DE1597211B1

DE1597211B1 - Farbfernsehkamera

Info

Publication number: DE1597211B1
Application number: DE19671597211
Authority: DE
Inventors: Dillenburger Dr-Ing Wolfgang
Original assignee: Fernseh GmbH
Current assignee: Robert Bosch Fernsehanlagen GmbH
Priority date: 1967-09-26
Filing date: 1967-09-26
Publication date: 1970-06-11
Also published as: GB1213336A; US3586760A; NL6813695A

Description

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Die Erfindung betrifft eine Farbfernsehkamera, bei Bei einer Farbfernsehkamera, insbesondere mit

welcher der durch das Aufnahmeobjektiv einfallende Bildaufnahmeröhren vom Photoleitfähigkeitstyp, bei Lichtstrom durch Farbteiler in verschiedenfarbige welcher der vom Aufnahmeobjektiv kommende Licht-Teillichtströme aufgeteilt wird und Farbauszugbilder strom mittels Strahlenteiler in verschiedene Teillichtdes aufzunehmenden Objektes auf die Photo- 5 ströme aufgeteilt und der zu übertragende Gegenschicht(en) einer oder mehrerer Bildaufnahmeröhren stand auf die Photoschichten der Bildaufnahmeabgebildet werden. röhren abgebildet ist, sind erfindungsgemäß die BiI-

In der Regel ist die Empfindlichkeit der Photo- der auf den zur Erzeugung der Farbwertsignale der schichten der im Fernsehen benutzten Bildaufnahme- Primärfarben Rot und/oder Blau dienenden Photoröhren für die Spektralbereiche der verschiedenfarbi- io schichten kleiner als das Bild auf der Photoschicht, gen Teillichtströme verschieden groß, so daß für welche zur Erzeugung des Grünsignals dient, derart, weißes Licht verschieden große Bildsignale (Färb- daß für in das Objektiv einfallendes weißes Licht wertsignale) erhalten werden. Für die Weiterverar- beim Abtastvorgang Potentialsprünge annähernd beitung sollen die Farbwertsignale für den roten, gleicher Größe auf den Speicherelektroden der Bildgrünen und blauen Farbauszug bei weißem Licht die 15 aufnahmeröhren erzeugt werden, gleiche Amplitude aufweisen, was durch entspre- Vorzugsweise ist hierfür die Brennweite der

chende Einstellung der Vorverstärkung für die von Objektive, welche den zu übertragenden Gegenstand den Bildaufnahmeröhren abgegebenen Bildsignale er- auf die Photoschichten für das rote und/oder blaue reicht wird. Teilbild abbildet, kleiner, vorzugsweise etwa halb so

Die untere Grenze der Beleuchtung, bei welcher 20 groß wie die Brennweite des Objektivs, welches dendie Farbfernsehkamera noch Bildsignale mit aus- selben Gegenstand auf der zur Erzeugung des Grünreichendem Störabstand liefert, ist durch die absolute signals dienenden Photoschicht abbildet. Größe des primären Farbwertsignals in demjenigen Eine gemäß der Erfindung ausgeführte Farbfern-

Spektralbereich gegeben, für den der Lichtwirkungs- sehkamera weist die Eigenschaft auf, daß die Pograd der Photoschicht am kleinsten ist. 25 tentialsprünge für weißes Licht bei der Abtastung

Bei manchen Bildaufnahmeröhren ist diese untere ohne lichtschwächende Mittel annähernd gleiche Beleuchtungsgrenze nicht durch den Störabstand im Größe haben. Dadurch treten einerseits störende verstärkten Bildsignal, sondern durch andere Stör- Nachzieherscheinungen bei bewegten Objekten bei effekte gegeben. Zum Beispiel zeigen Bildaufnahme- Verwendung von Bildaufnahmeröhren vom Photoröhren vom Photoleitfähigkeitstyp Nachwirkungs- 30 leitfähigkeitstyp erst bei wesentlich kleineren Beeffekte der Photoschicht, die bei der Aufnahme be- leuchtungsstärken auf als bei den bisher bekannten wegter Objekte ein »Nachziehen« im Fernsehbild zur Farbfernsehkameras, und andererseits weicht das Folge haben. Die vom Bild des bewegten Objektes Nachbild eines bewegten Objekts nicht wesentlich in der Photoschicht verursachte Ladung wird bei von dessen Farbe ab, so daß das Nachziehen weniger einmaliger Abtastung nicht vollständig neutralisiert, 35 störend ist. Eine Farbfernsehkamera gemäß der Ersondern liefert auch in einigen folgenden Abtast- findung liefert daher bei kleineren Beleuchtungsstärperioden noch ein allmählich abklingendes Rest- ken des Objekts brauchbarere Farbbilder als die bissignal. Dieser Trägheitseffekt ist im allgemeinen von her bekannten Farbfernsehkameras, der Beleuchtungsstärke auf der Photoschicht abhän- Die Erfindung soll nunmehr mit Hilfe der Ausgig und um so ausgeprägter, je kleiner die Beleuch- 40 führungsbeispiele darstellenden Figuren näher erläutungsstärke und die Empfindlichkeit der Photoschicht tert werden. Von diesen zeigt für den Spektralbereich des die Photoschicht be- F i g. 1 schematisch ein optisches System einer

leuchtenden Lichtes ist. Farbfernsehkamera gemäß der Erfindung mit ge-

Bei einer Farbfernsehkamera, bei welcher zur Er- trennter Erzeugung eines Helligkeitssignals und von zeugung der Farbwertsignale Bildaufnahmeröhren 45 drei Farbwertsignalen,

vom Photoleitfähigkeitstyp dienen, deren Empfind- F i g. 2 ein optisches System einer Farbfernseh-

lichkeit für die Spektralbereiche der Farbmischkurven kamera für die Erzeugung von drei Farbwertsignalen, stark verschieden ist, z.B. bei Bildaufnahmeröhren In Fig. 1 bedeutet 1 das Aufnahmeobjektiv,

mit Bleioxydphotoschicht, ist daher der Nachzieh- Durch die Pfeile ist die Begrenzung des einfallenden effekt in den einzelnen Farbkanälen verschieden groß. 5° Lichtstroms durch die Eintrittspupille des Objektivs Dies führt zu einem farbigen Nachziehen, wobei angedeutet. Der von der Eintrittspupille hindurchdas Nachbild eine andere Farbe hat als der in Be- gelassene Lichtstrom gelangt zu einem halbdurchwegung befindliche Gegenstand, was diese Störung lässigen Spiegel 2. Mit dem durch diesen Spiegel besonders auffällig macht. hindurchtretenden Teillichtstrom entwirft das Ob-

In der Regel ist die spektrale Empfindlichkeits- 55 jektiv 1 ein panchromatisches Bild des aufzunehmen-Verteilung der Bildaufnahmeröhren vom Photoleit- den Objektes an der Stelle 3, an der sich die Photofähigkeitstyp, insbesondere mitBleioxydphotoschicht, schicht der Bildaufnahmeröhre für die Erzeugung des derart beschaffen, daß sie im blauen und insbeson- Luminanzsignals Y befindet. Das aufzunehmende dere im roten Spektralbereich wesentlich kleiner ist Objekt wird mittels des vom Spiegel 2 reflektierten als im grünen Spektralbereich. 60 Teillichtstroms in einer Zwischenabbildungsebene 4

Zur Verminderung des farbigen Nachziehens in gleichem Maßstab wie an der Stelle 3 abgebildet, wurde bereits der Vorschlag gemacht, den Licht- Nach Umlenkung des reflektierten Teillichtstroms strom im optischen Grünkanal durch ein Graufilter durch den voll reflektierenden Spiegel 5 wird das in zu schwächen und damit die Beleuchtungsstärke auf der Ebene 4 entstehende Zwischenbild durch das der Photoschicht der Röhre für das grüne Farbwert- 65 Objektiv 6 im Unendlichen abgebildet, so daß die signal herabzusetzen. Diese Maßnahme bedeutet je- Strahlen des Teillichtstroms das Objektiv 6 in pardoch einen Lichtverlust, der insbesondere bei schwä- alleler Richtung verlassen, cherer Objektbeleuchtung sehr unerwünscht ist. Mittels der dichroitischen Spiegel 7 und 8 wird der

vom halbdurchlässigen Spiegel 2 reflektierte Teillichtstrom in an sich bekannter Weise in verschiedene Spektralbereiche aufgespalten. Der dichroitische Spiegel 7 reflektiert den blauen Spektralbereich und der dichroitische Spiegel 8 den grünen Spektralbereich. Der rote Spektralbereich geht durch die beiden dichroitischen Spiegel 7 und 8 hindurch. Die Lichtströme des grünen und blauen Spektralbereiches werden durch vollreflektierende Spiegel 11 und 14 in dieselbe Richtung wie der Lichtstrom des roten Spektralbereiches umgelenkt.

In jedem der verschiedenfarbigen Teillichtströme ist ein Objektiv 9 bzw. 13 bzw. 15 angeordnet, welche die Zwischenbildebene 4 an den Stellen 10, 13 und 16 abbilden, an denen sich die Photoschichten der Bildaufnahmeröhren für die Erzeugung der Farbwertsignalei?, G, B befinden.

Die Brennweite des Objektivs 15 wird vorzugsweise derart gewählt, daß die Abbildung in der Bildebene 16 des grünen Farbauszugs das nutzbare Format auf der an der Stelle 16 befindlichen Photoschicht der Bildaufnahmeröhre ausfüllt. Für den Fall, daß die gleiche Bildaufnahmeröhre wie für die Erzeugung des Helligkeitssignals verwendet wird, deren Photoschicht sich an der Stelle 3 befindet und für das ebenfalls das volle Bildformat der Aufnahmeröhre ausgenutzt wird, bildet das Objektiv 15 das Zwischenbild an der Stelle 4 im Maßstab 1:1 an der Stelle 16 ab. Die Öffnung des Objektivs 15 wird so groß gewählt, daß es den gesamten angebotenen Lichtstrom aufnehmen kann. Bei einfallendem weißen Licht liefert dann die Bildaufnahmeröhre bei der Abtastung eine Potentialsprungamplitude entsprechend der Spektralempfindlichkeit der Photoschicht für den grünen Spektralbereich.

Um die Potentialsprünge auf den Photoschichten der Bildaufnahmeröhre für die Erzeugung des roten und blauen Farbwertsignals dem Potentialsprung des grünen Farbwertsignals anzugleichen, haben die Objektive 9 und 12 eine kürzere Brennweite als das Objektiv 15 und eine so große Öffnung, daß sie ebenfalls den ganzen Teillichtstrom in dem betreffenden optischen Farbkanal erfassen. Entsprechend den kürzeren Brennweiten der Objektive 9 und 12 gegenüber dem Objektiv 15 verkleinert sich der Abbildungsmaßstab der Farbbilder an den Stellen 10 und 13 unter gleichzeitiger Erhöhung der Beleuchtungsstärke gegenüber einem Bild mit gleichem Abbildungsmaßstab wie im optischen Grünkanal.

Die Objektive 9 und 12 werden nach Möglichkeit so gewählt, daß die unter Berücksichtigung der Spektralempfindlichkeit der Photoschichten für den roten und blauen Spektralbereich erzeugten Potentialsprünge für Rot und Blau bei weißem Licht demjenigen für das Grünsignal angeglichen werden. Zur Ausnutzung des angebotenen Lichtstromes weisen dann die Objektive 9 und 12 mit kürzerer Brennweite als das Objektiv 15 eine entsprechend größere relative öffnung auf. Hat z. B. das Hauptobjektiv 1 eine relative Öffnung von 2,8, so hat das Objektiv 15 für den gleichen Abbildungsmaßstab des grünen Farbbildes wie der des panchromatischen Bildes ebenfalls eine relative Öffnung von 2,8. Ist z. B. die Brennweite der Objektive im optischen Rot- und Blaukanal nur halb so groß, so sind diese Objektive mit einer relativen Öffnung von 1,4 zu wählen, damit sie den vollen angebotenen Lichtstrom aufnehmen.

Das kleinere Bildformat auf den Photoschichten der Bildaufnahmeröhren für das rote und blaue Farbwertsignal gegenüber der Bildaufnahmeröhre für die Erzeugung des Helligkeits- oder des Grünsignals bedeutet keinen Nachteil, da bekanntlich die Bandbreite der Farbwertsignale wesentlich geringer sein kann als die des Helligkeitssignals, was eine entsprechende geringere Auflösung der Farbbilder bei der Abtastung zuläßt.

F i g. 2 zeigt ein optisches System für eine Fernsehkamera gemäß der Erfindung ohne getrennte Erzeugung eines Helligkeitssignals, welche also nur drei Farbwertsignale R, G, B liefert. Es entfällt somit der halbdurchlässige Spiegel 2 und die Bildaufnahmeröhre für die Erzeugung des Leuchtdichtesignals. Das vom Objektiv 21 erzeugte Zwischenbild wird durch einen in gleicher Weise aufgebauten Farbteiler wie in Fig. 1 und die Objektive23, 33, 29 und 25 auf den Photoschichten von drei Bildaufnahmeröhren an den Stellen 36, 30 und 33 in verschiedenem Maßstab abgebildet, wobei die Brennweite der Objektive 25, 29, 33 wieder derart gewählt sind, daß die drei Bildaufnahmeröhren für einfallendes weißes Licht etwa gleiche Potentialsprünge bei der Abtastung abgeben. Die relativen Öffnungen der Objektive verhalten sich umgekehrt wie die Brennweiten, so daß alle drei Objektive gleiche Eintrittspupillen solcher Größe haben, daß sie den gesamten Lichtstrom aufnehmen.

Claims

Patentansprüche:

1. Farbfernsehkamera, insbesondere mit Bildaufnahmeröhren vom Photoleitfähigkeitstyp, bei welcher der vom Aufnahmeobjektiv kommende Lichtstrom mittels Strahlenteiler in verschiedene Teillichtströme aufgeteilt und der zu übertragende Gegenstand auf die Photoschichten der Bildaufnahmeröhren abgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Bilder auf den zur Erzeugung der Farbwertsignale der Primärfarben Rot und/oder Blau dienenden Photoschichten kleiner sind als das Bild auf der Photoschicht, welche zur Erzeugung des Grünsignals dient, derart, daß für in das Objektiv einfallendes weißes Licht beim Abtastvorgang Potentialsprünge annähernd gleicher Größe auf den Speicherelektroden der Bildaufnahmeröhren erzeugt werden.

2. Farbfernsehkamera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennweite der Objektive, welche den zu übertragenden Gegenstand auf die Photoschichten für das rote und/ oder blaue Teilbild abbildet, kleiner, vorzugsweise etwa halb so groß wie die Brennweite des Objektivs ist, welche denselben Gegenstand auf der zur Erzeugung des Grünsignals dienenden Photoschicht abbildet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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