DE741785C - Verfahren zur UEbertragung von Fernsehbildern, deren Helligkeitsumfang geringer ist als der zur Verfuegung stehende Modulationsbereich - Google Patents
Verfahren zur UEbertragung von Fernsehbildern, deren Helligkeitsumfang geringer ist als der zur Verfuegung stehende ModulationsbereichInfo
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Description
- Verfahren zur Übertragung von Fernsehbildern, deren Helligkeitsumfang geringer ist als der zur Verfügung stehende Modulationsbereich Es ist bekannt, die Amplituden Übertragener Nutzsignale ohne Rücksicht auf den tatsächlichen Absolutwert der Helligkeit des zu übertragenden Bildes mittels einer Regeleinrichtung derart zu verändern, daß für den Sender ein verbesserter Wirkungsgrad erzielt wird. Bei diesem bekannten Regelverfahren wird der Mittelwert der Bildsignalspannung durch eine selbsttätig wirkende Regeleinrichtuug konstant gehalten. Dieses für die Übertragung von Rundfunksendungen günstige Regelverfahren hat sich aber bei Fernsehübertragungen nicht bewährt, weil häufig Übersteuerungen auftreten. Will man diese Übersteuerungen mit Sicherheit vermeiden, dann darf man hierbei nicht mehr als 50 des zur Verfügung- stehenden Modulationsbereiches: aussteuern; dann werden aber der Sender und der Übertragungskanal schlecht ausgenutzt.
- Es wurde bereits vorgeschlagen, bei Fernsehübertragungen die bei der Abtastung unterschiedlichen Helligkeitsumfang aufweisenden Bilder empfangsseitig selbsttätig mit konstantem Helligkeitsumfang wiederzugeben.. Das Regelverfahren gemäß der Erfindung geht darüber hinaus noch einen Schritt weiter und soll die Übersteuerung des Senders vermeiden und dabei trotzdem den ganzen zur Verfügung stehenden Modulationsbereich voll durchsteuern. Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß es für eine verzerrungsfreie, nicht übersteuerte Bildübertragung nicht darauf ankommt, den Mittelwert der Bildspannung konstant zu halten, sbndern lediglich darauf, die positiven und negativen Maximalamplituden der Bildsignale innerhalb bestimmter Grenzen zu halten. Während sich bei der Übertragung von symmetrisch verlaufenden Kurvenzügen beide Probleme dekken, liegen bei der Übertragung von Fernsehbildsignalen die Verhältnisse grundsätzlich anders, weil hier der Verlauf der zu übertragenden Signalfolge unsymmetrisch ist. Je nach dem Bildinhalt der zu übertragenden Szene treten häufig positive oder negative Spitzen großer Amplitude 'auf, deren Flächeninhalt jedoch so gering ist, daß der Mittelwert der Bildsignale durch diese Spitzen kaum beeinflußt wird.
- Erfindungsgemäß wird für die Übertragung von Bildern, deren Helligkeitsumfang geringer ist als der zur Verfügung stehende Helligkeitsmodulationsbereich, der Amplitudenbereich der Bildsignale vor der Sendermodulationsstufe ohne Rücksicht auf die wirkliche Bildhelligkeit mittels einer Regeleinrichtung derart eingestellt, daß die Extremwerte der Bildsignale mit den Grenzen des zur Verfügung stehenden Aussteuerbereiches im wesentlichen übereinstimmen. Es ist zweckmäßig, die der dunkelsten Stelle des jeweils zu übertragenden Bildes entsprechenden Bildsignale auf einen konstanten Wert zu regeln, der an der einen Grenze des zur Verfügung stehenden Aussteuerbereiches liegt oder mit ihr zusammenfällt, z. B. dem Wert für die Helligkeit Null (Bildschwarz) entspricht.
- Fig. z zeigt eine grundsätzliche Darstellung der erfindungsgemäßen Regelung der Signalamplituden. Die Kurve ca deutet die bei der Wiedergabe eines verhältnismäßig sehr hellen Bildes auftretende Bildmodulation an. Die hellsten Punkte mögen hierbei z. B. den Modulation.swert roo % erreichen, während die dunkelsten Stellen des betreffenden Bildes So % betragen sollen, wenn in dem verwendeten Maßstab roo l/, dem Wert für Weiß und o dem Bildschwarzwert entspricht. Durch eine an sich bekannte Regelvorrichtung werden nun die Amplituden der Signale zunächst derart geregelt, daß die hellste Stelle nunmehr den Wert ao °/o und die dunkelste Stelle den Wert o0/0 erreicht, wie durch Kurve b dargestellt ist. Durch nachfolgende Verstärkung werden dann dieselben Bildsignale gemäß Kurve c verlaufen, bei der die hellsten Stellen dem Wert roo °/o und die dunkelsten dem Wert o entsprechen. Wird eine Kurve .nach c zur Bildmodulation eines Fernsehsenders verwendet, so ergibt sich eine erheblich verbesserte Ausnutzung des Senders, als dies bei einer Sendemodulation mit einem Bildsi:gnalverlauf nach a der Fall wäre.
- Da im allgemeinen der Unterschied zwischen der hellsten und dunkelsten Stelle eines zu übertragenden Bildes nicht so groß ist, wie dem Unterschied zwischen absolutem Bildweiß und absolutem Bildschwarz entspricht, wird zur Übertragung dieses betreffenden Bildes nur ein bestimmter Teil des im Sender zur Verfügung stehenden Modulationsbereichs verwendet. Bei der Anwendung des Regelverfahrens gemäß der Erfindung ist es also möglich, auch denjenigen Modulationsbereich des Senders zur Bildübertragung zu verwenden, der den Bildhelligkeitswerten entsprechen würde, die dunkler sind als die dunkelste Stelle dieses Bildes.
- Es ist denkbar, die Regelung von Hand aus vorzunehmen; doch müßte bei einem Szenenwechsel oder einer etwa auftretenden. Änderung der Beleuchtungsverhältnisse des zu übertragenden Bildes diese Regeleinrichtung j edesmal von Hand nachgestellt werden, um eine gute Ausnutzung des Modulationsbereiches zu erzielen, ohne daß der Sender bei einem Szenenwechsel o. dgl. plötzlich übersteuert würde.
- Die Bildhelligkeitsregelung gemäß der Erfindung wird zweckmäßig gleichzeitig mit einer anderen Regeleinrichtung zur Steuerung der Bildhelligkeit verwendet, die nach einer beliebigen bekannten Methode, z. B. unter Verwendung eines schwarzen Bildrandes nach Art der sogenannten Schwarzsteuerung, arbeitet. Dabei ergibt sich für die Regelung eine besonders vorteilhafte und einfache Ausführung, da die erheblichen Schwierigkeiten vermieden werden, die in der Regel mit der Übertragung :der wirklichen Helligkeit des aufzunehmenden Objektes verbunden sind. Bei Aufnahmeverfahren mit Bildfängerröhren brachten die bisher vorgeschlagenen Methoden zur Übertragung der die mittlere Bildhelligkeit bestimmenden Gleichstromkomponente, z. B. durch Anordnung besonderer Photozellen, keine restlos befriedigende Lösung des Übertragungsproblems, u. a. durch. das ungleichmäßige Altern der photoempfindlichen Schicht und die damit verbundene Veränderung der Lichtempfindlichkeit von Photomosaik und zusätzlicher Photozelle. Dieses Regelverfahren muß nämlich im übrigen auf den dunkelsten Bildpunkt jedes Bildes ansprechen; es ist daher nicht in der Lage, während jeder Zeile einen Korrekturimpuls zu liefern, wie es bei dem obenerwähnten Schwarzsteuerungsverfahren der Fall ist. Eine während jeder Zeile, also in wesentlich kürzeren Intervallen erfolgende Korrektur bietet aber den besonderen Vorteil, daß der auf die Bildfängerröhre folgende Verstärker hinsichtlich der Übertragung der tiefsten Frequenzen derart dimensioniert werden kann, daß- nur die durch Nichtübertragung der tiefsten Frequenzen während einer Zeile entstehenden Fehler so gering sein müssen, daß sie vernachlässigt werden können. Bei einer nicht so häufig erfolgenden Korrektur dagegen müssen die Übertragungsfehler, während dieses längeren Zeitraumes (Bilddauer) vernachlässi:gbar klein gehalten werden, was einen erheblich größeren Aufwand bedingt.
- Die nachstehend; an Hand einer schematischen Darstellung in Fig. z beschriebene Kombination der beiden Regeleinrichtungen ergibt eine besondere zweckmäßige Übertragungsanordnung.
- Von der Bildfängerröhre i werden .die elektrischen Bildsignale über eine Verstärkereinrichtung 2 einer Regeleinrichtung 3 zugeführt, die vor allem die in dem Verstärker hervorgerufenen Verzerrungen der Bildsignale hinsichtlich der fehlenden Übertragung der tiefen Frequenzen korrigieren soll. Als Regeleinrichtung kann jede geeignete bekannte Schaltanordnung, z. B. nach Art. der bereits erwähnten sogenannten Schwarzsteuerung, verwendet werden. Die in der Regeleinrichtung bereits entsprechend geregelten Signale, die z. B. .gemäß Kurve a in Fig. i verlaufen, werden gegebenenfalls nach Verstärkung einer weiteren Regeleinrichtung zuggeleitet, in welcher die Signalamplituden derart geregelt werden, daß die an die Modulationsstufe 7 des Senders 8 «reitergeleiteten Signale nunmehr einen Verlauf nach Kurve b in Fig. i oder gegebenenfalls nach entsprechender Verstärkung im Verstärker' 6 einen Verlauf nach Kurve c aufweisen. Während die zusätzliche Helligkeitssteuerung 3, z. B. Schwarzsteuerung, zweckmäßigerweis'e am Ende jeder Zeile nachregelt, erstreckt sich die Wirkung der Regeleinrichtung 5 im allgemeinen auf die Dauer eines ganzen Bildes. Die eine Regeleinrichtung arbeitet also mit Zeilenfrequenz, die andere mit Bildwechselfrequenz. Es muß daher eine entsprechende Bemessung der Zeitkonstanten dieser beiden Einrichtungen erfolgen. Die Zeitkonstante für die Steuerung zur Änderung-des Mod'ulationsbereiches wird zweckmäßigerweise so groß gewählt, daß der dadurch bewirkte Regelvorgang nur langsam erfolgt und sich eine weiche Regelung er-' gibt.
- Es ist hierbei nicht nachteilig, daß die Regelung des Modulationsbereiches mit einer gewissen Trägheit arbeitet. Die Zeitkonstante dieser Regelung muß so groß gewählt werden, daß während der Übertragung eines einzelnen Bildes, also beispielsweise während 1/25 Sekunde, der Amplitudenbereich der Bildsignale nicht viel verändert wird. Da sich aber die Extremwerte der Helligkeit im allgemeinen in kürzeren Zeitabständen wiederholen, beispielsweise alle 1/5o Sekunde, wird auch bei Spitzen geringen Flächeninhalts kaum eine Übersteuerung eintreten.
- . Um Störungen des Arbeitens in der Steuerung durch etwa vorhandene dunkle Bild- oder Zeilenränder zu vermeiden, werden Mittel vorgesehen, um diese Steuerung durch besondere Impulse während der Abtastung dieser Bild- bzw. Zeilenränder außer Betrieb zu setzen.
Claims (7)
- PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Übertragung von Fernsehbildern, deren Helligkeitsumfang geringer ist als der für die Übertragung zur Verfügung stehende HePligkeitsmodulationsbereich, dadurch gekennzeichnet, daß der Amplitudenbereich der Bildsignale vor der Sendermodulationsstufe ohne Rücksicht auf. die wirkliche Bildhelligkeit derart eingestellt wird, daß die Extremwerte der Bildsignale mit den Grenzen des zur Verfügung stehenden Aussteuerbereiches im wesentlichen übereinstimmen.
- 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die der dunkelsten Stelle des jeweils zu übertragenden Bildes entsprechenden Bildsignale auf einen konstanten Wert geregelt werden, der an der einen Grenze des zur Verfügung stehenden Aussteuerbereiches liegt oder mit ihr zusammenfällt, z. B. dem. Wert für die Helligkeit Null (Bildschwarz) entspricht.
- 3. Anordnung zgr Durchführung des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß außer der Regeleinrichtung zur Anpassung der Bildsignal-Extremwerte noch eine weitere zusätzliche Regeleinrichtung vorgesehen ist, welche die in dem Verstärker hervorgerufenen Verzerrungen der Bildsignale hinsichtlich der fehlenden Übertragung der tiefen Frequenzen korrigiert. q..
- Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Regeleinrichtung zwischen die Bildfängerröhre und die Regeleinrichtung gemäß Anspruch 2 geschaltet ist.
- 5. Anordnung nach Anspruch q., dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Regeleinrichtungenmit verschiedenen Zedtkonstanten arbeiten, z. B. so, daß sich die Helligkeitsregelung nach Anspruch 2 über die Dauer eines vollständigen Bildes, die Verzerrungsregelung nach Anspruch 3 über die Dauer einer Bildzeile erstreckt.
- 6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,,daß die Helligkeits-Regeleinrichtung gemäß Anspruch 2 eine der-'artige Zeitkonstante besitzt, daß bei einer plötzlichen Veränderung des Helligkeitsbereiches des zu übertragenden Objektes der Regelvorgang zwar sofort einsetzt, jedoch mit einer gewissen Trägheit (gedämpft) erfolgt.
- 7. Anordnung nach den Ansprüchen i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Helligkeits-Regeleinrichtung gemäß Anspruch 2 während der den Bild- und Zeilenrändern entsprechenden Zeitintervalle durch geeignete Impulse versperrt wird. Zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: deutschePatentschrift Nr.6oi 114, 621 1a6, 628663; französische Patentschrift ... Nr. 741 09g.
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DEF84055D DE741785C (de) | 1937-11-29 | 1937-11-30 | Verfahren zur UEbertragung von Fernsehbildern, deren Helligkeitsumfang geringer ist als der zur Verfuegung stehende Modulationsbereich |
Applications Claiming Priority (2)
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DE741785C true DE741785C (de) | 1943-11-17 |
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Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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FR741099A (de) * | 1931-09-26 | 1933-02-04 | ||
DE601114C (de) * | 1930-09-19 | 1934-08-08 | Gen Electric | UEbertragungsverfahren fuer die Bildtelegraphie und das Fernsehen |
DE621126C (de) * | 1931-09-18 | 1935-11-01 | Rca Corp | Verfahren zur selbsttaetigen Regelung des UEbertragungsmasses bei der Fernsehsendungvon bewegten Filmen |
DE628663C (de) * | 1931-09-16 | 1936-04-08 | Electrical Res Prod Inc | Fernseh- und Bilduebertragungsverfahren, bei welchem die langsamen AEnderungen des Photozellenstromes waehrend der UEbertragung unterdrueckt werden |
-
1937
- 1937-11-30 DE DEF84055D patent/DE741785C/de not_active Expired
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE621126C (de) * | 1931-09-18 | 1935-11-01 | Rca Corp | Verfahren zur selbsttaetigen Regelung des UEbertragungsmasses bei der Fernsehsendungvon bewegten Filmen |
FR741099A (de) * | 1931-09-26 | 1933-02-04 |
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