FR2544150A1 - Appareil de production de signaux television couleur comportant un circuit de reduction de bruit - Google Patents

Abstract

L'APPAREIL PRODUCTEUR D'UN SIGNAL DE TELEVISION COULEUR A CIRCUIT DE REDUCTION DE BRUIT EST CARACTERISE EN CE QU'IL COMPREND UN CIRCUIT DE SOUSTRACTION 32 RECEVANT DEUX SIGNAUX DE COULEURS PRIMAIRES, UN LIMITEUR 33 LIMITANT EN AMPLITUDE UN SIGNAL DE SORTIE DU CIRCUIT DE SOUSTRACTION A UN NIVEAU D'UNE COMPOSANTE DE BRUIT COMPRIS DANS LE SIGNAL DE SORTIE DU CIRCUIT DE SOUSTRACTION; UN DEUXIEME CIRCUIT DE SOUSTRACTION 34 RECEVANT UN PREMIER SIGNAL DE COULEUR PRIMAIRE ET UN SIGNAL DE SORTIE DU LIMITEUR D'AMPLITUDE POUR EFFECTUER UNE SOUSTRACTION ENTRE LES SIGNAUX QUI LUI PARVIENNENT, ET UN ADDITIONNEUR 35 QUI RECOIT UN DEUXIEME SIGNAL DE COULEUR PRIMAIRE ET LE SIGNAL DE SORTIE DU LIMITEUR D'AMPLITUDE POUR EFFECTUER UNE ADDITION DE CES SIGNAUX, LE DEUXIEME CIRCUIT DE SOUSTRACTION ET L'ADDITIONNEUR PRODUISANT RESPECTIVEMENT DEUX SIGNAUX DE COULEURS PRIMAIRES DANS LESQUELS LE BRUIT A ETE REDUIT.

Description

La présente invention est relative d'une ma-

nière générale à des appareils de productionde signaux télévision couleur comportant un circuit de réduction de

bruit et, plus particulièrement, à un appareil de produc-

tion de signaux de télévision couleur comportant un cir- cuit de réduction de bruit qui est conçu pour réduire le bruit dans un signal provenant d'un tube analyseur de télévision équipé d'un filtre à bande à résolution de couleur. Un nouvel appareil de production de signaux de télévision comportant un tube analyseur de prise de vues

unique muni d'un filtre à bandes de résolution de cou-

leur à été décrit dans le brevet américain N' 4 041 528 intitulé "Appareil de production de signaux de télévision couleur pour tube analyseur de prise de vues unique",

pour lequel la Demanderesse est la même que pour la pré-

sente demande Par ailleurs un appareil de production de signaux de télévision couleur amélioré, dans lequel les difficultés que le brevet précédent n'avait pas encore résolues sont éliminées, est décrit par la demande de brevet français No 80 05385 déposée le 11 mars 1980 et

intitulée "Dispositif de formation de signaux de télévi-

sion en couleur", pour laquelle la Demanderesse est la

même que pour la présente demande, cet appareil de pro-

duction de signaux télévision couleur ayant été utilisé

en pratique.

Cependant, même dans ce dernier appareil de pro-

duction de signaux de télévision couleur amélioré, le bruit pose un problème lorsqu'on essaie d'avoir une image ayant une bonne qualité d'image en même temps qu'un rapport signal/bruit satisfaisant Il est donc souhaitable de pouvoir réduire et supprimer le bruit Le bruit posait des problèmes spécialement lors du captage de 1 'image

d'un objet sous une source de lumière de faible intensité.

Le but de l'inve ntion est donc, d'une manière

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générale, de permettre la réalisation d'un nouvel appa-

reil pratique de production de signaux de télévision couleur comportant un circuit de réduction de bruit, dans lequel les difficultés mentionnées ci-dessus se trouvent éliminées.

Le but de l'invention est également la réali-

sation d'un appareil de production de signaux de télé-

vision couleur comportant un circuit de réduction de bruit qui soit conçu pour réduire le bruit dans un signal provenant d'un tube analyseur de prise de vues équipé

d'un filtre à bandes à résolution de couleur Dans l'appa-

reil suivant l'invention, on peut obtenir un signal de télévision couleur dans lequel le bruit a été réduit et

qui, en même temps, a un fort rapport signal/bruit.

Le but de l'invention est également la réali-

sation d'un appareil de production de signaux de télévision couleur comportant un circuit de réduction de bruit comprenant: un premier circuit de soustraction

permettant d'obtenir un signal de différence de deux si-

gnaux couleur démodulés obtenus à partir d'une onde porteuse multiplexée couleur; un premier circuit de limitation d'amplitude permettant de limiter en amplitude

une composante de bruit dans le signal de différence pro-

venant du premier circuit de soustraction a un niveau pré-

déterminé; un premier additionneur permettant d'obtenir un signal résultant de l'addition d'un signal de sortie du premier circuit de limitation d'amplitude et de l'un des signaux couleur démodulés; et un deuxième circuit de soustraction permettant d'obtenir un signal résultant de la différence entre le signal de sortie du premier circuit

limitant l'amplitude et l'autre signal couleur démodulé.

Dans le circuit de réduction du bruit de l'appareil de production de signaux de télévision couleur suivant l'invention, le bruit compris dans le signal-coizleur lors du captage d'une image blanche ou magenta-ne comprend que 154 e 1550 des termes en cosinus dans la composante de bruit du

premier ordre Il est donc possible d'améliorer-le rap-

port signal/bruit de 7 d B au-total et il est possible d'obtenir une image ayant une qualité d'image aussi bonne que celle que l'on peut obtenir lors de la prise

de vue d'une image rouge ou bleue.

Le but de l'invention est également la réali-

sation d'un appareil de production de signaux de télé-

vision couleur comportant le circuit de réduction de bruit déjà défini, dans lequel ce circuit de réduction de bruit comprend également: un deuxième additionneur

permettant d'additionner les deux signaux couleur démo-

dulés; un deuxième circuit de limitation d'amplitude per-

mettant de limiter en amplitude un signal de sortie du deuxième additionneur à un niveau prédéterminé; et un circuit matrice non linéaire qui reçoit les signaux

de sortie du deuxième circuit de soustraction et du pre-

mier additionneur pour effectuer des opérations de sous-

traction sur des quantités soustraites qui varient suivant un signal de commande de sortie du deuxième circuit de limitation d'amplitude Dans le circuit de réduction-de

bruit de l'appareil de production de signaux de télévi-

sion couleur suivant l'invention, il est possible de supprimer le rapport de mélange de couleur du signal couleur de sortie lors de la prise de vue d'une image peu éclairée de sorte qu'il est possible d'obtenir une image ayant une bonne qualité d'image De plus, lors de la prise de vue d'une image blanche, il est possible de réduire le rapport de mélange de couleurs à partir

d'un point o le niveau du signal d'entrée est très bas.

Dans ces conditions la distorsion de forme d'onde qui se produit lors de la prise de vue de l'image blanche sous

faible éclairage due à la non-linéarité peut être sup-

primée jusqu'à la valeur de -12 d B de la valeur de crête

à crête de la composante de bruit.

Diverses autres caractéristiques de l'invention

ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit.

Des formes de réalisation de l'objet de l'inven-

tion sont représentées, à titre d'exemples non limitatifs, au dessin annexé. La fig l est un schéma synoptique représentant un mode de réalisation d'un appareil de production de

signaux de télévision couleur suivant l'invention.

La fig 2 est une vue frontale partielle à plus grande échelle représentant un exemple de filtre à bandes

à résolution de couleur utilisé dans l'appareil de la fig 1 -

La fig 3 est un diagramme mettant en évidence la distribution de l'énergie de la lumière transmise lorsque de la lumière blanche est projetée sur le filtre

à bandes à résolution de couleur représenté par la fig 2.

La fig 4 est un schéma synoptique d'un premier mode de réalisation d'un circuit de réduction de bruit

de l'appareil représenté à la fig 1.

La fig 5 est un schéma synoptique d'un deuxième mode de réalisation d'un circuit de réduction de bruit de

l'appareil représenté à la fig 1.

Les fig 6 (A) à 6 (I) représentent des formes d'onde correspondant à chacune des parties des circuits de

réduction de bruit représentés aux fig 4 et 5.

La fig 7 est un graphique représentant la caractéristique de fonctionnement de circuits de matrice non

linéaires du circuit représenté à la fig 5.

La fig 8 est un schéma synoptique de circuit représentant un mode de réalisation d'un circuit de matrice

non linéaire.

La fig 9 est un schéma synoptique représentant un troisième mode de réalisation d'un circuit de réduction

de bruit de l'appareil représenté à la fig 1.

Comme le montre la fig 1, la lumière provenant d'une image qui doit être captée traverse le système optique (non représenté) d'un tube analyseur d'une caméra de télévision couleur du type à tube de prise de vues unique et l'image se forme sur un écran photoconducteur d'un tube de prise de vues 11 en passant par un filtre à bandes 10 à résolution de couleur. Comme le montre la fig 2, le filtre à bandes à résolution de couleur est fait de trois bandes, la première, la deuxième et la troisième, F 1, F 2 et F 3 d'égale largeur w Chacune des bandes est oblongue et étroite dans le sens vertical Les bandes sont placées à

la suite et à côté les unes des autres dans l'ordre in-

diqué ci-dessus, les bandes F 1, F 2 et F 3 constituant un seul groupe Plusieurs groupes analogues sont disposés

successivement et côte-à-côte en un emplacement unique.

Ces bandes de filtre F 1, F 2 et F 3 de tous les différents groupes s'étendent dans la direction (direction Y à la fig 1) qui est perpendiculaire à la direction de balayage horizontal (direction X à la fig 1) Les bandes sont disposées régulièrement dans l'ordre indiqué et toutes les bandes de filtre ont la même séquence

d d'espace.

Les propriétés de transmission de la lumière de chacune de ces bandes de filtre F 1, F 2 et F 3 sont les suivantes La première bande de filtre F 1 est conçu pour transmettre la lumière d'une seule couleur primaire parmi les trois couleurs primaires (rouge, vert et bleu) d'une couleur de mélange d'addition La deuxième bande de filtre F est conçue pour transmettre la lumière de couleurs mixtes de la couleur primaire transmise par la première bande de filtre F et de l'une des deux couleurs

primaires restantes (donc pas de la couleur primaire trans-

mise par l'intermédiaire de la première bande de filtre

F 1) La troisième bande de filtre F 3 est conçu pour trans-

mettre la lumière de toutes les couleurs (par exemple, de

la lumière blanche).

D'une manière plus précise, la deuxième bande de filtre F 2 peut transmettre la lumière de couleurs ayant entre elles les relations suivantes, suivant que la couleur primaire transmise à travers la première bande de filtre F est rouge, verte ou bleue.

Tableau

Dans un exemple d'un filtre à bande 10 à résolution de couleur du dispositif décrit ci-dessus, la première bande de filtre F 1 a une caractéristique de transmission assurant la transmission de lumière verte (G) La seconde bande de filtre F 2 a une caractéristique de transmission assurant la transmission de la lumière d'une couleur de mélange de lumière bleue (B) et de

lumière verte (G), c'est-à-dire de cyan (C) La troi-

sième bande de filtre F 3 a une caractéristique de trans-

mission assurant la transmission de la lumière de toutes les couleurs, c'est-à-dire de lumière blanche (W) ou Lumière de couleur primaire Couleur de la lumière transmise par la première transmise par la deu-_ bande de filtre Fa xième bande de filtre F 2 Lumière rouge Magenta (rouge bleu) ou jaune (rouge vert) Lumière verte Jaune (rouge vert> ou cyan (bleu vert) Lumière bleue Magenta (rouge bleu) ou cyan (bleu vert)

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d'une lumière de couleur mixte formée de lumière rouge

(R), de lumière verte (G) et de lumière bleue (B 3).

L'état d'énergie de la lumière transmise lorsque la lumière blanche (W) est projetée sur le filtre à bandes 10 à résolution de couleur est mis en évidence dans un

exemple de la fig 3 dans lequel la direction horizon-

tale (direction de l'axe des X) correspond à la distri-

bution de l'énergie En d'autres termes, la lumière

verte (G) est distribuée d'une manière continue puis-

qu'elle est transmise par toutes les bandes de filtre F 1, F 2 et F La lumière bleue (B) est distribuée sur-une largeur 2 W séparée par des intervalles spatiaux de w puisqu'elle ne passe qu'à travers les bandes de filtre F 2 et F 3 La lumière rouge (R) est distribuée sur une

largeur W séparée par des intervalles spatiaux de 2 W puis-

qu'elle n'est transmise qu'à travers la bande de filtre F 3.

Dans l'hypothèse o l'on utilise le filtre à bandes à résolution de couleur décrit ci-dessus et o l'on

introduit une image de lumière blanche comme lumière inci-

dente, un signal de sortie S provenant du tube analyseur

de prise de vues 11 peut être représenté comme une compo-

sante d'onde fondammentale comportant une période répé-

titive fondamentale définie par l'écartement des bandes

respectives du filtre à bandes à résolution de couleur.

Le signal de sortie S peut être défini par une-

égalité S = Sd + Sh, expression dans laquelle le signal

Sd est un signal de composante d'onde continue (compo-

sante de courant continu) comprenant un mélange d'un signal de luminance Y d'un signal SG de lumière verte d'un signal SB de lumière bleue et d'un signal S de lumière rouge. Le signal Sh est un signal de composante de bande haute (composante de courant alternatif) comprenant un groupe de signaux couleur modulés ayant des formes résultants de la modulation en amplitude d'une onde porteuse spécifique et d'autres ondes porteuses avec un signal mixte L'onde porteuse spécifique a une fréquence qui est la même que la fréquence d'espace déterminée par le nombre de groupes de bandes de filtre F 1, F 2 et F 3 du filtre à bandes 10 à résolution de couleur Les autres ondes porteuses ont des fréquences qui sont les mêmes que les harmoniques supérieures de l'onde porteuse spé- cifique Le signal mixte est constitué par deux lumières de couleur primaire autres que la lumière de couleur primaire (qui est la lumière de couleur verte dans l'exemple considéré) passant par la première bande de

filtre F 1.

Le signal de sortie S du tube analyseur de

prise de vues 11 est anplifié par un préamplificateur 12.

Il est ensuite envoyé aux filtres passe-bas 13 et 14 et aux filtres passebande 15 et 16 Le filtre passe-bas 13 a une caractéristique de filtrage dans laquelle la

fréquence f de coupure de limite supérieure est d'en-

y viron 2,5 M Hz Un signal de luminance Y provient du

signal de sortie du filtre passe-bas 13 Le filtre passe-

bas 13 a une caractéristique de filtrage dans laquelle la fréquence fd de coupure de limite supérieure est d'environ 0,5 M Hz Le signal continu Sd défini antérieurement

provient du signal de sortie du filtre passe-bas 14.

Un signal de sortie 51 du préamplificateur 12 peut être défini par l'égalité suivante: 51 = (i G + 2 i B/3 + i R/3) + Asin (ut +)+ (A/2)Si'( 2 t) expression dans laquelle A 2 + i i + 221 a = (t an/) ( 1 B + i Bi R + R) I f tang 5 (i B i R) / Of (i B+ i R)l et W= 2 ifc (f étant la fréquence spatiale déterminée c c

par trois bandes de filtre du filtre à bandes 10 à réso-

lution de couleur).

La forme d'onde du signal de sortie 51 du préam-

plificateur 12 ayant la caractéristique du degré de modu-

lation du tube analyseur de prise de vues 11 dans le cas idéal de 100 % pour toutes les fréquences est celle qu'indique la fig 3 et les niveaux sont i G pour la bande de filtre F 1, (i G + i B) pour la bande de filtre F 2 et (i G + i B + i R) pour la bande de filtre F 3 Ces niveaux i G' i B et i R correspondent aux trois signaux de couleur primaire nécessaires

Le filtre passe-bande 15 laisse passer la fré-

quence f et les composantes de fréquence voisines tan-

c

dis que le filtre passe-bande 16 laisse passer la fré-

quence 2 fc et les composantes de fréquence voisines De ce fait, un signal 52 de composante d'onde fondamentale est fourni par le filtre passe-bande 15 et un deuxième signal 53 de composante harmonique est fourni par le filtre passe-bande 16 Ces signaux 52 et 53 peuvent être

définis par les égalités suivantes ( 2) et ( 3).

52 = Asin (w t +#) ( 2) 53 = (A/2)sin( 2 t ( 3)

En admettant que le bruit de bande d'onde fon-

damentale (appelée simplement ci-dessous bruit primaire) soitégal à En 1 sintuv nt et qu'un deuxième bruit de bande harmonique (appelé simplement ci-dessous bruit secondaire) est égal à En 2 sinun 2 t, les signaux de sortie

2 2

52 et 53 a provenant des filtres passe-bande 15 et 16 2 a 3 a correspondants dans le cas o l'on tient compte du bruit peuvent être définis respectivement par les égalités

suivantes ( 4) et ( 5).

52 a = A ll + X 1 cos (w t + n N 1 t)3 sin Ct + 9 Xlsin (vt + nlt 3 l ( 4)

53 a = (A/2) l 1 + X 1 cos (ô t + -n 1 t)j sin E 2 W t -

X 2 sin( 2 a Jt NN 2 t) ( 5)

expressions dans lesquelles X 1 = En 1/A et X 2 = En 2/(A/2).

Le signal de sortie 53 a du filtre passe-bande 16 est envoyé à un limiteur d'amplitude 17 dans lequel le

signal 53 a est limité en amplitude à une amplitude pré-

déterminée Le signal 52 a et un' signal de sortie du limi-

teur d'amplitude 17 sont envoyés à un multiplicateur 18 dans lequel les deux signaux sont multipliés Un signal de sortie du multiplicateur 18 est envoyé à un filtre passe-bande 19 et ce filtre passe-bande 19 produit un nouveau signal 54 a de composante d'onde fondamentale ayant une phase différente Ce signal 54 a peut être défini par l'égalité suivante: 54 a = (A/2) lL + X cos (W c 1 t +)J cos Et 2 + X 1 sin (Wc 1 t + #)X 2 sin( c 1 t +)l ( 6) Le signal 54 a provenant du filtre passe-bande 19 et le signal 52 a provenant du filtre passe-bande 15 sont envoyés à un additionneur 20 dans lequel les deux signaux 54 a et 52 a sont additionnés Un détecteur 22 détecte un signal de sortie de l'additionneur 20 et produit un signal bleu S Ba (signala représenté à la fig 6 (A)) D'autre part, le signal 54 a provenant du filtre passe-bande 19 et le signal 52 a provenant du filtre passe-bande 15 sont envoyés à un circuit de soustraction 21 dans lequel une soustraction

s'effectue entre les deux signaux Sâa et 52 a Un détec-

teur 23 détecte un signal de sortie du circuit de sous-

traction 21 et produit un signal rouge S Ra (signal b représenté à la fig 6 (B)) Ces signaux bleu et rouge S Ba et S Ra peuvent se définir par les égalités suivantes ( 7) et ( 8) S =f Asn

S Ba =fa 1 + X 1 cos (W Clt +) 1 + sin 3-

ú 2 Xlsin (Jc 1 t +È) X 2 sin(Sc 2 t -)3 cos 3#Èl ( 7) S Ra =Va C + X 1 cos ( C 1 t +C) lE 1sin 3 + ( 2 X 1 sin(U Sc 1 t +/) X 2 sin(J c 2 t -t)} cos 3#l 2 ( 8) expressions dans lesquelles: A a = -A = ( af/) (i B 2 + i Bi R + i R 2) 1 WC t = "t Jn t

1 1

et Wc 2 t = 2 <Wt -Un 2 t.

2 2

Les égalités ( 7) et ( 8) ci-dessus montrent que l'influence du bruit secondaire En 2 sindc 2 t est maximale lors de la prise de vue d'une image blanche ou magenta (c'est-à-dire lorsque= O ) 'et qu'elle est nulle lors

de la prise de vue d'une image bleue ou rouge (c'est-à-

dire lorsque = + 30 ).

Les signaux S Ba et S Ra qui sont obtenues lors

de la prise de vue de l'image blanche ou magénta, c'est-

à-dire lorsque l'influence du bruit secondaire M 2 sin c 2 t est maximale peuvent être obtenus en remplavant = O dans les égalités ( 7) et ( 8) de manière à obtenir

les égalités suivantes ( 9) et ( 10).

S Ba 2 Aa U En 1 (cos <clt sin Wc t) -

Ba-En sinjc t ( 9) SR a = Aai 2 En(cosufc 1 t + sinfc t) + 2 En sin Jc 2 t (o)

2 2 ( O

Comme le montent les équations ( 9) et ( 10), les signaux S Ba et S Ra comprennent chacun une composante en sinus et une composante en cosinus par rapport à la composante de bruit primaire En 1 sinjc 1 t et seuls les signes des composantes en sinus sont opposés dans les signaux S Ba et S Ra En ce qui concerne le bruit secondaire En 2 sin c 2 t, les signaux S Ba et S Ra comprennent chacun une composante en sinus et les signes de ces sinus sont opposés l'un à

l'autre dans les signaux S Ba et S Ra.

Dans l'appareil de production de signaux de télévision suivant l'invention, les relations entre les composantes en sinus et en cosinus des signaux S Ba et S Ra sont enregistrées de manière à supprimer la composante de bruit comprise dans les signaux S Ba et S Ra qui sont définis

par les égalités ( 9) et ( 10) La description suivante a pour

objet un circuit de réduction de bruit qui constitue une partie essentielle de l'appareil suivant l'invention Les signaux de sortie S Ba et S Ra de détecteurs correspondants 22 et 23 sont envoyés à un circuit de réduction de bruit 24 dans lequel le bruit est réduit dans des conditions indiquées ultérieurement Un premier mode de réalisation du circuit de

réduction de bruit est constitué par le circuit de réduc-

tion de bruit 24 a représenté à la fig 4 Les signaux de sortie S Ba du détecteur 22 représenté à la fig 1 est envoyé aux circuits de soustraction 32 et 34 par llinter- médiaire d'une borne 30 représentée à la fig 4 D'autre part, le signal de sortie S Ra du détecteur 23 représenté à la fig 1 est envoyé au circuit de soustraction 32 et à un additionneur 35 par l'intermédiaire d'une borne 31

représentée à la fig 4.

Une soustraction s'effectue dans le circuit

de soustraction 32 entre les signaux S Ba et S Ra qui pré-

sentent respectivement les formes d'onde a et b représen-

tées par les figs 6 (A) et 6 (B)o Un signal de soustrac-

tion ayant une forme d'onde c représentée par la fig 6 (C) est fourni par le circuit de soustraction 32 Ce signal de soustraction C est envoyé à un circuit de limiteur ou de blocage 33 dans lequel le signal c est écrêté à une valeur de crête à c-crête de la composante de bruit et est transformé en un signal de bruit N ayant une forme d'onde d représentée à la fig 6 (D) Ce signal de bruit

n peut être défini par l'égalité suivante ( 11) en utili-

sant les égalités ( 9) et ( 10).

n = (S Ba S Ra)/2 = r 2 En 1 sin Wc 1 t\Jn 2 sin U Jc 2 t ( 11) Le signal de bruit N provenant du circuit limiteur 33 et le signal S Ba provenant de la borne 30 sont envoyés au circuit de soustraction 34 dans lequel une soustraction s'effectue entre les deux signaux N et S Ba' Il en résulte qu'un signal SB ayant une forme d'onde e représentée à

la fig 6 (E) est fourni par le circuit de soustraction 34.

Ce signal SB peut être défini par l'4 galité-( 12) suivante: SB S Ba n = _ 'f 2-ÉEnlcosct j ( 12) Le signal de bruit N provenant du circuit de iteur 33 Le signal de bruit N provenant du circuit de limiteur 33

et le signal S Ra provenant de la borne 31 sont -

envoyés à l'additionneur 35 dans lequel les deux signaux N et S Ra sont additionnés Le signal SR qui _ Ra R a une forme d'onde f représentée à la fig 6 (F) est donc fourni par l'additionneur 35 Ce signal SR peut être défini par l'égalité ( 13) suivante: SR = S Ra + n = 2 a 2 En 1 Cosc ct ( 13) Comme le montrent les égalités ( 12) et ( 13), les signaux bleu et rouge SB et SR sont seuls à

contenir la composante de bruit primaire, à la diffé-

rence des signaux S Ra et S Ba, définis par les égalités ( 9) et ( 10), qui comprennent à la fois les composantes de bruit primaire et secondaire, et seuls les termes en cosinus subsistent par rapport à la composante de bruit primaire dans ces signaux bleu et rouge SB et SR' Dans

ces conditions, le rapport signal/bruit (S/N) est amé-

lioré de 3 d B De plus, du fait que le terme est égal à zéro en ce qui concerne la composante de bruit secondaire, dans les signaux bleu et rouge SB et SR, l'influence du bruit secondaire peut également être éliminée lors de la prise de vue de l'image blanche ou nagenta, comme lors de la prise de vue d'une image bleue ou rouge De

le bruit dans le signal couleur démodulé peut être ré-

duit de 4 d B Dans ces conditions, l'influence du

bruit primaire pouvant être réduite de 3 d B et l'influ-

ence du bruit secondaire pouvant être réduite de 4 d B, le rapport signal/bruit peut être amélioré au total de 7 d B.

Les signaux de sortie du circuit de soustrac-

tion 34 et de l'additionneur 35 sont fournis par l'inter-

médiaire des bornes de sortie correspondantes 36 et 37 et sont envoyés à un circuit de matrice 25 représenté à la fig 1, en même temps que le signal Sd provenant du

filtre passe-bas 14 Les trois signaux envoyés au cir-

2544 150

cuit de matrice 25 sont soumis à un traitement par matrice.

Les signaux bleu, rouge et vert SB, SR et SG dans lesquels

le bruit'a été fortement réduit arrivent aux bornes de-

sortie correspondantes 26, 27 et 28 du circuit de matrice

25.

Le signal de bruit N représenté à la fig 6 (D),

qui provient du circuit de limiteur ou de blocage 33 com-

prend également une composante de signal couleur (uine com-

posante de basse fréquence représentée par une onde carrée qui est indiquée par une ligne en trait plein dans le cas

de la forme d'onde représentée par la fig 6 (D) qui cor-

respond à la valeur de crête à crête de la composante de bruit, à côté de la composante de bruit De ce fait, cette composante de signal couleur se trouve incluse dans les signaux de sortie e et f représentés aux fig 6 (E) et 6 (F) du circuit de soustraction 34 et de l'additionneur du fait de la soustraction et de l'addition dans ces circuits de soustraction 34 et d'addition 35 Comme le montre la comparaison des fig 6 (E) et 6 (F) et des fig.

6 (A) et 6 (B), la partie d'onde carrée autre que la com-

posante de bruit dans les signaux e et f diffère partiel-

lement de la partie d'onde carrée correspondante dans les signaux correspondants a et b Cette différence entre les parties d'onde carrée se manifeste sous la forme d'un mélange-de couleurs L'importance du mélange de couleur est de l'ordre de 6 d B dans le cas le moins favorable, du fait que le signal de bruit N constitue le 1/2 du signal de différence (S Ba S Ra) comme l'indique l'égalité ( 11) et le circuit limiteur ou de blocage 33 bloque le signal

sur la valeur de crête à crête de la composante de bruit.

De ce fait, l'influence du mélange de couleurs est négli-

geable lors de la prise de vue d'une image dans des con-

ditions normales Par contre, lors de la prise de vue d'une image faiblement éclairée avec augmentation de la sensibilité, l'influence du mélange de couleurs n'est plus négligeable puisque le niveau du signal couleur est relativement bas par rapport au niveau de la composante

de bruit.

La description suivante a pour objet un mode de

réalisation de l'invention dans lequel le signal couleur

peut être obtenu sans subir fortement l'influence du mé-

lange de couleurs La fig 5 est un schéma d'un circuit 24 b de réduction de bruit qui constitue un deuxième mode

de réalisation du circuit 24 de réduction de bruit représen-

té à la fig 1 A la fig 5, les parties qui correspondent à celles que l'on trouve déjà à la fig 4 sont désignées

par les mêmes références et la description n'en est pas

refaite. Le signal S Ba provenant de la borne 30 est envoyé

aux circuits de soustraction 32 et 34 dans le cas du pre-

mier mode de réalisation déjà décrit et est également envoyé à un additionneur 40 Le signal S Ra provenant de la borne 31 est envoyé, de même, au circuit de soustraction 32 et à l'additionneur 35 comme dans le cas-du premier mode de

réalisation et est envoyé également à l'additionneur 40.

Les signaux S Ba et S Ra sont additionnés dans l'additionneur et transformés en un signal ayant une forme d'onde g

indiquée à la fig 6 (G) Le signal de sortie de l'ad-

ditionneur 40 est envoyé à un circuit limiteur 41 dans lequel le signal écrtté à un niveau prédéterminé L qui est indiqué par un trait discontinu à un point à la fig 6 (G) et est éliminé de la partie du signal qui est plus grande que le niveau limite L Un signal de sortie du circuit delimitation 41 est envoyé à des circuits de matrice non linéaires 42 et 43 comme signal de commande Le niveau de limitation L du circuit de limitation 41 est réglé au même niveau (le niveau de crete de la partie de polarité positive de la composante de bruit) que celui o la partie de polarité positive de la composante de bruit est bloquée

dans le circuit de limitation 33.

o Le circuit de matrice non-linéaire 42 reçoit le signal SB provenant du circuit de soustraction 34 et le signal SR provenant de l'additionneur 35 et effectue

une opération (SB SR) Dans cette situation, la quan-

tité du signal SR est réglée par le signal de commande g provenant du circuit de limitation 41 De même, le circuit de matrice non linéaire 43 reçoit le signal SR provenant de l'additionneur 35 et le signal SB provenant du circuit

de soustraction 34 et effectue une-opération (SR SB).

La quantité du signal SB est réglée par le signal de com-

mande g provenant du circuit de limitation 41.

La caractéristique de fonctionnement des cir-

cuits de matrice non linéaire 42 et 43 est représentée à la fig 7 Lors de la prise de vue d'une image couleur, lorsque le niveau du signal d'entrée est inférieur à un niveau de crête L de la composante de bruit, indiqué par une ligne en trait plein I, le signal de commande provenant du circuit de limitation 41 n'a pas atteint le niveau de blocage L indiqué par la fig 6 (G) et le taux de matrice est réglé de manière à être constant En d'autres termes, la mesure du signal S dans le signal R (SB SR) et la mesure du signal SB dans le signal (SR SB) sont dans un rapport constant avec le niveau du signal

d'entrée Lorsque le niveau du signal d'entrée est supé-

* rieur au niveau de crête L 1, le signal de commande pro-

venant du circuit de limitation 41 atteint un niveau

supérieur au niveau de limitation L et le taux de ma-

trice est réglé de manière à diminuer De ce fait, les mesures des signaux S et S sont réglées de manière à être constantes chacune par rapport au niveau du signal d'entrée. D'autre part, lors de la prise de vue d'une image blanche, lorsque le niveau du signal d'entrée est inférieur au niveau L 2 qui est inférieur au niveau de crête Lt de la composante de bruit, indiquée par la ligne II, en trait

interrompu à un point, de la fig 7, le signal de com-

mande provenant du circuit de limitation 41 n'a pas atteint le niveau de limitation L et le taux de matrice est réglé de manière à être constant De plus, lorsque le niveau du signal d'entrée est supérieur au niveau L 2, le signal de commande provenant du circuit de limitation 41 a un niveau supérieur au niveau de limitation L et le

taux de matrice est réglé de manière à diminuer.

Dans ces conditions, il est possible de sup-

primer le taux de mélange de couleurs du signal rouge SR par rapport au signal bleu S et le taux de mélange de couleur du signal bleu SB par rapport au signal rouge SR lors de la prise de vue d'une image en cas de faible éclairage De plus, du fait que les mesures soustraites sont réduites à partir du point o le niveau du signal d'entrée est inférieur au niveau L et sont très réduites lors de la prise de vue d'une image blanche, la distorsion de forme d'onde qui se produit lors de la prise de vue d'une image blanche, en cas de faible éclairage due à une nonlinéarité, peut être supprimée et ramenée à une valeur de -12 d B de la valeur de crête à crête de la

composante de bruit.

Le signal bleu SB et le signal rouge SR sont

fournis par les circuits de matrice non-linéaires cor-

respondants 42 et 43 Le signal bleu S et le signal rouge SR ont respectivement les formes d'onde h et i représentées aux fig 6 (H) et 6 (I) Comme le montrent les fig 6 (H) et 6 (I), le bruit a été réduit dans les

signaux h et i et il y a une distorsion d'onde, c'est-à-

dire qu'il n'y a pas mélange de couleurs Le signal bleu S et le signal rouge SR provenant des circuits de matrice BR non-linéaires 42 et 43 proviennent respectivement des

bornes de sortie 36 et 37.

Un mode de réalisation pratique du circuit de

matrice non-linéaire 42 est représenté à la fig 8.

Comme le montre la fig 8, le signal bleu SB provenant du circuit de soustraction 34 est envoyé à une borne , le signal rouge SR provenant de l'additionneur 35 est envoyé à une borne 51 et le signal de commande provenant du circuit de limitation 41 est envoyé à la borne 52 Le signal rouge SR provenant de la borne 51 est envoyé à la base d'un transistor QI dont l'émetteur est mis à la terre par l'intermédiaire d'une résistance Ri Un collecteur d'un transistor Q 2 est mis à la terre et le signal de commande provenant de la borne 52 est

envoyé à un émetteur de ce transistor Q 2 par l'inter-

médiaire d'une résistance Ce transistor Q 2 comprime le signal de commande (provoque une distorsion de la forme

d'onde) de manière à rendre le taux de matrice non-

linéaire d'une manière prédéterminée Les transistors Q 3 à Q 6 constituent ce que l'on appelle le volume électronique Les bases des transistors Q 4 et Q 5 sont

reliées et les résistances R 2 et R 3 sont reliées res-

pectivement à un point de jonction situé entre les bases des transistors Q 4 et Q 5 Les collecteurs des transistors Q 4 et Q 6 et une base du transistor Q 8 sont reliés les uns aux autres et un point de jonction situé entre les

collecteurs des transistors Q 4 et Q 6 et la base du tran-

sistor Q 8 est relié à une résistance R 4.

Lorsque le niveau du signal d'entrée est in-

férieur au niveau L 1, les valeurs des résistances R 2 et R 3 et une tension V 2 appliquée en un point P 2 sont réglées de telle manière que l'on ait la relation V 2 < V 1 entre une tension V 1 en un point Pl qui est déterminé par un taux de division de la tension des résistances R 2 et R 3 et la tension V 2 au point P 2 qui est déterminé par la valeur de la composante de courant continu dans le signal de commande Dans cette situation, les transistors Q 3 et Q 6 sont dans des situations de coupure Le signal de sortie S du volume électronique, fourni par un émetteur du transistor Q 8, peut donc être défini par l'égalité suivante:

S (R 4/R 1) SR

Les valeurs des résistances R 1 et R 4 étant constantes, un signal multiplié par un coefficient constant est fourni par le transistor Q 8 Le signal SB provenant de

la borne 50 et le signal (R 4/R 1)SR provenant du tran-

sistor Q 8 sont envoyés dans les résistances correspon-

dantes R 5 et R 6 et sont additionnés au point P Il en résulté qu'un signal constant, représentant la mesure soustraite SR dans la valeur soustraite (SB SR) est

fourni par la borne de sortie 53.

D'autre part, lorsque le niveau du signal d'entrée est inférieur au signal L 1, le transistor Q 3 est mis enrcircuit De ce fait le signal S qui est fourni par le transistor Q 8 dans ce cas peut être défini par l'égalité suivante:

S K (R 4/R 1)SR

Dans cette égalité, K a une valeur comprise entre O et 1 et la valeur de K diminue de 1 à O à mesure que la tension de base du transistor Q 3 augmente De ce fait, le taux de matrice diminue, comme l'indique la fig 7, à

mesure que le niveau du signal d'entrée augmente.

La circuit de matrice non-linéaire 43 a la même structure de circuit de matrice non-linéaire 42

représenté à la fig 8 Cependant dans le cas du cir-

cuit de matrice non-linéaire 43, la différence avec le circuit de matrice non-linéaire 42 consiste en ce que le signal rouge SR est envoyé à la borne 50 et que le

signal bleu SB est envoyé à la borne 51.

Dans le deuxième mode de réalisation repré-

senté à la fig 5, le signal de commande des circuits de matrice nonlinéaire 42 et 43 qui est fourni par le circuit de limitation 4 % est également obtenu à partir du signal d'addition des signaux S Ba et S Ra De ce fait, une légère composante de bruit se trouve mélée à ce 2 j 4415 O signal de commande Le circuit de réduction de bruit 24 c représenté à la fig 9 constitue un troisième mode

de réalisation du circuit de réduction de bruit 24 re-

présenté à la fig 1, dans lequel un matriçage non-

linéaire peut être effectué d'une manière plus satis-

faisante sans être géné par la composante de bruit précé-

dente du signal de commande A la fig 9, les parties qui sont identiques à celles que l'on trouve déjà aux fig 4 et 5 sont désignées par les mêmes références et

la description n'en sera pas refaite.

Dans ce troisième mode de réalisation, l'ad-

ditionneur 40 utilisé dans le deuxième mode de réali-

sation précédemment décrit est supprimé Le signal Sd provenant du filtre passe-bas 14 représenté à la fig 1 est envoyé à une borne 60 Ce signal Sd est bloqué dans le circuit de limitation-41 et le signal de sortie du

circuit de limitation 41 est envoyé aux circuits de ma-

trice non-linéaire 42 et 43 comme signal de commande Dans

ce mode de réalisation, le signal de commande des cir-

cuits de matrice non-linéaires 42 et 43 est obtenu à partir du signal Sd De ce fait, le circuit est moins affecté par le bruit et il est possible d'effectuer un

matriçage non-linéaire-plus satisfaisant.

De plus, l'invention-n'est pas limitée aux mode de réalisation décrits et on peut y apporter des variantes et des modifications sans s'écarter du but

et du cadre de l'invention.

2 t.44 i 50

Claims (4)

REVENDICATIONS

1 Appareil de production de signaux de télé-

vision couleur comprenant un filtre à bandes ( 10) à réso-

lution de couleur comprenant plusieurs groupes de bandes de filtre, ces groupes étant placés en parallèle et les uns à la suite des autres dans une disposition-séquen- tielle répétée, chacun de ces groupes comprenant au moins trois bandes de filtre choisies, une première bande de filtre (Fl) ayant une caractéristique de transmission de la lumière telle qu'elle transmet la lumière de l'une des trois couleurs primaires d'une couleur mixte d'addition, une deuxième bande de filtre (F 2) ayant une caractéristique de transmission de la lumière telle qu'elle transmet la

lumière d'une couleur mixte qui comprend la couleur pri-

maire transmise par la première bande de filtre et l'une des deux autres couleurs primaires, et une troisième bande de filtre (F 3) transparente transmettant de la lumière blanche, ces trois bandes de filtre au moins étant disposées en-parallèle et les unes à la suite des autres dans une séquence déterminée, un analyseur de prise de vues ( 11) comportant le filtre à bandes à résolution de couleur monté à sa surface frontale, des premiers moyens de séparation ( 15) permettant dé séparér et de faire sortir d'un signal de sortie d'un tube analyseur de prise de vues un signal de composante d'onde fondamentale dans lequel une onde porteuse ayant une fréquence égale à la fréquence spatiale qui est déterminée par le nombre de

groupes des bandes de filtre du filtre à bandes à résolu-

tion de couleur est multiplexé en amplitude; des deuxièmes moyens de séparation ( 16) permettant de séparer et de faire

sortir hors du signal de sortie du tube analyseur de.

prise de vue un deuxième signal de composante d'onde

harmonique dans lequel une onde porteuse ayant une fré-

quence double de la fréquence d'espace est modulée en amplitude; des moyens de multiplication ( 18) permettant de multiplier les signaux de sortie des premier et deuxième moyens de séparation; des moyens de dérivation ( 20, 21) permettant de séparer et de dériver deux signaux de couleur primaire de deux couleurs primaires autres que la couleur primaire transmise à travers la première bande de filtre en réponse à un signal de sortie des moyens de multiplication et au signal de sortie des premiers moyens de séparation; un circuit de réduction de bruit ( 24) permettant de réduire le bruit dans les deux signaux de couleur primaires provenant des moyens de dérivation; des troisièmes moyens de dérivation ( 14) permettant de séparer et de dériver en le faisant sortir du signal de sortie du tube-analyseur de prise de vues un signal d'onde continue contenant des signaux des trois couleurs primaires dans la couleur mixte d'addition; et des moyens

à matrice ( 25) en réponse à deux signaux de couleurs pri-

maires provenant du circuit de réduction de bruit et au signal d'onde séparé continu provenant des troisièmes moyens de séparation pour la production de signaux de couleurs primaires, caractérisé en ce que ce circuit de

réduction de bruit comprend un premier circuit de sous-

traction ( 32) qui reçoit les deux signaux de couleurs primaires provenant des moyens de dérivation ( 20, 21) pour effectuer une opération de soustraction entre les signaux qui lui parviennent; un limiteur d'amplitude ( 33)

limitant en amplitude un signal de sortie du premier cir-

cuit de soustraction à un niveau d'une composante de bruit qui est compris dans le signal de sortie du circuit de soustraction; un deuxième circuit de soustraction ( 34) qui reçoit un premier signal de couleur primaire qui est l'un des deux signaux de couleurs primaires provenant des moyens de dérivation et un signal de sortie du limiteur d'amplitude pour effectuer une opération de soustraction

entre les signaux qui lui parviennent; et un premier addi-

tionneur ( 35) qui reçoit un deuxième signal de couleur primaire qui est l'autre des deux signaux-de couleurs primaires fournis par les moyens de dérivation et le signal de sortie du limiteur d'amplitude pour effectuer une opération d'addition entre les signaux qui lui parviennent, et en ce que le deuxième circuit de sous-

traction et le premier additionneur produisent respec-

tivement deux signaux de couleurs primaires dans les-

quels le bruit a été réduit.

2 Appareil de production de signaux de télé-

vision selon la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit de rédaction de bruit comprend également un deuxième additionneur ( 40) qui reçoit les deux signaux de couleurs primaires provenant des moyens de dérivation pour effectuer une opération d'addition entre les signaux qui lui parviennent; un circuit de limitation ( 41) bloquant un signal de sortie du deuxième additionneur à un niveau prédéterminé; et des moyens de circuit de matrice non-linéaire ( 42, 43) qui reçoivent les signaux de sortie

du deuxième circuit de soustraction et du premier addi-

tionneur pour effectuer des opérations de soustraction entre les signaux qui lui parviennent, en ce que les moyens du circuit de matrice nonlinéaire reçoivent un signal de sortie du circuit de limitation en tant que signal de commande et fait varier les mesures soustraites utilisées dans les opérations de soustraction des signaux et en ce que les moyens de circuit de matrice

non-linéaire produisent deux signaux de couleurs pri-

maires dans lesquels le bruit a été réduit et les distor-

sions d'onde compensées.

3 Appareil de production de signaux de té-

lévision couleur selon la revendication 2, caractérisé en

ce que les moyens du circuit de matrice non-linéaire com-

prennent un premier circuit de matrice non-linéaire ( 42) qui soustrait la valeur de sortie du deuxième signal de couleur primaire du premier additionneur du premier signal de couleur primaire de sortie du deuxième circuit de soustraction et modifie la mesure du deuxième signal

de couleur primaire en réponse au signal de commande pro-

venant du circuit de limitation; et un deuxième circuit de matrice nonlinéaire ( 43) qui soustrait le premier signal de couleur primaire de sortie du deuxième circuit de soustraction du deuxième signal de couleur primaire de sortie du premier additionneur et modifie la quantité du

premier signal de couleur en réponse au signal de com-

mande provenant du circuit de limitation et en ce que le premier et le deuxième circuits de matrice non-linéaires produisent respectivement un premier et un deuxième signal de couleurs primaires dans lesquels le bruit a

été réduit et les distorsions de forme d'onde compensées.

4 Appareil de production de signaux de télé-

vision couleur selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens du circuit de matrice non-linéaire sont réglés de telle manière que son rapport de matrice est

constant lorsque le niveau du signal d'entrée est infé-

rieur à un niveau prédéterminé et que le rapport de matrice diminue lorsque le niveau d'entrée dépasse ce

niveau prédéterminé.

Appareil de production de signaux de télé- vision couleur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit de réduction de bruit comprend également un circuit de limitation ( 41) qui reçoit le signal

d'onde continue provenant des troisièmes moyens de sé-

paration de manière à bloquer le signal d'onde continue du deuxième additionneur à un niveau prédéterminé; et des moyens de circuit de matrice non-linéaire ( 42, 43) qui reçoit les signaux de sortie du deuxième circuit de soustraction et du premier additionneur pour effectuer des opérations de soustraction entre les signaux qui lui parviennent, en ce que les moyens du circuit de matrice non-linéaire reçoivent un signal de sortie du

circuit de limitation comme signal de commande et modi-

fie les mesures intervenant dans les opérations de soustraction des signaux et en ce que ces moyens du circuit de matrice non-linéaire produisent deux signaux de couleurs primaires dans lesquels le bruit a été

réduit et les distorsions de forme d'onde compensées.