DE2318071A1 - Einrichtung zum verbessern der bildguete bei farbfernsehempfaengern - Google Patents

Description

M 3249

PATENTANWÄLTE 2 3 I O O 7 I

Dr.-lnf. HAN3 RUSCHKE DifiJ.-lr.^^:r Κ.. AGULAR

Pe. I-'.!'- 33
Augustö-Vii ioiii. Straft· 6B

Matsushita Electric Industrial Go«, Ltd., 1006 Kadoma, Osaka

(Japan)

Einrichtung zum Verbessern der Bildgüte bei Farbfernsehempfängern

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Verbessern der Bildgüte bei Farbfernsehempfängern mit einem Signaldetektor zum Herausgreifen eines bestimmten Teiles des Farbdifferenzsignals, das auf dem Bildschirm eine stark gesättigte Farbe erzeugt. Eine mit dem Signaldetektor in Verbindung stehende nicht linear wirkende Behandlungseinrichtung setzt die Amplitude des Farbdifferenzsignals herab in Abhängigkeit von dem Ausgangssignal aus dem Signaldetektor, wobei Bauschstörungen, Verminderungen der Bildschärfe und Luminanzfehler beseitigt werden, die bei einer stark gesättigten Farbe auftreten.

Die erfindungsgemäße Einrichtung zum Verbessern der Bildgüte bei Farbfernsehempfängern beseitigt Rauschstörungen, BiIdunschärfen und Luminanzfehler, die bei einer stark gesättigten Farbwiedergabe auf dem Bildschirm eines Farbfernsehempfängers auftreten.

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Bei dem normalen Fernsehgerät erscheinen bei stark gesättigter Farbe, beispielsweise bei Rot oder Blau, lästige Rauschstörungen, und da diese Störungen in waagerechter Richtung auf dem Bildschirm verhältnismäßig groß sind, so wird die Bildgüte wesentlich beeinträchtigt.

Außer den Rauschstörungen vermindert sich bei gesättigter Farbe die Schärfe und es treten Luminanzfehler auf, wobei bei dem Betrachter des Bildes der Eindruck einer verminderten Schärfe in den sehr hellen Teilen des Bildes und einer außerordentlich starken Bevorzugung einer bestimmten Farbe entsteht. Obwohl die Beseitigung der obengenannten Mängel eine der wichtigsten, zu lösenden Aufgaben darstellt, so sind deren Ursachen noch nicht klar erkannt, so dass bisher noch keine brauchbaren Lösungen gefunden werden konnten.

Forschungen der Anmelderin auf diesem Gebiete haben ergeben, dass die genannten Schwierigkeiten eine Beziehung zu den Kennwerten der Farbdifferenzsignaldemodulatoren und einer Farbbildröhre aufweisen. Die Ursachen und deren Beseitigung wird später noch erläutert·

Sie Erfindung sieht eine Einrichtung zum Verbessern der Bildgüte bei Farbfernsehempfängern vor und zum Vermindern der Rauschstörungen bei stark gesättigter Farbe.

Mit der Einrichtung nach der Erfindung werden auch Unscharfen beseitigt, die bei stark gesättigter Farbe eines Bildes auf dem Bildschirm auftreten, sowie Luminanzfehler vermindert.

Die erfindungsgemäße Einrichtung ist mit einem Signaldetektor ausgestattet, mit dem ein bestimmter Teil des Farbdifferenzsignals herausgegriffen wird, der die stark gestättigte Farbe auf dem Bildschirm reproduziert, sowie mit einer nicht linear wirkenden Behandlungseinrichtung, die mit dem Signaldetektor in Verbindung steht und die Amplitude des Farbdifferenzsignals herabsetzt in Abhängigkeit von dem Ausgangssignal des Signaldetektors.

Die Erfindung wird nunmehr ausführlich beschrieben. In den beiliegenden Zeichnungen ist die

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Fig.1 ein Blockschaltbild eines normalen Farbfernsehempfängers,

Fig.2 eine graphische Darstellung der Chromatizität der HTSO-Primärfarben, der derzeitigen Primärfarben und der Chromatizizätsfehler,

Fig·3 ein Chromatizitätsdiagramm, das die Chromatizitätsfehler zeigt, die von einem Farbwiedergabesystem verursacht werden, das die Chromatizitätsfehler nach der Fig.2 herabsetzt,

Fig,4 eine vergrößerte Darstellung der Fig.3»

Fig·5 eine graphische Darstellung der Luminanzkomponenten, die vom Ohrominanzsignal mitgeführt werden als eine Funktion der normalisierten Chrominanzamplitude,

Fig·6 eine weitere graphische Darstellung der Luminanzkomponenten des Chrominanzsignals,

Fig»7 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Einrichtung zum Verbessern der Bildgüte eines Farbfernsehbildes,

Fig.8 ein Schaltbild für eine Ausführungsform der Erfindung,

Fig.9 eine graphische Darstellung der Eingang-Ausgang-Beziehung bei der Schaltung nach der Fig.8,

Fig· 10 ein Schaltbild für eine andere Ausführungsform der Erfindung,

Fig·11 eine graphische Darstellung der Eingang-Ausgang-Beziehung in der Schaltung nach der Fig.10,

Fig»12 ein Schaltbild für eine weitere andere Ausführungsform der Erfindung,

Fig·13 ein Schaltbild für eine weitere andere Ausführungsform der Erfindung, und die

Fig·14 ein Schaltbild für noch eine weitere andere Ausführungsform der Erfindung,

Die Erfindung wird nunmehr ausführlich beschrieben. Die Fig«1 zeigt ein Blockschaltbild eines herkömmlichen Farbfernsehempfängers für den Smpfang von NTSC-Fernsehsignalen.

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Der zweite Detektor (1) leitet von einem ZF-Signal (i-f) ein zusammengesetztes Videosignal ab. Von diesem Signal wird ein Luminanzsignal abgetrennt, im Videoverstärker (2) verstärkt und den Katoden (20a), (21a), (22a) der Farbbildröhre (10) zugeführt. Vom zusammengesetzten Videosignal wird ein moduliertes Chrominanzsignal abgetrennt und vom Banddurchlassverstärker (3) verstärkt und den Synchrondetektoren (4·), (5), (6) zugeführt. In den Synchrondetektoren (4), (5), (6) wird das modulierte Chrominanzsignal demoduliert und Farbdifferenzsignale (R-Y), (G-Y) bezw· (B-Y) herausgegriffen. Diese Farbdifferenzsignale werden von den betreffenden Farbdifferenzverstärkern (7), (8), (9) verstärkt und den Gitterelektroden (20b), (21b), (22b) der Farbbildröhre (10) zugeführt. Die Farbbildrohre (10) erzeugt drei Elektronenstrahlen (20c), (21c), (22c), die auf die blauen, grünen und roten Phosphorpunkte fallen. Diese strahlen ein blaues, ein grünes und ein rotes Licht aus, wobei durch additive Farbmischung das farbige Fernsehbild erzeugt wird.

Die Güte der Farbbildwiedergabe wird jedoch von einigen Faktoren beeinflusst, von denen die wichtigsten Faktoren die Demodulationsmerkmale des Farbdemodulationsblockes 30 sind, d.h., die Demodulationsachsen und die Verstärkungen der Demodulatoren R-Y, G-Y und B-Y, sowie die Chromati Zitaten der roten, grünen und blauen Phosphore (drei Primärfarben) und das Bezugsweiß der Farbbildröhre 10. Bei der NTSO-Norm sind die Chromatizitäten der drei Primärfarben und das Bezugsweiß wie folgt definiert:

Rot primär
Grün primär
Blau primär
Bezugsweiß χ « 0,31, y ■ 0,316 (Illuminante "C"),

wobei χ und y die Koordinaten dea 1931 CIB (x, y)-Ohromatizitätsdiagramms sind.

Diese Werte sind für eine genaue kolorimetrieche Wiedergabe notwendig, da die ausgesendeten NTSC-Signale auf diese Chromatizitäten abgestimmt sind.

Für die Erläuterung der Theorie wird angenommen, dass der

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X	« O	,67,	y -	o,	33
X	- 0	,21,	y -	o,	71
X	- 0	,14,	y »	o,	08

— ρ —

Verstärkungsgrad des Videoverstärkers 2 Eins beträgt, und dass das Bezugsweiß erhalten wird, wenn die drei Elektrodenkatoden 20a, 21a und 22a mit denselben LuminanzSignalen mit gleichen Amplituden betrieben werden, und wenn den G-itterelektroden 2öb, 21b und 22b keine Farbdifferenzsignale zugeführt werden· Weist. fifiTm der NTSO-Demodulator die nachstehend angeführten Demodulationsachsen und Verstärkungsgrade auf, so kann eine genaue kolorimetrisch^ Wiedergabe erfolgen, wenn die NTSG-Primärfarben zusammen mit dem Bezugsweiß der Illuminante "G" verwendet werden.

Achse Verstärkungsgrad

E-Y 90° 1,1474

G-Y 236° 0,7062

B-Y 0° 2,0458

In den vergangenen Jahren wurden die Leuchtsubstanzen stark verbessert und deren Helligkeit erhöht mit der Folge, dass die Chromatizitäten verändert wurden. Die Fig.2 zeigt die Chromatizitäten neuzeitlicher Leuchtstoffe im Vergleich mit denjenigen der NTSG-PrJjaärfarben nach dem 1960-CXS-Diagramm für gleichmäßige Chromatizität. Die Fig·2 zeigt ferner die reproduzierten Ghromatizitätsverschiebungen verschiedener Farben, wenn anstelle der NTSC-Primärfarben neuzeitliche Leucht sub stanz en verwendet werden. Aus der Fig.2 ist zu ersehen, dass die neuzeitlichen Phosphorsubstanzen sehr große Ghromatizitätsfehler verursachen.

Diese Fehler und Abweichungen können gering gehalten werden, wenn der genannte Demodulatorblock $0 nach der !Theorie von N.W.Parker anders eingerichtet wird, die in der Druckschrift mit dem Titel "An Analysis of the Necessary Decoder Corrections for Color Receiver Operation with Non-standard Receiver Primaries" erläutert ist, welche Druckschrift von IEEE Transactions on Broadcast and Television Receivers, April 1966 veröffentlicht ist. Die erforderlichen Demodulationsachsen und Verstärkungsgrade für neuzeitliche Leuchtstoffe sind weiter unten angeführt. Dieser Demodulator soll als "modernde Phosphor-Demodulator" bezeichnet werden.

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	- 6 -	2318071
	Achse	Verstärkungs grad
R-Y	82°	2,0494
G-Y	246°	0,7461
B-Y	2°	2.4347

Die Fig.3 zeigt einen Vergleich der reproduzierten Ghromatizitäten "bei zwei Farbwiedergabesystemen, wobei bei dem genannten "modernen Phosphorsystem¹¹ neuzeitliche Phosphorsubstanzen und ein neuzeitlicher Phosphordemodulator benutzt wird, während bei dem anderen, mit "!NTSO-System" bezeichneten System die ETSO Primärfarben und ein NTSG-Demodulator verwendet wird. Im Vergleich mit der Fig.2 sind die Ohromatizitätsfehler wesentlich vermindert.

Die Fig.4 zeigt eine vergrößerte Darstellung im Rot-Bezirk des UOS-Diagramms (gleichmäßige Chromatizität).

Die Parameter e„, Θ_Λ in der Fig .4 werden wie folgt definiert;

c c

Das zusammengesetzte NTSO-Videοsignal Ej, wird ausgedrückt als die Gleichung

%- E_y + E_csin(2 HfCt₊Q₀) (1)

wobei B das Luminanzsignal,

Jr

E die Amplitude des Chrominanzsubträgers, 0 der Phasenwinkel des Chrominanzsubtragers und fc die Frequenz des Chrominanzsubträgers ist.

Die Gleichung (1) kann auch wie folgt geschrieben werden:

E„ - E (1 + e sin(2 7£fct + θ )) (2)

AL "V C G

wobei e_ « ^E _c/^E die sogenannte normalisierte Amplitude des Chrominanzsubträgers ist· Die Sättigung und der Farbton der reproduzierten Farben werden wesentlich bestimmt von e bezw. von G .

das der roten Farbe entsprechende modulierte Chrominanzsignal, das von einem herkömmlichen Farbgenerator erzeugt wird,

weist für e den Wert 2,14 und für ö den Wert 103° auf. Aus der c c

Fig.4 ist zu ersehen, dass das reine Rot (d.h. das gesättigte Rot), dtas die Chromatizität des NTSC-Primärrats aufweist,

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wird im NTSC-System reproduziert bei β_Λ - 2,14 und Q_n « 100°

O CC

(f 103 )· Bei dem modernen Phosphor-System wird andererseits reines Rot mit der Chromatizität des modernen roten Phosphors reproduziert bei verhältnismäßig kleinerem e_ von 1*5» und

im größeren e·, Bezirk von 1,5 - 2,14 tritt keine Änderung der c

Chromatizität bei der roten Farbe auf. Ist bei θ der Wert

von e_ größer als 2,14, so kann nach dem NTSC-System keine c

Farbe ausgesendet werden, deren Sättigung größer als die NTSG-Primärfarbe Eot ist.

Das ausgesendete NTSG-Signal enthält Farbkomponenten von

2,14 ^ e <■ 0 bei θ « 1o3°. Bei dem modernen Phosphorsystem wird das ausgesendete Signal von 2,14 « e ^1,5 für die Farbwiedergabe nicht mehr benutzt. Für die Farbwiedergabe ist daher ein e von 1,5 bis 2,14 (Θ « 103°) nicht erforderlich, welche Werte sich bei dem modernen Phosphorsystem nur sehr nachteilig auswirken, wie später noch beschrieben wird.

Ist bei dem NTSC-System der gamma-Wert der Farbbildröhre, der deren Nichtlinearität darstellt, gleich Eins, so weist das Chrominanzsignal keine Luminanzkomponenten auf. Dies wird als das "Prinzip konstanter Luminanz" bezeichnet. Da Jedoch bei den Betriebsbedingungen der gamma-Wert der Bildröhre 2 bis 3 beträgt, so enthält das Chrominanzsignal einen gewissen Anteil an Luminanzkomponenten. Bei dem modernen Phospor-System enthält das Chrominanzsignal einen größeren Anteil an Luminanzkomponenten als bei dem NTSC-System. In der Fig·5 sind die Luminanzkomponenten dargestellt, die in beiden Systemen im Chrominanzsignal nahe am Eotteil (d.h. θ « 100°) enthalten sind. Nach der Fig.5 ist die Ordinate normalisiert durch die Luminanzkomponente, die über den Luminanzkanal reproduziert wird. Bei dem NTSC-System werden die im Chrominanzsignal enthaltenen Luminanzkomponenten für eine genaue kolorimetrische Reproduktion jedoch benötigt. Die Differenz der Luminanzkomponenten bei dem moder_ nen Phosphor-System im Vergleich zum NTSC-System besteht daher aus den Luminanzabweichungen bei der reproduzierten Farbe. Je größer e ist, umso größere Luminanzabweichungen treten auf, wie

aus der Fig.5 zu ersehen ist· Die Luminanzfehler sind außerordentlich

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groß im Bereich, von 2,14 = e - 1,5· Diese großen Luminanzfehler bei der roten Farbe lassen das reproduzierte Rot wesentlich heller erscheinen als das ursprüngliche Rot und werden von einem Betrachter als eine Bevorzugung der roten Farbe wahrgenommen· Außerdem vermindert sich die subjektive Schärfe der Bilder mit roter Farbe, da die über den Breitband-Luminanzkanal reproduzierten Luminanzeinzelheiten überdeckt werden von den großen Luminanzkomponenten, die über den Schmalband-Chrominanzkanal übertragen werden· Bei einem herkömmlichen Farbfernsehempfänger wird daher die Güte des ein stark gesättigtes Rot enthaltenden reproduzierten Bildes außerordentlich stark beeinträchtigt.

Hiervon abgesehen, werden die größten Mangel verursacht von

dem unnötigen Teil von 2·14 « e_rt^ 1,5» d.h.·, eine Rauschstörung,

die bei stark gesättigtem Rot auftritt und als "Farbrauschstörung¹' bezeichnet werden kann.

Angenommen, die Rauschkomponente e (t)sin(27tfct + 9(t))

wird dem Chrominanz signal e_rtsin(27£fct + θ_) hinzugefügt, wobei

c c

e (t) die Momentanamplitude des Rauschens und O(t) der Momentanphasenwinkel des Rauschens ist. Die Rauschkomponente kann wie folgt geschrieben werden:

e_nsin (2-iTfct + ©(t))

« e,sin(2TTfet + Q_n) + e cos(2TTfct + Q_n) (3) χ c (j c

wobei

^ei² " «α* " ·?' ^{2 ist}·

Der erste Ausdruck an der rechten Seite der Gleichung (3) stellt die gleichphasige Rauschkomponente des ausgesendeten Chrominanzsignals dar, während der zweite Ausdruck die phasenabweichende Rauschkomponente darstellt* Den Synchrondetektoren 4, 5 unöL 6 wird daher die folgende Spannung zugeführt:

(e_rt+e,)sin(21tfct + Q_n) + e cos(27tfct + Q_n) (4) w χ ^y. c

Wird die Beziehung der normalisierten Amplitude e_ in bezug

auf die in der Fig.5 dargestellten reproduzxerten Luminanzkomponenten mit Y(e , 0_) bezeichnet, so wird auf dem Bildschirm über den Chrominanzkanal eine Rauschkomponente Y reproduziert

nach

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der Gleichung:

als Folge der kleineren Amplituden von e. und e im Vergleich zu e_c.

Die Fig.5 zeigt die Beziehung I(e . 9„), wenn Q_n « 100° ist,

während die Fig,6 die Beziehung X(e . 190 ) zeigt, deren Phasen-

winkel um 90 gegen den Phasenwinkel nach der Fig.5 versetzt ist. Nach der Fig.6 kann der nächste Ausdruck geschrieben werden als Gleichung:

Sie Gleichung (5) kann daher wie folgt umgeschrieben werden:

(₀ L^_e ^{x e}i

O CC

Aus der Gleichung (6) geht hervor, dass die Bauschstörung ΐ proportional dem Gradienten j^— (^Y(^e _cs 100°)) ist.

Je steiler der Gradient der Kurve X in der Fig.5 ist,

umso größer wird die Bauschstörung, die über den Chrominanzka-

v nal reproduziert wird.

Aus der Fig·5 kann der Schluss gezogen werden, dass die Farbrauschstörung immer größer ist bei einem neuzeitlichen Phosphorsystem als bei dem NTSC-System, und starke Farbrauschstörungen werden verursacht bei dem neuzeitlichen Phosphor-System, wenn eine ziemlich stark gesättigte Rotfarbe (h.d. β_Λ größer als

1,5) ausgesendet wird.

Die obenstehenden Ausführungen legan daher nahe, den nicht erforderlichen Teil des Farbdifferenzsignals aus dem ausgesendeten KTSC-Signal in einem Farbfernsehempfänger zu entfernen, der mit dem neuzeitlichen Phosphor-System ausgestattet ist, um die Mängel der lästigen Farbrauschstörungen, der subjektiven Verminderung der Schärfe und der großen Luminanzfehler zu beheben.

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- ίο -

Obwohl bisher nur die bei der roten Farbe auftretenden Schwierigkeiten behandelt wurden, so gelten die obenstehenden Ausführungen in gleichem Maße auch für die Farben Blau und Grün. Zwecks Vereinfachung der Beschreibung wird diese jedoch auf die Farbe Rot beschränkt.

Die Erfindung beruht auf den obenstehenden Feststellungen·

Die Fig.7 ist ein Blockschaltbild für eine Ausführungsform der Erfindung und lässt den allgemeinen Gedanken erkennen, auf dem die Erfindung beruht. Das genannte modulierte Chrominanzsignal wird dem Synchrondetektor 4 an der Eingangsklemme 4a zugeführt. Der Synchrondetektor 4 demoduliert synchron das modulierte Chrominanzsignal und erzeugt an der Ausgangsklemme das genannte Farbdifferenzsignal, das der nichtlinear wirkenden Behandlungseinrichtung 15 zugeführt wird, in der die Amplitude des unnötigen Teiles des Farbdifferenzsignals herabgesetzt wird. Der Signaldetektor 14 weist zwei Eingangskontakte 14a, 14b auf, wobei dem Eingangskontakt 14a das Farbdifferenz signal aus aus einer Signal-Quelle gleich dem Synchrondetektor 4 zugeführt wird, während dem anderen Eingangskontakt 14b das Luminanzsignal aus einer Signalquelle gleich dem genannten Videoverstärker 2 zugeführt wird· Der Signaldetektor greift den besonderen Teil des Farbdifferenzsignalä heraus, der die beschriebene Bildverschlechterung verursacht· Das vom Detektor 14 erzeugte Ausgangssignal wird der nichtlinear arbeitenden Behandlungseinrichtung 15 zugeführt, in der die Amplitude des Farbdifferenzsignals herabgesetzt wird* Der Ausgang aus der Behandlungseinrichtung 15 wird vom Farbdifferenzverstärker 7 verstärkt und zur Farbbildrohre 10 geleitet, die nunmehr Bilder mit stark verbesserter Güte reproduziert.

Die Fig.8 zeigt das Schaltbild einer Ausführungsform der Erfindung. Die Kästen in der Zeichnung entsprechend den in der Fig.7 mit den gleichen Bezugszeichen versehenen Kästen. Die mit unterbrochenen Linien umrandete Schaltung übt die Funktion des Signaldetektor β 14 und der nichtlinear wirkenden Behandlungseinrichtung 15 aus. Das vom Synchrondetektor 4 demodulierte Farbdifferenzsignal wird über den Eingangskontakt 55 zugeführt und vom Transistor 50 verstärkt. Das verstärkte Farbdifferenzsignal

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tritt am Belastungswiderstand 51 auf. Die Diode 52, die eine an sich bekannte Clipperschaltung bildet, ist zwischen die Kollektorelektrode 56 des Transistors 50 und den Verbindungspunkt zwischen den Widerständen 53» 54- geschaltet, wie dargestellt. Die Widerstände 53t 5^ bewirken eine Teilung der Spannung E_ . wobei am genannten Verbindungspunkt eine Gleichspannung V liegt. Ist die Spannung des Farbdifferenzsignals am Verbindungspunkt 56 niedriger als die Spannung V , so fließt durch die Diode 52 kein Strom, wobei die normale Verstärkung des Transistors 50 aufrechterhalten wird· Übersteigt die am Verbindungspunkt 56 liegende Spannung des Farbdifferenzsignals die Spannung V , so wird die

CX

Diode 52 leitend mit der Folge, dass der Verstärkungsgrad des Transistors 50 herabgesetzt wird, da der Belastungs-widerstand 51 von den Widerständen 53» 5^· überbrückt wird. Infolgedessen wird der bestimmte Teil des Farbdifferenzsignals, der eine ziemlich große Amplitude aufweist, abgeschnitten, wodurch die Bildgüte verbessert wird. Die Höhe der Spannung V_e kann auf den geeigneten Wert eingestellt werden durch Bestimmen des Wertes des Widerstandes 5^· De^r Yerstärkungsgrad, der von dem leitenden Zustand der Diode 52 bestimmt wird, kann reguliert werden durch eine geeignete Bemessung der Widerstände 53» 5^. Zum Erzielen der günstigsten Wirkung wird vorzugsweise der Verstärkungsgrad um ungefähr 5 - 6 dB herabgesetzt und der Schwellenwert von V₀ etwashöher als unbedingt erforderlich bemessen« Diese Beziehungen sind in der Fig.9 dargestellt.

Die Fig·10 zeigt den Schaltplan für eine andere Ausführungsform der Erfindung, wobei deren ,Beziehung zwischen Eingang und Ausgang in der Fig.11 dargestellt ist. Erläuterungen der Arbeitsweise dieser Schaltung werden nicht für erforderlich gehalten, da beide Schaltungen nach den Figuren 8 und 10 in ähnlicher Weise arbeiten. Bei der Schaltung nach der Fig.10 werden zwei Clipperschaltungen verwendet, von denen die eine Schaltung aus der Diode 52 und den Widerständen 53» 54 besteht mit einem Schwellenwertpegel V_Q, während die andere Schaltung aus einer Diode 60

öl

und den Widerständen 61, 62 mit dem Schwellenwertpegel V^ besteht. Mit der Schaltung nach der Fig. 10 wird eine glättende und wirksame Herabsetzung des Verstärkungsgrades erreicht und verhindert,

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dass durch, eine plötzliche Herabsetzung der Verstärkung durch die Schalwird.

Schaltung nach der Fig.8 das wifdergegebene Bild verschlechtert

In den Schaltungen nach den Figuren 8 und 10 wird kein Luminanzsignal zum Steuern der Amplitudenherabsetzung des Farbdifferenzsignals benutzt. Wie aus den Figuren 4 und 5 zu ersehen ist, soll die Herabsetzung der Amplitude erfolgen, wenn die normalisierte Amplitude e « E /E anstelle der nicht normalisierten Amplitude E den bestimmten Schwellenwert übersteigt. Um theore-

/ C

tisch ein genaueres Arbeiten zu erreichen, muss e„ anstelle von

E_ herausgegriffen werden.

Die Fig«12 zeigt den Schaltplan für eine weitere andere Ausführungsform der Erfindung, die die normalisierte Amplitude e_

abgreift. Es wird darauf hingewiesen, dass die normalisierte Subträgeramplitude e ersetzt werden kann bei dem normalisierten Farbdifferenzsignal, wie (B^-E^/E^., da Ε_β dem Wert (Eg-E^) entspricht, wobei (Ew-Ey) d-^as (R-Y)-Farbdifferenzsignal und Ey das Luminanzsignal bedeutet· Der Synchrondetektor 4 erzeugt das (E-Y)-Farbdifferenzsignal, das dem aus dem Transistor 102 und dem Widerstand 103 bestehenden Schaltungsteil zugeführt wird. Der Transistor 104 verstärkt das Farbdifferenz signal, das in der herkömmlichen Weise über den Farbdif f er enzver stärker 7 eier Farbbildröhre zmgeführt wird. Das genannte Farbdifferenzsignal wird über die Eingangsklemme 14a zum Transistor 10? geleitet. Der Transistor 10? bewirkt, dass durch die Diode 108 ein Strom fließt, der proportional dem Farbdifferenzsignal ( Ep-Ey) ist. Zwischen dem durch die Diode fließenden Strom I und der an der Diode liegenden Spannung V besteht die folgeride-Be Ziehung

wobei kQ und k. Konstanten sind. An der Diode liegt die Spannung:

Ferner wird über den Eingangskontakt 14b dem Transistor 116 das Luminanzsignal Ey zugeführt· An der Diode 117 liegt die Spannung

+ k-

^kl
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In diesem Falle wird angenommen, dass die Strom-Spannung-BeZiehungen der Dioden 108 und 117 einander gleich sind. Die Widerstände 109» 118 dienen zum Schutz der Dioden 108, 117 und der Transistoren 107» 116 gegen eine Zerstörung -durch zu starke Strö me. Die Kondensatoren 110 und 119 stellen Entkopplungskondensatoren-dar. Die Transistoren 111, 114 und die Widerstände 112, 113» 115 bilden zusammen einen Differenzverstärker, der eine Differenisspannung erzeugt, die der an der Kollektor elektrode des Transistors 111 liegenden Spannung (Vp-V-I) P^roP^or"kional ist.

Die an der Kollektorelektrode des Transistors 111 liegende Spannung kann daher durch die folgende Gleichung ausgedrückt werden:

wobei oc eine Konstante ist, die den Verstärkungsgrad des Differenzverstärkers darstellt. Die Spannung α (Vp-V*) wird dem Transistor 120 zugeführt. An den Widerständen 121, 122 tritt eine Vorspannung V' auf, die die Schwellenwertspannung darstellt und an die Bnitterelektrode des Transistors 120 angelegt wird· Da der Transistor 120 aus einem p-n-p-Transistor besteht, und wird dessen Basisspannung, die aus dem Signal ac (Vo-V.-) und aus einer Gleichspannung als einer Basisvorspannung besteht, niedriger als die Schwellenwertspannung V' , so wird der Transistor 120 leitend und verstärkt das Eingangssignal. Die Basisvorspannung des Transistors 120 wird aufgehoben, wenn der Transistor 120 aktivwird, wenn der absolute Wert von jot (V₂-V,.) j den bestimmten Schwellenwert übersteigt. Wird dieser absolute Wert gleich oc kglog^Clg-By)/!^ , so demoduliert der Transistor 120 denjenigen Teil von log£(IL>-]§y)/]äL^ der größer ist als der bestimmte

Schwellenwert. Dieser Schwellenwert soll erwünschtermaßen der besonderen normalisierten Amplitude β von ungefähr 1,5 beispielsweise entsprechen.

Weist der Transistor 120 einen hohen Verstärkungsgrad auf, und wird der Transistor über den Schwellenwert V¹ hinaus betri« ben, so wird der Transistor sofort leitend und damit gesättigt.

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Δη der Kollektorelektrode des Transistors 120 liegt daher eine positive Spannung V . Im übrigen liegt am Kollektor des Transistors die Spannung Hull. Die Diode 124 wird umgekehrt vorgespannt, wenn die Kollektorspannung des Transistors 120 den Wert Null aufweist, so dass der Transistor 104 nicht beeinflusst wird. Bei einer Kollektorspannung von V wird die Diode 124 leitend und setzt den Verstärkungsgrad des Transistors 104 herab als Folge der Parallelschaltung der Belastungswiderstände 105 und 123. Die gewünschte Herabsetzung der Amplitude des Farbdifferenzsignals wird daher erreicht bei ((Ejv-Ey)/Ey) , d.h.· _t wenn β den besonderen Wert übersteigt.

Die in der Fig·12 dargestellte Schaltung arbeitet theoretisch vollständig, ist jedoch ziemlich kompliziert. Die Fig.13 zeigt das Blockschaltbild einer weiteren anderen Ausführungsform der Erfindung, die etwas vereinfacht ist·

Wie leicht einzusehen ist, wird der Wert von größer, je größer (E_R- Ε_γ) und je kleiner E_Ywird, und umgekehrt. Anstelle von C(%~ Ey)/Ey) kann daher der Wert C(^er- Ey)-Ey) benutzt werden zum Demodulieren des Signalteiles, der die nicht linear wirkende Behandlungsschaltung steuert. Die in der Fig.13 dargestellte Schaltung beruht auf diesem Prinzip. Die in der Fig.13 umrandeten Schaltungsteile entsprechen den in der Fig.12 mit den gleichen Bezugszeichen versehenen Schaltungeteilen, so dass deren Arbeitsweise nicht mehr beschrieben zu werden braucht.

Der Transistor I30 empfängt das Farbdifferenzsignal

aus dem Transistor 102· Dem Transistor I3I wird über den Eingangs kontakt 14b das Luminanzsignal Ey zugeführt. Die Transistoren 130, 131 bilden zusammen mit den Widerständen 132, 133 einen Differenzverstärker, der das Differenzsignal -at

an der Kollektorelektrode des Transistors erzeugt, wobei oc eine Konstante ist. Der p-n-p-Transistor 120 wird leitend, wenn der absolute Wert Ja ((Eg-Ey)-Ey)I den von den Widerständen 121, bestimmten Schwellenwert übersteigt, wie bereits in Verbindung mit der Fig.12 beschrieben. Wird der Transistor 120 leitend,

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so wird auch die Diode 124 leitend. Hierbei wird der Belastungswiderstand 105 des Transistors 104 vom Widerstand 123 überbrückt und der Verstärkungsgrad des Transistors 104 herabgesetzt. Auf diese Weise wird die gewünschte Herabsetzung der Amplitude erreicht.

Die Fig.14 zeigt eine Schaltung einer weiteren anderen Ausführungsform der Erfindung. Der Transistor 171 empfängt das (R-X)-Farbdifferenzsignal aus dem Synchrondetektor 4. Die Kollektorelektrode des Transistors 171 steht über den Kopplungskondensator 162 mit der Diode 160 und dem Widerstand 161 in Verbindung. Da der Wert des Widerstandes 161 sehr groß ist, so kann bei nicht leitender Diode 160 der Belastungswiderstand des Transistors 171 als aus dem Widerstand 172 bestehend angesehen werden. Ist der Transistor 156 nichtleitend, so sind die Gleichspannungen an den Verbindungspunkten 164 und 192 gleich der Quellenspannung E -,. Da die Schwellenspannung an der Silikondiode 160 ungefähr 0,7 Volt beträgt, so ist die Diode 160 nichtleitend, wenn das Farbdifferenzsignal am Verbindungspunkt 164 positiv oder etwas negativ gerichtet ist. Andererseits wird die Diode 160 leitend, wenn dem Verbindungspunkt 164 ein negativ gerichtetes Farbdifferenzsignal zugeführt wird, das den Schwellenwert übersteigt. In diesem Falle wird der Widerstand 172 vom Widerstand 190 überbrückt und der ■ ' Verstärkungsgrad des Transistors 171 herabgesetzt. Diese Arbeitsweise gleicht der Arbeitsweise der Schaltung nach der Fig.8. Die Schaltung nach der Fig.14 ist in der Fig.8 als Kasten 14 dargestellt.

Dem Eingangskontakt 14b wird das Luminanzsignal mit einem Synchronisierungsimpuls zugeführt, der annehmegemäß negativ gerichtet sein soll. Der Kondensator 151 bildet zusammen mit der Diode 152 eine Klammerschaltung, die die Gleichspannungskomponente des Luminanzsignals wiederherstellt. Das Luminanzsignal wird dem Transistor 156 über die Widerstände 153» 155 zugeführt. Der Widerstand 153 isoliert die Klammerschaltung von der nächsten Stufe, so dass die Klammerschaltung genau arbeiten kann. Der Transistor 156 bildet einen Verstärker mit einem hohen Verstärkungsgrad mit den Belastungswiderständen 190, 192 und mit der Vorbelastungsdiode 157· Die Diode 157 bildet ein Schwellenwert-

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element zusammen mit der Basis-Emitter-Verbindung des Transistors 156. Übersteigt das der Basis des Transistors 56 zugeführte Luminanzsignal den Schwellenwertpegel des Schwellenwertelementes, so wird der Transistor 156 leitend, da der aus dem Transistor bestehende Verstärker einen hohen Verstärkungsgrad aufweist. Dann erreicht die Kollektorspannung am Transistor 156 den Wert von ungefähr Null Volt. Die Spannung an der Anode 192 der Diode 160 sinkt dann ab, und die Diose 160 erhält eine Vorspannung im umgekehrten Sinne· Dies bedeutet, dass der Schwellenwert der Diode 160 größer wird, so dass die Diode nichtleitend bleibt, selbst wenn ein negativ großes Farbdifferenzsignal der Katode der Diode 160 zugeführt wird. Die Diode 158 schützt den Transistor 156 gegen eine Übersättigung zusammen mit dem Widerstand 155» wie an sich bekannt. Übersteigt das Luminanzsignal den bestimmten Schwellenwert, so dass der Transistor 156 leitend wird, so kann die Wirkungsweise der Diode 160 wie folgt beschrieben werden:

Farbdifferenzsignal Luminanzsignal Diode 160

■klein — »leitend

negativ groß <=^___R gesperrt

gesperrt

negativ kleinoder positiv """" groß . -gesperrt

Hieraus ist zu ersehen, dass die Diode 160 nur dann leitend wird, wenn das Farbdifferenzsignal eine negativ große Amplitude und das Luminanzsignal eine kleine Amplitude aufweist. Die Herabsetzung der Amplitude des Farbdifferenzsignals erfolgt daher dann, wenn das reproduzierte Farbbild verhältnismäßig dunkel ist (entsprechend einem kleinen Luminanzsignal) und starJfc mit Rot gesättigt ist. Dies ist eine Folge des Umstandes, dass das negativ gerichtete Farbdifferenzsignal am genannten Verbindungspunkt 164 den Rotstrahlstrom in der Bildröhre verstärkt infolge des PoIaritätsumkehrungseffektes des Farbdifferenzverstärkers 7· Dieser Effekt in den Figuren 8 und 10 außer Acht gelassen worde, zwecks Vereinfachung der Beschreibung. Auf diese Weise wird der besondere Anteil des großen e (entsprechend einem großen

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oder einem großen I (E -E )-E !) ) wirksam und leichter herausgegriffen.

Wie aus der vorstehenden Beschreibung zu ersehen ist, bewirkt die Einrichtung nach der Erfindung eine wirksame Verminderung des Farbrauschens, eine Beseitigung der Luminanzfehler und eine Verbesserung der Bildschärfe, die bei einer ziemlich gesättigten Farbe in einem herkömmlichen Farbfernsehempfänger auftreten.

Die oben beschriebenen Schaltungen können nicht nur für den (R-Y)-Farbdifferenzkanal sondern auch für die (G-Y)- und die (B-Y)-Farbdifferenzkanäle verwendet werden. Obwohl die vorstehende Beschreibung sich auf das MTSO-System bezieht, so kann die Erfindung Jedoch auch ebensogut für das PAL- und das SEOAM-System eingerichtet werden.

Die obenstehende Beschreibung stellt keine Abgrenzung der Erfindung dar sondern lediglich eine Erläuterung des Erfindungsgedankens·

. Patentansprüche

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Claims (1)

1. Patentansprüche

   Einrichtung zum Verbessern der Bildgüte bei einem Farbfernsehempfänger, gekennzeichnet durch einen Signaldetektor mit zwei Eingangskontakten, von denen der eine Kontakt mit der Farbdifferenzsignalquelle verbunden ist und aus dieser ein Farbdifferenzsignal empfängt, während der andere Kontakt mit einer Luminanzsignalquelle verbunden ist und ein Luminanzsignal empfängt, welcher Detektor einen bestimmten Teil des Farbdifferenzsignals herausgreift, der auf dem Bildschirm eine stark gesättigte Farbe erzeugt, und der ein Steuersignal erzeugt, wenn der genannte bestimmte Teil ermittelt wird, durch eine nicht linear arbeitende Behandlungseinrichtung mit zwei Eingangskontakten, von denen der eine Kontakt mit der Farbdifferenzsignalquelle verbunden ist und das Farbdifferenzsignal empfängt, während der andere Kontakt mit dem Signaldetektor verbunden ist und das Steuersignal empfängt, das eine Herabsetzung der Amplitude des Farbdifferenzsignals bewirkt.

   2· Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Signaldetektor einen bestimmten Teil des Farbdifferenzsignals herausgreift, dessen Amplitude einen vorherbestimmten Schwellenwert übersteigt.

   3· Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der genannte Signaldetektor aus einer ersten Einrichtung besteht* die ein normalisiertes Farbdifferenzsignal durch Teilung des Farbdifferenzsignals durch das Luminanzsignal erzeugt, sowie aus einer zweiten Einrichtung, die mit der erstgenannten Einrichtung verbunden ist und denjenigen Teil des normalisierten Farbdifferenzsignals ermittelt, der einen vorherbestimmten Schwellenwert übersteigt.

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   Λ. Einrichtung nach. Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der genannte Signaldetektor aus der genannten ersten Einrichtung besteht, die ein Differenzsignal zwischen dem Farbdifferenzsignal und dem Luminanzsignal erzeugt, sowie aus einer zweiten Einrichtung, die mit der ersten Einrichtung lh Verbindung steht und einen besonderen Teil des genannten Differenzsignals ermittelt, der einen vorherbestimmten Schwellenwert übersteigt.

   5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Signaldetektor einen besonderen Anteil des Luminanzsignals herausgreift, der einen vorherbestimmten Schwellenwert übersteigt, und ein Steuersignal erzeugt, dass die genannte nicht linear wirkende Behandlungseinrichtung einen anderen Schwellenwertpegel aufweist und die Amplitude des Farbdifferenzsignals, die den anderen Schwellenwertpegel übersteigt, herabsetzt, wenn kein Steuersignal zugeführt wird, wobei verhindert wird, dass die Amplitude des ]?ar"bdifferenzsignals herabgesetzt wird als Folge der steigenden Wirkung des genannten anderen Schwellenwertpegels, wenn das genannte Steuersignal zugeführt wird.

   6· Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die nicht linear wirkende Behandlungseinrähtung Mittel aufweist, die den Belastungswiderstand eines Farbdifferenzverstärkers in Abhängigkeit vom genannten Steuersignal überbrücken.

   7· Sinrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte nicht linear wirkende Behandlungsrinchtung und der Signaldetektor aus Clipperschaltungen bestehen. ^;

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