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.