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Farbenübertragung von Fernsehbildern ohne Mehraufwand an Bildzeichen
Man hat Farbenübertragungen von Fernsehbildern mit punktweise, zeilenweise und bildweise
wechselnden Farben bereits vielfach vorgeschlagen, bisher aber die dreifache Zahl
von Bildzeichen zur Übertragung von Bildern mit gleichen Einzelheiten wie bei farblosen
benötigt. Man hat z. B. zur Farbenübertragung mit der Braunschen Röhre vorgeschlagen,
den Leuchtschirm zeilenweise aus Schichten von verschiedenfarbig leuchtenden Verbindungen
zusammenzusetzen. Dabei muß aber der Betrachtungsabstand so groß gewählt werden,
daß jeweils drei Folgezeilen zu einer Mischfarbenzeile verschmelzen. Es müssen daher
bedeutend mehr Signale gesandt werden, oder die Bildfeinheit geht zurück.
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Versuche mit einer rotierenden Dreifarben-Wechselblende, durch welche
eine vielfarbige Landschaft im Tageslicht betrachtet wurde, ergaben, daß mindestens
fünfundvierzig Farbwechsel je Sekunde nötig sind, um den Flimmereindruck zu beseitigen.
Dagegen tritt bei etwa zehn bis fünfzehn Wechseln heller farbiger Bildpunkte bereit
eine Vermischung der Grundfarben zu einem flimmernden weißen Helligkeitseindruck
ein. Die Erfindung geht daher von der Erkenntnis dieser unterschiedlichen Reaktion
des menschlichen Auges aus.
In Anwendung dieser Tatsachen wird daher
nach der Erfindung das mit etwa 2 X 25 Teilbildern je Sekunde erzeugte Bild unter
gleichzeitiger Anwendung rotierender Filter für fortlaufenden Farbwechsel ohne Mehraufwand
an Bildzeichen iin Vergleich mit dem Schwarzweißbild übertragen.
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Erfindungsgemäß wechseln die Teilbilder durch umlaufende Farbfilter
in allen benachbarten und in den am gleichen Ort zeitlich aufeinanderfolgenden Bildzeilen
fortlaufend in den Filterfarben, indem bei sekundär in Bildfolge bewegten Filtern
die Teilbildzahl - oder bei primär mit den Zeilen wechselnden Farbfiltern die Bildzeilenzahl
- von der Filterfarbenzahl und ganzzahligen Vielfachen von ihr verschieden ist.
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Dies ergibt eine fortlaufende Vertauschung der Farben in allen Zeilen,
indem z. B. bei Anwendung von drei Filterfarben (rot, gelb, blau) und von zwei Halbbildern
je Vollbild die Zeilen i, 3, 5 USW.
zunächst rot, die Zeilen 2, 4, 6 usw.
zunächst gelb erscheinen; beim zweiten Vollbild sind weiter dann die ungeraden Zeilen
blau, die geraden rot; beim dritten Vollbild sind die ungeraden Zeilen gelb, die
geraden blau; bei Beginn des vierten Vollbildes beginnt der gleiche Zyklus wie bei
Beginn des ersten Vollbildes.
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Dabei erfolgt die Farbenmischung jedes Teilbildes entsprechend der
Zahl der Teilbilder etwa mit fünfundzwanzig Wechseln je Sekunde. Dies reicht für
die Farbenmischung an sich völlig aus, während die Horizontalfrequenz auch das Fliminern,
das durch die Farbwechselvorgänge verursacht ist, zugleich mit dem Flimmern, das
durch das Wandern der Bildzeilen verursacht ist, ausgleicht.
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Ein weiterer Fortschritt wird noch erzielt, wenn die Farben quer zum
Bild und nicht nur je Teilbild einmal, sondern darüber hinaus zwei- und mehrmal
je Teilbild wechseln. Dabei muß auch in derartigen Querfeldern eine fortlaufende
Vertauschung der Farben eintreten, wie sie vorstehend erläutert wurde.
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Der Synchronlauf der bewegten Teile für den Farbwechsel mit der übrigen
Fernsehapparatur wird zweckmäßig mittels der gleichen Signale gesteuert, die den
Wechsel der Teilbilder in der Fernsehröhre steuern.
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Dieses Farbübertragungsverfahren ist sinngemäß auch auf andere Bildzerleger
anwendbar.
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Es ist als bekannt vorausgesetzt, daß bei Sender und Empfänger die
Farbfilteranordnung gleichartig ist, insbesondere, daß die Anordnung der Farbsektoren
den verwendeten Lichtquellen entspricht.
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Bei mechanischen Bildzerlegern mit laufendem Primär- und Sekundärteil
erfolgt die Farbenübertragung ohne Mehraufwand an Bildzeichen dadurch, daß solche
Zeilenzahlen angewendet werden, welche durch die Filterfarbenzahl nicht ganzzahlig
teilbar sind, womit fortlaufend in jeder Zeile eines Teilbildes auch zu den Nachbarzeilen
des folgenden Teilbildes wechselnde Farben erzeugt werden. In an sich bekannter
Weise sind dabei die primären Zeilenzerleger mit Farbfiltern in der Grundfarbenreihenfolge
bedeckt.
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Man könnte auch durch Filter auf dem vorzugsweise als Spiegelrad ausgebildeten
sekundären Bildzerlegerteil die aufeinanderfolgenden Teilbilder wieder als Ganzes
oder in Zonen mit wechselnden Grundfarben übertragen.
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Bei dieser mechanischen doppelten Bildzerlegung wird die Filterbewegung
ohne zusätzlichen Antrieb erzeugt. Die Farbwechselzonen sind dabei von selbst parallel
mit den Bildzeilen. Man kann jedoch bei Anwendung eines auf einer besonderen Achse
laufenden Farbfilters die Farbe in den Teilbildern auch quer zum Bildlauf wandern
lassen.
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Zur Bestimmung der richtigen Farbphase ist die Filterscheibe durch
eine Rutschkupplung gegen den laufenden Motor von Hand verstellbar. Man könnte auch
in bekannter Weise den Stator des Motors nachdrehen, bis die Übertragung farbrichtig
erscheint, was der Beschauer z. B. durch einen am Rand des Bildes befindlichen farbigen
Streifen an Hand einer an seinem Gerät angebrachten Vergleichsfarbe sofort überprüfen
bzw. richtigstellen kann. Ist z. B. diese Vergleichsfarbe blau, so wird der zu übertragende
blaue Streifen nur in der Farbe blau erscheinen, wenn die Farbphase stimmt.
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Man kann auch eine selbsttätige Einstellung der farbrichtigen Wiedergabe
erzielen, wenn das Licht des Vergleichsstreifens von einer Photozelle mit selektivem
Filter aufgenommen wird, welche über ein Relais den Lauf eines den Filtermotor in
der Phase nachstellenden Hilfsmotors anhält, oder welche den frei nachdrehbaren
Ständer des Filtermotors feststellt, wenn die Vergleichsfarbe einfällt. Bekannte
Verzögerungsmittel überbrücken dabei die periodische Dunkelheit zwischen den Teil-Bildern.
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Zur Erzielung parallel laufender Farbwechselgrenzen ist es erforderlich,
die Filter statt in einer Scheibenanordnung in Trommelform vorzusehen. Nach Abb.
i wird für eine solche Anordnung vorgeschlagen, die Filtertrommel FT und
den Motor M nach unten hängend anzuordnen, so daß die Fernsehröhre FR eingeschlossen
werden kann.
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Man könnte auch nach Abb. 2 bei geradzahliger Wiederholung der Einzelfilter
auf der Filtertrommel FT diese Trommel über einen Durchmesser doppelt durchleuchten
und in derselben das Projektionsobjektiv D vorsehen.
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Nach Abb. 3 wird bei Anwendung eines Hohlspiegels HS als Projektionsobjektiv
die Achse der Trommel FT zu der des Hohlspiegels HS geneigt.
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Hierbei läßt man zweckmäßig die Farbwechselgrenzen, wie Abb. 4 zeigt,
quer oder senkrecht zu den Bildzeilen laufen, was zum Ausgleich des Flimmerns am
günstigsten ist.
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Bei der in Abb. 5 dargestellten Filterscheibe FS würde man deren Achse
so anordnen, daß die Farbwechselgrenzen sich mit den Zeilen nicht unter flachen
Winkeln schneiden.
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Abb.6 zeigt beispielsweise ein Schema untereinander angeordneter Teilbilder
I und II mit einer
von der Teilbildzahl 2 verschiedenen Filterfarbenzahl
3 und einem Farbwechsel je Bild, wodurch sich eine fortlaufende Vertauschung der
Farben auf alle Teilbilder, aber auch von Zeile zu Nachbarzeile, ergibt.
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Abb. 7 zeigt eine Untereinanderreihung aufeinanderfolgender Teilbilder
I und II, welche z. 13. mit vier Farben je Teilbild bei drei Filterfarben (rot,
gelb, blau) und einem Farbwechsel während jedes Bildes arbeiten. Man erzielt hierdurch
einen viermal langsameren Lauf der Filtertrommel, welcher somit völlig geräuschlos
erfolgen kann und sehr geringe Leistung erfordert.
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Da an die genaue Phasenlage der Farbwechselgrenzen keine so hohen
Anforderungen wie an den Bildpunktgleichlauf gestellt werden, erscheint es angebracht,
im Bereiche synchronisierter Netze die Filter mit einem netzgespeisten Synchronmotor
nach dem Verfahren von N i p k ow anzutreiben.
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Die verschiedenen Eigenschaften von Leuchtschirmen einerseits und
der bei der Abtastung verwendeten Lichtquellen und Photozellen andererseits wird
man durch Anpassung der Filter auf eine farbrichtige Wiedergabe in aus der Farboptik
bekannter Weise angleichen.
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Die Farbenübertragung erfolgt nach obigen Vorschlägen durch die eintretende
völlige Farbmischung und durch den Ausgleich des Flimmerns ohne Mehraufwand an Bildzeichen.
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Die Farbübertragung kann daher beim vorhandenen Stand der Fernsehübertragungstechnik
ohne weiteres eingeführt werden.