NL7905859A - Vaste-stof-kleurentelevisiecamera. - Google Patents

Description

Ca/Lu/ eh/1030

Sony Corporation (Sony Kabushiki Kaisha) te Tokio, Japan ”vaste-sto f-kleurentelevis iecamera"

De uitvinding heeft betrekking op een vaste-stöf-kleurentelevisiecamera, en meer in het bijzonder op een dergelijke camera, welke gebruik maakt van een tweetal vaste-stof beeldvormende inrichtingen.

5 In de huidige stand der techniek maakt een derge lijke televisiecamera gebruik van een halfgeleiderelement, bijvoorbeeld een ladingsgekoppelde inrichting (engels: charge-coupled device ofwel CCD) als beelddetectie-inrichting. Ook bestaan er vaste-stof-kleurencamera's, waarbij twee CCD-"chips" 10 als beelddetectie-inrichtingen gebruikt worden, waarbij ëën CCD-chip gebruikt wordt voor het opwekken van een eerste kleur-signaal, bijvoorbeeld het groene kleursignaal, terwijl de andere CCD-chip gebruikt wordt voor het opwekken van de tweede en derde kleursignalen, de rode en blauwe kleursignalen, waar-15 bij de opwekking lijn voor lijn geschiedt. Zoals in figuur 1 is weergegeven geldt in dit geval, dat een groen kleurfilter 2G voor één van de beelddetectie-inrichtingen 1G geplaatst is, en een in lengterichting gestreept kleurfilter 2RB voor de andere beelddetectie-inrichting 1RB geplaatst is voor het lijn 20 voor lijn in volgorde opwekken van rode en blauwe kleursignalen.

Bij de beschouwing van een vervlochten aftastsysteem (engels: interlace scanning system).is de onderlinge afstand bij de opstelling of plaatsing van de beeldelementen en het gestreepte kleurfilter 2RB zo gekozen, dat twee beeldelementen 25 in ëën periode in verticale richting van het filter 2RB voorkomen.

Het beeld van een voorwerp dat op ëën van de beelddetectie-inrichtingen 1RB geprojecteerd wordt is over 1/2 Px (waarbij Px de opstellingssteek ofwel alignment pitch van de 30 beeldelementen in horizontale richting voorstelt) in lengterichting verschoven . ten opzichte van een voorwerpsbeeld, dat op de andere beelddetectie-inrichting 1G geprojecteerd 79058 59 * 1¾ -2- wordt. Voor een beter begrip van het bovenstaande is in figuur 1 weergegeven, hoe de beeiddetectie-inrichting 1RB over een afstand 1/2 Px verschoven is ten opzichte van de beeiddetectie-inrichting 1G.

5 Bovengenoemde beeiddetectie-inrichting is voordelig bij de synthese van een luminantiesignaal. Daar de bemonste-ringsfases bij de beelddetectie- of beeldvormende inrichting tegengesteld zijn, kunnen de draaggolf en de daarbij behorende zijbandcomponenten, die bij synthese van het luminantie-10 signaal vervorming veroorzaken, geëlimineerd worden. '

Figuur 2 toont een schakeling 10 volgens de huidige stand der techniek, die gebruikt wordt bij de synthese van een luminantiesignaal, in het bijzonder het luminantiesignaal YWH in een hoogfrequente band. In de in figuur 2 weergegeven 15 lurainantiesignaalvormende of syntheserende schakeling 10 wordt aan een aansluiting 3G een groen signaal G toegevoerd, afgegeven door de beeiddetectie-inrichting 1G en wordt aan een aansluiting 3RB de volgens lijnvolgorde optredende rode en blauwe signalen R en B, afkomstig van de beeiddetectie-inrichting 1RB .20 toegevoerd. Teneinde de rode en blauwe signalen R en B simultaan te doen optreden ofwel te doen samenvallen is een vertra— gingslijn 4 met een vertraging van één horizontale aftastperiode (1H) aangebracht. De vertraagde rode en blauwe signalen, de niet-vertraagde rode en blauwe signalen en het groene signaal 25 worden alle aan een optelschakeling 5 toegevoerd, waardoor een breedbandig luminantiesignaal Y^. ontstaat. Dit luminantiesignaal Y^ wordt aan een banddoorlaatfilter 7 toegevoerd, waar het in bandbreedte beperkt wordt. In dit voorbeeld wordt een hoogfrequent luminantiesignaal Y^, zoals bijvoorbeeld van 30 0,7 tot 4,5 MHz, uit het banddoorlaatfilter 7 verkregen. Het in de laagfrequente band gelegen signaal van het luminantiesignaal Y^ wordt afgegeven door een aparte schakeling, teneinde aan de relatie van het luminantiesignaal in het NTSC-systeem te voldoen. In bovengenoemd voorbeeld vormen de op-35 telschakeling 5 en de vertragingslijn 4 met een vertraging 1H te zanten een kamfilter 6A.

Veronderstel nu, dat een blauw signaal Br+1 uit de t * \ * .

790 58 59 &

i J

-3- lijn (n+l) verkregen wordt. Worden de rode en blauwe signalen R en B*door middel van de variabele weerstanden 8A en 8B met een factor 1/2 verzwakt, dan is het luminantiesignaal YWn+1 op de (n+l)-de lijn alsvolgt uit te drukken: 5 W - + Rn+W2> ' ......ω

Daar de beelddetectie-inrichtingen 1G en 1RB ten opzichte van het geprojecteerde beeld over een afstand 1/2 Px \ 10 verschoven zijn, is de bemonsteringsdraaggolf van het groene signaal G in tegenfase ten opzichte van dié van de rode en blauwe signalen R en B. Wanneer nu een te ontvangen of te detecteren voorwerp het ingangsniveau G = 1/2(R+B) heeft, zoals bijvoorbeeld een zwart-wit beeld, zullen de zijbandcomponenten 15 van het groene signaal G en de rode en blauwe signalen R en B elkaar elimineren, waardoor er geen zijbandcomponenten overblijven in de basisband (in het bijzonder in het hoogfrequente gedeelte van de band) van het luminantiesignaal YW. Op deze wijze wordt de "aliasing" ofwel vouwvervorming geëlimineerd.

20 Wanneer het te detecteren voorwerp geen zwart-wit voorwerp is, kan de ruis in het weergegeven beeld als gevolg van de vouwvervorming in grote mate onderdrukt worden.

Bij toepassing van de in figuur 2 weergegeven schakeling 10 worden de zijbandcomponenten enigermate onderdrukt 25 wanneer het voorwerp een patroon vertoont, dat in verticale richting verandert, wanneer het voorwerp echter een patroon vertoont, dat in schuin oplopende richting verandert, zullen de zijbandcomponenten niet geëlimineerd of onderdrukt worden, waardoor.er wel vouwvervorming ontstaat. Dit wordt veroorzaakt 30 door het verschil tussen de overdrachtskarakteristiek voor het groene signaal G (zie de kromme LI in figuur 3A) en de overdrachtskarakteristieken voor de rode en blauwe signalen R en B (zie de kromme L2 in figuur 3A).

De onderhavige uitvinding stelt zich nu ten doel 35 hierin verbetering te brengen door een sigiïaalverwerkings-schakeling te verschaffen voor gebruik in een nieuwe kleuren-televisiecamera.

7905859

V

*ΰ> m -4-

Een ander doel van de uitvinding is het verschaffen van een nieuw systeem ter verkrijging van een luminantiesignaal, welke geschikt is voor toepassing in een vaste-stof-kleurentelevisiecamera van het twee-chip (bijvoorbeeld CCD-chip) 5 type.

De onderhavige uitvinding wordt toegepast op een kleurencamerastelsel, welke gebruik maakt van twee chips, waarbij de ene chip een groen kleurfilter en de andere chip een lateraal gestreept kleurfilter van rode en blauwe kleuren .......

10 bezit.

In het kleurencamerastelsel, waarin deze uitvinding toegepast wordt, worden twee chips over een halve opstellings-steek (engels: alignment pitch) van de beeldelementen ten opzichte van het voorwerpsbeeld in positie verschoven.

15 De onderhavige uitvinding is aanwezig in een scha keling, dat het luminantiesignaal syntheseert op basis van de uitgangssignalen van de twee chips.

In de onderhavige uitvinding worden de door het bemonsteren van een voorwerpsbeeld door middel van ‘beeldele-20 menten opgewekte zijbandcomponenten geëlimineerd, waardoor de basisbandcomponenten van relatief hoge frequentie als lumi-nantiesignaal gebruikt kunnen worden.

In de onderhavige uitvinding worden de overdrachts-karakteristieken voor de betreffende kleursignalen, waaruit 25 het luminantiesignaal gesyntheseerd ofwel gevormd wordt, zodanig gewijzigd dat zij samenvallen waardoor het mogelijk is om de zijbandcomponenten te elimineren, zelfs wanneer het voorwerpsbeeld in verticale richting varieert.

In deze uitvinding wordt gebruik gemaakt van een 30 kamfilter om de overdrachtskarakteristiek voor het groene kleursignaal te doen samenvallen met de overdrachtskarakte-ristieken van de volgens lijnvolgorde (engels; line sequential) optredende rode en blauwe kleursignalen.

Het signaal dat gevormd wordt'onder bovengenoemde 35 eliminatievoorwaarde is verschillend van het luminantiesignaal, dat bijvoorbeeld in het NTSC-systeem gevraagd wordt.

De laagfrequente bandcomponenten van, een luminantiesignaal 7905859 \ y -5- & in de onderhavige uitvinding zijn derhalve signalen met de in het NTSC-systeem gevraagde mengverhouding.

De uitvinding zal worden verduidelijkt in de nu volgende beschrijving aan de hand van de bijbehorende tekening 5 van enige uitvoeringsvormen, waartoe de uitvinding zich echter niet beperkt. In de tekening tonen: figuur 1 tekening van het verband tussen de beeld-detectie-inrichtingen en kleurfilters van een vaste-stof-kleu-rentelevisiecamera, waarin de onderhavige uitvinding toegepast 10 wordt? figuur 2 een schakeling van een uitvoeringsvorm van een luminantiesignaal vormende of. syntheserende schakeling volgens de huidige stand der techniek; figuren 3A en 3B, de overdrachtskarakteristieken 15 van een detectie-inrichting .in verticale richting ter verduidelijking van het verschil tussen de huidige stand der techniek en de onderhavige uitvinding; figuur 4, een schakeling van een uitvoeringsvorm van een luminantiesignaal vormende of syntheserende schakeling . 20 volgens de onderhavige uitvinding; figuur 5, een schakeling van een andere uitvoeringsvorm van deze uitvinding? figuur 6, een blokdiagram van een gewijzigde vorm van de in figuur 5 weergegeven uitvoeringsvorm? en 25 figuur 7, een blokdiagram van een CCD-kleurentele- visiecamera van het twee-chip type, waarin de onderhavige uitvinding toegepast wordt.

De onderhavige uitvinding zal nu met betrekking tot de figuren beschreven worden.

30 Daar de uitvinding betrekking heeft op een luminantie signaal vormend systeem, is in figuur 4 een voorbeeld van dit syteem weergegeven. Zoals in het bovenstaande reeds gesteld is en in figuur 4 weergegeven is, bevat een kleurentelevisie-camerastelsel volgens de onderhavige uitvinding twee CCD beeld-35 detectie of -vormende inrichtingen 1G en 1KB, die voorzien zijn van de kleurfilters 2G en 2RB. Dat wil zeggen, dat de beeldvormende inrichting voor de kleur groen 1G voorzien is 790 5 8 59 -6- van het groene kleurfilter 2G, terwijl de beeldvormende inrichting voor de rood-blauwe kleur 1RB voorzien is van het rood-blauwe kleurfilter 2RB, bestaande uit rode en blauwe kleurfilterstrepen of banen, die afwisselend in verticale 5 richting opgesteld zijn (zie figuur 1).

Een voorwerpsbeeld 0 wordt door middel van een lens L via een halve spiegel HM op de betreffende beeldvormende inrichtingen 1G en 1RB gefocusseerd. Hierbij zijn de gerichte of gefocusseerde voorwerpsbeelden op de beeldvormende in-10 richtingen 1G en 1RB over een afstand 1/2 Px ten opzichte van elkaar verschoven, waarbij Px de opstellingssteek van de beeldelementen van de beeldvormende inrichtingen in horizontale richting is.

In de in figuur 4 weergegeven uitvoeringsvorm van 15 de onderhavige uitvinding is slechts de luminantiesignaal vormende schakeling 10 weergegeven, in de uitvinding is echter een kamfilter 6B aanwezig, waardoor het groene kleursignaal G dezelfde overdrachtskarakteristiek vertoont als de rode en blauwe kleursignalen R en B. wanneer het kamfilter 6A bij het 20 vormen of syntheseren van een luminantiesignaal gebruik maakt van de kleursignalen uit twee aangrenzende lijnen, zal het andere kamfilter 6B eveneens gebruik maken van de kleursignalen uit twee lijnen. Het kamfilter 6B wordt derhalve gevormd door een vertragingslijn 4B met een vertraging 1H en 25 een optelschakeling 5B. Het kamfilter 6B bevat eveneens de variabele weerstanden 8C en 8D voor afregeling van het niveau van de kleursignalen. De uitgangsschakelingen van de optelscha-kelingen 5A en 5B van de kamfliters 6A en 6B worden aan een optelschakeling 5C toegevoerd.

30 Het luminantiesignaal uit de optelschakeling 5C

van de schakeling 10 kan alsvolgt uitgedrukt worden: YWn+l = 1/4 |(Gn + Gn+1) + CRn + Bn+1 )"jj ....(2} 35 De evenwichtsvoorwaarde als gevolg van het samen vallen van de overdrachtskarakteristieken zal nu beschreven worden, waarbij dit geval vergeleken wordt met de huidige stand 7905859 \ ‘ · . ’ ' ‘ -7- der techniek.

Daarbij wordt een voorwerpsbeeld met een schuin gestreept patroon in beschouwing genomen. De ingangssignalen R (u, v), G (u, v) en B (u, v) (waarbij u en v de hoekfre-5 quenties van het voorwerpsbeeld in horizontale en verticale richting voorstellen) kunnen als volgt uitgedrukt worden: R(u, v) = r cos(ux + vy) } G(ul v) = g cos (üx +'vy) 1 ...(3) 10 B(u, v) = b cos(ux + vy) \ waarbij r, g en b de ingangsniveaus zijn. Genoemde ingangssignalen R(u, v), G(u, v) en B(u, v) worden bemonsterd en toegevoerd aan de beelddetectie-inrichtingen 1G en 1RB.

15 Stelt men de frequentie-overdrachtsfunctie Hy, dan kan het luminant ie signaal YTT volgens de tot dusver bekende w systemen alsvolgt gegeven worden:

Yw = 1/2 ^ G + Hy/2 (R + B)] ----(4) 20

Wanneer bovengenoemde bemonsterde uitgangssignalen in vergelijking (4) gesubstitueerd worden, wordt vergelijking (5) verkregen, waarbij alleen de zijbandcomponenten van de eerste orde in beschouwing genomen zijn.

25 f'

Yw = 1/2 (^g + Hy/4 (r + b)} cos (ux + vy) + ^-g + Hy/4 (r + b)} cos|(2Tf/Px - ü)x - vy} + \-g + Hy/4(r + b)| cos jUi^/Px - u)x + vy|J.(5) 30 Bij een voorwerpsdeel met een verticaal streeppatroon, geldt, daar v = 0 en Hy = 2, waarbij Hy gegeven wordt door Hy = 1 + exp(- j v Py), dat de zijbandcomponenten Ss alsvolgt gegeven is: 35 Ss = -g + l/4Hy (r + b) = 1/2 (r + b) -g ...(6)

Evenwicht wordt derhalve verkregen door g = 1/2 (r + b), 7905859 x -8- o - & -- - waardoor de zijbandcomponenten geëlimineerd zijn.

Bij een voorwerpsbeeld met een ander patroon dan het verticale streeppatroon, geldt,daar v φ 0, dat zelfs wanneer g = 1/2 (r + b) de zijbandcomponenten Ss aanwezig 5 blijven en alsvolgt uitgedrukt kunnen worden:

Ss = 1/2 Hy - 1 = 1/2 |exp(-j v Py > - 1j φ 0 ...(7)

De zijbandcomponenten worden derhalve niet geëlimineerd en 10 veroorzaken een vouwvervorming.

In de onderhavige.uitvinding wordt echter voor het luminantiesignaal Y^ de volgende uitdrukking (8) van de vergelijking (2) verkregen: 15 Yw = 1/4 Hy|g +(R + B)^ ...(8)

De z i j bandcomponent Ss wordt derhalve door de volgende vergelijking (9) gegeven: 20 Ss = 1/4 Hy^-g + (r + b)| ...(9)

Wanneer nu voldaan is aan de relatie g = 1/2 (r + b) dan zal zelfs wanneer v φ 0 evenwicht bereikt zijn, waardoor de zijbandcomponenten geëlimineerd zijn.

25 Volgens de onderhavige uitvinding is de overdrachts-? karakteristiek van het groene signaal in verticale richting, dat gebruikt wordt voor synthese van het luminantiesignaal, althans tenminste nagenoeg gelijk aan de kromme L2, zoals in figuur 3B door een kromme LI (streep-punt-lijn).

30 Figuur 5 toont het schema van een andere uitvoerings vorm van de uitvinding, waarin de uitgangssignalen' van drie lijnen gebruikt worden voor opwekking van het luminantiesignaal Y^. In dit geval wordt het luminantiesignaal Y^ gevormd met een zodanige relatie tussen de niveaus van de kleur-35 signalen, zoals in de figuur is weergegeven.

In figuur 5 heeft 4A - 4D betrekking op 1H vertragin galijnen, terwijl 8A - 8F betrekking.hebben op variabele weerstanden voor afregeling van de signaalniveaus......... ...

7905859 £ -9-

In de uitvoeringsvorm volgens figuur 5 geven de kamfilters 6B. en 6A de volgende uitgangssignalen af:

Gn/8 + Gn-1/4 + Gn-2/8 5 Rn/8 + Bn-1/4 + Rn-2/8 het uit de optelschakeling 5C verkregen luminantiesignaal wordt dan door de volgende vergelijking gegeven: 10 Y„ L Rn + Gn -fc Rn-2 + Gn-2 . Gn-1 + Bn-1 w 8 4

De in figuur 5 weergegeven schakeling kan verder vereenvoudigd worden, zoals figuur 6 laat zien. In figuur 6 hebben de verwijzingsnummers 4A en 4B betrekking op 1H vertragings-15 lijnen, zodat de in figuur 6 weergegeven schakeling op dezelfde wijze werkt als de in figuur 5 weergegeven schakeling.

In figuur 6 heeft 5D betrekking op een optelschakeling, die de kleursignalen G, -‘S·· en B bij elkaar optelt en het resulterende signaal toevoert aan de vertragingslijn 4A en vervolgens / 20 via de variabele weerstand aan de optelschakeling 5Ά.

Vervolgens zal een uitvoeringsvorm van de vaste-stof-kleurencamera, waarop de onderhavige uitvinding toegepast is, met betrekking tot figuur 7 beschreven worden.

In de uitvoeringsvorm volgens figuur 7 worden aan 25 de beelddetectie-inrichtingen 1G en 1RB een klokpuls Pc toegevoerd, die afgegeven wordt door een klokgenerator 11. Wanneer in dit geval gebruik gemaakt wordt van een beelddetectiemethode, waarbij de beelddetectie-inrichtingen 1/2 beeldelement ten opzichte van elkaar verschoven zijn, dient öok gebruik'tè worden 30 gemaakt van de verschuiving van de beelddetectie-inrichtingen zowel in afstand als in tijd. In de uitvoeringsvorm volgens figuur 7 worden de betreffende beelddetectie-inrichtingen van de CCD chips met dezelfde fase aangedreven, echter wordt in het signaalverwerkingssysteem aan de eindtrap een vooraf be~ 35 paald tijdsverschil (Tf^fase) gehanteerd, waarbij de Tf -fase inhoudt dat er een faseverschuiving over een 1/2 bemonsterings-periode ten opzichte van de bemonsteringspuls plaats vindt, ter- 790 5 8 59 \ ...

o o -10- wijl de 0-fase inhoudt dat de fases coincident zijn ofwel samenvallen. Het uit de beelddetectie-inrichting 1G verkregen groene signaal G wordt gevormd door een bemonster- en houdscha-keling 12G en vervolgens, via een versterker met regelbare 5 versterkingsfactor 13G en een klemschakeling 14G toegevoerd aan een verwerkingssschakeling 15G, die bepaalde verwerkingswijzen, zoals bijvoorbeeld y-correctie uitvoert.

De uit de andere beelddetectie-inrichting 1RB verkregen rode en blauwe signalen R en B worden op dezelfde wijze 10 verwerkt. Hierbij dienen de in het signaalverwerkingssysteem opgenomen versterkers met regelbare versterking voor afregêling 8 van de wit-balans, waarbij zij onafhankelijk van elkaar afge— regeld worden. Daartoe zijn aan de eindtrap van een bemonsteren houdschakeling 12B, die het uitgangssignaal van de beeld-15 detectie-inrichting 1RB ontvangt, twee versterkers 13R en 13B aangebracht, de door de wit-balans regelschakeling 16 afgegeven versterkingsregelsignalen R^ en B^ worden dan aan de versterkers 13R en 13B afgegeven. De regelsignalen en worden verkregen uit de verschilsignalen CR_G en tussen 20 de kleursignalen R en G en tussen de kleursignalen B en G, zoals in het hiernavolgende beschreven zal worden.

De volgens lijnvolgorde optredende rode en blauwe signalen R en B, waarvan de wit-balans afgeregeld is, worden via de klemschakelingen 14R en 14B toegevoerd aan een scha-25 keleenheid 17, waar zij omgezet worden in een volgens lijnvolgorde optredend signaal, bestaande uit· alleen--rode en blauwe signalen R en B, waarvan de wit-balans afgeregeld is. Het volgens lijnvolgorde optredende signaal uit de schakeleen-heid 17 wordt via een bufferversterker 18 toegevoerd aan een 30 verwerkingsschakeling 15RB, die zorg draagt voor de verwerking van zowel de rode als de blauwe signalen R en B.

De betreffende kleursignalen G, R en B, die reeds verwerkt zijn, worden toegevoerd aan de bemonster- en houd-schakelingen 19G en 19RB voor afregeling van de tijdas. Dat 35 wil zeggen, dat het tijdverschil, dat nodig is voor de toegepaste beelddetectiemethode, waarbij gebruik gemaakt wordt van een verschuiving van 1/2 beeldelement, tijdens deze fase van \ . ' 790 5 8 59 $ -11- •jr de signaalverwerking gerealiseerd wordt. Daartoe worden de uit de bemonster- en houdschakeling 12RB en de klokgenerator 11 afkomstige en aan de bemonster- en houdschakelingen 19G en 19RB toegevoerde bemonsteringspulsen P^G en PGRB voorzien van 5 een faseverschil^, die overeenkomt met een halve bemonsterings-periode. Bovendien absorberen de bemonster- en houdschakelingen 19G en 19RB.de tijdvariaties.die optraden in de daaraan voorafgaande signaalsystemen, waardoor uitgangssignalen afgegeven worden met een faseverschil7T/, die verkregen wordt door afre-10 geling van de fase van de puls PCRB*

Zoals hierboven beschreven is wordt de hoogfrequente bandcomponent YTTtr van het luminantiesignaal in de onderhavige uitvinding verkregen door gebruik te maken van het signaal voorafgaand aan 1H, dat wil zeggen de signalen van twee aan-15 grenzende lijnei, terwijl de kleursignalen verkregen worden door gebruik te maken van signalen uit drie lijnen. Daartoe is een vertragingsschakeling 20 aangebracht. In deze uitvoeringsvorm wordt een vertragingselement van een CCD gebruikt voor het verkrijgen van een vertragingstijd van 1H. De vertragings-20 elementen 4BC en 4EC zijn in cascade geschakeld, terwijl de bemonster- en houdschakelingen 2IA en 21B verbonden zijn met de uitgangsaansluitingen van de betreffende vertragingselementen 4BC en 4EC. Uit de ene bemonster- en houdschakeling 2IA wordt het met lïï vertraagde groene signaal (het Gl-signaal 25 genoemd) verkregen, terwij1 uit de andere bemonster- en houd-schakèling 21B het met 2H.vertraagde groene signaal (het G2-signaal) verkregen wordt.

Voor het andere signaalstelsel is een hieraan identieke schakeling aangebracht. Dat wil zeggen, dat een twee-30 tal vertragingselementen 4AC en 4FC in cascade geschakeld zijn, en de bemonster- en houdschakelingen 21C en 21D die een golf vormende functie hebben, verbonden zijn met de uitgangsaansluitingen van de vertragingselementen respectievelijk 4AC en 4FC. Op deze wijze wordt uit de ene bemonster-35 en houdschakeling 2 IC het met 1H· vertraagde' in lijnvolgorde optredende signaal (het Rl/Bl-signaal) verkregen, terwijl uit de andere bemonster- en houdschakeling 21D het met 2H ver- 7905859 \ -

Kr

"-J

-12- traagde, volgens lijnvolgorde optredend signaal (het R2/B2-signaal) verkregen wordt.

Een klokpuls voor het aandrijven van de betreffende vertragingselementen 4AC, 4BC, 4EC en 4FC wordt verkregen uit 5 een aandrijfschakeling 22, die in dit voorbeeld van het twee- fase kloktype is en die door de klok uit de klokgenerator 11 aangedreven wordt. Daar er een faseverschilH tussen het kleur- signaal G en de rode en blauwe signalen R en B aanwezig moet zijn, wordt dit faseverschil toegevoerd wanneer de vertragings- 10 elementen 4AC, 4BC, 4EC en 4FC en de bemonster- en houdscha-« kelingen 2IA - 21D aangedreven of bekrachtigd worden. Naast de golfvormende functie hebben de bemonster- en houdschakelingen 2IA - 21D ook tot taak om zorg te dragen voor de synchronisatie van het bemonteringstijdstip van de bemonster- en houdscha-15 kelingen 19G en 19RB en om de eender genoemde frequentiékarak-teristieken te doen samenvallen. In figuur 7 hebben 23A - 23D betrekking op bufferversterkers die verbonden zijn met de uit-gangsaansluitingen van de bemonster- en houdschakelingen 21A -21D, terwijl 25 en 26 betrekking hebben op bufferversterkers, 20 die verbonden zijn met de uitgangsaansluitingen van de bemonster- en houdschakelingen 19G en 19RB.

Teneinde de verschilsignalen C^_^ en Cg_^ te verkrijgen uit de betreffende kleursignalen GO, Gl, G2, R0/B0,

Rl/Bl en R2/B2, worden laatstgenoemden toegevoerd aan een 25 kleursignaal vormende schakeling 30. De kleursignalen Gl en Rl/Bl, die 1H vertraagd zijn, worden toegevoerd aan de daarmee overeenkomende ingangsaansluitingen van een operationale versterker 31, en wel voor de zogenaamde "matrix"-functie. J3e operationele versterker 31 geeft derhalve de' volgende verschil-30 signalen op de 2n-de lijn en de (2n+l)-de lijn af: (B2n-l “ G2n-1) *..(10) (R2n “ G2n} . .. (H) 35 Op dezelfde wijze worden de kleursignalen G2 en R2/B2, die 2H vertraagd zijn, en de niet-vertraagde kleursignalen GO en R0/B0 voor dezelfde matrixfunctie (engels: matrixing) 7905859 — -3· ' -13- toegevoerd aan de corresponderende ingangsaansluitingen van een operationele versterker 32. Deze operationele versterker 32 geeft derhalve de volgende verschilsignalen af op de 2n-de lijn en de (2n+l)-de lijn.

5 (R2n + R2n-2^2 ”^G2n + G2n-^2 ...(12) (B2n+1 + B2n-]K2 “(G2n+1 + G2n-2j/2 ...(13) 10 De uitgangssignalen van de operationele versterkers 31 en 32 worden toegevoerd aan een schakeleenheid 33, die het verschilsignaal van het rode signaal R ofwel CR_G aan de ene uitgangsaansluiting afgeeft (uit de vergelijkingen (11) en (12)), terwijl het verschilsignaal van het blauwe signaal B ofwel 15 CB_G (uit de vergelijkingen (10) en (13)) aan de andere uitgangsaansluiting afgegeven wordt.

De verschilsignalen C_ . en (1 . worden op de juiste wijze door de versterkers 35A - 35D en de laagdoorlaatfilters 36A en 36B verwerkt en vervolgens gemoduleerd tot draaggolf-20 kleursignalen.

Daar de luminantiesignaal vormende schakeling 10 reeds met betrekking tot figuur 4 beschreven is, zal een nadere beschrijving hiervan niet worden gegeven. De vertragings-schakelingen 4A en 4B in figuur 4 corresponderen echter met de 25 vertragingselementen 4AC en 4BC, vervaardigd uit CCD chips, in de vertragingsschakeling 20 in figuur 7. Eveneens bestaat de optelschakeling uit de weerstanden 10A - 10D in figuur 7. Daarin worden de betreffende kleursignalen bij elkaar opgeteld en vervolgens toegevoerd aan een inverterende versterker 49, 30 die een in fase geïnverteerd luminantiesignaal -Y^ afgeeft*

Het signaal -Y^. bevat zowel lage als hoge frequéntiecomponenten in de lage en hoge frequentiebanden en is een luminantiesignaal, waarvan de zijbandcomponenten geëlimineerd zijn.

Daar echter de laagfrequente bandcomponent in het 35 uiteindelijk verkregen luminantiesignaal een signaalcomponent is, die aan de relaties van het NTSC-systeem voldoet, zal de laagfrequente bandcomponent van het signaal -Y later verwijderd 790 5 8 59 * -14- worden.

Een laagfrequent luminantiesignaal Yq^, toegepast in de uitvoeringsvorm volgens figuur 7, wordt op de volgende wijze verkregen. De niveaus van de verschilsignalen CR_Q en 5 CB_G worden door middel van een variabele weerstand 37 op de juiste wijze afgeregeld en vervolgens via een versterker 43 toegevoerd aan een mengschakeling 40, waaraan eveneens het over 1H vertraagde groene signaal 61 toegevoerd wordt. Het vermengde uitgangssignaal uit de mengschakeling 40 wordt via 10 een versterker 44 afgegeven aan een laagdoorlaatfilter 41.

Uit dit laagdoorlaatfilter 41 wordt het laagfrequente signaal Y0L verkregen, welke aan de niveaurelaties van het NTSC-systeem voldoet.

Dat wil zeggen, dat de variabele weerstand 37 en de 15 mengschakeling 40 de volgende werking of berekening uitvoeren.

Y0 = G1 + 0,3 CR_G + 0,11 CB_Q ...(14)

Dienovereenkomstig wordt op de 2n-de lijn de volgende werking 20 uitgevoerd.

Y0 - G2n-1 + °'3 {<E2n + E2n-2^2 -(G2n + G2n-lH + °'U <B2n-l - G2n-1>· J ·

Daar (G2n + G2n-2^/2 overeenkomt met het groene signaal G2n-1 25 op de (2n-l)-de lijn, kan bovengenoemde uitdrukking alsvolgt herschreven worden: Y0 - °'%G2n-l + °'·3 <*2n + E2n-2V2 + 0'11 B2n-1 + 0'3|lG2n-1 " G2h + G2n-2^2j *** (15) 30 Op de (2n+l)-de lijn wordt de volgende vergelijking (16) verkregen.

Y0 - °'59 G2n + 0,30Rn + 0,11 x(B2n_1 + B^2 - O'11 [iG2n - G2n+1 + G2n-H ...(16) 35 In uitdrukking (15) worden voor het signaal YQ op de 2n-de lijn, de groene en blauwe signalen G2n-1 en B2n-1 op de (2n-l)-de lijn en het gemiddelde signaal (R2n + R2n-2^2 790 5 8 59 -15- van de rode signalen R2n en R2n-2 °P 2n_<5e en <^e (2n-2)-de lijnen gebruikt. Wordt overeenkomstig het bovenstaande, het luminantiesignaal alleen uit bovengenoemde kleursignalen gevormd, daii zal de resolutie verslechterd zijn door de ge-5 middelde waarde interpolatie. Zoals echter uit vergelijking (15) blijkt, bevat het signaal Yq naast bovengenoemde kleursignalen ook de groene signalen G2n-2 tot en me1: G2n' waar“ door de resolutieverslechtering vermeden wordt door het bestaan van de groene signalen en het openingscorrectie-effect 10 (engels: aperture correction effect) hetgeen in het hierna volgende beschreven zal worden.

Het hoogfrequente liminantiesignaal Y^, dat wil zeggen het in de hoge frequentieband gelegen signaal, wordt verkregen uit het signaal Y^., dat door de luminantiesignaal 15 vormende schakeling 10 afgegeven is. In het voorbeeld volgens figuur 7 wordt het laagdoorlaatfilter 41 weer gebruikt voor afgifte van het signaal Y^ uit hét signaal Y^. Dat wil zeggen, dat het laagdoorlaatfilter 41 en een operationele versterker 42 een schakeling vormen, die uit het signaal Y^ het signaal Y^ 20 onttrekt. Het laagfrequente signaal Y^ in het signaal Y^ wordt daaruit onttrokken door het laagdoorlaatfilter 41.

Wanneer nu het signaal Y^ en het geïnverteerde signaal van Yw toegevoerd worden aan de versterker 42, zal daaruit het in de hoge frequentieband gelegen luminantiesignaal Y^ uit 25 de versterker 42 verkregen worden. Tenslotte wordt het luminantiesignaal Y, bestdande uit het in de lage frequentieband gelegen signaal YQL, dat uit het signaal Yq verkregen is, en het uit het signaal Y^ verkregen hoogfrequente signaal Y^, verkregen, en wordt een samengesteld videokleurensignaal ver-30 kregen uit het luminantiesignaal Y en de verschilsignalen CR-G en CB-G‘

In figuur 7 hebben 45 en 46 betrekking op een versterker en een openingscorrectieschakeling (engels: aperture correction circuit), terwijl 48 betrekking heeft op een ver-35 tragingsschakeling, waardoor de aan de versterker 42 toegevoerde signalen Y^ en Y^ " Y^ in de tijd samenvallen.

7905859 *> ' *

J

-16-

De uitvinding beperkt zich niet tot de in het voorgaande beschreven en in de tekening weergegeven uitvoeringsvormen. Verschillende wijzigingen kunnen in de beschreven onderdelen en in hun onderlinge samenhang worden aangebracht, zonder dat 5 daardoor het kader van de uitvinding wordt overschreden.

\ 1 . * · 7905859

V

Claims (7)

1. Kleurentelevisiecamerastelsel, gebruik makend van een tweetal vaste-stof-beelddetectie-inrichtingen en voorzien van: a) een eerste beeldvormende inrichting voor het in 5 elke lijn opwekken van een eerste kleursignaal van een voorwerpsbeeld; b) een tweede beeldvormende inrichting voor het afwisselend lijn voor lijn opwekken van een tweede en een derde kleursignaal van het voorwerpsbeeld; en 10 c) een optische inrichting voor het projecteren van genoemd voorwerpsbeeld op de betreffende beeldvormende inrichtingen; gekenmerkt door d) een eerste kamfiltergeschikt voor gebruik bij 15 genoemd eerste kleursignaal; e) een tweede kamfilter , geschikt voor gebruik bij de tweede en derde kleursignalen; en f) een signaalmengschakeling voor de synthese of vorming van ten minste een gedeelte van een luminantiesignaal 20 door de uitgangssignalen van het eerste kamfilter en het tweede kamfilter met elkaar te mengen.

2. Kleurentelevisiecamerastelsel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het op één van de beeldvormende inrichtingen geprojecteerde voorwerpsbeeld in horizontale richting 25 over een halve opstellingssteek van de beeldelementen verschoven is ten opzichte van het op de andere beeldvormende inrichting geprojecteerde voorwerpsbeeld.

3. Camerastelsel volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat het eerste kamfilter ten minste ëên vertragingslijn be- i 30 vat, die een signaal over êën horizontaal aftastinterval vertraagt en dat het tweede kamfilter ten minste êën vertragingslijn bevat, die een signaal over êën horizontaal aftastinterval vertraagt.

4. Stelsel volgens conclusie 2, met het kenmerk, 35 dat de vertragingslijn gemeenschappelijk gebruikt wordt in het 7905859 ’ ......... -18- eerste en het tweede karafilter door de eerste, tweede en derde kleursignalen eerst op te tellen voordat zij aan het kamfilter toegevoerd worden.

5. Stelsel volgens conclusie 3, met het kenmerk, 5 dat elk van de kamfilters twee vertragingslijnen bevat en dat de niet-vertraagde, de over 1H vertraagde en de over 2H vertraagde signalen in de juiste verhouding in de respectievelijke kamfilters gemengd worden.

6. Stelsel volgens conclusie 2, bovendien voorzien 10 van een filter, dat de hoogfrequente componenten uit de uitgangssignalen van het eerste en het tweede karafliter onttrekt.

7. Stelsel volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat het filter een laagdoorlaatfilter en een aftrekschakeling bevat voor het elimineren van de laagfrequente componenten 15 en de uitgangssignalen van het eerste en het tweede karafilter. 790 5 8 59