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Verfahren zur Korrektur des Fernseh-Büdstandes bei der Abtastung von
Filmen sowie eine Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens Die Erfindung bezieht
sich auf ein Verfahren zur Korrektur des Fernseh-Bildstandes bei der Abtastung von
Filmen sowie auf eine Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens. Die Ungleichmäßigkeit
des Filmbildbestandes in der Laufrichtung des Filmstreifens, auch vertikaler Bildstandsfehler
genannt, kann verschiedene Ursachen haben- Unvollkommenheiten im Filmtransport von
Aufnahmekamera, Kopiermaschine oder Projektor sowie Schrumpfungserscheinungen beim
Negativ- oder Positivfflm. Er wirkt sich dahin aus, daß Gegenstandspunkte, die während
der Aufnahme mit feststehender Kamera unbewegt waren, bei der Wiedergabe nicht auf
der gleichen Stelle, der Projektierungsfläche erscheinen, sondern von Bild zu Bild
höher oder tiefer bzw. bei waagerecht laufendem Film weiter rechts oder links liegen.
Bei schneller Änderung der Lage des Bildes erscheint es unscharf, bei langsamerem
Wechsel scheint das Bild zu schwanken. Naturgemäß ist dieser Fehler um so störender,
je kleiner das Aufnahmeformat ist. Die Grenze der Wahrnehmbarkeit liegt beim
16-mm-Füm bei etwa 5 [t, beim 8-mm-Film bei etwa 3 #t. Mit den bekannten
mechanischen Mitteln für den Filmtransport bei Aufnahme, Kopieren und Wiedergabe
läßt sich infolge unvermeidlicher Herstellungstoleranzen und wegen der Schrumpfung
des Filmmaterials beim Bearbeitungsprozeß oder durch Alterung eine solche Genauigkeit
nicht einhalten.
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Ein bekanntes Verfahren, diesen Fehler zu beheben, besteht darin,
daß man bei der Abtastung für Fernsehzwecke aus der Perforation des Filmbandes die
Rasterlage der Bildfängerröhre steuert. Dieses Verfahren beseitigt aber nur Wirkungen,
die aus Fehlern des Projektors entstehen, nicht aber solche, die sich aus ungleichmäßigem
Transport bei der Aufnahme oder beim Kopieren (wobei sich also die Lage des Bildes
relativ zur Perforation ändert) ergeben oder die durch schlecht oder abgenutzte
Perforation entstehen.
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Eine gute Korrektur des Filmbildstandes in Laufrichtung wird nach
einem anderen bekannten Verfahren dadurch erreicht, daß bei der Aufnahme der Filmbilder
in genau definierter Lage zur Bildbegrenzung optische Marken auf den Film aufgezeichnet
werden, die sich dann bei der Wiedergabe bzw. beim Kopieren korrigierend auf den
Bildstand auswirken.
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Zur Korrektur der optischen Lage des Filmbildes nach diesem Verfahren
ist immer eine mechanische Bewegung von Massen erforderlich. Wegen der damit verbundenen
Trägheit ist eine verhältnismäßig große Korrekturzeit nötig, und die Steuereinrichtung
muß sehr hohe Präzision aufweisen. Diese Nachteile werden in einem Verfahren zur
Korrektur des Fernseh-Bildstandes bei der Abtastung von Filmen dadurch vermieden,
daß erfindungsgemäß die Ausgangsstellung des zur Abtastung dienenden Elektronenstrahles
durch aus den Steuermarken gewonnene elektrische Werte verändert wird, während das
Fürabild. selbst die durch den mechanischen Antrieb bedingte ungenaue Stellung beibehält.
Beispielsweise kann die Signalspannung die Kippeinrichtung einer Abtaströhre oder
die Ablenkströme einer Bildfängerröhre steuern. Es können jedoch auch besondere
Ablenkmagnete vorgesehen werden, deren z Magnetfelder von den Signalen beeinflußt
werden.
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Das Fihnbild erscheint daher auf der durch den mechanischen Antrieb
bedingten Stelle, welche von der gewünschten Stellung abweichen kann. Diese Lage
wird auch nicht beeinflußt, sondern der Abtaststrahl läuft dem Bildstand nach.
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In den Abbildungen sind Ausführungsbeispiele einer Einrichtung zur
Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung dargestellt, und die Erfindung wird
daran näher erläutert: In Abb. 1 ist ein Weg-Zeit-Diagranim des Filmlaufes
in einer Filmkamera dargestellt. Beginnend bei 0 wird der Film uni eine Bildbreite
transportiert und steht dann eine Zeitlang zwecks Belichtung still.
Während
dieser Stillstandszeit wird mit Hilfe eines am Greifergetriebe angebrachten Kontaktes
zur Zeit 1
ein Strom eingeschaltet und im Zeitpunkt2 wieder ausgeschaltet.
Eine gewisse Zeit nach 2 erfolgt ein neuer Transport des Filmes um eine Bildbreite;
nach erneutem Stillstand des Filmes wird wiederum zur Zeit 3 der Kontakt
geschlossen und zur Zeit 4 wieder geöffnet. Dieser Vorgang wiederholt sich entsprechend
während des Laufes der Kamera. Die zur Zeit benutzten 16-mm-Fihne mit Magnetton
(Abb. 2) besitzen in der Nähe des unperforierten Filmrandes eine Magnetitspur
1 für das Aufsprechen des tones. Zur Verbesserung der Wickeleigenschaften
wird zwischen Perforation und Rand des Filmes eine zweite Magnetitausgleichspur
2 angebracht. Diese Ausgleichspur läuft erfIndungsgemäß über einen Aufsprechkopf
(Abb. 3), der eine, verhältnismäßig große Spaltbreite besitzt. Diese Spaltbreite
kann man etwa gleich der halben Bildhöhe machen; es besteht jedoch kein zwingender
Grund, den Spalt nicht größer oder kleiner zu gestalten, wie später klar werden
wird.
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Durch die obenerwähnten Ein- und Ausschaltungen von Strom mittels
eines Kontaktes am Greifer wird der Aufsprechkopf während des Filmstillstandes in
der Kamera ein- und ausgeschaltet, und es entsteht auf der Ausgleichspur 2 eine
Magnetitspur 4, die einen Magnetfluß 0 aufweist, dessen örtliche Begrenzung
genaue Beziehungen zu der tatsächlichen Bildlage 3 hat. Es ist dabei nicht
-unbedingt notwendig, daß die Lage des Magnetsignals 4 genau neben dem dazugehörigen
Bild 3 hegt. Man kann auch eine ganz bestimmte, genau definierte Versetzung
dieses Magnetsignals gegenüber dem Bild vorzunehmen, so daß etwa das Magnetsignal
5 dem Bild 3 der Abb. 2 zugeordnet ist. Wenn nun beispielsweise bei
der Aufnahme die Abstände zwischen einzelnen Bildern schwanken - was zu einem
vertikalen Bildstandsfehler führen würde -, so bleibt doch eine feste Zuordnung
zwischen Magnetsignal und Bildlage erhalten, die zur Steuerung oder Nachsteuerung
des Vertikalkipps der Abtaströhre benutzt werden kann.
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Die Magnetithilfsspur wird von zwei Magnetköpfen abgetastet die genau
um die Länge des Signals der Magnetspur gegeneinander versetzt sind (Abb. 4). Der
Film wird jetzt so lange transportiert, bis der Fluß im linken Kopf 1 und
im rechten Kopf r völlig gleich sind. Dann besteht absolute Sicherheit dafür, daß
die. zur Projektion gelangenden Bilder genau die Lage haben, die sie schon bei der
Aufnahme des Filmes besessen hatten. Da während der Projektion, zumindest bei Projektoren
ohne optischen Ausgleich, der Film stillsteht, darf nicht die zeitliche Änderung
(der Differentialquotient) des Flusses als Kriterium für die Lage des Bildes benutzt
werden, es müssen vielmehr die Absolutwerte des Flusses durch Spannungen oder Ströme
dargestellt werden, die man dann zweckmäßig in einer Diskrimina orschaltung vergleicht.
Für die Messung des absoluten Flusses gibt es bekannte Verfahren, so daß dies nicht
eingehend betrachtet zu werden braucht. Man kann z. B. den Absolutwert des Flusses
durch eine Wechselstrommagnetisierung der Köpfe feststellen oder auch die direkte
Ablenkung eines Elektronenstrahles durch das Magnetfeld ausnutzen. Das angegebene
Kriterium gibt nicht nur eine Aussage, über die richtige Lage, sondem auch eine
Angabe darüber, in welcher Richtung eine Korrektur erfolgen muß, damit die richtige
Lage erreicht wird (Abb. 5).
Wie man sieht, zeigt der linke Kopf einen zu
starken Fluß und der rechte Kopf einen zu schwachen Fluß an, was bedeutet, daß sich
der Film noch weiter von links nach rechts bewegen muß, um die richtige Stellung
zu erreichen. In Abb. 6 ist gezeigt, wie man mit Hilfe eines einzelnen Kopfes
die Differenz der beiden Flüsse erzeugen und somit die Diskriminatorschaltung einsparen
kann. Das Bild zeigt einen Kopf mit zwei Spalten, deren Abstand der Signalbreite
s entspricht. Sind die Flüsse in den beiden Spalten gleich groß, so ist der resultierende
Fluß im Innem der Spule S Null, ist der Fluß im linken Spalt größer
als im rechten, so ergibt das einen resultierenden Fluß der Spule S entgegengesetzt
der Richtung des Pfeiles 2, ist der Fluß im rechten Spalt zu groß, so verläuft im
Innem der Spule S ein Fluß sofern der auf dieser Hilfsspur aufgezeichnete
Fluß in Richtung des Pfeiles 1 verläuft. Die Flußdifferenz muß dann in bekannter
Weise durch -eine zur Steuerung der Filmbewegung ausnutzbare Spannung oder einen
Strom dargestellt werden.
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Man hat es in der Hand, durch die Gestaltung des Aufsprechkopfes nach
Abb. 3 die Neigung der Flanken der Magnetaufzeichnung zu verändern. Es wird
aus diesem Grund die Neigung der Flanken so gewählt werden, daß die möglichen Schwankungen
des Filmes mit Sicherheit ausgeglichen werden, daß aber auch eine möglichst große
Genauigkeit des Bildstandes erreicht wird.
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Man kann in der Aufnahmekamera einen Kopf nach Abb. 6 unterbringen,
der zwei entgegengesetzt gerichtete Flüsse auf der Hilfsspur 2 (Abb. 1) hervorruft.
Ein normaler Abhörkopf mit der Spaltbreite b
weist dann in der in Abb.
7 gezeigten Lage keinen resultierenden Fluß im Kopf auf, da die SurnTn der
Flüsse Null ist. Bei Lagefehlem nach links oder rechts ergibt sich ein Fluß durch
den Kopf, der entweder von links nach rechts oder von rechts nach links gerichtet
ist und dessen Größe sich mit der Entfemung von der Sollage erhöht, also als Kriterium
für eine Geschwindigkeitssteuerung gelten kann.
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Die aufgeführten Möglichkeiten beziehen sich zunächst auf die Abtastung
von Umkehrfilmen oder die Negativabtastung, d. h. also, wenn die Originalaufnahme
lediglich chemisch umgekehrt wird und dabei die magnetischen Steuersignale erhalten
bleiben, oder wenn das Negativ unter Erhaltung der Steuersignale abgetastet wird.
Wird vor der Abtastung eine Kopie angefertigt, so muß das Steuersigaal beim Kopiervorgang
auf die Kopie übertragen werden, wobei dafür gesorgt werden muß, daß die Abstände
zwischen Steuersignalen und zugehörigen Bildern auch auf der Kopie konstant bleiben.
Es ist jedoch nicht unbedingt nötig, daß der Abstand zwischen Steuersignal und Bild
auf der Kopie ebenso groß ist wie auf dem Original. Bei diskontinuierlich arbeitenden
Kopiermaschinen, bei denen also Negativ- -und Positivfilm während der Belichtung
stillstehen, wird in der gleichen Weise, wie dies bei der Projektion beschrieben
wurde, der Negativfilm durch das Steuersignal auf konstanten Bildstand gesteuert
und anschließend während der Belichtung mit einem Aufzeichnungskopf auf dem Kopiestreifen
ein neues Steuersignal in der gleichen Weise, erzeugt, wie dies bei der Aufnahme
in der Kamera geschah. Bei kontinuierlich arbeitenden Kopiermaschinen kann man die
Steuerspur des Negativs mit einem Hörkopf mit sehr feinem Spalt abtasten und die
Hörkopfspannung
über einen Verstärker einem normalen Sprechkopf
zuführen, der an der Hilfsspur des Kopiebandes anliegt. In diesem Fall wird also
die Flul§änderung des Steuersigaals abgetastet und auch wieder als Steuerspur aufgesprochen.
Diese Differentialkurve hat die Form der Kurve 2 in Abb. 8 und kann ebenso
wie die Kurve in Abb. 7 für Steuerzwecke benutzt werden, also bei der Abtastung
des Positivs den Bildstand steuern.