DE1025932B - Zeilenfolge-Farbfernsehsystem - Google Patents

Description

Es sind bereits Zeilenfolge-Farbfernsehsysteme vorgeschlagen worden, bei denen die drei monochromatischen Komponenten nicht auf ähnliche Weise behandelt werden. Es kann z.B. eine überwiegende Rolle oder nahezu gleiche Rollen zwei dieser Komponenten zugeteilt werden, und zwar vorzugsweise der grünen und gegebenenfalls der roten Komponente, deren entsprechende Signale nacheinander mit Zeilenfrequenz auf derselben Trägerwelle mit einem Frequenzband mit einer Breite gleicher Ordnung wie das Frequenzband übertragen werden, das gewöhnlich in der Schwarzweißfernsehtechnik verwendet wird, während die der dritten Komponente, vorzugsweise der blauen Komponente, entsprechenden Signale kontinuierlich oder diskontinuierlich und unabhängig auf einer Hilfsträgerwelle mit einem Frequenzband übertragen werden, das eine kleinere Breite hat.

Bei diesem System müssen nur die zwei monochromatischen, nacheinander mit Zeilenfrequenz übertragenen Komponenten umgeschaltet werden, d. h., daß nur die z. B. Grün und Rot entsprechenden Signale mit der Zeilenfrequenz umgeschaltet werden. Unter Berücksichtigung der Bedingungen aller Farbfernsehsysteme, welche Bedingungen auch den üblichen Zeilensprung der Schwarzweißbilder enthalten, muß ein vollständiges Bild nach vier aufeinanderfolgenden Vertikalabtastungen (Raster) gleicher Dauer gebildet werden, während im Laufe jeder dieser Abtastungen die grünen und die roten Zeilen abwechselnd geschrieben werden; die Gesamtheit der in einer einzigen Farbe durch vertikale Abtastungen geschriebenen Zeilen ist endgültig annähernd ein Viertel der Gesamtzahl der Zeilen des vollständigen Bildes. Ein solches Verfahren zur Bildung der Bilder ist in Fig. 1 schematisch dargestellt. Die aufeinanderfolgenden Rasterbilder (Teilbilder I, II, III usw.) sind hier nebeneinander dargestellt, um die relative Lage der verschiedenen Zeilen deutlich zu machen. Zum Beispiel besteht das Rasterbild I aus den Zeilen 1, 3, 5, 7 usw. und das Rasterbild II aus den Zeilen 2, 4, 6 usw. Die grünen Zeilen sind mit ausgezogenen Strichen, die roten Zeilen punktiert angegeben.

Ein solches System hat jedoch einen Nachteil, der auf der Empfängerseite merklich hervortritt. Ein Beobachter, der den Schirm eines Empfängers beobachtet, sieht, daß den normalen Bildern sich eine endlose Gardine überlagert, die sich kontinuierlich, z, B. von oben nach unten verschiebt. Die scheinbare Verschiebungsgeschwindigkeit der Gardine kann etwa 2 cm pro Sekunde betragen, bei einem Fernsehsystem mit 819 Zeilen, bei einem Schirm von 50 cm Höhe und bei einer Frequenz der vertikalen Abtastungen von 50 pro Sekunde.

Diese Erscheinung der kontinuierlichen Verschie-

Zeilenfolge-Farbfernsehsystem

Anmelder:

N. V. Philips' Gloeilampenfabrieken,
Eindhoven (Niederlande)

Vertreter: Dipl.-Ing. K. Lengner, Patentanwalt,
Hamburg 1, Mönckebergstr. 7

Beanspruchte Priorität:
Frankreich vom 13. Oktober 1953

Paul Billard, Paris,
ist als Erfinder genannt worden

bung kann wie folgt erklärt werden. Aus Fig. 1 ist ersichtlich, daß die grünen Zeilen II, 112, III3 usw. und ebenso die grünen Zeilen 15, 116, III7 usw. nach unten verschoben werden beim Übergang von einem Rasterbild auf das nächste, und zwar mit einem Intervall gleich dem zwischen aufeinanderfolgenden Zeilen desselben Bildes und kontinuierlich von oben nach unten über den Schirm. Dies kann im übrigen auch bei den roten Zeilen 13, II4, III5 usw. festgestellt werden. Diese kontinuierliche Verschiebung nach unten ruft beim Beobachter den physiologischen Eindruck der erwähnten »Gardine« hervor (Color crawl; Farbkriechen). Es sei bemerkt, daß eine solche Erscheinung bei einem Schwarzweiß-Fernsehsystem mit Zeilensprung nicht auftritt. Zwar entsteht auch in diesem Fall eine scheinbare Verschiebung der Zeilen nach unten bei einer vertikalen Abtastung in bezug auf die während der vorangehenden Abtastung geschriebenen Zeilen, aber diese Verschiebung ist gleich der Hälfte des Intervalls zwischen zwei aufeinanderfolgenden Zeilen derselben Abtastung, so daß, wenn es eine Anzahl sich nach unten verschiebender Zeilen gibt, auch eine Anzahl sich aufwärts verschiebender Zeilen auftritt; das Auge, das diese entgegengesetzten Verschiebungen mit gleichen Amplituden aufnimmt, wird nicht gestört.

Bei einem Zeilenfolge-Farbfernsehsystem, bei dem zwei monochromatische Komponenten, vorzugsweise Grün und Rot, nacheinander im einfachen Zeilensprung und mit der Zeilenfrequenz abwechselnd wie-

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dergegeben werden und ein vollständiger Abtast- Die Fig. 4 zeigt die verschiedenen Signale, die an zyklus aus vier Vertikalabtastungen besteht, wird die verschiedeneu Punkten der Senderschaltung zur Ererwähnte Erscheinung des Farbkriechens vermieden, zeugung der speziellen Synchronsignale auftreten, wenn gemäß der Erfindung zur Beseitigung des Stör- Fig. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Schaltung, effektes der scheinbaren Auf- oder Abwärtsbewegung 5 welche das Gesamt-Videosignal liefert, der Zeilen in aufeinanderfolgenden Vertikalabtastun- Nach Fig. 3 enthält der Bauteil 1 die Kamera I₁, gen in jedem zweiten vollständigen Abtastzyklus die die Vorverstärker I₂, I₃, I₄, die getrennt gleichzeitig beiden Farben in der zweiten und vierten Vertikal- und mit regelbarer Intensität die drei Elementarabtastung vertauscht werden. komponenten (Rot, Grün und Blau) des zu analysie Dabei liegt der Gedanke zugrunde, daß man prak- io renden Bildes liefern. Die blaue Komponente wird tisch diese physiologische Erscheinung hinreichend dem Verstärker 4 zugeführt, der mit der Modulatorunterdrücken kann, wenn die sich abwärts verschie- stufe 7 des Generators 8 einer Hilfsträgerwelle verbende Zeilenfolge durch eine Folge von Zeilen ersetzt bunden ist.

wird, die sich periodisch abwechselnd abwärts und auf- Die verschiedenen, üblichen Abtastsignale und inswärts (oder umgekehrt) bewegt, so- daß die mittlere Ge- 15 besondere die Zeilensynchronsignale werden in der

schwindigkeit dieser scheinbaren Bewegungen Null ist. Stufe 9 durch bekannte Mittel erzeugt und über den

Es kann gezeigt werden, daß, wenn die Schärfe Zeitbasisverstärker I₅ der Kamera I₁ zugeführt, ohne Nachteil für die homogene, vertikale Struktur Eine Verzögerungsleitung 19 verzögert die Rasterdes Bildes beibehalten werden soll, die kleinstmög- Synchronsignale (Fig. 4 a) um einen festen kleinen liehe Periode dieser Reihenfolge der Dauer von acht 2° Bruchteil der horizontalen Abtastperiode, so daß sich aufeinanderfolgenden Vertikalabtastungen (Raster) die verzögerten, in den weiteren Stufen umgeformten entspricht. Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß für die Synchronsignale mit den normalen Synchronsignalen ersten fünf vertikalen Abtastungen sich nichts ändert. nicht decken und deshalb fehlerfrei auf der Empfangswährend in den Abtastungen VI und VIII die Reihen- seite abgetrennt und entsprechenden Schaltorganen folge der Farben vertauscht ist gegenüber diesen Ab- 25 zugeführt werden können.

tastungen nach Fig. 1. Die Stufe 14 ist ein Frequenzteiler, der Signale mit Eine solche Vertauschung kann auf der Empfangs- einer Frequenz von einem \'iertel der Vertikalseite mittels zusätzlicher spezieller Synchronsignale abtastfrequenz (Rasterfrequenz) erzeugt. Diese Sigesteuert werden, die am Ende jeder der Abtastungen gnale steuern eine elektronische Kippschaltung 15, die der Nummer V, VI, VII, VIII, XIIL XIV, XV, XVI 30 ein rechteckiges Signal (Fig. 4b) mit halber Frequenz usw. auftreten. Durch diese kann jeweils eine Um- (Vs Vertikalabtastfrequenz) erzeugt. In der Stufe 16 steuerung der Farbfolge bewirkt werden. Dabei wird werden die Rechtecksignale nach Fig. 4b mit den Verein vollständiges Bild innerhalb von acht Vertikal· tikalsynchronimpulsen (Fig. 4 a) aus der Stufe 19 geabtastungen (anstatt vier nach Fig. 1) gebildet. Auf mischt, und die einen Schwellwert übersteigenden der Senderseite muß selbstverständlich das Video- 35 Teile (während der negativen Halbwellen der Rechtsignal, das abwechselnd die grünen und roten Zeilen ecke nach Fig. 4 b) werden abgefiltert und durchdurchläßt, auf entsprechende Weise erzeugt werden, gelassen, so daß sich Signale gemäß Fig. 4d er- und zwar derart, daß auf der Empfangsseite das er- geben.

haltene Videosignal der richtigen Farbkomponente Die so erhaltenen »speziellen Synchronsignale^ entspricht. 40 (Fig. 4d) werden einerseits zusammen mit den an-Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf die Er- deren Synchronsignalen aus dem Generator 9 der zeugung eines »Gesamt-Videosignals« (z.B. Grün und Mischstufe 18 zugeführt, deren Ausgang somit das Rot) mittels eines Hilfsschaltsignals und auf die Er- gesamte Synchronsignal entnommen werden kann, zeugung spezieller Synchronsignale, wobei der Emp- Andererseits stoßen die speziellen Synchronsignale fänger von diesem Videosignal einerseits die zwei 45 eine zweite elektronische Kippschaltung 17 an, die grünen und roten Signale, die zwei verschiedenen das Steuersignal für eine Umschaltstufe 13 liefert. Übertragungskanälen zugeführt werden, und anderer- Diese enthält zwei Umschalteinrichtungen 13 a und seits die üblichen Synchronsignale der Zeilen und der 13 b, von denen die zweite, 13 b, im Takte der Zeilen-Raster sowie die speziellen Synchronsignale durch be- frequenz f_z die Umschaltung zwischen den roten und kannte Mittel abtrennt. 5° grünen Signalen vornimmt. Die so ausgewählten Si-Vorzugsweise werden die speziellen Synchron- gnale werden über einen Verstärker 2 der Addiersignale der üblichen Synchronisierung zugesetzt in stufe 10 zugeführt und dort mit den Synchronsignalen Form von Signalen, die in den Augenblicken auftreten, aus der Stufe 18 vereinigt.

in denen die vorerwähnten Phasenumkehrungen (Ver- Die erste Umschalteinrichtung 13 α wird durch die

tauschung) der Video-Umschaltung beginnen. Die be- 55 speziellen Synchronsignale betätigt und ändert am

treffenden Signale werden zweckmäßig am Ende jeder Ende des V, VI, VII, VIII, XIII, XIV usw. Rasters

in Betracht kommenden Vertikalabtastung, z. B. wäh- die Reihenfolge der roten und grünen Signale, so daß

rend der Schwarzschulter (»blanking«), zugeführt, wo- während des VI, VIII, XIV, XVI usw. Rasters eine

bei ihre Einstellung im übrigen gar nicht kritisch ist. gegenüber der ursprünglichen Reihenfolge nach Fig. 1

Weiter sind bei einem solchen System die Schärfe ^6o geänderte Farbfolge nach Fig. 2 auftritt, einerseits und die Gesamt-Flimmerfrequenz anderer- In der Mischstufe 11 wird das vollständige Signal seits ähnlich wie bei einem Schwarzweißfernseh- gebildet, d. h. die grünen und roten Videosignale, die system mit gleicher Zeilenzahl und Bildwechsel- gemäß dem Verfahren nach der Erfindung umgefrequenz (Abtast-Standard). schaltet werden, die üblichen Synchronsignale und das Die weitere Beschreibung erläutert die Erfindung, ⁶5 spezielle Synchronsignal (die in Stufe 18 kombiniert wobei die sowohl aus den Figuren wie aus dem Text werden) und außerdem das auf den Hilfsträger aufhervorgehenden Einzelheiten selbstverständlich einen modulierte blaue Videosignal von der Mischstufe 7. Teil dieser Erfindung bilden. Diese Signale modulieren in der Stufe 5 die Welle Fig. 3 zeigt ein Prinzipschaltbild eines Senders des Sendergenerators 6, die über eine Antenne ausnach der Erfindung. 7° gestrahlt wird.

Fig. 5 zeigt eine Ausführungsform des zweiten Umschalters 13 b der Stufe 13 nach Fig. 3, die das grüne bzw. rote Videosignal liefert. Das Schaltsignal von Zeilenfrequenz gelangt bei 23 an das Gitter der Röhre 22. Die mit den Impedanzen 27 und 28 belastete Anode und Kathode dieser Röhre 22 sind mit den Gittern der Röhren 20 und 21 verbunden, denen also gegenphasig und gleichphasig mit den Schaltsignalen Spannungen zugeführt werden, welche diese Röhren

20 und 21 abwechselnd öffnen und sperren. Die grünen und roten Videosignale (die von den Verstärkern I₂ und I₃ nach Fig. 3 stammen) werden bei 24 bzw. 25 den Kathoden dieser Röhren zugeleitet. Das abwechselnd grüne und rote Videosignal wird bei 26 im gemeinsamen Kreis der Anoden der Röhren 20 und

21 erhalten, die parallel geschaltet sind.
Zahlreiche Abwandlungen sind möglich, durch die

die Signale des Systems nach der Erfindung erzeugt werden können.

Es ist auch möglich, die Signale nach der Erfindung durch elektromechanische oder elektrooptische Verfahren zu erzeugen. Im ersteren Fall dreht sich ein Synchronmotor mit einer solchen Geschwindigkeit, daß er eine vollständige Umdrehung während der Dauer von acht aufeinanderfolgenden Vertikalabtastungen vollführt. Dieser Motor hat am Umfang vier äquidistante Nocken mit einem Abstand von 45° voneinander. Diese Nocken berühren eine feststehende Kontaktzunge, schließen auf diese Weise einen Kreis und erzeugen so eine impulsförmige Spannung. Diese Spannung bildet die speziellen Synchronsignale nach Fig. 4d. An Stelle der beschriebenen Einrichtung kann man auch ein phonisches Rad verwenden, das von demselben Motor angetrieben wird.

Im Fall der elektrooptischen Signalerzeugung treibt der Synchronmotor einen konzentrischen, lichtundurchlässigen Zylinder mit feinen Schlitzen oder eine durch vier Löcher mit einem gegenseitigen Abstand von 45° durchbohrte Scheibe, wobei eine feststehende, z. B. innerhalb des Zylinders angeordnete Lichtquelle beim Umlauf des Zylinders bzw. der Scheibe durch die Löcher hindurch periodisch eine photoelektrische Zelle belichtet, die auch feststeht und nach Verstärkung die speziellen Synchronsignale liefert.

Der Motor kann durch eine sinusförmige Spannung gespeist werden, die aus den üblichen Synchronsignalen durch bekannte Mittel erhalten werden kann.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Zeilenfolge-Farbfernsehsystem, bei dem zwei monochromatische Komponenten, vorzugsweise Grün und Rot, nacheinander im einfachen Zeilensprung und mit der Zeilenfrequenz abwechselnd wiedergegeben werden und ein vollständiger Abtastzyklus aus vier Vertikalabtastungen (Raster) besteht, dadurch gekennzeichnet, daß zur Beseitigung des Störeffektes der scheinbaren Aufwärtsoder Abwärtsbewegung der Zeilen in aufeinanderfolgenden Vertikalabtastungen in jedem zweiten vollständigen Abtastzyklus die beiden Farben in der zweiten und vierten Vertikalabtastung vertauscht werden.

2. Farbfernsehsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß aus den Rastersynchronimpulsen über einen Frequenzteiler ein rechteckiges Signal gebildet wird, dessen steile Flanken nach je vier Rasterperioden auftreten (Fig. 4b), und daß diesem Rechtecksignal die Rasterimpulse zugefügt und die einen Schwellwert übersteigenden Impulse abgeschnitten werden, derart, daß ein spezielles Synchronsignal (Fig. 4d) auftritt, das Impulse am Ende der Vertikalabtastungen 8 n + 5 bis 8 η+8 aufweist, wobei η eine Reihe aufeinanderfolgender ganzer Zahlen ist, z. B. 0,1, 2, 3 usw.

3. Farbfernsehsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das spezielle Synchronsignal durch einen Synchronmotor erzeugt wird, der eine Scheibe treibt, deren Umfang mit Nocken versehen ist, die durch Schließen einen Stromkreisimpuls erzeugen.

4. Farbfernsehsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das spezielle Synchronsignal durch einen Synchronmotor erzeugt wird, der ein phonisches Rad treibt.

5. Farbfernsehsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das spezielle Synchronsignal durch einen Synchronmotor erzeugt wird, der einen konzentrischen Zylinder mit feinen Schlitzen antreibt, die durch eine innere Lichtquelle beleuchtet werden und impulsartig eine photoelektrische Zelle belichten, deren verstärkte Ausgangsspannung das spezielle Synchronsignal liefert.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschrift Nr. 2 301521.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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