DE4306297A1 - Verfahren und Anordnung zur Übertragung von außerhalb eines durch Standard-Primärfarben gebildeten Farbdreiecks liegenden Farben mittels eines Farbfernsehsignals - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Übertragung von Farbwerten mittels eines Farbfernsehsignals, welche in einer Farbebene, deren Koordinatenwerte aus Normabtast­ werten bestimmt werden, außerhalb eines Farbdreiecks liegen, dessen Eckpunkte durch drei Standard-Primärfarben gebildet werden.

Bei heutigen Farbfernsehsystemen erfolgt die Wiedergabe von Farbwerten eines Farbfernsehsignals auf Bildschirmen durch additive Mischung dreier standardisierter Primär­ farben. Beispielsweise im Falle der Kathodenstrahl-Bild­ röhre sind die Wiedergabe-Primärfarben durch die Farbarten der drei Phosphore des Bildschirms gegeben. Farben werden durch verschiedene Mischung dieser drei Primärfarben erzeugt.

Für alle Farbfernsehsysteme sind diese Primärfarben fest­ gelegt. Aufnahmeseitig werden entsprechende RGB-Farbwert­ signale erzeugt, die auf die Standard-Primärfarben bezogen sind. Diese werden zur Wiedergabeseite übertragen und dort durch die drei Phosphore, die den drei Standard-Primär­ farben entsprechen, wieder optisch dargestellt.

Die oben erläuterten drei Primärfarben bilden innerhalb einer Farbebene Eckpunkte eines Dreiecks. Das Farbdreieck spannt sich dabei in einer Farbebene auf, deren Koordinatenwerte durch verschiedene Berechnung aus drei international üblichen Normfarbwerten X, Y und Z eines Normvalenzsystems berechnet werden können. Beispielsweise in der DIN 5033 ist ein eine Farbebene mit Koordinatenwerten u′ und v′ definiert, welche durch bestimmte Gleichungen aus den drei Normfarbwerten X, Y und Z des Normvalenzsystems gebildet werden.

Solche Primärfarben werden international üblich auch als Primärvalenzen, Primärreizeinheiten oder Farbvalenzen bezeichnet.

Die drei Primärfarben, die nicht mit den Normfarbwerten X, Y und Z identisch sind, bilden innerhalb einer Farbebene, deren Koordinatenwerte aus den Normfarbwerten bestimmt werden, also beispielsweise der u′-/v′-Farbebene, ein Farbdreieck. Bekannte Farbfernsehsysteme gestatten nur die Übertragung von solchen Farbwerten, die innerhalb dieses durch die Primärfarben in der Farbebene gebildeten Farb­ dreiecks liegen.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Anordnung anzugeben, die die Übertragung von Farbwerten gestatten, die außerhalb des durch die Standard-Primär­ farben in der aus Normfarbwerten berechneten Farbebene gebildeten Dreiecks liegen. Dabei soll eine möglichst unverfälschte Darstellung von Farbwerten innerhalb des durch die Standard-Primärfarben gebildeten Dreiecks auch auf solchen Empfängern möglich sein, deren Bildschirm lediglich die Standard-Primärfarben aufweist.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bildaufnahmeseitig auf die Standard-Primärfarben bezogene Rot-, Grün- und Blau-Farbsignale erzeugt werden und daß eine Begrenzung dieser Signale im negativen wertebereich auf vorgegebene negative Grenzwerte vorgenommen wird und daß bildwiedergabeseitig zur Wiedergabe auf einem Bild­ schirm mit Standard-Primärfarben die Farbsignale auf Werte < 0 begrenzt werden und zur Wiedergabe auf einen Bildschirm mit den stärker gesättigten Primärfarben, die in der Farbebene ein größeres Farbdreieck als die Standard-Primärfarben bilden, eine Umrechnung der über­ tragenen Farbsignale auf auf die stärker gesättigten Primärfarben bezogene Farbsignale vorgenommen wird, die auf Werte < 0 begrenzt werden.

Wird bildaufnahmeseitig eine Farbe mit Farbwerten aufge­ nommen, welche in der U-/V-Farbebene außerhalb des durch die Standard-Primärfarben gebildeten Dreiecks liegt, so entstehen bei der Umrechnung dieser Farbsignale auf die Standard-Primärfarben negative Werte dieser Farbsignale. Nach dem Stande der Technik werden diese negativen Werte auf Null begrenzt, d. h. abgeschnitten. Damit ist jedoch wiedergabeseitig die entsprechende Information verloren.

Erfindungsgemäß ist daher vorgesehen, daß die auf die Standard-Primärfarben bezogenen Farbsignale zu negativem Wertebereich hin bis zu vorgegebenen (negativen) Grenz­ werten übertragen werden. Damit ist bildwiedergabeseitig die Möglichkeit gegeben, aus den auf die Standard-Primär­ farben bezogenen Farbsignalen, welche bis in den negativen Wertebereich hineinreichen, die ursprünglichen Farbwerte zu errechnen, die außerhalb des durch die drei Standard- Primärfarben gebildeten Farbdreiecks liegen.

Wiedergabeseitig besteht zur Wiedergabe auf einem Bild­ schirm mit den stärker gesättigten Primärfarben die Möglichkeit, die übertragenen, auf die Standard-Primär­ farben bezogenen Farbsignale in Farbsignale umzurechnen, die auf die stärker gesättigten Primärfarben bezogen sind. Diese Umrechnung kann beispielsweise in einer einfachen Matrix geschehen. Diese umgerechneten Farbsignale werden dann auf Werte < 0 begrenzt und können auf einem Bild­ schirm mit den stärker gesättigten Primärfarben ohne Verfälschung dargestellt werden. Dabei können alle Farb­ werte, die innerhalb des von den stärker gesättigten Primärfarben gebildeten Dreiecks liegen, dargestellt werden.

Zur kompatiblen Bildwiedergabe auf einem Bildschirm, der nur die Standard-Primärfarben aufweist, können die über­ tragenen auf die Standard-Primärfarben bezogenen Farb­ signale eingesetzt werden. Diese Werte werden dazu auf Werte < 0 begrenzt, da die Information, die in den Werten < 0 steckt, für die Wiedergabe mittels der Standard- Primärfarben ohnehin nicht einsetzbar ist. Diese auf Werte < 0 begrenzten Werte werden zum Ansprechen beispielsweise der Farbpigmente einer Kathodenstrahl-Bildröhre einge­ setzt.

Damit gelingt es mit dem erfindungsgemäßen Verfahren, einerseits auf Bildschirmen mit stärker gesättigten Primärfarben auch solche Farben zu übertragen, die außer­ halb des Farbdreiecks liegen, das von den Standard-Primär­ farben in der Farbebene gebildet wird. Andererseits kann auf Bildschirmen mit Standard-Primärfarben eine unver­ fälschte Farbwiedergabe aller Farbwerte innerhalb des von den Standard-Primärfarben in der Farbebene gebildeten Farbdreiecks erfolgen.

Für eine Bildaufnahme-Anordnung zur Durchführung des Verfahrens ist nach einer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß die Anordnung eine Anordnung zur Matrizierung aufweist, in der auf die Standard-Primär­ farben bezogene Rot-, Grün- und Blau-Farbsignale erzeugt werden, die einer Anordnung zur Begrenzung zugeführt werden, welche die Signale wenigstens im negativen Werte­ bereich auf vorgegebene Grenzwerte, die < 0 sind, begrenzt, und deren Ausgangssignale einer Anordnung zur Erzeugung einer nicht-linearen Vorverzerrung zugeführt werden, welche wenigstens die Farbsignalwerte, die Werte < 0 haben, nicht-linear vorverzerrt.

Beispielsweise von einer Kamera gelieferte Farbsignale, die mittels Farbpigmenten einer oder mehrerer Kamerabild­ aufnahmeröhre(n) aufgenommen sind, die auch Farbwerte erzeugen, die in der Farbebene außerhalb des durch die Standard-Primärfarben aufgespannten Dreiecks liegen, werden in der Bildaufnahme-Anordnung einer Anordnung zur Matrizierung zugeführt, die die von der Kamera gelieferten Farbsignale auf auf die Standard-Primärfarben bezogene Rot-, Grün- und Blau-Farbsignale umrechnet. Diese so umge­ rechneten und nunmehr auf die Standard-Primärfarben bezogenen Farbsignale werden in einer Anordnung zur Begrenzung im negativen Bereich auf vorgegebene Grenzwerte begrenzt, die < 0 sind. Mit anderen Worten, es wird ein Teil der negativen Werte übertragen. Gegebenenfalls kann auch eine Begrenzung im positiven Wertebereich vorgenommen werden, dies hat jedoch mit der Erfindung an sich nichts zu tun. Die so begrenzten Werte werden einer Anordnung zur Erzeugung einer nicht-linearen Vorverzerrung zugeführt. Das Maß dieser nicht-linearen Vorverzerrung ist so ausge­ legt, daß das nicht-lineare Verhalten der Farbpigmente eines Bildschirms mit Standard-Primärfarben wiedergabe­ seitig gerade ausgeglichen wird. Die so erhaltenen RGB- Farbsignale, die auf Standard-Primärfarben bezogen sind, die auf Grenzwerte < 0 begrenzt sind und die nicht-linear vorverzerrt sind, können anschließend übertragen werden. Vor der Übertragung können sie gegebenenfalls noch codiert werden.

In jedem Falle können die so übertragenen Farbsignale sowohl in einer Anordnung mit einem Bildschirm mit Standard-Primärfarben wie auch in einer Anordnung mit einem Bildschirm mit stärker gesättigten Primärfarben dargestellt werden.

Dazu ist gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung für eine Bildwiedergabe-Anordnung mit einem Bildschirm mit Standard-Primärfarben vorgesehen, daß in der Anordnung zur Wiedergabe ein Begrenzer vorgesehen ist, der eine Begrenzung der übertragenen Rot-, Grün- und Blau-Farb­ signale auf Werte < 0 vornimmt.

Die Begrenzung dieser Werte auf Werte < 0 ist deshalb erforderlich, weil auf dem Bildschirm mit Standard-Primär­ farben ohnehin nur Farbwerte innerhalb des durch die Standard-Primärfarben in der UV-Farbebene gebildeten Farb­ dreiecks wiedergegeben werden können. Die Informationen, die in den negativen übertragenen Farbsignalen enthalten sind, können für eine Darstellung auf einem derartigen Bildschirm ohnehin nicht genutzt werden.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist für eine Bildwiedergabeanordnung mit einem Bildschirm, der stärker gesättigte Primärfarben aufweist, vorgesehen, daß die Bildwiedergabe-Anordnung einen Entzerrer aufweist, der eine gegebenenfalls aufnahmeseitig erfolgte nicht-lineare Vorverzerrung der übertragenen Farbsignale rückgängig macht, daß eine Anordnung zur Umrechnung der auf die Standard-Primärfarben bezogenen Farbsignale auf die stärker gesättigten Primärfarben bezogene Farbsignale vorgesehen ist, daß eine Anordnung zur Begrenzung vorge­ sehen ist, die die auf die stärker gesättigten Primär­ farben bezogene Farbsignale auf Werte < 0 begrenzt, daß eine Anordnung zur Vorverzerrung vorgesehen ist, welche die auf Werte < 0 begrenzten Farbsignale in der Weise vorverzerrt, daß die Vorverzerrung durch ein nicht-lineares Verhalten eines Bildschirms mit den stärker gesättigten Primärfarben rückgängig gemacht wird.

Die, gegebenenfalls in codierter Form, übertragenen und auf die Standard-Primärfarben bezogenen Farbsignale müssen in einer derartigen Bildwiedergabe-Anordnung zunächst wieder entzerrt werden, d. h. die aufnahmeseitig erfolgte nicht-lineare Vorverzerrung, die eigentlich der Darstellung auf einem Bildschirm mit Standard-Primärfarben diente, muß wieder rückgängig gemacht werden, da andern­ falls eine Umrechnung der Farbsignale zu verfälschten Ergebnissen führt.

Nach Rückgängigmachung dieser Vorverzerrung werden die Signale einer Anordnung zur Umrechnung der auf die Standard-Primärfarben bezogenen Farbsignale auf die stärker gesättigten Primärfarben bezogenen Farbsignale zugeführt. Dabei kann es sich beispielsweise um eine Matrix handeln.

Diese umgerechneten Farbsignale werden einer Anordnung zur Begrenzung zugeführt, die diese Signale nunmehr auf Werte < 0 begrenzt, da die so umgerechneten, bereits auf die stärker gesättigten Primärfarben bezogenen Farbsignale nur noch sinnvoll mit Werten < 0 auf einem Bildschirm darge­ stellt werden können.

Auch Bildschirme mit den stärker gesättigten Primärfarben bzw. deren Farbpigmente werden voraussichtlich ein nicht­ lineares Verhalten aufweisen. Daher werden die auf Werte < 0 begrenzten Farbsignale einer nicht-linearen Vorver­ zerrung unterzogen, die einen Ausgleich des nicht-linearen Verhaltens der Farbpigmente des Bildschirms vornimmt.

Anschließend können die Farbsignale auf dem Bildschirm mit den stärker gesättigten Primärfarben dargestellt werden, wobei alle Farben innerhalb des durch diese stärker gesättigten Primärfarben innerhalb des Farbdreiecks der Farbebene liegen, auf dem Bildschirm dargestellt werden können. Diese Werte können unverfälscht dargestellt werden, da die entsprechenden Informationen in den negativen Werten der übertragenen, auf die Standard- Primärfarben bezogenen Farbsignale enthalten ist.

Die negativen Werte der übertragenen, auf die Standard- Primärfarben bezogenen Farbsignale können linear über­ tragen werden und wiedergabeseitig entsprechend ausge­ wertet werden. Die Werte können jedoch aufnahmeseitig nicht-linear vorverzerrt werden, was den Vorteil bietet, daß die Verstärkung am Nullpunkt stetig verläuft, d. h. sich nicht sprunghaft ändern muß.

Dazu ist nach weiteren Ausgestaltungen der Erfindung vorgesehen, daß die in der Bildaufnahme-Anordnung vorge­ sehene Anordnung zur nicht-linearen Vorverzerrung auch die negativen Werte der Rot-, Grün-, Blau-Farbsignale nicht­ linear vorverzerrt bzw. daß die in der Bildwiedergabe- Anordnung vorgesehene Anordnung zur Entzerrung eine ent­ sprechende, nicht-lineare Entzerrung der negativen Werte der übertragenen Rot-, Grün- und Blau-Farbsignale vornimmt.

Die bildaufnahmeseitig erzeugten, auf die Standard-Primär­ farben bezogenen Farbsignale, die nachfolgend auf negative Grenzwerte begrenzt wurden, können aufnahmeseitig ent­ sprechend einer Farbfernsehsignalnorm codiert werden. Entsprechend müssen sie wiedergabeseitig vor der weiteren Verarbeitung decodiert werden. Dazu ist gemäß weiteren Ausgestaltungen der Erfindung für eine Bildaufnahmeanordnung vorgesehen, daß diese einen Encoder aufweist, der die Rot-, Grün-, Blau-Farbsignale vor Über­ tragung codiert und für eine Bildwiedergabe-Anordnung, daß dieser einen Decoder aufweist, der die gegebenenfalls in codierter Form übertragenen Rot-, Grün-, Blau-Farbsignale vor der weiteren Verarbeitung decodiert.

Nachfolgend werden einige Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Farbdreiecks in der UV-Farbebene,

Fig. 2 eine Bildaufnahme-Anordnung sowie eine Bildwieder­ gabe-Anordnung mit einem Bildschirm, dessen Farbpigmente die Standard-Primärfarben aufweisen,

Fig. 3 eine Bildwiedergabe-Anordnung, dessen Bildschirm Farbpigmentwerte aufweist, die gegenüber den Standard- Primärfarben stärker gesättigte Primärfarben aufweist,

Fig. 4 eine schematische Darstellung der nicht-linearen Vorverzerrung der übertragenen, auf die Standard-Primär­ farben bezogenen Farbsignale, bei denen der negative Wertebereich bis zu vorgegebenen Grenzwerten linear über­ tragen wird,

Fig. 5 eine Darstellung entsprechend Fig. 4, bei der auch für die negativen Werte der übertragenen Farbsignale eine nicht-lineare Vorverzerrung vorgenommen wird.

In Farbfernsehsystemen erfolgt die Übertragung der Farb­ information durch drei Farbsignale, im allgemeinen Rot-, Grün- und Blau-Farbsignale. Diese Farbsignale sind auf bestimmte standardisierte Primärfarben bezogen.

Wiedergabeseitig werden die Farbwerte beispielsweise mittels einer Kathodenstrahlbildröhre mit Farbpigmenten wiedergegeben, die den Werten der Standard-Primärfarben entsprechen.

Die Primärfarben können in einer Farbebene dargestellt werden, deren Koordinatenwerte in Abhängigkeit von Norm­ farbwerten eines Normvalenzsystems berechnet werden können. Beispielsweise in der DIN 5033 sind drei Normfarbwerte X, Y und Z definiert, welche ein Normvalenzsystem bilden. Aus diesen drei Normfarbwerten wiederum kann ein Koordinaten­ system mit den Koordinaten u′ und v′ berechnet werden.

Dabei gilt:

Die drei Primärfarben bilden in diesem u′-/v′-Koordinaten­ system bzw. in dieser u′-/v′-Farbebene drei Punkte, die ein Dreieck aufspannen. Die Eckpunkte dieses Dreiecks sind Standard-Primärfarben, welche beispielsweise üblicherweise die Phosphore von Bildschirmen aufweisen. Bei den bekannten Farbfernsehsystemen können nur Farbwerte über­ tragen werden, die innerhalb dieses Farbdreiecks in der u′-/v′ -Farbebene liegen.

Fig. 1 zeigt diese u′-/v′-Farbebene sowie ein darin einge­ tragenes Dreieck, dessen Eckpunkte von den Standard- Primärvalenzen gebildet werden.

Diese Darstellung gemäß Fig. 1 zeigt ferner eine parabel­ förmige Kurve, in der die dem verschiedenen Farbempfinden entsprechende Wellenlängen mit Werten von 400 nm bis 700 nm eingetragen sind. Dies sind die Wellenlängen, die verschiedenen Farben eines Bildaufnahme-Objektes darstellen, für die das menschliche Auge empfindlich ist. Die Endpunkte von 400 (nm) und 700 (nm) sind mittels einer Geraden verbunden. In dem durch diese Gerade und die Parabel gebildeten Bereich können tatsächlich Farbwerte auftauchen. Einige dieser Farbwerte treten jedoch bei tatsächlichen Bildaufnahmeobjekten nur sehr selten oder so gut wie nie auf. In der Fig. sind mit Kreuzen solche Farborte markiert, die bei realen Objekten auftreten.

Wie die Kreuze in der Darstellung gemäß Fig. 1 zeigen, treten jedoch tatsächlich auch solche Farborte auf, die außerhalb des durch die Standard-Primärfarben gebildeten Dreiecks liegen. Bei konventioneller Übertragung können diese Farborte bildwiedergabeseitig nicht dargestellt werden.

Die außerhalb des Dreiecks liegenden, tatsächlich auf­ tretenden, mit Kreuzen markierten Farborte könnten dann übertragen werden, wenn stärker gesättigte Primärfarben gewählt werden, die in der Darstellung gemäß Fig. 1 weiter auseinanderliegen, also stärker gesättigt sind. Solche stärker gesättigten Primärfarben würden einen größeres Dreieck aufspannen, innerhalb dessen wenigstens die meisten der Kreuze, die außerhalb des durch die Standard- Primärfarben gebildeten Dreiecks liegen, liegen könnten.

Dabei besteht jedoch das Problem, daß mit diesen stärker gesättigten Primärfarben erzeugte Farbsignale auf Bild­ schirmen mit Standard-Primärfarben nur mit Farb­ verfälschungen wiedergegeben werden können.

Dieses Problem wird durch das erfindungsgemäße Verfahren und die entsprechenden Anordnungen dadurch gelöst, daß bildaufnahmeseitig auf die Standard-Primärfarben bezogene Farbsignale erzeugt werden, bei denen dann negative Werte auftreten, wenn Farborte außerhalb des durch die Standard- Primärfarben aufgespannten Farbdreiecks auftreten. Die in diesen negativen Werten liegende Information wird zur Wiedergabeseite übertragen und in einem Empfänger mit den stärker gesättigten Primärfarben auch ausgewertet. Damit gelingt eine Übertragung aller Farborte innerhalb des durch die stärker gesättigten Primärfarben aufgespannten Farbdreiecks der u′, v′-Farbebene. Für die Wiedergabe auf einem Bildschirm mit den konventionellen Standard-Primär­ farben werden die negativen Werte abgeschnitten und nur die positiven Werte gelangen zur Darstellung. Dann können allerdings auch nur die Farborte innerhalb des durch die Standard-Primärfarben aufgespannten Farbdreiecks darge­ stellt werden.

In Fig. 2 ist in Form eines Blockschaltbildes eine erfindungsgemäße Bildaufnahme-Anordnung dargestellt. Es ist ferner eine Bildwiedergabe-Anordnung dargestellt, die einen Bildschirm mit Standard-Primärfarben aufweist. Bildaufnahmeseitig ist in der Fig. 2 eine Kamera 1 ange­ deutet, die beispielsweise mittels drei Kameraröhren arbeitet.

Die Kamera 1 liefert entsprechende Farbsignale für Rot (R_K), für Grün (G_K) und für Blau (B_K).

Diese Signale werden in der Bildaufnahmeanordnung einer Matrix 2 zugeführt, die diese Farbsignale in RGB (Rot, Grün, Blau) Farbsignale umrechnet. Diese Farbsignale sind auf die konventionellen Standard-Primärfarben bezogen. Die Ausgangssignale der Matrix werden einem Begrenzer 3 zugeführt, der die Signale auf vorgegebene negative Grenz­ werte begrenzt. Es werden also negative Werte dieser Farb­ signale zugelassen. Der Begrenzer 3 kann gegebenenfalls auch eine Begrenzung im positiven Wertebereich vornehmen, um eine Übersteuerung zu verhindern.

Die Ausgangssignale des Begrenzers 3 gelangen auf eine Anordnung zur nicht-linearen Vorverzerrung. Die Anordnung 4 kann dabei so arbeiten, daß nur positive Werte nicht-linear vorverzerrt werden, es können jedoch gegebenenfalls auf die bis zu den negative Grenzwerte übertragenen Werte der Farbsignale nicht-linear vorver­ zerrt werden.

Die Ausgangssignale des nicht-linearen Vorverzerrers 4 gelangen auf eine weitere Matrix 5, welche die Rot-, Grün-, Blau-Farbsignale in einer Farbfernsehnorm codiert. Die Matrix 5 liefert als codierte Ausgangssignale ein Luminanzsignal Y und zwei Farbdifferenzsignale C_R und C_B, die zur Wiedergabeseite übertragen werden.

Eine in Fig. 2 ebenfalls nur schematisch in Form eines Blockschaltbildes angedeutete Bildwiedergabe-Anordnung weist einen Bildschirm 11 auf, dessen Farbpigmente den Standard-Primärfarben entsprechen.

In der Bildwiedergabeanordnung werden die von der Bild­ aufnahmeseite empfangenen codierten Signale Y, C_R und C_B in einer Matrix 12 wieder decodiert. Die Matrix 12 liefert ausgangsseitig wieder die auf die standard-Primärfarben bezogenen Farbsignale rot, grün, blau (R, G und B). Diese Signale RGB weisen jedoch negative Farbwerte auf, die in der Bildwiedergabeanordnung gemäß Fig. 2 nicht genutzt werden können, da diese negativen Farbwerte Informationen für solche Farborte enthalten, die außerhalb des von den Standard-Primärfarben in der UV-Farbebene aufgespannten Farbdreiecks liegen. Daher ist in der Bildwiedergabe- Anordnung ein Begrenzer 13 vorgesehen, der diese Rot-, Grün-, Blau-Farbsignale auf Werte < 0 begrenzt, die von dem Bildschirm 11 dargestellt werden können.

Der Bildschirm 11 weist ein nicht-lineares Verhalten auf, daß der nicht-linearen Vorverzerrung der Bildaufnahme­ anordnung, die dort in dem nicht-linearen Vorverzerrer 4 vorgenommen wird, genau spiegelbildlich ist. Durch das nicht-lineare Verhalten wird also die aufnahmeseitig durch die Anordnung 4 vorgenommene nicht-lineare Vorverzerrung aufgehoben.

Die Bildwiedergabe-Anordnung gemäß Fig. 2 gestattet also eine Farbwiedergabe von solchen Farborten, die innerhalb des von den Standard-Primärfarben in der UV-Farbebene aufgespannten Farbdreiecks liegen. Durch die aufnahme­ seitig gegebene Möglichkeit, auch Farborte außerhalb dieses Dreiecks wiederzugeben, wird die Bildwiedergabe­ anordnung gemäß Fig. 2 nicht gestört. Es können nach wie vor alle Farborte innerhalb des durch die Standard-Primär­ farben aufgespannten Farbdreiecks in unverfälschter Weise wiedergegeben werden.

Fig. 3 zeigt eine Bildwiedergabeanordnung mit einem Bild­ schirm 21, welcher gegenüber den Farbpigmenten des Bild­ schirmes 11 stärker gesättigte Primärfarben aufweist. Es können damit neue Farborte mittels des Bildschirms 21 wiedergegeben werden, die außerhalb des durch die Standard-Primärfarben aufgespannten Farbdreiecks liegen.

Die dafür benötigten Informationen werden in der Bild­ aufnahme-Anordnung gemäß Fig. 2 dadurch erzeugt, daß negative Werte der auf die Standard-Primärfarben bezogenen Farbsignale Rot, Grün und Blau (R, G und B) zugelassen werden.

In der Anordnung gemäß Fig. 3 werden diese Werte ent­ sprechend ausgenutzt, so daß der Bildschirm 21 eine Darstellung aller Farborte innerhalb der erweiterten Primärfarben gestattet. Diese stärker gesättigten Primär­ farben werden in der Fig. 3 mit R*, G* und B* bezeichnet.

Die Bildwiedergabe-Anordnung gemäß Fig. 3 weist eingangs­ seitig eine Matrix 22 auf, die die gemäß einer Fernsehnorm übertragenen Luminanzsignale Y und Farbdifferenzsignale CR und CB decodiert. Die Matrix 22 liefert ausgangsseitig die Farbsignale Rot, Grün und Blau (R, G und B), die auf die Standard-Primärfarben bezogen sind.

Diese Farbsignale werden einer Anordnung 23 zur Entzerrung zugeführt, die die aufnahmeseitig vorgenommene nicht­ lineare Vorverzerrung rückgängig macht. Nachfolgend werden die so entzerrten Werte einer Matrix 24 zugeführt, die die auf die Standard-Primärfarben bezogenen Signale RGB auf neue Signale R*, G* und B* umrechnet, die nie mehr auf die stärker gesättigten Primärfarben R*, G* und B* bezogen sind.

Dies ist deshalb möglich, weil die auf die Standard- Primärfarben bezogenen Signale RGB auf negative Werte enthalten, die mittels der Matrix 24 in entsprechende (positive) Werte der auf die stärker gesättigten Primär­ farben bezogenen Farbsignale gestattet.

Die Ausgangssignale der Matrix 24 gelangen auf einen Begrenzer 25, der diese Signale auf Werte < 0 begrenzt, da es sich bei diesen Werten nunmehr bereits um die auf die stärker gesättigten Primärfarben bezogene Farbsignale handelt, für die nur Werte < 0 sinnvoll sind.

Die Ausgangswerte des Begrenzers 25 werden in einer Anordnung 26 einer nicht-linearen Vorverzerrung unter­ zogen, die genau spiegelbildlich einer nicht-linearen Kennlinie des Bildschirms 21 ist. Diese nicht-lineare Vorverzerrung wird also durch die Darstellung auf dem Bildschirm 21 wieder aufgehoben.

Die Anordnung gemäß Fig. 2 gestattet infolge der Umrechnung der übertragenen, auf der Standard-Primärfarben bezogenen Farbsignale auf solche Farbsignale, die auf die stärker gesättigten Primärfarben bezogen sind, eine Darstellung aller Farborte innerhalb des größeren, durch die stärker gesättigten Primärfarben in der UV-Farbebene aufgespannten Dreiecks.

Es wurde oben erläutert, daß aufnahmeseitig eine nicht­ lineare Vorverzerrung der (positiven) Werte der Farb­ signale vorgenommen wird, um einen wiedergabeseitig beim Bildschirm vorhandenes nicht-lineares Verhalten auszu­ gleichen.

Die Fig. 4 zeigt diese nicht-lineare Vorverzerrung für die Farbsignale in ihrer linken Darstellung. In ihrer rechten Darstellung wird eine entsprechende Entzerrung, die auf der Wiedergabeseite erfolgt, angedeutet. Diese Entzerrung kann dabei elektronisch erfolgen, kann aber auch durch das nicht-lineare Verhalten beispielsweise einer Bildwieder­ gaberöhre vorgenommen werden.

In der linken Darstellung gemäß Fig. 4 ist für die Bild­ aufnahmeseite angedeutet, daß auch negative Werte der Farbsignale übertragen werden. In dem Beispielsfall gemäß Fig. 4 erfolgt bis zu einem Grenzwert, der in der Zeichnung gemäß Fig. 4 etwa 200 mV beträgt, eine lineare Übertragung dieser negativen Werte. Infolgedessen wird, wie in der rechten Darstellung der Fig. 4 zu erkennen ist, auch wiedergabeseitig eine lineare Auswertung dieser negativen Werte der übertragenen Farbsignale vorgenommen.

Fig. 5 zeigt eine Darstellung entsprechend Fig. 4, bei der jedoch auch die negativen Werte der übertragenen Farb­ signale eine nicht-lineare Vorverzerrung unterzogen werden. Die linke Darstellung gemäß Fig. 5 zeigt, daß durch dieses nicht-lineare Verhalten gleichzeitig eine Begrenzung der Werte vorgenommen wird, die in dem Beispiel gemäß Fig. 5 bei etwa 200 mV liegt.

Die rechte Darstellung gemäß Fig. 5 zeigt eine ent­ sprechende Rückgängigmachung der aufnahmeseitig vorge­ nommenen nicht-linearen Vorverzerrung, die auch für die negativen Werte der übertragenen Farbsignale erfolgen muß.

Die nicht-lineare Vorverzerrung der negativen Werte der Farbsignale hat den Vorteil, daß sich die Verstärkung der Signale beim Signalwert 0 nicht sprunghaft ändert. Gleich­ zeitig werden Signale, die zu größeren negativen Signal­ amplituden führen, durch die Nicht-Linearität so komprimiert, daß sie sich ohne Informationsverlust auf einen Amplitudenbereich < -20% begrenzen lassen.

Claims (8)

1. Verfahren zur Übertragung von Farbwerten mittels eines Farbfernsehsignals, welche in einer Farbebene, deren Koordinatenwerte aus Normabtastwerten bestimmt werden, außerhalb eines Farbdreiecks liegen, dessen Eckpunkte durch drei Standard-Primärfarben gebildet werden, dadurch gekennzeichnet, daß bildaufnahmeseitig auf die Standard-Primärfarben bezogene Rot-, Grün- und Blau- Farbsignale erzeugt werden und daß eine Begrenzung dieser Signale im negativen Wertebereich auf vorgegebene negative Grenzwerte vorgenommen wird und daß bildwiedergabeseitig zur Wiedergabe auf einem Bildschirm mit Standard-Primär­ farben die Farbsignale auf Werte < 0 begrenzt werden und zur Wiedergabe auf einen Bildschirm mit stärker gesättigten Primärfarben, die in der Farbebene ein größeres Farbdreieck als die Standard-Primärfarben bilden, eine Umrechnung der übertragenen Farbsignale auf auf die stärker gesättigten Primärfarben bezogene Farbsignale vorgenommen wird, die auf Werte < 0 begrenzt werden.

2. Bildaufnahme-Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung eine Anordnung (2) zur Matrizierung aufweist, in der auf die Standard-Primärfarben bezogene Rot-, Grün- und Blau-Farb­ signale erzeugt werden, die einer Anordnung (3) zur Begrenzung zugeführt werden, welche die Signale wenigstens im negativen Wertebereich auf vorgegebene Grenzwerte, die < 0 sind, begrenzt, und deren Ausgangssignale einer Anordnung (4) zur Erzeugung einer nicht-linearen Vorver­ zerrung zugeführt werden, welche wenigstens die Farbsignalwerte, die Werte < 0 haben, nicht-linear vorver­ zerrt.

3. Bildwiedergabe-Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Anordnung zur Wieder­ gabe der Farbsignale auf einem Bildschirm (11) mit Standard-Primärfarben ein Begrenzer (13) vorgesehen ist, der Begrenzung der übertragenen Rot-, Grün- und Blau-Farb­ signale auf Werte < 0 vornimmt.

4. Bildwiedergabe-Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildwiedergabeanordnung einen Bildschirm (21) mit den stärker gesättigten Primär­ farben aufweist, daß ein Entzerrer (23) vorgesehen ist, der eine gegebenenfalls aufnahmeseitig erfolgte nicht­ lineare Vorverzerrung der übertragenen Farbsignale rück­ gängig macht, daß eine Anordnung (24) zur Umrechnung der auf die Standard-Primärfarben bezogenen Farbsignale auf die stärker gesättigten Primärfarben bezogene Farbsignale vorgesehen ist, daß eine Anordnung (25) zur Begrenzung vorgesehen ist, die die auf die stärker gesättigten Primärfarben bezogene Farbsignale auf Werte < 0 begrenzt, und daß eine Anordnung (26) zur Vorverzerrung vorgesehen ist, welche die auf Werte < 0 begrenzten Farbsignale in der Weise vorverzerrt, daß die Vorverzerrung durch ein nicht-lineares Verhalten eines Bildschirms (21) mit den stärker gesättigten Primärfarben rückgängig gemacht wird.

5. Bildaufnahme-Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung (4) zur nicht­ linearen Entzerrung auch die negativen Werte der Rot-, Grün-, Blaufarbsignale nicht-linear vorverzerrt.

6. Bildwiedergabe-Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung (23) zur Entzerrung eine nicht-lineare Entzerrung der negativen Werte der übertragenen Rot-, Grün- und Blau-Farbsignale vornimmt.

7. Bildaufnahme-Anordnung nach Anspruch 2 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Encoder (5) vorgesehen ist, der die Rot-, Grün- und Blau-Farbsignale vor Über­ tragung codiert.

8. Bildwiedergabe-Anordnung nach Anspruch 4 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Decoder (22) vorgesehen ist, der die gegebenenfalls in codierter Form übertragenen Rot-, Grün- und Blau-Farbsignale vor der weiteren Verarbeitung decodiert.