DE3032886C2

DE3032886C2 - Festkörper-Farbbild-Abtastvorrichtung

Info

Publication number: DE3032886C2
Application number: DE3032886A
Authority: DE
Inventors: Masanobu Morishita; Takanori Tokio/Tokyo Tanaka
Original assignee: Nippon Electric Co Ltd
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1979-08-31
Filing date: 1980-09-01
Publication date: 1985-10-31
Also published as: DE3032886A1; JPS6048953B2; JPS5636285A; US4339771A; GB2062399B; GB2062399A

Description

Die Erfindung betrifft eine Festkörper-Farbbild-Abtastvorrichtung von der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art. Eine solche Vorrichtung ist aus DE-OS 2? 40 795 bekannt.

Die in einer solchen Abtastvorrichtung verwendeten Sensoren arbeiten mit Ladungstransportelementen (charge transfer devices, CTD), Grundsätzlich können solche CTD-Bildabtastvorrichtungcn unterteilt werden in solche, bei denen das Rot-Blau-Grün- und Luminanzsijjnal aus den Ausgangssignalen eines einzigen Flächenbildsensors abgeleitet werden, solche mit zwei Flächenbildsensoren, von denen das Grünsignal bzw. das Liminazsignal abgeleitet wird, und solche mit drei Flächenbildsensoren, von denen das Rot-, Blau- bzw. Grünsignal abgeleitet und das Luminazsignal aus diesen Signalen synthetisiert wird.

Die im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebene Art der Matrixanordnung der Flächenbildsensoren ist als sogenannte Bayer-Geometrie insbesondere aus DE-OS 26 08 998 bekannt, wobei Filterelemente für die gleiche Farbkomponente auf zwei vertikal benachbarte Iicht-

empfindliche Elemente angewendet werden, um eine Zwischenzeüenabtastung zum Verbessern der Auflösung zu ermöglichen. Dabei sind die grünen Filterelemente in jeder Zeile und Spalte auf Lücke angeordnet ■und die freien Plätze in jeder Spalte abwechselnd mit roten und blauen Filterelementen besetzt

Bei der gattungsgemäßen Abtastvorrichtung gemäß DE-OS 27 40 795 ist eine erste Schaltung zum Erzeugen des Luminanzsignals, eine zweite Schaltung zum Erzeugen der Rot- und Blausignale und eine dritte Schaltung zum Synthetisieren eines Farbfernsehsignals aus diesen Signalen vorgesehen. Die erste und zweite Schaltung haben je eine Verzögerungsleitung zur Signalverzögerung um eine Zeilsnperiode zur Erzielung einer Zwischenzeilenabtastung. Die erste Schaltung empfängt das Grünsignal von einem Bildflächensensor. Das Grünsignal wird einerseits durch einen Tiefpaßfilter und andererseits durch eine erste Verzögerungsleitung geleitet, deren Ausgangssignal von dem des Tiefpaßfilters subtrahiert wird. Das Subtraktionssignal wird einer Addierstufe einerseits direkt und andererseits über eine zweite Verzögerungsleitung zugeführt Das Luminanzsignal wird durch Addieren der Ausgangssignale des Tiefpaßfilters und der Addierstufe erhalten. In der zweiten Schaltung wird aus dem Ausgangssignal des Flächenbildsensors Ober eine Rot/Blau-Detektorschaltung ein Rot- bzw. Blauöignal erhalten, während aus dem Ausgangssignal der Verzögerungsleitung über eine Biau/ Rot-Detektorschaltung ein Blau- oder Rotsignal erhalten wird, und zwar jeweils abwechselt in aufeinanderfolgenden Zeilen. Die Signale werden über Tiefpaßfilter einem Farbkodierer zugeführt der aus dem hochfrequenten Grünsignal, dem schmalbandigen Grünsignal, dem Rotsignal und dem Blausignal ein zusammengesetztes Farbsignal herstellt.

Bei dieser bekannten Vorrichtung sind drei Verzögerungsleitungen erforderlich. Da Verzögerungsleitungen teure und empfindliche Schaltkomponenten darstellen, ist die Herstellung teuer und erfordert große Sorgfalt. Man erhält zwar aufgrund des Tiefpaßfilters und der

so Subtraktionsstufe in der ersten Schaltung eine gute vertikale und horizontale Auflösung, jedoch bei der Zwisch^nzeilenabtastung keine Verbesserung der Kontursteilheit wodurch sich Farbabweichungen ergeben.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Festkörper-Farbbild-Abtastvorrichtung der angegebenen Art anzugeben, die mit einer geringeren Anzahl von Verzögerungsleitungen auskommt und trotzdem ein Bild mit hoher Auflösung und frei von Farbaberration reproduzieren kann.

Die Lösung der Aufgabe ist im Anspruch 1 angegeben. Anspruch 2 betrifft eine vorteilhafte weitere Ausgestaltung.

Durch die Erfindung wird der Vorteil erzielt, daß eine Verzögerungsleitung gemeinsam für die erste Detektorschaltung und für die das breitbandige Grünsignal abtrennende erste Detektorschaltung verwendet wird. Es wird somit insgesamt nur eine Verzögerungsleitung benötigt Hierdurch wird die Anzahl der teueren und emp-

findlichen Verzögerungselemente verringert, so daß sich auch die Herstellungskosten der Vorrichtung insgesamt verringern. Ferner wird zur Gewinnung des Luminanzsignals das ohne Zwischenzeilenabtastung gewonnene schmalbandige Grünsignal von dem mit Zwischenzeilenabtastung erhaltenen breitbandigen Grünsignal abgezogen, wodurch in dem Luminazsignal eine Erhöhung der Kontursteilheit in vertikaler Richtung erhalten und die Farbaberration verbessert wird.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind die in jeder Zeile und Spalte auf abwechselnden Plätzen vorgesehenen Sensorelemente der ersten Gruppe vorzugsweise diejenigen, die im Spektralbereich mit hoher optischer Auflösung arbeiten, also insbesondere Grünsensoren, und dementsprechend sind die übrigen, nur in jeder zweiten Zeile angeordneten Sensoren diejenigen für Rotlicht bzw. Blaulicht Die folgende Beschreibung des Ausführungsbeispiels bezieht sich auf grünlichtempfindliche Sensorelemente, rotlichtempfindliche Sensorelemente und blaulichtempfindliche Sensorelemente. Die Spektralkennlinien sollen aber nidit auf dieses Beispiel beschränkt sein, sondern es ist leicht zu -.erstehen, daß die gleichen Wirkungen erzielt werden können, wenn die erste Spektralkennlinie im sichtbaren Lichtbereich flach ist, d. h. dem weißen Licht entspricht, und die zweite und dritte Spektralkennlinie gelbem Licht bzw. zyanfarbenem Licht entspricht

Die Grünsensoren sind in jeder Horizontalzeile an jeder zweiten Sensorstelle und in jeder Vertikalspalte an jeder zweiten Stelle angeordnet, d. h. im Schachbrettmuster, und die restlichen Sensorelemente sind so angeordnet daß die Zwischenräume zwischen den Grünsensoren zeilenweise abwechselnd von Rotsensoren und Blausensoren ausgefüllt werden. Ein schmalbandiges Grünsignal wird von einer ersten Detektorschaltung abgeleitet, um das Signal, das den Grünsensoren entspricht, im Ausgangssignal der Festkörper-Farb-Bildabtastanordnung zu messen. Zusätzlich werden nicht intermittierende schmalbandige Rot- und Blausignale durch in aufeinanderfolgenden Zeiträumen von 1 //alternierendes Umschalten der Ausgangssignale zweier Detektorschaltkreise abgeleitet, die aus einem zweiten Detektorschaltkreis zum Messen eines Signales von einem nicht Grün messenden Sensor (ein Signal in dem Rot- und Blausignale alternierend in Abständen von 1 H umgeschal'.st werden) im Ausgangsiignal des Flächenbildsensors, and einem dritten Detektorschaltkreis zum Messen eines Signales von einem nicht grünempfindlichen Sensor (ein Signal in dem sich Blau- und Rotsignal in Zeitabständen von 1 /·.' abwechseln) in einem Signal, das durch Verzögern des Ausgangssignals des Bildsensors um 1 /.'erzeugt wird. Ferner wird ein breitbandiges Grünsignal abgetrennt durch Messen eines Grünsensorsignals abwechselnd im Ausgangssignal des Bildsensors und im um 1 H verzögerten Ausgangssignals in fortschreitenden Bildsensorpositionen. Ein Signal, das hergestellt wird durch Subtraktion des oben erwähnten schmalbandigen Grünsignals vom breitbandigen Grünsignal, wird als hochfrequente Komponente eines Luminanzsignales verwendet. Die hochfrequente Komponente wird in einem Farbkodierer mit der oben beschriebenen niederfrequenten Komponente des Luminanzsignales gemischt, die aus den oben genannten schmalbandigen drei Primärfarbensignalen zusammengesetzt wurde, und dadurch wird ein breitbandiges Luminanzsignal hergestellt Beim Herstellen des breitbandigen Luminanzsignales/Jt es vorteilhaft, den Pegel der hochfrequenten Komponente des Luminanzsignales höher zu wählen als den Pegel der niederfrequenten Komponente.

Dank dem oben beschriebenen Aufbau wird bezüglich der Horizonts auflösung die Anzahl der Grünsensoren, die während der horizontalen Abtastzeit abgetastet werden, virtuell erhöht auf die Anzahl der Sensorelemente in einer horizontalen Zeile der Bildabtastanordnung durch Benutzung des 1 //verzögerten Signals, und bezüglich der vertikalen Auflösung kann theoretisch die obere Grenzauflösung bis auf die Anzahl der Abtastzeilen verbessert werden, da das 1 H verzögerte Signal nicht zum Erzeugen des schmalbandigen Grünsignals verwendet wird. Demgegenüber haben das Rot- und das Blausignal Farbabweichungen im Vergleich zum Grünsignal, da das verzögerte und das unverzögerte Signal abwechselnd in aufeinanderfolgenden Abtastzeiträumen umgeschaltet werden, um ein aufeinanderfolgendes Signal zu liefern. Da aber sowohl das rote als auch das blaue Bild keine große Auflösung haben müssen, hat diese Farbabweichung keine Bedeutung mit Blick auf die Lichtempfindlichkeit des menschi«. hen Körpers.

Erfindungsgemäß kann eine Bildabbildjng mit großer Auflösung in der oben beschriebenen Weise erreicht werden, und ferner ist der Vorteil geschaffen, daß durch Auswahl des Pegels der hochfrequenten Komponente des Lur.iinanzsignales höher als den der niederfrequenten Komponente ein Kontursignal dem Bildsignal für die Horizontalrichtung beigefügt werden kann, das eine Differentialrechnung zweiter Ordnung durchführt, und gleichzeitig kann ein Kontursignal für die vertikale Richtung dem Bildsignal hinzugefügt werden.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine Teildraufsichi zum Zeigen der Beziehung zwischen dem Bildsensor und den Farbfiltern;

F i g. 2 ein Blockschaltbild einer herkömmlichen Festkörper- Färb- Bildabtastordnung;

F i g. 3 (a) und 3 (b) Blockschaltbilder einer ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform;

F^; g. 4 (a), F i g. 4 (b) und 4 (c) Diagramme zur Erläuterung der Frequenzbänder der jeweiligen Signale in der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform;

F i g. 5 (a) bis 5 (e) Signalverläufe der verschiedenen Signale für ein Schwarz-Weiß-Bildmuste.% das schwarzweiß Sprünge nur in vertikaler Richtung hat, wie es durch die erste erfindungsgemäße Ausführungsform abgebildet wird;

F i g. 6 (a) bis 6 (e) Signalverläufe entsprechend 5 (a) bis 5 (e) für ein anderes Schwarz-Weiß-Muster;

F i g. 7 ein Blockschaltbild einer Variante eines Farbkodierers und seiner peripheren Schaltkreise in eine." ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform;

F i g. b ein Blockschaltbild einer anderen Variante des Farbkodierers;

F i g. 9 ein Blockschaltbild einer zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform;

Fig. 10 ein Blockschaltbild einer dritten Ausführungsform;

F i g. 11 (a) bis 11 (f) Signalverläufe entsprechend F i g. 5, wie sie durch die dritte erfindüngsgemäße Ausführungsform abgetastet werden;

Fig. 12(a) bis 12(f) Signalverläufe entsprechend F i g. 11 für ein weiteres Schwarz-Weiß-Muster;

F i g. 13 ein Blockschaltbild eines Beispiels eines Farbkodierers und seiner peripheren Schaltkreise in der dritten erfindungsgemäßen Ausführungsform;

Fig. 14 ein Blockschaltbild eines weiteren Beispiels

eines Farbkodierers in der dritten erfindungsgemäßen Ausführungsform.

F i g. 1 zeigt eine Teilansicht eines Flächenbildsensors und eines Farbfiltermosaiks, die miteinander fluchtend angeordnet sind. Die jeweiligen Filterelemente, die den Farbfilter bilden, sind so angeordnet, daß jedes Filterelement ein lichtempfindliches Element 2 in Zeilenrichtung und zwei lichtempfindliche Elemente 2 in Spaitenrichtung überdecken kann. Solch eine Matrix wird verwendet, da in den Standardfernsehsystemen die Zwischenzeilenabtastung verwendet wird und folglich es nötig ist, alternierende Bildelemente in jeder vertikalen Spalte beim Abtasten eines Feldes auszulesen. In F i g. 1 bezeichnet Bezugszeichen 1 den Flächenbildsensor, 2 die Sensorelemente, 3 das Filtermosaik, 4 ein gründurchlässiges Filterelement, 5 ein rotdurchlässiges Filterelement und 6 ein blaudurchlässiges Filterelement. Jeweils zwei vertikal nebeneinanderliegende Sensorelemente 2 sind zusammengefaßt und die Grünfüter 4 sind auf abwechselnden Paaren von Sensorelementen angeordnet sowohl in horizontaler wie auch in vertikaler Richtung. Die Rotfilterelemente 5 und Blaufilterelemente 6 sind auf den zwischen den Grünfilterelementen 4 angeordneten Sensorelementen plaziert und die Rotfilterelemente 5 bzw. Blaufilterelemente 6 sind auf jeweils abwechselnden horizontalen Reihen von Sensorelementpaaren 2 angeordnet.

F i g. 2 zeigt ein Blockschaltbild einer herkömmlichen Farbbildabtastanordnung, bei der drei Primärfarbsignale aus dem Ausgangssignal eines Flächenbildsensors 11 abgespalten werden, der eine Filtermatrix gemäß F i g. 1 aufweist, und in der ein zusammengesetztes Farbfernsehsignal aus diesen drei Primärfarbsignalen zusammengesetzt wird. In F i g. 2 wird das Ausgangssignal des Sensors 11 einer 1 //-Verzögerungsleitung 12 zugeführt (1 H = eine Horizontalabtastperiode), und in einem Orünsi^uklcis''^'''^'¹'¹'*^¹'^''' *^ iitirA αϊ** breitbsncl i^; ges Grünsignal aus dem Ausgangssignal der Verzögerungsleitung 12 und dem Ausgangssignal des Sensors 11 hergestellt. Dann wird das breitbandige Grünsignal in ein kontinuierliches Videosignal umgewandelt durch eine Tiefpaßfilter 14, der eine Abschneidefrequenz gleich der Nyquist-Frequenz hat. Auf der anderen Seite wird das Ausgangssignal des Sensors 11 an den Detektorschaltkreis 20 zum Messen eines Nicht-Grünsignals (Rot- oder Blausignal) angelegt und gleichzeitig das Ausgangssignal der Verzögerungsleitung 12 an einen zweiten Detektorschaltkreis 21 zum Messen eines Nicht-Grünsignals (eines Blau- oder Rotsignals) angelegt. Wie leicht aus der Matrix von Filterelementen in F i g. 1 zu sehen ist, isi, wenn eines der Ausgangssignale der Detektorschaltkreise 20 und 21 ein Rotsignal ist, das andere Ausgangssignal ein Blausigml und umgekehrt Folglich wird durch alternierendes Umschalten dieser Ausgangssignale in aufeinanderfolgenden Honzontalabtastperioden durch Umschalter 22a und 22b das Ausgangssignal des Schalters 22a immer zu einem Roisignal gemacht, während das Ausgangssignal des Schalters 226 immer ein Biausignal ist Diese Rot- und Blausignale werden jeweils durch Tiefpaßfilter 23 und 24 geführt und dann in einen Farbkodierer 27 über die Korrekturverstärker 2!5 bzw. 26 geführt, die eine Gammakorrektureinheit, ein Weißamplitudensieb, ein Schwarzamplitudensieb usw. enthalten. Andererseits wird das Ausgangssigna! des eben beschriebenen Tiefpaßfilters 14 zu einer Verzögerungsleitung 15 geführt und einem Tiefpaßfilter 18. Der Tiefpaßfilter 18 hat die gleiche Kennlinie wie die Tiefpaßfilter 23 und 24 und die Verzögerungsleitung 15 hat die gleiche Verzögerungszeit wie der Tiefpaßfilter 18, so daß eine Subtraktion bei gleicher Phase im Subtrahierwerk 16 durchgeführt werden kann. Ein schmalbandiges Grünsignal am Ausgang des Tiefpaßfilters 18 wird über den Korrekturverstärker 19 zum Farbkodierer 27 geführt, während das Ausgangssignal des Subtrahierwerkes 16 im Verstärker 17 bis zu einem geeigneten Pegel verstärkt wird zu einem hochfrequenten Grünsignal und dann in den Farbkodierer 27 gebracht wird. Aus dem schmalbandigen Rot, Grün- und Biausignal, die in den Farbkodierer 27 eingebracht werden, wird ein schmalbandiges Luminanzsignal und zwei Arten von Farbdifferenzsignalen zusammengesetzt, das hochfrequente Grünsignal wird als hochfrequentes Luis minanzsignal verwendet und aus diesen Signalen kann ein breitbandiges zusammengesetztes Farbfernsehsignal im Farbkodierer 27 zusammengesetzt werden und von der Ausgangsklemme 28 weitergeführt werden.

In der herkömmlichen Anordnung von H ι g. 2 ist das Grünsignal ein Signal, das aus einem verzögerten Ausgangssignal des Bildsensors und einem unverzögerten Ausgangssignal des Bildsensors 11 gebildet wird, d.h. aus den Ausgangssignalen von zwei verschiedenen Sensorelementen 2, die in vertikaler Richtung verschoben sind. Demgegenüber benutzen das Rot- bzw. Blausignal identische Signale in zwei aufeinanderfolgenden horizontalen Abtastperioden, da sie alternierend von verschiedenen Detektorschaltkreisen 20 oder 21 in aufeinanderfolgenden horizontalen Abtastperioden ausgegeben werden. Folglich ist die Auflösung in vertikaler Richtung auf weniger als die Hälfte der Anzahl der effektiven Abtastzeilen herabgesenkt, was der höchsten erreichbaren Auflösung entspricht

In den F i g. 3 (a) und 3 (b) wird eine erste erfindungsgemäße Ausführungsform beschrieben. Gleiche Komponenten haben dabei gleiche Bezugszeichen wie in

Das Ausgangssignal vom Ausgang eines Flächenbildsensors 11 wird in einen ersten Grünsignaldetektorschaltkreis 13, einen zweiten Grünsignaldetektorschaltkreis 29 und einen Rot/Blau-Signaldetektorschaltkreis 20 eingegeben. Auf der anderen Seite wird das Ausgangssignal des Sensors 11 ferner über eine 1 //-Verzögerungsleitung 12 an den ersten Grünsignaldetektorschaltkreis 13 und einen Blau/Rot-Signaldetektorschaltkreis 21 gelegt Im ersten Grünsignaldetektorschaltkreis 13 wird das Ausgangssignal des Sensors 11, das durch die Verzögerungsleitung 12 gelaufen ist, und das gleiche Ausgangssignal, das direkt zugeführt wird, abwechselnd so umgeschaltet in den aufeinanderfolgenden Bildelementperioden für aufeinanderfolgende Bildelemente die in jeder horizontalen Abtastzeile angeordnet sind, um ein aufeinanderfolgendes Grünsignal abzuleiten. Im zweiten Grünsignaldetektorschaltkreis 29 wird ein Ausgangssignal von den Sensorelementen 2, die zu den Grünfilterelementen 4 gehören, abgeleitet, während im Rot/BIausignaldetektorschaltkreis 20 und im Blau/Rot-Signaldetektorschaltkreis 21 jeweils ein Ausgangssigna] von den Sensorelementen 2, die zwischen den Grünfilterelementen 4 angeordnet sind und mit Rot- oder Blaufilterelementen 5 oder 6 zusammengehören, abgeleitet wird.

Aus dem Ausgangssignal des ersten Grünsignaldetektorschaltkreises 13 wird ein breitbandiges Grünsignal Gw über den Tiefpaßfilter 14 und den Verzögerungsschaltkreis 15 gebildet Aus dem Ausgangssignal des zweiten Grünsignaldetektorschaltkreises 29 wird ein schmalbandiges Grünsignal Gn (entsprechend dem tie-

7 8

fer frequenten Teil des breitbandigen Grünsignals Gw) den Grünsignaldetektorschaltkreis 29 gemessen wird

über den Tiefpaßfilter 18 erzeugt. Das breitbandige und das gemessene Signal durch den Tiefpaßfilter 18 Grünsignal Gw und das schmalbandige Grünsignal Gn geführt wird. Folglich wird das schmalbandige Grünsi-

werden durch den Verzögerungsschaltkreis 15 phasen- gnal bei jeder horizontalen Abtastzeile unabhängig von

angepaßt, im Subtrahierwerk 16 wird eine Differenz 5 dem der anliegenden horizontalen Abtastzeile und folg-

zwischen den Signalen Gw und Gn hergestellt und ein lieh ist die Auflösung in vertikaler Richtung so verbes-

hochfrequentes Grünsignal Gh wird durch Verstärkung sert, daß sie der Hälfte der Anzahl der horizontalen

der Dji^erenz auf einen angemessenen Pegel im Ver- Abtastzeilen entspricht, was dem höchsten theoretisch

stärker 17 hergestellt. Dieses hochfrequente Grünsignal erreichbaren Wert entspricht. Bezüglich der Rot- und

Gn wird an den Farbkodierer 27 ausgegeben. Das 10 Blausignale tritt also ein identisches Signal für zwei auf-

schmalbandige Grünsignal Gn wird im KOrrekturver- einanderfolgende horizontale Abtastperioden bei dieser

stärker 19 einer Gammakorrektur, einem Weißclippen, Anordnung auf, genau wie in der herkömmlichen An-

Schwarzciippen usw. unterworfen und dann in den Ordnung gemäß F i g. 2. Da aber die optische Empfind-

Farbkodierer27 eingespeist. lichkeit des Menschen für Rot- und Blaulicht gering ist,

Vom Rot/Blau-Signaldetektorschaltkreis 20 wird al- 15 wird dadurch die Auflösung nicht beeinträchtigt,

ternierend ein Rot- und ein Blausignal in aufeinanderfol- Wie oben beschrieben kann im Falle der Verwendung

genden horizontalen Abtastperioden ausgegeben und des Systems gemäß Fig.3 die Auflösung theoretisch

vom Blau/Rot-Signaldetektorschaltkreis 21 wird alter- erhöht werden bis zur Anzahl der Abtastzeilen, da die

"isrend für aufeinanderfolgende Hcrizcntaiab'astpe Auflösung des Grünsignals in vertikaler Richtung im

rioden ein Blau- und ein Rotsignal ausgegeben. Diese 20 wesentlichen du.-ch das schmalbandige Grünsignal be-

Ausgangssignale werden alternierend für aufeinander- stimmt ist.

folgende Horixontalabtastperioden durch die Schalter F i g. 4 zeigt die Frequenzbänder der Signale in den

22a und 226 umgeschaltet, um die jeweiligen aufeinan- verschiedenen Signalbahnen der Abtastanordnung von

derfolgenden Signale zu liefern, die aus einer Reihe von F i g. 3. F i g. 4 (b) zeigt das Frequenzband des schmal-

Signalen der gleichen Farbkomponente bestehen, und 25 bandigen Grünsignals Gn und F i g. 4 (c) zeigt das Fre-

diese aufeinanderfolgenden Signale werden jeweils quenzband des schmalbandigen Rotsignals R und des

durch Tiefpaßfilter 23 und 24 geführt, um ein Rotsignal schmalbandigen Blausignals B. F i g. 4 (a) zeigt das Fre-

R und ein Blausignal B zu produzieren. Diese Rotsignale quenzband des hochfrequenten Grünsignals Gh, das

R und Blausignale B werden einer Gammakorrektur, durch Subtraktion des schmalbandigen Grünsignals Gn

einem Whitecüpping, BLackclipping usw. in den Korrek- 30 vom breitbandigen Grünsignal Gw erhalten wird. In die-

turve.· „tärkern 25 bzw. 2!6 unterworfen und daraufhin in ser Figur ist die Frequenz, die durch die gestrichelte

den Farbkodierer 27 eingegeben. Linie 31 angedeutet ist, die Frequenzkomponente, die

Im Farbkodierer 27 w ird, wie in F i g. 3 (b) gezeigt, ein im folgenden Fall auftritt. Das heißt, wenn eine Bezie-

schmalbandiges Luminanzsignal Yn durch einen Matrix- hung zwischen zwei nebeneinanderliegenden Abtastzei-

schaltkreis 51 zusammengesetzt aus dem schmalbandi- 35 len berechnet wird, tritt diese Beziehung nicht auf, wenn

gen Grünsignal Cn, dem Rotsignal R und dem Blausi- die Grenzen zwischen zwei Gebieten verschiedener Lu-

gnal B. die aus den Konrekturverstärkern 19.25 bzw. 26 mineszenz parallel zur Horizontalrichtung sind. Folglich

geliefert werden, und dieses schmalbandige Luminanzsi- wird das Signal auf der Abtastzeile nahe dieser Grenze,

gnal Yn und das hochfrequente Grünsigna! Gh vom wenn es in sein Breitbandsignal umgewandelt wird, zu

Verstärker 17 werden in der Mischstufe 57 gemischt, um 40 einem Signal mit einer Frequenz gleich der Hälfte der

ein breitbandiges Luminanzsignal Y zusammenzuset- horizontalen Taktfrequenz des Sensors 11, d. h. zur Ni-

zen. Das Rotsignal R wird zusammen mit dem schmal- quist-Frequenz, und aufgrund des Tiefpaßfilter 14 wird

bandigen Luminanzsignal Yn dem R— Y Modulator 52 das Signal in ein Gleichstromsignal mit dem halben

zugeführt, um ein Hilfsirägersignal von der Klemme 53 Standardpegel konvertiert. Deshalb wird diese Signal-

mit dem Rotfarbdifferenzsignal R— Yn zu modulieren. 45 komponente durch die gestrichelte Linie 31 in F i g. 4 (a)

Das Blausignal ßwird dem B— YModulator 54 gemein- representiert. Die durch die gestrichelte Linie 31 repre-

sam mit dem schmalbandigen Luminanzsignal Yn züge- sentierte Komponente kann als Komponente bezeich-

führt, um ein Hilfsträgorsignal von der Klemme 55 mit net werden, die im Falle auftritt wo eine Luminanzände-

dem Blaufarbendifferenzsignal B— Yn zu modulieren. rung zwischen nebeneinanderliegenden Abtastzeilen

Die Ausgangssignale R — Y Modulators 52 und des B— 50 auftritt In F ig. 4 bedeutet /c die Taktfrequenz,/givs die

Y Modulators 53 werden durch die Mischstufe 56 ge- Schaltfrequenz für das breitbandige Grünsignal, /bwsdie B

mischt, um ein Chrominanzsignal zu bilden, und darauf- Schaltfrequenz für das schmalbandige Grünsignai, /as

hin wird das Chrominanzsignal mit dem breitbandigen die Schaltfrequenz für das Rotsignal und fas die Schalt- |

Luminanzsignal Ydurch die Mischstufe 58 gemischt, um frequenz für das Blausignal. j

ein zusammengesetztes Farbfernsehsignal an einer Aus- 55 Es soll bemerkt werden, daß die gleichen Effekte und |

gangsklemme 28 abzuleiten. Vorteile erreicht werden können, auch wenn das System |

Mit anderen Worten sind bei der erfindungsgemäßen gemäß F i g. 3 so verändert ist, daß die Umschaltkreise Bildabtastanordnung gemäß Fig.3(a) und 3(b) die 22a und 22b in F i g. 3 (a) vor den Detektorschaltkreisen breitbandigen Grünsignale Gw und das schmalbandige 20 bzw. 21 angeordnet sind, um die Ausgangssignale des Rotsignal R und schmalbandige Biausignal B genau 60 Sensors 11 und die Ausgangssignaleder Verzögerungsidentisch denen bei der herkömmlichen Bildabtastan- leitung 12 für aufeinanderfolgende Horizontalabtastpeordnung gemäß F i g. 2. Der einzige Unterschied besteht rioden alternierend umzuschalten und daraufhin die umim Schritt der Zusammensetzung des schmalbandigen geschalteten Signale an die Detektorschaltkreise zu He-Grünsignals G*. Gemäß der Anordnung von F i g. 3 (a) fern, um ein Rot- bzw. Grünsignal zu messen,
und 3 (b) wird das schmalbandige Grünsignal in einer 65 Fig.5 zeigt den Signalverlauf verschiedener Signale horizontalen Abtastperiode dadurch erhalten, daß nur Gw, G_n, Gh u. dgl. in der Abtastanordnung gemäß das Ausgangssigna] der Grünsensorelemente der ent- F i g. 3 im Falle eines schwarz und weiß Bildmusters, bei sprechenden horizontalen Zeile des Sensors 11 durch dem im gleichen Feld weiß und schwarz abwechselnd

für aufeinanderfolgende Abtastzeilen auftritt. In der folgenden Beschreibung mit Bezug auf F i g. 5 soll nur das Grünsignal erläutert werden. Fig.5(a) zeigt ein Schwarz-Weiß-Muster eines abzubildenden Objektes, und in dieser F i g. ist der Luminanzwechsel in vertikaler Richtung des Elides in horizontaler Richtung dargestellt. Nun wird der Fall bedacht, wo der Hochpegelteil und der Tiefpefeelteii des Schwarz-Weiß-Musters von F i g. 5 (a) jeweils einzelnen Abtastzeilen im gleichen Feld entspricht. F i g. 5 (b) zeigt den Signalpegel eines breitbandigen Grünsignals. Da das Signal in zwei aufeinanderfolgenden Abtastzeilen einmal auf dem Weißpegel und einmal auf dem Schwarzpegel ist, hat das Signal eine Frequenz gleich der Hälfte der Taktfrequenz, d. h. der Nyquist-Frequenz und das Signal wird durch den Tiefpaßfilter 14 in ein Gleichstromsignal umgewandelt, so daß der Pegel des Gleichstromsignales gleich der Hälfte des Weißpegels ist. Dies kann illu-Zusammensetzen des hochfrequenten Grünsignales gelaufen ist, den Sigtialverlauf von F i g. 6 (d) an. Wenn ein breitbandiges Luminanzsignal aus diesem Signal im Farbkodierer 27 Zusammengesetzt wird, wird der Pegel des Luminanzsignals bei Berücksichtigung nur des grünen Signals zu 0,6 G/v + α Gh, wobei α ein Koeffizient für die Aperturkorrektur ist und im allgemeinen größer als 1 ist. Der Signalverlauf für den Fall von ec ·» 1,6 ist durch die gestrichelte Linie in Fig.6(e) gezeigt. Die durchgezogene Linie von F i g. 6(e) zeigt den Signalverlauf im Falle von λ — 1. Wie aus Fig.6 zu sehen ist, wird als Luminanzsignal ein Bildsignal erhalten, das im Vergleich zum wirklichen Muster um eine Abtastzeilenbreite nach unten versetzt ist, wie im Falle von F i g. 5.

Wie die gestrichelte Linie in F i g. 6 (e) zeigt, ist es offensichtlich, daß, wenn der Koeffizient cc größer als 1 gewählt ist, ein Effekt erreicht wird, der die Kontur in vertikaler Richtung betont und »preshoot« genannt

siriert ^vsrden wis in F i °. 5 'b^ ^ezsi^t und folglich wird. Gsnsuer ^σ552^σί wird tatsächlich c

wird die Abbildung zu einem Bild von gleichförmigem mittlerem Pegel das um eine Abtastzeilenbreite vom tatsächlichen Muster von F i g. 5 (b) nach unten ausgedehnt wird. Der Signalverlauf von F i g. 5 (c) zeigt das schmalbandige Grünsignal, das durch direktes Sammeln des Ausgangssignales des Sensors 11 erhalten wird, um zeigt deshalb den gleichen Signalverlauf wie das Schwarz-Weiß-Muster von Fig.5(a). In diesem Fall nimmt das Signal, das durch das Subtrahierwerk 16 zum Zusammensetzen eines hochfrequenten Grünsignals geführt wird, die Signalform von F i g. 5 (d) an. Wenn ein breitbandiges Luminanzsignal aus diesem Signal im Farbkodierer 27 zusammengesetzt wird, ist, wenn man nur das Grünsignal berücksichtigt, der Pegel des Luminanzsignals gleich 0,6 Gn + « Gh, wobei α ein Koeffizient für die Aperturkorrektur ist und im allgemeinen größer als 1 ist. Der Signalverlauf im Falle von cc ■= 1,4 ist durch die gestrichelte Linie in F i g. 5 (e) gezeigt. Die durchgezogene Linie von F i g. 5 (e) zeigt den Signalverlauf im Falle von ec — \. Wie aus Fig.5 zu sehen ist, wird für das Luminanzsignal ein Bildsignal erhalten, das um eine Abtastzeilenbreite bezüglich des echten Mu-■ sters nach unten verschoben ist.

F i g. 6 ist ein Diagramm zum Erläutern, wie das Luminanzsignal am Ausgang der erfindungsgemäßen Abtastanordnung für ein Weißmuster aussieht, das eine Breite von vier Abtastzeilen des gleichen Feldes hat. F i g. 6 'wird ähnlich wie Fig.5 erläutert unter Berücksichtigung nur des Grünsignals. F i g. 6 (a) zeigt ein Schwarz-Weiß-Muster eines abzubildenden Objektes und auch in dieser Fig. wird die Pegeländerung in vertikaler Richtung horizontal dargestellt. F i g. 6 (b) zeigt den Signal-■pegelverlauf des breitbandigen Grünsignales Gw. Speziell wird das Signal in der vertikalen Position, wo die Signale von zwei nebeneinanderliegenden Abtastzeilen auf Weiß-Pegel bzw. Schwarz-Pegel liegen, zu einem Signal mit der Frequenz der Hälfte der Taktfrequenz (Nyquist-Frequenz) und wird durch den Tiefpaßfilter 14 in ein Gleichstromsignal mit dem halben Pegel des Weiß-Pegels umgewandelt So zeigt Fig.6(b) die Tatsache, daß das Signal der Abtastzeile neben der Schwarz-Weiß-Grenze in vertikaler Richtung in ein Signal mit einem Pegel zwischen Weiß- und Schwarzpegel umgewandelt wird. Das Signal von F i g. 6 (c) ist das schmalbandige Grünsignal Gn, das durch direktes Abtasten des Ausgangssignals des Sensors 11 erhalten wird und hat deshalb einen Signalverlauf, der identisch zum Schwarz-Weiß-Muster von F i g. 6 (a) ist In diesem Fall nimmt das Signal, das durch das Subtrahierwerk 16 zum eine Konturbetonung in horizontaler Richtung in Form einer Differentialrechnung zweiter Ordnung auf das Luminanzsignal angewandt, da die hochfrequente Komponente des Luminanzsignales durch Subtraktion des schmalbandigen Signals vom breitbandigen Signal zusammengesetzt wird, und ferner wird der große Vorteil erreicht, daß die Auflösung in vertikaler Richtung bis zu einem Wert verbessert werden kann, der nahe der Anzahl der Abtastzeilen liegt, obwohl eine vertikale Korrelation beteiligt ist, und gleichzeitig kann eine vertikale Konturkorrektion erreicht werden.

Mit anderen Worten schafft die Erfindung eine epochemachende Festkörper-Farb-Bildabtastanordnung, in der trotz der Tatsache, daß nur ein Festkörperflächenbildsensor verwendet wird, nicht nur die obere Auflösungsgrenze, die durch die Anzahl der Sensorelemente im Flächenbildsensor bestimmt ist, sowohl in vertikaler als auch in horizontaler Richtung erreicht werden kann, sondern ebenso eine Konturkorrektur sowohl in vertikaler wie in horizontaler Richtung erreicht wird und dadurch ein Bild mit hervorragender Schärfe erhalten wird.

Es soll hier erwähnt werden, daß bezüglich der Rotund Blausignale in jeder horizontalen Abtastperiode eines ein Signal ist, das vom Ausgangssignal des Sensors 11 ohne Durchlaufen der Verzögerungsleitung 12 erhalten wird, aber das andere ein Signal ist, das vom Ausgangssignal des Sensors 11 nach Durchlaufen der Verzögerungsleitung 12 erhalten wird, und folglich das Rotsignal und das Blausignal jeweils um eine horizontale Abtastperiode gegeneinander verschoben sind. Deshalb tritt eine gewisse Farbabweichung in vertikaler Richtung auf. Diese Farbabweichung ist aber nicht ernst, da die menschliche Empfindlichkeit für rotes und blaues Licht gering ist. Für die Konturteile des reproduzierten Bildes sind die oben erwähnten Farbabweichungen aber ein Problem. Ein Farbkodierer 27 und seine peripheren Schaltkreise, die bezüglich derer von F i g. 3 verändert sind, um die oben erwähnte Farbabweichung zu beseitigen, sind in F i g. 7 in Blockform dargestellt

In F i g. 7 wird das Ausgangssignal Gh des Subtrahierwerkes 16 sowohl an einen Tiefpaßfilter als auch an den Korrekturverstärker 17 angelegt Durch einen Tiefpaßfilter 61 wird eine hochfrequente Komponente aus dem hochfrequenten Grünsignal Gh entfernt, um nur ein i'.ontursignal Ghi. in vertikaler Richtung zu liefern, und dann wird dieses Kontursignal Ghl an einen Absolutwertkonverterschaltkreis 62 angelegt der den negativen Signalteil des Kontursignales XJhl auf die positive

Seite ufiiklappt. Der Absolutwertkonverterschaltkreis 62 kann z. B. ein Zweiweggleichrichferschaltkreis sein. Das AusganKSSignal Gut des Absolutwertkonverterl· :haltkreises 62 wird in einem Verstärker oder einem Signalformerschaltkreis 63 in ein Steuersignal umgewandelt und dann an den modifizierten Farbkodierer 27' angelegt. Im Farbkodierer 27' dient dieses Steuersignal zum Reduzieren der Amplitude des Chrominanzsignales oder zum Abschneiden des Chrominanzsignales. Ein Schaltkreis, der durch Hinzufügen eines Schaltkreises zum Steuern des Chrominanzsignales zum Farbkodierer 27 von F i g. 3 gebildet wird, ist der modifizierte Farbkodierer 27' von F i g. 7. Bezüglich der genaueren internen Konstruktion des Farbkodierers 27' von F i g. 7 wird ein schmalbandiges Luminanzsignal YV/ durch einen Matrixschaltkreis 51 aus dem schmalbandigen Griinsignal Gn. dem Rotsignal R und dem Blausignal B von den Korrekturverstärkern 19, 25 bzw. 26 zusammengesetzt, ein Hilfsträgersignal von der Klemme 53 wird im R— Y Modulator 52 mit einem Rotdifferenzsignal /?— Viv au.·· dem Luminanzsignal K/v und dem Rotsignal R moduliert, und gleicherweise im Β— Υ Modulator 54 ein Hilfsträgersignal von der Klemme 55 moduliert mit einem Blaudifferenzsignal B— Yn aus dem Luminanzsignal Yn und dem Blausignal B. Die Ausgangssignale dieser zwei Modulatoren 52 und 54 werden in der Mischstufe 56 gemischt, um das Chrominanzsignal zusammenzusetzen. Auf der anderen Seite werden das tieffrequente Luminanzsignal Yn am Ausgang der Matrixschaltung 51 und die hochfrequente Komponente des Grünsignals vom Korrekturverstärker 17 in der Mischstufe 57 gemischt, um das breitbandige Luminanzsignal Yzu liefern.

Das Chrominanzsignal vom Ausgang der Mischstufe 56 wird bearbeitet, um das Chrominanzsignal zu reduzieren oder abzuschneiden gemäß der Konturen in vertikaler Richtung mit Hilfe eines Amplitudenbegrenzer-Scnäiikreises 64 unter Steuerung durch das Signal vom Verstärker oder Signalformerschaltkreis 63, und wird dann an die Mischstufe 58 geliefert, um das zusammengesetzte Farbfernsehsignal zusammen mit dem minanzsignal Kzu bilden.

F i g. 8 zeigt eine weitere Variante des Farbkodierers und seiner peripheren Schaltkreise zum Beseitigen der Farbabweichung in vertikaler Richtung. Es gibt einen Unterschied zur Variante von Fig.7 im Vorgang zum Messen des Kontursignales in vertikaler Richtung in der hochfrequenten Komponente Ch des grünen Signales. Genauer gesagt wird das breitbandige Grünsignal vom Ausgang des Grünsignaldetektorschaltkreises 13 durch den Tiefpaßfilter 65 geführt, der die gleichen Kennlinien wie der Tiefpaßfilter 19 hat, und dann durch eine Verzögerungsleitung 66 geführt Diese Verzögerungsleitung 66 ist eingefügt, um da^c Signal phasengleich mit dem schmalbandigen Grünsignal Gn vom Tiefpaßfilter 18 an das Subtrahierwerk 67 zu bringen. Das Ausgangssignal des Subtrahierwerkes 67 ist ein Kontursignal nur in vertikaler Richtung und enthält kein Kontursignal in horizontaler Richtung. Ähnlich wie im Schaltkreis von Fig.7 wird dieses Kontursignal in einen Amplitudensteuerschal tkreis 64 im Farbkodierer 27' über den Absolutwertkonverterschaltkreis 62 und einen Verstärker oder Signalformerschaltkreis 64 geführt und im Amplitudensteuerschaltkreis 64 wird die Amplitude des Chrominanzsignales an den Konturen in vertikaler Richtung reduziert oder abgeschnitten.

Wenn, wie oben beschrieben, der Farbkodierer und seine peripheren Schaltkreise gemäß den Ausführungsformen von F i g. 7 und 8 verwendet wird, tritt im reproduzierten Bild keine Farbabweichung auf, da das Chrominanzsignal an den Konturen in vertikaler Richtung des Bildes in der Amplitude reduziert wird. Dadurch werden die Konturen klarer.

im folgenden wird eine zweite erfinduntagemäSe Ausführungsform unter Bezugnahme auf Fig.9 beschrieben. Grundsätzlich wird in ähnlicher Weise wie in der ersten Ausführungsform ein Ausgangssignal des

ίο Sensors 11 aufgeteilt in ein Signal, das durch die Verzögerungsleitung 12 läuft und ein weiteres Signal, das nicht durch dieselbe läuft, umgewandelt in ein Grünsignal im ersten Grünsignaldetektorschaltkreis 13 und dann in ein breitbandiges Grünsignal Gw mitteäs eines Tiefpaßfilters 14 und eines geeigneten Verzögerungsschaltkreises 15 umgewandelt. Die Schaltkreiskonstruktion zum Erzeugen des Rot- und Blausignales aus den Ausgangssignalen des Sensors 11 ist auch ähnlich zu dem der ersten Ausführungsform und enthält einen Rot/ Blau-Detektorschaltkreis 20, einen Blau/Rot-Detektorschaltkreis 21, Umschalter 22a und 226, Tiefpaßfilter 23 und 24 und Korrekturverstärker 25 und 26.

Im zweiten Grünsignaldetektorschaltkreis 29 wird eine Komponente des Grünsignales im Ausgangssignal des Sensors 11 gemessen, dann durch den Tiefpaßfilter 18 geführt, um das schmalbandige Grünsignal G_n zu bilden, daraufhin wird das schmalbandige Grünsignal in der Mischstufe 33 mit einem Signal gemischt, das erhalten wird durch Durchführen des Ausgangssignals des Tiefpaßfilters 14 durch den Tiefpaßfilter 32 mit der gleichen Kennlinie wie der Tiefpaßfilter 23, ferner wird das gemischte Signal einer Signalformung im Korrekturverstärker 19 unterworfen, um ein Grünsignal zu erhalten, das an den Farbkodierer 27 geliefert wird.

Die Differenz zwischen dem Ausgangssignal des Verzögerungsschaltkreises 15 und dem Ausgangssignal des Tiefpaßfilters 18 wird im Subtrahierwerk 16 gebildet und das Differenzsignäi wird durch den Verstärker Vl verstärkt, um ein hochfrequentes Grünsignal zu erhalten. Die jeweiligen Ausgangssignale der Verstärker 17 und der Korrekturverstärker 19, 25 und 26 werden im Farbkodierer 27 verarbeitet, wie in F i g. 3 (b) gezeigt ist, um ein zusammengesetztes Farbfernsehbild an der Ausgangsklemme 28 zu erhalten.

In der Farbbildabtastanordnung der oben beschriebenen Ausführung kann, wenn ein Flächenbildsensor mit Farbfilter gemäß F i g. 1 als Bildsensor verwendet wird, auch wenn die Modulationskennlinie in vertikaler Richtung in Vergleich zur ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform etwas verschlechtert ist, ein anderer Nachteil verbessert werden, wie im folgenden beschrieben wird. Das heißt, in der ersten erfindungsgemäßen Äusführungsform gemäß Fig.3(a) taucht folgender Nachteil auf, da die tieffrequente Komponente des Grünsignals durch direktes Abtasten des Ausgangs des Sensors 11 im zweiten Grünsignaldetektorschaltkreis 29 erhalten wird. Zum Beispiel hat, im Falle, daß ein Objekt abgetastet wird, dessen Schwarz-Weiß-Muster eine räumliche Frequenz in horizontaler Richtung hat, die der Abstandsfrequenz der Sensorelemente der Matrix entspricht, bei Benutzung der herkömmlichen öildabtastanordnung das Ausgangssignal einen gleichbleibenden Wert gleich dem Zwischenpegel zwischen Weiß- und Schwarzpegel, während bei Benutzung der erfindungsgemäßen Bildabtastanordnung in der ersten Äusführungsform gemäß F i g. 3 ein solches Schwarz-Weiß-Muster abwechselnd den aufeinanderfolgenden Sensorelementen in jeder horizontalen Reihe entsprechen

würde» und da die Grünsensoren in Schachbrettmuster auf dem Sensor 11 angeordnet sind, würde dieses in nur Weißsignalen und nur Schwarzsignalen resultieren, die in aufeinanderfolgenden Abtastzeilen abwechseln wurden, so daß das Phänomen auftauchen würde, daß trotz der Tatsache, daß das tatsächliche Objekt ein längsgestreiftes Schwarz-Weiß-Muster hat, das abgebildete Bild in ein quergestreiftes Schwarz-Weiß-Muster umgeformt würde. Deshalb ist eine Bildabtastanordnung zum Abmildern dieses unerwünschten Phänomens gemäß einer zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform in F i g. 9 gezeigt Gemäß dieser zweiten Ausführungsform wird der Grad der Umformung eines längsgestreiften Musters in ein quergestreiftes Muster abgeschwächt durch geeignetes Mischen einer tieffrequenten Komponente, die durch Inbeziehungsetzen der Signale aus benachbarten Abtastzeilen erhalten wird (das Ausgangssignal des Tiefpaßfilters 32 hat die gleichen Kennlinien wie der Tiefpaßfilter 23), mit einer tieffrequenten Komponente, die durch direktes Abtasten des Ausgangs des Sensors U (das Ausgangssignal des Tiefpaßfilters 18) erhalten wird, so daß das Summensignal immer ~inen vorbestimmten Wert hat, und dadurch durch Herstellen der tieffrequenten Komponente des Grünsignals.

In dieser zweiten Ausführungsform ist es auch möglich die Variante gemäß F i g. 7 oder 8 zum Erhalten klarer Konturen im reproduzierten Bild zu verwenden.

¹I den oben beschriebenen ersten und zweiten Ausführungsformen war das Kontursignal in vertikaler Richtung vom »preshoot« Typ. Jetzt soll der Fall beschrieben werden, wo ein Kontursignal vom »overshoot« Typ hergestellt wird. Die dritte erfindungsgemäße Ausführungsform gemäß Fig. 10 ist eine Bildabtastanordnung für solch einen Fall und obwohl die Schaltkreiskonstruktion grundsätzlich gleich der von Fig.3 ist, unterscheiden sie sich darin, daß das schmaibandige Grünsignal zur Herstellung der hochfrequenten Komponente Cn des Luminanzsignales nicht das Signal Gn ist, das durch direktes Abtasten des Ausgangssignales des Sensors 11 im Grünsignaldetektorschaltkreis 29 erhalten wird, sondern ein Signal Cn, das durch Messen eines Signales der Grünsensorelemente vom Ausgangssignal des Sensors 11 nach Durchlauf durch Verzögerungsleitung 12 in einem dritten Grünsignaldetektor 34 und durch Durchführen des gemessenen Signals durch den Tiefpaßfilter 35, der die gleiche Kennlinie hat wie der Tiefpaßfilter 18. Bezüglich der anderen Punkte ist die Abtastanordnung gemäß Fig. 10 genau gleich der ersten Ausführungsform von Fig.3(a) und 3(b). Mit anderen Worten unterscheidet sich die dritte Ausführungsform von der ersten nur dadurch, daß der dritte Grünsignaldetektor 34 und der Tiefpaßfilter 35 zugeführt sind.

Fig. 11 und 12 zeigen Signalformen, die bei dieser dritten Ausführungsform auftreten und den Signalformen von F i g. 5 und 6 entsprechen. In F i g. 11 und 12 sind die Signalformen in (a), (b) und (c) gleich denen von F i g. 5 bzw. 6 und brauchen deshalb keine Erklärung. Der Signalverlauf von F i g. 11 (d) und 12 (d) zeigen das schmaibandige Grünsignal Gn am Ausgang der Verzö· gerungsleitung 12, die deshalb um eine Abtastzeilenbreite gegen den Signalverlauf von F i g. 11 (c) und 12 (c) nach unten versetzt sind. Dann nimmt die hochfrequente Komponente C//des Luininan/signals, d. h. Gw-Gn' die l'Orm von Fig. 11 (c) und 12(e) an. Betrachtet man das Luminunzsign.il nun nur unter Berücksichtigung des Grünsignales, so wird das Lumänanzsigna! dargestellt durch 0,6 Gn + ce Gn- Das heißt das Luminanzsignal hat den Verlauf wie in· F i g. 11 (0 und 12 (0 gezeigt F i g. 11 und 12 zeigen den Signalverlauf im Faile von«= 1. Wie aus Fig. 11 und 12 zu sehen ist wird bei der dritten Au führungsform gemäß Fi g. 10 das Luminanzsignai in der gleichen räumlichen Stellung wie das Objekt abgebildet und wird nicht um eine Abtastzeilenbreite nach unten versetzt wie im Falle der ersten Ausführungsform von F i g. 3. Zusätzlich ist zu sehen, daß der Effekt der Konturbetonung im Falle der dritten Ausführungsform

ίο von F i g. 10 vom »overshoot« Typ ist

Auch im Falle der dritten Ausführungsform sind die Frequenzbänder der jeweiligen Signale in der Bildabtastanordnung die gleichen wie in F i g. 4.
Wie oben beschrieben ist auch offensichtlich, daß trotz der Tatsache, daß nur ein Flächenbildsensor verwendet wird, nicht nur eine Auflösungsverbesserung bis zur oberen Auflösungsgrenze, die durch die Anzahl der Sensorelemente bestimmt ist sowohl in horizontaler wie auch in vertikaler Richtung erreicht wird, sondern daß auch eine Abbildung erreicht wird, die einer Konturkorrektur sowohl in horizontaler wie auch in vertikaler Richtung unterworfen ist

Es soll erwähnt werden, daß auch bei der dritten erfindungsgemäßen Ausführungsform eine geringe Farbabweichung in vertikaler Richtung auftritt Zwei alternative Varianten des Farbkodierers und seiner peripheren Schaltkreise zum Vermindern der oben erwähnten Farbabweichung in· Konturteil des reproduzierten Bildes werden in F i g. 13 bzw. 14 gezeigt

In Fig. 13 wird eine Variante auf die dritte Ausführungsform von F i g. 10 angewandt, die grundsätzlich die gleiche ist wie die auf die erste Ausführungsform angewandte und in F i g. 7 beschriebene. Gleiche Teile haben deswegen gleiche Bezugszeichen.

Das Ausgangssignal Gh des Subtrahierwerkes 16 wird durch den Tiefpaßfilter 61 geführt um die hochfrequente Komponente abzunehmen und dadurch am Ausgang des Tiefpaßfilters 61 nur das Kontursignal Ghl in vertikaler Richtung zu erhalten. Dieses Kontursignal Ghl wird in ein Absolutwertsignal umgewandelt durch den Absolutwertkonverter 62, um so den negativen Teil des Signals bezüglich eines Bezugpegels auf die positive Seite zu falten, und daraufhin wird das konvertierte Signal durch den Verstärker oder Signalformer 63 geführt, um ein Steuersignal zum Steuern der Amplitude des Chrominanzsignales zu erhalten. Im Farbkodierer 27' werden die Ausgangssignale der Korrekturverstärker 19,25 und 26 an einen Matrixschaltkreis 51 angelegt, um das Schmalbandluminanzsignal Yn zu erhalten, das Luminanzsignal Ym und das Ausgangssignal des Korrekturverstärkers 25 werden an einen R— Y Modulator 52 angelegt, in dem ein Hilfsträgersignal von der Klemme 53 mit dem Rotdifferenzsignal R— Yt; moduliert wird, um ein R— Y Signal zu erhalten, auf der anderen Seite wird das Luminanzsignal Yn und das Ausgangssignal des Korrekturverstärkers 26 an einen Β— Υ Modulator 54 angelegt, in dem ein Hilfsträgersignal von der Klemme 55 mit dem Blaudifferenzsignal B— Yn moduliert wird, um ein B— Y Signal zu erhalten, das R— Y Signal und das B= VSignal werden in der Misehstufe 56 gemischt, um ein Farbchrominanzsignal zu erhalten und die Amplitude dieses Chrominanzsignales wird im Amplitudcnsteuerschaltkreis 64 durch das oben erwähnte Steuersignal vom Verstärker oder Signalformer 63 gc-

bs steuert. Das schmalbandigc Luminun/signal Yn und das hochfrequente Grünsignal vom Ausgang des Verstärkers 17 werden in der Misehstufe 57 gemischt, um ein Luminanzsignal Y zu erhalten, Und dieses Luminanzsi-

gnal V und das Chrominanzsignal vom Amplitudensteuerschaltkreis 64 werden in der Mischstufe 58 gemischt, um das zusammengesetzte Farbfernsehsignal an der Klemme abzuleiten.

Fig. 14 zeigt eine weitere Variante des Farbkodierers und seiner peripheren Schaltkreise zum Verbessern der oben erwähnten Farbabweichung in vertikaler Richtung, wobei die Variante äquivalent der Variante in der ersten Ausführungsform von Fig.8 ist, und der Farbkodierer 27', der Absolutwertkonverter 62 und der Signalformer 63 sind identisch zu denen von Fig. 13. Auch der Schaltkreisteil zum Zusammensetzen der jeweiligen Grün-, Rot- und Blausignale mit dem ersten Grünsignaldetektorschaltkreis 13, dem Tiefpaßfilter 14, dem Verzögerungsschaltkreis 15, dem Subirahierwerk 16, dem Verstärker 17, dem Tiefpaßfilter 35 und dem Korrekturverstärker 19,25 und 26 sind identisch zu denen, die in der dritten Ausführungsform von Fig. 10 enthalten sind. In dieser Variante wird aber das breitbandige Grünsigna!, das am Ausgang des ersten Grünsignaldetektorschaltkreises 13 abgenommen wird, durch den Tiefpaßfilter 65 mit der gleichen Charakteristik wie der Tiefpaßfilter 35 geführt und dann an den Verzögerungsschaltkreis 66 gelegt Dieser Verzögerungsschaltkreis 66 ist eingefügt, um das Ausgangssignal des Verzögerungsschaltkreises 66 phasengleich mit dem schmalbandigen Grünsignal Gn vom Tiefpaßfilter 35 an der Eingangsseite des Subtrahierwerkes 67 zu machen. Im Subtrahierwerk 67 wird eine Subtraktion zwischen dem Ausgangssignal des Verzögerungsschaltkreises 66 und dem schmalbandigen Grünsignal Gn durchgeführt und das so erhaltene Ausgangssignal Ghl des Subtrahierwerkes 47 ist das Kontursignal für die vertikale Richtung selber, in dem ein Kontursignal für die horizontale Richtung nicht enthalten ist. Dieses Kontursignal wird wie in der Ausführungsform von Fig. 13 durch einen Absolutwertkonverter 62 und einen Signalformer 63 geführt und dann an den Amplitudensteuerschaitkreis 64 des Farbkodierers 27' geliefert. In diesem Amplitudensteuerschaitkreis 64 wird die Amplitude des Chrominanzsignals an den Konturstellen in vertikaler Richtung reduziert oder abgeschnitten mit Hilfe des Ausgangs des Shapers 63.

Dank der oben ausgeführten Schaltkreiskonfigura- »ion ist die Amplitude des Chrominanzsignals an den Konturstellen in vertikaler Richtung begrenzt, so daß eine Farbabweichung in vertikaler Richtung nicht im reproduzierten Bild auftritt. Da die ernste Farbabweichung an den Konturstellen auftritt, kann die Farbabweichung bis auf einen vernachlässigbaren Wert beseitigt werden.

Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, und auch die Stellen, an denen die hochfrequente Komponente G/ydes Grünsignals mit den anderen Farbsignalen als hochfrequente Komponente des Luminanzsignales auf der Eingangsseite der Korrekturverstärker 19, 25 und 26 gewählt wurde, anstelle im Inneren des Farbkodierers. wie durch die gestrichelte Linie in F i g. 3 (a) gezeigt ist. Im Falle, daß die hochfrequente Komponente Gh gemischt wird, nach dem ihre Amplitude gleich der der anderen drei Signale gemacht ist, kann der gleiche Effekt und Vorteil erreicht werden. Um ein reproduziertes Bild zu erreichen, das eine natürliche Zuleitung als Bild gewähren kann, ist die Ausführungsform, die durch die gestrichelten Linien von F i g. 3 gezeigt ist, etwas besser. Bezüglich der Einfachkeit des Schaltkreises ist aber das Mischen im Farbkodierer 27 wie in F i g. 3 (b) gezeigt besser.

Der Flächenbildsensor zur Durchführung der Erfindung kann von beliebigem Typ sein, vorausgesetzt, daß die jeweiligen Sensorelemente voneinander getrennt und unabhängig voneinander sind, inklusive dem Unterschied in der Feldanzihl. Es ist klar, daß Flächenbildsensoren benutzt werden können, die z. B. vom MOS Transistortyp, ClD Typ, CCD Typ usw. sind. Als Filterelemente, die die Sensorelemente abdecken, können weißlichtdurchlässige Filter, gelblichtdurchlässige Filter und

to cyandurchlässige Filter anstelle der grün-, rot- und blaudurchlässigen Filter verwendet werden.

Hierzu 15 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Festkörper-Farbbild-Abtastvorrichtung,

mit einem Festkörper-Flächenbildsensor (ti) aus in Zeilen und Spalten angeordneten Sensorelementen, wobei die Sensorelemente einer ersten, zweiten und dritten Gruppe mit unterschiedlicher Spektralemp-Hndlichkeitscharakteristik angehören und die Sensorelemente der ersten Gruppe auf alternierenden Spaiienpositionen in jeder Zeile und alternierenden Zeilenpositionen in jeder Spalte sitzen und die Sensorelemente der zweiten und dritten Gruppe in alternierenden Zeilen angeordnet sind,
einer ersten und zweiten Detektorschaltung (13,29) mit angeschlossener Verarbeitungsschaltung, in der Ausgangssignale der Sensorelemente der ersten Gruppe einerseits mit voller Bandbreite und andererseits nur im niedrigen Frequenzband aufgenommen und uctür Zeitversatz zur Verbesserung der Kontursteüheit überlagert werden,
einer dritten und vierten Detektorschaltung (20,21) mit angeschlossener Verarbeitungsschaltung, die abwechselnd und im Gegentakt Ausgangssignale der Sensorelemente der zweiten und dritten Gruppe aufnehmen und sie unter Zeitve 'satz in die nur von der zweiten oder dritten Gruppe von Sensorelementen stammenden Signale auftrennen,
und einer an die erste bis vierte Detektorschaltung angeschlossenen Kodierschaltung (27) zur Bildung eines Farbfernsehsignal aus den Ausgangssignalen der Detektorschaltunger,

wobei der ersten Detektorschaltung (13) und der dritten oder vierten Detektorschr'«,ung (20,21) eine Verzögerungsleitung mit einer einer Zeilenperiode entsprechenden Verzögcrungszeit zum Erzeugen des Zeitversatzes zugeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet, daß der ersten Detektorschaltung (13) und der dritten oder vierten Detektorschaltung (20, 21) eine gemeinsame, die Ausgangssignale aller Sensorelemente verzögernde Verzögerungsleitung (12) eingangsseitig vorgeschaltet ist.

2. Festkörper-Farbbild-Abtastvorrichtung nach Anspruch 1, mit einer Subtraktionsschaltung, die zwei Ausgangssignale der ersten Gruppe von Sensorelementen voneinander subtrahiert, dadurch gekennzeichnet, daß die Subtraktionsschaltung (16) die Ausgangssignale (Gn) im niedrigen Frequenzband von den Ausgangssignalen (Cw)'mit voller Bandbreite der Sensorelemente der ersten Gruppe subtrahiert.