) für zwei mögliche Eingangssignale sowie verschiedene Signale, die an Zwischenpunkten der Schaltung (30) auftreten. Die Fig. 3a und 4a basieren auf der Annahme, daß die durch die Verzögerungsschaltungen (36, 38) bewirkten Verzögerungen gleich und relativ kurz sind. Die Fig. 3b und 4b zeigen entsprechende Schwingungsformen für den Fall, daß die Verzögerungs­ schaltungen verhältnismäßig lange Verzögerungen bewir­ ken. In allen diesen Figuren sind die Schwingungen mit dem gleichen horizontalen Zeitmaßstab dargestellt. Entsprechende Schwingungen in den Fig. 3a und 3b sowie die entsprechenden Schwingungen in Fig. 4a und 4b sind mit der gleichen vertikalen Amplituden­ achse dargestellt. Die in Klammern stehenden Zahlen an den jeweiligen Schwingungen in den Fig. 3a und 3b, 4a und 4b und die entsprechenden, in Klammern stehenden Zahlen in Fig. 2 geben den Schaltungspunkt in der Schaltung (30) an, an dem die betreffenden Schwingungen auftreten, mit Ausnahme der Schwingung (8) (Fig. 4b).

Das Videoeingangssignal (1) wird durch die Verzögerungs­ schaltung (36) verzögert, wobei die Schwingung (2) resultiert, und dann nochmals durch die Verzögerungs­ schaltung (38), wobei die Schwingung (3) resultiert. Das Ausgangssignal (4) der Addierschaltung (40) ist die Summe der Schwingungen (1) und (3), die nach Dämpfung und Subtraktion von zwei die Schwingung (6) ergibt. Diese wird zur Schwingung (2) addiert, um die Ausgangsschwingung (7) zu erzeugen.

In den Fig. 3a und 3b hat das Eingangssignal (1) eine kurze Anstiegszeit. Dies entspricht hochfrequenter Information im Signal, wie sie aus einem im Film mit hoher Auslösung wiedergegebenen Detail resultiert. Es kann sich dabei um ein Detail eines 35 mm-Films handeln.

Ein Vergleich der Schwingungen (7) zeigt, daß das Ausgangssignal in Fig. 3a einen steileren Anstieg hat als das Eingangssignal (1), was einer subjektiven Erhöhung der Auflösung ohne unannehmbare Verzerrung am Anfang und am Ende des Anstiegs entspricht. Die Verzerrung am Anfang wird als Vor- oder Unterschwingen und die am Ende als Überschwingen bezeichnet.

Das Ausgangssignal in Fig. 3b hat ebenfalls einen steileren Anstieg, es weist jedoch ein unannehmbares Maß an Unterschwingen und Überschwingen auf. Dies hätte eine merkliche Verschlechterung des Fernsehbildes zur Folge. Die Schaltungsanordnung (30) wird sich also besser für die Aperturkorrektur eines Signales von einem 35 mm-Film eignen, wenn die Verzögerungsschal­ tungen kurze Verzögerungen erzeugen. Dies entspricht einem Abgreifen des Eingangssignales nahe bei dem Punkt, der der Korrektur unterworfen werden soll, und ist als Hochfrequenzkorrektur bekannt.

Die Fig. 4a und 4b zeigen das Ergebnis, wenn der Schaltung (30) ein Signal niedriger Auflösung mit langsamem Anstieg zugeführt wird. Dieses Eingangssignal kann beispielsweise von einem 16 mm-Film stammen. In diesem Falle liefert die Hochfrequenzkorrektur die Schwingung (7) in Fig. 4a, die eine unwesentliche Verbesserung der Auflösung gegenüber dem Eingangssignal darstellt, da das Signal über einen großen Bereich seines ansteigenden Teiles unverändert ist. Eine Niederfrequenzkorrektur durch lange Verzögerungszeiten ergibt dagegen das Ausgangssignal gemäß Fig. 4b mit verbesserter Auflösung (steilerem Anstieg).

Die Schaltungsanordnung gemäß Fig. 2 mit festen Verzöge­ rungszeiten würde sich also nicht gleich gut für die Verwendung in einem Fernsehfilmabtaster für 16 mm-Film und 35 mm-Film eignen.

Fig. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Schaltungs­ anordnung (50), die nach Bedarf eine Hochfrequenz- oder eine Niederfrequenz-Korrektur oder eine Mischung einer Hochfrequenz- und Niederfrequenzkorrektur bewirken kann.

Die Schaltungsanordnung (50) hat einen Eingang (52) und einen Ausgang (54). Ein dem Eingang (52) zugeführtes Videosignal gelangt zu einer Kette von vier in Reihe geschalteten Verzögerungsschaltungen (56, 58, 60, 62). Der Ausgang der zweiten Verzögerungsschaltung (58) liefert das zu korrigierende Signal, das dem einen Eingang einer zwei Eingänge aufweisenden Addier­ schaltung (64) zugeführt wird.

In einer zweiten Addierschaltung (66) mit zwei Eingängen werden die Ausgangssignale der Verzögerungsschaltungen (56) und (60) unter Bildung eines ersten Behandlungssig­ nales kombiniert, das durch eine Teilerschaltung (52) in der Amplitude halbiert und durch eine Subtrahier­ schaltung (94) dann vom Ausgangssignal der Verzögerungs­ schaltung (58) abgezogen wird. Das Ausgangssignal der Subtrahierschaltung (58) wird dann über eine verstellbare Dämpfungsschaltung (68) dem einen Eingang einer dritten Addierschaltung (70) mit zwei Eingängen zugeführt.

Das zweite Eingangssignal der Addierschaltung (70) ist ein zweites Behandlungssignal. Zur Erzeugung dieses zweiten Behandlungssignals werden das ursprüng­ liche Eingangssignal vom Eingang (52) und das Ausgangs­ signal der vierten Verzögerungsschaltung (62) in einer Addierschaltung (72) addiert und das Summensignal wird durch eine durch den Faktor (2) teilende Teiler­ schaltung (90) gedämpft. Das zweite Korrektursignal wird dann schließlich durch eine Subtrahierschaltung (96) und eine programmierbare Dämpfungsschaltung (74) erzeugt.

Die kombinierten Behandlungssignale gelangen von der Addierschaltung (70) durch eine Entkernungsschaltung (76) und einen Invertierer (78) zum zweiten Eingang der Addierschaltung (64) in der sie mit dem zu korri­ gierenden Signal kombiniert werden.

Das Entkernen ist ein bekanntes Verfahren, das verhin­ dert, daß der Rauschanteil der Behandlungssignale mit dem zu korrigierenden Signal kombiniert wird. Die Entkernungsschaltung unterdrückt einen Bereich niedriger Amplitude des ihr zugeführten Eingangssigna­ les Signale innerhalb dieses Bereiches oder Bandes (das mit hoher Wahrscheinlichkeit Rauschen enthält) werden nicht übertragen. Signale außerhalb des Bandes werden mit einer Amplitude, die um die Breite des Bereiches oder Bandes reduziert ist, übertragen, d. h. also daß ein "Kern" des Eingangssignales entfernt wird. Der Grad der Entkernung ist ein Maß für die Breite des entfernten Bandes.

Die Verwendung von vier Verzögerungsschaltungen und die Anordnung der Verbindungen der Schaltung (66, 72) bedeutet, daß die Schaltung (66) ein Behandlungs­ signal in Form eines Hochfrequenzkorrektursignales liefert, während die Schaltungsanordnung (72) ein Signal in Form eines Niederfrequenzkorrektursignals liefert. Die veränderbaren Dämpfungsschaltungen (68, 70) ermöglichen es, das Hochfrequenzsignal und das Niederfrequenzsignal in wählbaren Anteilen zu mischen, bevor sie dem zu korrigierenden Signal zugesetzt werden.

Fig. 5 zeigt auch schematisch eine Anordnung, welche es ermöglicht, die durch die Schaltungsanordnung (50) bewirkte Aperturkorrektur von vornherein zu programmieren.

Zur Vorprogrammierung ist eine Programmier-Schnittstel­ le (80) vorgesehen, der Instruktionen von einem Vorpro­ grammiersystem (82) zugeführt werden. Die Schnittstelle (80) wandelt die Eingangsdaten in Instruktionen um, die den Grad der Dämpfung durch die Dämpfungsschal­ tung (68, 74), den Grad der Entkernung durch die Schaltung (76) und die Arbeitsweise des Invertierers (78) steuern.

Die erforderlichen Einstellungen der Schaltungen (68, 74, 76) und (78) werden im vornhinein durch von einem Techniker betätigte Steuervorrichtungen (nicht dargestellt), bestimmt, die Steuerdaten an einen Eingang (84) des Systems (82) liefern. Das System (82) registriert die Steuerdaten in Zuordnung mit Daten, die zwei weiteren Eingängen (86, 88) zuge­ führt werden und das abzutastende Filmbild sowie die Position des abzutastenden Teiles im Filmbild identifizieren. Das Signal für den Eingang (88) kann von Abtaststeuerschwingungen eines Lichtpunkt oder Kamera-Fernsehfilmabtasters oder von Speicheradres­ sen in einem Halbleiterarray-Fernsehfilmabtaster gewonnen werden.

Nachdem der Techniker alle erforderlichen Einstel­ lungen für ein Filmstück durchgeführt und diese im Vorprogrammiersystem gespeichert hat, kann man den Film mit gewünschter Geschwindigkeit durch den Fernseh­ filmabtaster laufen lassen, während das System (82) unter Steuerung durch Synchronisiersignale an den Eingängen (86, 88), die die Einzelbilder und Einzelbild­ teile abzutasten sind, identifizieren, automatisch Steuersignale an die Schnittstelle (80) liefert Instruk­ tionen an die von ihr gesteuerten Schaltungsanordnungen um die vorprogrammierten Einstellungen durchzuführen.

Die Verwendung eines Synchronisiersignales, das den abzutastenden Einzelbildteil identifiziert, ermöglicht es der Schaltungsanordnung fünfzig verschiedene Teile eines bestimmten Einzelbildes in verschiedener Weise zu behandeln. Diese Möglichkeit kann zur Erzeugung von Spezialeffekten verwendet werden, z. B. um die Details nur in bestimmten Teilen hervorzuheben. Dadurch, daß die Arbeitsweise des Invertierers gesteuert werden kann, ist es außerdem möglich, die Schaltung (50) zur Verringerung der wahrgenommenen Schärfe eines Details zu verwenden, um einen sogenannten Weichzeichner­ effekt im ganzen Bild oder einem Teil des Bildes zu erreichen.

Die untere Gruppe von Schwingungen in Fig. 4b zeigt das Prinzip der Erzeugung eines Weichzeichnereffekts. Diese Gruppe von Schwingungen ist mit einer im Vergleich zu den übrigen Schwingungen der Fig. 4b verringerten Amplitude dargestellt. Das Korrektursignal (90), das auf das unkorrigierte Signal (92) zur Einwirkung gebracht wird, ist die Schwingung (5) nach Phasenumkehr. Dieses Korrektursignal würde die Schaltung gemäß Fig. 2 liefern, wenn der Invertierer (42) nicht vorhan­ den wäre. Das resultierende Ausgangssignal (93) hat eine wesentlich längere Anstiegszeit als das Eingangssig­ nal. Diese Verlängerung wird als Weichzeichnung wahrge­ nommen.

Die Fähigkeit der Schnittstelle (80), den Invertierer (78) zu steuern, daß er das der Addierschaltung (64) zugeführte Signal invertiert oder nicht und die Fähig­ keit der Anteile an hochfrequenter und niederfrequen­ ter Korrektur, die zur Einwirkung gebracht werden, ermöglicht es der Schaltung (50), einen großen Bereich von Weichzeichnungseffekten im ganzen Bild oder einem Teil eines Bildes zu erzeugen.

Die Schaltung (50) kann in vorteilhafter Weise mit einem Lichtpunkt-Fernsehfilmabtaster, mit dem Zoom-Effek­ te simuliert werden, verwendet werden. Bei dieser Technik werden Zoom- oder Brennweitenänderungseffek­ te dadurch simuliert, daß man einen zunehmend größeren oder kleineren Teil eines Filmbildes abtastet. Wenn der Fernsehfilmabtaster eine Brennweitenänderung zur Vergrößerung des Bildes simuliert, nimmt die Größe des Abdeckflecks im Verhältnis zur abgetasteten Bildfläche zu. In diesem Falle ändert sich auch die zur Kompensation erforderliche Aperturkorrektur fortlau­ fend. Die sich ändernde Korrektur kann dadurch bewirkt werden, daß man die Einstellungen der Dämpfungsschaltun­ gen (68, 70) in entsprechender Weise ändert. In diesem Falle sollte das Vorprogrammiersystem (82) dann also mit der Zoom-Steuerung verbunden und so betrieben werden, daß die Einstellung der Dämpfungsschaltungen automatisch mit dem Zoomen nachgestellt werden.

Die vier Verzögerungsschaltungen (56, 58, 60) und (62) erzeugen vorzugsweise alle gleiche Verzögerungen. Eine typische Verzögerung, die sich für eine Horizontal­ aperturkorrektur eignet, ist 75 Nanosekunden, während sie für eine Vertikalkorrektur eine Fernsehzeilenperiode (64 Mikrosekunden) beträgt.

Die ganze Schaltung (50) kann in digitaler oder analoger Form realisiert werden.

Fig. 6 zeigt eine alternative Anordnung zum Erzeugen von Effekten, einschließlich Weichzeichnung, in einem Lichtpunkt-Fernsehfilmabtaster. In Fig. 6 sind nur die als Lichtquelle dienende Kathodenstrahlröhre und die ihr zugeordnete Schaltungsanordnung dargestellt. Zur Abfühlung und Codierung eines durch die Kathoden­ strahlröhre beleuchteten Bildes können Standardschal­ tungen verwendet werden.

Die Kathodenstrahlröhre (100) hat einen Leuchtschirm (102). Im Betrieb des Fernsehfilmabtasters wird ein Elektronenstrahl in der Kathodenstrahlröhre erzeugt und durch Ablenkspulen (104) über den Leuchtschirm (102) abgelenkt, um einen "fliegenden Punkt" zu erzeu­ gen. Der Strahl durchläuft an den Endpunkten der Abtastung einen längeren Weg zum Leuchtschirm (102) als bei dazwischen liegenden Punkten. Dies kann zu Änderungen der Leuchtfleckgröße während der Abtastung führen und zur Behebung dieses Problems ist eine Fokussierspulenanordnung (106) vorgesehen, welche Felder liefert, die die Dicke des Strahls verringern, wenn der Strahl die Endpunkte der Abtastung bestrahlt.

Die Fokussierspule (106) wird durch einen Stromgenerator (108) mit Strom unter Steuerung durch Signale von einer Schaltung (110) gespeist. Die Schaltung (110) erhält Signale von einer Ablenkschaltung (12), die Ströme für die Ablenkspulen (104) liefert. Die Ablenk­ schaltung (110) bestimmt die augenblickliche Position des Lichtflecks und übermittelt diese an den Generator (108), welcher eine geeignete Schwingung erzeugt, um die Fleckgröße konstant zu halten.

Soweit beschrieben, ist der Lichtpunkt-Fernsehfilmab­ taster gemäß Fig. 6 bekannt. Der Fernsehfilmabtaster gemäß Fig. 6 enthält jedoch noch zusätzliche Schaltungen (114, 116). Die Schaltung (114) ist eine Schnittstellen­ schaltung zwischen einem Vorprogrammiersystem (116) und dem Generator (118). Die Schnittstellenschaltung (114) liefert Instruktionen an den Generator (108), die dessen Arbeitsweise steuern bzw. verändern. Diese Steuerung veranlaßt den Generator (108), die Fleckgröße aktiv über eine ganze Abtastung oder einen Teil der Abtastung zu erhöhen, um im Ausgangssignal des Fernseh­ filmabtasters einen Defokussierungs- oder Weichzeichner­ effekt zu erzeugen. Die Schnittstelle befiehlt eine Lichtfleckvergrößerung an bestimmten Stellen, die im Vorprogrammiersystem (116) gespeichert sind. Das Vorprogrammiersystem kann das gleiche System oder ein System des gleichen Typs wie das System (82) in Fig. 5 sein. Das Vorprogrammiersystem (116) hat Eingänge (118, 120, 122) entsprechenden den Eingängen (84, 86) und (88) in Fig. 5, so daß Weichzeichnereffek­ te für eine ganze Filmszene, für ein ganzes Einzelbild oder für nur einen Teil eines Einzelbildes gewählt werden können.

Bei normalem Betrieb ohne Eingriff durch die Schnittstel­ le (114) erzeugt der Generator (108) seinen Ausgangs­ strom entsprechend den den Ablenkspulen (104) zugeführ­ ten Stromschwingungen. Die Schnittstelle kann dazu verwendet werden, die Arbeitsweise des Generators (108) zu ändern oder einen bestimmten Ausgangsstrom oder Stromverlauf für bestimmte Bildbereiche oder Positionen zu befehlen.

Die Astigmatismusspulen, die normalerweise bei einer Kathodenstrahlröhre vorgesehen sind, können in entspre­ chender Weise zur Erzeugung programmierbarer Weichzeich­ nereffekte verwendet werden.

In den Fig. 7 bis 9 sind weitere Möglichkeiten zum Erzeugen programmierbarer Spezialeffekte darge­ stellt, insbesondere in einem Lichtpunkt-Fernsehfilm­ abtaster der in Fig. 6 dargestellt ist.

Beim Abtasten eines stationären Bildes, wie eines Diapositivs, mittels eines Lichtpunkt-Fernsehfilmab­ tasters wird der Lichtfleck normalerweise über den Leuchtschirm gemäß einem Raster abgelenkt, welches dem gewünschten Fernsehraster entspricht. Dies kann nicht einfach dadurch geschehen, daß man die Horizontal- und die Vertikalablenkspulen (104) in Fig. 6 mit einer hochfrequenten bzw. niederfrequenten regulären Sägezahnschwingung speist, da infolge der Änderung des Abstandes von der Elektronenstrahlquelle zum Leuchtschirm ein Raster (124) ergeben würde, wie es in Fig. 7a dargestellt ist. Diese Verzeichnung gegenüber einem rechteckigen Raster wird als Kissenver­ zeichnung bezeichnet. Zur Kompensation werden im Bereich des Elektronenstrahls Magnetfelder erzeugt, gewöhnlich durch Anordnung von festen Magneten oder Magnetspulen, um den Leuchtschirm herum. Fig. 7b zeigt, wie die Kissenverzeichnung durch acht Magnetfeld­ erzeugungsvorrichtungen (126) kompensiert werden kann. Jede Vorrichtung erzeugt ein Feld in Richtung des eingezeichneten Pfeiles. Es ist bekannt, daß die Position dieser Vorrichtungen oder Magnetfeldquellen und die Stärken und Richtungen der von ihnen erzeugten Felder so gewählt werden können, daß, wie dargestellt, ein rechteckiges Raster erzeugt wird.

Durch die vorliegende Erfindung wird bei einem Fernseh­ filmabtaster, in dem Kissenverzeichnungskorrektur­ felder durch veränderliche Vorrichtungen, wie Magnetspu­ len, erzeugt werden, Mittel vorgesehen, die eine Überkorrektur der Kissenverzeichnung gestatten, so daß das Raster eine Tonnenform erhält, wie es in Fig. 7c dargestellt ist. Das Ergebnis der Abtastung eines Bildes mit dem Raster gemäß Fig. 7c zur Erzeugung eines rechteckigen Fernsehbildes besteht darin, daß beim Betrachter der subjektive Eindruck erweckt wird, auf ein verzeichnetes Bild auf einer sphärischen Fläche zu blicken. Diese Technik kann daher für künst­ lerische Effekte benutzt werden.

Magnetspulen lassen sich auch zur Unterkompensierung der Kissenverzeichnung verwenden oder zur Erzeugung von Felder in der für die Kompensation falschen Rich­ tung, so daß sich das verzerrte Bild auf einer konkaven oder auf einer konvexen sphärischen Fläche zu befinden scheint.

Bei der Anordnung gemäß Fig. 7b sind die Magnetspulen enthaltenden Vorrichtungen (126) mit einer Schnitt­ stellenschaltung (128) zum Zuführen von Erregungsströ­ men verbunden. Die Schaltung (128) wird durch ein Vorprogrammiersystem (130) gesteuert. Das System (130) kann das gleiche System wie die Systeme (82) und (116) oder ein System gleichen Typs wie diese sein, so daß der Spezialeffekt mit dem verzeichneten Raster für bestimmte Einzelbilder oder Bildfolgen programmiert werden kann.

Die normale rechteckige Konfiguration des abgetasteten Bildteiles kann auch noch auf andere Weise geändert werden. In einem Fernsehfilmabtaster mit Mitteln zur Korrektur der Kissenverzeichnung zum Erzeugen eines rechteckigen Rasters, wie bei Fig. 7b, können die Schwingungsformen der den Ablenkspulen zugeführten Ströme zur Deformierung des Rasters geändert oder moduliert werden. Fig. 8 zeigt die Wirkung einer Modulation der Zeilenablenkstromschwingung mit der Vertikal- oder Rasterablenkstromschwingung. Dies ergibt ein Raster, dessen Zeilenlänge nach unten zunehmend kleiner wird. In dem resultierenden (recht­ eckigen) Fernsehbild sind die Details im oberen Teil des Bildes bezüglich denen im unteren Teil komprimiert, so daß ein quadratisches Filmbild auf dem Fernsehschirm (134) (Fig. 9) als Trapez (132) erscheinen wird.

Diese Verzerrung erzeugt eine subjektive Änderung der Perspektive des Bildes, welche als Spezialeffekt verwendet werden kann oder als Korrektur ähnlich wie die bei der Standbildphotographie bekannten Verfah­ ren betreffend stürzende Linien. Man kann also dadurch Bilder so verändern, daß beispielsweise große Gebäude nach hinten geneigt erscheinen oder so, daß Gebäude, die gekippt erscheinen, vertikal ausgerichtet werden.

Der perspektivische Effekt und der Verzeichnungseffekt gemäß den Fig. 7a, 7b und 7c können zur Erzielung künstlerischer Effekte zusammen verwendet werden. Es kann eine Einrichtung zur Programmierung der Verzeich­ nung vorgesehen sein, beispielsweise indem man die Einrichtung gemäß Fig. 6 so abwandelt, daß die Schnitt­ stellenschaltung (114) auch die Generatoren (112) steuert.

Fig. 10 zeigt schematisch einen Lichtpunkt-Fernsehfilm­ abtaster, der eine Anordnung zum Erzeugen aller oben beschriebener Effekte enthält. Viele der dargestellten Baueinheiten sind denen in Fig. 1 äquivalent und in solchen Fällen sind die gleichen Bezugszeichen verwendet worden.

Der Fernsehfilmabtaster gemäß Fig. 10 ist gegenüber dem gemäß Fig. 1 erstens dadurch abgewandelt, daß er ein Vorprogrammiersystem (134) enthält. Das System (134) erhält Synchronisiersignale über eine Leitung (135) von einer Filmtransportvorrichtung (136). Dies ermöglicht es dem System, Instruktionen von den Bediener­ steuereinrichtungen (138) für jede Szene, jedes Einzel­ bild oder jeden Bildteil eines Filmes (10) zu registrie­ ren. Nach der Programmierung kann der Film erneut abgespielt werden, wobei die gleichen Synchronisiersig­ nale an das System (134) geliefert werden, welches dann die Steuerschaltungen für die Kathodenstrahlröhre und die Aperturkorrekturschaltung (50) steuert. Das System (134) liefert Instruktionen über Schnittstellen­ schaltungen, die bei Fig. 10 im Block (134) enthalten sind.

Die Schaltung (50) enthält zwei Schaltungseinheiten des unter Bezugnahme auf Fig. 5 beschriebenen Typs zur Vertikal- bzw. Horizontalkorrektur. Jede Schaltungs­ einheit liefert Hochfrequenz- und Niederfrequenz-Behand­ lungssignale, die in Anteilen oder Verhältnissen verwendet werden, die durch das System (134) eingestellt werden.

Das System (134) steuert die Steuerschaltung (14) der Kathodenstrahlröhre (12) um eine örtliche Vergröße­ rung des Lichtflecks auf dem Kathodenstrahlröhrenschirm zu bewirken und Weichzeichnereffekte zu erzeugen, wenn dies gewünscht wird.

Die Ablenkschwingungen, die die Position des Lichtflecks bestimmen, können durch das System (134) so gesteuert werden, daß ein nichtrechteckiger Teil der Filmbilder abgetastet wird, um Verzeichnungseffekte der oben beschriebenen Art zu erzeugen.

Das System (134) kann schließlich die den Spulen in den Vorrichtungen (126) zugeführten Ströme so steuern, daß der Grad der Kissenverzeichnungskorrek­ tur zur Erzeugung anderer oben beschriebener Verzeich­ nungseffekte eingestellt wird.

Fig. 11 zeigt ein Blockschaltbild eines Lichtpunkt-Fern­ sehfilmabtasters, der durch Einfügung eines Programmier­ systems, das für die Zwecke der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, für die Erzeugung von Spezialef­ fekten geeignet ist. Der Abtaster gemäß Fig. 11 ist ein Diapositivabtaster, bei dem ein Filmbild während der Abtastung stationär gehalten wird. Die Rasterform auf dem Kathodenstrahlröhrenschirm ist also gleich der Form des abgetasteten Bildteiles. Der Fachmann wird nach Lesen der folgenden Beschreibung jedoch leicht einsehen, daß das Programmiersystem auch bei anderen Typen von Filmabtastern verwendet werden kann.

Die folgende Beschreibung des Fernsehfilmabtasters und seiner Arbeitsweise bezieht sich auf die Simulation von Zoom-Effekten, es können jedoch auch andere Effekte einschließlich der oben beschriebenen Effekte program­ miert werden.

Die in Fig. 11 dargestellte Einrichtung enthält im wesentlichen eine Lichtpunkt-Fernsehfilmabtastereinheit (210), eine Vorprogrammiereinheit (212) und ein Video­ bandgerät (214), das lediglich als typisches Beispiel einer geeigneten Ausgangseinheit dienen soll.

Die Lichtpunkt-Fernsehfilmabtastereinheit enthält eine Kathodenstrahlröhre (220) mit Ablenkspulen (222) usw., eine Filmhalterung oder -führung (224), eine Kondensorlinse (226) und einen lichtempfindlichen Detektor (228). Alle diese Teile sind nur ganz schema­ tisch und nur beispielsweise dargestellt. Die Kathoden­ strahlröhre (220) wird durch eine Steuerschaltung (230) gesteuert, die ihrerseits durch an anderer Stelle befindliche Benutzer-Steuervorrichtungen (232) steuerbar ist. Diese Steuervorrichtungen sind außerdem mit einer Signalkonverterschaltung (234) gekoppelt, der das rohe Videoausgangssignal des Detektors (228) zugeführt ist und die ein beispielsweise NTSC-codiertes Ausgangssignal erzeugt, das dem Videobandgerät (214) zur Aufzeichnung zugeführt wird. Die Signalkonverter­ schaltung (234) entspricht den Schaltungen (16, 18, 22) und (50) in Fig. 10. Vom Signalkonverter (234) wird Videosynchronisierinformation der Kathodenröhren­ steuerschaltung (230) zugeführt, um die Strahlablenkung zu synchronisieren. Die Signalkonverterschaltung (234) enthält insbesondere Schaltungen zum Umwandeln des vom Detektor (228) erzeugten sequentiellen Signals in ein verschachteltes Signal, bei dem zwei ineinander­ verschachtelte Teilbilder ein Videobild bilden, ferner enthält die Schaltung eine Aperturkorrekturschaltung. Die Vorprogrammiereinheit (212) basiert auf einem handelsüblichen System, das unter dem Warennamen AMIGO von der Firma Rank Cintel Limited, Ware, Hertfordshire, England, vertrieben wird. Dieses Vorpro­ grammiersystem ist für die Verwendung bei der Aufzeich­ nung eines Spielfilms auf Videoband für eine spätere Sendung ausgelegt und ist in erster Linie für die Verwendung mit Lichtpunkt-Fernsehfilmabtastern gedacht. Die Farben von Spielfilmen, besonders von älteren sind nicht besonders genau, und es ist daher wünschens­ wert, die Farbwiedergabe zu korrigieren, so daß sich bei Betrachtung auf einem Fernsehmonitor ein subjektiv zufriedenstellendes Aussehen ergibt. Das AMIGO-Vorpro­ grammiersystem ermöglicht es also, einer Bedienungs­ person die Farben zu korrigieren und die erforderlichen Korrekturen zu speichern, so daß sie beim Abspielen des Films an den erforderlichen Stellen zur Wirkung gelangen. Zur Ermittlung der richtigen Stellen werden die Filmbilder gezählt, während der Film durch den Fernsehfilmabtaster läuft. Das System ist auch in der Lage, über eine Schnittstelle mit dem Steuerpult des Fernsehfilmabtasters in Verbindung zu treten, so daß beispielsweise bei einem Cinemascopfilm ein gewünschter, vorprogrammierter Teil des Bildes für die Übertragung ausgewählt wird. Die Information wird im System bezüglich bestimmter Einzelbilder des Films gespeichert, indem die Einzelbilder des Kinofilms vom Anfang des Films an gezählt werden.

Die Einheit (212) enthält ein Vorprogrammiersystem (240) mit zugeordneten Benutzer-Steuervorrichtungen (242). Das Vorprogrammiersystem (240) erhält über eine Leitung (236) bestimmte Servo-Steuerinformationen, die die Betriebsart des Fernsehfilmabtasters anzeigen, z. B. Vorwärtslauf, Rückwärts­ lauf, langsamer oder schrittweiser Vorwärtslauf, langsamer oder schrittweiser Rückwärtslauf und Halt.

Über die Fernsehfilmabtaster/Vorprogrammierungsschnitt­ stelle (244) laufen verschiedene Steuersignale, u. a.:

• a) eine Leitung (250) führt Videosynchronisier­ information vom Signalkonverter (234) zum Vorprogrammiersystem (240) zur Verwendung als Takteingangssignal;
• b) eine Leitung (252) führt Abtaststeuerinforma­ tion vom Vorprogrammiersystem (240) zur Kathodenstrahlröhrensteuerschaltung (230), um das mittels der Ablenkspulen (222) in der Kathodenstrahlröhre (220) erzeugte Abtastraster zu ändern oder tatsächlich zu bestimmen, und
• c) eine Leitung (254) führt Aperturkorrektur­ steuersignale vom Vorprogrammiersystem (240) zur Aperturkorrekturanordnung in der Signalkonverterschaltung (234), um die Aperturkorrektur in Abhängigkeit von Zoom-Effekten zu ändern.

Andere Effekte einschließlich derjenigen, die oben unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 10 erläutert wurden, können durch zusätzliche Steuerleitungen vom System (220) und durch Erweiterung der Speicherkapazität des Systems (240) verfügbar gemacht werden.

Fig. 11 ist zur Vereinfachung der Erläuterung nur eine stark vereinfachte Version der in der Praxis verwendeten Schaltung, beispielsweise werden gewöhnlich drei oder mehr verschiedene Detektoren (228) für verschiedene Farbanteile oder -auszüge des Signals vorhanden sein, obwohl nur ein einziger Detektor dargestellt ist. Fig. 11 zeigt jedoch dem Fachmann in ausreichendem Maße die wesentlichen Prinzipien des Gerätes, so daß eine ins einzelne gehende Realisierung keine Probleme bieten dürfte.

Im Betrieb des Gerätes gemäß Fig. 11 kann die Bedienungs­ person beispielsweise wünschen, ein Stehbild entsprechend einem bestimmten Einzelbild des Films wiederzugeben und einen Zoom- oder Fahreffekt von einer Wiedergabe des Bildes als Ganzes zu einer Wiedergabe nur eines Teiles des Bildes zu simulieren. Zu diesem Zwecke werden mittels der Benutzer-Steuervorrichtung (242) im Vorprogram­ miersystem die folgende Informationen gespeichert.

• 1) Der Teil des Bildes, der zu Beginn des Effekt-Betrie­ bes wiedergegeben werden soll.
• 2) Der Teil des Bildes, der am Ende des Effekt-Betriebes wiedergegeben werden soll und
• 3) die Dauer (in Stunden, Minuten, Sekunden und Video­ einzelbildern) des Effektbetriebes zwischen dem Beginn und dem Ende oder alternativ die Angabe, daß die Änderung momentan erfolgen soll.

Die unter 1) und 2) erwähnten Bildteile können auf verschiedene Weise bequem definiert werden, ein Beispiel besteht darin, zwei diametral entgegengesetzte Ecken des gewünschten Teils als Prozentsätze bezogen auf die volle Breite und Höhe des Filmbildes gemessen von der linken unteren Ecke anzugeben. Für einen Zoom vom ganzen Filmbild herunter zum mittleren Viertel (als Fläche gerechnet) ist der Anfangszustand durch die Koordinaten 0, 0; 100, 100 und der Endzustand durch die Koordinaten 25, 25; 75, 75 definiert. Eine andere Möglichkeit besteht darin, den Mittelpunkt des gewünschten Teils und seine Größe anzugeben; in diesem Falle kann die Information entsprechend dem obigen Beispiel mit 50, 50; 100 und 50, 50; 50 codiert werden.

Im Betrieb des Gerätes arbeitet das Vorprogrammiersystem (240) dann folgendermaßen: Es instruiert anfänglich die Kathodenstrahlröhrensteuerschaltung über die Leitung (252), ein Raster der durch die Anfangsbedingung (1) definierten Größe zu schreiben. Es instruiert ferner die Aperturkorrekturanordnung in der Schaltung (234) über die Leitung (254) in geeigneter Weise, wie oben erläutert wurde. Wenn die Abtastung beginnt, empfängt das Vorprogrammiersystem (214) Synchronisierinformation vom Signalkonverter (234), insbesondere Videobild- oder Rastersynchronisierungsimpulse. Diese Impulse werden dem Vorprogrammiersystem (240) über die Leitung (250) als Takteingang zugeführt.

Das Vorprogrammiersystem bewirkt eine lineare oder profilierte Interpolation zwischen dem Eingangs- und dem Ausgangszustand 1) bzw. 2) in Abhängigkeit von der in Bildperioden gemessenen verstrichenen Zeit in Relation zu der gemäß der obigen Bedingung 3) definierten Gesamtzeit der Spezialeffektoperation. Diese Operation wird durch den Verwender in Stunden, Minuten, Sekunden sowie Bildfeldern angegeben und durch das Vorprogrammiersy­ stem in eine entsprechende Anzahl von Bildperioden umgewandelt. Die Verwendung von Videosignalsynchronisier­ impulse als zeitgebender Takt in dieser Weise im Vor­ programmiersystem unterscheidet sich vom normalen Betrieb des Systems (240), welches strikt in Relation auf die Kinofilmbilder arbeitet. Die Verwendung dieser Taktimpul­ se ermöglicht es der Einrichtung jedoch, Effekte analog zu denjenigen von digitalen Spezialeffektgeneratoren mit einem Standbild zu erzeugen.

Parallel zur Steuerung des Abtastrasters der Kathoden­ strahlröhre ändert das Vorprogrammiersystem auch die durch die Aperturkorrekturschaltung in der Signalkonver­ terschaltung (234) bewirkte Aperturkorrektur. Wie die Aperturkorrekturfunktionen zu wählen sind, ist im Zusammen­ hang mit der Videosignalverarbeitung im wesentlichen bekannt und die Aperturkorrekturschaltung kann eine Anzahl bestimmter Funktionen für einen wahlweisen Gebrauch speichern und gegebenenfalls auch in geeigneter Weise zwischen diesen Funktionen interpolieren entsprechend den über die Leitung (254) zugeführten Signal. Die effektive Größe des Basispixels ändert sich (oder wird schärfer), wenn sich die Bildgröße als Ganzes ändert, so daß eine wesentliche Verringerung der Auflösung, wie sie bei einem digitalen Spezialeffektsimulator eintreten kann, vermieden wird.

Alternativ kann die Aperturkorrekturschaltung so ausgebil­ det sein, wie es in Fig. 5 dargestellt ist; in diesem Falle wird dann die Leitung (254) Information zur Wahl der Anteile oder des Verhältnisses der hochfrequenten und der niederfrequenten Korrektur, die zu verwenden sind, führen.

Obwohl es dem Fachmann keine Schwierigkeiten bereiten dürfte, ein System der oben beschriebenen Art in allen seinen Einzelheiten zu realisieren, sollen im folgenden weitere Details von bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die verbleibenden Figuren erläutert werden.

Fig. 12 ist ein Blockschaltbild eines analogen Steuer­ signals des in Fig. 11 nur als Block dargestellten Vorprogrammiersystems (240). Typischerweise sind 232 solcher Kanäle vorhanden, um verschiedene Effekte für den wahlweisen Gebrauch speichern zu können.

Die Schaltung gemäß Fig. 12 enthält ein Steuerpoten­ tiometer (260), welches über einen Eingangsverstärker (262) mit einem 1-Aus-32-Wähler gekoppelt ist. Das Ausgangssignals des Wählers (264) wird durch einen Analog-Digital-(A/D)-Konverter (266) digitalisiert, welcher Datenbits, die den am Potentiometer (260) einge­ stellten Wert und Adressenbits, die den betreffenden digitalen Kanal bezeichnen, liefert.

Die Schaltung weist ferner eine Verarbeitungseinheit auf, die einen Mikroprozessor (268) (z. B. Motorola Typ MC68BO9E) mit einem Datenpuffer (270) und einem Adressendecodierer (272), denen die Datenbits bzw. Adressenbits zugeführt sind, enthält und mit einem gespeicherten Programm arbeitet, wie unter Bezugnahme auf die Fig. 13 bis 15 unten noch näher erläutert werden wird. Der Ausgang des Mikroprozessors steuert einen Digital-Analog-(D/A)-Konverter (274), der über einen Multiplexer (276) und einen Verstärker (278) Steuersignale an die Ablenksteuerschaltungen in der Schaltung (230) liefert, wie schematisch dargestellt ist. Der Mikroprozessor liefert außerdem digitale Signale über die Leitung (254) an die Aperturkorrekturanordnung in der Schaltung (234).

Die zeitgebende Information für den Mikroprozessor (268) wird vom Fernsehfilmabtaster geliefert. Einem Puffer (230) werden Vertikalintervallimpulse zugeführt, welche die Zeit des vertikalen Teilbildaustastinterval­ les im Videosignal definieren, also die Zeitspanne, während der das Vorprogrammiersystem die Abtastparameter für das nächste Bild neu errechnen muß. Von einer Schnitt­ stellenschaltung (282) wird Richtungsinformation an den Mikroprozessor (268) über eine Schnittstellenschaltung (284) geliefert, um ein Aufwärtszählen oder Abwärtszählen zu ermöglichen. Die Schnittstellenschaltung (282) ist über eine Leitung (236) mit den Benutzer-Steuervorrich­ tungen (232) in Fig. 1 gekoppelt.

Das Ausgangssignal des Puffers (280) wird einem Unterbre­ chungsbitte-Eingang IRQ des Mikroprozessors (268) zuge­ führt, und das Ausgangssignal eines Puffers (282) wird einem nicht markierbaren Unterbrechungsanschluß NMI des Mikroprozessors zugeführt.

Im folgenden wird die Arbeitsweise des Systems unter Bezugnahme auf die Flußdiagramme in den Fig. 13 bis 15 näher erläutert. Gemäß Fig. 13 springt das Programm nach der Einleitung oder dem Start (300) zu einer Geräte­ initialisierungssequenz (302), die alle Benutzer-Steuer­ vorrichtungen und Fernsehfilmabtasterelemente zusammen­ stellt, die zum Betrieb der Vorprogrammiereinrichtung erforderlich sind. Wenn dies geschehen ist, springt das Programm zur Hauptsequenz mit den Schritten (304, 306, 308) und (312). Diese Programmschleife tastet den Speicher im Vorprogrammierer ab und aktualisiert ihn, ferner erfolgt eine Bestätigung (310) von Befehlen des Benutzers.

Es werden Tests durchgeführt, ob das System (Vorprogram­ miereinrichtung) gespeicherte Daten ausgeben soll oder nicht (312) und wenn dies der Fall ist, ob eine "Zeit­ koinzidenz" eingetreten ist. Dies bedeutet, daß eine vorher gespeicherte Zeit mit der derzeit aktiven Zählse­ quenz übereinstimmt (314). Wenn dies der Fall ist, wird im Schritt (316) der Arbeitsraum im Speicher mit neuen Daten von der nächsten Sequenz oder dem nächsten Ereignis, die gespeichert sind, aktualisiert. Diese neuen Daten waren vorher durch den Benutzer bei einem erforderlichen Zählwert durch ein "Dateneingabe"-Kommando eingegeben worden.

Nachdem das Ausgeben neuer Daten fertig ist, wird ein Test (318) durchgeführt, um festzustellen, ob das folgende Ereignis "dynamisch" ist. "Dynamisch" ist ein Ereignis, das dem Prozessor (268) in Fig. 12 signalisiert, die Schritte zu errechnen (320), die erforderlich sind, um die Analogsteuerung des Fernsehfilmabtasters über die erforderliche Zeitspanne zu bewegen. Nachdem dies geschehen ist, springt das Prozessorprogramm zur Haupt­ schleife, um die beschriebenen Sequenzen unter den angegebenen Bedingungen zu wiederholen.

Wie Fig. 14 zeigt, kann die anhand von Fig. 13 beschrie­ bene Hauptschleife jederzeit durch das Vertikalintervall IRQ unterbrochen werden, um zu bewirken, daß alle Fernseh­ filmabtaster-Parameter, die durch die Vorprogrammierung (Fig. 12, Elemente 280, 282 und 268) gesteuert werden, wieder aufzufrischen oder zu aktualisieren. Dies beginnt bei 340 und geht weiter über 342, um alle laufenden Registerdaten zu halten. Wenn dies fertig ist, springt das Programm zum Ausgangs-Unterprogramm, wenn Daten, die vorher in den Arbeitsraum gebracht worden waren, in die Ausgangs-Einrichtungen (346) geschrieben werden. Anschließend wird ein "Dynamik"-Test oder eine Dynamik­ prüfung durchgeführt, um bei aktiver "Dynamik" die Rechenschritte von den Arbeitsraumdaten, die für das nächste Vertikalintervall bereit sind, zu addieren oder zu subtrahieren (348, 350) und (352). Nachdem dies geschehen ist, gewinnt der Prozessor, falls erforder­ lich, alle Registerdaten zurück und geht zurück zu dem Punkt, an dem er unterbrochen worden war (Schritte 354 und 356).

Das Flußdiagramm in Fig. 15 ist die NMI-Sequenz (Sequenz für die nicht maskierbare Unterbrechung), die unter Servosteuerung (Vorwärtslauf, Rückwärtslauf, langsamer oder schrittweiser Vorwärtslauf, langsamer oder schritt­ weiser Rückwärtslauf und Stop) die Richtung und die Geschwindigkeit der Zählsequenz bestimmt.

Beim Empfang dieses NMI-Signales (360) speichert der Prozessor (268 in Fig. 12) alle laufenden Registerdaten ab (362) und fragt den Servo-Status ab (364). Wenn ein Stop vorliegt oder gewählt wurde, wird die ganze Zählsteuerung und Aktualisierung unverzüglich angehalten (372), und das Programm geht über 378 und 380 unter Rückspeicherung aller Registerdaten hinaus und kehrt also zu dem Punkt zurück, wo es unterbrochen worden war. Der Schritt (366) stellt fest, ob kein Servo-Befehl gegeben wurde, oder welches der letzte Servo-Befehl war. Im Falle von Vorwärtslauf ist dann ein Inkrement des Zeitcodes erforderlich (370). Nach Beendigung geht das Programm über die Schritte (378) und (380) zu Ende. Der Zustand schrittweiser Vorlauf wird durchgeprüft und ein Inkrement des Zeitcodes (Zählwertes) wird alle sechs Vertikalintervalle durchgeführt. Durch den Schritt 366 werden auch die Zustände Rückwärtslauf und lang­ samer Rückwärtslauf geprüft, wobei ein Sprung nach 376 erfolgt, um ein Dekrementieren der Zähldaten zu bewirken, wobei das Auslaufen wieder über 378 und 380 stattfindet.

Bezüglich Fig. 12 sei erwähnt, daß Analogdaten für den Schritt (304) unter Verwendung der Elemente (262, 264, 270) und (272) gelesen werden; daß Ausgangsdaten von den Elementen (274, 276, 270 und 272) erhalten werden und daß die NMI-Steuerung und die Servo-Steuerung die Elemente (280, 282, 284) und 268) in Fig. 12 und (230, 240 und 244) in Fig. 11 enthalten.

Die oben beschriebenen speziellen Ausführungsbeispiele lassen sich selbstverständlich in der verschiedensten Weise abwandeln, ohne den Rahmen der Erfindung zu über­ schreiten.

Claims (23)

1. Verfahren zur Aperturkorrektur für ein Videosignal, gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte

• a) Abtasten des Videosignals in seiner unkorrigierten Form an einem ersten und einem zweiten Abtastpunkt, die zeitlich vor einem Bezugspunkt im Signal liegen,
• b) Abtasten des Videosignals in seiner unkorrigierten Form an einem entsprechenden ersten und einem entsprechenden zweiten Abtastpunkt, die zeitlich hinter dem Bezugspunkt liegen,
• c) Kombinieren der ersten Abtastwerte unter Bildung eines ersten Behandlungssignales als hochfrequentes Korrektur­ signal,
• d) Kombinieren der zweiten Abtastwerte unter Bildung eines zweiten Abtastsignals als niedrigfrequentes Korrektursignal,
• e) Kombinieren der Behandlungssignale in wählbaren Anteilen mit dem Videosignal am Bezugspunkt,
• f) Vorwahl der wählbaren Anteile für jede Szene, jedes Einzel­ bild oder jeden Einzelbildteil eines Stückes eines Films, der durch ein Fernsehfilmabtastgerät zu bearbeiten ist,
• g) Registrieren der ausgewählten Anteile in einer Vorprogram­ mieranordnung,
• h) Zuführen von Synchronisiersignalen zur Vorprogrammier­ anordnung während der Verarbeitung des Videosignals, um die Vorprogrammieranordnung zu veranlassen, Steuersignale zu liefern, welche die vorgewählten Anteile entsprechend der Szene, dem Einzelbild oder dem Einzelbildteil, die zu ver­ arbeiten sind, spezifizieren und
• i) Verwenden der Steuersignale zur Bestimmung des Anteils jedes Behandlungssignales, der mit dem Videosignal kombiniert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einem Abtastsignal entsprechenden Abtastpunkte bezüglich des Bezugspunktes zeitlich symmetrisch angeord­ net sind.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Paar der Abtastpunkte vom Bezugspunkt durch einen zeitlichen Abstand getrennt sind, der doppelt so groß ist wie der zeitliche Abstand des anderen Paares von Abtastpunkten.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der kürzere der genannten zeitlichen Abstände etwa 75 Nanosekunden beträgt.

5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Videosignale zeilensequente Signale sind und daß der kürzere der zeitlichen Abstände gleich der Zeilendauer ist.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Handlungssignale vor ihrer Vereinigung mit dem Videosignal entkernt werden.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Entkernung mit wählbarem Grad durchgeführt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Grad der Entkernung vorgewählt und in der Vorpro­ grammieranordnung gespeichert wird und daß die Steuersig­ nale Signale enthalten, die den vorgewählten Grad angeben.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlungssignale mit dem Videosignalin einem wählbaren Sinne bezüglich des Sinnes des Videosignales kombiniert werden.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß in der Vorprogrammieranordnung Signale voraufgezeich­ net werden, um den geforderten Sinn der Kombination anzuzeigen; daß die Vorprogrammieranordnung unter Steuerung durch die Synchronisierungssignale Inversions­ steuersignale liefert; und daß die Behandlungssignale mit dem Videosignal in einem Sinne kombiniert werden, der durch die Inversionssteuersignale bestimmt wird.

11. Aperturkorrekturschaltung gekennzeichnet durch

• a) einen Signaleingang (52) zur Zuführung eines Videosig­ nals von einem Fernsehfilmabtastgerät, und einen Signalausgang (54) für ein behandeltes Videosignal;
• b) eine Anordnung (56, 58, 60, 62) zum Erzeugen von Abtastwerten eines unmodifizierten Eingangssignals an einem ersten, einem zweiten, einem dritten, einem vierten und einem fünften Abtastzeitpunkt;
• c) einer ersten Kombinieranordnung (72) zum Kombinieren der am ersten und am fünften Abtastpunkt gewonnenen Abtastwerte unter Erzeugung eines ersten Behandlungs­ signales;
• d) eine zweite Kombinieranordnung (66) zum Kombinieren der Abtastwerte vom zweiten und vierten Abtastzeitpunkt unter Erzeugung eines zweiten Behandlungssignales;
• e) eine dritte Kombinieranordnung (64) zum Kombinieren des ersten und des zweiten Behandlungssignales in wählbaren Proportionen mit dem am dritten Abtastzeit­ punkt gewonnenen Abtastwert unter Erzeugung des korrigierten Videosignals;
• f) eine Vorprogrammieranordnung (82) zur Aufzeichnung von Proportionen für die Verwendung durch die dritte Kombinieranordnung (64), wobei diese Proportionen für jede Szene, jedes Einzelbild oder jeden Bildteil eines durch das Fernsehfilmabtastgerät zu behandelnden Filmstückes vorgewählt sind;
• g) eine Synchronisieranordnung (86), die an die Vor­ programmieranordnung (82) Synchronisiersignale liefert, welche die Szene, das Einzelbild oder den Einzelbild­ teil, der zu bearbeiten ist, anzeigen;

wobei die Vorprogrammieranordnung (82) unter Steuerung durch die Synchronisiersignale Steuersignale an die dritte Kombinieranordnung (64) liefert, welche die vorgewählten Proportionen für die jeweilige Szene, das jeweilige Bild oder den jeweiligen Bildteil, die zu verarbeiten sind, spezifizieren.

12. Schaltungsanordnung nach Anspruch 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die die Abtastwerte liefernde Anordnung (56, 58, 60, 62) eine erste, eine zweite, eine dritte und eine vierte, jeweils an den Eingang und einen Ausgang aufweisende Verzögerungsschaltung enthält, welche ein dem Eingang zugeführtes Signal verzögern und das Signal nach der Verzögerung am Ausgang abgeben und welche miteinander in Reihe geschaltet sind, wobei der Eingang der ersten Verzögerungsschaltung der Signaleingang ist und die Abtastwerte an den Eingängen der Verzögerungs­ schaltungen und am Ausgang der vierten Verzögerungsschal­ tung zur Verfügung stehen.

13. Schaltungsanordnung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Kombinieranordnung (64) eine erste und eine zweite steuerbare, veränderliche Abschwächeranordnung (68, 64) zum Abschwächen des ersten bzw. des zweiten Behandlungssignales vor der Erzeugung des korrigierten Videosignals enthält.

14. Schaltungsanordnung nach Anspruch 11, 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Kombinieranordnung eine Entkernungsschaltung (76) enthält, die eine Entkernungsfunktion auf die Behandlungssignale zur Einwirkung bringt.

15. Schaltungsanordnung nach Anspruch 14, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Entkernungsanordnung (76) steuerbar ist, so daß der Grad der Entkernungsfunktion wählbar ist.

16. Schaltungsanordnung nach Anspruch 15, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Vorprogrammieranordnung (62) Steuersigna­ le einschließlich Entkernungssignalen liefert, welche den Grad der Entkernung angeben, der für eine bestimmte Szene, ein bestimmtes Einzelbild oder einen bestimmten Einzelbildteil vorgewählt und in der Vorprogrammieran­ ordnung registriert worden war.

17. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 16, gekennzeichnet durch eine Inverteranordnung (78), die wahlweise betätigbar ist, um die Behandlungssig­ nale bezüglich des am dritten Abtastzeitpunkt gewonnenen Abtastwert zu invertieren.

18. Schaltungsanordnung nach Anspruch 17, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Inverteranordnung (78) durch Inversions­ steuersignale, die durch die Vorprogrammieranordnung (82) entsprechend voraufgezeichneter Signale geliefert werden, so steuerbar ist, daß sie eine Inversion oder keine Inversion bewirkt.

19. Schaltungsanordnung nach Anspruch 12, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Verzögerungsdauer aller Verzögerungs­ schaltungen (56, 58, 60, 62) gleich ist.

20. Schaltungsanordnung nach Anspruch 19, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Videosignal eine zeilensequente Form hat und daß die Verzögerungsdauer gleich einer Zeilendauer ist.

21. Schaltungsanordnung nach Anspruch 20, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Verzögerungsdauer im wesentlichen gleich 75 Nanosekunden ist.

22. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche zum Betrieb eines Fernsehfilmabtastgerätes mit Aperturkorrektur­ schaltung, dadurch gekennzeichnet, daß

• i) Anteile einer hochfrequenten und einer niedrigfrequenten Aperturkorrektur, die auf bestimmte Bereiche eines durch das Fernsehfilmabtastgerät zu verarbeitenden Bildes zur Anwendung gelangen sollen, ausgewählt werden;
• ii) die ausgewählten Anteile in einer Vorprogrammieranordnung gespeichert werden;
• iii) die vorprogrammierten ausgewählten Anteile während des Abtastens des Bildes durch die Vorprogrammieranordnung reproduziert werden und
• iv) mit der Aperturkorrekturschaltung eine Hochfrequenz- und Niedrigfrequenzaperturkorrektur entsprechend den vorpro­ grammierten ausgewählten Anteilen durchgeführt wird.