FR2651400A1 - Two-dimensional structure, formed by point-like elements, for producing an image, and method of producing such a structure - Google Patents
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- H01J29/076—Shadow masks for colour television tubes characterised by the shape or distribution of beam-passing apertures
Landscapes
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Abstract
Description
Structure bidimensionnelle, formée d'éléments
ponctuels, pour l'élaboration d'une image,
et procédé d'élaboration d'une telle structure
La présente invention concerne les chaînes conçues pour l'élaboration d'une image à partir d'une scène (paysage, personnages, objet, dessin...) ; elle concerne plus particulièrement les structures bidimensionnelles utilisées dans ces chaînes pour l'analyse ou la reproduction d'une scène.Two-dimensional structure, formed of elements
punctual, for the development of an image,
and method for developing such a structure
The present invention relates to chains designed for developing an image from a scene (landscape, characters, object, drawing, etc.); it relates more particularly to the two-dimensional structures used in these chains for the analysis or the reproduction of a scene.
Quand, dans une telle chaîne, l'analyse ou la reproduction de la scène est faite point par point, selon une répartition régulière en lignes et colonnes des points, l'image finale présente des défauts ; l'un de ces défauts est particulièrement gênant, c'est I'aspect fortement crénelé des lignes presque verticales ou horizontales ainsi que les nombreux effets de moiré qui apparaissent sur toutes les surfaces à texture régulière comme, par exemple, les tissus prince-de-Galles. Ces défauts sont d'autant plus apparents que le nombre des points d'analyse, ou de reproduction, est plus faible. When, in such a chain, the analysis or the reproduction of the scene is made point by point, according to a regular distribution in lines and columns of the points, the final image presents defects; one of these faults is particularly annoying, it is the strongly crenellated aspect of the almost vertical or horizontal lines as well as the numerous moiré effects which appear on all surfaces with regular texture like, for example, prince-of-the-art fabrics. Wales. These defects are all the more apparent the lower the number of analysis or reproduction points.
De tels défauts résultent aussi bien de l'analyse d'une scène par une caméra à capteurs à CCD (initiales des mots anglais charge transfert device qui se traduisent par éléments à transfert de charge) que, par exemple, de la restitution d'une scène par un écran matriciel à cristaux liquides ou par un tube cathodique couleur à masque perforé (shadow mask dans la littérature anglo-saxonne), c'est-à-dire à masque percé de trous circulaires régulièrement répartis, ce masque étant interposé entre l'écran de projection et trois canons à électrons dont les faisceaux bombardent l'écran à travers les trous. Such defects result both from the analysis of a scene by a CCD sensor camera (initials of the English words charge transfer device which translate to charge transfer elements) as, for example, from the restitution of a scene by a liquid crystal matrix screen or by a color cathode ray tube with a perforated mask (shadow mask in Anglo-Saxon literature), that is to say a mask pierced with regularly distributed circular holes, this mask being interposed between the projection screen and three electron guns whose beams bombard the screen through the holes.
D'après la théorie de Shannon, lorsqu'un signal est échantillonné à une fréquence f et que ce signal contient de l'énergie à des fréquences supérieures à f/2, il se produit une transposition de cette énergie dans les fréquences inférieures à f/2 ; c'est le phénomène de repliement de spectre (aliasing dans la littérature anglo-saxonne) et ce phénomène entraîne les défauts observés sur l'image. According to Shannon's theory, when a signal is sampled at a frequency f and this signal contains energy at frequencies greater than f / 2, there is a transposition of this energy in frequencies less than f / 2; this is the phenomenon of aliasing (aliasing in Anglo-Saxon literature) and this phenomenon causes the defects observed in the image.
La présente invention a pour but d'éviter ou, pour le moins, de réduire les inconvénients précités. The present invention aims to avoid or, at least, reduce the aforementioned drawbacks.
Ceci est obtenu en modifiant la répartition des éléments ponctuels de la structure bidimensionnelle, de manière à ne plus avoir la régularité de répartition des structures bidimensionnelles classiques. This is obtained by modifying the distribution of the point elements of the two-dimensional structure, so as to no longer have the regularity of distribution of the conventional two-dimensional structures.
Selon l'invention il est proposé une structure bidimensionnelle formée d'éléments ponctuels et destinée à l'éla- boration d'une image dans une chaîne de transmission entre une scène et son image, caractérisée en ce que les éléments ponctuels sont répartis de façon irrégulière mais que leur densité est sensiblement constante. According to the invention there is proposed a two-dimensional structure formed of point elements and intended for the development of an image in a chain of transmission between a scene and its image, characterized in that the point elements are distributed in a manner irregular but their density is substantially constant.
La présente invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques apparaîtront à l'aide de la description ci-après et des figures s'y rapportant qui représentent
- la figure 1, une vue partielle d'une structure
bidimensionnelle selon l'art connu,
- la figure 2, une vue partielle d'une structure
bidimensionnelle selon l'invention,
- les figures 3 et 4, l'aspect de l'enveloppe lumineuse du
tracé d'une ligne droite, obtenue respectivement avec les
structures selon les figures 1 et 2.The present invention will be better understood and other characteristics will appear from the following description and the figures relating thereto which represent
- Figure 1, a partial view of a structure
two-dimensional according to known art,
- Figure 2, a partial view of a structure
two-dimensional according to the invention,
- Figures 3 and 4, the appearance of the light envelope of the
drawing a straight line, obtained respectively with the
structures according to Figures 1 and 2.
La description ci-après concerne plus particulièrement les masques perforés pour tubes à masque mais l'homme de métier pourra, entre autres, facilement l'adapter à la réalisation d'écrans matriciels à cristaux liquides ou à la réalisation de mosaïques à CCD pour caméras. The description below relates more particularly to the perforated masks for mask tubes, but the person skilled in the art can, among other things, easily adapt it to the production of matrix liquid crystal screens or to the production of CCD mosaics for cameras. .
La figure 1 montre, en vue partielle, un masque perforé,
M', de type classique, pour tube cathodique couleur ; ce masque est constitué d'une plaque métallique percée de trous, tels que le trou L, régulièrement répartis. Lorsqu'une caméra de télévision filme une ligne oblique et que le faisceau d'électrons correspondant à cette ligne oblique a, sur le masque, un tracé A qui est indiqué en traits interrompus, avec une cassure provoquée par le saut du faisceau d'une ligne à l'autre. 1l en résulte, sur l'écran du tube cathodique, une image, A2, de la ligne, dont l'enveloppe lumineuse est représentée sur la figure 3.FIG. 1 shows, in partial view, a shadow mask,
M ', of conventional type, for color cathode-ray tube; this mask consists of a metal plate pierced with holes, such as hole L, regularly distributed. When a television camera films an oblique line and the electron beam corresponding to this oblique line has, on the mask, a trace A which is indicated in broken lines, with a break caused by the jump of the beam of a line to another. 1l results, on the screen of the cathode ray tube, an image, A2, of the line, the light envelope of which is represented in FIG. 3.
La figure 2 montre, en vue partielle, un masque perforé,
M, selon l'invention, pour tube cathodique couleur. Ce masque se distingue de celui selon la figure 1 par une répartition irrégulière des trous, tels que le trou T, percés dans la plaque métallique. Dans ce tube cathodique équipé du masque selon la figure 3 le balayage n'est pas modifié par rapport au balayage du tube équipé du masque selon la figure 1, par contre la disposition des phosphores de l'écran est différente de manière à correspondre à la nouvelle disposition des trous. Ainsi, pour une même ligne oblique le tracé, A, sur le masque reste le même ; il est représenté en traits interrompus sur la figure 3.FIG. 2 shows, in partial view, a shadow mask,
M, according to the invention, for color cathode ray tube. This mask is distinguished from that according to FIG. 1 by an irregular distribution of the holes, such as the hole T, drilled in the metal plate. In this cathode ray tube equipped with the mask according to FIG. 3, the scanning is not modified with respect to the scanning of the tube equipped with the mask according to FIG. 1, on the other hand the arrangement of the phosphors of the screen is different so as to correspond to the new hole layout. Thus, for the same oblique line the line, A, on the mask remains the same; it is shown in broken lines in FIG. 3.
Avec un tel tracé, des phosphores partiellement éclairés et qui ont donc une contribution moindre en luminance que ceux qui sont totalement éclairés, atténuent fortement la cassure provoquée par le saut du faisceau d'une ligne à l'autre ; la figure 4 montre l'enveloppe lumineuse de l'image Ai de la ligne, telle qu'elle est alors obtenue sur l'écran du tube cathodique.With such a trace, partially lit phosphors, which therefore have a lower contribution in luminance than those which are fully lit, strongly attenuate the break caused by the jump of the beam from one line to another; FIG. 4 shows the light envelope of the image Ai of the line, as it is then obtained on the screen of the cathode ray tube.
L'image Al selon la figure 4, c'est-à-dire celle obtenue avec une structure bidimensionnelle à répartition irrégulière,
M, se distingue de l'image A2 de la figure 3 obtenue avec une structure à répartition régulière, M', par un contour plus flou mais par une meilleure transition au niveau de la cassure provoquée par le saut du faisceau d'une ligne à l'autre ; or le flou du contour n'est pas perceptible par un oeil situé à une distance normale d'observation de l'écran du tube ; la structure bidimensionnelle selon la figure 2 a ainsi conduit à une amélioration de l'image des lignes et donc à l'amélioration de l'image d'une scène.The image A1 according to FIG. 4, that is to say that obtained with a two-dimensional structure with irregular distribution,
M, differs from the image A2 of FIG. 3 obtained with a structure with regular distribution, M ', by a more blurred contour but by a better transition at the level of the break caused by the jumping of the beam from a line to the other ; however, the blurring of the contour is not perceptible by an eye located at a normal viewing distance from the screen of the tube; the two-dimensional structure according to FIG. 2 has thus led to an improvement in the image of the lines and therefore to an improvement in the image of a scene.
Pour donner les résultats indiqués ci-avant, la répartition irrégulière selon la figure 2 doit être effectuée de manière que les trous soient répartis de façon aléatoire ou pseudo-aléatoire, que, dans toute surface constituée par un cercle de rayon donné, se trouve au moins un trou, et qu'il ne doit jamais y avoir deux trous à une distance l'un de l'autre inférieure à une distance donnée. Des exemples de réalisations remplissant ces conditions, sont illustrés par les trois études ci-après. To give the results indicated above, the irregular distribution according to FIG. 2 must be carried out so that the holes are distributed in a random or pseudo-random manner, that, in any surface constituted by a circle of given radius, is at minus one hole, and that there should never be two holes at a distance from each other less than a given distance. Examples of embodiments fulfilling these conditions are illustrated by the three studies below.
Dans une première étude, la position des trous a été définie en décalant chaque trou, par rapport à la position qu'il aurait eue dans une grille régulière de référence, d'une valeur aléatoire en amplitude et direction ; cette valeur aléatoire était donnée par un bruit blanc gaussien ; aux valeurs instantanées de ce bruit, correspondaient soit des directions comprises entre 0 et 360 degrés soit des valeurs de l'amplitude comprises entre une valeur nulle et la valeur maximale au delà de laquelle deux trous voisins risquaient de se recouvrir. In a first study, the position of the holes was defined by shifting each hole, compared to the position it would have had in a regular grid of reference, by a random value in amplitude and direction; this random value was given by a white Gaussian noise; the instantaneous values of this noise corresponded either to directions between 0 and 360 degrees or to amplitude values between a zero value and the maximum value beyond which two neighboring holes might overlap.
Dans une deuxième étude, la position des trous a été déterminée de la même façon mais une position n'était acceptée que si le dernier trou déterminé se trouvait à une distance supérieure à une valeur prédéterminée des trous précédemment déterminés cette valeur prédéterminée avait été prise égale à la moitié de la distance qu'il y aurait eue entre deux trous dans la grille régulière de référence ; lorsqu'une position était refusée, une nouvelle position était déterminée pour le trou concerné. In a second study, the position of the holes was determined in the same way but a position was only accepted if the last determined hole was at a distance greater than a predetermined value from the previously determined holes. This predetermined value had been taken equal half the distance between two holes in the regular reference grid; when a position was refused, a new position was determined for the hole concerned.
Dans une troisième étude, un quadrillage de référence avec un nombre d'intersections seize fois supérieur au nombre de trous à percer dans le masque, a été utilisé. Des intersections de ce quadrillage ont été choisies au hasard, une à une ; chaque intersection choisie était éliminée des possibilités de choix ultérieures ainsi que les intersections situées dans un rayon donné autour de ce quadrillage, et l'opération de choix s'était continuée Jusqu a ce que toutes les intersections soient éliminées. I1 est à remarquer que, comme dans le cas des deux premières études, la densité de trous est sensiblement constante ; le terme "sensiblement" rend compte de ce que la densité se mesure sur une surface finie du masque et de ce que le nombre de trous peut donc légèrement varier d'une surface à l'autre, surtout si les dimensions de la surface de mesure ne sont pas plusieurs fois supérieures à l'écart maximal entre deux trous voisins du masque. In a third study, a reference grid with a number of intersections sixteen times greater than the number of holes to be drilled in the mask, was used. Intersections of this grid were chosen at random, one by one; each chosen intersection was eliminated from the subsequent choice possibilities as well as the intersections situated within a given radius around this grid, and the choice operation was continued until all the intersections were eliminated. It should be noted that, as in the case of the first two studies, the density of holes is substantially constant; the term "substantially" accounts for the fact that the density is measured on a finished surface of the mask and that the number of holes can therefore vary slightly from one surface to another, especially if the dimensions of the measurement surface are not several times greater than the maximum distance between two neighboring holes of the mask.
Quand le masque est terminé, les triades de disques de phosphore rouge, vert et bleu sont déposées sur la face interne du tube cathodique, dans le bon alignement des trois canons à électrons par rapport aux trous. When the mask is finished, the triads of red, green and blue phosphor discs are deposited on the internal face of the cathode ray tube, in the correct alignment of the three electron guns relative to the holes.
Différentes autres répartitions irrégulières des trous dans un masque peuvent être réalisées sans sortir du cadre de l'invention ; c'est ainsi que la répartition irrégulière peut ne pas être aléatoire mais déterminée en fonction d'une loi donnée, pseudo-aléatoire. Various other irregular distributions of the holes in a mask can be made without departing from the scope of the invention; thus, the irregular distribution may not be random but determined according to a given, pseudo-random law.
De même ces répartitions irrégulières peuvent être transposées à d'autres types de structures bidimensionnelles formées d'éléments ponctuels, pour l'élaboration d'une image, tels que, par exemple, les capteurs matriciels à CCD pour caméras ou les écrans matriciels à cristaux liquides. Toutefois, lorsqu'il est absolument impératif de pouvoir adresser chacun des éléments ponctuels au moyen d'un quadrillage en X et en Y, comme pour les capteurs matriciels à CCD ou qu'il est impératif de pouvoir les commander au moyen d'un adressage X-Y, une structure bidimensionnelle, obtenue comme dans la troisième étude décrite ci-avant, n'est plus utilisable telle quelle ; il faudrait que, dans la répartition obtenue, il soit possible de définir des lignes et des colonnes comportant respectivement un même nombre de positions et que toutes les positions soient utilisées ; comme ce n'est généralement pas le cas, il suffit d'avoir une répartition comportant quelques positions en trop par rapport à la matrice désirée, et d'y définir des lignes et des colonnes comportant respectivement un même nombre de positions, en s'arrangeant pour que les positions en trop se trouvent à la périphérie de la structure afin que l'absence d'éléments ponctuels sur ces positions n'affecte pas la qualité de l'image. Likewise, these irregular distributions can be transposed to other types of two-dimensional structures formed of point elements, for the development of an image, such as, for example, matrix sensors with CCD for cameras or matrix crystal screens. liquids. However, when it is absolutely imperative to be able to address each of the point elements by means of an X and Y grid, as for CCD matrix sensors or when it is imperative to be able to control them by means of addressing XY, a two-dimensional structure, obtained as in the third study described above, can no longer be used as it is; it would be necessary, in the distribution obtained, to be able to define rows and columns respectively comprising the same number of positions and that all the positions are used; as this is generally not the case, it suffices to have a distribution comprising a few positions in excess with respect to the desired matrix, and to define therein rows and columns comprising respectively the same number of positions, in s' arranging so that the excess positions are on the periphery of the structure so that the absence of point elements on these positions does not affect the quality of the image.
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8911101A FR2651400A1 (en) | 1989-08-22 | 1989-08-22 | Two-dimensional structure, formed by point-like elements, for producing an image, and method of producing such a structure |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8911101A FR2651400A1 (en) | 1989-08-22 | 1989-08-22 | Two-dimensional structure, formed by point-like elements, for producing an image, and method of producing such a structure |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2651400A1 true FR2651400A1 (en) | 1991-03-01 |
Family
ID=9384831
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR8911101A Withdrawn FR2651400A1 (en) | 1989-08-22 | 1989-08-22 | Two-dimensional structure, formed by point-like elements, for producing an image, and method of producing such a structure |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2651400A1 (en) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3766419A (en) * | 1972-11-10 | 1973-10-16 | Rca Corp | Cathode-ray tube with shadow mask having random web distribution |
| JPS5820091A (en) * | 1981-07-29 | 1983-02-05 | Hitachi Denshi Ltd | Solid-state image pickup element plate |
-
1989
- 1989-08-22 FR FR8911101A patent/FR2651400A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3766419A (en) * | 1972-11-10 | 1973-10-16 | Rca Corp | Cathode-ray tube with shadow mask having random web distribution |
| JPS5820091A (en) * | 1981-07-29 | 1983-02-05 | Hitachi Denshi Ltd | Solid-state image pickup element plate |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| PATENT ABSTRACTS OF JAPAN, vol. 7, no. 99 (E-172)[1244], 27 avril 1983; & JP-A-58 20 091 (HITACHI DENSHI K.K.) 05-02-1983 * |
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