SU1078671A1

SU1078671A1 - Stereocolour televison camera

Info

Publication number: SU1078671A1
Application number: SU802923963A
Authority: SU
Inventors: Сергей Иванович Жданов; Юрий Алексеевич Наволоцкий
Original assignee: Ленинградский Электротехнический Институт Связи Им.Проф.М.А.Бонч-Бруевича
Priority date: 1980-05-13
Filing date: 1980-05-13
Publication date: 1984-03-07

Abstract

1. СТЕРЕОЦВЕТНАЯ ТЕЛЕВИЗИОННАЯ КАМЕРА, содержаща цветную телевизионную камеру с объективом, в плоскости оптического центра которого препендикул рно оптической оси установлен оптический фильтр, состо , щий из двух вертикально расположенных частеи,имеющих различные спект-ральные характеристики,а два выхода цветной телевизионной камеры соединены с соответствующими входами цветного телевизионного канала и блока матрицировани , выход которого соединен с первым входом сумматора, выход которого соединен с третьим входом цветного телевизионного канала, о т л ичающа: с тем, что, с целью повышени качества стереоцветного телевизионного изображени путем уменьшени световых потерь и цветовых искажений, в нее введены последовательно соединенные полосовой фильтр, инвертор и коммутатор, выход которого соединен с вторым входом сумматора, второй вход соединен с выходом полосового фильтра, а два входа управлени вл ютс входами строчных и кадровых синхроимпульсов, при этом вход полосового фильтра соединен с третьим выходом цветной телевизионной камеры и через введенный фильтр нижних частот соединен с третьим входом блока матрицировани и четвертым входом цветного телевиэи g онного канала. (Л С 2. Камера по п. 1, отличаю . щ а с тем, что оптический фильтр содержит расположенные вертикально, чередук циес цветоиэбирательные и прозрачные нейтральные полосы, при- д чем спектральные характеристики пропускани цветоизбирательных полос правой и левой частей соответствуют максимумам спектральной чувствитель ности датчиков цветной телевизионной правого и левого сигналов 00 стереопары соответственно. г carp. -ff,(Heiii)1. STEREO COLOR TELEVISION CAMERA, containing a color television camera with a lens, in the plane of the optical center of which the optical filter has an optical filter consisting of two vertically arranged parts having different spectral characteristics, and two outputs of a color television camera are connected to corresponding inputs of a color television channel and a matrix unit, the output of which is connected to the first input of the adder, the output of which is connected to the third input of the color TV channel, which means: in order to improve the quality of a stereo color television image by reducing light losses and color distortions, a series-connected band-pass filter, an inverter and a switch, the output of which is connected to the second input of the adder, are introduced into it, the second input connected to the output of the bandpass filter, and the two control inputs are the inputs of the horizontal and frame sync pulses, while the input of the bandpass filter is connected to the third output of a color television camera and through The input low-pass filter is connected to the third input of the matrix unit and the fourth input of the color television g channel. (Л С 2. The camera according to claim 1, distinguished by the fact that the optical filter contains vertically, alternating color-selective and transparent neutral bands, and the spectral transmission characteristics of the right and left sides of the color-selective bands sensors of color television right and left signals 00 stereopairs, respectively. d carp. -ff, (Heiii)

Description

Изобретение относитс к стереотелевидению и может быть использовано дл расширени функциональных возможностей цветных телевизионных (ТВ) систем, а именно, дл передачи .ими стереоцветных ТВ изобоажений. Известна стереоцветна телевизионна камера, содержаща стереотеле визионную камеру, три выхода которо подключены к соответствующим входам блока матрицировани , четвертый, вхо подключен к последовательно включен ным полосовому фильтру, инвертору, коммутатору и сумматору, второй вхо и выход которого подключены соответ ственно к п тому выходу стереотелевизионной каилеры и к четвертому вхо ду блока матрицировани Cl7. Однако данна камера слишком сло но и громоздко, поскольку дитчикрм ТВ сигнала в нем служит двухобъекти на стереоцветна ТВ кг1мера, состо ща из цветной ТВ камеры, формирующей три цветовых и ркостный сигнал правого изображени стереопары(первые четыре выхода), и чернобелой ТВ камеры, формирующей ркостный сигнал левого изображени стереопары .(п тый выход камеры) . Наиболее близкой к предлагаемой по -технической сущности вл етс ст1е11еоцветна ТВ камера, содержаща цветную ТВ камеру с объективом, в плоскости оптического центра которого перпендикул рно оптической осиустановлен оптический фильтр, состо щий из двух вертикально распо ложенных частей, имеющих различные спектральные характеристики. Выходы цветной ТВ камеры соединены с соотвгедаствующими входами цветного ТВ ка наЛа и блока матрицировани , выход ксйгорого соединен с первым входом С5 1матора, выход которого подсоединен к четвертому входу цветного ТВ канала 2. . Однако известна камера обладает большими ркостными потер ми в оптическом узле цветной ТВ камеры и боль шими цветовыми искажени ми из-за наличи оптического фильтра, а также потерей стереоэффекта на мелких детал х изображени и плохой совместимостью формируемых в ней сигналов с вещательной системой ЦТ. Цель изобре гени - повышение качества стереоцветного ТВ изображени путем уменьшени световых потерь и цветовых искажений. Указанна цель достигаетс тем, что телевизионную в стереоцветную камеруf содержащую цветную ТВ камеру , с объективе, в плоскости оптического центра которого перпендикул рно оптической оси установлен оптический фильтр, состо щий из двух вертикально рэ еположенных частей, имеющих paзличkti e.gпeктpaльнйe характеристики ,. а два выхода цветной ТВ ка.меры соединены с соответствующими входами цветного ТВ канала и блока матрицировани , выход которого соединен с первым входом сумматора, выход которого соединен с третьим входом цветного ТВ канала, введены последовательно соединенные полосовой фильтр, инвертор и коммутатор, выход которого соединен с вторым входом сумматора, второй вход соединен с выходом полосового фильтра, а два входа управлени вл ютс входами строчных и кадровых синхроимпульсов , при этом вход -полосового фильтра соединен с третьим выходом цветной ТВ камеры и через введенный фильтр нижних частот соединен с третьим входом блока матрицировани и четвертым входом цветного ТВ канала . Кроме того, оптический фильтр содержит расположенные вертикально, чередующиес цветоизбирательные и прозрачные нейтральные полосы, причем спектральные характеристики прЬпускани цветоизбирательных полос ;правой и левой частей сответствуют максимумам спектральной чувствительности датчиков цветной ТВ камеры правого и левого сигналов стереопары соответственно. На фиг. 1 п едставлена структурна электрическа схема стереоцветной телевизионной камеры; на фиг.2 структура оптического фильтра; на фиг. 3 - диаграммы, по сн ющие работу ТВ камеры. Стереоцветна телевизионна камера (фиг. 1) содержит оптический фильтр 1, цветную ТВ камеру 2, полосовой фильтр 3 инвертор 4, коммутатор 5, сумматор 6, цветной ТВ канал 7, блок 8 матрицировани и фильтр 9 нижних частот. Оптичесжий фильтр 1 в объективе цветной ТВ камеры. 2 установлен в непосредственной близости от диафрагмы и имеет штриховую структуру (фиг. 2а) из чередующихс цветоизбирательных 10 и il и прозрачньах (или пропускакйдих цвета, дополнительные к цветам, пропускаемым цветоизбирательными ) 12 участков. Характеристики пропускани световых волн цветоизбирательных участков левой и правой частей фильтра различны и согласованы со спектральными характеристиками , датчиков сигйалов ЦТ кёилеры (фиг 26), где 13-15 - спектральные характеристики пропускани соответственно цветоизбирательных и прозрачных полосок фильтра; R,S и В спектральные характеристики датчиков сигнала ЦТ камеры. Принцип действи штриховых фильтров основан ца дифракционных свойствах тонкой щели, поскольку минимальный угловой горизонтальный размер детали изображени , формируемого объективом с .щелевой диафрагмой, Обратно пропорционален ширине щели. Поэтому уменьшение ширины щели приводит к ограничению высокочастотных составл ющих в пг странственном спектре изображени . Это свойство тонкой щели используетс в штрихо вых фильтрах пространственных нижних частот.The invention relates to stereo television and can be used to extend the functionality of color television (TV) systems, namely, to transmit stereo-color TV images from them. A well-known stereo-color television camera containing a stereo-television camera, three outputs of which are connected to the corresponding inputs of the matrix unit, the fourth one, is connected to a series-connected bandpass filter, an inverter, a switch and an adder, the second input and output of which are connected respectively to the fifth stereo-television output. and to the fourth input of the Cl7 matrixing unit. However, this camera is too complex and cumbersome, because the TV signal in it serves as a two-object per stereo color TV kg1, consisting of a color TV camera forming the three color and brightness signal of the right image of the stereo pair (first four outputs), and a black and white TV camera forming The luminance signal of the left image of the stereo pair. (Fifth camera output). Closest to the proposed technical entity is a color-color TV camera containing a color TV camera with a lens, in the plane of the optical center of which is perpendicular to the optical axis, an optical filter consisting of two vertically spaced parts having different spectral characteristics is installed. The outputs of the color TV camera are connected to the corresponding inputs of the color TV channel and matrix, the output is connected to the first input C5 of the device, the output of which is connected to the fourth input of the color TV channel 2.. However, the camera is known to have large luminous losses in the optical node of a color TV camera and large color distortions due to the presence of an optical filter, as well as loss of stereo effect on small parts of the image and poor compatibility of the signals generated in it with the broadcasting system CT. The purpose of the invention is to improve the quality of a stereo color TV image by reducing light losses and color distortions. This goal is achieved by the fact that a television camera with a stereo color camera containing a color TV camera, with an objective in the plane of the optical center of which the optical axis is perpendicular to the optical axis, is an optical filter consisting of two vertically fixed parts having different spectral characteristics,. and two color TV outputs are connected to the corresponding inputs of a color TV channel and a matrixing unit, the output of which is connected to the first input of an adder, the output of which is connected to the third input of a color TV channel, are connected in series with a band-pass filter, an inverter and a switch whose output is connected the second input of the adder, the second input is connected to the output of the bandpass filter, and the two control inputs are the inputs of the horizontal and frame sync pulses, while the input of the band-pass filter is connected to the third output th color TV camera and inputted through the low-pass filter connected to the third input of the matrixing and fourth input color TV channel. In addition, the optical filter contains vertically alternating color-selective and transparent neutral bands, with the spectral characteristics of the color-selective bands running, and the right and left sides correspond to the maxima of the spectral sensitivity of the color TV camera sensors of the right and left stereo pair signals, respectively. FIG. 1 n Designed by a structural electrical circuit of a stereo color television camera; in Fig.2, the structure of the optical filter; in fig. 3 - diagrams that show the operation of the TV camera. The stereo-color television camera (Fig. 1) contains an optical filter 1, a color TV camera 2, a band-pass filter 3, an inverter 4, a switch 5, an adder 6, a color TV channel 7, a matrix 8 block and a low-pass filter 9. Optical filter 1 in the lens of a color TV camera. 2 is installed in the immediate vicinity of the diaphragm and has a dashed structure (FIG. 2a) of alternating color-selective 10 and il and translucents (or omitted colors complementary to the colors passed by color-selective) 12 sites. The transmission characteristics of the light waves of the color-selective sections of the left and right parts of the filter are different and are consistent with the spectral characteristics of the sensors of the CG fans (Fig. 26), where 13-15 are the spectral characteristics of the transmission, respectively, of the color-selective and transparent filter strips; R, S, and B spectral characteristics of the camera's CG signal sensors. The principle of action of bar-based filters is based on the diffraction properties of a thin slit, since the minimum angular horizontal size of the image detail formed by a lens with a slit aperture is inversely proportional to the slit width. Therefore, a decrease in the slit width leads to a limitation of the high-frequency components in the pg spatial image spectrum. This property of a thin slit is used in spatial low-pass streak filters.

Если одна половина фильтра выполнена в виде чередующихс красных и прозрачных вертикальных полосок, то красные компоненты изображени будут беспреп тственно пропускатьс как красными, так и прозрачными полосками . При этом никакого ограничени по разрешению дл красных компонент не произойдет. Что же касаетс синих и зеленых составл ющих, то они пропускаютс только прозрачными полосками, четкость по горизонтали дл них ограничена и определ етс шириной прозрачных полосок-. Втора половина фильтра может состо ть из голубых и прозрачных полосок. В этс случае ограничение горизонтальной четкости происходит лишь дл красных компонент изображени . Следовательно при использовании сложного штрихового фильтра низкочастотные пространственные составл ющие всех, трех цветовых компонент изображени , несущие основную информацию о цвете, j6ecnpenHTCTBeHHo проход т через обе половины фильтра, в то врем как высокочастотные пространственные составл ющие, несущие информацию об объеме цветовых компонент, пропускгиотс лишь доставл ющей им половиной фильтра (фиг. 2г).If one half of the filter is made in the form of alternating red and transparent vertical strips, then the red components of the image will be freely transmitted through both red and transparent strips. However, no resolution restriction for red components will occur. As for the blue and green components, they are passed only by transparent stripes, the horizontal clarity for them is limited and determined by the width of the transparent stripes. The second half of the filter may consist of blue and transparent strips. In this case, the limitation of horizontal definition occurs only for the red components of the image. Consequently, when using a complex line filter, the low-frequency spatial components of all three color components of the image carrying basic color information j6ecnpenHTCTBeHHo pass through both filter halves, while the high-frequency spatial components carrying information about the volume of color components pass through half of the filter (Fig. 2d).

Камера работает следующим образом На выходе стереоцветнрй ТЦ камеры от детали изображени .(фиг. За) формируютс сигналы Vp , VQ и Vg (фиг, 3б,в). Кроме информации о цвете , сосредоточенной, глав л 1 образом в низкочастотной части снектЕ а, эти сигналы несут информацию о параллаксе , сосредоточенную, в основнсм, в высокочастотной части спектра, С выхода цветной ТВ камеры 2 сигналы V VQ и Vg подаютс на соответствукише входы блока 8 матрицировани , на выходе которого формируетс ркоствый сигнал одного из изображений стереопары (например правого). Причем сигнал подаетс через фильтр 9 нижних . частот. Полученный ркостный сигнал поступает на сумматор 6,. где к нему добавл етс высокочастотна часть сигнала Vg , котора несет информацию о втором (например левом) изображении стереопары и выдел етс с помощью полосового фильтра 3. Дл снижени заметности двоени контуров, обусловленного параллётическими смещени0 ми соответствующих точек правого и левого изображений стереопары, инвертор 4 и коммутатор 5 повстречно изт мен ют пол рнос.ти высокочастотной составл ющей сигнала VR . С выхода The camera works as follows. At the output of the stereo color TC of the camera from the detail of the image (Fig. Za), signals Vp, VQ and Vg are formed (Figs. 3b, c). In addition to color information concentrated in chapters 1 in the low-frequency part of the antenna, these signals carry parallax information concentrated mainly in the high-frequency part of the spectrum. From the output of the color TV camera 2, the signals V VQ and Vg are fed to the corresponding inputs of the block 8 matrixing, at the output of which is formed the signal of one of the stereo pair images (for example, the right). Moreover, the signal is fed through the lower filter 9. frequencies. The received luminous signal is fed to the adder 6 ,. where the high-frequency part of the Vg signal is added to it, which carries information about the second (for example, left) image of the stereo pair and is extracted using band-pass filter 3. To reduce the visibility of duplicating contours due to parallel displacements of the corresponding points of the right and left stereo pair images, inverter 4 and the switch 5 alternately changes the field of the high frequency component of the signal VR. From the exit

5 сумматора 6 сигнал подаетс на ркостный вход цветного ТВ канала 7, на цветовые входы которого подаютс сигналы Vfj, VQ и Vg с соответствующих выходов ЦТ камеры, причем сиг0 нал VR подаетс через фильтр 9 нижних частот. Далее цветовые сигналы обрабатываютс обычным способом.5 of the adder 6, the signal is fed to the luminous input of a color TV channel 7, the color inputs of which are supplied with the signals Vfj, VQ and Vg from the corresponding camera CT outputs, with the VR signal being fed through a low-pass filter 9. Further, the color signals are processed in the usual manner.

Введение в оптическую часть ЦТ камеры сложного светофильтра не5 избежно приводит к возникновению цветовых искажений. Однако поскольку штриховые.фильтры беспреп тственно пропускают низкочастотные составл ющие всех цветовых компонент, то Introduction of a complex light filter into the optical part of the CG camera inevitably leads to color distortions. However, since the line filters freely pass the low frequency components of all the color components,

0 на крупных детал х цветовые искажени должны отсутствовать (а именно на крупных детал х они наиболее заметны), На мелких же детал х цветовые искажени в предлагаемой и известной камерах одинаковы. .0 on large parts, color distortions should be absent (namely, on large parts, they are most noticeable), on small details, color distortions in the proposed and well-known cameras are the same. .

5five

Изобретение улучшает совмести-, мость формируемого с.тереоцветного ТВ сигнала, поскольку в нем высокочасО тотные составл ющие сигнала одного изображени стеропары замешиваютс в сигнал второго изображени стеропары с переменной пол рнбстью от строки к строке, что значительно снижает заанетность двоени |сонтуров The invention improves the compatibility of the formed stereo color TV signal, since it contains high-frequency components of the signal of one image of the stereopair mixed into the signal of the second image of the stereopair with a variable field from line to line, which significantly reduces the duality of the sound system.

5 изображени воспроизводимого с помощью при лника двумерного телевидени . При этом информаци о параллаксе сохран етс . Более -того, вь сокочастотные составл ющие сигна0 лов обоих изображений стеропары сохранитс в отличие от известной камеры, где в полной полосе передаетс только один из сигналов стереопары .5 images reproduced with the aid of a 2D television. At the same time, the parallax information is saved. Moreover, the low-frequency components of the signals of both images of the stereopair are retained in contrast to the well-known camera, where only one of the stereopair signals is transmitted in the full band.

5five

fp.fp.

f/f /

1212

/ W/ W

Claims

1. STEREO-COLOR TELEVISION CAMERA, containing a color television camera with a lens, in the plane of the optical center of which an optical filter is mounted prependerally to the optical axis, a box of two vertically arranged parts having different spectral characteristics, and the two outputs of the color television camera are connected to the corresponding inputs of the color television channel and the matrixing unit, the output of which is connected to the first input of the adder, the output of which is connected to the third input of the color television channel, about l and * 4 - * 5 * 6 * Fig. 1 to improve the quality of a stereo-color television image by reducing light loss and color distortion, a series-connected ^J -band filter, an inverter and a switch are introduced into it, the output of which is connected to the second input of the adder, the second input is connected to the output of the band-pass filter, and two control inputs are lowercase inputs and frame sync pulses, while the input of the bandpass filter is connected to the third output of the color television camera and through the entered low-pass filter is connected to the third input of the unit ka matrixing and the fourth input of a color television channel.

2. The camera according to claim 1, characterized in that the optical filter contains vertically arranged, alternating color-selective and transparent neutral bands, and the spectral transmission characteristics of the color-selective bands of the right and left parts correspond to the maximum spectral sensitivity of the sensors of the color television camera of the right and left stereo pair signals, respectively.

(p.

SU ..,. 1078671