DE3546809C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Bildaufnahmeanordnung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Es ist bekannt, zur Wiedergabe eines Bildsignals einen Fernsehempfänger zu verwenden. Eines der dem Fernsehempfänger zugeführten Signale ist ein Videosignal, das dem PAL- oder NTSC-System entspricht und ein Zeilensprungverfahren beinhaltet.

Wenn ein Fernsehempfänger zur Wiedergabe von Bildsignalen verwendet wird, ist es erforderlich, eine Bildaufnahmeanordnung vorzusehen, das nach dem Zeilensprungverfahren verarbeitete Videosignale erzeugt, d. h. gerade und ungerade Teilbildsignale. Mit Ausnahme der einfachen Geräte zum Teilbildlesen wird hierfür derzeit meist ein Vollbildsensor verwendet. Mit einem bekannten Vollbildsensor sind die Bildsensorzellen für die geraden und ungeraden Teilbilder abwechselnd angeordnet. Aufgrund gewisser Probleme in der gegenwärtigen LSI-Technologie ist es jedoch nicht möglich, in der horizontalen Richtung des Vollbildsensors eine genügende Zahl von Bildsensorzellen zu realisieren. Um ein hochauflösendes Bild zu erhalten, ist es daher notwendig, eine vertikale Korrelation bzw. Zuordnung der Bilder durchzuführen. Darüber hinaus muß der Vollbildsensor sowohl für stationäres als auch für dynamisches Bildsignal-Auslesen kompatibel sein.

Angesichts der mit dem Vollbildsensor verbundenen Probleme der vertikalen Korrelation usw. lassen sich mit den gegenwärtigen Bildsensoren, bei denen ein Bild durch Übertragung elektrischer Ladungen, die sich nach einer Bestrahlung mit Licht angesammelt haben, gelesen wird, kaum qualitativ hochwertige Bilder erzielen.

Wenn z. B. ein Bildsensor verwendet wird, bei dem abwechselnd gerade und ungerade Teilbild-Sensorzellen angeordnet sind, wie dies bei einer herkömmlichen Ladungskopplungsvorrichtung (CCD), einer in X- und Y-Richtung adressierbaren MOS-Schaltung und dgl. der Fall ist, ist es notwendig, zur Durchführung der vertikalen Korrelation Verzögerungsleitungen oder dgl. vorzusehen. Es ist daher ein komplizierter Schaltungsaufbau erforderlich. Darüber hinaus entsteht das Problem, daß aufgrund einer großen Distanz bzw. Entfernung bei der vertikalen Korrelation sehr leicht ein falsches Signal auftreten kann.

In der JP-A1-50 684/1984 ist ein Festkörper-Bildsensor in Form einer in X- und Y-Richtung adressierbaren MOS- Schaltung beschrieben, bei dem zwar das Problem der Korrelationsdistanz gelöst ist, jedoch werden in diesem Fall ein zusätzliches Bildverarbeitungssystem und ein stationärer Bildaufzeichnungskopf benötigt, der in der Lage ist, sowohl die geraden als auch die ungeraden Teilbilder gleichzeitig zu schreiben. Es treten daher schaltungstechnische Probleme sowie hohe Kosten auf.

Eine dem Oberbegriff des Patentanspruchs entsprechende Bildaufnahmeanordnung ist aus der DE 33 32 446 A1 bekannt. Diese Druckschrift offenbart einen Festkörper-Bildsensor, bei dem zur Durchführung einer Vertikalkonturenakzentuierung die Belichtungszeit des Bildsensors auf eine Halbbildperiode festgelegt ist und in vertikaler Richtung einander benachbarte Bildelemente gleichzeitig abgetastet werden. Die hierbei gewonnenen Bildsignale werden einem Differenzverstärker zugeführt, der die Differenz der beiden Signale bildet. Das Differenzsignal des Differenzverstärkers wird dann dem Bildsignal eines Bildelementes hinzuaddiert.

Eine ähnliche Bildaufnahmeanordnung ist auch aus der EP 01 06 042 A bekannt. Bei der dortigen Anordnung sind zwei Ausgabeschaltungen vorhanden, über die die Bildsignale geradzahliger und ungeradzahliger Zeilen miteinander synchronisiert auslesbar sind. Weiterhin sind zwei Subtrahierschaltungen vorhanden, die die Differenz zwischen den Ausgangssignalen der beiden Ausgabeschaltungen für ungeradzahlige bzw. geradzahlige Teilbilder bilden.

In der DE 34 07 038 A1 ist ein Halbleiter-Fotodetektor beschrieben, der mit statischen Induktionstransistoren arbeitet und damit ein zerstörungsfreies Auslesen der dem einfallenden Licht entsprechenden Signale ermöglicht. Hierbei werden die entstehenden Ladungsträger im Gatebereich der statischen Induktionstransistoren angesammelt. Zur Beseitigung der Ladungsträger sind entsprechende Löschzyklen vorgesehen.

Ein ähnlicher Sachverhalt ist auch aus der DE 32 34 573 A1 entnehmbar, bei der zwischen den Ausleseperioden der mit gleichen Signalausgangsleitungen verbundenen Bildelementzellen jeweils Perioden vorgesehen sind, in denen die Signalausgangsleitungen geräumt bzw. aufgefrischt werden.

Auch beim Gegenstand der EP 00 55 592 A erfolgt ein verschachteltes Auslesen der einzelnen Abtastzeilen.

Die DE 32 11 668 C2 betrifft ein Verfahren zur Erhöhung der Auflösung einer Fernsehkamera, die mit drei Bildsensoren arbeitet, die jeweils mit demselben Bild, jedoch nach jeweils unterschiedlicher Farbfilterung belichtet werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bildaufnahmeanordnung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 derart auszugestalten, daß sich auch bei gleichzeitigem Auslesen mehrerer Wandlerelementzellen zur Bildung der elektrischen Bildsignale eine hohe Bildaufnahmequalität mit der Möglichkeit der Leuchtdichte-Steuerung erzielen läßt.

Diese Aufgabe wird mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 genannten Merkmalen gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung kann mit einfachem Schaltungsaufbau realisiert werden, ohne daß ein kompliziertes Signalverarbeitungssystem benötigt würde. Dabei lassen sich einem Vollbild entsprechende Signale mit hoher Auflösung mit einer geringen Anzahl von Bildelementen erzielen.

Somit werden zur Bildung eines tieffrequenten und eines hochfrequenten Leuchtdichtesignals jeweils bestimmte Signalkomponenten der Bildsignale der einzelnen ausgewählten Horizontalzeilen herangezogen und in Abhängigkeit von der durch das jeweilige Bildsignal repräsentierten Farbe und dem Signalpegel entsprechend gemischt bzw. kombiniert. Dabei ist es möglich, ein Bild mit einer geringen Anzahl von Bildelementen zu erzeugen, das eine hohe Auflösung aufweist. Dadurch können selbst dann kaum Moirè-Störungen auftreten, wenn ein Objekt zu lesen bzw. zu erfassen ist, daß in horizontaler und vertikaler Richtung ein Streifenmuster aufweist.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Beispiel für die Anordnung eines bei einem ersten Ausführungsbeispiel der Bildaufnahmeanordnung verwendeten Farbauszugsfilters,

Fig. 2 schematisch eine Auslesevorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels,

Fig. 3 das Blockschaltbild einer Signalverarbeitungsvorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels,

Fig. 4 graphisch die Verzerrungen bei der in Fig. 3 gezeigten Vorrichtung,

Fig. 5 das Blockschaltbild einer Signalverarbeitungsvorrichtung eines zweiten Ausüfhrungsbeispiels der Bildaufnahmeanordnung,

Fig. 6 graphisch die Verzerrungen bei der in Fig. 5 gezeigten Vorrichtung,

Fig. 7 ein Beispiel für die Anordnung eines bei einem dritten Ausführungsbeispiel der Bildaufnahmeanordnung verwendeten Farbauszugsfilters,

Fig. 8 das Blockschaltbild einer Signalverarbeitungsvorrichtung des dritten Ausführungsbeispiels,

Fig. 9 graphisch die Verzerrungen bei der in Fig. 8 gezeigten Vorrichtung,

Fig. 10 das Blockschaltbild des Hauptteils einer Signalverarbeitungsvorrichtung eines vierten Ausführungsbeispiels der Bildaufnahmeanordnung,

Fig. 11 ein Beispiel für die Anordnung eines bei einem fünften Ausführungsbeispiel der Bildaufnahmeanordnung verwendeten Farbauszugsfilters,

Fig. 12 schematisch eine Signal-Lesevorrichtung des fünften Ausführungsbeispiels,

Fig. 13 das Blockschaltbild einer Signalverarbeitungsvorrichtung des fünften Ausführungsbeispiels und

Fig. 14 graphisch die Verzerrungen bei der in Fig. 13 gezeigten Vorrichtung.

Nachfolgend wird zunächst ein erstes Ausführungsbeispiel der Bildaufnahmeanordnung, nachstehend als Bildlesegerät bezeichnet, unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 4 näher erläutert. Fig. 1 zeigt ein Beispiel für die Anordnung eines Farbauszugsfilters 1. Mit l₁, l₂, l₃, . . . sind Horizontalzeilen bezeichnet, deren Anzahl im Falle des NTSC-Systems z. B. 490 beträgt. Entlang der ungeraden Horizontalzeilen l₁, l₃, l₅, . . . sind für grünes Licht durchlässige Grünfilter g sowie für rotes Licht durchlässige Rotfilter r abwechselnd angeordnet, während entlang der geraden Horizontalzeilen l₂, l₄, l₆, . . . Grünfilter g sowie für blaues Licht durchlässige Blaufilter b abwechselnd angeordnet sind. Die Anzahl der Bildelemente einer Horizontalzeile beträgt beispielsweise 570. Durch Bestrahlung mit verschiedenfarbigem Licht, das über das Farbauszugsfilter 1 erhalten wird, werden in jedem Bildelement eines nichtlöschend lesbaren Bildsensors (der nachfolgend als SIT bezeichnet wird) elektrische Ladungen als Farbsignale akkumuliert bzw. gespeichert. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird ein Farbsignal aus dem SIT dadurch ausgelesen, daß gleichzeitig zwei Horizontalzeilen gelesen werden. Mit n₁H, n₂H, n₃H, . . . sind Kombinationen von Horizontalzeilen l₁, l₂, l₃, . . . bezeichnet, die zur Erzeugung ungerader Felder gleichzeitig ausgelesen werden, während mit m₁H, m₂H, m₃H, . . . Kombinationen von Horizontalzeilen l₁, l₂, l₃, . . . bezeichnet sind, die zur Bildung gerader Felder gleichzeitig ausgelesen werden. Dabei werden in den ungeraden Feldern benachbarte Horizontalzeilen sequentiell und gleichzeitig gelesen, d. h. die Horizontalzeilen l₁ und l₂ für n₁H, die Horizontalzeilen l₃ und l₄ für n₂H usw. Um die Bildsignale in den ungeraden Feldern zu interpolieren, werden in den geraden Feldern Kombinationen gelesen, die bezüglich der Kombinationen n₁H, n₂H, . . . um eine Zeile verschoben sind. Demzufolge werden also zwei Horizontalzeilen gleichzeitig gelesen, die bezüglich der ungeraden Felder um eine Zeile verschoben sind, d. h. die Horizontalzeilen l₂ und l₃ für m₁H, l₄ und l₅ für m₂H usw. Die in Form derartiger Kombinationen gelesenen Farbsignale werden daraufhin einer später beschriebenen Signalverarbeitung unter Verwendung vertikaler Korrelation unterzogen.

Fig. 2 zeigt schematisch einen SIT 2 in Form einer Signal- Lesevorrichtung bzw. Auslesevorrichtung 2. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird ein Vierleiter-Ausgabesystem verwendet, wobei zwei Grünsignale G, ein Rotsignal R und ein Blausignal B von je zwei Horizontalzeilen unabhängig gelesen werden können. Eine Abtast/Halteschaltung, die bei der nachfolgend beschriebenen Signalverarbeitung normalerweise erforderlich wäre, wird daher nicht mehr benötigt. Jede Horizontalzeile l₁, l₂, l₃, . . . wird mittels eines Vertikalschalters 2a₁ und jedes Bildelement wird mittels eines (nicht gezeigten) Horizontal-Übertragungsschalters ausgewählt. Das Rücksetzen bzw. das Löschen der gespeicherten Ladung jedes Bildelements wird mit einem Vertikal-Rücksetzschalter 2a₂ durchgeführt. Der Vertikal-Rücksetzschalter 2a₂ wird bei der zeitlichen Steuerung des stationären und des dynamischen Bildlesens unterschiedlich angesteuert.

Während des stationären Bildlesens (d. h. beim Erfassen eines nicht bewegten Bilds bzw. Standbilds) werden nicht mehr benötigte, in allen Bildsensorzellen des SIT 2 gespeicherte Ladungen gleichzeitig gelöscht, und es wird nach Ablauf einer vorbestimmten Zeitspanne eine Blende geschlossen, um dadurch die Speicherzeit der elektrischen Ladungen festzulegen. Nach Ablauf der vorbestimmten Zeitspanne werden die Horizontalzeilenkombinationen n₁H, n₂H, . . . aus dem SIT 2, in dem nunmehr Ladungen gespeichert sind, sequentiell ausgelesen, um die Bildsignale der ungeraden Felder zu erzeugen. Daraufhin werden die Horizontalzeilenkombinationen m₁H, m₂H, . . . sequentiell ausgelesen, um die Bildsignale der geraden Felder zu erzeugen. Auf diese Weise werden Bildsignale erhalten, die einem Vollbild entsprechen.

Während des dynamischen Bildlesens (d. h. beim Erfassen von bewegten bzw. Laufbildern) wird rückgesetzt, unmittelbar nachdem ein Signal gelesen wurde, wobei die Speicherzeit aufgrund der Lese-Zeitsteuerung des nächsten Signals festgelegt wird. Da ein gleichzeitiges Lesen zweier Horizontalzeilen durchgeführt wird, sind in diesem Fall die Zeilenkombinationen in den geraden und ungeraden Feldern unterschiedlich. Daher empfiehlt es sich, derart zurückzusetzen, daß diese Tatsache Berücksichtigung findet. So werden z. B. gemäß Fig. 1, nachdem ein der Horizontalzeilenkombination n₂H des ungeraden Felds entsprechendes Signal gelesen wurde, zwei Horizontalzeilen l₂ und l₃ zum Lesen eines der nächsten geraden Horizontalzeilenkombination m₁H entsprechenden Signals derart rückgesetzt, daß die Speicherzeiten für die Horizontalzeilen l₂ und l₃ gleich groß werden. Dadurch tritt zwischen den aus den zwei Horizontalzeilen l₂ und l₃ ausgelesenen Signalen kein Pegelunterschied auf. Dies ist eine der Besonderheiten der Bildaufnahmeanordnung. In gleicher Weise werden für alle Horizontalzeilenkombinationen nH und mH der geraden und ungeraden Felder die elektrischen Ladungen so gelöscht, daß die Speicherzeiten einander gleich werden.

Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel wird jede Horizontalzeile gleichzeitig zurückgesetzt. Die Speicherzeit kann jedoch für jedes Bildelement gleich gemacht werden, indem jedes Bildelement für sich zurückgesetzt wird.

Fig. 3 zeigt das Blockschaltbild einer Signalverarbeitungsvorrichtung S₁ zur Verarbeitung der aus der in Fig. 2 gezeigten SIT 2 ausgelesenen Farbsignale. Gemäß Fig. 3 werden die von der SIT 2 zugeführten Farbsignale R, G und B einem Verstärker 3 bzw. Weißabgleich-Verstärkern 4 und 5 zugeführt, die alle in etwa dieselbe Verzögerungszeit haben, wobei sie in Abhängigkeit von den Signalen einer Weißabgleich-Steuerschaltung WB einem Weißabgleich unterzogen werden. Daraufhin werden die Farbsignale R, G und B einer nachgeschalteten Verarbeitungsschaltung 6 zugeführt, die eine getastete Schwarzsteuerung, eine r-Kompensation und dgl. durchführt. Da die Farbsignale R, G und B in diesem Fall mit gleichartig aufgebauten Schaltungen verarbeitet werden, werden sie von der Verarbeitungsschaltung 6 etwa gleich lang verzögert. Zwei Hälften der von der Verarbeitungsschaltung 6 abgegebenen Farbsignale R und B werden in einem Addierer 7 zusammengefaßt und gemeinsam mit dem Farbsignal G einer Schalt-Mischstufe 8 zugeführt, in der das Farbsignal G (d. h. G₁+G₂) und das Farbsignal R/B (d. h. R₁+B₂) in Übereinstimmung mit ihren räumlichen Orten bzw. ihrer Anordnung mit einer Phasendifferenz von 180 Grad gemischt werden. Dadurch werden gemäß Fig. 4 die Abtast-Rückkomponenten durch die Trägerfrequenz jeder Farbkomponente ausgelöscht bzw. heben einander auf, so daß in dem in Fig. 4 schraffiert dargestellten Frequenzbereich ein Bild gelesen werden kann. Das Ausgangssignal der Schalt-Mischstufe 8 durchläuft ein Tiefpaßfilter 9, dessen obere Grenzfrequenz ungefähr 4,2 MHz beträgt, wird von einer automatischen Phasensteuerschaltung bzw. APC-Schaltung 10 einer Konturbetonung unterzogen und einem Addierer 11 zugeführt.

In einer YL-Matrixschaltung 12 wird in Übereinstimmung mit dem NTSC-System ein Leuchtdichtesignal YN gebildet, das auf den von der Verarbeitungsschaltung 6 zugeführten R-, G- und B-Farbsignalen basiert und der Formel YN=0,30 R+ 0,59 G+0,11 B genügt. Das Leuchtdichtesignal YN wird einem Subtrahierer 13 zugeführt, der es vom Ausgangssignal der Schalt-Mischstufe 8 subtrahiert. Das Ausgangssignal des Subtrahierers 13 durchläuft ein Tiefpaßfilter 14, dessen obere Grenzfrequenz 1 MHz beträgt, wodurch ein Tieffrequenzbereich-Leuchtdichtesignal YL gebildet wird. Ein Ausgangssignal YH (4,2 MHz) der APC-Schaltung 10 wird im Addierer 11 zu dem von dem Tiefpaßfilter 14 zugeführten Signal YL (1 MHz) addiert, wodurch man ein zusammengesetztes Leuchtdichtesignal Y′ erhält, das das Tieffrequenzbereich- Leuchtdichtesignal YL enthält und den Wert Y′=YH+YL hat. Das zusammengesetzte Leuchtdichtesignal Y′ des Addierers 11 wird einem Codierer 15 zugeführt.

In einer Farbdifferenzbildungsschaltung 16 werden aus den von der Verarbeitungsschaltung 6 zugeführten R-, G- und B- Farbsignalen Farbdifferenzsignale (R-YL) und (B-YL) erzeugt. Diese Farbdifferenzsignale werden über Tiefpaßfilter 17 und 18 dem Codierer 15 zugeführt und von diesem moduliert. Der Codierer 15 erzeugt ein auf den Farbdifferenzsignalen (R-YL) und (B-YL) sowie dem Leuchtdichtesignal Y′ basierendes NTSC-Signal.

Wenn ein Standbild abgetastet wird, wird das Farbdichtesignal Y′ des Addierers 11 in einem Addierer 19 einem Synchronsignal SYNC überlagert und anschließend in einer Frequenzmodulationsschaltung 20 frequenzmoduliert. Die Farbdifferenzsignale (R-YL) und (B-YL) der Tiefpaßfilter 17 und 18 werden in einer Zeilenschaltstufe 21 für jedes Feld in ein zeilensequentielles Signal umgesetzt, das in einer Frequenzmodulationsschaltung 22 frequenzmoduliert und in einem Verstärker 23 zu dem Leuchtdichtesignal Y′ addiert wird. Das Ausgangssignal des Verstärkers 23 wird mittels eines Magnetkopfs 24 auf einem magnetischen Aufzeichnungsmedium aufgezeichnet.

Fig. 5zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel des Bildlesegeräts. Während beim ersten Ausführungsbeispiel die Mischung des Durchschnittswerts der G-, R- und B- Farbsignale nach der Signalverarbeitung durchgeführt wurde, wird sie beim zweiten Ausführungsbeispiel vor dieser durchgeführt. Dadurch werden die schaltungstechnischen Anforderungen im Vergleich zum ersten Ausführungsbeispiel verringert, da bei diesem aufgrund der Hochfrequenzeigenschaften und der Verzögerungscharakteristika zwischen den Kanälen eine sehr genaue Schaltungsauslegung erforderlich ist. Die Verzerrungen bei diesem Ausführungsbeispiel sind in Fig. 6 dargestellt.

Die Fig. 7 und 8 zeigen ein drittes Ausführungsbeispiel der Bildaufnahmeanordnung. Im Gegensatz zu den beiden ersten Ausführungsbeispielen, bei denen zwei Horizontalzeilen gleichzeitig gelesen wurden, werden beim dritten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 7 drei Horizontalzeilen gleichzeitig gelesen, um die Bildqualität weiter zu erhöhen. Hierbei können für die Bildlesevorrichtung die gleichen Elemente verwendet werden, wie sie in Fig. 2 gezeigt sind, indem die Auswahl der Horizontalzeilen mittels des Vertikalschalters 2a₁ geändert wird. So erfolgt beispielsweise zum Lesen der Horizontalzeilenkombination n₁H des ungeraden Feldes die Auswahl derart, daß die obere und untere Horizontalzeile l₁ bzw. l₃ der drei Horizontalzeilen l₁, l₂ und l₃ auf derselben Signalleitung zueinander addiert werden, während die mittlere Horizontalzeile l₂ auf einer anderen Signalleitung ausgelesen wird.

Fig. 8 in Verbindung mit Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild der wesentlichen Teile einer Signalverarbeitungsvorrichtung gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel, bei der die Auslesevorrichtung bzw. der SIT 2 vier FArbsignale abgibt. Wenn z. B. die Horizontalzeilenkombination n₁H gelesen wird, beinhalten die vier Farbsignale folgende Signale: Farbsignale G₂ und B₂ (im folgenden als Hauptsignal bezeichnet) der mittleren Horizontalzeile l₂ sowie Farbsignale G bzw. G₁+G₃ und R bzw. R₁+R₃ (im folgenden als Untersignal bezeichnet), die durch Addition der Farbsignale der unteren und der oberen Horizontalzeile l₁ und l₃ gebildet werden. In diesem Fall hat das durch Addition entstandene Untersignal einen um 6 db höheren Pegel als das Hauptsignal. Aus diesem Grund sind zwischen einer Verarbeitungsschaltung 6, Verstärkern 3a und 3b sowie Weißabgleich-Verstärkern 4 und 5 Dämpfungsglieder 25, 26, 27 und 28 eingeschleift, um die Signalpegel der der Verarbeitungsschaltung 6 zugeführten Farbsignale R, G und B einander anzupassen. Auf diese Weise kann ein fehlerhaftes Signal kompensiert werden. Die Farbsignale der Verstärker 3a und 3b sowie der Weißabgleich- Verstärker 4 und 5 werden bei jeder neuen Horizontalzeilenkombination abwechselnd als Haupt- und Untersignal abgegeben. Deshalb sind die Dämpfungsglieder 25, 26, 27 und 28 mit Hilfe von Umschaltern SW1, SW2, SW3 und SW4 selektiv ansteuerbar. Auf diese Weise ist ein sehr einfacher Schaltungsaufbau erzielbar.

Die Umschalter SW1, SW2, SW3 und SW4 werden auf ein Feldumschaltsignal FS hin umgeschaltet. Wenn die Umschalter SW1 und SW3 mit den Dämpfungsgliedern 25 und 27 verbunden sind (beispielsweise für die ungeraden Felder), sind die anderen beiden Umschalter SW2 und SW4 direkt mit den Ausgängen des Verstärkers 3b bzw. des Weißabgleich-Verstärkers 5 verbunden. Wenn die Umschalter SW2 und SW4 mit den Dämpfungsgliedern 26 und 28 verbunden sind (beispielsweise für die geraden Felder), sind die anderen beiden Umschalter SW1 und SW3 direkt mit den Ausgängen des Verstärkers 3a bzw. des Weißabgleich-Verstärkers 4 verbunden. Unter der Annahme, daß die ungeraden Horizontalzeilenkombinationen nH gelesen werden, werden von der Verarbeitungsschaltung 6 abgegebene Farbsignale (G₁+G₃) und G₂ in einem Addierer 29 miteinander addiert, während von der Verarbeitungsschaltung 6 abgegebene Farbsignale (R₁+R₃) und B₂ in einem Addierer 30 miteinander addiert werden. Daraufhin werden die von den Addierern 29 und 30 erzeugten Farbsignale in einer Schalt- Mischstufe 8 gemischt. Einer Farbdifferenzbildungsschaltung 16 werden die Farbsignale (R₁+R₃) und B₂ sowie eines (in diesem Fall G₂) der Hauptsignale als ein Signal G zugeführt. Das entsprechende Hauptsignal wird mittels eines von dem Feldumschaltsignal FS umgeschalteten Umschalters SW5 ausgewählt. In der Farbdifferenzbildungsschaltung 16 wird ein Basissignal für das zu erzeugende Tieffrequenzbereich-Leuchtdichtesignal YL unter Verwendung der drei Farbsignale so erzeugt, daß eine gute Vertikalauflösung erzielbar ist. Mit Hilfe eines von der Schalt/Mischstufe 8 erzeugten Hochfrequenzbereich- Leuchtdichtesignals YH und des Tieffrequenzbereich- Leuchtdichtesignals YL kann durch eine ähnliche Signalverarbeitung, wie sie bereits anhand der Fig. 3 beschrieben wurde, ein Komposit-Leuchtdichtesignal gebildet werden. Da in diesem Fall die Signale dreier Horizontalzeilen l₁, l₂ und l₃ kombiniert werden, können Verzerrungen noch besser kompensiert werden, wie aus Fig. 9 zu erkennen ist. Mit Hilfe von Farbdifferenzsignal-Formungsschaltungen 31 und 32 werden unter Zugrundelegung der Farbsignale derselben Horizontalzeilen Signale (R-G) und (B-G) gebildet. Dadurch kann die Wirksamkeit des von einer nachgeschalteten automatischen Weißabgleichschaltung 33 durchgeführten Weißabgleichs ebenfalls gesteigert werden.

Fig. 10 zeigt ein Blockschaltbild der wesentlichen Teile einer Signalverarbeitungsvorrichtung S⁴ gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der Bildaufnahmeanordnung. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die Mischung vor der dem dritten Ausführungsbeispiel entsprechenden Signalverarbeitung durchgeführt. Dadurch werden die schaltungstechnischen Anforderungen ähnlich wie beim zweiten Ausführungsbeispiel verringert. Elemente, die denen der Fig. 1 bis 9 entsprechen, sind in Fig. 10 mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.

Die Fig. 11 bis 14 zeigen ein fünftes Ausführungsbeispiel der Bildaufnahmeanordnung, bei dem ein gemäß Fig. 11 angeordnetes Farbauszugsfilter bzw. Farbzerlegungsfilter 1b verwendet wird, um drei Horizontalzeilen zu lesen. Die Anordnung farbdurchlässiger Filter ist derart gewählt, daß eine beliebige Kombination dreier benachbarter Filter entweder in horizontaler oder in vertikaler Richtung Rot-, Grün- und Blaufilter aufweisen kann. Durch Verwendung des Farbauszugsfilters 1b erhält man aus dem Hauptsignal stets R-, G- und B-Signale. Bei der Bildung eines Tieffrequenzbereich- Leuchtdichtesignals aus den R-, G- und B-Signalen wird eine vertikale Korrelation bzw. Zuordnung daher nur für ein Hochfrequenzbereich-Leuchtdichtesignal durchgeführt, wodurch keine Gefahr besteht, daß die vertikale Auflösung verringert wird. Da darüber hinaus in jeder Vertikalzeile R-, G- und B-Signale enthalten sind, liegt ein weiterer Vorteil darin, daß anstelle des Schalt-Mischvorgangs ein einfacher Additionsvorgang ausreicht. Gemäß der in Fig. 12 gezeigten Bildinformations-Lesevorrichtung 2b kann ein Zweileiter-Ausgabesystem verwendet werden, so daß die Bildaufnahmeanordnung sehr leicht herzustellen ist. In Fig. 12 ist weiterhin ein Vertikal-Wählschalter 2b¹ und ein Rücksetzschalter 2b² gezeigt.

Fig. 13 zeigt in einem Blockschaltbild eine Signalverarbeitungsvorrichtung S⁵ des fünften Ausführungsbeispiels des Bildlesegeräts. Zwei von einer Auslesevorrichtung (SIT) 2 abgegebene Ausgangssignale A1 und A2 werden in einem Addierer 34 addiert, um ein eine Hochfrequenzkomponente enthaltendes Leuchtdichtesignal Y zu erzeugen. In diesem Fall tritt gemäß Fig. 14 bis 10,7 MHz keine Rückwärts-Störung bzw. -Verzerrung auf, wenn als ideale Bedingung ein achromatisches bzw. farbfehlerfreies Bild abgetastet wird. Dadurch werden keine großen Anforderungen an die Eigenschaften des Filters gestellt, und es hat einen einfachen Aufbau. Ein Umschalter SW6 wird auf ein Feld-Umschaltsignal hin für jedes einzelne Feld umgeschaltet, wodurch sichergestellt ist, daß stets ein Hauptsignal geliefert wird. Die von dem Umschalter gelieferten Farbsignale werden mittels Abtast-/ Halteschaltungen 34, 35 und 36 in R-, G- und B-Signale in Farbanteile zerlegt. Einer Verarbeitungsschaltung 6 wird über Weißabgleich-Verstärker 4 und 5 das R-, G- und B-Signal zugeführt. In diesem Fall müssen Abtast-/Halte-Befehlsimpulse SC während ihrer Abtastphase um denjenigen Betrag verschoben werden, der zwei Bildelementen entspricht.

Claims (6)

1. Bildaufnahmeanordnung mit
einer zyklisch betriebenen Bildleseeinrichtung mit einer Vielzahl von photoelektrischen Wandlerelementen, die in Zeilen- und Spaltenrichtung angeordnet sind und ein optisches Bild in ein elektrisches Signal umsetzen,
einer Auslesevorrichtung zum gleichzeitigen Auslesen von jeweils einer vorbestimmten Anzahl von Zeilen von Wandlerelementen entsprechenden elektrischen Signalen und zum aufeinanderfolgenden Wählen der vorbestimmten Anzahl von Zeilen bei jeder horizontalen Abtastung, und einer Bildsignal-Erzeugungsvorrichtung zur Erzeugung von Bildsignalen unter Heranziehung der von der Auslesevorrichtung ausgelesenen, der vorbestimmten Anzahl von Zeilen von Wandlerelementen entsprechenden elektrischen Signalen,
gekennzeichnet durch
eine erste Schaltungsanordnung (8, 9, 10; 8) zur Erzeugung eines hochfrequenten Leuchtdichtesignals (YH) durch Mischen der der vorbestimmten Anzahl von Zeilen entsprechenden elektrischen Signale,
eine zweite Schaltungsanordnung (12, 13, 14; 16) zur Erzeugung eines tieffrequenten Leuchtdichtesignals (YL) durch Herausgreifen der der Helligkeit entsprechenden Komponente der elektrischen Signale aus der vorbestimmten Anzahl von Zeilen, und
eine Leuchtdichtesignal-Additionsvorrichtung (11) zur Erzeugung eines zusammengesetzten Leuchtdichtesignals (Y′) durch Addition des von der ersten Schaltungsanordnung (8, 9, 10; 8) erzeugten hochfrequenten Leuchtdichtesignals (YH) und des von der zweiten Schaltungsanordnung (12, 13, 14; 16) erzeugten tieffrequenten Leuchtdichtesignals (YL).

2. Bildaufnahmeanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schaltungsanordnung (8, 9, 10; 8) eine Schaltvorrichtung (8) aufweist.

3. Bildaufnahmeanordnung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch
eine Bildsignal-Erzeugungsvorrichtung (S₁ bis S₅) zur Erzeugung von Bildsignalen unter Verwendung der von der Auslesevorrichtung (2) ausgelesenen, einer Vielzahl von Reihen entsprechenden elektrischen Signalen, und
drei Arten von Farbfiltern (g, r, b), mit denen den fotoelektrischen Wandlerelementen Licht unterschiedlicher Farbe zuführbar ist und die in Reihen- und Spaltenrichtung derart angeordnet sind, daß sich Kombinationen der drei Arten von Farbfiltern sowohl in Reihenrichtung als auch in Spaltenrichtung wiederholen.

4. Bildaufnahmeanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die drei Arten von Farbfiltern ein Rot-, ein Grün- und ein Blaufilter sind.

5. Bildaufnahmeanordnung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch
eine Bildsignal-Erzeugungsvorrichtung (S₁ bis S₅) zur Erzeugung von Bildsignalen unter Verwendung der von der Auslesevorrichtung (2) ausgelesenen, einer Vielzahl von Reihen entsprechenden elektrischen Signale,
eine Vielzahl von Signalausgangsanschlüssen (2a) zum Ausgeben der der Vielzahl von Reihen entsprechenden Signale aus der Auslesevorrichtung (2), wobei die Anzahl der Signalausgangsanschlüsse kleiner als die Anzahl der Vielzahl von Reihen ist, bezüglich der die Auslesevorrichtung (2) gleichzeitig liest, und
eine Additionsvorrichtung (2a₃), die unter denjenigen Signalen, die einer Vielzahl von von der Auslesevorrichtung (2) gleichzeitig ausgelesenen Reihen entsprechen, die vorbestimmten fotoelektrischen Wandlerelementen (G) entsprechenden Signale addiert und die addierten Signale den Signalausgangsanschlüssen (2a) zuführt.

6. Bildaufnahmeanordnung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine Vielzahl von Farbfiltern (1a), die der Vielzahl fotoelektrischer Wandlerelemente Licht unterschiedlicher Farben zuführen.