DE637000C - Verfahren zur Herstellung von Mehrfachfernsehbildern unter Verwendung von unabhaengig voneinander ueber verschiedene UEbertragungswege gesteuerter Leuchtquellen - Google Patents

Description

Gegenstand vorliegender Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von aus Bildpunkten zusammengesetzten Fernsehbildern unter Verwendung von unabhängig voneinander, beispielsweise über verschiedene Übertragungswege gesteuerter Leuchtquellen.

Es ist einerseits schon vorgeschlagen worden, das zu übertragende, in Bildpunkte zerlegte Bild zonen- oder streifenweise unterteilt über mehrere Wege zu senden und empfängerseitig das Gesamtbild mittels mehrerer getrennt voneinander gesteuerter Leuchtquellen über die Empfangsbildwerfereinrichtung wieder zusammenzusetzen. Diese Anordnung ist nachteilig unter anderem aus dem Grunde, daß die Wiedergabe des Bildes immer leidet, d. h. streifig oder bruchstück-. weise erscheint, falls einzelne Leuchtquellen der Empfangsstelle durch örtliche Störungen

oder bei Störungen des entsprechenden Übertragungsweges gegenüber den übrigen geschwächt oder ganz gelöscht werden.

Es ist andererseits bekannt, mit Hilfe verschiedener unabhängig voneinander über verschiedene Übertragungswege gesteuerter Leuchtquellen, von denen jede das gesamte Bild unter Vermittlung von Bildwerfern abtastet, ein farbiges Fernsehbild zu empfangen. Die Bildpunkte der einzelnen Leuchtquellen werden dabei optisch in jeder Phase der Zeilen- bzw. Bildwechselfrequenz zur Überlagerung und Deckung gebracht. Dies geschieht umständlich durch Spiegel- oder Prismenanordnungen, welche einzelne der durch Bildwerfereinrichtungen gestreuten Strahlen optisch auf den Überlagerungspunkt ablenken. Im Sender schon ist die unmittelbare Abtastung der bunten S;zene nach diesem Überlagerungsverfahren fast unmöglich, und auch die so ausgeführte mittelbare senderseitige Abtastung der bunten Bildtafel bereitet betriebliche Schwierigkeiten, in gleicher Weise wie auch die beschriebene empfängerseitige Erzeugung des Buntbildes erhebliche Schwierigkeiten macht. Weiter ist der wirtschaftliche Nachteil, eine oder mehrere lichtstarke Optiken anwenden zu müssen, anzuführen sowie als Folge davon der technische Mangel, daß infolge der unvermeidlichen Lichtabsorption dieser Optiken eine Steigerung der Intensität einzelner Leuchtquellen nötig wird. Da dies bei der derzeitig beschränkten Auswahl, insbesondere an farbigen Leuehtquellen, oft unmöglich ist, leidet auch hier die Wiedergabe, und zwar durch 5S Betonung von Farbkomponenten im an sich tonwertrichtig übertragenen Bild, falls nicht weitere umständliche Regeleinrichtungen vorgesehen werden.

Die Erfindung bezweckt, die Nachteile der bekannten Herstellungsverfahren von aus Bildpunkten seitens voneinander unabhängig gesteuerter Leuchtquellen gebildeter Fernsehbilder zu vermeiden und trotz einfacherer

Anordnung diesen gegenüber bessere Bilder zu erzeugen. Die Erfindung geht sowohl ab von der zonen- bzw. streifenweisen Bildabtastung als auch von der steten Überlage" rung der verschiedenen abtastenden /Bö.3jrpunkte; sie führt dagegen die mehrfache ^-fc¹-" tastung des gesamten Bildes mit phasertvjjir schobenen Bildpunkten ein.

Gemäß der Erfindung werden vor Fertigstellung des Bildaufbaues mittels einer Leuchtquelle und Bildwurfeinrichtung mit den übrigen Leuchtquellen über diese oder andere - Bildwurfeinrichtungen neue, gegeneinander phasenverschobene Gesamtbilder erzeugt. Daraus folgt neben betrieblichen und wirtschaftlichen Vorteilen, beispielsweise gegenüber den ohne Bildpunktphasenverschiebung arbeitenden Bilderzeugungsverfahren durch Fortfall der Überlagerungsoptiken, vor allem eine Steigerung in der Güte der wiedergegebenen Bilder, 'größere Deutlichkeit in der Wiedergabe, insbesondere ruhender Objekte, infolge der vervielfachten Helligkeit, gegebenenfalls in Verbindung mit einer Rast-Verfeinerung, weitgehende Entzerrung und größere Klarheit bei der Wiedergabe auch schnell bewegter Objekte, die bisher nur verzerrt oder unvollkommen wiederzugeben waren, wobei aucli das zum Teil hierauf zurückzuführende Flimmern vermindert wird.

Dieser letzterwähnte Effekt soll kurz erläutert werden. Ein gleichförmig bewegtes punktförmiges Objekt war in der Wiedergäbe bisher nur dann als sich bewegend zu erkennen, wenn seine Geschwindigkeit um ein beträchtliches geringer als die Abtastgeschwindigkeit in bzw. quer zur Zeilenrichtung blieb; andernfalls wurde vom Objekt entweder gar nichts oder von seiner tatsächlich zurückgelegten Wegstrecke nur ein unbestimmter Teil oder sich, perlartig aufreihende Wegstücke sichtbar. Auch die bekannte Schrägverzerrung von senkrecht zu den Abtastzeilen stehenden stabförmigen Objekten bei ihrer gleichförmigen schnellen Bewegung in Zeilenrichtung konnte bisher befriedigend nicht verhindert werden, denn auch die Streifen- und Zonenabtastung verzerrt beispielsweise den Stab stufen- bzw. sägezahnartig. Entsprechende und oft auffallende Verzerrungen treten nun bei der Wiedergabe von Objekten anderer Form in ihrer mit ungleichförmiger Geschwindigkeit und in anderen Wegbahnen verlaufenden Bewegungen auf. Diese Verzerrungen zwangen bisher dazu, sich auf die Übertragung verhältnismäßig langsamer Vorgänge zu beschränken, bestimmte Regeln für die Richtung von deren Abtastung zu beachten und vor allem eine Bildwechselfrequenz zu wäh- , len, welche erheblich über der liegt, die zur Erzeugung des stroboskopischen Phänomens genügen würde. Wenn trotz allem eine er- -,müdende Flimmererscheinung eintrat, so war ;-g.jdas die Folge der noch immer, wenn auch äfenfangs nicht mehr auffallend, in Erschei-"feiung tretenden Verzerrungen der tatsächlichen Bewegungsbahn, deren Entzerrung oder gar Rekonstruktion dem Auge des Betrachters überlassen blieb. Dieses an sich schon durch die Überbrückung der Bildwechsel beanspruchte Auge leistet diese zusätzliche entzerrende Arbeit nur schwer und oft ohne Erfolg, so daß es früh ermüdet und trotz offenbar richtiger Bildwechselfrequenz die Flimmererscheinung störend wahrnimmt. Auch auf die flimmerartige Erscheinung soll noch hingewiesen werden, welche allgemein beim jedesmaligen plötzlichen Öffnen des sich während der Bildbetrachtung unregelmäßig schließenden Lides auftritt. Das Auge sieht dann immer größere oder kleinere Teile des einen gerade erzeugten Bildes dunkel, je nach der Geschwindigkeit der Lidöffnung. Daß diese störende Erscheinung ähnlich wie bei in Zonen abgetasteten Bildern durch die Mehrfachabtastung der Erfindung verringert bzw. ausgeglichen wird, ist offenbar.

Bilder also, die nach dem erfmdungsgemäßen Verfahren übertragen werden, sind mit allen diesen Übelständen in weit geringerem Maße behaftet, weil hier die von einer Leuchtquelle erzeugten verzerrten Bilder durch die Bilder der übrigen Leuchtquellen noch während ihrer Entstehung korrigiert werden. An Stelle einer Folge flüchtiger Zerrbilder wird nämlich durch Überlagerung einander unähnlicher Einzelbilder nun ein weitgehend entzerrtes und flimmerarmes Fernsehbild gewonnen, auch ohne strikte Beachtung der bisher geltenden Grundsätze zur Übertragung bewegter Objekte. Insbesondere ist es jetzt nicht mehr nötig, die hohe Bildwechselfrequenz mit den damit verbundenen Übertragungsschwierigkeiten beizubehalten oder gar noch zu steigern. Im Gegenteil, es kann nunmehr in gewissen Grenzen ohne wesentliche Einbuße an Bildgüte sogar eine Frequenzerniedrigung no zugelassen werden mit allen damit verbundenen günstigen Folgen.

In ihrer Anwendung, insbesondere in Systemen mit rotierenden Bildwerfern (Lochscheiben, Spiegelrädern o.dgl.), gestattet die Erfindung vorteilhaft eine Drehzahlverminderung nach Maßgäbe der Zahl der zur Anwendung kommenden^ Leuchtquellen und der Phasenlage der von ihnen gestreuten Bildpunkte, Wenn die Bahnen dieser phasen- tao verschobenen Bildpunkte sich teilweise überdecken, wird übrigens eine weitere Steige-

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rung der Bildgüte erzielt, indem beispielsweise durch Ausmittelung der Zacken der Schrägkonturen der Eindruck einer feineren Rasterung bei verhältnismäßig grob unterteilten Bildern entsteht.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur phasenverschobenen Mehrfachabtastung gestattet selbstverständlich die Erzeugung bunter und/oder plastischer Fernsehbilder to bei Anwendung differenzierten Lichtes für jede Lichtquelle, z. B. Licht verschiedener Wellenlänge und/oder Polarisation. Die Überlagerung der sich einzeln folgenden Bildpunkte geschieht dabei in den Augen des Betrachters.

Die Erfindung gibt auf diese Weise die Möglichkeit, vollkommene, d. h. helle, flimmerarme und kleinrastrige Bilder von hoher Wiedergabetreue auch von bewegten sowie bunten und plastischen Originalen zu empfangen, obwohl lediglich billige und einfach zu betreibende Fernsehapparate angewendet werden brauchen.

Ein Ausführungsbeispiel für die Übertragung eines räumlich wirkenden bunten Fernsehbildes zeigt in schematischer Form die Abbildung.

Die Sendestelle O¹ besitzt einen sechsteiligen Bildabtaster A von der Spiegelradtype. Diese Abtasteinrichtung wird von einem Motor M₁ gedreht. Jeder Teil a_t bis ß_e des Spiegelrades A wirft bei seiner Rotation Lichtstrahlen, die von einem beleuchteten Objekt aus auf seinen Umfang auf treffen, in je eine lichtempfindliche ZeIIe₁S₁ bis £₆. Die Zellen sind mit Einrichtungen S₁ bis s_a verbunden, die Übertragungsströme entsprechend den von verschiedenen Objektpunkten aus auf die Zellen auftreffenden Helligkeits- und Tonwerten modulieren. Diese modulierten Ströme werden über sechs Übertragungswegen I₁ bis Iß gleichzeitig zur Empfangsstelle E geschickt, wo sie in Einrichtungen e_x bis e_s zur Steuerung von Blenden k_t bis k_e nutzbar gemacht werden. Die Blenden liegen im Strahlengange von verschieden gefärbten Leuchtquellen L₁, L₂, L₃, deren Licht durch eine Bildwerfereinrichtung B auf einen Projektionsschirm P geworfen wird. Jede Leuchtquelle wirft dabei ihre Strahlen auf zwei benachbarte Teilräder der aus sechs Teilrädern bestehenden Bildwerfereinrichtung B-. Die Einrichtungen A und B laufen synchron, wobei der Bildwerfer B vom Motor M₂ angetrieben wird.

Die Blenden U₁ bis k_e sind Kerrzellen mit der Eigenschaft, das durch sie über nicht dargestellte Polarisatoren streifende Licht der angelegten Spannung entsprechend in seiner Ebene zu verdrehen, so daß die Lichtstrahlen bei ihrem weiteren Durchgang durch nachgeordnete Analysatoren in ihrer Helligkeit beeinflußt werden. Das auf den Schirm/⁵ fallende farbige Licht besitzt je nach der Stellung der Polarisatoren eine bestimmte polarisierte Intensität. Ordnet man den auf zwei benachbarte Teilräder fallenden Strahlen Kerrzellen zu, von dene^n die einen Licht einer Polarisationsebene, die anderen Licht einer dazu um 90⁰ geneigten Ebene abblenden, so entstehen auf dem Schirm P zwei Gruppen von aus drei Farben zusammengesetzten Bildern. Betrachtet man die erscheinenden Bilder durch einen Analysator, so kann man eine Bildelementgruppe unsichtbar machen, bei dessen Drehung um 90 ° die andere. Für die Zwecke der Erfindung ist es erforderlich, dem linken Auge den einen, A₁, dem rechten Auge einen um 90 ° gedrehten Analysator A₂ bei der Bildbetrachtung zuzuordnen.

Die Wirkungsweise der Anordnung ist folgende: Es sei angenommen, das zu übertragende bunte und plastische Objekt liege in Form einer bunten Stereophotographie vor. Die beiden Stereobilder B₁ und B₂ werfen ihre Strahlen auf die Spiegel der aus Teilspiegelrädern a_± bis a_e gebildeten Bildabtasteinrichtung A. Nur sechs Strahlen jedoch, und zwar die ganz bestimmter Bildelemente T₁ bis r₀, werden dabei auf die Zellen Z₁ bis z_e reflektiert. Jedem der Teilräder O₁, Ct₃, a_s und a₂, a₄, a_B ist ein Gesamtbild B₁ bzw. B₂ zugeordnet, das während einer Radsatzumdrehung mehr als einmal vollständig abgetastet wird. Dabei werden die wechselnden Helligkeits- und Tonwerte der in Pfeilrichtung abgetasteten BiIdelementeT₁, r_s, r₅ bzw. r₂, r₄, r_e nacheinander über die Zellen Z₁ bis z_e und die Modulations- _1Oo einrichtungen S₁ bis s_e als Stromänderungen o. dgl. auf den Übertragungswegen I₁ bis l_e ζην Empfangs stelle B geschickt. Die Zellen Z₁, Z₂ seien rot empfindlich, die Zellen z₃, 24 und z_s, z_e blau bzw. grün empfindlich.

Die modulierten Ströme werden in den Empfangseinrichtungen e_x bis e₆ umgewandelt und zur Steuerung der Kerrzellen ^₁ bis k_a verwendet. Die Kerrzellen k_lt k₂ liegen im Strahlengange einer roten Lampe L₁, die Zellen k₃, /fe₄ und k_s, k_e im Strahlengang von blauen bzw. grünen Lampen L₂ und L₃. Die Strahlen jeder Lampe fallen auf zwei benachbarte Teilspiegelräder der Bildwerfereinrichtung B. Nach dem Durchgang durch die Kerrzellen sind die Lichtstrahlen, die über dem Bildwerfer auf den Schirm P geworfen werden, polarisiert. Die Polarisationsebene der vom Spiegelrad b_t auf den Schirm geworfenen roten Bildpunkte ist um 90⁰ gegenüber der Polarisationsebene verdreht, die das rote Licht besitzt, welches von dem

Spiegelrad b₂ auf den Schirm geworfen wird. Ebenso sind die beiden blauen und grünen Lichtstrahlen immer paarweise senkrecht zueinander polarisiert.

S Da die Bildelemente P₁, p_s, p_s auf den Schirm P dem rechten BiIdS₁ der Stereophotographie entsprechen und sie durch die Kerrzellen k_u k_a, k_s senkrecht polarisiert werden, ist der Analysator A₂, welcher dem ίο rechten Auge zugeordnet ist, so zu drehen, daß er für senkrecht polarisiertes Licht durchlässig ist. Das waagerecht polarisierte Licht der dem linken BiIdS₂ entsprechenden Bildpunkte p₂, />₄, p_e fällt durch den Analysator^ii nur ins linke Auge. Es hat sich gezeigt, daß auch ohne Anaglyphenbrille o. dgl. bei Betrachtung der polarisierten Bildgruppen jedes Auge seine Gruppe wählt und so den Eindruck eines räumlich wirkenden Bildes entstehen läßt.

Die schnelle Aufeinanderfolge der bunten Bildpunkte einer Bildpunktgruppe läßt in jedem Auge einen Farbton entstehen, der der additiv erhaltenen Mischfarbe entspricht. Die Farbe weiß entsteht daher dann, wenn die Bildpunkte, welche je ein bestimmtes Spektralband umfassen, alle die gleiche Helligkeit besitzen, rot, wenn nur die den roten Teil des Spektrums aufweisenden Punkte P₁ und p₂ vorhanden sind usw. Die Lichtstrahlpfade der Bildelemente P₁, p₃, p_s bzw. P₂, pi, pe decken sich nur teilweise und erzeugen so weiche Bilder von feiner Rasterung, welche die größere Helligkeit an der Deckstelle der verschiedenen Lichtstrahlpfade vortäuscht.

Zum Zwecke der Erläuterung der Erfindung wurde ein Beispiel gewählt, welches die Möglichkeiten des erfindungsgemäßen Verfahrens auf einfachste Weise und in weitestem Maße erschöpft. Natürlich ist es dem Fachmann gegeben, ohne Verwendung polarisierten Lichtes auch flach wirkende bunte oder einfarbige Bilder zu erzeugen, indem nur ein Bild, z. B. B₁, gleichzeitig an mehreren Stellen abgetastet wird und deren Farb- und Helligkeitswerte bzw. nur deren Helligkeitswerte über mehrere Wege übertragen werden. Auch einfarbige, räumlich wirkende Bilder können hergestellt werden. Die Strahlen der Bildelemente der Stereobilder B₁ und B₂ fallen dann auf drei Zellenpaare, die nur lichtintensitätsempfindlich zu sein brauchen.

An Stelle eines Stereodoppelbildes als 'Sendeobjekt für räumlich wirkende Bilder hätte auch das plastische Objekt selbst benutzt werden können, wobei dann etwa in Augenabstand voneinander befindliche zwei Bildabtasteinrichtungen gebraucht worden wären. Welche Form im übrigen als Bild (selbstleuchtend oder reflektierend), welche Typen von Abtasteinrichtungen mit Antrieb, Zellen und Modulationseinrichtungen in der Sendestelle, welche Übertragungswege, welche Art von Empfangseinrichtungen, Leuchtquellen, Bildwerfern samt Antrieb gewählt werden, ob ein Projektionsbild oder ein visuelles- Bild in der Empfangsstelle erzeugt werden soll, bleibt den Verhältnissen jedes einzelnen Falles überlassen.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Mehrfachfernsehbildern unter Verwendung von unabhängig voneinander über verschiedene Übertragungswege gesteuerter Leuchtquellen, dadurch gekennzeichnet, daß vor Beendigung des Bildaufbaues mittels einer Leuchtquelle und Bildwurf einrichtung mit den übrigen Leuchtquellen über diese oder andere Bildwurfeinrichtungen neue, gegeneinander phasenverschobene Gesamtbilder erzeugt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamtbilder zeilenweise erzeugt werden, derart, daß sich die Zeilen der phasenverschoben verschiedenen Bilder einander teilweise überdecken, go

3. Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die verschiedenen Leuchtquellen je Licht nur eines Teiles des Spektrums geben und so verschiedene farbige, stets gleichzeitig erscheinende Bildpunkte erzeugen.

4. Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die verschiedenen ioo Leuchtquellen (A₁ bis k_e) polarisiertes Licht geben und Gruppen von stets gleichzeitig erscheinenden Bildpunktpaaren (p_v P₂ bis ps, P₆) mit aufeinander senkrecht stehender Polarisationsebene erzeugen, welche, über eine Brille mit entsprechenden Analysatoren betrachtet, räumlich wirkende Fernsehbilder bilden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen