DE868612C - Farbfernsehsender - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Einrichtungen zur Übertragung von Farbfernsehsignalen, die mit sogenannten Zeit-Multiplex-Übertragungsgeräten ausgestattet sind. Dieses System macht Gebrauch von einem zeitlich aufeinanderfolgenden Abgreifen von Signalen, welche verschiedene Farbkomponenten darstellen, beispielsweise in Fernsehkameras oder anderen Abtasteinrichtungen.

Es ist bekannt, daß der Detailreichtum bei Fernsehbildern durch die Frequenzbandbreite beschränkt ist, die zur Übertragung der Bilder zur Verfugung steht.

Die Aufgabe des Farbfernsehens enthält das Problem, Bilddetails in einem Umfang zu übertragen, der mindestens gleich demjenigen beim Schwarz-Weiß-Fernsehen ist. Dieses Problem könnte beim Dreifarbenfernsehen beispielsweise dadurch gelöst werden, daßi man drei Frequenzbänder verwendet, von denen jedes so breit ist wie beim Scfowarz-Weiß-Fernsehen. Jedoch steht eine derartige dreifache Bandbreite im allgemeinen nicht zur Verfugung, und es ist daher wünschenswert oder notwendig und gegebenenfalls auch gesetzlich vorgeschrieben, eine Farbübertragung innerhalb derselben Bandbreite, die für das Scfawarz-.Weiß-Fernsehen zur Verfügung steht, durchzuführen.

Es ist ferner wünschenswert und praktisch notwendig, dafür zu sorgen, daß die Farbf ernsehsignale

als Schwarz-Weiß-Bilder in einem gewöhnlichen Fernsehempfänger wiedergegeben werden¹ können. Aus dieser Forderung entsteht ein weiteres' Problem, da nämlich die Schwarz-Weißi-Übertragung bereits genormt ist, inisbesondere hinsichtlich der Zeilenzahl, der Zahl der Vertikalwechsel und der Zahl der Bildwechsel, die je Sekunde übertragen werden. Wenn man ein Drittel dieser Werte für eine Dreifarbenübertragung verwenden wollte, wurden ίο Flimtnereffekte, Farbränder, ein. Verlust an BiIdeinzelheiteß und andere Schwierigkeiten entstehen. Die Erfindung bezweckt, den.¹ Detailreichtum bei einem Farbfernsehsender, der mit einem beschränkten Frequenzband arbeitet, zu verbessern. Weiterhin bezweckt! die Erfindung, einen Detailreichtum sicherzustellen!, der höheren Frequenzen als der Hälfte der Abgreiffrequenz eines Zeit-Multiplex-Senders entspricht.

Weiterhin besteht ein Zweck der Erfindung darin, eine Farbfernisehübertragung zu ermöglichen, die nicht nur vereinbar mit dem heute bereits festliegenden und eingeführten Schwarz-Weißt-Fernsehen ist, sondern die Bildwiedergabe bei Empfang mit einem. Schwarz-Weiß'-Empf anger noch verbessert. Schließlich¹ besteht noch ein Zweck der Erfindung darin, das Verhältnis von Signal zu Rauschen bei Farbfernsehsiignalen zu verbessern.

Zur Erreichung dieser Ziele wird gemäß der Erfindung ein Band von niedrigeren Frequenzen bei jeder Signalquelle oder Kamera ausgewählt, und die Amplituden dieser Bänder werden der Reihe nach abgegriffen oder kommutiert. Ferner wird von ekler oder mehreren dieser Signalquellen ein weiteres Signal (Einzelheitensignal), welches· höhere Frequenzen enthält, abgegriffen, jedoch entweder nicht hinsichitlich seiner Farbe oder überhaupt nicht unterschieden. Dadurch kann man die Bildeinzelheiten mittels eines- einzigen Kanals übertragen oder auch durch gleichzeitige Modulation eines oder aller Färbkaniäle. .

Die Erfindung ist zwar nicht auf die Benutzung einer besonderen Art von Farbfernsehempfängern beschränkt, bietet jedoch besondere Vorteile bei Benutzung von Farbfernsehempfängern der im folgeniden erläuterten Ausbildung. So werden z. B, durch die Erfindung Geräte für die Übertragung von Farbfernsehsignalen geschaffen, welche zusätzlich zu den obengenannten Vorteilen! das Hervortreten der Bildpunktstruktur im Empfangsbild zu vermeiden gestatten. Ferner wird gleichzeitig eine mehrfache Steigerung der Bildhelligkeit und eine erhebliche Zunahme des Detailreichtums bei Benutzung der erfindungsgemäßen Empfänger erzielt.

Fig. ι ist ein, Blockschaltbild einer Sendeeinrichtung gemäß· einer Ausiführungsform der Erfindung; Fig. 2 erläutert einie Möglichkeit eines Bildelementsprungverfahrens (was in einem ähnlichen Sinne zu verstehen ist wie beim· Zeilensprungverfahren von einem Zeilensprung gesprochen wird), welches¹ in Verbindung mit der Erfindung, verwendet werden kann;

Fig. 3 gilt ebenfalls zur Erläuterung des Sprungverfahrens nachi Fig. 2; ■■

Fig. 4 zeigt mehrere Kurven, die zum Verständnis der Wirkungsweise der Einrichtung nach Fig. 1 dienen sollem;

Fig. 5 zeigt einen herkömmlichen Zeit-Multiplex-Fertisehempfanger, der für die durch Fig. 1 ausgestrahlten Sendungen benutzt werden kann;

Fig. 6 ist ein Blockschaltbild einer anderen Ausführungsform gemäß, der Erfindung;

Fig. 7 stellt wiederum eine weitere Ausführungsform dar, während Fig. 8 eine Abänderung der Ausführungsform nach Fig. 6 enthält;

Fig. 9 schließlich zeigt einen gewöhnlichen Schwarz-Weiß.-Fernsehempf anger.

In der Ausiführungsform nach Fig. 1 ist eine Abgreif- oder Kommutatorvorrichtung 10 vorgesehen, welche zum zeitlich aufeinanderfolgenden Abgriff der Signale von den. drei Farbenkameras 12, 14 und 16 dient. Die; Vorrichtung 10 besitzt, wie dargestellt, einen umlaufenden Kontaktarm 18, welcher der Reihe nach die Kontaktsegmente 20, 22· und 24 berührt, an denen die Signale von der grünen, roten und blauen Kamera liegen·. Die Frequenz bzw. Wiederholungsfrequenz, mit welcher der Abgriff der Farbsignale stattfindet, ist durch einen Antriebskreis, 26 für denKommutator bestimmt, welcher über einen Sprunigoszillator 28 synchron von dem Synchronisierimpulsgenerator 30 gesteuert wird. Der Generator 30 liefert über die Leitung 33 ferner Synchronisierimpulse an die Kameras-12,14 und 16. Als Beispiel sei erwähnt, daß'der Generator 30 zum Antrieb des Kommutators mit einer im folgenden Abgreifoder Wiederholungsfrequenz genannten Umlauf zahl von 3,8 MHz für jede Farbe arbeiten, möge. Dieser Frequenzwert ist j edoch nicht kritisch, sondern kann auch abweichend gewählt werden.

Zunächst soll die Arbeitsweise der bisher erwähnten Bestandteile der Fig. 1 erläutert werden, ehe eine ins¹ einzelne gehende Erklärung dieser Figur gegeben wird. Wenn die Farbsignale an den Klemmen 20, 22 und 24 auf treten, entsteht an den Ausgangsklemmen des Armes 18 eine Folge von Impulsen, welche eine dreifach hohlere Frequenz als. 3,8 MHz, d. h. eine Frequenz von 11,4 MHz besitzt. In Fig. 4a sind durch die Kurven 27, 31 und 29, die an denKontaktsegmenten20, 22 und 24 auftretendem Signalspannungen dargestellt, und zwar unter der Voraussetzung einer schwarzen Bildstelle (erstes Viertel von Fig. 4a), einer nahezu weißen: Bildstelle (zweites Viertel von Fig. 4a), einer grünen Bildstelle (drittes Viertel von Fig. 4a) und einer gelben Bildstelle (viertes Viertel von Fig. 4a). Der Arm 18 greift der Reihe nach diese Signale während der Intervalle ab, welche durch die Linien 32/ 34 und 36 angedeutet sind. Durch diesen Abgreifvorgang entstehen an den Ausgangsklemmen des Kommutators Impulse, welche den Amplituden des grünen, roten'und blauen Signals entsprechen. Der Einfachheit halber ist die Hüllkurve der grünen Impulse 32, deren Spitzenwerte von dem grünen Signal an dem Kontaktsegment 20 gebildet werden·, durch den Buchstaben G bezeichnet. In entsprechender Weise trägt die Hüllkurve der roten Impulse 34 und der blauen Impulse 36 das Bezugszeichen R und B. An einer schwarzen Bildstelle

besitzen die grünen, die roten und die blauen Impulse eine sehr niedrige Amplitude, so daß die Kurven G, R und B im ersten Viertel der Fig. 4a nahe an der Nullinie verlaufen. In Fig. 4b zeigt die Kurve 38 den Hüllkurvenverlauf des fernübertragenen Fernsehsignals an. Bei einer nahezu weißen Bildstelle, am der die grünen, die roten und die blauen Impulse eine hohe Amplitude besitzen, liegen die Kurven G, R und B entsprechend höher. Bei einem grünen Signal ist die Amplitude des roten und des blauen Impulses niedrig, so daß' die grünen Impulse überwiegen. Bei einem gelben Signal besitzen die blauen Impulse eine geringe Amplitude, während die grünen und roten Impulse überwiegen. Die zusammengesetzte Kurve in Fig. 4b wird auf einem amplitudenmodulierten Sender 46 mit einer oberen Grenzfrequenz von 4,2 MHz wie beim Schwarz-Weiß^Fernsehen (Fig. 1) übertragen und kann durch einen Farbfernsehempfänger beispielsweise denjenigen' nach Fig. 5 emp-fangen werden oder auch mittels eines gewöhnlichen Schwarz-Weiß-Empfängers für einfarbige Wiedergabe, beispielsweise den Empfänger nach Fig. 9. Die Kurven nach Fig. 4c, 4d und 4ε geben die grüne, die rote und die blaue Komponente der Empfangsspanr nung an, nachdem diese einen Kommutator durchlaufen hat und zwecks Zuführung zu getrennten Bildwiedergaberöhren in¹ einem Farbfernsehempfänger gefiltert worden ist.

Das fernübertragene Fernsehsignal oder die zusammengesetzte Signalkurve 38 nach Fig. 4 kann nach Demodulation im Fernsehempfänger 50 nach Fdg. 5 an dessen Ausgangsklemmen abgenommen werden. Diese Signalfolge wird einer weiteren Kommutierungs- oder Verteilervorrichtung 52 zugeführt, welche im wesentlichen wie die Vorrichtung 10 in Fig. ι ausgebildet ist. Der Arm 54 dieser weiteren Verteilervorrichtung wird durch einem Stromkreis 56 mit derselben Frequenz, wie sie auf der Sendeseite benutzt wird, angetrieben, also nach Fig. 1 beispielsweise mit 3,8 MHz. Zwischen dem Kreis 56 in Fig. 5 und dem Kreis 26 in Fig. 1 muß genauer Synchronismus bestehen, was¹, sich durch Steuerung des Kreises 56 mit Synchronisiersignalen erreichen läßt, die mittels einer Synchronisierimpulsabtrennstufe 62, die an den Empfänger 50 angeschlossen ist, in bekannter Weise erreichbar ist.

Die Trennstufe 62 steuert den Kommutator 52 über einen das· nachfolgend beschriebene Sprungverfahren bewirkenden Oszillator 64. Die Rolle dieses Oszillators 64 im Fig. 5 und des gleichartigen Oszillators 28 in Fig. 1 wird weiter unten beschrieben werden.

Wenn der Arm 18 auf der Sendeseite mit dem Segment 20 Kontakt macht und somit ein grüner Impuls zur Aussendung kommt, steht der Arm 54 auf dem Kontaktsegment 66, welches mit dem grünen Verstärker 68 verbunden ist. Entsprechend ist das Segment 70 mit dem roten 72 und das Segment 74 mit dem blauen. Verstärker 76 verbunden. Die BiIdwiedergaberöhren 78, 80 und 82 für die grüne, rote und blaue Bildfarbe oder andere Bildwiedergabevorrichtungem sind an die Ausgangsklemmen des grünen, des roten und des blauem Verstärkers 68, 72 und 76 angeschlossen. Zur Kombination! der Einzelbilder auf der grünen, der roten und der blauen Bildwiedergabevor richtung müssen natürlich noch optische Hilfsmittel vorhanden sein, um zu einem farbigen Endbild zu kommen. Die Spannungen, die den Bildwiedergaberöhren 78, 80 und 82 zugeführt werden,, sind in Fig. 4c, 4d und 4c eingezeichnet.

Nach einer bekannten Regel für alle Zeit-Multiplex-Bildübertragungen ist die höchste Farbfrequenz, die noch naturgetreu wiedergegeben werden kann, d. h. die aus einer Folge von abgegriffenen¹ Impulsen naturgetreu wiederhergestellt werden kann, gleich der Hälfte der Wiederholungsfrequenz der auf dem betrachteten Kanal übertragenen Impulse. Daher ist die höchste Frequenz, die man mittels der Bildwiedergaberöhre» 78, 80 und 82 in Fig. 5 darstellen kann, gleich der Hälfte von 3,8 MHz oder gleich 1,9 MHz. Die Bildauflösung, d. h. der Detailreichtum würde also wesentlich unterhalb derjenigen Güte liegen, die dem Frequenzband von 4 MHz beim Schwarz-Weißi-iFernsehen entspricht. Jedoch kann man bei einem Sprungverfahren (Sprung in horizontaler Richtung) den Detailreichtum auf Kosten der Bildfrequenz wieder erhöhen.

Die Fig. 2 zeigt eine bekannte Form des Rasters, welches bei einem vertikalen Sprungverfahren (Zeilensprungverfahren) erreicht wird. Die Zeilen 1, 3, 5, 7 usw. werden auf dem Bildwiedergaberöhren 78, 80 und 82 (Fig. 5) während der ersten Zeilenserie wiedergegeben, während die Zeilen 2, 4, 6, 8 usw. innerhalb der zweiten Zeilenserie beschrieben werden. Zur Veranschaulichung einer Form von horizontalen Bildpunktsprüngen zeigt die Fig. 3 die Art und Weise, in welcher die Zeile 1 des; Ras-ters nach Fig. 2 in zwei aufeinanderfolgenden Bildern abgetastet wird. Während desi ersten Bildes und bei Beginn der ersten Zeilenserie dieses Bildes wird die Zeile 1 gleichzeitig auf der grünen, der roten und der blauen Bildwiedergaberöhre 78, 80 und 82 aufgezeichnet. Durch den Kommutator 52 werden jedoch die Kathodenstrahlem in; dem einzelnen Bildwiedergaberöhren abwechselnd eingeschaltet und machen daher grüne, rote und blaue Bildpunkte in zyklischen Wechsel sichtbar. Die Zeile 1 des ersten Bildes wird daher aus grünen Bildpunkten 90 auf der Bildwiedergaberöhre 78 aufgebaut, ferner aus roten Blildpunkten 92 auf der roten Röhre 80 und aus blauen Punkten, 94 auf dem Schirm der blauen Röhre 82. Wie aus Fig. 3 erkennbar, sind die einzelnen farbigen Punkte durch Zwischenräume von etwa der Breite eines Bildpumktes getrennt. Es sei darauf hingewiesen, daß der Einfachheit halber die Bildpunkte, aus denen die Zeile aufgebaut ist, kreis^ förmig dargestellt sind, daß sie aber in Wirklichkeit infolge der Bewegung des Kathodenstrahls' nichit genau kreisförmig ausfallen werden. Bei der zweiten Abtastung der Zeile 1, die bei Beginn der ersten Zeilenserie des zweiten Bildes stattfindet, werden die Bildpunkte 94', 90' und 92' in Fig. 3 erzeugt, da die Phase der Kommutatoren 10 und 52 gleichzeitig durch die Sprungoszülatoren 28 und 64 verschoben wird. Diese Sprungosizillatorem arbeiten! etwa mit der halben Zeilenfrequenz und verschieben die Phase um

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i8o°, so daß die Farbpunkte in der Zeile ι beim zweiten -Bild in die Zwischenräume zwischen die Farbpunkte der Zeile ι des ersten· Bildes hineinfallen. Dieses ·■ Punktsprungverfahren (oder Elementensprungverfahren im Gegensatz zum bekannten Zeilensprungverfahren) ist in Anbetracht der Trägheit des* Sehvermögens gleichwertig mit der Erzeugung von doppelt so vielen individuellen Bildpunkten in Zeile i. Da nun die anderen Zeilen des Rasters ίο nach dem gleichen Punktsprungverfahren wiedergegeben werden, wird die tatsächliche Bildpunktdefinition, d. h. der Detailreichtum, annähernd zweimal so groß·, als er sich aus der Wliederholungsifrequenz des Abgreif Vorganges von 3,8 MHz ergeben -würde. Dies bedeutet, daß man nicht auf die höchste Kanalfrequenz von 1,9 MHz beschränkt ist, sondern daß der Detailreichtum bei derselben Wiederholungsfrequenz des Abgreifens der Frequenz 3,8 MHz entspricht. Der Detailreichtum des Bildes: hängt aber, wenn er auch durch dieses Elementensprungverfahren verbessert wird, von den relativen Größen der im Bilde enthaltenen Farbkomponenten ab. Wenn z. B. der Sender in Fig. 1 ein Bild mit geringem roten und blauen Farbinhalt überträgt, ist auch der Detailreichtum, der durch die roten und blauen Impulse übertragen wird, nur gering. Wenn sowohl die rote wie die blaue Komponente vollständig fehlen würde, müßten die Bilddetails durch die grüne Komponente übertragen werden!. Dies würde bedeuten, daß die Lichtintensität der Bilddetails nur durch die grüne Bildwiedergaberöhre geliefert werden müßte.

Diese Schwierigkeit wird dadurch überwunden, daß ,die Bilddetails stets und unabhängig von den Werten der einzelnem Farbkomponenten übertragen werden. Eine Anordnung zur Erreichung dieses Zieles ist in Fig. 1 dargestellt. Da die Sehschärfe des menschlichen Auges im grünen Farbbereich größer ist als im roten und blauen, werden die höheren Frequenzen der grünen Kamera 12 über ein Hochpaßr verstärkerfilter 96 gegeben und mit der Ausgängsspannung des Kommutators 10 im einem Summierkreis 98 vereinigt. Somit werden unabhängig davon, ob rote oder blaue Farbkomponeniten vorhanden sind, die höhereraFrequenizen (welche die Bilddetails zeichnem) stets übertragen. Der Empfänger in. Fig. 5 gibt dann die Bilddetails auf allen drei Bildwiedergaberöhren wieder. Da bekanntlich das menschliche Auge dfi-eFarbe von sehr kleinenBdldflächen schlecht unterscheiden kann, tragen die hohen Frequenzen des roten und blauem Teilbildes' zu den Bilddetails bei, auch wenn es sich um ein völlig grünes Bild handelt. Kurz gesagt läuft die beschriebene Anordnung darauf hinaus, daß die hohen Frequenzen am Kommutator 10 des Senders· vorbeigeleitet werden und eine Kornmutierung nur für die niedrigen Frequenzen stattfindet. Hierdurch" wird eine vollständige Übertragung der Bilddetails möglich; und zwar entweder mit oder ohne die Benutzung des oben beschriebenen EIemenfcensprungverf ahrens.

- In einem Empfänger nach Fdg. 5 kann es^r vorkommen, daß die Bilddetailsignale fälschlicherweise mit der Frequenz des* Kommutators 52 Differenzfrequenzen bilden·, so daß· ungewünschte niedrige Frequenzen vorgetäuscht werden. Wenn auch derartig niedrige Frequenzen nur kleine Amplituden) besitzen, wurde festgestellt, daß bei Benutzung des Elementensprungverfahrens derartige Störungen zu verschwinden scheinen. Der Grund dafür ist wahrscheinlich darin zu suchen, daß diese falschen tiefen Frequenzkomponenten auf beiden Seiten eines Farbpunktes! erscheinen, so daß· beim Elementensprungverfahren eine Auslöschung dieser falschen Komponenten zustande kommt. Die Phase der falschen Komponenten ist jedenfalls so, daß diese Wirkung möglich erscheint.

Es ist wünschenswert, die den feinsten Bildeinzelheiten entsprechende Frequenz zu begrenzen und dem Kommutator ι ο in Fig. 1 nur Werte zuzuführen, die unterhalb der Wiederholungsfrequenz des Abgreifens liegen. Hierdurch wird die Entstehung von anderen unerwünschten Niederfrequenzen durch Differenzfrequenzbildung im Kommutator 52 verhindert. Die nichtlineare Kennlinie des Kommutators ermöglicht die Entstehung derartiger unerwünschter Überlagerungsfrequenzen zwischen der Wiederholungsfrequenz von 3,8 MHz und einer in der Nähe von 3,8 MHz liegenden Frequenzkomponente. Das Filter 96 in Fig. 1 kann daher mit einer Frequenzgrenze von 3,5 MHz ausgerüstet werden. Ferner ist es wünschenswert, die der Abgreif vorrichtung 10 zugefüforten hohen Frequenzen zu begrenzen. Dies wird in Fig. 1 durch die TiefpafJverstärker 84 und 86, deren obere Grenzfrequenz 2 MHz beträgt, bewerkstelligt und durch den Tiefpaßverstärker 88 mit der oberen Grenzfrequenz von 1,4 MHz. Das> Filter 96 erhält dann einen Durchlaßbereich von 2 bis 3,5 MHz, um die hohen Frequenzen, die von der Vorrichtung 10 ferngehalten werden, hindurchzulassen. Die Anordnung nach Fig. 1 erhöht das Verhältnis von Signal zu Rauschen erheblich, wobei die Rauschspannungen in den Kamera® zu suchen sind oder von außen auf die Kameras übertragen werden. Eine weitere Verbesserung des Verhältnisses von Signal zu Rauschen über den bei der Anordnung nach Fig. 1 erzielbaren Wert hinaus ist mit der Anordnung nach Fig. 6 möglich, in welcher die gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1 verwendet sind, jedoch mit dem Zusatz a. In Fig. 6 werden die den Bildeinzelheiten entsprechenden Signale, statt nur durch die hohen Frequenzen des grünen Kanals wiedergegeben zu werden, aus den hohen Frequenzen aller Farbkanäle zusammengesetzt. Die Ausgangsspannungen der Kameras I2^a, 14° und 16? werden einer Summiervorrichtung 100 zugeführt, deren Aus¹-ganigsspannung an einem Filterverstärker 96« liegt, der dieselben Eigenschaften hat wie der Filterverstärker 96 in Fig. 1. Die Ausgangsspannung des Verstärkers 96" liegt am Summierkreis 98⁰, in welchem die den Bildeinzelheiten entsprechenden Signale vom Verstärker 96" zur Ausgangsspannung des Kommutators io^a hinzuaddiert werden. Die Tatsache, daß die hohen Frequenzen von allen Kameras in der Additionsvorrichtung 100 summiert werden, ermöglicht eine teilweise Ausschaltung des zufälligen Rauschens in dieser Additionsvorrichtung selbst, indem die grünen, die roten und die blauen den Bildeinzelheiten entsprechenden· Signale zusammenaddiert

werden und das Ergebnis dieser Addition bezüglich seiner Amplitude durch den Faktor 3 geteilt wird. Dementsprechend ist in Fig. 6 das Verhältnis von Signal zu Rauschen durch die Ausschaltung von zufälligen Rauschstörungen bedeutend verbessert. Außerdem treten die Vorteile, die oben an Hand der Fig. ι erläutert worden sind, auch bei der Anordnung nach Fig. 6 auf.

Eine andere Einrichtung ist in Fig. 7 dargestellt, und zwar eine ähnliche Einrichtung wie in Fig. 1 und Fig. 6; die Bestandteile der Schaltung tragen wieder dieselben Bezugszeichen, jedoch mit dem Zusatz b. Die hohen Frequenzen aller drei Farbkanäle werden miteinander gemischt und in^f der Summierstufe ioo^a ebenso wie in Fig. 6 durch den Faktor 3 dividiert. Nach Verstärkung und Filterung" in 96* wird das summierte Ausgangssignal nicht mehr wie oben einem einzigen Additionskreis zugeführt, sondern drei getrennten Summierkreisen 102, 104 und 106, die mit dem Ausgangsklemmen des grünen, roten und blauen Tiefpaßverstärkers 84^s, 86* und 88⁶ verbunden sind. Infolgedessen wird die Fernübertragung der den Bildeinzelheiten entsprechenden Signale auf die Abgreiffrequenz des Kommutators¹ io⁶ beschränkt. In Fig. 1 und 6 werden die den Bildeinzelheiten· entsprechenden Signale ununterbrochen und unabhängig von dem Arbeiten der Abgreifvorrichtung ausgesendet, so daß·, es' zunächst so aussieht, als ob bei der Einrichtung nach Fig. 7 die hohen Frequenzen durch die Wiederholungsfrequenz des Kommutators ι o^& begrenzt, werden wurden. Die den Bildeinzelheiten entsprechendem Signale, die den Summierkreisen 102,104 und 106 zugeführt werde», sind untereinander identisch und treten an den Kontakt segmenten 2o⁶,22* und24^s des^; Kommutators io^b mit gleicher Phase auf. Somit ist die Abgreiffrequenz dieser hohen Frequenzen die dreifache wie auf einem einzelnen Kanal, d. h. sie beträgt das Dreifache von 3,8 MHz, nämlich 11,4 MHz. Die höchste, über den Kommutator naturgetreu übertragbare Frequenz ist also die Hälfte von 11,4 oder 5,7 MHz. Da der Sender 46* ein Frequenzband von ο bis 4,2 MHz ausstrahlt, ist diese Frequenzbegrenzung aber unwichtig.

Wenn auch bei; den Ausführungsbeispielem nach Fig. i, 6 und 7 die Filterverstärker 96, 9ο⁰ und 96* vorzugsweise eine obere Frequenzgrenze von 3,5 MHz besitzen sollen, so ist dieser Wert doch nicht als kritisch zu betrachten, sondern kann je nach Wunsch größer oder kleiner gewählt werden.

Bei der in Fig. 8 dargestellten Ausführungsform ist die Wiederholungsfrequenz des Kommutators 107 nur 2,8 MHz an Stelle von 3,8 MHz wie bei den übrigen Ausführungsbeispielen. Die Ausgang-sspannungen der grünen, roten und blauen Kameras 108, 110 und in liegen an den Tiefpaßverstärkern 112, 114 und 116. Ihre Ausgangsspannungen werden den Kontaktsegmenten 118,120 und 124 des Kommutators 107 zugeführt. Im Summierkreis 126 werden nur die

fio hohen Frequenzen der grünen und der roten Kameras zueinander addiert und sodann einem Hochpaßverstärker 128 zugeführt, dessen Ausgangsspannung seinerseits einem zweiten Summierkreis 130 zufließt, an welchem auch die Ausgangsspannung des Kommutators· 107 liegt. Bei dieser Anordnung wird mit Vorteil von der Tatsache Gebrauch gemacht, daß das menschliche Auge für B'üddetails im blauen Einzelbild weniger empfindlich ist; als für Bilddetails im grünen und roten.

Die Anordnung nach, Fig. 8 zeigt daher ihrer Natur nach ein geringeres Übersprechen als· die Anordnungen nach Fig. 1, 6 und 7.

Die Regel ist, daß die höchste Impulswiederholungsfrequenz, die mittels eines Zeit-Multiplex-Systems übertragen werden kann, ohne Übersprechen hervorzurufen, das Zweifache der Bandbreite des Kanals beträgt, welcher die Impulse überträgt. Somit ist in Fig. 1, 6 und 7, in welchem die Impulsfrequenz das· Dreifache der Abgreiffrequenz von 3,8 MHz oder 11,4 MHz beträgt, die Bandbreite des Senders gleich, der Hälfte von 11,4 oder gleich

5.7 MHz zu wählen. Da der Sendekanal nur 4,2 MHz breit ist, ist ein gewisses Übersprechen unvermeidlich. In Fig. 8 ist wieder die Wiederholungsfrequenz des Abgreifens nur 2,8 MHz, wodurch die Impulsfrequenz auf 8,4 MHz kommt. Da die Hälfte von 8,4 gleich 4,2 beträgt;, ist die Bandbreite des Senders 132 von 4,2 MHz gerade angemessen, und es braucht kein Übersprechen in, Kauf genommen zu werden.

In Fig. 8 beträgt die Hochfrequenz, die in den Tiefpaßverstärkernii2,114,116 abgeschnitten wird, die Hälfte der Abgreiffrequenz von 2,8 MHz oder 1,4 MHz. Jedoch war ja bereits oben auseinandergesetzt worden, daß' es manchmal erwünscht ist, die höchste fernübertragene Frequenz niedriger zu halten als die Abgreiffrequenz im Empfänger. In Fig. 8 würde dies nicht ausführbar sein, da es die Bildeinzelheiten auf ein Frequenzband unterhalb

2.8 MHz begrenzen würde. Es ist deshalb ein Kompromiß zwischen der Erzeugung von ungewünschten tiefen Schwebungsf requenzen im Empfängerkommutator (zwischen 2,8 MHz und den Bilddetailfrequenzen von 2,8 bis 4,2 MHz) unter Schaffung eines Übertragungskanale, der theoretisch über sprechfrei ist, getroffen worden. Praktisch kann es wünschenswert sein, eine Abgreiffrequenz oberhalb 2,8 MHz, aber unterhalb 3,8 MHz zu wählen und dabei die obere Grenze desi Hochpaßverstärkers 128 auf einen Wert, der näher an der Abgreiffrequenz liegt, aber noch höher als dieselbe ist, zu vermindern. Wie oben unter Bezugnahme auf andere Störungen von niedriger Frequenz dargelegt, hat die Erfahrung gezeigt, daß die Benutzung eines Elementensprungs die Wirkungen dieser Störungen erheblich herabsetzt. Ein anderer Nachteil, der zur Erreichung des von Übersprechen freien Systems nach Fig. 8 in Kauf genommen werden muß, ist die Grobkörnigkeit des durch die Bildwiedergaberöhren im Empfänger erzeugten Bildes. Dies bedeutet, daß, sofern; nicht andere Schritte zur Korrektur unternommen, das· Wiedergabebild bei einer Abgreiffrequenz von 2,8 MHz notwendigerweise aus einem größeren Abstand betrachtet werden muß' als das Bild mit 3,8 MHz Abgreiffrequenz, um die Bildpunkte unter die Auflösungsgrenze fallen zu lassen. Alle Anordnungen nach Fig. 1, 6, 7 und 8 sind mit

den eingeführten! Schwarz-Weiß-Fernsehempf ängern vereinbar. Ein derartiger Empfänger ist in Fig. 9 dargestellt. Das Bildpunktraster, welches durch den Kommutierungsvorgang im Sender entsteht, wird bis zum gewissem Grade auch auf dem Bildschirm der Schwarz-'WeißrWiedergaberöhren 140 wiedergegeben-, die durch dem Bildfrequenizversitärker 142 und den Empfänger bzw. Empfangsverstärker 144 gespeist wird. Jedoch wird diesesi Bildpunktraster um so weniger Sichtbarwerden, jehöher die Abgreiffrequenz gewählt wird und daher auch um so weniger störend ausf allen. Auch hier muß· man sieb für einen Kompromiß zwischen* der Grobkörnigkeit des- Bildpunktrasters und einer erträglichen Größe desi Über-Sprechens entscheiden.

Es! sei noch bemerkt, daß, obwohl die untere Frequenzgrenze des Tiefpaßverstärkers oben mit ο Hz angegeben wurde, diese Grenze praktisch in der Größenordnung von 60 Hz liegen mußt. Die Übertragunig sehr niedriger Frequenzen, also von Frequenzen nahe an ο Hz, kann durch Benutzung der üblichen Wiedereinführungsschaltungen für die Gleichstromkomponente von Fernisehsignalen wenigstens anscheinend bewerkstelligt werden. Außerdem sei bemerkt, daßy obwohl die zeichnerische Darstellung des Kommutators in der vorliegendem Beschreibung und Zeichnung diejenige einer mechanischen Vorrichtung ist, der Abgreifvorgang am besten mit elektronischen Mitteln, z. B¹. Kathodenstrahlschaltern od. dgl., bewerkstelligt wird.

Claims (9)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   ■ ■ i. Farbfernsehsender mit eimer Mehrzahl von Signalquellen, welche für den Empfänger die Bildsignale zur Auf zeichnung der danach zum Farbbild kombinierten einfarbigen Teilbilder liefern, dadurch gekennzeichnet, daß den den einzelnen Grundfarben zugeordneten, als Signalquelle dienenden Bildaufnahmegeräten mittels

   einer Kommutierungsvorrichtung in stetig wiederholter zeitlicher Reihenfolge die den Farbkomponenten entsprechenden Signalamplituden in bestimmtem Abgreif rhythmus entnommen und ■ einer Snmmiervorrichtung zugeleitet werden, die außerdem zur Gewinnung eine» den Bildeinzeliheiten entsprechenden Signals vom wenigstens einer dieser Signalquellen ständig ein den BiId-■'■■■■ einzelheiten entsprechendes Signal empfängt.
2. 2. Farbfernisehsender nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß.mit jeder Signalqüelle ein eigener Tiefpaßversitärker (84, 86, 88) zur Verstärkung der dem Kommutator zuzuleitenden Signal werte verbunden ist.
3. 3'. Farbfernsehsender nach Anspruch ι oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß« das Gerät zur Gewinnung eines den Bildeinzelheiten entsprechenden Signals· einen Hochpaßfilterverstärker (96, 96°) enthält, der an eine oder mehrere der Signalquellen angeschlossen ist, und zwar im letzteren Falle vorzugsweise über einem gemeinsamen Summierstromkreis (100).
4. 4. Farbfernsehisender nach, Anspruchs und 3, dadurch gekennzeichnet, daß eini besonderer Additionsstromkreis'. (102, 104,106) zwischen jeden Tief paß verstärker (84⁶, 86⁶, 88⁶) und die Kornmutierungsvorrichtung (io⁶) eingeschaltet ist (an Stelle des einzigen Summierkreises, welcher gemäß Anspruch ι auf die Kommutierungsvorrichtung folgt) und daß' der Hochpaßfilterverstärker (96^s) nach Anspruch 3 den erwähnten besonderen Summierkreisen gemeinsam ist'.
5. 5. Farbfernsehsender nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wiederholungsfrequenz der Kommutierunigsvorrichtung (10) größer ist als die höchste Frequenz der den Bildeinzelhieiten entsprechenden Signale.
6. 6. Farbfernsehsender nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein amplitudenmodulierter Sender zur Fernübertragung der zusammengesetzten Spannung verwendet wird, welche die Bildeinzelheiten und die durch den Kommutator zeitlich aneinandergereihten Farbsignale wiedergibt.
7. 7. Farbfernsehsender nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß. die Wiederholungsfrequenz der Kommutierungsvorrichtung wenigstens zwei, Drittel der oberen Grenzfrequenz der zur Übertragung der zusammengesetzten Spannung dienenden Geräte beträgt.
8. 8. Farbfernsehsender nach Anspruch 6 oder7> dadurch gekennzeichnet, daß die Impulswiederholungsfrequenz im Ausgang der Kommutierungsvorrichtung größer ist als das Zweifache der oberen Grenzfrequenz der zur Übertragung der zusammengesetzten! Spannung dienenden Geräte.
9. 9. Farbfernsehsender nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalquellen durch eine grünie, eine rote und eine blaue, Farbwerte aufnehmende Fernsehkamera gebildet werden und daß die den Bildeinzelheiten entsprechenden Signale entweder nur durch die Kamera für grüne oder durch die Kamera für grüne und die Kamera für rote Farbwerte zusammen gewonnen werden.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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