DE1207431B - Geraet zur Wiedergabe farbiger Bilder - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

H 04 j

H04n

Deutsche KL: 21 al-34/31

Nummer: 1207431

Aktenzeichen: P 32800 VIII a/21 al

Anmeldetag: 18. Oktober 1963

Auslegetag: 23. Dezember 1965

Die Erfindung bezieht sich auf ein Gerät zur Wiedergabe farbiger Bilder, insbesondere einen Farbfernsehempfänger.

Die Farbempfindung des Auges ist bekanntlich von der Helligkeit abhängig. Es ist auch bekannt, 5 daß die geringste noch erkennbare Helligkeitsstufe eines Bildes von der mittleren Helligkeit dieses Bildes und der Stärke der Allgemeinbeleuchtung abhängig ist. Weiter ist es bekannt, daß der Farbeindruck eines Bildes abhängig ist von der Farbe eines Um- io gebungslichtes, insbesondere von der Farbtemperatur eines »weißen« Lichtes. So weist z. B. ein Bild bei der Betrachtung bei Tageslicht eine gelbliche Tönung auf, während es bei Glühlampenlicht mehr bläulich erscheint. Dies kann schon bei Bildern, die 15 nur Helligkeitsstufen (Grauwerte) wiedergeben, z. B. beim Schwarzweiß-Fernsehempfang, störend sein; bei der Wiedergabe farbiger Bilder kann sich dadurch sogar eine unangenehme Farbverfälschung ergeben.

Gerät zur Wiedergabe farbiger Bilder

Anmelder:

Philips Patentverwaltung G. m. b. H., Hamburg 1, Mönckebergstr. 7

Als Erfinder benannt:
Dipl.-Phys. Robert Suhrmann, Hamburg-Rahlstedt

Punkte, konstant gehalten wird. Die erforderliche relative Änderung kann dadurch erreicht werden, daß die Übertragungswerte in allen Farbsignal-Kanälen in Abhängigkeit vom Umgebungslicht ge-

Grundsätzlich könnte mit üblicherweise vorhan- 20 steuert werden; da es nur auf die relative Änderung denen Stellgliedern die Zusammensetzung des ankommt, können die Übertragungswerte in einem wiedergegebenen weißen Lichtes von Hand nach Kanal unverändert bleiben. Übliche Farbfernseh-Wunsch eingestellt werden. Dies bedeutet nicht nur signale bestehen vorzugsweise aus einem den geeine Komplizierung der ohnehin nicht einfachen Be- samten Frequenzbereich von z. B. 0 bis 5 MHz umdienung, sondern es ist in der Regel für einen Laien 25 fassenden Helligkeitssignal Y* und aus Farbdiffeauch gar nicht möglich, ohne ein Prüfbild od. dgl. renzsignalen (R-Y), (B-Y) und (G- Y) für Rot, eine derartige Einstellung richtig vorzunehmen. Blau und Grün, die einen niedrigeren Frequenz-

Bei einem Gerät der eingangs erwähnten Art wer- bereich von z. B. 0 bis 1 MHz umfassen. Durch den die angegebenen Schwierigkeiten vermieden, und Addition des Helligkeitssignals Y* und des betreffenohne zusätzliche Belastung für den Betrachter oder 30 den Farbdifferenzsignals werden dadurch die Farbdas Bedienungspersonal wird stets eine optimale signale R, B und G gebildet, die zwischen 0 und Farbbildwiedergabe erreicht, wenn gemäß der Er- 1 MHz der betreffenden Farbe entsprechende Werte findung die Zusammensetzung des Weiß-Lichtes der aufweisen und zwischen 1 und 5 MHz gleiche Größe Farbtemperatur des Umgebungslichtes selbsttätig an- haben. Die höheren Frequenzen werden dadurch gepaßt wird. Insbesondere wird also bei Tageslicht 35 lediglich als Grauwerte wiedergegeben, was sich jeder Blauanteil vergrößert, während bei Glühlampen- doch nicht als störend erwiesen hat, da in feinen licht der Rot- und gegebenenfalls der Grünanteil Details die Auflösung des Auges für Farben wesent-(bzw. Gelbanteil) vergrößert werden muß, um den lieh geringer ist.

Weißpunkt in dem erforderlichen Maße, Vorzugs- Um die Zusammensetzung des Weiß-Lichtes vom

weise zwischen 3000 und 8000° K, zu verschieben. 40 Wiedergabeschirm exakt zu verändern, ist es erfor-Es ist zwar bekannt, bei der elektronischen Auf- derlich, daß das Amplitudenverhältnis zwischen den nähme von Farbsignalen eine Steuerung in Abhän- Farbsignalen R, B und G geändert wird. Dies kann gigkeit von der Farbtemperatur des auf die Szene dadurch erreicht werden, daß erst die Kombination auffallenden Lichtes vorzunehmen; dabei ist aber aus dem Helligkeitssignal Y* und aus den Farbdiffeeine individuelle Anpassung an die jeweiligen Ver- 45 renzsignalen erfolgt und daß dann der Übertragungshältnisse auf der Wiedergabeseite nicht möglich. faktor zur Wiedergabeeinrichtung geändert wird.

Die gewünschte Verschiebung des Weißpunktes Es können aber auch die Teilsignale unabhängig

des Wiedergabeschirmes kann dadurch bewirkt wer- voneinander vor der Zuführung an die entsprechende den, daß die wirksamen Teile der Farbsignale relativ Farbwiedergabeeinrichtung, z. B. ein Elektronenzucinander verändert werden, wobei vorzugsweise die 50 Strahlsystem, im gleichen Verhältnis geändert werden. Grundhelligkeit, d.h. die steuernden oder wieder- Es hat sich herausgestellt, daß, insbesondere für

gegebenen Signale für Schwarz wiederzugebende geringere Ansprüche, auch eine Änderung des jeder

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Farbwiedergabeeinrichtung zugeführten Helligkeits- Bei dieser Anordnung wird das gesamte effektive

signals (Y_r*, Y_g* und Y₀*) ausreichend ist, wobei Farbsteuersignal proportional verändert, so daß eine

die Farbdifferenzsignale unverändert bleiben können. exakte Änderung des Farbtones und insbesondere

In diesem Fall wird nämlich im wesentlichen nur farbloser Partien (Grauwerte) erfolgt. Durch weißes der Farbeindruck solcher Partien verändert, die färb- 5 Licht wird jedes Farbsignal erhöht, also der Konlos bzw. weiß erscheinen. Zwar ergibt sich dabei eine trast vergrößert.

gewisse Verfälschung der farbig wiedergegebenen Eine einfachere Schaltung dieser Art zeigt F i g. 2.

Teile, die jedoch weniger auffällig ist. Dabei wird das Helligkeitssignal Y* einerseits der

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Kathode des roten Farbsystems als rotes Kombi-Zeichnungen beispielsweise näher erläutert. io nationssignal F^* zugeführt und andererseits einem

F i g. 1 zeigt eine Schaltung zur Farbsteuerung, bei Spannungsteiler aus den Widerständen 15,16 und 17,

der die Amplitude der zusammengesetzten Signale R, dessen Anzapfungen modifizierte Helligkeitssignale

G und B durch lichtabhängige Spannungsteiler ver- Y_G* und Y_B* für die Kathoden des grünen bzw. des

ändert wird; blauen Strahlsystems entnommen werden. Den Git-

F i g. 2 zeigt eine Anordnung zur Farbsteuerung, 15 tern 2, 3 und 4 werden weiter die Farbdifferenz-

bei der die Amplitude des zwischen zwei Elektroden signale (R- Y), (G-Y) bzw. (B-Y) zugeführt, so

eines Systems zugeführten Farbteilsignals durch licht- daß zwischen den Gittern und den zugeordneten

abhängige Widerstände verändert wird. Kathoden die erforderliche Kombination aus einem

F i g. 3 zeigt eine Anordnung zur Farbsteuerung, dem Helligkeitssignal Y* proportionalen Anteil und

bei der lediglich das Verhältnis der in einzelnen 20 dem betreffenden Farbdifferenzsignal wirksam ist.

Farbwiedergabeeinrichtungen zugeführten Helligkeits- Nach der Erfindung sind zwischen dem Kathoden-

■ signale verändert wird. zweig und dem Gitterzweig wenigstens zweier Elek-

In F i g. 1 ist eine Farbfernsehwiedergaberöhre 1 tronenstrahlquellen lichtabhängige Widerstände 19 dargestellt, die drei Elektronenstrahlquellen für die bzw. 20 angeordnet. Wenn diese ihren Wert verdrei Farben Rot, Grün und Blau besitzt. Die Katho- 25 ändern, fließt ein Querstrom vom Kathodenzweig den sind miteinander und mit einer gegenüber Erde zum Gitterzweig, und es ergibt sich ein Spannungspositiven Spannungsquelle +V, verbunden. Den abfall an den Innenwiderständen der betreffenden Steuergittern 2, 3 und 4 werden die Farbsignale zu- Signalquellen; diese Innenwiderstände können durch geführt, die nach der Erfindung in Abhängigkeit von Längswiderstände 21 bzw. 22 noch in der gewünschder Farbtemperatur des Umgebungslichtes modifi- 30 ten Weise erhöht werden. Wenn sich die Widerstände ziert wurden. Die vollständigen Farbsteuersignale R, 19 bzw. 20 bei Lichteinfall vergrößern, sollen die G und B werden dabei den Steuergittern von Pento- davor angeordneten Filter 23 bzw. 24 für grünes bzw. den 6, 6' und 6" zugeführt, deren Kathoden in ge- blaues Licht durchlässig sein; bei Bestrahlung wird eigneter Weise mit Erde verbunden sind. Die An- dann der Querstrom durch diese Widerstände veröden sind über Arbeitswiderstände 7, T und 7" an 35 mindert und damit die Signalspannungdifferenz zwiden positiven Pol der Speisequelle U angeschaltet. sehen Kathode und Gitter vergrößert, so daß die

An die Anoden der Pentoden sind Spannungsteiler betreffende Farbe verstärkt wiedergegeben wird, angeschlossen, die aus der Reihenschaltung von licht- Übliche lichtabhängige Widerstände zeigen jedoch abhängigen Widerständen 8, 8' bzw. 8" und Ohm- einen bei Lichteinfall verminderten Widerstand. In sehen Widerständen 9, 9' bzw. 9" bestehen. Auf der 40 diesem Fall sollen die Filter 23 und 24 für die Komanderen Seite sind diese lichtabhängigen Spannungs- plementärfarben von Grün und Blau, nämlich Mateiler an feste Spannungsteiler angeschlossen, die genta und Gelb, durchlässig sein. Bei größerem Blauparallel zur Speisespannung U liegen und aus Wider- anteil wird dann der Widerstand 20 weniger bestrahlt, ständen 10,10' bzw. 10" und 11, 11' bzw. 11" be- so daß sein Wert ansteigt, damit das Signal für das stehen. Das Widerstandsverhältnis dieses zweiten 45 blaue Strahlsystem vergrößert wird,
festen Spannungsteilers ist derart, daß an seinem An- Da das die volle Signalbandbreite umfassende zapfpunkt ein dem Schwarzwert (Helligkeitswert Helligkeitssignal Y* einen überwiegenden Einfluß Null) entsprechendes Potential besteht; durch eine auf die Farbtemperatur des Weißpunktes des wiederÄnderung in den den lichtabhängigen Widerstand ent- gegebenen Bildes hat, kann es genügen, die daraus haltenden Spannungsteilern wird somit der Schwarz- 50 abgeleiteten Helligkeitskomponenten Y_R*, Yq* und pegel der Signale nicht verändert, die am Anzapf- . Y_B* in ihrem gegenseitigen Verhältnis zu verändern punkt dieser Spannungsteiler entnommen und den und die Farbdifferenzsignale unbeeinflußt zu lassen. Steuergittern 2, 3 und 4 der Farbwiedergaberöhre 1 Dies läuft insbesondere darauf hinaus, das in F i g. 2 zugeführt werden. durch den Spannungsteiler 15, 16, 17 dargestellte Vor den lichtabhängigen Widerständen 8,8' und 8" 55 Netzwerk mit lichtabhängigen Widerständen auszusind Farbfilter angebracht, die rotes bzw, grünes bzw. rüsten.

blaues Licht durchlassen. Da diese Widerstände mit Dies zeigt F i g. 3, in der auch die Möglichkeit

zunehmender Bestrahlung einen niedrigeren Wert einer helligkeitsabhängigen Kontrasteinstellung ange-

aufweisen, ergibt sich, daß bei einem stärkeren Blau- geben wird.

anteil des auf den Widerstand 8" auffallenden Um- 60 Das Helligkeits- und die Farbdifferenzsignale wer-

gebungslichtes das blaue Farbsteuersignal für die den, auf einen Träger moduliert, in der Zwischen-

Röhre 1 vergrößert und dadurch der Weißpunkt ver- frequenzlage in einer Anordnung 26 verstärkt, an

schoben wird. Entsprechendes ergibt sich bei einer deren Ausgang das Helligkeitssignal einer Verstär-

Erhöhung des Grünanteils oder des Rotanteils, wo- kerpentode 27 und die Farbsignalkomponenten einem

bei sich jeweils der Spannungsteiler mit demjenigen 65 Demodulator 28 zugeführt werden. Die Kathode der

lichtabhängigen Widerstand verändert, der durch das Röhre 27 ist einerseits über einen Widerstand 29 mit

vorgeschaltete Filter für die betreffende Farbe emp- Erde und andererseits mit einer Anordnung 30 ver-

findlich ist. bunden, die eine Spannung zur automatischen Ver-

Stärkungsregelung der Anordnung 26 liefert. Die Anode der Röhre 27 ist über einen Arbeitswiderstand 31 mit dem positiven Pol der Speisequelle U verbunden und liefert das verstärkte Helligkeitssignal Y* an eine Anordnung, die die Reihenschaltung eines lichtabhängigen Widerstandes 33 und eines Potentiometerwiderstandes 34 und parallel dazu die Reihenschaltung eines lichtabhängigen Widerstandes 35 und eines Potentiometerwiderstandes 36 enthält. An den Verbindungspunkt der Widerstände 33 und 34 ist die Kathode des roten Elektronenstrahlsystems angeschlossen, während die Kathoden des grünen und des blauen Kathodenstrahlsystems mit vorzugsweise einstellbaren Anzapfungen der Potentiometer 34 bzw. 36 verbunden sind.

Die Farbdifferenzsignale werden in bekannter Weise den Gittern der Elektronenstrahlsysteme zugeführt.

Vor dem Widerstand 33 ist ein für Gelb durchlässiges Filter und vor dem Widerstand 35 ein für Blau durchlässiges Filter 38 angeordnet. Wenn aus der Umgebung Licht mit einer stärkeren Blaukomponente auffällt, wird der Wert des Widerstandes 35 verringert und damit eine stärkere Blauwiedergabe der Röhre 1 erreicht. Ist dagegen das Umgebungslicht stärker rötlich bis gelblich, so wird der Wert des Widerstandes 33 herabgesetzt und damit das rote und grüne Signal verstärkt. Dadurch ergibt sich die erwünschte Änderung der Zusammensetzung des Weiß-Lichtes, die durch eine geeignete Durchlaßcharakteristik der Filter 37 und 38 den gewünschten Verhältnissen angepaßt werden kann. Insbesondere kann auch durch Vor- und/oder Parallelwiderstände zu den lichtabhängigen Widerständen deren Charakteristik in der gewünschten Weise verändert werden.

Das Schirmgitter der Röhre 27 ist über einen lichtabhängigen Widerstand 40 mit dem positiven Pol der Speisequelle und über einen festen Widerstand 41 mit Erde verbunden. Der Widerstand 40 ist, vorzugsweise ohne Filter, dem gesamten Umgebungslicht ausgesetzt. Bei Änderung der Umgebungshelligkeit verschiebt sich dann die Schirmgitterspannung der Röhre 27 und — in Verbindung mit der Stabilisierungsschaltung 30 — die Amplitude des vom Verstärker 26 der Röhre 27 und dem Demodulator 28 zugeführten Signal, so daß sich die erwünschte Vergrößerung der Steuersignale für die Farbwiedergabesysteme ergibt.

Da die zu den Elektroden der Röhre 1 führenden Leitungen nicht nur die eigentlichen Steuersignale, sondern auch Gleichspannungsanteile enthalten, die sich durch die galvanische Kopplung mit der Vorstufe und/oder für die Einstellung des Arbeitspunktes ergeben, kann es zweckmäßig sein, in einen oder mehrere der Steuerzweige Hilfsgleichspannungen einzuführen oder durch gleichspannungsfreie Abtrennung der Steuersignale und Wiederherstellung der Referenzpegel durch Klemmschaltungen zu erreichen, daß bei der Änderung des Verhältnisses der Signalamplituden die Gleichspannungswerte in dem erforderlichen Maße konstant bleiben oder in einem abweichenden Sinne verschoben werden, wie es z. B.

zum Ausgleich der Grundhelligkeit oder zur Gammakorrektur zweckmäßig sein kann.

Wenn gemäß der Ausführungsform nach F i g. 3 nur die dem Helligkeitssignal Y* entsprechenden Anteile der Farbsteuersignale verändert werden, ergibt sich ein gewisser Fehler, wenn durch Differenzbildung in der Röhre aus den Farbdifferenzsignalen die der Helligkeitskomponente entsprechenden Anteile Y tiefer Frequenz abgezogen werden, deren

ίο Größe nicht verändert wurde. Es kann daher zweck-, mäßig sein, ein Korrektursignal hinzuzufügen, durch das diese Differenz ausgeglichen wird. Dieses Korrektursignal kann in einfacher Weise dadurch gewonnen werden, daß aus dem Helligkeitssignal Y* über ein Filter, dessen Durchlaßbereich dem Frequenzumfang der Farbdifferenzsignale entspricht, ein Signal abgeleitet und dieses modifiziert wird mit dem Faktor 1—z, wobei ζ der Faktor ist, mit dem das Verhältnis zwischen Farbdifferenzsignal und Helligkeitssignal gegenüber dem ursprünglichen Wert in dem betreffenden Kanal verändert wurde.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Gerät zur Wiedergabe farbiger Bilder, insbesondere Farbfernsehempfänger, dadurch gekennnzeichnet, daß die Zusammensetzung des Weiß-Lichtes der Farbtemperatur des Umgebungslichtes selbsttätig angepaßt wird.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundhelligkeit (Schwarzwert) konstant gehalten und die Übertragungswerte in allen oder in allen außer einem Farbkanal in Abhängigkeit vom Umgebungslicht gesteuert werden.

3. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung erfolgt durch Spannungs- und/oder Stromteiler mit lichtabhängigen Widerständen, vor denen Farbfilter angeordnet sind.

4. Gerät nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem einer Wiedergabeanordnung sowohl ein Helligkeitssignal wie Farbdifferenzsignale zugeführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß Helligkeitssignal und Farbdifferenzsignal eines Farbkanals in gleichem Verhältnis verändert werden.

5. Gerät nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem einen Farbsignal steuernden lichtabhängigen Widerstand ein Filter in der Komplementärfarbe angeordnet ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1709 868;
USA.-Patentschrift Nr. 2 954426;

Telefunken-Zeitung, Juni 1956, Heft 112, S. 106 und 107;

Kaufman und Thomas, »Introduction to Color TV«, 2. Auflage, John F. Rider Publisher, Inc., New York 1956, S. 110, Fig. 5/13;

Proceedings of the Inst of Radio Engineers,
Januar 1955, S. 11 bis 14.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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