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Verfahren zum Mischen von Fernsehbilds:gnalen Für eine direkt übertragene
Fernsehaufführung waren bisher viele sehr teure Kulissen erforderlich, die bei geeigneter
Ausführung einer Bildmischvorrichtung durch Diapositve oder Filme ersetzt werden
können. Dabei tritt die Schwierigkeit auf, daß im Augenblick, wo Bildsignale der
wirklichen Gegenstände oder Personen, die den bevorzugten Bildinhalt darstellen,
übertragen werden, die Bildsignale der durch den Film dargestellten Kulisse gesperrt
werden müssen, um eine Durchdringung bzw. Überlagerung der beiden Bilder zu vermeiden.
Es ist nun, bereits eine Mischeinrichtung bekannt, bei der die Signale des bevorzugten
Bildkanals, durch einen besonderen Steuerverstärker verstärkt, zur Sperrung des
Abtastgerätes des zweiten Bildkanals benutzt werden. Dieser Steuerverstärker und
die Leitungen zu den an verschiedenen Stellen befindlichen Abtastgeräten bringen
jedoch Laufzeitverzögerungen mit sich, die dazu führen, daß die Sperrung verspätet
einsetzt und Konturenunschärfen im Bilde erscheinen. Es müssen daher bei dieser
Anordnung die Laufzeitunterschiede durch besondere Verzögerungseinrichtungen ausgeglichen
werden, um eine zeitgenaue Sperrung zu erhalten.
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Dieser Nachteil der bekannten Schaltung wird durch das Verfahren nach
der Erfindung vermieden. Es wird dazu eine an sich bekannte Mischschaltung benutzt,
die für schnelle Übergänge von einem Bild zum anderen verwendet wurde. Diese Mischschaltung
hat die Eigenschaft, daß durch Anlagen entsprechender Vorspannungen die Übertragung
der
Bildsignale jedes Bildkanals beliebig geöffnet oder gesperrt werden kann.
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Erfindungsgemäß wird nun so verfahren, daß die Signalreihe des bevorzugten
Kanals derart hoch verstärkt wird, daß sie in der Mischschaltung selbst die Sperrung
des zweiten Kanals auslöst. Da bei-diesem Verfahren beide Abtastgeräte normal weiterarbeiten
und ihre Ausgangsspannungen praktisch gleichzeitg dem Mischgerät zugeführt werden,
erfolgt auch die Sperrung des nicht bevorzugten Bildkanals praktisch verzögerungsfrei,
und die bei der bekannten Schaltung notwendigen Verzögerungsnetzwerke können wegfallen.
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Um nun nicht durch etwaige Enschwingvorgänge innerhalb der Mischschaltung
störende Frequenzen auszulösen, die Konturenunschärfe im Bild hervorrufen könnten,
wird nach einer weiteren Ausbildung es Erfindungsgedankens die Bandbreite der Misch-
und Sperrschaltung um einige Megahertz höher gelegt als die des weiteren Fernsehkanals.
Dadurch erreicht man, daß durch Einschwingvorgänge ausgelöste Frequenzen so hoch
liegen, daß sie von dem nachfolgenden Fernsehverstärker nicht mehr übertragen werden
bzw. im empfangenen Bilde keine sichtbaren Konturenunschärfen mehr hervorrufen können.
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Da die Zuführung der Steuerspannung über Widerstände, wie sie in der
bekannten Schaltung vorgesehen ist, eine gewisse Einengung des Frequenzbandes bewirkt,
werden die Steuerspannungen bei der Ausübung des Verfahrens den Steuergittern der
Mischschaltung unmittelbar zugeführt. Dies bedingt jedoch die Anordnung von Diodenstrecken,
die weiter unten näher beschrieben wird.
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Erfindungsgemäß wählt man die Verstärkung der bevorzugten Bildsignale
so hoch, daß der Steuerverstärker schon bei kleinen Eingangsamplituden ausgesteuert
wird.
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Die Erfindung soll nachstehend an Hand der in der Zeichnung in den
Fig. i bis 3 dargestellten, als Ausführungsbeispiele dienenden Schaltungen beschrieben
werden.
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In der Fig. i ist eine bekannte Schaltung dargestellt, wie sie bei
Trickmischungseinrichtungen Verwendung findet, wo schnelle Übergänge von einem Bild
zu einem anderen durch sägezahnförmige oder parabelförmige Hilfssignale geschaffen
werden.
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Nach dieser Schaltung sind zwei Röhren i und 2 durch eine Verteilungssteuerung
über das Fanggitter mit dem Bildinhalt zweier Fernsehbilder gesteuert, die den Buchsen
3 und ¢ zugeführt werden. Mit Hilfe einer Glimmspannungsstabilisatorröhre 5 wird
die Spannung zwischen Schirmgitter und Kathode beider Röhren konstant gehalten,
so daß die durch die Verteilungssteuerung hervorgerufene Änderung des Schirmgitterstromes
auf die Kathode übertragen wird. Parallel zur Glimmstrecke liegt ein Kondensator
6, der die hohen Frequenzen überträgt. An dem Kathodenwiderstand 7 kann über die
Buchse 8 das Mischbild beider Röhren abgenommen werden, deren Steuergitter über
die Buchsen 9 und fo und die Widerstände i i und 12, zu steuern sind.
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Legt man z. B. an die Buchse 9 eine große negative Vorspannung von
etwa ioo V und an die Buchse io eine große positive Spannung von etwa ioo V, dann
wird die Röhre :2 gesperrt und die Röhre i geöffnet, so daß nur das in die Buchse
3 hineingegebene Fernsehbild auf die Buchse 8 übertragen wird. Durch sehr große
Widerstände i i und 12 von mindestens i Megohrn wird erreicht, @daß der Gitterstrom
der Röhren verhindert, daß das Gitter eine positive Vorspannung gegenüber der Kathode
erhält. Werden z. B. an die Buchsen 9, 1o zwei Sägezahnspannungen von Zeilen- oder
Bildfrequenz und entgegengesetzter Polarität gelegt, dann kann der Umschaltpunkt
der Röhren durch eine zusätzliche positive oder negative Gleichspannung an den Buchseng,
io verändert werden und eine Überblendung erfolgen.
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Die Geschwindigkeit der Umschaltung wird durch die Vorschaltwiderstände
i i, 12, die ein oder mehrere Megohm blztragen, begrenzt.
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Wird nun erfindungsgemäß das zu bevorzugende Bild auf eine Spannung
von einigen hundert Volt verstärkt und im Gegentakt den Buchsen 9, io zugeführt,
dann kann mit Hilfe dieses bevorzugten Bildes das Mischgerät derart umgeschaltet
werden, daß die Bildspannungen - des nicht bevorzugten Kanals, z. B. der Kulisse,
nicht zum Ausgang 8 gelangen können, wenn die Helligkeit .des bevorzugten Bildes
eine vorgegebene Grenze, z. B. lho der größten Helligkeit überschreitet. Dieser
Steuerverstärker braucht jedoch nicht die Ausgangsspannung von einigen hundert Volt
linear zu erreichen, sondern es genügt, wenn er bis etwa 2,o, oder 5oi V linear
aussteuert und den Umschaltvorgang einleitet. Da die Widerstände 11, 12 und die
Gitterströme der Röhren i, 2 an sich schon eine Begrenzung hervorrufen, reicht es
aus, wenn der Steuerverstärker eine so hohe Ausgangsspannung liefert, daß dieser
Schaltvorgang sicher gesteuert wird. Über diese Spannung hinaus darf unbeschadet
der Wirkung auch eine Übersteuerung des Steuerverstärkers auftreten.
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Damit der Umschaltvorgang auch immer mit genügender Schnelligkeit
erfolgt, ist dafür Sorge zu tragen, daß der Steuerverstärker die höchste Frequenz
des -Fernsehkanals mit voller Amplitude ohne Überschwingen wiedergibt, was durch
geeignete Filtereinrichtungen erreicht werden kann. Dadurch wird das Auftreten von
Rändern während des Schaltvorganges an den Übergangsstellen des zu bevorzugenden
Bildes vermieden. Durch diese Ränder würde nämlich infolge des Auftretens heller
und dunkler Umrisse des bevorzugten Bildes an diesen Übergangsstellen die Einblendung
kenntlich gemacht. Die Schaltung des Mischgerätes hat daher in weiterer Ausbildung
der Erfindung eine wesentlich größere Bandbreite, damit Einschwingvorgänge, die
während des Umschaltens auftreten können, so klein bleiben, daß sie von den Fernsehwiedergabegeräten
bzw. vom menschlichen Auge nicht mehr aufgelöst werden können.
Bei
der Anordnung nach Fig. i kann eine solche Überblendung durch die Einengung des
Frequenzbandes mit Hilfe der Vorschaltwiderstände i i und 12 nicht mehr befriedigend
erfolgen. Es werden daher in weiterer Ausbildung der Erfindung Hilfsmaßnahmen vorgeschlagen,
die ein sicheres Abschneiden des Umschaltimpulses bei der Öffnung der Röhre gewährleisten.
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Gemäß Fig. 2 sind beispielsweise zu diesem Zweck vorteilhaft Dioden
13; 1q. mit kleinemInnenwiderstand vorgesehen, deren Anoden an den Steuergittern
a und b der Röhren i und 2 liegen und über die Kapazitäten 15, 16 sowie die
Buchsen 17, 18 die Spannung des Steuerverstärkers im Gegentakt zugeführt erhalten.
Die Kathoden der Dioden 13, 14 erhalten über die Widerstände ig, 2o und die Buchsen
21, 22 eine Gleichspannung, die derjenigen an den Kathoden der Röhren 1,:2 unter
Berücksichtigung der erforderlichen Gittervorspannung und des Schwarzwertes entspricht.
Sowie die positive Spannung des Steuerverstärkers an den Kathoden 13, 14 die Kathodenspannung
der Röhren i und 2 überschreitet, werden die Dioden gesperrt und können den Gittern
der Röhren i und 2 keine höhere positive Spannung zuführen, so daß von diesem Augenblick
an der Spannungsabfall über den Kathodenwiderstand 7 nur dem Bildinhalt der jeweils
geöffneten Röhre entspricht. Voraussetzung für diese Art der Schaltung ist, daß
der Steuerverstärker einen sehr kleinen Innenwiderstand besitzt. Ist dieser dagegen
groß, dann kann gemäß Fit-'- 3 die Schaltung umgekehrt ausgeführt werden. Hiernach
wird den Gittern der Röhren i und 2 über die Kapazitäten 15, 16 sowie über die Buchsen
17, 18 wiederum die Spannung des Steuerverstärkers zugeführt. Parallel zu den Gittern
liegen die Dioden 13, 14., denen über die Buchsen 21, 22 die Gleichspannungen zugeleitet
werden, die der Kathodenspannung der Röhren 1, 2 entsprechen. Die den Buchsen 21,
22 zugeführte Gleichspannung muß einen sehr kleinen Widerstand zur Erde haben. Durch
diese Schaltung wird erreicht, daß von dem Augenblick an, wo die Spannung des Steuerverstärkers
die an den Buchsen 21, 22 liegende Gleichspannung überschreitet, der Innenwiderstand
der Diodenstrecken 13, 1q. den Steuerverstärker kurzschließt. In beiden Fällen kann
die erforderliche Gleichspannung für die Gitter der Röhren 1, 2 über getrennte hochohmige
Widerstände zugeführt werden. Da die Buchsen 17, 18 die Spannung des Steuerverstärkers
im Gegentakt erhalten, wird beim Umschaltvorgang jeweils eine der Röhren 1, 2 geöffnet
und die andere gesperrt. Es ist daher dafür zu sorgen, daß das Hauptbild an diejenige
Röhre der Mischschaltung (Fi,g. i) gelegt wird, die beim Aussteuern durch den Steuerverstärker
geöffnet wird. Selbstverständlich kann die Doppelfunktion der Röhren 1, 2 in bekannter
Weise durch je zwei oder mehrere Röhren vorgenommen werden, wodurch an dem Grundgedanken
der Erfindung nichts geändert wird.