DE948787C

DE948787C - Electron-optical bandwidth control for television pictures reproduced point by point

Info

Publication number: DE948787C
Application number: DEG6365A
Authority: DE
Inventors: Peter Ewerbeck
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1951-06-21
Filing date: 1951-06-21
Publication date: 1956-09-06

Description

Elektronenoptische Bandbreitenregelung für punktweise wiedergegebene Fernsehbilder Die Empfindlichkeit von Fernsehgeräten ist unter der Voraussetzung einer einwandfreien Synchronisierung durch den Rauschpegel und die Trägerstörungen begrenzt. Diese Störungen wirken sich bekanntlich so aus, daß dem Bild unstetige Helligkeitsschwankungen in den Frequenzen des gesamten übertragenen Bandes überlagert sind. Da es sich jedoch pro Bildelement gesehen um die überlagerung von Störspannungen in beiden Richtungen handelt, deren Mittelwert über einen längeren Zeitraum betrachtet Null ist, wirken sich diese Störungen in der Praxis weit weniger aus, als man annimmt. Diese Erscheinung beruht darauf, daß das Auge diesen schnellen Helligkeitsschwankungen des Bildpunktes nicht folgen kann und lediglich den Mittelwert mit einem mehr oder weniger großen zusätzlichen Flimmern wahrnimmt. Die Reststörung tritt dann störend in Erscheinung, wenn die einzelnen Störimpulse die Amplitude der Nutzspannung erreichen. bzw. wenn sich die Störungen über mehrere Bildpunkte hinziehen.Electron-optical bandwidth control for point-wise reproduced TV pictures The sensitivity of TV sets is a prerequisite perfect synchronization due to the noise level and the carrier interference limited. These disturbances are known to have such an effect that the picture becomes discontinuous Fluctuations in brightness in the frequencies of the entire transmitted band superimposed are. Since, however, viewed per picture element, there is the superposition of interference voltages acts in both directions, the mean value of which is considered over a longer period of time Is zero, these disturbances have far less effect in practice than one would assume. This phenomenon is based on the fact that the eye can see these rapid fluctuations in brightness of the image point cannot follow and only the mean value with a more or perceives less large additional flicker. The residual disturbance then occurs disruptively in appearance when the individual interference pulses reach the amplitude of the useful voltage. or if the disturbances extend over several pixels.

Um die Reststörung herabzumindern, wird für punktweise wiedergegebene Fernsehbilder erfindungsgemäß vorgeschlagen, die Regelung elektronenoptisch in der Weise vorzunehmen, daß die Ausdehnung des Abtastfiecks in Zeilenrichtung verändert wird, während sie senkrecht zur Zeilenrichtung konstant gehalten wird. Die Regelung kann hierbei von Hand oder automatisch während des Empfanges. erfolgen. Sie hat nichts mit der Vor- oder Nachjustierung des Abtastflecks vor Inbetriebnahme des Gerätes oder bei einer gelegentlichen Abschaltung des Gerätes zu tun.In order to reduce the residual interference, is played back point by point TV pictures proposed according to the invention, the control electronically in the Make way that the extent of the scanning triangle changed in the line direction while being kept constant perpendicular to the line direction. the Regulation can be done manually or automatically during reception. take place. It has nothing to do with the pre-adjustment or readjustment of the scanning spot before commissioning of the device or if the device is occasionally switched off.

Wenn der einzelne Bildpunkt nicht in der bisher üblichen Schärfe abgebildet wird, ergibt sich eine wesentliche Herabminderung der Wirksamkeit der Störspannung dadurch, daß durch Überlappung der einzelnen Bildelemente die überlagerten Störimpulse bereits weitgehend aufgehoben werden, ohne daß dabei die hohen Bildfrequenzen vollständig verlorengehen, wie das bei einem elektrischen Bandbreiteneingang der Fall wäre. Da die Störungen nur in der Zeilenrichtung vorhanden sind, genügt es, das einzelne Bildelement nur in dieser Richtung unscharf abzubilden, wodurch die Auflösung in vertikaler Richtung voll erhalten bleibt. Die für diesen Zweck notwendige Dehnung des Bildpunktes auf der Braunschen Röhre in Zeilenrichtung kann elektronenoptisch durch eine Zylinderlinse.erreicht werden. Die Einstellung auf den gewünschten Grad der Weichzeichnung kann entweder von Hand: aus., ähnlich der Tonblende im Rundfunkgerät, erfolgen oder automatisch durch die Verstärkungsregelung. Bei einem bestimmten Eingangspegel, bei dem das Rauschen beginnt, tritt die Anordnung in Funktion. Durch die automatische Regelung wird weiterhin erreicht, daß bei Verstärkungsschwund lediglich einige Bildstellen durch einen Schleier verdeckt erscheinen, die bisher durch -einen zu hohen Rauschpegel gestört wurden. Andererseits läßt sich durch die Anordnung der Bildpunkt bei genügend großem Eingangspegel in der anderen Richtung zusammendrängen, so daß er nicht mehr als Punkt, sondern als senkrechter Strich erscheint, der in der Lage ist, jede höchste, in dem Bildsignal enthaltene Frequenz vollständig wiederzugeben. Weiterhin hat diese Einrichtung den Vorteil, daß die Höhe des Bildpunktes so gewählt werden kann, daß er genau den Zeilenraum ausfüllt, so daß sich kein Zwischenraum ergeben kann. Dieses hat wiederum den Vorteil, daß trotz größtmöglicher Bildschärfe die störende Zeilenstruktur verschwindet; ferner wird durch die große Höhe des Bildpunktes . .der gesamte Zeilenstreifen zum Leuchten gebracht, so daß sich eine entsprechend größere Bildhelligkeit bzw. Lichtausbeute ergibt.If the individual image point is not shown in the usual sharpness there is a significant reduction in the effectiveness of the interference voltage in that the superimposed interference pulses by the overlapping of the individual picture elements can already be largely canceled without affecting the high frame rates completely lost, as would be the case with an electrical bandwidth input. Since the disturbances are only present in the line direction, it is sufficient to specify the individual Image element only blurred in this direction, which increases the resolution in vertical direction is fully preserved. The stretch necessary for this purpose of the image point on the Braun tube in the line direction can be electron-optically can be achieved by a cylindrical lens. Adjustment to the desired degree the soft focus can either be done manually: off., similar to the sound screen in the radio, or automatically by the gain control. At a certain input level, at which the noise begins, the arrangement comes into operation. Through the automatic Regulation is also achieved that only a few image areas in the event of gain fading appear covered by a veil, which was previously caused by an excessively high noise level were disturbed. On the other hand, the arrangement of the image point allows sufficient large input level in the other direction, so that it is no longer appears as a point, but as a vertical line, which is able to mark every highest, fully reproduce frequency contained in the image signal. Furthermore has this Device has the advantage that the height of the pixel can be chosen so that it fills the line space exactly so that there can be no space between them. This again has the advantage that despite the greatest possible image sharpness, the disturbing line structure disappears; is also due to the great height of the image point. . the entire strip of lines brought to light so that a correspondingly greater image brightness or Luminous efficiency results.

Die Abb, r zeigt die Zeile eines Fernsehbildes mit dem elliptischen Abtastpunkt A in seiner schmalsten Ausführung. Ein den bisher üblichen runden Abtastpunkt mit der gleichen Abbildungsschärfe des elliptischen Abtastpunktes A entsprechender Abtastpunkt B hat notwendigerweise nur einen Bruchteil der Höhe des Abtastpunktes A. Dadurch entsteht ein erheblicher Zeilenzwischenraum und eine entsprechend geringere Lichtausbeute und Schärfe. Macht man den runden Abtastpunkt C dagegen so groß, daß er den Zeilenzwischenraum ausfüllt, so hat er die Breite mehrerer Bildpunkte. Die Einzelheiten dieser Bildpunkte können daher nicht wiedergegeben werden. Es war bisher nur ein Kompromiß zwischen den Abtastpunkten B und C Üblich.Fig, r shows the line of a television picture with the elliptical Sampling point A in its narrowest version. The usual round scanning point with the same definition of the elliptical scanning point A corresponding Sample point B is necessarily only a fraction of the height of the sample point A. This creates a considerable gap between the lines and a correspondingly smaller one Luminous efficiency and sharpness. On the other hand, if the round sampling point C is made so large that if it fills the space between the lines, it has the width of several pixels. the Details of these pixels can therefore not be reproduced. It was so far only a compromise between sampling points B and C is common.

Bei der neuen elektronenoptischen Bandbreitenregelung werden. die vorbeschriebenen Nachteile dadurch vermieden, daß der Bildpunkt je nach den Empfangsverhältnissen auf größte Abbildungsschärfe oder geringste Störwiedergabe eingestellt werden kann, wobei die gesamte Zeilenbreite zur Bildzeichnung verwendet wird und die Zeilenstruktur verschwindet.With the new electron-optical bandwidth regulation. the The disadvantages described above are avoided by the fact that the image point depends on the reception conditions can be set to the greatest image sharpness or the least amount of interference, where the entire line width is used for drawing the image and the line structure disappears.

Die Abb.2 zeigt einen Abtastpunkt in seiner breitesten Ausbildung, bei der mehrere Bildpunkte überstrichen werden.Figure 2 shows a scanning point in its widest form, in which several pixels are swept over.

Tritt beim Zeilensprungverfahren bei der Verwendung heller Bildröhren und der üblichen Abtastfrequenz von 5o Bildwechseln pro Sekunde ein störendes Zwischenzeilenflimmern auf, so kann man die Höhe des Abtastpunktes, ohne die Schärfe der Wiedergabe merklich herabzusetzen, auf die Weite zweier Zeilen ausdehnen, so daß bereits jedes Teilraster ein geschlossenes Ganzes ohne Zeilenzwischenraum ist. Dazu ist allerdings vorauszusetzen, daß der Abtastpunkt eine Helligkeitsverteilung aufweist, die den für das zweite Teilraster vorgesehenen Zeilenraum nur teilweise aufhellt. Die elliptische Form des Abtastpunktes entspricht dieser Forderung weitgehend.Occurs when interlacing when using bright picture tubes and the usual sampling frequency of 50 image changes per second a disturbing flicker between lines so you can see the height of the sampling point without affecting the sharpness of the rendering noticeably reduce, expand to the width of two lines, so that already every sub-grid is a closed whole without any space between lines. To do this, however, it must be assumed that that the sampling point has a brightness distribution that for the second Partial grid only partially brightens the line space provided. The elliptical shape of the scanning point largely corresponds to this requirement.

Die Abb. 3 zeigt vier Bildzeilen und einige Abtastpunkte D, die sich jeweils über zwei Zeilen erstrecken. Durch die elliptische Form der Bildpunkte ist die Helligkeitssteuerung durch den Abtastpunkt jeweils im wesentlichen auf die Mitte der einzelnen Zeile beschränkt.Fig. 3 shows four image lines and some sampling points D, which each extend over two lines. Because of the elliptical shape of the pixels the brightness control by the sampling point in each case essentially to the center of the single line.

Die Abb. ¢ zeigt einen Impuls mit überlagerten Störspannungen. Wird nun ein schmaler Abtastpunkt gemäß Abb. 5 zur Bildabtastung benutzt, so werden die Bildfeinheiten oder die Störspannungen in vollem Umfange wiedergegeben. Benutzt man dagegen einen Abtastpunkt gemäß Abb.6, so ist die Zahl der Störimpulse bereits verringert, und bei einem Abtastpunkt gemäß Abb. 7 sind die Störspannungen wesentlich vermindert.Fig. ¢ shows a pulse with superimposed interference voltages. Will now a narrow scanning point as shown in Fig. 5 is used for image scanning, the Image subtleties or the interference voltages are reproduced in full. Used on the other hand, if you set a sampling point as shown in Fig. 6, the number of glitches is already there is reduced, and at a sampling point as shown in Fig. 7, the interference voltages are significant reduced.

Die Abb. 8 zeigt eine elektronenoptische Doppellinse. Mit der Linse z wird die Höhe des Ab.tastpunktes und mit der Linse 2 die veränderliche Breite des Abtastpunktes 3 eingestellt.Fig. 8 shows an electron optical double lens. With the lens z becomes the height of the scanning point and with lens 2 the variable width of sampling point 3 is set.

Claims

PATENT CLAIMS: r. Method for bandwidth control for television receivers with point-by-point image reproduction, characterized in that the regulation is electron-optical takes place in such a way that the extent of the scanning spot changes in the line direction becomes, while being kept constant perpendicular to the line direction.

2. Procedure according to claim r, characterized in that the regulation of the width of the scanning point automatically regulated in line direction according to the input level in the sense that a high input level a small and a low input level corresponds to a large width of the sampling point.

3. The method according to claim r, characterized in that in the interlace method the height of the scanning point corresponds to the width of two image lines and the scanning point has a brightness distribution that decreases towards the ends, for example an elliptical shape. References considered: British Patent Nos. 550 090, 440 56o, 597 469; Swiss patent specification no. zgo 561; Proc. IRE, May 1938, p. 555; Yearbook "Television" (RCA Review), vol. 5, p. 239 ff.