DE881362C

DE881362C - Method for reproducing negative images, films or the like as positive images

Info

Publication number: DE881362C
Application number: DEF4509D
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dr-Ing Dillenburger
Original assignee: Fernseh GmbH
Current assignee: Robert Bosch Fernsehanlagen GmbH
Priority date: 1939-07-22
Filing date: 1939-07-22
Publication date: 1953-06-29

Description

Verfahren zur Wiedergabe von Negativbildern, -filmen od. dgl. als Positivbilder Bei der Wiedergabe von Negativfilmen, -bildern od. dgl. als Positivbilder auf elektrischem Wege ist es notwendig, eine Umkehrstufe anzuordnen, die die Weißwerte auf dem Negativfilm in Schwarzwerte auf dem Positivfilm und umgekehrt verwandelt. Als Umkehrstufe dient entweder eine Photozelle, die von den Helligkeitswerten des Negativbildes beeinflußt wird, oder eine besondere Umkehrstufe. Zwischen der Schwärzung des zu übertragenden Bildes bzw. Films und der Transparenz, die durch das Verhältnis des durchgelassenen Lichtes zu dem auf den durchscheinenden Film auftreffenden Licht bestimmt ist, besteht definitionsgemäß die Beziehung, daß die Schwärzung gleich dem Logarithmus des reziproken Wertes der Transparenz ist. In Anbetracht dieser logarithmischen Beziehung zwischen Schwärzung und Transparenz und den dieser proportionalen Photoströmen muß eine doppelt logarithmische Kennlinie im Übertragungsweg vorhanden sein, um das richtige Verhältnis der Gradationsstufen im Positivbild und im Negativbild zu erhalten.Method for reproducing negative images, films or the like. As Positive images When reproducing negative films, negative images or the like as positive images by electrical means it is necessary to arrange an inversion stage, which the white values on the negative film transformed into black values on the positive film and vice versa. Either a photocell, which depends on the brightness values of the Negative image is influenced, or a special inversion stage. Between the blackening of the image or film to be transferred and the transparency created by the ratio of the transmitted light to the light incident on the translucent film is determined, there is, by definition, the relationship that the blackening is equal is the logarithm of the reciprocal value of transparency. Considering this logarithmic relationship between darkness and transparency and that proportional to them Photocurrents must have a double logarithmic characteristic in the transmission path the correct ratio of the gradation levels in the positive image and in the negative image to obtain.

Im Negativbild sei eine Schwärzung vorhanden, die aus zehn gleich großen Graustufen bestehe, wie dies in, Fig. i gezeichnet ist.In the negative image there is a blackening that is equal to ten large gray levels exist, as shown in Fig. i.

Wird nun ein Negativ, das derartige gleich große Graustufen besitzt, mittels eines Lichtstrahles abgetastet,- wie dies z. B. bei Fernsehübertragungen der Fall ist, so werden entsprechend Fig. z die den dunklen Graustufen auf dem Negativ entsprechenden Spannungswerte zusammengedrückt und die den hellen Graustufen auf dem Negativ entsprechenden Werte auseinandergezogen. Tritt nun die Umkehrung der Spannungswerte und damit der Helligkeitswerte ein, wie dies an sich durch eine Photozelle, auf die das durchgelassene Licht einwirkt, vorgenommen wird, wenn sie bei steigendem Lichtstrom steigende negative Spannung gibt, oder auch durch eine besondere Verstärkerstufe erfolgen kann, so wird ein Verlauf der Transparenz bzw. der dieser proportionalen elektrischen Spannungen vorhanden sein, wie er in Fig. 3 dargestellt ist, wo Weiß und Schwarz sich jetzt auf das Positivbild beziehen, d. h. die Weißwerte sind mit den Schwarzwerten vertauscht. Durch diese Umkehrung der Weiß- und Schwarzwerte tritt jedoch eine Verfälschung ein, denn es werden dadurch die dunklen Graustufen auseinandergezogen und die hellen Graustufen zusammengedrückt. Werden nun die Spannungen, die einen Verlauf der Helligkeitswerte entsprechend Fig. 3 haben, über eine Röhre reit logarithmischer Kennlinie übertragen, so wird ein Gradationsstufenverlauf erhalten, wie er in Fig. q. dargestellt ist; d. h. die Graustufen werden spannungsmäßig betrachtet linear sein. Um den gewünschten Verlauf entsprechend Fig. 2 zu erhalten, d. h. um die den Weißwerten entsprechenden Gradationsstufen auseinanderzuziehen, müssen die den Helligkeitswerten entsprechenden elektrischen Spannungen nochmals über eine Röhre mit logarithmischer Kennlinie übertragen werden, so daß nunmehr ein Spannungsverlauf entsteht, wie er in F'ig. 5 dargestellt ist, d. h. es sind wieder die Schwarzwerte zusammengedrückt und die Weißwerte auseinandergezogen, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist, mit dem einzigen Unterschied, daß eine Umwandlung der Weißwerte in Schwarzwerte stattgefunden hat, entsprechend der Umwandlung :des Negativbildes in das Positivbild. Werden diese Spannungen linear in Lichtströme, z. B. mittels einer Braunsehen Röhre, umgewandelt, so ergibt sich bei der Betrachtung wieder ein linearer Graukeil entsprechend Fig. 6.If a negative that has such gray levels of the same size is scanned by means of a light beam - as z. B. in television broadcasts the This is the case, as shown in FIG. Z, the dark gray levels on the negative corresponding voltage values are compressed and the light shades of gray the values corresponding to the negative pulled apart. Now occurs the reverse of the Voltage values and thus the brightness values, as shown by a photocell, on which the transmitted light acts, is made when it increases Luminous flux gives rise to negative voltage, or through a special amplifier stage can take place, a course of transparency or that is proportional to it electrical voltages exist, as shown in Fig. 3, where white and black now refer to the positive image, d. H. the white values are with swapped the black levels. This reversal of the white and black values occurs However, a falsification, because it pulls the dark gray levels apart and the light shades of gray squeezed together. Now are the tensions that one The course of the brightness values as shown in FIG. 3 are logarithmic across a tube If the characteristic curve is transmitted, a gradation step curve is obtained as shown in Fig. q. is shown; d. H. the gray levels are considered linear in terms of tension be. In order to obtain the desired course according to FIG. H. about the To pull apart the gradation levels corresponding to white values, the brightness values must be used corresponding electrical voltages again via a tube with a logarithmic mixer Characteristic are transferred, so that now a voltage curve arises like him in Fig. 5 is shown, i.e. H. the black values are compressed again and the white values expanded, as shown in FIG. 2, with the The only difference is that the white values were converted into black values has, according to the conversion: the negative image into the positive image. Will this Voltages linearly in luminous flux, e.g. B. by means of a Braunsehen tube, converted, a linear gray wedge as shown in Fig. 6th

Normalerweise ist die Schwärzungskurveeines Negativbildes nicht in ihrem ganzeri-Verlaüflinear, wodurch eine Verfälschung der wiederzugebenden Gradationswerte hervorgerufen wird. Außercteiri -kann beim Negativ der Schwärzungsumfang sehr verschieden sein. Die Krümmung der Schwärzungskurve; Schwärzungsumfang und Lage desselben auf der Schwärzungskurve werden bedingt durch Wahl des Filmmaterials, Wahl der Belichtung und Entwicklungsart.Usually the density curve of a negative image is not in their whole-series linearity, which falsifies the gradation values to be reproduced is caused. In addition, the degree of blackening of the negative can vary greatly be. The curvature of the blackening curve; Blackening extent and position of the same the blackening curve are determined by the choice of film material and the choice of exposure and type of development.

Erfindungsgemäß wird der variable Schwärzungsumfang und die Krümmung der Schwärzungskurve ausgeglichen bzw, der richtigen Wiedergabe der Graustufen angepaßt dadurch, daß im elektrischen Übertragungswege bei zwangsläufig konstant gehaltener Ausgangsamplitude die Kennlinienkrümmung innerhalb des Aussteuerbereiches 1),zw. des Steilheitsverhältnisses vom Minimalwert zum Maximalwert der übertragenen Spannungen geändert wird. Das heißt also, es wird das Produkt aus Aus-_ gangsstromamplitude und Ausgangswiderstand konstant gehalten.According to the invention, the variable blackening range and the curvature compensated for the blackening curve or adapted to the correct reproduction of the gray levels in that in the electrical transmission paths inevitably kept constant Output amplitude the curvature of the characteristic curve within the modulation range 1), between the steepness ratio of the minimum value to the maximum value of the transmitted voltages will be changed. That means it becomes the product of the output current amplitude and output resistance kept constant.

Das Verfahren kann derart ausgebildet werden, daß der Arbeitsbereich auf der logarithmischen Kennlinie einer Röhre beliebig gewählt und damit die Kennlinienkrümmung geändert werden kann und gleichzeitig am Ausgang dieser Röhre ein Widerstand so verändert wird, daß immer der gleiche Wert für die maximale Ausgangsamplitude erhalten wird.The method can be designed in such a way that the work area on the logarithmic characteristic of a tube and thus the characteristic curvature can be changed and at the same time at the output of this tube a resistor like that is changed so that the same value is always obtained for the maximum output amplitude will.

Im nachstehenden wird eine Ausführungsform der Erfindung näher erläutert.An embodiment of the invention is explained in more detail below.

In Fig. 7 bedeutet i das zu übertragende Negativbild, das mittels einer Lichtquelle 2 und der Nipkowscheibe 3 zeilenweise abgetastet wird. Das von der Platte i durchgelassene Licht beeinflußt die Photozelle q., und die der Transparenz entsprechenden Photoströme werden einer Verstärkerröhrenanordnung 5 zugeführt. Mit den so erhaltenen Spannungen wird. eine Braunsche Röhre 6 gesteuert, so daß auf dem Schirm 7 der Braunsehen Röhre 6 ein Positivbild entsprechend dem Negativbild i wiedergegeben wird. Durch die Photozelle q. findet bereits eine Umkehrung der Weißwerte in Schwarzwerte statt, da einem hellen Punkt auf dem Negativ ein negativer Stromimpuls der Photozelle entspricht. Durch diese Umkehrstufe wird eine Umwandlung eines Gradationsverlaufes entsprechend Fig. 2 in einen Gradationsverlauf nach Fig. 3 bewirkt, so daß, wie bereits ausgeführt wurde, mittels einer doppelt logarithmischen Kennlinie wieder ein Gradationsverlauf erhalten wird, wie er Fig. 2 entspricht. Diese Umwandlung wird in der Stufe 5 vorgenommen, in der zwei Röhren mit logarithmischen Kennlinien angeordnet sind. Die Schaltung einer der beiden in der Stufe 5 angeordneten Röhren mit logarithmischer Kennlinie ist in Fig. 8 genauer dargestellt. Die von der Photozelle gelieferten Spannungen beeinflussen das Gitter eine Röhre B. Am Kathodenwiderstand 9 dieser Röhre wird mittels eines einstellbaren. Abgriffes die Spannung von dieser Röhre abgenommen und- einer Röhre io mit logarithmischer Kennlinie zugeführt, die mit einem einstellbaren Anodenwiderstand i i versehen ist. Die Einstellung des Abgriffen an dem Kathodenwiderstand 9 und die Einstellung des Anodenwiderstandes i i sind erfindungsgemäß gekäppelt. Die Wirkungsweise des variablen Ab-Cr an dem Kathodenwiderstand ist derart, daß dadurch in verschiedenen Bereichen der logarithmischen Kennlinie der Röhre io und somit in verschiedenem Steilheitsbereich gearbeitet wird. Durch diese Wahl des Steilheitsbereiches kann, eine Nichtlinearität in der Schwärzungskurve sowie der verschiedene -Schwärzungsumfang, die durch die Entwicklungsdauer, Entwicklungsart, Filmmaterial usw. bedingt sind, beliebig kompensiert, d. h. die Gradation günstigst eingestellt werden. Vorteilhaft wird mit der Röhre io derart gearbeitet, däß der der kleinsten Amplitude entsprechende Wert auf der Kennlinie verschoben wird und von diesem Punkt aus die gewünschte Aussteuerung auf der Kennlinie vorgenommen wird. Dadurch ergibt sich, daß bei gleich großen Amplituden im Ausgang der Röhre 9 durch das Arbeiten in verschiedenen Steilheitsbereichen der Röhre io verschieden große Amplituden im Ausgang der Röhre io entstehen. Da aber immer ein gleich großer Aussteuerbereich gewährleistet sein soll und eine Übersteuerung des Wiedergabegerätes, z. B. der Braunschen Röhre, mit Sicherheit zu vermeiden ist, ist der Anodenwiderstand i i variabel ausgebildet und mit dem Abgriff am Kathodenwiderstand 9 derart gekoppelt, daß bei Veränderung der Einstellung des Arbeitspunktes der Röhre io mittels des Abgriffes am Kathodenwiderstand 9 gleichzeitig der Anodenwiderstand ii verändert wird, so daß immer der gleiche Amplitudenbereich und damit der gleiche Helligkeitsumfang vorhanden ist.In Fig. 7, i denotes the negative image to be transferred, which by means of a light source 2 and the Nipkow disk 3 is scanned line by line. That from The light transmitted through the plate i affects the photocell q., and that of the transparency corresponding photocurrents are fed to an amplifier tube arrangement 5. With the stresses thus obtained. a Braun tube 6 controlled so that on the screen 7 of the Braunsehen tube 6 a positive image corresponding to the negative image i is played back. Through the photocell q. already takes place a reversal of White values instead of black values, because a bright point on the negative is a negative one Corresponds to the current pulse of the photocell. Through this inversion stage there is a transformation a gradation curve according to FIG. 2 into a gradation curve according to FIG. 3 causes, so that, as already stated, by means of a double logarithmic Characteristic curve again a gradation curve is obtained, as it corresponds to FIG. This conversion is done in stage 5, in the two tubes with logarithmic Characteristic curves are arranged. The circuit of one of the two arranged in stage 5 Tubes with a logarithmic characteristic are shown in greater detail in FIG. The from The voltages supplied by the photocell influence the grid of a tube B. At the cathode resistor 9 of this tube is adjustable by means of an. Tap the tension from this one Tube removed and fed to a tube io with a logarithmic characteristic is provided with an adjustable anode resistance i i. The setting of the tap at the cathode resistor 9 and the setting of the anode resistor i i capped according to the invention. How the variable Ab-Cr works on the cathode resistor is such that it results in different areas of the logarithmic characteristic the tube io and thus in different steepness ranges. By this choice of the slope range can result in a non-linearity in the blackening curve as well as the various degrees of blackening, which are determined by the duration of development, type of development, Film material etc. are conditional, compensated arbitrarily, d. H. the gradation is most favorable can be set. It is advantageous to work with the tube in such a way that the the value corresponding to the smallest amplitude is shifted on the characteristic curve and from this point the desired modulation is carried out on the characteristic curve. This means that at equal amplitudes in the output of the tube 9 by working in different steepness ranges of the tube io different amplitudes arise in the output of the tube io. But there is always one equal control range should be guaranteed and an override of the Playback device, e.g. B. Braun's tube, is to be avoided with certainty, the anode resistance i i is made variable and with the tap on the cathode resistance 9 coupled in such a way that when changing the setting of the operating point of the tube io by means of the tap on the cathode resistor 9 at the same time the anode resistance ii is changed so that always the same amplitude range and thus the same Brightness range is available.

Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Es kann die Umkehrung der Schwarzweißwerte, z. B. wenn sie nicht durch die Photozelle vorgenommen wird, in einer besonderen Verstärkerstufe erfolgen. Die Umkehrstufe kann gegebenenfalls auch nach den Röhren mit logarithmischer Kennlinie angeordnet sein. Die beiden Röhren mit logarithmischer Kennlinie müssen nicht unmittelbar aufeinanderfolgen, und es können gegebenenfalls auch mehrere Röhren mit logarithmischer Kennlinie erfindungsgemäß derart geregelt sein, daß mit einer veränderlichen Steilheit gearbeitet wird und mit der Veränderung der Steilheit gleichzeitig eine Veränderung des Anodenwiderstandes verbunden ist. Das Arbeiten mit veränderlicher Steilheit kann auch durch Änderung einer besonderen Gittervorspannungsbatterie der zu regelnden Röhre vorgenommen werden und diese veränderliche Gittervorspannung mit einem im Ausgang befindlichen Widerstand gekoppelt werden, so daß die gewünschte Kopplung der Steilheitsänderung mit Änderung des Anodenwiderstandes gewährleistet ist.The invention is not limited to the illustrated embodiment. The inverse of the black and white values, e.g. B. when not through the photocell is made, take place in a special amplifier stage. The reverse stage can optionally also be arranged after the tubes with a logarithmic characteristic be. The two tubes with a logarithmic characteristic do not have to follow one another directly, and there can optionally also be several tubes with a logarithmic characteristic curve according to the invention be regulated in such a way that a variable slope is used and with the change in slope, there is also a change in the anode resistance connected is. Working with a variable slope can also be done by changing a special grid bias battery of the tube to be regulated and this variable grid bias with an output resistor be coupled so that the desired coupling of the slope change with change the anode resistance is guaranteed.

Die Erfindung ist vor allem für die Übertragung von Negativbildern, -filmen usw. beim Fernsehen geeignet, wobei gleichzeitig auch die Krümmung der Kennlinie der Braunschen Röhre ausgeglichen werden kann. Aber auch auf anderen Gebieten kann die Erfindung vorteilhaft Anwendung finden, z. B. bei der Herstellung von Positivfilmen für Kinoübertragungen und nochmalige Abtastung, d. b. Großprojektion und Konserve, da mit der erfindungsgemäßen Anordnung Korrekturen auf einfache Weise vorgenommen werden können, so daß' ein einwandfreies Positivbild, das dem zu übertragenden Objekt entspricht, erhalten wird.The invention is primarily for the transfer of negative images, -films, etc. suitable for television, while at the same time the curvature of the characteristic curve the Braun tube can be compensated. But it can also be used in other areas the invention find advantageous application, for. B. in the production of positive films for cinema broadcasts and resampling, d. b. Large projection and canned food, because corrections are made in a simple manner with the arrangement according to the invention can be, so that 'a perfect positive image that the object to be transferred is obtained.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Method for reproducing negative images, films or the like as positive images using an inverted tube for television broadcasts, characterized in that tubes are used in the transmission path between the negative and positive image, which altogether approximately produce a double logarithmic characteristic curve and with one or more tubes With an approximately logarithmic characteristic curve, the modulation range is designed to be controllable in this characteristic curve and the output amplitude is kept constant regardless of the size of the input amplitude.

2. Procedure according to claim i, characterized in that the operating point is on the logarithmic Characteristic curve of one or more tubes is adjustable and this setting with a variable resistor lying in the anode circuit is coupled.

3. The method according to claim i, characterized in that two tubes are connected in series and the variable. Tap on the cathode resistor of the first tube that connects to the grid of the second Tube with logarithmic characteristic leads, with one in the output circuit of the second Tube lying variable anode resistance is coupled.