DE4018656A1 - Fernseh-filmabtaster - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einem Fernsehfilmabtaster mit mehreren Halbleiter-Zeilensensoren nach der Gattung des Hauptanspruchs.

Ein solcher Fernseh-Filmabtaster ist beispielsweise aus der DE 36 17 837 A1 bekannt, mit welchem aus einem Laufbildfilm Fernsehbildsignale nach einer der heutigen sogenannten HDTV-Normen abgeleitet werden können. Bei diesem bekannten Fernseh-Filmabtaster sind zwei Halbleiter-Zeilensensoren für den Grünkanal so justiert, daß zwei benachbarte Zeilen eines Vollbildes gleichzeitig abgetastet werden. Der Zeilenabstand ist für alle Filmgeschwindigkeiten und alle Filmformate unter der Voraussetzung gleich, daß die Geometrie des Filmbildes unverändert bleibt. Dies ist gewährleistet, wenn bei einer Veränderung der optischen Abbildung des Filmbildes auf den Zeilensensoren um einen bestimmten Faktor auch die Zeilenfrequenz gleichzeitig um den gleichen Faktor geändert wird. Bei einer elektronischen Bildgrößenänderung durch Variation der Zeilensensor-Takt- und Zeilenfrequenz können jedoch Fehler des Zeilenabstandes auftreten. Das gleiche gilt bei der Abtastung von anamorphotisch verzerrt aufgenommenen Filmen (sogen. CinemaScope-Filme) oder bei einer Halbierung der Zeilenfrequenz, die bei höheren Geschwindigkeiten notwendig sein kann. Dabei kann ein Fehler von etwa einem halben Zeilenabstand entstehen, der zu vertikalen Auflösungsverlusten führt.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Fernsehfilmabtaster der eingangs genannten Art anzugeben, bei welchem die Abtastung von Filmen mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten, Abtastgeometrien und Fernsehstandards, d. h. mit unterschiedlichen Zeilenzahlen pro Filmbild, ohne Auflösungsverlust möglich ist.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist im Patentanspruch 1 angegeben.

Der erfindungsgemäße Fernseh-Filmabtaster mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 hat den Vorteil, daß Auflösungsverluste und Aliasfehler durch Abstandsfehler bei der gleichzeitigen Abtastung zweier örtlich benachbarter Fernsehzeilen sicher vermieden werden.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Patentanspruch 1 angegebenen Fernseh-Filmabtasters möglich.

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

Fig. 1 die Lage der beiden gleichzeitig abtastenden Zeilensensoren bezüglich eines Filmbildes bei unterschiedlichem Format sowie die zugehörigen Ansteuerimpulse

Fig. 2 eine erfindungsgemäße Einrichtung zum Kippen der Justierplatte in schematischer Form

Fig. 3 ein Blockschaltbild zur erfindungsgemäßen Verschiebung der Steuerimpulse für die Transfer- und Integrationszeit-Steuerung.

In Fig. 1a ist ein Teil eines in Pfeilrichtung A bewegten Laufbildfilmes 1 mit Perforationslöchern 2 und einem - gemäß dem HDTV-Format abzutastenden - Filmbild 3 dargestellt, wobei die Abtastung des Grün-Auszuges mittels zweier Halbleiter-Zeilensensoren für zwei benachbarte Zeilen G1 und G2 eines Vollbildes gleichzeitig erfolgt. Die beiden - in der Figur nicht dargestellten - Zeilensensoren werden daher mit Steuerimpulsen I_G1 und I_G2 zur Integrationszeit-Steuerung versorgt, d. h., die Zeilensensoren sind während der (ca. die Hälfte der gesamten Zeilendauer betragenden) Zeiten t_i der positiven Impulse lichtempfindlich gesteuert und können Ladung aufnehmen. Am Ende der Integrationszeiten t_i wird jeweils ein Transfer-Impuls I_T an die Zeilensensoren gelegt, wodurch die Ladung in den abgedeckten Transportbereich übertragen wird. Aus diesem werden sie danach jeweils während einer gesamten Zeilendauer ausgelesen.

Bei der Abtastung eines in der Filmbild-Geometrie veränderten Laufbildfilmes 1′ bzw. eines Cinemascope-Filmes, bei welchem das Höhen-/Breiten-Verhältnis jedes Filmbildes 3′ gegenüber dem des 35 mm-Normalfilmes - wie in Fig. 1b dargestellt - verändert ist, muß bei gleicher Abtastzeilenzahl und gleicher Filmgeschwindigkeit die Abtastzeilendauer verlängert und damit die -zeilenfrequenz verringert, beispielsweise halbiert werden, um das in der Höhe vergrößerte Filmbild vollständig abtasten zu können. Wie man aus dem zugehörigen Impulsdiagramm leicht erkennen kann, werden zu diesem Zwecke die Integrationszeiten t_i von G1 und G2 in etwa verdoppelt. Bei einer Verringerung der Zeilenfrequenz und gleicher Filmgeschwindigkeit werden jedoch die Abtastzeilen verbreitert und dadurch können sich die Informationen der abgetasteten Zeilen G1 und G2 leicht überschneiden, und es werden benachbarte Teile des Filmes nicht abgetastet, was zu vertikalen Auflösungsverlusten führt.

Zur Behebung dieser Überschneidung kann gemäß der Erfindung eine der Planparallelplatten zwischen Auslaß des Strahlenteilerprismas und Zeilensensor gekippt werden, wodurch der Strahlengang so verändert wird, daß die Abtastzeilen G1 und G2 wieder direkt nebeneinander liegen und sich nicht mehr überlappen (s. dazu auch Fig. 2) .

In Fig. 1c ist eine weitere erfindungsgemäße Lösung zur Behebung der Überschneidung dargestellt. Hierbei wird mit Hilfe unterschiedlicher Integrationszeitsteuerung I_G1 und I_G2 der beiden Zeilensensoren der Beginn und damit auch das Ende der Integrationszeit t_i der ersten Zeile G1 in Abhängigkeit der veränderten Zeilenzahl pro Filmbild, z. B. um ca. eine viertel Zeilendauer, vorverlegt bzw. Beginn und Ende der Integrationszeit t_i der zweiten Zeile G2, z. B. um ca. eine viertel Zeilendauer, verzögert. Dadurch ist es möglich, die Abtastzeilen zeitlich um eine halbe Zeilenbreite zu verschieben und die Überlappung der abgetasteten Information zu vermeiden.

Fig. 2 zeigt eine erste erfindungsgemäße Einrichtung zur Behebung der Abtastzeilen-Überschneidung durch Kippen der planparallelen Justierplatte 4, um den Abstand der Abtastzeilen G1 und G2 auf dem Film 1 gegeneinander zu verändern. Hier wird beispielsweise die Lage der Abtastzeile G1 auf dem Film 1 nach rechts verschoben, so daß bei einer Verlängerung der Integrationszeiten t_i von G1 und t_i von G2 die beiden Zeileninformationen sicher getrennt sind, also ohne Überlappung ausgelesen werden können.

Bekanntlich wird der Film 1 von der den Zeilensensoren 6 und 7 gegenüberliegenden Seite mittels einer - in der Figur nicht dargestellten - Beleuchtungseinrichtung durchleuchtet und zeilenweise über eine Abbildungsoptik 8 und einen Strahlenteiler 9 auf die beiden Grünzeilensensoren 6 und 7 abgebildet. Die von den Zeilensensoren 6 und 7 abgetasteten Zeilen G1 und G2 sind auf dem Film andeutungsweise (quadratförmig) dargestellt. Wie bereits ausgeführt, wird bei der Verwendung eines Filmes anderer Filmbildgeometrie die Zeile G1 beispielsweise durch die Kippbewegung der Justierplatte 4 nach rechts verschoben. Das Kippen der Justierplatte 4 wird durch eine Einrichtung 11 mit Hubmagnet bewerkstelligt. Die Zu- und Abschaltung des Hubmagneten erfolgt in Abhängigkeit von Filmformat und/oder Filmgeschwindigkeit über einen Steuerrechner 12, welcher über eine Leitung 13 ein entsprechendes Signal abgibt. Außerdem ist auch eine Veränderung des Anschlages der Kippbewegung möglich, wobei ebenfalls vom Steuerrechner 12 Steuersignale über eine Leitung 14 zur Steuerung eines in der Einrichtung 11 angeordneten Verstellmotors abgegeben werden.

Im Blockschaltbild von Fig. 3 ist eine zweite Einrichtung zur Behebung der Abtastzeilen-Überschneidung gemäß der Beschreibung von Fig. 1c dargestellt. Die beiden Zeilensensoren 6 und 7 werden bekanntlich von einem Taktgenerator 16 mit Steuerimpulsen I_G1 und I_G2 für die Integrationszeit sowie mit Transfer-Impulsen I_T versorgt. Der Taktgenerator 16 ist dabei über den Steuerrechner 12′ in Abhängigkeit von Filmformat und/oder Filmgeschwindigkeit steuerbar, und zwar werden über die Leitung 17 Steuersignale abgegeben, welche die Breite der Integrationszeit-Steuerimpulse I_G1 und I_G2 sowie die Frequenz der Transfer-Impulse I_T beeinflussen.

Zur erfindungsgemäßen Verschiebung der dem Zeilensensor 7 zugeführten Steuertaktimpulse ist in den Zuführungsleitungen zum Zeilensensor 7 eine einstellbare Verzögerungsschaltung 18 vorgesehen, welche ebenfalls vom Steuerrechner 12′ über die Leitung 18 angesteuert wird. Damit besteht die Möglichkeit, dem Filmformat bzw. der Filmgeschwindigkeit entsprechend diese Steuertaktimpulse derart zu verzögern, daß die Abtastzeilen G1 und G2 auf dem Filmbild immer nebeneinander zu liegen kommen und sich nicht überschneiden.

Claims (7)

1. Fernseh-Filmabtaster mit mehreren Halbleiter-Zeilensensoren zur zeilenweisen sequentiellen Abtastung des kontinuierlich bewegten Films, wobei zur Erzeugung eines Farbfernsehsignals je ein Zeilensensor für den Rot- und Blaukanal und zwei Zeilensensoren in geometrischem Versatz zweier örtlich benachbarter Fernsehzeilen eines Vollbildes für den Grünkanal an je einem Auslaß eines Strahlenteilerprismas vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß zur Korrektur von durch eine Veränderung der Zeilenzahlen pro Filmbild verursachten Zeilenabstandsfehlern der erzeugten Videosignale bei der parallelen Abtastung der beiden örtlich benachbarten Zeilen Einstellmittel zur örtlichen bzw. zeitlichen Änderung der Zeilenabtastung vorgesehen sind.

2. Fernseh-Filmabtaster nach Anspruch 1, wobei zwischen dem jeweiligen Auslaß des Strahlenteilerprismas und dem daran angekoppelten Zeilensensor eine planparallele Justierplatte vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellmittel aus einer Einrichtung (11) zum Kippen einer der planparallelen Justierplatten (4) von einer ersten Stellung zur Abtastung erster Zeilenzahlen pro Filmbild in eine zweite Stellung zur Abtastung zweiter Zeilenzahlen pro Filmbild bestehen.

3. Fernseh-Filmabtaster nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kipp-Einrichtung (11) einen Hubmagneten enthält, durch welchen die entsprechende Justierplatte (4) zwischen zwei Anschlägen kippbar ist.

4. Fernseh-Filmabtaster nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der Anschläge verstellbar ist.

5. Fernseh-Filmabtaster nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlag-Verstellung elektromotorisch steuerbar ist.

6. Fernseh-Filmabtaster nach Anspruch1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellmittel aus veränderbaren Steuerimpuls-Verschiebeeinrichtungen (12′, 18) zur zeitlichen Änderung der Impulsübertragung für die Transfer- und Integrationszeit-Steuerung des einen gegenüber dem anderen der beiden örtlich benachbarten, ein Vollbild abtastenden Zeilensensoren (6, 7) bestehen.

7. Fernseh-Filmabtaster nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß diese zeitliche Änderung der Impulsübertragung entsprechend der jeweiligen Zeilenzahlen pro Filmbild programmierbar ist.