DE639067C - Verfahren zur Abtastung und Zusammensetzung von Bildern oder Szenen - Google Patents

Description

Zur Übertragung von Bildern und Szenen wird jeweils das Bild in eine Anzahl von Bildelementen aufgelöst, welche im allgemeinen einzeln in unter sich gleicher Weise übertragen werden. Die Größe der einzelnen Bildelemente und daher die Zahl der Bildelemente eines Bildes bestimmt die objektive Schärfe des aus den Bildelementen zusammengesetzten Bildes. Wird z. B. ein Bild von der Größe 5 : 5 cm in Bildelemente von der Größe von je 1 qmm zerlegt, dann entstehen 2500 Bildelemente, welche in unter sich gleicher Weise übertragen werden. Es ist nicht möglich, zur Vergrößerung der objektiven Schärfe des Bildes die Zahl der BiIdelemente unter Verkleinerung des Rasters beliebig zu steigern, da die technischen und wirtschaftlichen Schwierigkeiten bei der Übertragung dann entsprechend anwachsen. Insbesondere gilt dies bei der Fernübertragung von beweglichen Bildern, bei welcher, um den. Eindruck des Sehens lebendiger Bilder ohne ein lästiges Flimmern zu erwecken, in der Sekunde mindestens 10 Bilder nacheinander übertragen werden müssen. Die Zahl der in der Sekunde zu übertragenden Bildelementenimpulse ist daher sehr groß.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, trotz Erzielung einer bestimmten Schärfe in den wichtigsten Teilen des Bildes die Zahl der BiIdelemente zu verringern bzw. bei Anwendung der gleichen Zahl von Bildelementen die Schärfe des Bildes in den wichtigsten Teilen zu vergrößern und hierdurch die technischen und wirtschaftlichen Schwierigkeiten der Bildübertragung zu verringern. Zu diesem Zweck ist bei dem Verfahren nach der Erfindung das Bild in Bildelemente verschiedener Flächengröße aufgeteilt, und es werden alle diese Bildelemente verschiedener Flächengröße in unter sich gleicher Weise übertragen. Die Erfindung nutzt hierbei eine besondere physiologische Eigentümlichkeit des menschlichen Sehens aus.

Das menschliche Auge sieht während der Betrachtung eines Bildes, solange es nur auf eine einzige Stelle gerichtet ist, lediglich einen kleinen Teil des Bildes tatsächlich scharf, während die übrigen Teile des Bildes unscharf und unklar gesehen werden. Dadurch, daß das Auge während der Betrachtung nicht stillsteht, sondern der Blick nacheinander über verschiedene Teile des ganzen Bildes wandert, werden auch nacheinander diese verschiedenen Teile des Bildes dem menschlichen Empfinden als scharf übermittelt, woraus der in Wirklichkeit gar nicht vorhandene Eindruck entsteht, als sei das ganze Bild gleichzeitig scharf gesehen; dieser Eindruck ist vielmehr eine physiologische Täuschung. Dementsprechend ist es auch bei der Fernübertragung von Bildern nicht notwendig, stets sämtliche Teile des Bildes dem Auge gleich scharf zu übermitteln, sondern es genügt, wenn nur einige Teile des Bildes scharf übermittelt werden, während die anderen entsprechend dem Sehvorgang unscharf, d. h. in grober Rasterung übermittelt werden. Da beim Fernsehen dauernd mehrere Bilder aufeinanderfolgen, kann man entsprechend den natürlichen Betrachtungsweisen des Auges in der Aufeinanderfolge der Bilder diejenigen Teile, die in feinerer Rasterung übermittelt werden, nacheinander verschiedenen Stellen des zu übertragenden Bildes zuordnen und somit über die Bildfläche wandern lassen.

Zweckmäßig wird man hierbei den Aufnahmeapparat derart drehbar oder verschiebbar anordnen, daß er durch eine geeignete Hilfsvor-, richtung, ζ. B. durch ein" Fadenkreuz oder,.6jö^ Zielrohr, auf die Stelle des wiederzugebenden?. Gegenstandes, d. h. des Bildes oder der Szentej* gerichtet werden kann, die jeweils besonders' scharf wiedergegeben werden soll. Derjenige Teil des Bildes, der in feinerer Aufteilung übertragen wird, deckt sich vorzugsweise stets mit derjenigen Bildstelle, auf die sich in erster Linie die Aufmerksamkeit des Beschauers richten soll. Bei dem Verfahren nach der Erfindung wird somit nur ein verhältnismäßig kleiner Teil des Bildes in feiner Aufteilung, der größte Teil des Bildes hingegen in grober Aufteilung übermittelt. Hierdurch wird die Zahl der Bildelemente des Bildes gegenüber der Verwendung der feinen Aufteilung für das ganze Bild wesentlich vermindert, ohne daß· die subjektive Schärfe des Bildes, d. h. der subjektive Eindruck, in dem Auge des Betrachters verschlechtert wird. Da alle Bildelemente in unter sich gleicher Weise übertragen werden, werden durch die Verringerung der Zahl der Bildelemente eines Bildes die Bildpunktfrequenz und die mit der BiIdelementenzahl anwachsenden Übertragungs-, Schwierigkeiten verringert.

Um die verschiedenartige Aufteilung des Bildes zu erhalten, kann man jede dazu geeignete Vorrichtung verwenden. Nachstehend wird: eine Vorrichtung beschrieben, mit der man z. B. diese Aufteilung vornehmen kann. Bislang teilte man das Bild ζ. Β. mittels eines schwingenden Spiegels in Bildstreifen gleicher Breite auf, welche nacheinander auf eine Blende geworfen werden, hinter deren. Öffnung von bestimmtem Querschnitt eine lichtelektrische Zelle angeordnet ist. Eine solche Vorrichtung ist in Fig. ι dargestellt. Die lichtelektrische Zelle ist mit δ bezeichnet, und die Blende, durch die nur ein Lichtbündel mit gleichbleibendem Querschnitt hindurchtreten kann, ist mit k bezeichnet. Der zur Bildzerlegung benutzte schwingende Spiegel c vermag Schwingungen in zwei verschiedenen Richtungen auszuführen. Bei der Schwingung in der einen Richtung wird ein Streifen de's aufzunehmenden Bildes e, welches 'über ein Linsensystem d auf den Spiegel geworfen wird, über die Öffnung der Blende k hinwegbewegt, so daß die lichtelektrische Zelle δ nacheinander durch die Bildelemente des Bildstreifens beeinflußt wird. Durch die Schwingung des Spiegels in der anderen Richtung, die bei-'spielsweise durch ein Exzenter hervorgerufen werden kann, wird erreicht, daß nacheinander Bildstreifen gleicher Breite über die Öffnung der Blende k hinwegbewegt werden. Es ergibt sich dann eine Bildzerlegung, wie sie in der Fig. 2 schematisch dargestellt ist. Das aufzunehmende BHd wird in Streifen gleicher Breite zerlegt, und der lichtelektrischen Zelle werden nacheinander Bildelemente gleicher Größe durch Spiegelung ,zugeworfen.

Sfc'iNach dem Verfahren gemäß der Erfindung _*wi/d die Zerlegung so vorgenommen, daß an denjenigen Stellen, an denen eine besondere Schärfe 'des Bildes erzielt werden soll, Bildelemente kleinerer Flächengröße übertragen werden als an den anderen Stellen. In Fig. 3 ist z. B. eine solche Zerlegung in Bildstreifen verschiedener Breite schematisch dargestellt. An der Stelle a tritt eine Häufung der Bildelemente auf, die an dieser Stelle entsprechend kleiner sind als an den anderen Stellen des Bildes. Demnach ist die Schärfe des Bildes an der Stelle α größer als an den anderen Stellen.

Um die verschiedene Größe der Bildelemente zu erzielen, muß die Vorrichtung der Fig. 1 zweckmäßig umgestaltet werden. Eine AusfahrungsmögHehkeit für eine solche Vorrichtung ist in Fig. 4 dargestellt. Hierbei wird ein besonderes Linsensystem verwendet, welches von dem aufzunehmenden Bild f ein zylindrisches oder parabolisches oder gekrümmt geformtes Bild entwirft, das über den Spiegel auf die Blende geworfen wird. Die Krümmung des Linsensystems ist so gewählt, daß das Bild scheinbar zu einer gekrümmten Fläche verzerrt wird. Bei der Strahlenabtastung entsprechen daher verschieden breite Bildstreifen oder verschieden große Bildelemente des tatsächlichen Bildes derselben Diaphragmaöffnung. Wie aus den beiden in Fig. 4 angedeuteten Strahlengängen ersichtlich ist, entsprechen die gleich großen, auf die Blende auffallenden Lichtelemente y' und z¹ zwei verschieden großen Bildelementen y und ζ des tatsächlichen Bildes.

Bei dieser Vorrichtung ist es besonders vorteilhaft, daß nicht etwa eine Veränderung der too Lichtstärke durch die Übertragung von Bildelementen verschiedener Flächengröße und damit eine Veränderung der Helligkeit der Bildwiedergabe eintritt, die störend sein würde. Bei der Wiedergabe wird das Strahlenbündel vielmehr in genau umgekehrter Weise wieder durch "ein entsprechendes Linsensystem in die ursprüngliche Lage zurückgebracht, so daß für die Beleuchtung des größeren Bildelementes die gleiche Lichtmenge zur Verfügung steht, die von dem entsprechenden großen Bildelement abgegeben wurde. Es wird also ein verzerrtes Bild aufgenommen und übertragen, durch die Wiedergabe wird aber die Verzerrung wieder ausgeglichen.

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   i. Verfahren zur Abtastung und Zusammensetzung¹ von Bildern oder Szenen, dadurch gekennzeichnet, daß das Bild in Elemente verschiedener Flächengröße auf-

   geteilt wird, welche in unter sich gleicher Weise übertragen werden.
2. 2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch i, gekennzeichnet durch ein im Bildstrahlengang liegendes;' Linsen- oder Prismensystem, das die verschiedenen Teile des Bildes verschieden stark vergrößert oder verkleinert bzw. die verschiedenen Teile des der Bildfläche zugewandten Lichtstrahlenbündels verschieden stark erweitert oder verengt und dadurch eine Aufteilung des Bildes in Elemente verschiedener Größe verursacht.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente verschiedener Flächengröße in aufeinanderfolgenden Bildern verschiedenen Stellen des zu übertragenden Gegenstandes, also des zu übertragenden Bildes oder der zu übertragenden Szene zugeordnet werden. ao

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen