DE929733C - Einrichtung zur UEbertragung von farbigen Fernsehbildern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Übertragung von farbigen Fernsehbildern mittels Zeichen, die aus einer Helligkeitskomponente und einer Farbenkomponente zusammengesetzt sind.

Es ist eine bekannte Eigenschaft des menschlichen Auges, daß seine Empfindlichkeit für Helligkeitsunterschiede größer ist, als für Farben oder Farbenunterschiede. Es wurde durch Experimente erwiesen, daß das Auge bei einer Helligkeit von weniger als ι HK/m² keine Farbenunterschiede mehr wahrnehmen kann, vielmehr nur verschiedene Tönungen von Grau sieht. Helligkeitsunteirschiede werden dagegen bis herunter zu einer Helligkeit von io—² HK/m² wahrgenommen, d. >h., das Auge kann noch bei so schwachem Licht verschiedene Gegenstände voneinander unterscheiden. Da nun die Wiedergabe von Fernsehbildern meist nur mit verhältnismäßig schwachem Licht erfolgen kann, erscheint ein großer Teil der Einzelheiten der Fernsehbilder mit einer Lichtstärke, die in der Nähe derjenigen liegt, welche d'ie untere Grenze der Empfindlichkeit des Auges für Farbenunterschiiede darstellt, so daß das Auge solche Bildteile oder auch ganze Bilder gar nicht mehr farbig sieht. Dieselbe Wirkung kann sich auch schon bei höherer Lichtstärke ergeben, wenn der Bildschirm darauf auffallendes Streulicht reflektiert. Ein solches reflektiertes Licht macht dem Auge das Erkennen der Farben auch schwierig, und zwar insbesondere dann, wenn die Farben nicht gesättigt skid.

Der vorgenannte Nachteil wird gemäß der Erfindung dadurch beseitigt, daß die Stärke der Farben-

komponente des Fernsehzeichens im Verhältnis zur Stärke seiner Helligkeitskomponente bei abnehmender Stärke der Helligkeitskomponente erhöht wird·. Die Erfindung wird an Hand ihrer in der Zeichnung dargestellten Ausführangsbeispiele näher erläutert.

Fig.. ι bis 3 zeigen verschiedene Schaltbilder von

erfindungsgemäß ausgebildeten Fernsehempfängern; Fdg. 4 ist das Schaltbild eines erfindungsgemäß

ίο ausgebildeten Fernsehsenders, und

Fig. 5 stellt ein zur Erläuterung dec Wirkungsweise des Empfängers gemäß Fig. ι dienendes Diagramm dar.

Der Empfänger gemäß Fig. r enthält einen mit einer Antenne 11 verbundenen Hochfrequenzverstärker io, an den eine Überlagerungsstufe 12, ein Zwischenfrequenzverstärker 13, ein Demodulator 14, ein Bildpunktfrequenzverstärker 15, eine Übertragungseinrichtung 16 und eine zweckmäßig als Kathodenstrahlröhre 'ausgebildete Bildwiedergabevornichtung 17 angeschlossen ist. Mit dem Demodulator 14 ist ein Synchronisierzeichentrenner 18 verbunden, an den ein Zeilenfrequenzgenerator 19 und ein Bildfrequenzgenerator 20 angeschlossen ist. Diese Generatoren stehen mit den entsprechenden Ablenkspulen der Kathodenstrahlröhre 17 in Verbindung. Ein Ausgangskreis des Synchronisierzeichentrenners 18 ist über einen Impulsgenerator 32 für die Farbentrennung an die Klemme 21 der Einrichtung 16 angeschlossen. Mit dem Zwischenfrequenzverstärker 13 steht ferner auch der Tonwiedergabeteil 22 des Empfängers in Verbindung. Sämtliche vorgenannten Teile des Empfängers mit Ausnahme der Einrichtung 16 können üblicher Art sein, so daß sich eine nähere Erläuterung ihres Aufbaus und ihrer Wirkungsweise erübrigt.

Die Einrichtung 16 enthält gesonderte Zeichenkanäle für die Übertragung der Helligkeittskomponente und der Farbenkomponente des den Eingangsklemmen 23 zugeführten zusammengesetzten Fernsehzeichens. Der Zeichenkanal für die Übertragung der Helligkeitskomponente besteht aus einem Sieb 24 mit einem Durchlaßbereich von ο bis 4 MHz und aus einem Eingangskreis eines Mischers 25. Der Zeichenkanal für die Übertragung der Farbenkomponente enthält ein Sieb 40 mit einem Durchlaßbereich von 2 bis 4 MHz, einen Verstärkungsregler 26 und eine Farbenabtastvorrichtung 27. Der Verstärkungsregler 26 kann ein Verstärken veränderlicher Verstärkung sein. Die Farbenabtastvorrichtung 27 kann eine Anzahl von Synchrondetektoren enthalten, wie sie beispielsweise iin der USA.-Patentschrift 2 146 862 beschrieben 'sind. Diese Vorrichtung, die durch den Impulsgenerator 32 gesteuert wird, tastet die die drei verschiedene Grundfarben darstellenden Teile der zusammengesetzten Farbenkomponente des Fernsehzeichens ab und führt .sie je einem Sieb 28", 28^& und^; 28^C mit einem Durdhlaßbereicih von ο bis 2 MHz zu. Diese Farbantei'le der zusammengesetzten Farbzeidhenkomponenite werden dann im Mischer 25 mit der über das Sieb 24 zugeführten Helligkeitskomponente gemischt und über Klemmen 29^s, 29^s und 29^C je einer Steuerelektrode der Kathodenstrahlröhre 17 zugeführt. Zwischen den Ausgangskreis des Siebes· 24 und einen Eingangskreis des Verstärkungsreglers 26 ist eine Vorrichtung 31 zur Steuerung der Verstärkung des Verstäirkungsreglers eingeschaltet. Diese Vorrichtung kann aus einem gewöhnlichem Demodulator bestehen. Sie liefert eine der Stärke der Helligkeitskomponente des zusammengesetzten Fernsehzeichens proportionale Ausgangsspannung, die dem Verstärkungsregler 26 in solcher Weise zugeführt wird, daß sie dessen Verstärkung bei abnehmender Stärke der Helligkeitskomponente erhöht uind bei zunehmender Stärke der Helligkeitskomponente vermindert. Diese Steuerung kann auch so ausgeführt werden, daß sie nur wirksam wird, sobald sich die Stärke der Helligkeitskomponente derjenigen unteren Grenze nähert, bei welcher das. menschliche Auge für Farbenunterschiede unempfindlich wird. Sie soll jedenfalls so bemessen sein, daß die Stärke der zusammengesetzten. Farbenkomponente des Fernsehzeichens ständig oberhalb dieses unteren Grenzwertes bleibt. Auf diese Weise bleiben die Farbwerte auch in den dunklen Bildteilen erhalten, und es ergibt sich ein besser durchgefärbtes Bild, als man es ohne diese Regelung erhalten würde.

Im Diagramm der Fig. 5 ist auf die gemeinsame Abszissenachse der dargestellten Kurven A, B und C die Bildhelligkeit aufgetragen. Die Kurve A stellt die Farbempfindlichkeit des menschlichen Auges in Abhängigkeit von der Helligkeit dar. Die Farbempfindlichkeit ist oberhalb des Helligkeitswertes y im wesentlichen konstant, während sie zwischen den Heiligkeitswerten χ und y stetig abnimmt. Diese Abnahme der Empfindlichkeit wird durch den Verstärkungsregler 26, dessen Verstärkung sich in Abhängigkeit von der Helligkeit in der durch die Kurve B dargestellten Weise ändert, so ausgeglichen, daß für den Betrachter des auf den Bildschirm des Empfängers erscheinenden farbigen Bildes die Farbwerte unabhängig von der Bildhelligkeit gleichmäßig erhalten bleiben, wie dies die Kurve C veranschaulicht.

Die Erfindung gibt auch die Möglichkeit zur Beseitigung der eingangs erwähnten störenden Wirkung des vom Bildschirm der Kathodenstrahlröhre reflektierten Streulichtes. Zu diesem Zwecke kann no eine von Hand einschaltbare zusätzliche Steuerung der Verstärkung des Verstärkungsreglers 26 vorgesehen werden, unter deren Einwirkung die Verstärkung der Farbenkomponente auch schon bei höheren Werten der Helligkeitskomponente über das normale Maß hinaus erhöht wird. Wenn, der Betrachter des Bildes den Eindruck hat, daß die Farben infolge des reflektierten Streulichtes zu blaß sind, kann er dem durch Schließen des Schalters abhelfen.

Während die Einrichtung 16 des Empfängers gemäß Fig. 1 zum Anschluß an eine Kathodenstrahlröhre mit drei Kathodenstrahlen bestimmt ist, ist die ihr entsprechende Einrichtung 116, die die Fig. 2 zeigt, zum Anschluß an eine Kathodenstrahlröhre mit einem einzigen Kathodenstrahl geeignet.

In dieser Einrichtung fehlt .daher die Farbenabtastvorrichtung 27, und das Sieb 40 ist zwischen den Verstärkungsregler 26 und den Mischer 125 geschaltet. Die Klemmen 41 der Bildwiedergabevorrichtung 117 dienen zum Anschluß des Zeilenfrequenzgenerators bzw. des Bildfrequenzgenerators, während die Klemmen 42 der Bildwiedergabevorrichtung, die ebenfalls mit den Ablenkspulen dieser Vorrichtung in Verbindung stehen, zum Anschluß an den Impulsgenerator 32 bestimmt sind. Abgesehen von dem Wegfall der Farbenabtastung ist die Wirkungsweise der Einrichtung 116 identisch mit derjenigen der Einrichtung 16.
Die Einrichtung gemäß Fig. 3 unterscheidet sich von der in Fig. 2 dargestellten Einrichtung 116 nur darin, daß hier der Zeichenkanal für die Helligkeitskomponente des zusammengesetzten Fernsehzeichens in zwei parallel geschaltete Zweige aufgeteilt ist, von denen der eine ei'n Sieb 51 mit einem Durchlaßbereich von ο bis 2 MHz und der andere ein Sieb 50 mit einem Durchlaßbereich von 2 bis 4 MHz enthält. Beide Zweige führen zu je einem Eingangskreis des Mischers 225. Die Steuervorrichtung 31 für den Verstärkungsregler 26 ist hierbei an denjenigen Zweig des vorgenannten Zeichenkanals angeschlossen, der den in den Frequenzbereich von ο bis 2 MHz fallenden Teil der Helligkeitskomponente des zusammengesetzten Fernsehzeichens führt, so daß also in diesem Fall die Verstärkungsregelung durch die Farbenträgerwelle ganz unbeeinflußt ist.

Selbstverständlich kann die erfindungsgemäße Regelung des Verhältnisses zwischen der Stärke der Helligkeitskomponente und der Stärke der Farbenkomponente des zusammengesetzten Fernsehzeichens auch schon im Sender ausgeführt werden. Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiiel eines entsprechend ausgebildeten Senders. Dieser besteht aus einem Bildfängerteil 60, dessen Ausgangsklemmen für die den drei Grundfarben entsprechenden Farbzeichenspannungen an die Eingangsklemmen 63^ 63^& und 03^C einer Übertragungseinrichtung 316 angeschlossen sind, sowie aus einer Überlagererund Endverstärker stufe 61 ,sowie der an diese angeschlossenen Senderantenne 62. Die Klemme 63^ stellt die gemeinsame Erdung für die Klemmen 63°, 6γ und 63^C dar.

Die drei Farbzeichenkomponenten gelangen in der Einrichtung 316 über je ein Tiefpaßfilter 2%^a, 28⁶ und 28^C mit einem Durchlaßbereich von ο bis 2 MHz zur Farbenabtastvorrichtung 327, die über die Eingangsklemme 21 durch ekien Impulsgenerator gesteuert wird. Der Ausgangskreis der Farbenabtastvorrichtung ist über ein Sieb 64 mit einem Durchlaßbereich von 2 bis 4 MHz und über einen Verstärkungsregler 26 an den Eingangskreis eines Mischers 325 angeschlossen. Die sich an den Eingangsklemmen 63^ 63* und 63° ergebenden drei Farbzeichenkomponenten werden überdies einem Mischer 65 zugeführt, dessen Ausgangskreis über ein Sieb 24 mit einem Durchlaßbereich von ο bis 4 MHz an einen weiteren Eingangskreis des Mischers 325 angeschlossen ist. Zwischen den Ausgangskreis des Siebes 24 und einen Eingangskreis des Verstärkungsreglers 26 ist die Vorrichtung 31 zur Steuerung des Versitärkungsreglers eingeschaltet.

Die drei Farbzeichenkomponenten modulieren in der Farbenabtastrorrichtung 327 in zeitlicher Aufeinanderfolge eine Farbenunterträgerwelle, die "70 dann die zusammengesetzte Farbzeichenkomponente des zusammengesetzten Fernsehzeichens ergibt. Andererseits werden die drei Farbzeichenkomponenten im Mischer 65 miteinander vereinigt und ergeben auf diese Weise die Helligkeitskomponente des zusammengesetzten Fernsehzeichens. Durch Vereinigung dieser Helligkeiitskomponente mit der zusammengesetzten Farbzeichenkomponente im Mischer 325 ergibt sich das zusammengesetzte Fernsehzeichen, mit welchem die durch die Antenne des Senders ausgestrahlte Trägerwelle moduliert wird. Die Steuervorrichtung 31 und der Verstärkungsregler 26 wirken hier in derselben Weise wie beim Empfänger gemäß Fig. 1 und halten die Stärke der zusammengesetzten Färbzeichenkomponente stets oberhalb desjenigen Grenzwertes, bei dem die Empfindlichkeit des menschlichen Auges für Farbenunterschiede abzunehmen beginnt.

Claims (7)

90 Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Übertragung von farbigen Fernsehbildern mittels Zeichen, die aus einer Helligkeitskomponente und aus einer Farbenkomponente zusammengesetzt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Stärke der Farbenkomponente im Verhältnis zur Stärke der Helügkeitskoniponente bei abnehmender Stärke der Helligkeitskomponente erhöht wird.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Zeichenkanal für die Farbzeichenkomponente ein Verstärker mit regelbarer Verstärkung vorgesehen ist, der durch eine an den Zeichenkanal für die Helligkeitskomponente angeschlossene Steuervorrichtung gesteuert wird.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, bei der die Farbzeidhenkoniponente durch eine Farbenunterträgerwelle übertragen wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Zeichenkanal für die Helligkeitskomponente in zwei Zweige geteilt ist, von denen der eine nur den von der Farbenunterträgerwe'lle ganz unbeeinflußten Teil der Helligkeitskomponente des Fernsehzeichens führt, wobei die Steuervorrichtung an diesen Zweig angeschlossen ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärker so bemessen ist, daß die Verstärkung vergrößert wird, sobald die Eingangs spannung des Verstärkers unterhalb eines gewissen Grenzwertes sinkt, und daß sie bei Eingangsspannungen, die oberhalb dieses Grenzwertes liegen, konstant bleibt.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß an. den Verstärker über einen handbedienten Schalter eine an den Zeichen-

kanal für die Helligkeitskomponente angeschlossene Steuervorrichtung angeschlossen werden kann, die eine Verstärkungsregelung in Abhängigkeit von der Stärke der HeMigkekskomponente auch schon oberhalb des vorgenannten Grenzwertes herbeiführt.

6. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche ι bis 5, dadurch .gekennzeichnet, daß sie in einem Fernsehempfänger vorgesehen ist.

7. Einrichtung" nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie in einem Fernsehsender vorgesehen ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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