SK23994A3 - Method for creating of colored scanning points of television picture and television projection system - Google Patents

Description

(57) Pri televíznom projekčnom systéme na vytváranie obrazových bodov televízneho obrazu sa používajú aspoň tri svetelné zdroje svetelných signálov (RĽ, GĽ, BĽ,) rôznych vlnových dĺžok s regulovateľnou intenzitou, pričom farebný odtieň každého obrazového bodu je stanovený rozdielovými signálmi (R, G, B) farieb v prvom základnom systéme, ktorý je znázomiteľný v diagrame CIE vrcholmi oblasti (440) farebných odtieňov, definovaných vlnovými dĺžkami luminoforov tienidla obrazovky. Vlnové dĺžky svetelných signálov určujú druhý základný systém, ktorý má oblasť farebných odtieňov spoločnú s prvým základným systémom. Ďalej je upravený vstupný obvod na vytvorenie aspoň troch elektrických signálov, ktoré sú úmerné rozdielovým signálom (R, G, B) farieb, alebo ich v zmesi obsahujú, a riadiace zariadenie pre svetelné zdroje, ktoré je aktivovateľné signálmi zo vstupného obvodu a obsahuje obvod, pomocou ktorého je každý farebný odtieň pomocou matice transfonnovateľný z prvého do druhého základného systému. Pritom je najkratšia vlnová dĺžka svetelných zdrojov 470 nm alebo kratšia a ostatné vlnové dĺžky svetelných zdrojov sú stanovené tak, že spoločná oblasť farebných odtieňov obsahuje aspoň vrcholy oblasti farebných odtieňov prvého základného systému, ktorých vlnové dĺžky sú väčšie než najkratšie vlnové dĺžky určené luminoformi tienidla obrazovky.

Μ - ty

Spôsob vytvárania farebných obrazových bodov televízneho obrazu a televízny projekčný systém

Oblasť, techniky

Vynález sa týka spôsobu vytvárania farebných obrazových bodov televízneho obrazu, ktoré sa osvetľujú svetelnými signálmi rôznych vlnových dĺžok a ktorých farebné odtiene sú stanovené rozdielovými signálmi farieb v prvom základnom systéme, ktorý je znázorniteľný v diagrame CIE vrcholmi oblasti farebných odtieňov, definovanými vlnovými dĺžkami luminoforov tienidla obrazovky, pričom vlnovými dĺžkami svetelných signálov sa vytvorí druhý základný systém, odlišný od prvého, ktorý má spoločnú oblasť farebných odtieňov s prvým základným systémom, a z aspoň troch signálov sa vytvoria svetelné signály, ktorými sú rozdielové signály farieb alebo ktox’á. tieto rozdielové signály farieb c-bsahujú tým, že cez maticu sa uskutoční transformácia z prvého základného systému do druhého. Vynález sa delej týka televízneho projekčného systému na vytváranie farebných bodov televízneho obrazu, pozostávajúceho z aspoň troch svetelných zdrojov, s regulovateľnou intenzižitou, svetelných signálov rozdielnych vlnových dĺžok, pričom farebný odtieň každého obrazového bodu je stanovený rozdielo vým signálom farby v prvom základnom systéme, ktorý je znázcrniteľný v diagrame CIZ pomocou vrcholov oblasti farebných odtieňov, definovaných vlnovými dĺžkami luminoforov tienidla

každý farebný odtieň transfcrmcvateľný z prvého dc druhého základného systému pomocou matice.

Doterajší stav techniky

Televízny projekčný systém, ktorý využíva taký spôsob, bol popísaný v publikácii Proceedings of 6th Interneticnal Quantum Elektr.onics Conference, 1970, autori Yahoko YALÍADA, iíanabu YAMAMOTO a Sadao NOMURA, v článku s názvom Large Screen Laser Colcr. TV Projector. Ako svetelné zdroje sa tu používajú tri rôznofarebné lasery, ktoré sú modulované pomocou kryštálov DKĽP a pomocou systému dichroitického zrkadlenia sú spojené do jedného spoločného svetelného lúča. Tento spoločný svetelný lúč sa premieta cez vychyľovacie zariadenie na tienidlo obrazovky. Toto vychyľovacie zariadenie pritom rastruje, respektíve riadkuje svetelný lúč v súlade s obrazovým a riadkovým kmitočtom tak, že na tienidle obrazovky sa vytvorí farebný televízny obraz.

Pri takto premietanom obraze však existuje podstatný rozdiel farebných obrazov, ktoré sú u obrazoviek cežných farebných televíznych prijímačov známe. Pretože farebné obrazovky vytvárajú farby pomocou luminoforov na tienidle obrazovky, ktoré vysielajú relatívne široké farebné spektrum, zatiaľčo lasery predstavujú zdroje monochromatického svetle.

uvedenom článku YAliADU a projekčný systém, pri ktorom sa kol. je popísaný televízny obraz na obrazovke tvorí porno-

ccu troch laserov s vlnovými dĺžkami 483 nm, 514 nm s 647 nm. erby laserov teda nesúhlasia s farbami obrazového signálu, respektíve videosignálu podľa normy XT3C, takže autori tu navrhujú korekciu pomocou maticového obvodu, ktorý skoriguje laserom dosiahnuteľné farebné odtiene na farebné odtiene vysielané podľa normy NTSC. Výslovne sa tu však poukazuje .ns to, že korekcia farebných odtieňov Qe možná len v obmedzenom rozsahu.

V knihe Farbmetrik und Farbfernsehen, autor J. Lang, nakladateľstvo P.. Cldenbcurg Verlag, Dníchov/Viedeň 1973, je uvedené, že pomocou maticových operácií môžu byt farebné odtiene transformované alebo premenené z jedného základného systému do druhého základného systému, iúedzi predpoklady, za ktorých je taká transformácia možná, patrí v podstate existencia základných systémov a komponentov farebných odtieňov a možnosť ich znázornenia ako vektorov v súradniciach x, y a z. Poukazuje sa tu však na tc, že pri spekrálnych farbách môžu nastať ťažkosti, pri ktorých sú niektoré kcmpnenty vo vektorovom priestore negatívne, pričom však negatívne farebné komponenty nie. sú fyzikálne realizovateľné. Preto je nutné pri výskyte negatívnych komponentov transformovať nie samotný vektor farebného odtieňa, ale iný, ktorý je doplnený o prídavný pozitívny vektor.

da okrem zelenej ležia v blízkosti farieb podľa normy NTSC. Od transformácie farieb sa cez odchýlky vytváraných farebných odtieňov od farieb podlá normy NTSC upustilo.

niečo neskoršie /v roku 1973/ popisujú tí istí autori tento systém včasopise

Journe •Ί

I o f the

ZV. 52, str.

470 ešte raz bez toho, aby bol v prispôsobovaní farieb badateľný nejaký pokrok.

Prcjection Systém, autor Tôni CLINIC, SPIE zv. 1456, v publikácii Large-Screen-Projectioh, Avionic and Helmet Kcunted Displays, 1991, str. 51 až 57, a z publikácie Laser-Eased Cisplsy Technology Development at the Navel Oceán Systems Center /NOSC/, autori Thomas PHILLIFS a kol. SPIE zv. 1454, a v publikácii Beam Ľeflektion and Scanning Technologies, 1991, str. 290 až 298, sa neuvádza používanie transformácie farieb. Vývoj skôr smeruje k takej veľte farieb svetelných zdrojov, ktorá umožní čo najvernejšiu reprodukciu farieb luminoforov ne tienidle obrazovky.

laserových vlnových vy e zmieneTcnv v

rcvnako farebným laser nové dĺžky medzi tOC s vlnové dĺžky medzi 3.57 neužité vl pre zelenú 514,5 risocsobenie nm ε nm ných odtieňov k luminoforom tienidle obrazovky bol použitý obvod, v ktororm sa riadiace signály pre červenú, zelenú a modrú' oblasť transformovali korekciou gama, aby bol dosiahnutý rozsah farieb prijateľný pre normu HDTV. Ako sa touto Korekciou gama, ktorá je v podstate nelineárna, umožnilo zlepšenie reprodukcie farebných odtieňov, pritom nebolo úplne zrozumiteľné, pričom je nutné si uvedomiť, že aj farebné odtiene, ktoré môžu byť pomocou tohto systému dosiahnuté, nereprodukujú prirodzené farby.

obrazových

bodov televízneho obrazu, ktoré sa osvetľujú svetelnými signálmi rôznych vlnových cížok, a ktorých farebné octiene sú stenevene rozdielovými signálmi farieb v prvom základnom systéme, ktorý je znjzerniteľný v diagrame CI£ vrcholmi oblasti farebných odtieňov, definovanými vlnovými dĺžkamiluminoforov tienidla obrazovky, pričom vlnovými dĺžkami svetelných signálov sa vytvorí druhý základný systém, odlišný od prvého, ktorý má spoločnú oblasť farebných odtieňov s prvým základným systémom, a z aspoň troch signálov sa vytvoria svetelné signály, ktorými sú rozdielové signály farieb alebo ktoré tieto rozdielové signály farieb obsahujú tým, že cez maticu sa .vy-, koná transformácia z prvého základného systému do druhého, podľa vynálezu, ktorého podstatou je, že vlnové dĺžky svetel ných signálov sa stanovia tak, že najkratšia činí 470 nm alebo menej a spoločná oblasť farebných odtieňov obsahuje aspoň vrcholy oblasti farebných odtieňov prvého základného ktorého vlnová dĺžka je vačšia než najkratšia vlnová systému, dĺžka určená luminoformi tienidla obrazovky, a ža každý farebný odtieň vnútri spoločnej oblasti farebných odtieňov v druhom základnom systéme, vytvorený maticovým násobením, sa rovná farebnému odtieňu stanovenému rozdielovým signálom farby v prvom základnom systéme.

Fozsah tmavomodrej, v ktorom sa môže uoustiť najskôr od

presnej transformácie farieb, je možné spoznať zc spektrál- . nych kriviek svetelnej účinnosti /C1E 1924, CIE 1951/, určených kedzinárcdnou komisiou pre osvetlenie. Spektrálne krivky svetelnej účinnosti majú približne rozloženie ako Gaussova krivka s polovičnou šírkou C-aussovej krivky 40 nm. Pre nočné videnie, leží maximum krivky približne pri 510 nm a pre denné videnie pri 560 nm. Pozorovateľ postrehne teda farby obrazu pri nočnom pozorovaní dobre len v zrozsahu 510 λ 40 nm. Fretože sa však pri vynáleze pre znázornenie obrazu používajú všetky vlnové dĺžky väčšie než 470 nm, je pri spôsobe podľa vynálezu zmena farebného odtieňa, vzniknutá zanedbaním men ších vlnových dĺžok, i pri veľmi tmavých obrazom okom sotva postrehnuteľná. Fri dennom videní, čo sa týka väčšiny televíznych obrazov, sú vlnové dĺžky menšie než 470 nm pozorovateľné okom dokonca len s citlivosťou menšou než 10 takže aj pri úplnom odrezaní rozsahu farebných odtieňov pre vlnové dĺžky menšie než 470 nm už prakticky pri vynáleze nie je možné okom rozoznať chybné znázornenie: farebného odtieňa.

Ne rozdiel cd uvedeného doterajšieho stavu techniky, pri ktorom sa nedá rozsah zelenej zachytiť použitými vlnovými dĺžkami laserov, a.j keď oko je pri zelenej zvlášť citlivé, sa pri vynáleze práve tam zaisťuje úplné prispôsobenie farieb. Celkovo s? pri spôsobe podľa vynálezu uskutočňuje zvlášť vhodná voľba vlnových dĺžok svetelných signálov, ktorá spôsobuje prakticky optimálne prispôsobenie pre oko pozorovateľa.

Spôsob podľa vynálezu používa transformáciu farieb, pri ktorej sa farebné odtiene oez maticu presne transformujú do spoločného rozsahu farebných odtieňov. Príslušné formulovanie tohto procesu je známe z publikácií už dlho, aj keď z neho nie je možné odvodiť, aké základné farby je nutné zvoliť, pretože matematické formulovanie nemusí· orať žiadny zreteľ na to, či negatívne svetelné intenzity hre;ú pri transformácii nejakú úlohu.

:>\χ í. u—

Pri riešení podie vynálezu se rozdielové signál;/ farieb, teda signál R /Červené/, G /zelené/ e E /modré/ pomocou maticovej transformácie premenia tak a svetelné signály sú riadené tak, že okrem rozsahu tmavomodrej, daného najkratšími vlnovými dĺžkami základných farieb, reprodukujú správny farebný odtieň. Tým, že sa použije jednoduchá maticová transformácia, nie je nutné používať pri spôsobe podľa vynálezu drahé farebné laseryna vytváranie rovnakých farebných odtieňov, aké majú luminofory tienidla obrazovky. Na vytváranie svetelných lúčov môžu byť použité preto priamo svetelné zdroje, takže nie je nutné brať zreteľ na straty výkonu. Obvody pre túto maticovú transformáciu sú tiež spoľahlivejšie a jednoduchšie než farebné lasery a oprava poškodených konštrukčných elementov predstavuje iba malý problém.

Aj kecí sa v publikácii EDTV - Ein r.eues iedium zo zasadania na univerzite v Kostnici v roku 1990 /str. 30/ predpovedá, že prístroje s veľkou rozlíšiteľnosťou s dobrou farebnou e obrazovou reprodukciou môžu byť očakávané až po roku 2000, je možné spôsobom podľa vynálezu vyrábať také prístroje s vysokou farebnou vernosťou prekvapivo už dnes.

rcdľe výhodného uskutočnenia vynálezu se pre negatívne intenzity signálov farebných odtieňov, vzniknuté z maticovej transformácie, mimo spoločný rozsah farebných odtieňov vytvoria svetelné signály s intenzitou, ktorá sa získa z príslušnej negatívnej intenzity funkcie, klesajúcej logaritmický asymptotioky na nulu.

Vyššie, uvedenú úlohu dalej spĺňa televízny orojekčný systém na vytváranie farebných bodov televízneho obrazu, pozostávajúceho z aspoň troch svetelných zdrojov, s regulovateľnou intenzitou, svetelných signálov rozdielnych vlnových dĺžok, pričom farebný odtieň každého obrazového bodu je stanovený rozdielovým .signálom farby v prvom základnom systéme, ktorý je znázcrniteľný v diagrame CIE pomocou vrcholov oblasti fare oných odtieňov, definc tienidla obrazovky, v j. n c lých vlnovými dĺžkami luminoforov zé dĺžky svetelných, signálov určujú od prvého, ktorý má spoločnú základným systémom, Šalej aspoň troch elektrických rozdielovým signálom farieb druhý základný systém odlišný asť farebných odtieňov s prvým vstupného obvodu na vytváranie signálov, ktoré sú úmerné ich v zmesi obsahujú, a Šalej z riadiaceho denie svetelných zdrojov, aktivovateľných signálmi vstupného obvodu, ktorého

-7 4-i *>

alebo /

zariadenia na riedruhého ktorého pričom riadiace zariadenie obsahuje obvod, pomocou je každý farebný odtieň transformovateľný z prvého do základného systému pomocou matice, podľa vynálezu, podstatou je, je 470 nm že že najkratšia vlnová dĺžka svetelných alebo menšia e ich ostatné vlnové dĺžky sú spoločná oblasť farebných odtieňov obsahuje· zdrojov stanovené tak, aspoň vrcholy oblasti farebných odtieňov prvého základného systému, ktorých vlnová dĺžka je väčšie než najkratšia vlnová dĺžka určená luminoformi tienidla obrazovky, a že obvod je farebný c-dtieň obrazového bc-du vnútri spoodtieňov sa rovná farebnému odtieňu dimenzovaný tak. že 1cčnej oblasti farebných stanovenému rozdielovými

Televízny projekčný s spcsobom predvedenie s použije riadiaca zariadení vstupného stupňa a pcmccou že farebné odtiene sú okrem ňcv znázornené zrircdzene.

obvodu rozd vhodtrsnsfc u ju na

OVOO “) e, do ktorého ss zri icovéhc obvodu sa + — y» vv u U

G.

Z j. c c u kto so* je v

1C re sa so tenie

V technike farebnej televízie sa pri dnešných bežných normách PAL, NTSC a ΞΕ0ΑΜ neprenášajú priamo trichr.omatické zložky vysielajúcej strany, ale ich lineárne ksmbinácie, ktcv prijímači pomocou iného obvodu, ktorého výstupné signály sú znázorni teľné ako maticové násobenie jednoduchými signálmi, prevádzajú na rozdielové signály farieb. Televízny projekčný systém na transformáciu lineárnych kombinácií rozdielových signálov R, G, B farieb na rozdielové signály R' G' , B'farieb musí mať teda vzhľadom ne maticové násobenie obvody pre transformáciu.

>

dve sahuje lových lov R,

Tento nárok sa zmenší, keô maticové násobenie obvodu koeficienty matice pre vytváranie rozdieG, B farieb a premenu rozdielových signána rozdielové signály R', G', E' farieb, predvedenia vynálezu obsahujú jasového signálu, farieb, a dvoch rôznych farebným signálom. Tým se prijasový signál farebné signály U, V, prípadne I, signály na aktivovanie svetelných vzhľadom na signálov R, G, B f ar i e b takže podľa calšieho výhodného elektrické signály vstupného obvodu súčet úmerného trom rozdielovým signálom signálov, úmerných rozdielovým vádzsjú priamo do vstupu riadiaceho zariadenia Y a vyslané rozdielové z ktorých sa získavajú zdrojov.

obZvlášť jednoducho áalšieho výhodného pre z odporov, tú výhodu, neho druhu podľa že obsahuje sieť Odporová sieť má nutné uskutočniť je možné vytvoriť obvod vyššie uvededvedenia vynálezu tým, určujúcu maticovú transformáciu, že je veľmi lacná, zvlášť ked je iba pozitívne maticové elementy. Potom nie je treba žiadne prídavné napájacie napatie s chybám závislým od kmitočtu nie je terbe venovať žiadnu zvláštnu pozornosť.

Podľa calšiehc- výhodného predvedenia vy vod v riediacom zariadení pre každý z jeho v‘stupných sign .ý zosilňovač, pomocou ktorého sa

Τ' C /7 b;

lev upravený jeden cperač

uskutočňuje sčítanie prúdov, vytvorených z elektrických signálov, a pretekajúcich vstupnými odpormi, určenými kceficientami matice. Pri tomto sčítaní pomocou operačného zosilňovača sú náreky na zapojenie síce väčšie než pri Čistej odporovej sieti, avšak dôjde k zabráneniu nežiaducich väzieb medzi vstupnými signálmi, v dnešnej dobe sú k dispozícii i také lacné zosilňovače, že prídavné náreky na zapojení oproti výhode, že vstupné signály obvodu môžu byť od seba navzájom oddelené, sú v podstate zanedbateľné.

V závislosti od toho, či sa použijú ako vstupné signály pre zariadenie rozdielové signály farieb alebo jasový signál spolu s rozdielovými signálmi U, V /norma PAL/ alebo aj I, 0 /normy NTSC, SECAiú/, sa môže matica, a preto aj odpory, meniť. Iná matica, prípadne iné odpory, ’cy vznikli ej vtedy, keú sa použijú iné svetelné zdroje, najme lasery iných vlnových dĺžok. Preto sa podlá výhodného predvedenia vynálezu uskutoční to, že vstupné odpory operačného zosilňovača alebo uvedená sieť sa usporiadajú v jednej konštrukčnej skupine, ktorá je vymeniteľná, napríklad pomocou zástrčiek, ktorou sa ostatné zapojenia televízneho projekčného systému prepoja. Pretože sa pritom všeobecne jedná o niekoľko málo edoorov /v danom príklade c tri vstupné signály e tri výstupné signály, e preto celkovo o deväť odporov/, je možné tieto odpory s výhodou usporiadať v jednoduchom integrovanom obvode. Pretože sa pri tomto integrovanom obvode jedná len o odpory, môže sa tento integrovaný cbvod s výhodou vytvoriť ako hrubevrstvý obvod, čím je možné presné hodnoty odporov realizovať aj pri malom počte vyrábaných kusov lacno, ha riešenie podľa vynálezu je možné všeobecne použiť svetelné zdroje, ktoré môžu byť ľahko zaostrené na tienidlo obrazovky, a ich svetelná intenzita sa môže ľahko dostatočne meniť s kmitočtom v rozsahu megahertzev. ôptioky najmenej _as vou zmesou plynov sveteIným i-OKial sa ary s alebo sery sa používajú p moduláciu svetelnej zvláštnych modulátorov svetla. Náklady na prídavné modulátory svetla sú však zanedbateľné, keó sa podľa áalšieho výhodného predvedenia vynálezu ako svetelné zdroje použijú polovodičové lasery alebo lasery so svetelnými diódami LED, pretože sú dostatočne rýchle pre priame elektrické aktivovanie.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Vynález bude kladnom predveden dalej bližšie

podľa vynále zu.

Pri	televíznom, projekčnom systéme, znázornenom na ocr.
1, sa v.c	vstupnom obvode 10, ktorý pozostáva napríklad z tu-
nera pre	televízny príjem e obvodov na dekódovanie farebných
signálov j	, respektíve farbonosných signálov, vytvárajú na vý-
s turoch ľ	12, 14, 16 ir i s im á * y K, ' , V T'ím^ t ς ή σ— ó i m τ
m sň pod ľ	.a doterajšieho stavu techniky rozdielové signály R,

riadenie intenzity troch farieb do televíznej obrazovky.

Výstupy 12, 14, 16 sú spojené so vstupmi 21, 22, 23 riadiaceho zariadenie 20, pôsobiaceho ako zmiešavač, ktorý zo vstupných signálov K, L, λΐ vytvára výstupné rozdielové signály PÚ , G' , E' farieb, ktoré sú k dispozícii na jeho výstupoch 26, 27 a 28. Ako sa výstupné rozdielové signály R' , G', B* farieb zo vstupných signálov K, L, N vytvárajú, bude vysvetlené neskoršie v súvislosti s obr. 3.

Výstupné rozdielové signály Rý, G_, 5'farieb na výstupoch 26, 27, 28 riadiaceho zariadenia 20 riadi intenzitu svetelných lúčov 16, 4£, >6 zo svetelných zdrojov 3 C, 40, 50. V príklade predvedenia obsahujú· svetelné zdroje 30, 4.0, 50 lasery 32, 42, 52, ktoré pracujú trvalo. Laserové svetlo, ktoré vytvárajú, mení.svoju intenzitu pomocou modulátorov 34, 44, 54 elektrickými rozdielovými signálmi R' , G_ý, 3' farieb. Na moduláciu sú vhodné najmä kryštály OKDP, známe z doterajšieho stavu techniky.

Tri laserové svetelné lúče 36, 46, 56 sa potom privádzajú do optického zariadenia 60, ktor.é plní niekoľko úloh,trvá úloha spočíva v spoločnom zvádzaní troch oddelených laserových svetelných lúčov 36 , 46., 56 do jedného spoločného svetelného lúča. T c sa uskutočňuje dichrcitickým zrkadlením. Optické zariadenie 6C dalej obsahuje vychyľovacie zariadenie na rastrovanie alebo riadkovanie televízneho o'razu. Toto vychyľovacie zariadenie rastruje spoločný laserový svetelný lúč dc· riadkov, ako je u obrazoviek bežné. Rastrovaný laserový lúč 66 dopadá na tienidlo 70 obrazovky, pričom v mieste dooadu sa vytvorí vždy jeden obrazový bod 74. Na obr. 1 je na tienidle 70 obrazovky tenkými čiarami 72 naznačené, ako je televízny obraz riadkovaný.

Naviac k známym funkciám m* že optické zariadenie 60 obsahovať aj prídavné zaostrovacie zariadenia na zlepšenie kvality obrazu.

:η·0;ľ:

Vychyľcvacie zariadenie v optickom zariadení 60 pozostáva napríklad z rýchlo sa otáčajúcich zrkadiel, ktoré cez synchronizačné vedenie prijímajú synchronizačný signál z výstupu 13 vstupného obvodu 10 cez vstup 62 optického zariadenia 6C, aby bolo rastrovanie. pomocou zrkadiel synchronizované podľa videosignálu.

Obraz na tienidle 70 obrazovky vzniká známym spôsobom tým, že laserový lúč 66 je na tienidle 70 obrazovky rastrovaný podľa snímaných údajov vo vysielači. Pritom je farebný odtieň jedného obrazového bodu 74 daný kombináciou intenzít laserových svetelných lúčov 36, 46, 56, Pretože v znázornenom príklade predvedenia použité lasery, napríklad laser so zrne-, sou vzácnych plynov a za ním zaradené farebné lasery, emitujú vlnové dĺžky pre modrú 470 nm, zelenú 545 nm a červenú 620 nm, ktoré sa líšia od vlnových dĺžok lumincforov, použitých obvykle pri televíznej obrazovke, vzniklo by pri priamom pripojení rozdielových signálov R, G, B farieb, vytvorených vo vstupnom obvode 10, k modulátorom 34, 44, 54 pre lasery s červenou, zelenou a modrou farbou farebné skreslenie. Toto farebné skreslenie sa odstráni pomocou riadiaceho zariadenia 20, ktoré vytvorí nové rozdielové signály R* , C- , 3 * , pri ktorých je tátc farebná chyba korigovaná.

Farebné odtiene môžu byť znázornené ako vektory vc vektorovom priestore CIT, ktorého priemet na osi x, χ je znázornený na cbr. 2 ako diagram CľE. Transformácie rozdielových signálov R, G, B farieb z príslušného prvého základného systému ns rozdielové signály R* , 21? b^farieb v príslušnom zrubom základnom systéme, ktoré sa použijú podľa vynálezu, je preto mcžhé znázorniť ako otáčanie a predlžovanie vo vektorovom priestore a matematicky vyjadriť ako maticové násobenie, ec sa v nasledujúcom označia hodnoty vstupných signálov zBq R, G, 5 a hodnoty výstupných signálov riadiaceho zariadenia 2 20 ako' R, 3* j 5 , p : tom plstí pre maticové násobenie, kea :7:ώ;ώ.?:'·Λ ύ

koeficienty a.označujú tice s nesledujúce:

maticové elementy transformečnej meR* = a 11 R + a^G + 213 B G' = a£i R + a£2 G + 833 B

B' = 331 R -ŕ 332 G + 233 B alebo

rR^		R\
G'	= a	G
\B7		B

Maticové hodnoty pŕs transformáciu signálov R, G, E pre laserové vlnové dĺžky 620 nni, 545 nm a 470 nm sú uvedené v nasledujúcej tabuľke la:

Tabuľka la ^aH = 1,24; ai2 = -0,15; a^ = -0,09 ^a2i = -0,09; ^a22 ⁼ 1,05; 833 = 0,03 ^a3i = -0,02; 332 = -0,14; ^a33 = 1,16

Pri aalšcm príklade predvedenia sa použijú laserové svetelné zdroje s vlnovými dĺžkami c47,l nm pre červenú, 51-1,5 nm pre zelenú a 453,0 nm pre modrú. Príslušné koeficient;/ matice potom vzniknú nasledovne /tabuľka lc/:

Tabuľka lb ^a11 = 0,5677;

^a2i = 0,0863;

a₃i = 0,0091;

^a12 = 0,416;

^a22 ⁼ 0,3597;

^a32 = 0,016;

^a13 = 0,0144;

^a23 = 0,0543;

a₃₃ = 0,9753.

.-rí slušné zepo jenie pre uskutočnenie týchto transformácií

zo základného systému signálov rt, 3, B ne signálov R* . 1 , z' l^e znázornená na cbr.

základný systém

V popísanom príklade predvedenia beli signály λ, L, h predstavované rozdielovými signálmi R, G, B farieb. Je však rovnako možné namiesto rozdielových signálov R, G, B farieb, privádzaných na vstupy 21, 22, 23, prevádzať jascvý signál Y a rozdielové farebné signály U a V, prípadne I a Q na ne rozdielové signály R^K , G_2_, B' farieb priamo. To bude objasnené na príklade systému BAL. Analogické úvahy môžu byť podobne prevedené aj pre. systémy NTSC a SBCAli.

Pri systéme PAL sa vytvoria signály R, G, B na základe nasledujúceho maticového násobenia:

1; o ;· 1

1; -Lg/ĽQ; -Lg/I-G \1; 1 ; o

Pri tom sú L^, L„ a L- koeficienty jasu, pomocou ktorých sa vyjadrí pasový signál Ϊ rozdielovými signálmi R, G, B farieb ako f = . R + . G + L_ . B, pričom L.- e - L-. =1.

Platí teda:

[a\		Y
G	= b	U
\B		v ,

kde b cpáť predstavuje transformačnú maticu.

Z preneseného· pasového signálu ϊ a z rozdielových farebných signálov ľ s 7 sa teda získajú signály R, G, B podobným maticovým násobením, ako pri vytváraní signálo R_, G_, B 2 zo signálov R, G, B. Uvedené rovnice umciňupú teraz výtvore-

nie rovnice:

R’		Y
G’	= (a’b)	U
\b·		, V

Táto rovnica ukazuje, že miesto dvoch obvodov, ako bolo preberané v príklade podľa obr. 1, je možné uskutčňovanie . transformácie signálov, predstavované maticovým násobením, však iba jediným maticovým násobením, pričom užitej matice musia pochádzať zo súčinu koeficienty matice v riadiacom zariadení 20 koeficienty poKec sa zistia ! jJ obvodu 10,

J

Cí f· V\

Ďalej je na obr. 2 znázornený farebný trojuholník £50 s vrcholmi R' , G' , ±1 P^{re tri} monochromatické vlnové dĺžky 620, 545 θ 470 nm, ktoré boli použité pri príklade predvedenia podľa obr. 1.

Farebný trojuholník 450 s vrcholmi R__, G' , B' označuje oblasť farieb, ktoré môžu byť vytvorené takým laserovým systémom. Porovnaním obidvoch farebných trojuholníkov 440 e 450 s vrcholmi R, G, B a R/, G_> 5‘ je vidieť, že sa úplne neprekrývajú. Spoločná oblasť farebných odtieňov je v tomto príklade: menšia než oblasť farebných odtieňov farebného trojuholníka 440, reprodukovaného základnými televíznymi farbami R, G, B /červenou, zelenou, modrou/. V blízkosti vrcholu E zostáva menšia čiastková oblasť farebných odtieňov farebného trojuholníka 440, ktorá nemôže byť vytvorená farebným trojuholníkom 450. Táto čiastková oblasť zahŕňa tmavomodré farebné odtiene a jej odrezanie neznamená pre oko žiadne podstatné obmedzenie farebného vnímania, ako už.bclc vyššie objasnené.

Obmedzenému farebnému vnímaniu ss však zabráni vtedy, keď sa použije modrý laserový zdroj svetla, ktorého vlnová dĺžka je taká malá, že celý farebný trojuholník 44C s vrcholmi R, G, B je obsiahnutý vo farebnom trojuholníku 45C s vrcholmi , G , E- . Fotom sú všetky farebné odtiene trojuholníka 440 s vrcholmi R, G, B napodcbiteľné farebným trojuhol- nikom 450 s vrcholmi R_, G/, B_a je možná presná reprodukcia snímaných farieb bez toho, aby bolo nutné trať do úvahy eventuálne posunutie v cblssti modrej.

Také vylepšenie v oblasti modrej je možné dosiahnuť použitím laserov z radu Skylight 400 firmy CCHPRPNT, u ktorých bilo vyfiltrované vlnové dĺžky pomocou filtrov EF 55E a EP 5 51-i,; firmy Schczz, llohuč. Pre červenú bol použitý kryptcncvý laser a pre modrú a zelenú a rgénový laser. Tým boli dosiahnuté vlnové dĺžky 047,1 nm pre červenú, 514,5 nm pre zelenú a

4>Ξ nm pre modrú. Príslušný ferebný trojuholník je tiež znázornený ne ocr. S, avšak čiarkované. Je vidieť, že tento farebný trojuholník úplne zahŕňa oblasť farebných odtieňov lumincfcrcv medzi vrcholmi R, G, B podľa normy BBU.

Ne obr. 3 je znázornené zapojenie riadiaceho zariadenia 20 s výstupmi 26, 27, 25 e vstupmi 21, 22, 23» Ne vstupy 21, 22, 23 se privádzajú signály K, L, k, ktoré môžu byť rozdielovými signálmi R, G, E ferieb alebo tiež ej jasovým signá lom Y e rozdielovými farebnými signálmi U e V, prípadne I a G, podľa použitej televíznej normy. Maticové násobenie se · uskutočňuje v obvode 80, ktorého vstupy 81, 82, 83 sú v znázornenom príklade predvedenia pripojené priamo k vstupom 21, 22, 23 riediaceho zariadenie 2C. Výstupné signály, vzniknuté maticovým násobením, vedu 80 a cez' trimre sa odoberajú na výstupoch 86, 87, SS obalebo dolaccvacie kondenzátory 150, 250,

350 sa privádzajú do výstupných ešte predtým, ako se privedú ne ho zariadenie 2C ako rozdielové lakovacie kondenzátory 150, 250 zosilňovačov 160, 26C, 360 výstupy 26, 27, 28 riadiecesignály R' , G , b'farieb. 8c350 sú určené na kompenzáciu eventuálnych rozdielov modulátorových charakteristík, vznik nutých pri sériovej výrobe televízneho projekčného systému.

Vlastné maticové násobenie sa uskutočňuje operačnými zosilňovačmi 140, 24Q, jpQ. Tieto operačne zosilňovače 14C, 2í C 340 sú opatrené protivszbovými odpormi 100, 2CC, 3 20, zapojenými medzi výstupom e ir.vertujúcim vstupom operačných zosilňovačov 140, 240, 2340. Ne každý invertujúci vstup operačných zosilňovačov 140, 240, 34Q so zápornou spätnou väzbou sú pripojené vždy ňelšie tri odpory 110, 120, 130, 210, 220, 230,

210, 2-20, ô 30. Ns základe tohto zapojenie pracuje každý operačný zosilňovač 14Q, 240, 340· ako analógová sčítačka, pričom vstupné signály na odporoch 110, 12C, 13C. 211, 220, 230, 310. 320, 2'30 sa pred sčítaním, násobia koeficientami pomerov odpercvých hc-dnôt. Číselné pomery odporov* sú porovnávané s abso-

Claims (1)

1. ί* wižíi 1ľL»íC ú ♦x.:·, r

   - 20 lútnymi hodnotami koeficientov pre maticové násobenie, uvedených v tabuľke II.

   Tabuľka II:

   hodnota odporu 100/hodnota odporu 110 = /au hodnota odporu 100/hodnota odporu 120 = /^a12 hodnota odporu 100/hodnota odporu 130 - /^a13 hodnota odporu 200/hodnota odporu 210 = ^/a21 hodnota odporu 200/hodnota odporu 220 = /^a22 hodnota odporu 200/hodnota odporu 230 = /^a23 hodnota odporu 300/hodnota odporu 310 = /^a31 hodnota odporu 300/hodnota odporu 320 = /^a32 hodnota odporu 300/hodnota odporu 330 /a₃₃ Pri uvedených maticových prvkoch príklac

   / /

   / /

   / /

   / /

   / predvedenia . Pre.to

   210, 22C, 230, 310, 320, 330 pripojené priamo na vstupy 51, 82, 83, Pre dodatočné vykonanie zmeny matematického predznamenania sú upravené podľa obr. 1 sú však niektoré koeficienty negatívne nemôžu byť všetky odpory 110, 120, 130,

   330 pripojené priamo na vstupy 81, tri invertory 145, 245, 345, ktoré invertujú signály na vstupoch 81, 82, 83 pred tým, ako sa dodajú do sčítačky vytvorenej z odporov 110, 120, 130, 210, 220, 230, 310, 320, 23C. Z obr. 3 vyplýva, že vstupy odporov 110, 120, 130, 210, 220, 230, 310, 320, 330 sú podľa znamienka uvedených maticových prvkov spojené so signálmi R, G, B ne vstupoch 21, 22, 23 riadiaceho zariadenia 20. V príklade predvedenia boli pre protivazbové odporové hodnoty 1 k/L Podľa toho sa na predvedenie uvedenej matice v tabuľke la pcužiju pri príklade predvedenia nasledujúce odpory, uvedené v tabuľke III:

   :’R

   - 21 Tabuľka

   III:

   odpor hodnota 110 1 kn 120 8,16 kn 130 13,74 kn 210 14,72 kn 220 1,18 kn 230 43,67 kn 310 55,25 kn 320 9,05 kn 330 1,07 kn Podľa toho sa môžu '

   vypočítať i hodnoty odporov pre lasetvoriace základ tabuľky To, pričom je nutže tu nie sú vstupné signály invertované, rcvé vlnové dĺžky, né mať na zreteli, pretože všetky koeficienty .sú pozitívne.

   Výstupné signály operačných zosilňovačov 14C-, 240, 340 sa vedú cez výstupné odpory 142, 242, 342 na výstupy 86, 87, 58 obvodu 80. Výstupné odpory 142, 242, 342 majú v znázornenom príklade predvedenia hodnotu 51 íl, prispôsobenú 5Cílvidecsystému. Okrem toho je na každom výstupe 56, 87, 58 pripojená jedna dióda 144, 244, 344 proti potenciálu 0,7 voltu. Tieto diódy 144, 244, 344 potláčajú eventuálne výstupné napätie operačných zosilňovačov 140, 240, 2j4C s nežiaducou polaritou /tu pozitívnou/. Aby bolo možné potlačiť i malé potenciály pod prahovým načatím diód 144, 244, 344, sú tieto diódy 144, 244, 344 napo jené na potenciál -0,7 voliu. Tieto diódy 144, 244, 344 môžu byť v pcpisivencm príklade kremíkovými diódami, ktorých prahové načatie zodpovedá presne napatiu 0,7 voltu. U iných diód je nutr.é voliť zodpovedajúci potenciál. •Je možné napríklad zvoliť u germániových diód ako prctipctenciál približne 0,2 voltu miesto 0,7 vcltu.

   344 ma

   Γ1 ľľiS ľi'c charaktýchto diódach ktorý prebi ooeracn ého

   e.r s

   ZO S 1 voľbe diód , predradepotenciálu je možné teda dosiahpri výstupných napätiach nežia144 ,

   244 , 344

   Diódy 144, 244, beristiku 1_ζ ^ζυ, takže 144, 244, 344 vznikne pokles micky s výstupným napetím 14C, 240, 34C. Fri vhodnej ných odporov 142, 242, 342 a nuť to, že pokles napatia ss dúcej polarity blíži logaritmický asymptoticky k nule. Tieto nežiadúce polarity potora vznikajú vtedy, ked sa transformovaný farebný odtieň nenachádza v spoločnej oblasti farebných odtieňov. Logaritmické odrezanie má oproti dlho navrhovanému spôsobu /vid úvod popisu/, pri ktorom sa uskutočňuje nie presne v nule, ny farebných odtieňov nov, pričom kontrast :

   pri ktorom tú výhodu, že môžu byť znázornené mimo· spoločnej oblasti farebných rozoznateľný.

   >

   spoločnej zostáva ešte dobre odrézaaj ·. znieodtiezvolený tak

   74 4. m™—í

   Veľkosť *42 ritmický zvolia o

   1 } *» · ' » 1 -!

   oätia. K ? A .1 d 4 H- , logaČ S£ s ve ohrnie00 u iebeh ,·> Λ³ J ovača 140, y r. -M U c- p CZ maj.ýcn nsi ormac poskytne odtieňov n ici ace zariadenie 20 bvť orevídzk príkladne uvedenými rezdie