DE9117236U1 - Vorrichtung zum Vermeiden des Helligkeitsflimmerns eines aus einer Filmkamera ausgespiegelten Video-Bildes - Google Patents

Vorrichtung zum Vermeiden des Helligkeitsflimmerns eines aus einer Filmkamera ausgespiegelten Video-Bildes

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Description

Peter Denz 06392-97 Z/sch
Otto-Hahn-Str. 12 -14 21.10.1997
85521 Ottobrunn
Vorrichtung zum Vermeiden des Helligkeitsflimmerns eines aus einer Filmkamera ausgespiegelten Video-Bildes
Die Neuerung betrifft eine Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens zum Vermeiden des Helligkeitsflimmerns des Videobildes einer auf den Strahlengang einer Filmkamera mit einer Spiegelblende oder einen anderen periodisch unterbrochenen optischen Strahlengang gerichteten Videokamera mit einem Videosensor sowie eine Vorrichtung zur Durchführung eines derartigen Verfahrens.
Video-Kameras für Spiegelreflex-Kameras zur Mitaufnahme des Sucherbildes werden seit vielen Jahren eingesetzt. Aus der DE-PS 35 25 526 ist es bekannt, eine Laufbild-Filmkamera mit rotierender Spiegelblende mit einer Sucherlupen-Veriängerung zu versehen und eine Ausspiegelung für eine Video-Kamera in dieser Sucherlupen-Verlängerung anzuordnen. Im Sucher-Strahlengang der Spiegelreflex-Laufbild-Filmkamera befindet sich ein Strahlenteiler, so daß das Sucherbild auch einer Video-Kamera zugeführt wird, die demnach als Video-Sucherkamera bezeichnet werden kann. Die Video-Kamera erhält das Bild ebenso wie der Sucher abwechselnd mit dem Film. Während der Belichtungszeit des Filmes bleibt der Bildaufnehmer der Video-Kamera unbeiichtet. Nur während derjenigen Zeit, während der die Spiegelblende den Film abdeckt, erhält die Video-Kamera ein Bild. Hierdurch fallen je nach Filmgeschwindigkeit bzw. Geschwindigkeit der rotierenden Spiegeiblende, insbesondere bei nicht-synchronen Betrieb zwischen Filmkamera und Videokamera, Bildabschnitte aus. Dies führt insbesondere bei schnellen Halbleiterbildaufnehmern (Halbleitersensoren, CCD's) zu Flackererscheinungen, die eine Bildbeurteilung erheblich erschweren und eine Aufzeichnung unmöglich machen. Bei Video-Kameras
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mit Aufnahmeröhren ist dieser Effekt ebenfalls vorhanden, fällt jedoch aufgrund der Trägheit der Photokathode weniger stark aus.
Zur Vermeidung oder Verringerung dieser Flackererscheinungen sind bereits folgende Vorschläge bekannt:
Es ist möglich, die Filmkamera zur Video-Kamera zu synchronisieren. Die Video-Kamera besitzt einen Frequenzgeber, der eine Frequenz von beispielsweise 50 oder 60 Hz vorgibt. Durch eine Synchronisation kann erreicht werden, daß sowohl die Filmkamera als auch die Video-Kamera synchron zu einer vorgegebenen Frequenz, beispielsweise der Netzfrequenz, laufen. Es kann auch eine sonstige Frequenz vorgegeben werden. Dieses Verfahren ist nur für feste Bildfrequenzen, die durch die Videonorm vorgegeben sind, geeignet. Bei abweichenden Bildfrequenzen wird der Bildausfall nicht behoben. Es wurde vorgeschlagen, zusätzlich eine spezielle Spiegelblende vorzusehen zur Belichtung jedes Video-Halbbildes. Auch dies ist jedoch nur für feste Bildfrequenzen der Videokamera möglich. Der Bildausfall wird zwar behoben. Es wird allerdings auch das Aufnahmelicht für die Filmkamera erheblich reduziert.
Darüber hinaus sind teure Spezialfilmkameras (&Egr;-Cam) erforderlich, die nicht mehr für den üblichen mobilen Betrieb geeignet sind, sondern nur noch für den Gebrauch in Studios.
Aus der DE-OS 34 37 210 ist es bekannt, Teilbilder aufzuzeichnen und zeilenweise im Video-Takt abzuspeichern. Anschließend werden die Teilbilder zeilenweise zu Vollbildern ergänzt. Dieses Verfahren ist elektronisch sehr aufwendig. Es sind große Spezialfilmkameras mit präzisen Synchronisationseinrichtungen erforderlich. Aus diesen Gründen ist dieses unter „WAVE" bekannte System wieder vom Markt verschwunden.
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Aus der DE-PS 35 33 823 ist ein Verfahren bekannt, bei dem Teiibiider abgetastet werden. Die Drehzahl und die Stellung bzw. Phasenlage der umlaufenden Spiegelblende sowie das Integrationsfenster jedes einzelnen Video-Halbbildes werden erfaßt. Daraus wird die Belichtungszeit des Halbleitersensors ermittelt, also die Zeitdauer der wahren Belichtung des Halbleitersensors. Das Integrationsfenster bezeichnet die Lage und Größe des Integrationsintervalls für jedes Halbbild des Halbleitersensors. Während die Größe des Integrationsfensters eine normspezifische bzw. kameraspezifische Angelegenheit ist, kann die Lage des Integrationsfensters aus dem Synchronsignal des Video-Signals abgeleitet werden. Da das Synchronsignal vorgegeben wird, kann man in Bezug auf das Synchronsignal den Beginn der Integrationszeit des Halbleitersensors ableiten. Zur Reduzierung des Helligkeitsflimmerns wird das Video-Ausgangssignal jedes Video-Halbbildes mit einem Korrekturfaktor multipliziert. Dieser Korrekturfaktor ist eine Funktion des Verhältnisses der mittleren Belichtungszeit eines Video-Halbbildes zur wahren Belichtungszeit dieses Video-Halbbildes. Diese wahre Belichtungszeit hängt wiederum von der Drehzahl und Phasenlage der Spiegelblende sowie dem Integrationsfenster des Video-Bildes ab. Der Korrekturfaktor kann mittels einer Funktionstabelle festgestellt werden, vorzugsweise nach dem Gammakorrekturverlauf der Video-Kamera.
Die Teilbilder werden nicht gespeichert. Die Video-Verstärkung erfolgt umgekehrt proportional zur prozentualen Belichtung des jeweiligen Video-Bildes über einen Rechner und eine elektronische Tabelle (EPROM, PROM) zur Berücksichtigung des Phasen- und Frequenzverhältnisses zwischen Video- und Filmkamera. Das aus der DE-OS 34 37 210 bekannte Verfahren weist jedoch eine Reihe von Nachteilen auf. Eine Korrektur ist nur in engen Geschwindigkeitsgrenzen möglich. Fehlende Bildteile können nicht ergänzt werden. Das Signal-Rausch-Verhältnis wird erheblich verschlechtert, da das Rauschen bei reduziertem Signal voll mitverstärkt wird. Es ist eine speziell ausgerüstete Filmkamera erforderlich. Es wird nur ein begrenzt flackerfreies Bild erzeugt.
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Aufgabe der Neuerung ist es, die erheblichen Einschränkungen der soeben beschriebenen, bekannten Verfahren zu vermeiden.
Neuerungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Die auf dem Videosensor auftretenden Hell-Dunkel-Phasen (Belichtungsintervalle) werden erfaßt. Hieraus wird ein Triggersignal abgeleitet, das den Beginn der Integration eines Einzelbildes auf dem Videosensor steuert. Das neuerungsgemäße Verfahren eignet sich für eine Laufbild-Filmkamera mit einer rotierenden Spiegelblende. Es ist aber auch für andere Spiegelreflexkameras mit fester oder variabler Bildfolge geeignet sowie für anderweitige Video-Aufnahmen mit periodisch unterbrochener Belichtung, wobei die Unterbrechung regelmäßig oder unregelmäßig sein kann. Ganz allgemein beschreibt das neuerungsgemäße Verfahren ein Video-Kamera-System zur synchronen Mitaufnahme des Sucherbildes von Spiegelreflex-Kameras mit fester oder variabler Bildfolge oder anderweitiger Video-Aufnahmen mit regelmäßig oder unregelmäßig unterbrochener Belichtung ohne Flackererscheinungen. Mit dem neuerungsgemäßen Verfahren werden während der Bildaufzeichnung mit einer Spiegelreflexkamera (Standbild oder Laufbild) synchron dazu über den Sucherkanal der Kamera Video-Bilder aufgenommen und mit einer festen Bildfolge nach Video-Norm ohne Flackererscheinungen wiedergegeben. Das Video-Ausgangssignal ist in schwarz-weiß oder Farbe nach den internationalen Normen möglich.
Die auf dem Video-Sensor auftretenden Hell-Dunkel-Phasen bzw. Belichtungsintervalle werden erfaßt, und zwar sowohl nach Phasenlage als auch nach Intervall-Länge. Dies erfolgt vorzugsweise durch einen Helligkeitsdetektor, der die einfallende Lichtintensität erfaßt und daraus die Hell-Dunkel-Phasen der (rotierenden) Spiegeiblende erkennt. Aus dieser Information wird direkt die Belichtungszeit eines einzelnen Videobildes abgeleitet. Die Erfassung der Hell-Dunkel-Phasen kann aber auch anders erfolgen, beispielsweise durch die Erfassung der Stellung der Spiegelblende der Filmkamera.
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Bei kurzen Belichtungszeiten (dies entspricht hohen Bildfolgen) können mehrere, beispielsweise zwei oder noch mehr, Heil-Phasen in dem Videosensor gesammelt werden. Hierdurch erhält der Videosensor ein mehrfaches an Licht pro aufgenommenen Filmbild, was zu einer noch höheren Videobild-Qualität führt.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Die im Videosensor aufintegrierten Einzelbilder können nach Filmkamera-gesteuerter Zwischenspeicherung gesteuert vom Videorahmen in einen vorzugsweise digitalen Bildspeicher übernommen werden. Vorteilhaft ist es, wenn die im Videosensor aufintegrierten Einzelbilder in einem Zwischenspeicher zwischengespeichert werden. Der Zwischenspeicher kann die Speicherzone des Video-Sensors sein. Vorzugsweise werden die im Bildspeicher gespeicherten einzelnen Bilder kontinuierlich ausgegeben, und zwar in vorteilhafter Weise in Videonorm bzw. entsprechend einer Frequenz der Videonorm.
Das auf den Videosensor fallende Licht kann während der oder den Heil-Phasen des Videosensors gesammelt werden. Nach dem Ende der (letzten) Heil-Phase können die Ladungen des Videosensors in dessen Speicherzone übernommen werden. Von dort werden sie z.B. beim Auftreten des nächsten Videorahmens ausgelesen. Dies wird durch eine Ablaufsteuerung gesteuert. Wenn während dieses Auslesens eine neue Heil-Phase auftritt, stört dies nicht, da die jetzt in der Heil-Phase sich bildenden Ladungen erst einmal in den Bildsensoren gespeichert werden und noch nicht übernommen werden.
Die (ausgelesenen) Video-Bilder können in einer Video-Aufbereitungsstufe verstärkt werden. Die (verstärkten) Video-Bilder können in einen Bildspeicher eingeschrieben werden. Dieser Bildspeicher ist vorzugsweise ein digitaler Bildspeicher. Er kann an seinem Eingang einen schnellen Analog-Digital-Wandler besitzen und an seinem Ausgang einen schnellen Digital-Analog-Wandler. Der Bildspeicher speichert die
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gültigen Bilder und gibt diese fortlaufend am Ausgang in Videonorm aus, bis ein neues Bild vorliegt.
Die Neuerung betrifft ferner eine Vorrichtung zum Vermeiden des Helligkeitsfiimmerns des Videobildes einer Videokamera mit einem Sensor. Insbesondere betrifft die Neuerung ein Verfahren zum Vermeiden des Helligkeitsfiimmems des Videobildes einer auf den Strahlengang einer Filmkamera mit einer Spiegelblende oder einem anderen periodisch unterbrochenen optischen Strahlengang gerichteten Videokamera mit einem Videosensor. Die neuerungsgemäße Vorrichtung besteht aus einem periodisch unterbrochenen optischen Strahlengang, vorzugsweise einer Filmkamera mit einer Spiegelblende, einem Videosensor, einem Detektor, vorzugsweise einem Helligkeitsdetektor, zum Erfassen der auf dem Videosensor auftretenden HeII-Dunkel-Phasen (Belichtungsintervalle) und einer Steuereinrichtung zum Triggern der Integration des auf den Videosensor auftreffenden Lichts durch die erfaßten HeII-Dunkei-Phasen. Der Heiligkeitsdetektor befindet sich vorzugsweise neben dem Videosensor bzw. neben der Optik, die dem Videosensor zugeordnet ist, oder im zugehörigen Strahlengang oder einem davon abgespalteten Teilstrahl, insbesondere unter Nutzung des IR-Anteils der Strahlung.
Bei der Steuereinrichtung handelt es sich um eine Einrichtung, die das Signal des Detektors bzw. Heiligkeitsdetektors einerseits und den Videorahmen andererseits verarbeitet zur Triggerung der Bildaufnahme, zur Übernahme der im Videosensor aufintegrierten Einzelbilder in den Zwischenspeicher, zur Übernahme der Einzelbilder in den Bildspeicher und zur Auslesung des Bildspeichers.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist gekennzeichnet durch eine Ablaufsteuerung zur Übernahme der Ladungen des Video-Sensors nach dem Ende der (letzten) Heil-Phase in die Speicherzone des Video-Sensors und/oder zum Auslesen des Inhalts der Speicherzone des Video-Sensors beim Auftreten des z.B. nächsten nach der Übernahme in die Speicherzone auftretenden Video-Rahmens und/oder zum Einschreiben der (verstärkten) Video-Bilder in einen
vorzugsweise digitalen Bildspeicher und/oder zum fortlaufenden Ausgeben der gespeicherten Bilder am Bildspeicher-Ausgang.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung ist gekennzeichnet durch eine Video-Aufbereitungsstufe zum Verstärken der {ausgelesenen) Video-Bilder und normgerechte Ergänzung der Bildsignale.
Ein Ausführungsbeispiel der Neuerung wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnung im einzelnen beschrieben. In der Zeichnung zeigt
Fig. 1 eine Laufbild-Filmkamera mit rotierender Spiegelblende, einer Sucheroptik und einer Video-Kamera in einer schematischen Darstellung,
Fig. 2 eine Ansicht auf die Laufbild-Filmkamera der Fig. 1 in Richtung &khgr; in einem Zeitpunkt, in dem der Film belichtet wird,
Fig. 3 die in Fig. 2 gezeigte Laufbild-Filmkamera in einem Zeitpunkt, in dem der Sucher und die Video-Kamera belichtet werden,
Fig. 4 ein erstes Blockschaltbild,
Fig. 5 ein zweites Blockschaltbild,
Fig. 6 den zeitlichen Verlauf des Videorahmens (oben) und des Helligkeitsdetektors (unten) und
Fig. 7 eine weitere Darstellung des zeitlichen Verlaufs des Videorahmens und des Heliigkeitsdetektors für drei verschiedene Filmkamera-Bildfrequenzen.
Die in Fig. 1 gezeigte Laufbild-Filmkamera besitzt eine Spiegeiblende 1, die um eine Achse 2 rotiert. Das Licht des aufzunehmenden Gegenstandes gelangt durch das Aufnahmeobjektiv 3 auf die Spiegelblende 1 bzw. - je nach deren Stellung - auf den dahinter befindlichen Film 4. Wenn sich die Spiegelblende 1 in der in Fig. 2 gezeigten Stellung befindet, wird der Film 4 belichtet. Wenn sich die Spiegelblende 1 in der in Fig. 3 gezeigten Stellung befindet, wird das Licht von der Spiegelblende 1 im rechten Winkel abelenkt. Es gelangt von dort in den Sucherstrahlengang 5, in dem sich ein Strahlteiler 6 befindet. Der abgelenkte Teilstrahi 7 gelangt durch das Okular 8 des Suchers in das Auge des Kameramanns, der durchgehende Teilstrahl 9 gelangt zur Video-Kamera 10. Innerhalb der Video-Kamera 10 ist ein Video-Sensor (beispielsweise ein CCD) angeordnet. Im Strahlengang 5 kann sich an der Stelle des Sucherbildes eine Mattscheibe 11 befinden.
Auf der Eingangsseite der Video-Kamera 10 sind Helligkeitsdetektoren 12 in der Nähe der Eingangsoptik der Video-Kamera angeordnet. Diese Helligkeitsdetektoren 12 erfassen die einfallende Lichtintensität und erkennen daraus die Hell-Dunke!-Phasen der rotierenden Spiegelblende 1. Es ist aber auch möglich, die Heil-Dunkel-Phasen der rotierenden Spiegelblende aus der Winkelstellung dieser Spiegelblende zu erfassen.Aus der Hell-Dunkel-Information wird direkt die Belichtungszeit eines einzelnen Video-Bildes abgeleitet.
Für Bildfolgen zwischen 0-10 Bilder/sec. besteht keine sinnvolle Auswertung. Falls weniger als 10 Bilder pro Sekunde gemacht werden, soll die Video-Kamera mit Ihrer Standardfrequenz von 50 bzw. 60 Hz frei laufen, da eine unendliche Belichtungszeit nicht möglich ist. Um diesen Sonderfall zu erkennen, wird bei Bildfrequenzen um 5 Bilder pro Sekunde eine Entscheidung getroffen. Um durch Störungen (z.B. bei einem Schwenk der Kamera über sehr dunkle Objekte) keine Fehlumschaltung zwischen den beiden Betriebszuständen „freilaufende Kamera" und „mehr als 10 Bilder pro Sekunde" zu erhalten, wird wie folgt zwischen diesen beiden Zuständen umgeschaltet:
Wenn sich die Kamera in ihrem statischen Zustand (O Bilder pro Sekunde) befindet, wird geprüft, ob während einer Sekunde mindestens 8 Heil-Dunkel-Übergänge vorliegen. Wenn dies der Fall ist, wird in den anderen Zustand gewechselt. Andernfalls verbleibt die Kamera in ihrem statischen Zustand. Wenn sich die Kamera in ihrem dynamischen Zustand befindet (mehr als 10 Bilder pro Sekunde), wird geprüft, ob ein Heil-Dunkel-Übergang größer als 200 ms ist. Dies entspricht einer Bildfrequenz von weniger als 5 Bilder pro Sekunde. Wenn dies der Fall ist, wird eine Sekunde lang geprüft, ob mehr als 8 Hell-Dunkel-Übergänge erfolgt sind. Wenn auch dies der Fall ist, bleibt die Kamera in ihrem dynamischen Zustand. Andernfalls wird in den statischen Zustand gewechselt. Im Endergebnis wird hierdurch eine gewisse Hysterese erzeugt.
Mit den so gewonnenen Belichtungsintervailen wird die Belichtungssteuerung des CCD-Sensors durch die Ablaufsteuerung kontrolliert. Wie aus der Fig. 4 ersichtlich, ist ein Helligkeitsdetektor A (Bezugszeichen 12 in der Fig. 1) vorhanden, der ein Triggersignal abgibt. Der Helligkeitsdetektor A gibt Signale an die Ablaufsteuerung D. Der CCD-Aufnahmesensor B gibt Signale an die Video-Aufbereitung C ab. Weiterhin tauscht der CCD-Aufnahmesensor B Signale mit der Ablaufsteuerung D aus. Die Video-Aufbereitung C tauscht ebenfalls Signale mit der Ablaufsteuerung D aus. Weiterhin gibt die Video-Aufbereitung C Signale an den digitalen Bildspeicher E ab. Dieser digitale Bildspeicher E tauscht Signale mit der Ablaufsteuerung D aus. Das vom Sucherstrahlengang kommende Licht ist mit 1 bezeichnet, der Video-Ausgang ist in der Fig. 4 mit 2 bezeichnet.
Der CCD-Bildsensor B besitzt Bildsensoren und eine abgeschlossene Speicherzone. Weiterhin kann der CCD-Bildsensor B in den Betriebsarten „löschen", „übernehmen" und „auslesen" betrieben werden. Mit diesen Eingängen löschen, übernehmen und auslesen kann die Belichtungszeit variiert und das Auslesen zum richtigen Zeitpunkt gestartet werden. Das Ablaufdiagramm in Fig. 6 beschreibt diese Prozedur. Dort ist oben das Video-Signal (der Video-Signalrahmen) dargestellt, der aus fortlaufend wiederholten Signalen besteht. Darunter ist die Hell-Dunkel-Information angegeben.
Wenn sich der Signalpegei der Heil-Dunkel-Information auf „1" befindet, bedeutet dies, daß die Video-Kamera kein Licht empfängt. Wenn Licht auf die Video-Kamera auftrifft, befindet sich der Signalpegel der Heli-Dunkel-Information auf „0".
Zum Zeitpunkt 1 (vgl. untere Kurve der Fig. 6) während der Dunkel-Phase wird der Sensor B ständig durch den Steuereingang gelöscht. Ab dem Zeitpunkt 2 wird das Löschen gestoppt, und das einfallende Licht wird in den Bildsensoren des CCD-Aufnahmesensors B gesammelt. Mit Erreichen des Zustandes 3 werden alle Ladungen von den Bildsensoren in die Speicherzone des CCD-Aufnahmesensors B übernommen. Die Ablaufsteuerung D wartet nun bis zum nächsten Video-Rahmen (vgl. obere Kurve der Fig. 6) und liest in dem Zeitpunkt, in dem der nächste Video-Rahmen auftritt, die einzelnen Bildpunkte aus der Speicherzone des CCD-Sensors B aus. Dies geschieht also im Zeitpunkt 4. Dieser Vorgang dauert bis zum Zeitpunkt 5. Sollte während dieser Zeit eine neue Heil-Phase geschehen, so ist dies nicht störend, da die jetzt auftretenden Ladungen zunächst in den Bildsensoren des CCD-Aufnahmesensors B gespeichert werden und noch nicht übernommen worden sind. Bei sehr hohen Bildfolgen muß die Ablaufsteuerung D entscheiden, ob eine „gute" Information vorliegt oder ob gegebenenfalls eine neue Belichtung gestartet werden muß.
Die derart sporadisch anfallenden Bilder werden in einer Video-Aufbereitungsstufe C verstärkt und in den digitalen Bildspeicher E eingeschrieben. Der Bildspeicher E besitzt am Eingang einen schnellen, beispielsweise mit 15 MHz arbeitenden Analog-Digital-Wandler, danach folgend einen Speicher mit beispielsweise 256 K &khgr; 8 bit und am Ausgang einen schnellen, beispielsweise mit 15 MHz arbeitenden Digital-Analog-Wandler. Er speichert die gültigen Bilder zwischen den Zuständen 4 und 5 (vgl. untere Kurve der Fig. 6) und gibt diese fortlaufend am Ausgang aus, bis ein neues Bild vorliegt.
Bei höheren Bildfolgen (also bei kurzen Belichtungszeiten), kann man die Empfindlichkeit steigern, indem man mehrere Heil-Phasen in den Bildsensoren des CCD-
Aufnahmesensors B sammelt, bevor man sie in die Speicherzonen übernimmt. Die Steuerung hierfür wird von der Ablaufsteuerung B übernommen.
Hierdurch wird ein flackerfreies Video-Bild erreicht.
Mit der Erfindung ist es möglich, auch bei variablen Belichtungszeiten ein flackerfreies Video-Büd zu erhalten. Die Belichtungszeiten können von 200 ms bis 2 ms variieren (dies entspricht einer Bildfrequenz von 5-500 Bildern pro Sekunde). Andere Belichtungszeiten sind ohne wesentliche Änderungen durch Veränderungen einzelner Parameter möglich. Die Erfindung ist ohne elektrische Eingriffe an nahzu jede Filmkamera oder andere optische Übertragungseinrichtung adaptierbar. Eine Erhöhung der Empfindlichkeit um einen wählbaren Faktor vorzugsweise zwischen 2 und 16, aber auch höher, ist durch Addition der Lichtmenge mehrerer Bilder der Filmkamera oder Belichtungsphasen eines beliebigen optischen Vorgangs von außen einstellbar.
Die automatische Aufnahme von Bildern von 0-500 Bildern pro Sekunde, gesteuert vom aufzunehmenden Vorgang ist nach Änderung einiger Parameter möglich. Es ist eine automatische Erkennung vorgesehen, die bei Periodendauern (Belichtungszeiten) von mehr als 200 ms (also weniger als 5 Bildern pro Sekunde) in einen normalen Video-Aufnahmemodus (mit 50 Hz bzw. 60 Hz) umschaltet.
Die Fig. 7 zeigt den zeitlichen Verlauf der Lichtverteilung 32 auf den Videosensor bzw. Film und des Videorahmens 37. In der Fig. 7A sind die Verhältnisse bei einer Filmkamera-Bildfrequenz von 25 Bildern pro Sekunde gezeigt. Die Frequenz des Videorahmens beträgt ebenfalls 25 Bilder pro Sekunde bzw. 50 Halbbilder pro Sekunde. Die vollständigen Zyklen der Spiegelblende sind in der Zeile 31 durchnumieriert. Bei jeder vollständigen Umdrehung der Spiegelblende werden während einer Hälfte 41 der Zeit der Sucher und die Videokamera belichtet, während der anderen Hälfte 42 der Zeit wird der Film belichtet. In der Zeile 32 ist diese Lichtverteilung dargestellt. Während der Belichtungszeit 41 der Videokamera wird das auf den Videosensor fallende Licht aufintegriert, wie in der Zeile 33 dargestellt. Im Zeitpunkt 43 der
Beendigung der Belichtungszeit des Videosensors wird das aufintegrierte Bild aus dem Videosensor in den Zwischenspeicher übernommen, wie in der Zeile 34 dargestellt. Ab diesem Zeitpunkt steht das zwischengespeicherte Bild zum Auslesen zur Verfügung. Es wird allerdings erst in demjenigen Zeitpunkt 44 ausgelesen, in dem der nächste Videorahmen erscheint. In diesem Zeitpunkt 44 erfolgt die Übergabe des zwischengespeicherten Bildes.
Im Ergebnis werden die Bilder des CCD-Biid-Sensors filmkamerasynchron 33 über einen Zwischenspeicher 34 zeitkorrigiert 35 im Video-Takt in einen Digital-Speicher 36 geschoben, aus dem sie beliebig oft wieder abgerufen werden können.
im Faile gleicher Bildfrequenz (Fig. 7A) der Filmkamera (25 Bilder pro Sekunde) und des Video-Signaies (25 Bilder pro Sekunde bzw. 50 Halbbilder pro Sekunde) wird jedes aufgenommene Sucherbild zweimal wiedergegeben, und zwar einmal für die Sucherphase 41, zum anderen für die Filmbelichtungs-Phase 42.
Ist die Bildfrequenz der Filmkamera geringer (Fig. 7B: 22 Bilder pro Sekunde) als die Video-Norm (25 Bilder pro Sekunde), so wird von Zeit zu Zeit ein „Halbbild" aus dem Speicher 36 nicht zweimal, sondern dreimal abgerufen.
Ist die Bildfrequenz der Filmkamera höher (Fig. 7C: 28 Bilder pro Sekunde) als die Video-Norm, so muß wegen des „Überangebots" an Bildern gelegentiich ein Halbbild entfallen.
Auf diese beschriebene Art der „zeitvariablen" Zwischen-Speicherung 35 entsteht bei beliebiger Filmkamera-Bildfrequenz ein bildfrequenzstabiles, normgerechtes FBAS-Video-Ausgangs-Signai 37. Der gesamte Prozeß erfolgt in digitaler Video-Signal-Verarbeitung.

Claims (12)

Schutzansprüche
1. Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens zum Vermeiden des Heiligkeitsflimmerns des Videobildes einer auf den Strahlengang einer Filmkamera mit einer Spiegelblende oder einen anderen periodisch unterbrochenen optischen Strahlengang gerichteten Videokamera mit einem Videosensor,
dadurch gekennzeichnet,
daß die auf dem Videosensor auftretenden Hell-Dunkel-Phasen (Belichtungsintervalle) erfaßt werden
und daß die Integration des auf den Videosensor auftreffenden Lichts durch die erfaßten Hell-Dunkel-Phasen getriggertwird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die im Videosensor aufintegrierten Einzelbilder gesteuert vom Videorahmen in einen vorzugsweise digitalen Bildspeicher übernommen werden.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die im Videosensor aufintegrierten Einzelbilder in einem Zwischenspeicher, vorzugsweise der Speicherzone des Videosensors, zwischengespeichert werden.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die im Bildspeicher gespeicherten Einzelbilder kontinuierlich, vorzugsweise nach einer Videonorm, ausgegeben werden.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei kurzen Belichtungszeiten mehrere Hellphasen in dem Videosensor gesammelt werden.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die auf dem Videosensor auftretenden Hell-Dunkel-Phasen von einem Helligkeitsdetektor erfaßt werden.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansrüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ladungen des Videosensors nach dem Ende der (letzten) Heil-Phase in den Zwischenspeicher übernommen werden.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der inhalt des Zwischenspeichers beim Auftreten des nächsten nach der Übernahme in den Zwischenspeicher auftretenden Videorahmens ausgelesen bzw. in den Bildspeicher übernommen wird.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die (ausgelesenen) Videobiider in einer Video-Aufbereitungsstufe verstärkt normgerecht ergänzt werden.
10. Vorrichtung zum Vermeiden des Helligkeitsfiimmerns des Videobildes einer Videokamera mit einem Videosensor, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bestehend aus
einem periodisch unterbrochenen optischen Strahlengang, vorzugsweise einer Filmkamera mit einer Spiegelblende,
einem Videosensor,
einem Detektor, vorzugsweise einem Helligkeitsdetektor zum Erfassen der auf dem Videosensor auftretenden Hell-Dunkel-Phasen (Belichtungsinvervalle)
und einer Steuereinrichtung zum Triggern der Integration des auf den Videosensor auftreffenden Lichts durch die erfaßten Hell-Dunkel-Phasen.
11. Vorrichtung nach Anspruch 101 gekennzeichnet durch eine Ablaufsteuerung zur Übernahme der Ladungen des Videosensors nach dem Ende der (letzten) Hellphase in die Speicherzone des Videosensors und/oder zum Auslesen des Inhalts der Speicherzone des Videosensors beim Auftreten des nächsten nach der Übernahme in die Speicherzone auftretenden Videorahmens und/oder zum Einschreiben der (verstärkten) Videobilder in einen vorzugsweise digitalen Bildspeicher und/oder zum fortlaufenden Ausgeben der gespeicherten Bilder am Bildspeicher-Ausgang.
12. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, gekennzeichnet durch eine Video-Aufbereitungsstufe zum Verstärken der (ausgelesenen) Videobilder).
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