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Anordnung zum farbigen Fernsehen Zur Wiedergabe von farbigen Bildern
über einen Fernsehkanal ist schon ein Verfahren vorgeschlagen worden, bei welchem
der Aufnahme- und Wiedergaberöhre je ein mehrfarbiger Farbraster aufgedruckt ist.
Nach diesem Verfahren ist es erforderlich, bei plötzlichem Farbwechsel schnelle
Phasenänderungen wiederzugeben, wozu die Bandbreite des Fernsehkanals mit 6 MHz
nicht ganz ausreicht. Es ist daher nach diesem Verfahren nur möglich, verhältnismäßig
langsam ineinander überfließende Farbränder darzustellen. Eine Vergrößerung der
Bandbreite für das Farbfernsehen ist jedoch nicht zweckmäßig, da hierdurch der Abstand
zwischen Bild und Ton auch verändert werden muß, so daß in diesem.Falle unmöglich
ist, mit heutigen Schwarzweißempfängern eine farbige Sendung aufzunehmen. Zur Vermeidung
dieser Mängel wird bei einer Anordnung zum farbigen Fernsehen, bei der jede Zeile
aus mehreren Streifen verschiedener Grundfarben besteht, erfindungsgemäß vorgeschlagen,
eine zusätzliche Hilfskippeinrichtung für eine dritte Ablenkung des Elektronenstrahles
vorzusehen, die unter 45° zur Zeilenrichtung geneigt ist und mit der y2fachen Geschwindigkeit
der Zeilenablenkung erfolgt, so daß jeweils ein Bildpunkt übersprungen wird und
eine Ablenkung senkrecht zu den Farbstreifen der Zeile erfolgt.
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Diese zusätzliche Ablenkung senkrecht zur Zeilenrichtung hat die gleiche
Steilheit wie die Zeilenablenkspannung und liegt bei einfarbigem Fernsehen in Zeilenrichtung.
Dadurch ist es möglich, die neue Anordnung auch für einfarbiges Fernsehen zu verwenden,
wie noch näher erläutert wird.
Bei der Anordnung nach der Erfindung
bewegi sich der Elektronenstrahl auf der Sender- und Empfängerseite außer in senkrechter
Richtung zur Wiedergabe der Farbe auch sprunghaft über die Zeile fort, Mit einer
Frequenz von etwa der Bandbreite, bei de vorstehend beispielsweise angegebenen Kanalbreite
von 6 MHz etwa 4,5 bis 5 MHz, wird durch einen Generator, der eine sägezahnförmigeSpannung
erzeugt, eine zusätzliche Ablenkung bewirkt, die zur Zeilenrichtung um etwa q.5°
geneigt ist und etwa die z,5fache Breite einer Zeile besitzt. Die in Zeilenrichtung
liegende Komponente dieser Ablenkung hat die entgegengesetzte Sägezahnform der Zeilenkippspannung,
die Steilheit dieser Komponente ist entgegengesetzt und gleich der Steilheit der
Zeilenkippspannung. Hierdurch wird erreicht, daß der Elektronenstrahl sich bei der
Abtastung ;in Zeilenrichtung sprunghaft vorwärts bewegt und nur jeden zweiten Bildpunkt
wiedergibt. Außerdem bewegt er sich durch die senkrecht zur Zeilenabtastung liegende
Sägezahnkomponente um eine Zeile auf und ab und kann daher den gesamten aufgedruckten
Farbraster der Bildröhre überdecken. Durch diesen Vorgang ist es möglich geworden,
beispielsweise statt der bei 625 Zeilen normalen 8oo Bildpunkte pro Zeile jeweils
qoo hiervon zu übertragen und dadurch die erforderliche Bandbreite auf die Hälfte
zu verkleinern. Nimmt man eine Anzahl von Bildpunkten längs einer vollen Zeile an,
so wird nach jedem Zeilenwechsel auch ein Wechsel der Punkte auftreten, da die zusätzliche
Kippspannung die halbe Anzahl von Schwingungen haben muß, so daß nach einem ganzen
Bild nur die halbe Bildpunktzahl und in dem zweiten Bild die andere Hälfte der Bildpunkte
geschrieben wird. Ein vollständiges Bild wird daher erst nach vier Rasterwechseln
oder =2,5mal in der Sekunde übertragen, wenn die Rasterwechselfrequenz zu 5o/s angenommen
wird.
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In Fig. z ist in Kurve = der Verlauf der Zeilenkippspannung dargestellt,
während die Kurve :z die in Zeilenrichtung liegende Komponente der zusätzlichen
Hilfskippspannung wiedergibt. Da beide Ablenkungen gleichzeitig auf den Elektronenstrahl
einwirken, wird die Summe beider Ablenkungen die Bewegung des Elektronenstrahls
darstellen. Diese ist in Kurve 3 dargestellt und erfolgt sprunghaft. Es ergibt sich
also, daß der abtastende Elektronenstrahl eine Zeitlang auf einem Bildpunkt stehenbleibt
(dies ist durch die horizontalen gestrichelten Linien dargestellt) und in der Zwischenzeit
jeweils einen Bildpunkt überspringt.
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In Fig. 2 ist beispielsweise die Abtastung in neun Zeilen dargestellt.
Zuerst werden in Zeile z die Bildpunkte a, sodann` in Zeile 3, in Zeile 5 usw. jeweils
die Bildpunkte a abgetastet. Während des zweiten Rasters werden wegen des Zwischenzeilenverfahrens
die Bildpunkte b jeweils auf den geraden Zeilenzahlen abgetastet. Während des dritten
Rasters werden wiederum auf den ungeraden Zeilenzahlen die Bildpunkte c und während
des vierten Rasters die geraden Zeilen mit den Bildpunkten d abgetastet. Nach je
vier Rastern ist also ein volles Bild überstrichen. Der hierdurch eventuell auftretende
Dreheffekt in den Bildpunkten kann gemäß einer vorteilhaften weiteren Ausgestaltung
der Erfindung durch die Wah eines Fluoreszenzschirmes längerer Nachleuchtdaue oder
anderer Speicherverfahren auf der Empfangsseite beseitigt werden.
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Da die Hilfskippspannung um etwa q.5° zur Zeilenrichtung geneigt ist,
behält der Strahl auch eine senkrechte Komponente bei, wie in Fig. 3 dargestelli
ist. Die Streifen R, G, B stellen den roten, gelben und blauen Farbstreifen
dar, die j e etwa ein Drittel der Zeilenbreite, insgesamt also eine ganze Zeilenbreite,
besitzen. Der Mittelpunkt p des als Kreis dargestellten Bildpunktes wandert auf
folgendem Weg über die Zeile: Sind alle Punkte a und c dicht aneinandergereiht und
entspricht ihr Durchmesser der Breite eines farbigen Längsstreifens, dann legt der
Mittelpunkt des Bildpunktes sowohl in Richtung der Zeile als auch senkrecht dazu
gleich lange Wege S1 = SZ = S zurück. - Der Mittelpunkt eines Bildpunktes muß, um
von A nach B zu wandern, eine y2 mal größere Geschwindigkeit besitzen
als .bei der Wanderung von A nach C, -wenn die: Zeile mit der gleichen Geschwindigkeit
durchlaufen werden soll. Es ist zweckmäßig, den Abstand S1 gleich oder kleiner als
die Zeilenbreite S2 zu wählen, damit die Punkte so dicht wie möglich aneinanderrücken
oder sich gegebenenfalls überlappen. Hierdurch wird die Wirkung des Crawleffektes,
d. h. die auf kleine Bildzonen beschränkte optische Wirbelbildung, vermindert. Die
senkrechte Komponente überstreicht daher im ersten Raster und in der ersten Zeile
jeweils bei a alle drei Farbstreifen, wie gezeigt. Es ist daher verständlich, daß
zu dieser Bildübertragungsart nur die halbe Bandbreite erforderlich ist, während
die andere Hälfte der Bandbreite beim Farbfernsehen dazu benutzt werden kann, die
schnellen Phasenänderungen für plötzliche Farbübergänge aufzunehmen.
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Bevor auf die Verwendung der neuen Anordnung zum farbigen Fernsehen
für das einfarbige Fernsehen (Schwarzweiß) eingegangen wird, muß noch erwähnt werden,
daß für das einfarbige Fernsehen ein Verfahren zur Abtastung von Bildern bekanntgeworden
ist, bei dem eine Punktsprungabtastung mit Hilfe zweier Sägezähne von entgegengesetzter
Polarität und verschiedener Frequenz erfolgt. Dabei werden voneinander getrennte
Punkte in einer vorbestimmten Reihenfolge abgetastet, die dazwischenliegenden Punkte
werden durch einen folgenden Abtastvorgang abgetastet.
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Dasselbe Verfahren ist in einem älteren Patent auch für die Abtastung
von farbigen Bildern vorgeschlagen worden. Abweichend von der Erfindung fehlt jedoch
in diesen Fällen die durch die Schrägstellung des Ablenksystems erzielte senkrechte
Komponente der Ablenkung.
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Soll die neue Anordnung zum farbigen Fernsehen für das einfarbige
Fernsehen (Schwarzweiß) benutzt werden, so muß - wie schon erwähnt - die Ablenkrichtung
der Hilfskippspannung parallel zur Zeilenrichtung liegen und ihre Größe um etwa
ein Drittel verkleinert werden. Für einen solchen Empfänger ist für die Umstellung
auf Farbfernsehen daher nur die Anschaffung einer dazu geeigneten Braunschen Röhre
erforderlich, die mit entsprechendem Farbraster versehen
ist. Zusätzlich
muß die Hilfskippspannung gegenüber der Zeilenrichtung um 45° gedreht und auf das
i,5fache vergrößert werden.
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Eine solche Drehungs- und Vergrößerungsmöglichkeit kann gemäß der
Erfindung von vornherein auf der Sender- und Empfängerseite vorgesehen werden, so
daß nur die Anschaffung einer anderen Braunschen Röhre bzw. eines anderen Ikonoskops
oder sonstiger Abtaströhre erforderlich ist, um von einfarbigem auf das farbige
Fernsehen überzugehen. Zu diesem Zweck ist die Hilfskippeinrichtung, die mit einem
Sägezahn von nahezu Bildpunktfrequenz gespeist wird, derart -schwenkbar, daß sie
für einfarbiges Fernsehen in der Achse der Zeilenablenkspulen liegt und der Zeilenablenkung
entgegenwirkt. Für den Betrieb einer Mehrfarbenröhrekann die Hilfskippeinrichtung
um 45 ° gegen die Achse der Zeilenspulen geschwenkt werden. Außerdem wird die Hilfskippeinrichtung
mit einem Sägezahn gespeist, dessen Amplitude bei Betrieb einer Mehrfarbenröhre
um den Faktor j: 2 größer ist als bei einfarbigem Fernsehen.
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Der Einbau einer solchen Hilfskippeinrichtung läßt sich mit verhältnismäßig
einfachen Mitteln auch in bereits vorhandenen Empfängern vornehmen, da etwa drei
Röhren mit den zusätzlichen Hilfsmitteln erforderlich sind.