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DE2729107A1 - Verfahren zur erzeugung von farbinformationssignalen und anordnung zur durchfuehrung des verfahrens - Google Patents

Verfahren zur erzeugung von farbinformationssignalen und anordnung zur durchfuehrung des verfahrens

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Publication number
DE2729107A1
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DE
Germany
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light
primary color
color
pulses
electrical signal
Prior art date
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Withdrawn
Application number
DE19772729107
Other languages
English (en)
Inventor
Willis A Adcock
Frank L Scaggs
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Texas Instruments Inc
Original Assignee
Texas Instruments Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Texas Instruments Inc filed Critical Texas Instruments Inc
Publication of DE2729107A1 publication Critical patent/DE2729107A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/40Extracting pixel data from image sensors by controlling scanning circuits, e.g. by modifying the number of pixels sampled or to be sampled
    • H04N25/44Extracting pixel data from image sensors by controlling scanning circuits, e.g. by modifying the number of pixels sampled or to be sampled by partially reading an SSIS array
    • H04N25/447Extracting pixel data from image sensors by controlling scanning circuits, e.g. by modifying the number of pixels sampled or to be sampled by partially reading an SSIS array by preserving the colour pattern with or without loss of information

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Color Television Image Signal Generators (AREA)

Description

Patentanwälte T 2222 Dipl.-Ing.
Dipt-lng.
E. Prinz
Dipl.-Chem
Dr. G. Hauser
Ernsbergeretrasse 19
8 München 60 27.Juni 1977
Unser Zeichen:
TEXAS INSTRUMENTS INCORPORATED 13500 North Central Expressway Dallas, Texas, V.St.A.
Verfahren zur Erzeugung von Farbinformationssignalen und Anordnung zur Durchführung des Verfahrens
Die Erfindung bezieht sich allgemein auf. eine Farbabbildungsanordnung und insbesondere auf eine Anordnung, in der zwei von ladungsgekoppelten Bauelementen (CCD) gebildete Bildabtaster zur Erzeugung von Farbinformationssignalen in Abhängigkeit von dem von einem Objekt kommend enLicht angewendet werden. Die Farbabbildungsanordnung kann als Teil einer Fernsehkamera, insbesondere einer kleinen tragbaren Farbfernsehkamera benutzt werden.
Herkömmliche Fernsehkamerasysteme erzeugen die drei Farbsignale, d.h. das Rot-, das Grün- und das Blausignal, unter Verwendung von drei getrennten Vidikonröhren. Die Aufspaltung des von dem mittels der Fernsehtechnik zu übertragenden Objekt kommenden Lichts in drei Primärfarben für die Übertragung zu den drei Vidikonröhren und die magnetischen oder elektrostatischen Ablenkvorrichtungen,
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die federn Vidikon zugeordnet waren, hatten zur Folge, daß bisher bekannte Farbfernsehkameras relativ groß und schwer waren. Diese bekannten Anordnungen erzeugen zwar ein sehr gutes Farbsignal, doch machen der Umfang und das Gewicht der dieser Anordnung zugeordneten Kamera den Einsatz dann schwierig, wenn die Kamera tragbar sein sollte.
Es sind Farbfernseh-Aufnahmeanordnungen vorgeschlagen worden, bei denen beispielsweise ein optisches Streifenfilter und eine oder zwei Vidikonröhren oder ähnliche Baueinheiten wie das Plumbikon eingesetzt wurden. Da weißes und farbiges Licht unter Verwendung von drei Primärfarben reproduziert werden kann, müssen diese Systeme mit einem oder mit zwei Vidikonröhren drei Primärfarben aufnehmen können. Typischerweise ist vor dem Vidikon ein optisches Streifenfilter angebracht, das zwei oder drei Primärfarben erkennen kann. Das Streifenfilter bewirkt, daß ein abwechselndes Muster aus schmalen Streifen aus verschiedenfarbigem Licht von dem Objekt auf die empfindliche Fläche des Vidikons fallen. Diese Streifen sind ausreichend schmal ausgewählt, so daß die Anzahl der unterschiedlichen Segmente oder Abschnitte des Ausgangssignals des Vidikons entsprechend dem auf die empfindliche Fläche des Vidikons fallenden Lichtstreifenmuster ein ausreichendes Auflösungsvermögen zur Erzielung eines klaren Bildes ergibt.
Das zusammen mit einer Vidikonröhre oder einer ähnlichen Vorrichtung verwendete magnetische oder elektrostatische Ablenksystem bewirkt, daß ihr Elektronenstrahl die lichtempfindliche Fläche zur Erzeugung eines Ausgangssignals abtastet; der Elektronenstrahl bewegt sich dabei jedoch nicht mit konstanter Geschwindigkeit über das lichtempfindliche Target. Das Ausgangssignal enthält zwar Signalimpulse entsprechend der Intensität des längs der
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Elektronenstrahl-Abtastlinie auftreffenden Lichts, doch beste.ht eine Ungewissheit hinsichtlich der Farbe des Lichts, das einen bestimmten Impuls auslöst.Diese Ungewissheit ist auf eine Kombinationswirkung der nicht konstanten Geschwindigkeit der Abtastung längs einer Abtastlinie und des Fehlens einer Vorrichtung zur Bestimmung der Farbe des Lichts zurückzuführen, die einen bestimmten Ausgangsimpuls erzeugt hat. Diese Ungewissheit erschwert der Decodierschaltung das Erkennen, welche Segmente des Ausgangssignals einer bestimmten Primärfarbe entsprechen. Zur Kompensierung dieser Ungewissheit sind komplizierte Schaltungen vorgeschlagen worden. Beispielsweise kann ein parallel gestreiftes Filter mit Streifen unterschiedlicher Teilung für jede Farbe verwendet werden, wobei dann der Farbinformation im Ausgangssignal unterschiedliche Trägerfrequenzen entsprechend der Teilung der Streifen zugeordnet werden, worauf die Information dann in einzelne Farbinformationssignale unter Verwendung von Bandfiltern aufgeteilt werden kann. Es ist auch vorgeschlagen worden, die Streifen im Winkel zueinander anzuordnen und zur Trennung der Farbinformationssignale Phasendemodulationsverfahren anzuwenden. In jedem Fall ist die Decodierungsschaltung kompliziert; wegen der Bandbreiteneinschränkungen der Vidikonröhre sind die Decodierschaltungen nicht vollständig zufriedenstellend. Diese bekannten Anordnungen mit zwei Vidikonröhren enthalten komplizierte Schaltungsanordnungen zur Kompensierung der erwähnten Abtastunbestimmtheiten bei der Decodierung der von den Vidikonröhren erzeugten Farbsignale.
Ferner ist vorgeschlagen worden, als Bildabtaster ein ladungsgekoppeltes Bauelement (CCD) zu verwenden. Beispielsweise ist in der USA-Patentschrift 3 801 884 eine CCD-Matrix in einem Bildaufnahmesystem beschrieben.
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CCD-Matrizen mit 512 χ 320 Zellen für die Verwendung als Bildabtaster sind derzeit von der Firma RCA, Lancaster mit der Typenbezeichnung SID 51 232 erhältlich. CCD-Bildabtaster bestehen aus einer Matrix aus ladungsgekoppelten Zellen, bei denen ein Taktsignal anstelle eines abtastenden Elektronenstrahls zur Abtastung der Zellen angewendet wird. Da in der Tednik äußerst genaue ütktsignalquellen bekannt sind, tritt bei einem CCD-Bildabtaster nicht der Nachteil der Nichtlinearität auf, der bei dem magnetischen oder elektrostatischen Ablenksystem einer herkömmlichen Vidikonröhre vorhanden ist. Das bedeutet, daß ein bestimmter Ausgangsimpuls des CCD-Bildabtasters einem bestimmten geometrischen Ort auf der Bildabtastfläche des CCD-Bildabtasters zugeordnet werden kann.
ferner ist vorgeschlagen worden, in einem FarbbiId-Aufnähmesystem einen einzigen CCD-Bildabtaster zu verwenden, wie in der USA-Patentanmeldung mit dem Aktenzeichen B 502 298 vom 13.Januar 1976 beschrieben ist. Bei dieser Anordnung wird ein kompliziertes optisches Filter verwendet, dessen Filterelemente matrixartig angeordnet und so dimensioniert sind, daß ihre Größe etwa der halben Größe der CCD-Elemente der CCD-Matrix entspricht. Diese Anordnung liefert nur eines der zwei Farbinformationssignale für JedeAbtastzeile in sequentieller Weise zusätzlich zu einem Leuchtdichtesignal für Jede Abtastzeile.
Mit Hilfe der Erfindung soll demgemäß eine verbesserte Farbfernseh-BildaufnahmeanOrdnung geschaffen werden. Die Bildaufnahmeanordnung soll dabei so ausgestaltet werden, daß sie einfacher aufgebaut ist, indem beispielsweise vereinfachte Schaltungen zur Decodierung der Signale von 2 CCD-Bildabtast em und zur Erzeugung von drei Farbsignalen für das Übertragen eines Farbbildes des Objekts benutzt werden.
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Dabei soll nach der Erfindung ein optisches Streifenfilter zusammen mit zwei CCD-Bildabtastern geschaffen werden, mit deren Hilfe drei Farbsignale erzeugt werden, die sich zur übertragung eines Farbbildes eines Objekts eignen. Die Streifenfilter, die in Farbabbildungssystemen mit zwei Fühlern verwendet werden, sollen dabei vereinfacht werden. Bei der zu schaffenden Anordnung soll das Farbinformationssignal während jeder Abtastzeile zur Erzeugung einer Videoinformation erzeugt werden. Auch die Größe einer Farbfernseh-Kameraanordnung soll reduziert werden. Ferner soll die mit Hilfe der Erfindung zu schaffende Farbfernseh-Kameraanordnung kostengünstiger als die bisher bekannten Systeme sein.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden zwei CCD-Bildabtaster verwendet. Von einem Objekt kommendes grünes Licht wird zum ersten Bildabtaster gelenkt, während rotes und blaues Licht kombiniert über einen teilweise reflektierenden Spiegel zum zweiten Bildabtaster gelenkt wird. Zwischen der Lichtquelle und dem zweiten Bildabtaster ist ein optisches Streifenfilter angeordnet, so daß abwechselnde Streifen aus rotem Licht und aus rotem und blauem Licht auf der empfindlichen Fläche des zweiten Bildabtasters abgebildet werden. Das Ausgangssignal des für das rote Licht und das rote und blaue Licht zuständigen Bildwandlers wird in getrennte Rot- und Blau-Farbinformationssignale umgewandelt, indem zur Erzeugung des Rotfarbinformationssignals die Impulse oder Segmente des den roten Lichtstreifen entsprechenden Bildabtastersignals untersucht werden, und indem zur Erzeugung des Blau-Farbinformationssignals die Impulse oder Segmente des den Rot-und Blau-Lichtstreifen des Bildabtastersignals untersucht und die Impulse oder Segmente des Signals entsprechend benachbarten Rot-Lichtstreifen davon subtrahiert werden. Bei anderen zu beschreibenden Ausführungsformen werden andere Kombinat icnei von PrI mär farben zur
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Erzeugung von drei Farbinformations-Ausgangssignalen sowie ein Streifenfilter angewendet, das abwechselnde Streifen aus rotem und blauem Licht durchläßt.
Die Erfindung wird nun an Hand der Zeichnung beispielshalber erläutert. Es zeigen:
Fig.1 in Form eines Blockschaltbildes die Lichtwege zu zwei Bildabtastern und die Wege für die elektrischen Signale von den Bildabtastern zum Ausgang,
Fig.2 eine perspektivische Explosionsdarstellung des über einem Bildabtaster angeordneten Streifenfilters,
Fig.3 und Fig.4 Schnittansichten des Streifensfilters und des Bildabtasters,
Fig.5 ein Blockschaltbild einer ersten Ausführungsform der Anordnung zur Decodierung von der von den Bildabtastern kommenden elektrischen Signale,
Fig.6(a) und 6(b) Diagramme mit Kurven des grünen Lichts, des roten Lichts und des blauen Lichts sowie der Sehempfindlichkeit des menschlichen Auges,
Fig.7 ein Blockschaltbild einer zweiten Ausführungsform der Anordnung zur Decodierung der von den Bildabtastern kommenden elektrischen Signale,
Fig.8a ein Diagramm zur Veranschaulichung der bevorzugten Abtastrichtung in Bezug auf die Richtung der Streifen und
H.g.8b ein Diagramm zur Veranschaulichung einer anderen Abtastrichtung.
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In Fig.1 ist in schematischer Form eine mit zwei Bildabtastern und Zeitcodierung arbeitende FarbfernsehaufnahmeanOrdnung dargestellt. Ein Lichtstrahl 11, der von einem mittels der Fernsehtechnik zu übertragenden Objekt 10 kommt, durchläuft eine Linse 12, die ihn auf zwei Bildabtaster 14 und 15 fokussiert. Mit Hilfe eines teilweise reflektierenden Spiegels 13 wird der Lichtstrahl in zwei Abschnitte 11a und 11b aufgeteilt und zu den jeweiligen Bildabtastern 15 und 14 gelenkt. Der teilweise reflektierende Spiegel 13 läßt in dieser Ausführungsform eine Primärfarbe des Nichts durch, während er zwei Primärfarben des Lichts reflektiert. Die zwei reflektierten Primärfarben des Lichts im Strahl 11a durchlaufen ein Streifenfilter 16, ehe sie auf die empfindliche Fläche des Bildabtasters 15 fallen. In einer anderen Ausführungsform läßt der teilweise reflektierende Spiegel 13 zwei Primärfarben durch und reflektiert nur eine Primärfarbe, wobei das Streifenfilter 16 dann vor dem Bildabtaster 14 angeordnet ist, so daß sich eine Farbfernseh-Aufnahmeanordnung ergibt,die einen CCD-Bildabtaster zur Erzeugung eines Signals entsprechend einer Binärfarbe und einem zweiten CCD-Bildabtaster zur Erzeugung eines Signals entsprechend zwei Binärfarben wie in der Ausführungsform von Fig.1 zu s ehen ist.
Die zwei Bildabtaster 14 und 15 erzeugen elektrische Signale, die die Amplitude und die Position des auf ihre empfindlichen Flächen auftreffenden Lichts repräsentieren. Die Signale werden an eine Decodierschaltung 17 angelegt, die die Signale decodiert und Rot-, Grün- und Blau-Farbsignale sowie ein Leuchtdichtesignal erzeugt. Unter Verwendung von drei der zuvor erwähnten Signale kann das vierte aus den drei Signalen erzeugt werden. Die Decodierschaltung 17 muß zwar nur drei der Farbinformationssignale erzeugen, doch ist sie so dargestellt, als erzeuge sie die vier Farbinformationssignale (d.h. die Rot-, Grün- und Blaufarbsignale sowie ein
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Leuchtdichtesignal ), da solche Signale in der Fernseh-Ubertragungstechnik allgemein angewendet werden. Die Matrixschaltung könnte jedoch auch die in der Fernsehtechnik ebenfalls bekannten L-, I- und Q-Signale erzeugen.
Fig.2 zeigt in einer Explosionsdarstellung perspektivisch einen CCD-Bildabtaster 15, wobei das optische Streifenfilter zwischen dem CCD-Bildabtaster 15 und dem Objekt 10 angeordnet ist. Der zuvor erwähnte teilweise reflektierende Spiegel (Fig.1) ist aus Gründen der Klarheit in Fig.2 nicht dargestellt. Es sei bemerkt, daß das Streifenfilter 16 typischerweise angrenzend an den Bildabtaster 15 angeordnet ist.
Vom Objekt 10 kommendes Licht wird mit Hilfe der Linse 12 auf die Bildabtastfläche 21 des Bildabtasters 15 fokussiert. Das Licht ist beispielsweise mittels einer (nicht dargestellten) lichtundurchlässigen Schicht oder einer anderen Einrichtung daran gehindert, auf eine Speicherfläche 22 des CCD-Bildabtasters 15 aufzutreffen. Es sei jedoch bemerkt, daß die Speicherfläche 22 dazu verwendet wird, die Erzeugung von Videosignalen mit der richtigen zeitlichen Lage zu erleichtern, die in herkömmlichen Fernsehübertragungssystemen benutzt werden, und daß die Speicherfläche für den Betrieb eines CCD-Bildabtasters nicht erforderlich ist; auch für die hier zu beschreibende Erfindung ist sie nicht erforderlich. Wenn die Speicherfläche 22 nicht benutzt wird, ist jedoch zwischen dem Objekt 10 und dem CCD-Bildabtaster 15 typischerweise eine (nicht dargestellte ) Blende angeordnet.
Der Bildabtaster 15 ist gemäß der Darstellung ein mit drei Taktphasen und mit Ladungsübertragung arbeitendes Bauelement, das vorteilhafterweise zur Erzeugung eines
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Aiisgangssignals mit einer 2:1-Verschachtelung verwendet werden kann, wie es bei der herkömmlichen Fernsehübertragung üblich ist. Es sei jedoch bemerkt, daß die Erfindung auch mit CCD-Bildabtastern arbeitet, die mit zwei oder vier Ladungsübertragungs-Taktphasen betrieben werden; auch für CCD-Bildabtaster mit anderen Taktsteuerungen ist die Erfindung geeignet.
Die Bildabtastfläche 21 und die Speicherfläche 22 weisen jeweils neun Elektrodenreihen auf, die in 11 Spalten gruppiert sind. Die Elektroden jeder gegebenen Reihe sind gemeinsam an die Sammelleitungen A, B, C, A', B' oder C angeschlossen. Die Elektroden sind zur deutlicheren Darstellung der lichtempfindlichen Flächen des unter den Elektroden liegenden Halbleitermaterials in Spalten unterteilt angegeben. Die Trennung zwischen den Reihen ist aus Gründen der Klarheit übertrieben dargestelt.
ELe Sammelleitungen A, B, C, A*, B1 und C werden zur Übertragung der unter den Elektroden ( in einem Halbleitersubstrat) gespeicherten Ladungen von der Bildabtastfläche 21 zur Speicherfläche 22 mit Taktsignalen angesteuert. Die Sammelleitungen A', B1, C, D, E und F werden mit Taktsignalen angesteuert, damit die in der Speicherfläche 22 gespeicherten Ladungen über eine Videoausgangsklemme 25 zu einem Ladungsabtastverstärker übertragen werden. Verfahren zum Takten des CCD-Bildabtasters zur Erzielung eines Videosignals sind bekannt; die Einzelheiten der Arbeitsweise des CCD-Bildabtasters sind daher an dieser Stelle nicht genauer beschrieben.
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Da hier eine Anordnung vorliegt, die mit drei Taktphasen arbeitet, bilden drei benachbarte Elektroden, die einzeln an die Sammelleitungen A, B und C angeschlossen sind, eine Reihe empfindlicher Zellen 20 (Fig.3 und 4). Die Grenzen zwischen den Spalten aus den Zellen 20 sind von Ladungsbarrieren 28 (Fig.3) gebildet, die in oder dicht bei dem Halbleitersubstrat angeordnet sind. Beispiele solcher Zellen sind als Zellen A, B, C und D angegeben. Es ist zu erkennen, daß in der dargestellten Bildabtastfläche 21 dreiunddreißig Zellen 20 vorhanden sind, und daß eine wesentlich größere Anzahl von Zellen zur Erzeugung eines Bildes mit hohem Auflösungsvermögen erforderlich ist.
Wenn eine Abtastung nach dem Zeilensprungverfahren angewendet wird, dann werden die Elektroden in abwechselnden Bildern unterschiedlich getaktet, damit während eines Bildes die Zellen A, B, C und D und während eines nächsten Bildes die Zwischenzellen wie die Zelle E gebildet werden. Es sei bemerkt, daß sich die Zellen nicht tatsächlich bewegen, sondern daß Zentren der lichtempfindlichen Fläche elektrisch verschoben werden. Das unterschiedliche Takten des Bildabtasters 15 in aufeinanderfolgenden Bildern bewirkt eine 2:1-Verschachtelung in ähnlicher Weise wie sie bei der herkömmlichen Fernsehübertragungstechnik angewendet wird.
"Jede lichtempfindliche Zelle des Bildabtasters 15 erzeugt an der Ausgangsklemme 25 einen Impuls, wenn die Zelle durch passendes Takten der Sammelleitungen A, B, C, A1, B1, C, D, E und F gelesen werden. Jeder Impuls zeigt die Lichtmenge an, die seit dem letzten Lesen eines Impulses aus dieser Zelle auf die entsprechende Zelle aufgetroffen
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Das Filter 16 ist mit Streifen 17 versehen, die so angeordnet sind, daß auf jede Zellenspalte Licht mit einer jeweils anderen Farbe auftrifft. Wenn ein Bild vom Bildabtaster 15 abgelesen wird, dann entspricht der erste in der ersten Abtastzeile gelesene Impuls dem auf die Zelle A durch den Streifen F gefallenen Licht, der zweite Impuls der ersten Ab stzeile entspricht dem durch den Streifen G auf die Zelle B fallenden Licht und der letzte Impuls der letzten Abtastzeile entspricht dem durch den Streifen H auf die Zelle C fallenden Licht. Das Ausgangssignal des Bildabtasters 15 besteht aus einer Folge von Impulsen, in der benachbarte Impulse in jeder gegebenen Abtastzeile den verschiedenen Farben des Lichts durch das Filter 16 entsprechen. Die Impulse werden typischerweise vor der Verarbeitung durch die Decodierschaltung 17 von einem Ladungsabtastverstärker 26 verarbeitet. Der Ladungsabtastverstärker ist eine bekannte Schaltungsanordnung; sie wird hier zusammen mit den CCD-Bildabtastern dazu verwendet, die CCD-Ausgangsladungsimpulse in ein zur weiteren Verarbeitung geeignetes Spannungs- oder Stromsignal umzuwandeln.
Da genaue Taktsignalquellen zur Ansteuerung der Sammelleitungen A, B, C, A1, B1, C, D, E und F bekannt sind und da bei dem hier zu beschreibenden System angrenzende Zellen 20 in einer Abtastzeile unterschiedlichen Farben im Filter 16 entsprechen, stehen die Ausgangsimpulse des Bildabtasters 15 mit großer Bestimmtheit mit der Farbe des Lichts in Beziehung, die den Impuls erzeugt hat; diese Bestimmtheit ist mit einem herkömmlichen Vidikon wegen der zuvor beschriebenen Nichtlinearität magnetischer
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oder elektrostatischer Ablenkschaltungen nicht erzielbar· Bei der hier beschriebenen Anordnung ist es erwünscht, daß die Ausgangsimpulse des verwendeten Flächenbildabtasters ein hohes Ausmaß an Bestimmtheit hinsichtlich der Entsprechung zwischen einem bestimmten Segment oder Impuls des Ausgangssignals der Abtastvorrichtung und einer bestimmten Farbe des Lichts vom Objekt, die das Signalsegment oder den Impuls erzeugt hat, aufweisen. Aus der obigen Erläuterung ist zu erkennen, daß der CCD-Bildabtaster dieses Kriterium erfüllt.
Fig.3 zeigt den Bildabtaster 15 in einer Schnittansicht. Das Filter 16 ist in Fig.3 dicht bei dem Bildabtaster dargestellt, wobei zu erkennen ist, daß das Filter 16 direkt an den Bildabtaster 15 angefügt werden könnte. Eine der Elektroden 24, die einer Zelle 20 zugeordnet ist, ist über einer Isolierschicht 27 dargestellt, die ihrerseits über einem Halbleitersubstrat 23 angeordnet ist, in dem die Ladungen für jede Zelle 20 gespeichert werden. Kanalbegrenzungen 28 bilden Ladungstrennungsbarrieren zwischen Spalten aus Zellen 20. Der Bildabtaster 15 ist zwar mit der bevorzugten vorderseitigen Beleuchtung dargestellt, doch kann die hier zu beschreibende Anordnung auch mit rückseitig beleuchteten CCD-Bildabtastern betrieben werden.
In Fig.4 ist eine Seitenschnittansicht des Bildabtasters und des Filters 16 dargestellt. Das Filter 16 ist in dieser Darstellung nicht mit Streifen angegeben, da der Schnitt durch einen einzigen Streifen verläuft. Gemäß der Darstellung sind einer Zelle 20 drei Elektroden 24 in Übereinstimmung mit dem dreiphasigen System von Fig.2 zugeordnet, und es ist zu erkennen, daß bei der beschriebenen Anordnung auch
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zwei- und vierphasige sowie andere Taktsystemeeingesetzt werden könnten.
Es wird nun wieder auf Fig.1 Bezug genommen. In einer Ausführungsform, in der der halbreflektierende Spiegel 13 grünes Licht durchläßt und rotes und blaues Licht reflektiert, entspricht der Strahl 11b dem vom Objekt ausgehenden grünen Licht, während der Strahl 11a dem Rot- und Blau-Licht entspricht, das nach dem Filtern durch das Streifenfilter 16 auf den Bildabtaster 15 auftrifft. Nach den Figuren 2 und 3 ist die erste Ausführungsform des Streifenfilters 16 so gewählt, daß es das Rot- und Blau-Licht zu ausgewählten Spalten der Zellen 20 durchläßt und zu dazwischenliegenden Spalten der Zellen 20 nur Rot-Licht durchläßt. Bei dieser ersten Ausführungsform läßt das Streifenfilter 16 von Fig.3 beispielsweise sowohl rotes und blaues Licht an den Stellen durch, wo das Filter klar dargestellt ist, während es nur rotes Licht an den Stellen durchläßt, wo das Filter punktiert dargestellt ist. Das Ausgangssignal des CCD-Bildabtasters 15 besteht aus einer Reihe von Impulsen entsprechend der Amplitude und der Position des auf seine empfindliche Fläche fallenden Lichts, wobei einige Impulse der Information dem auf seine empfindliche Fläche auftreffenden Rot- und Blau-Licht entsprechen, während andere Impulse nur dem auf seine empfindliche Fläche fallenden Rot-Licht entsprechen; diese Impulse sind entsprechend dem vom Filter 16 gebildeten Streifenmuster ineinander verschachtelt.
In Fig.5 ist in Form eines Blockschaltbildes eine erste Ausführungsform einer Decodierschaltung 17 nach der Erfindung dargestellt. Wie zuvor erwähnt wurde, ist
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das zwei Farben des Lichts entsprechende Ausgangssignal des Bildabtasters 15 ein Signal aus ineinander verschachtelten Impulsen oder Segmenten der Farbinformation. In Fig.5 ist das Ausgangssignal des Bildabtasters 15 in der
Form YnZn+1, Yn+2, Zn+3 angegeben, wobei die
Großbuchstaben die Signalamplitude für eine bestimmte Farbe oder eine bestimmte Farbkombination angeben, während die Indices die Zeit seit Beginn einer Abtastzeile angeben, bei der die bestimmten Signale vom Abtaster erzeugt werden. Die Buchstaben X, Y und Z werden in Fig.5 zur Bezeichnung der Signale verwendet, die die von den Bildabtastern 14 und 15 erzeugten Farben oder Farbkombinationen repräsentieren, damit die allgemeine Anwendbarkeit der ersten Ausführungsform der Decodierschaltung 17 gezeigt wird. Die Beziehung derFarben X, Y und Z zu den in der bevorzugten Ausführungsform angewendeten Farben, beispielsweise der Farben rot, grün und blau, wird anschliessend noch genau erläutert.
Das Ausgangssignal des Zweifarben-Bildabtasters 15' (d.h. des CCD-Bildabtasters 15 mit dem Streifenfilter 16) wird an einen Analogschalter 30 angelegt, dessen Arbeitsweise in zeitlicher Beziehung mit dem Taktsignal steht, das den Zweifarben-Bildabtaster 15' abtastet. Verfahren zum Betreiben des Analogschalters 30 in zeitlicher Beziehung zu einem Taktsignal, das anzeigt, welche Farbe des Lichts das vom Zweifarben-Bildabtaster 15' erzeugte und dann vom Analogschalter 30 empfangenen Ausgangssignalsegment erzeugt hat, sind im der Technik bekannt. Ein Analogschalter 30 weist zwei Ausgänge auf, von denen der eine das Y-Signal an den Zeitpunkten n, n+2, n+4 usw. abgibt, während der zweite Ausgang das Z-Signal an den Zeitpunkten n+1, n+3 usw. abgibt. Das Y-Signal
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durchläuft eine Verzögerungsschaltung 31» die das Y-Signal um ein Zeitsegment (beispielsweise um eine Impulsdauer)verzögert, was bedeutet, daß der Impuls Yn am Ausgang der Verzögerungsschaltung 31 im Zeitpunkt n+1 erscheint, der Impuls Yn+2 im Zeitpunkt n+3 erscheint usw. Das Z-Signal wird einer Subtraktionsschaltung als ein Eingangssignal zugeführt, die als anderes Eingangssignal das Ausgangssignal der Verzögerungsschaltung 31 empfängt. Das Y-Signal, das um ein Zeitsegment verzögert ist, wird von dem an diesem Segmentzeitpunkt erscheinenden Z-Signal subtrahiert. Das Ausgangssignal der Subtraktionsschaltung 32 besteht somit aus einer Folge von Impulsen, entsprechend den Größen <Zn+1 - Yn>·<Zn+5 - Yn+4> usw«
Vorzugsweise wird dafür gesorgt, daß die Größe Z-Y eine reine Farbe darstellt, damit die spätere Signalverarbeitung vereinfacht wird.Z entspricht somit dem kombinierten Licht der zwei Primärfarben, und Y entspricht einer der zwei Primärfarben; wenn Z die Farben rot und blau bedeutet und Y die Farbe rot bedeutet, dann entspricht Z-Y der Farbe blau.
Bezüglich des Analogschalters 30, der Verzögerungsschaltung 31 und der Subtraktionsschaltung 32 sei bemerkt, daß es für den Fachmann offensichtlich ist, daß die an den Ausgängen der Subtraktionsschaltung und der Verzögerungsschaltung 37 auftretenden (Z-Y)- und Y-Impulse Jeweils die halbe Frequenz des Signals aus dem Zweifarben-Bildabtaster 15' und außerdem das halbe Tastverhältnis haben. Somit treten die (Z-Y)- und Y-Impulse nur während der Segmentzeiten n+1, n+3» n+5..· auf. Zur Erzeugung der Ausgangssignale Z-Y und Y an
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Segmentzeiten n+2, n+4 müssen diese (Z-Y)-und Y-
Ausgangssignale an Eingangssignale von Abtastspeicherschaltungen 37 angelegt werden, damit die am Segmentzeitpunkt n+1 erscheinenden Signale am Ausgang der Abtastspeicherschaltung an den Segmentzeiten n+1 und n+2 erscheinen. In gleicher Weise erscheinen Eingangssignale, die an den Segmentzeiten n+3 auftreten, an den Ausgängen der Abtastspeicherschaltungen 37 an den Segmentzeiten n+3 und n+4. Somit treten die Y- und (Z-Y)-Impulse mit der halben Frequenz der X-Impulse auf, und die Y- und (Z-Y)-Impulse haben die Dauer von zwei ZeitSegmenten, während die X-Impulse nur die Dauer eines Zeitsegments haben. Der Grund dafür, daß diese niedrigere Frequenz in den (Z-Y)- und Y-Kanälen die Bildqualität nicht übermässig verschlechtert, wird nachfolgend noch genauer erläutert.
Das Ausgangssignal des Einfarben-Bildabtasters 14 wird an eine Abtastspeicherschaltung 33 und dann an eine Veraögerungsschaltung 34 angelegt, die das X-Signal um ein Zeitsegment verzögert, so daß es in der richtigen zeitlichen Lage bezüglich des verzögerten Y-Signals gehalten wird. Die X-, (Z-Y)- und Y-Ausgangssignale sind in Fig.5 als eine Folge von Impulsen mit veränderlicher Amplitude dargestellt, die die oben erwähnte Frequenzbeziehung haben. Zur Erfassung des Abschnitts jedes CCD-Ausgangsimpulses, der eine Amplitudeninformation enthält und zur Zurückweisung jener Abschnitte, die keine Amplitudeninformation enthalten, werden die Abtastspeicherschaltungen und 37 zusätzlich zu dem oben für die Abtastspeicherschaltung 37 angegebenen Zweck eingesetzt. Die Abtastspeicherschaltungen 33 und 37 und ihre Verwendung mit
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CCD-Bildabtastmatrizen sirü bekannt.
Da mit Jeder Segmentzeit ein neuer X-Farbinformationsimpuls erzeugt wird, treten die X-Impulse an den Segment -zeiten n+1, n+2, n+3 usw. auf. Wie zuvor erwähnt wurde, werden die (Z-Y)-und Y-Impulse von der Decodierschaltung nur für jeweils zwei Segmentzeiten erzeugt. Das X-Ausgangssignal wird dann durch ein Tiefpaßfilter 35 übertragen, das eine Bandbreite von etwa 3 MHz hat. In gleicher Weise durchlaufen die(Z-Y)- und Y-Signale Bandfilter 36 und 37, deren Bandbreite jeweils 1,50 MHz beträgt. Die Ausgänge der drei Tiefpaßfilter 35, 36 und 37 liefern drei Farbsignale , und die drei Ausgangs signale können an den Eingang einer Leuchtdichte-Addiermatrix 38 zur Erzeugung eines Leuchtdichtesignals angelegt werden. Es ist zu erkennen, daß die Niederfrequenzanteile des Leuchtdichtesignals, d.h. die Anteile unter 1,50 MHz, aus Anteilen der X-, (Z-Y)- und Y-Signale bestehen, während die Anteile des Leuchtdichtesignals mit höherer Frequenz, d.h. die Anteile zwischen etwa 1,50 MHz und 3 MHz, in erster Linie vom X-Signal gebildet sind; diese hauptsächliche Abhängigkeit der Anteile des Leuchtdichtesignals mit höherer Frequenz vom X-Signal ergibt ein für das menschliche Auge gefälliges Bild, insbesondere, wenn das X-Signal so gewählt ist, daß es entweder das weiße Licht oder die Grünanteile des Farbsignals repräsentiert; die Gründe dafür werden später noch erläutert. Die Bandbreite der (Z-Y)-und Y-Filter 36 und 37 ist auf 1,50 MHz begrenzt (was von der Tatsache angeregt sein kann, daß die Frequenzen der (Z-Y)- und Y-Signale halb so groß wie die Frequenz des X-Signals sind), damit die Neigung der Anordnung,Moire-Stbrungsmuster entsprechen! der Informations-
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vererbeitungstheorie zu erzeugen, reduziert wird. Die Verwendung eines Filters mit einer Bandbreite von 1,50 MHz bewirkt keine Reduzierung der Bildqualität für das menschliche Auge.
Wenn die räumliche Größe einer Lichtquelle abnimmt, d.h. wenn der Einfallswinkel im menschlichen Auge abnimmt, dann verliert das menschliche Auge seine Fähigkeit, Farbinformationen zu erkennen, ehe es seine Fähigkeit verliert, die Anwesenheit des Objekts zu erkennen. Der Ansprechverlauf des menschlichen Auges auf Farbinformationen hat tatsächlich eine kleinere Bandbreite als das Ansprechverhalten auf die Leuchtdichteinformation. Daher müssen in Farbfernsehsystemen die Farbsignale nicht die gleiche Bandbreite wie das Leuchtdichtesignal haben, da es keinen Zweck hat, Informationen wiederzugeben, die das menschliche Auge nicht wahrnehmen kann.
In Fig.6 (a) ist im Diagramm die Kurve der Beziehung zwischen der Wellenlänge und der relativen Amplitude von grünem Licht, das den teilweise reflektierenden Spiegel 13 durchlaufen hat, in Bezug auf die Empfindlichkeitskurve des menschlichen Auges dargestellt. Da vollkommene Filter schwierig herzustellen sind, kann zusammen mit dem Spiegel 13 ein Grüneinstellfilter verwendet werden, damit unerwünschtes blaues Licht aus dem auf den Bildabtaster 14 fallenden Licht eliminiert werden kann. Bei ausgezeichneter Übereinstimmung zwischen dem grünen Licht und der Empfindlichkeitskurve des Auges und da die oben erwähnte Unempfindlichkeit des menschlichen Auges für die Farbe des mit kleinerem Einfallswinkel auftreffenden Lichts das rote und das blaue Licht beeinflußt, ehe sie sich auf das grüne Licht auswirkt
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entspricht das X-Farbinformationssignal mit der höheren Frequenz, das kleinere Objekte repräsentieren kann, vorzugsweise der Farbe grün (oder der Leuchtdichteinformation). In Fig.6 (b) ist die Frequenzverteilung des roten und blauen Lichts, das auf den Zweifarben-Bildabtaster 15' auftrifft, dargestellt. Das Ansprechen auf infrarotes Licht wird vorzugsweise mit Hilfe eines zusammen mit der Linse 12 verwendeten Infrarotfilters begrenzt, während das Ansprechen auf ultraviolettes Licht typischerweise durch das Ansprechverhalten des Bildabtasters 15 begrenzt wird.
Bei der Erfindung bildet das Signal mit der höheren Frequenz aus dem Einfarben-Bildabtaster 14 vorzugsweise die Information für die grüne Farbe, während die Information für die rote und die blaue Farbe zu dem Zweifarben-Bildabtaster 15* gelenkt wird. Bei der ersten AusfUhrungsform kann daher in Fig.5 der Buchstabe X durch den Buchstaben G für grün ersetzt werden, der Buchstabe Y kann durch den Buchstaben R für rot ersetzt werden, der Buchstabe Z kann durch B+R für die Farben rot und blau ersetzt werden und der Ausdruck Z-Y kann folglich einfach durch den Buchstaben B für blau ersetzt werden. Der Zweifarben-Bildabtaster 15* erzeugt unter Verwendung des teilweise reflektierenden Spiegels 13 Ineinander verschachtelte Segmente entsprechend den Farben rot und blau und der Farbe rot allein, wobei der Spiegel das Rot- und Blau-Licht gegen den CCD-Bildabtaster 15 und ein rot und farblos gestreiftes Filter 16 lenkt, wie oben im Zusammenhang mit den Figuren 1 und 3 erörtert wurde.
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Als Alternative kann der X-Kanal der Leuchtdichteinformation entsprechen,wenn der teilweise reflektierende Spiegel 13 so ausgewählt wird, daß er rotes und blaues Licht zusätzlich zu grünem Licht zum Bildabtaster 14 durchläßt. Dann entspricht das X-Ausgangssignal aus der Decodierschaltung 17 im wesentlichen der Leuchtdichteinformation, und es muß eine Grün-Matrixschaltung anstelle des Leuchtdichteaddierers 38 verwendet werden. Die Grün-Matrixschaltung subtrahiert dann abhängig von den X-(Leuchtdichte)-, Z-Y (Blau)- und Y(Rot)-Signalen die Rotund Blausignale vom Leuchtdichtesignal, damit ein Informationssignal für die grüne Farbe erzeugt wird. Der X-Kanal liefert in dieser Ausführungsform ein Leuchtdichte-Farbinformationssignal.
In Fig.7 ist in Form eines Blockschaltbildes eine zweite Ausführungsform der Decodierschaltung 17 nach der Erfindung dargestellt. Wie in der ersten Ausführungsform der Decodierschaltung 17 ist das Ausgangssignal des Bildabtasters 15, das zwei Farben des Lichts entspricht, ein Signal aus ineinander verschachtelten Impulsen oder Segmenten der Farbinformation;· In Fig.7 ist das Ausgangssignal des Zweifarben-Bildabtasters 15* mit Yn, Z+1,
Yn+2* ^n+3' dargestellt. Die Großbuchstaben bezeichnen die Signalamplitude für eine bestimmte Farbe, während die Indices die Zeitpunkte seit Beginn der Abtastzeile angeben, an denen die bestimmten Signale vom Zweifarben-Bildabtaster 15' erzeugt werden. Die Buchstaben X, Y und Z werden in Fig.7 zur Bezeichnung der die Farben repräsentierenden Signale verwendet, die von den CCD-Bildabtastern 14 und 15 erzeugt werden, damit gezeigt wird, daß die zweite Ausführungsform der Decodierschal-
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tung 17 allgemein anwendbar ist. Die Beziehung der Farben X, Y .und Z zu den in der zweiten Ausführungsform angewendeten Farben, beispielsweise rot, grün und blau, wird anschliessend noch genau erläutert.
Das Ausgangssignal der zweiten AusfUhrungsform des Zweifarben-Bildabtasters 15' besteht aus ineinander verschachtelten Segmenten oder Impulsen entsprechend zwei unterschiedlichen Primärfarben. Dies unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform, bei der die ineinander verschachtelten Segmente oder Impulse einerseits Impulsen entsprechend zwei Primärfarben und andrerseits Impulsen entsprechend einer dieser zwei Primärfarben entsprachen. In der zweiten Ausführungsform werden die zwei verschiedenen Primärfarben durch Verwendung eines zweifarbigen optischen Streifenfilters 16 erzeugt, das abwechselnd nur rotes Licht in einer Streifengruppe und nur blaues Licht an den dazwischenliegenden Streifen durchläßt»
Das Ausgangssignal des Zweifarben-Bildabtasters 15' wird einer zweiten Ausführungsform eines Analogschalters zugeführt, der in zeitlicher Beziehung zu einem Taktsignal betätigt wird, das die Farbe des Lichts anzeigt, das von dem Segment oder Impuls des Ausgangssignals aus dem Zweifarben-Bildabtaster 15' erzeugt wird. Der Analogschalter 30 hat zwei Ausgänge, von denen einer der Farbe Y an den Zeitpunkten n, n+2, n+4 usw. entspricht, während der andere der Farbe Z an den Zeitpunkten n+1, n+2, n+5 usw. entspricht. Das Y-Farbausgangssignal und das Z-Farbausgangssignal aus dem Analogschalter 30 werden durch Abtastspeicherschaltungen 37 übertragen, die (1) den Teil jedes CCD-Ausganigsimpulses erfassen, der eine Amplitudeninformation enthält und diejenigen Abschnitte zurückweisen, die keine Amplitudeninformation enthalten,
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lind (2) die Impulse für die Dauer von zwei Segmentzeiten, wie bei der ersten Ausfuhrungsform festhalten, so daß das Y -Signal an den Segmentzeiten η und n+1 erscheint, das Y ρ -Signal an den Segmentzeiten n+2 und n+3 usw. erscheint und das Xn+1-Signal an den Segmentzeiten n+1 und n+2 usw. erscheint. Das Ausgangssignal des Bildabtasters 14 wird durch eine Abtastspeicherschaltung wie in der ersten Ausführungsform übertragen. Die X-, Y- und Z-Ausgangssignale der drei Abtastspeicherschaltungen werden dann über ihre entsprechenden Tiefpaßfilter 35 und 36 zur Erzeugung von drei Farbinformationssignalen X, Y und Z übertragen.
Die Decodierschaltung ermöglicht es wie in der ersten Ausführungsform ein Streifenfilter 16 mit abwechselnd farbigen und farblosen Streifen zu verwenden, so daß nur ein Filtermedium, beispielsweise ein für blaues Licht undurchlässiges Filtermedium beim Aufbau des Filters verwendet werden kann. In der zweiten Ausführungsform muß das Streifenfilter jedoch Streifen aus abwechselnden Filtermedien aufweisen. Die erste Ausführungsform ermöglicht daher die Verwendung eines einfacheren Filters aus einem Filtermedium mit abwechselnden farblosen und farbigen Streifen.
Wie aus Fig.7 zu erkennen ist, treten die in das Tiefpaßfilter 35 des X-Kanals gelangenden Impulse mit etwa der doppelten Frequenz wie die Y- und Z-Impulse auf, die in die Tiefpaßfilter 36 der Y-und Z-Kanäle gelangen. Aus den oben erwähnten Gründen bezüglich der Empfindlichkeit des menschlichen Auges wird die zweite Ausführungsform
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vorzugsweise so ausgeführt, daß der X-Kanal der Farbe grün (oder weißem Licht), der Y-Kanal der Farbe rot und der Z-Kanal der Farbe blau entspricht.
Bei der ersten Ausführungsform und der zweiten Ausführungsform der Erfindung entspricht zwar der X-Kanal dem Signal für die Farbe grün, doch ist für den Fachmann offensichtlich,daß bei den hier beschriebenen Verarbeitungssystemen auch andere Verteilungen der Farben vorgenommen werden können. Beispielsweise könnten anstelle der Primärfarben rot, blau und grün auch ihre Komplementärfarben, nämlich cyan, magentarot und gelb verwendet werden, oder der X-Kanal könnte für die Leuchtdichteinformation verwendet werden, wie oben erwähnt wurde.
Die Abtastrichtung des Bildabtasters ist zwar vorzugsweise rechtwinklig zur Richtung der Streifen des Streifenfilters 16 angegeben worden, doch könnten die Streifen auch so angeordnet sein, daß sie im wesentlichen parallel zur Abtastrichtung des Bildabtasters 15 verlaufen. Wie in den Figuren 2 und 8a dargestellt ist, verlaufen die Abtastzeilen (die in Fig.8a mit Abtastzeile 1 bis Abtastzeile bezeichnet sind), rechtwinklig zu den Streifen des Filters 16, die in der bevorzugten ersten Ausführungsform abwechselnd Rotlicht und Rot- und Blau-Licht oder in der zweiten Ausführungsform abwechselnd Rotlicht und Blaulicht durchlassen. Natürlich könnten beim Filter 16 auoh andere Farben eingesetzt werden, v/ie oben erläutert wurde. Die Streifen können auch in einer anderen Richtung als rechtwinklig zur Abtastrichtung verlaufen; beispielsweise könnten sie parallel zur Abtastrichtung verlaufen, wie in Fig.8b dargestellt ist. Bei dieser Ausführungsform wird
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die Videoinformation der gesamten Abtastzeile für einen Vergleich mit der benachbarten Zeile gespeichert.
Die Erfindung ist hier im Zusammenhang mit speziellen Ausführungsbeispielen beschrieben worden, doch ist für den Fachmann erkennbar, daß ohne weiteres Abwandlungen möglich sind. Beispielsweise könnten zwischen das Objekt und den Bildabtaster 15 Filter eingefügt werden, die das optische Auflösungsvermögen herabsetzen,damit optisch erzeugte Moire-Muster verringert werden.Da es schwierig ist, ein einzelnes Filter herzustellen, das genau die gewünschte Durchlässigkeit oder das gewünschte Reflexionsvermögen hat, können zusammen mit diesem Filter Einstellfilter verwendet werden, damit die gewünschte Durchlässigkeit oder das gewünschte Reflexionsvermögen genauer erreicht wird.
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Claims (35)

  1. Patentansprüche
    Verfahren zur Erzeugung von drei Farbinformationssignalen, die das von einem Objekt kommende Licht repräsentieren, dadurch gekennzeichnet,
    (a) daß das von dem Objekt kommende Licht in einen ersten Anteil und einen zweiten Anteil zerlegt wird, wobei der erste Anteil Licht mit wenigstens einer ersten Primärfarbe enthält, während der zweite Bestandteil Licht aus einer zweiten und einer dritten Primärfarbe enthält,
    (b) daß der erste Anteil in ein erstes Farbinformationssignal unter Verwendung eines ersten von einem iadungsgekoppelten Bauelement gebildeten Bildabtasters codiert wird, wobei das erste Farbinformationssignal dem vom ersten Bildabtaster empfangenen Licht der ersten Primärfarbe entspricht,
    (c) daß aus einem Teil des zweiten Anteils in selektiver Weise die dritte Primärfarbe herausgefiltert wird,
    7098ft1/11f»R
    ORIGINAL INSPECTED
    (d) daß die Teile des zweiten Anteils unter Verwendung eines zweiten von einem ladungsgekoppelten Bauelement gebildeten Bildabtasters in ein elektrisches Signal codiert werden, wobei das elektrische Signal den vom zweiten Bildabtaster empfangenen Licht der zweiten Primärfarbe und der dritten Primärfarbe entspricht, und
    (e\ daß das elektrische Signal decodiert wird, damit ein zweites Farbinformationssignal entsprechend dem vom zweiten Bildabtaster empfangenen Licht der zweiten Primärfarbe und ein drittes Farbinformationssignal entsprechend dem vom zweiten Bildabtaster empfangenen Licht der dritten Primärfarbe erzeugt werden.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrische Signal aus einer Reihe von Impulsen besteht, und Impulse enthält, die das Licht der zweiten Primärfarbe und der dritten Primärfarbe repräsentieren und mit Impulsen verschachtelt sind, die das Licht der zweiten Primärfarbe repräsentieren.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten, zweiten und dritten Farbinformationssignale Jeweils eine Reihe von Impulsen enthalten, wobei die Impulse des ersten Farbinformationssignals im wesentlichen mit der zweifachen Frequenz des Auftretens der Impulse des zweiten oder dritten Farbinformationssignals auftreten.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Farbinformationssignal um die Dauer eines Impulses des ersten Farbinformationssignals verzögert
    wird# 709881/1106
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Decodierung des elektrischen Signals die das Licht der zweiten Primärfarbe repräsentierenden Impulse von den das Licht der zweiten und dritten Primärfarbe repräsentierenden Impulsen subtrahiert werden, so daß das Licht der dritten Primärfarbe allein repräsentierende Inrpulse erhalten werden, wobei die die Farbe der zweiten Primärfarbe repräsentierenden Impulse aufbewahrt werden.
  6. 6. Verfahren nach Anspruch 5· dadurch gekennzeichnet, daß bei der Decodierung des elektrischen Signals die das Licht der zweiten Primärfarbe und die das Licht der dritten Primärfarbe repräsentierenden Impulse abgetastet und für die Dauer von zwei das Licht der ersten Primärfarbe repräsentierenden Impulsen gespeichert werden.
  7. 7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Informationssignale der ersten, der zweiten und der dritten Primärfarbe mittels eines Tiefpaßfilters verarbeitet werden.
  8. 8. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Anteil im wesentlichen aus dem Licht der ersten Primärfarbe allein besteht.
  9. 9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Decodierung des elektrischen Signals dadurch erzielt wird, daß Abschnitte des elektrischen Signals, die das Licht der zweiten Primärfarbe repräsentieren, von angrenzenden Anteilen des elektrischen Signals, die das Licht der zweiten und dritten Primärfarbe repräsentieren, subtrahiert
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    werden, damit das Farbinformationssignal der dritten Primärfarbe erzeugt wird, und daß die das Licht der zweiten Primärfarbe repräsentierenden Abschnitte zur Bildung des zweiten Farbinformationssignals aufbewahrt werden.
  10. 10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Licht der zweiten Primärfarbe in selektiver Weise von einem weiteren Teil des zweiten Anteils herausgefiltert wird.
  11. 11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrische Signal aus einer Reihe von Impulsen besteht und Impulse enthält, die das Licht der zweiten Primärfarbe repräsentieren und mit Impulsen verschachtelt sind, die das Licht der dritten Primärfarbe repräsentieren.
  12. 12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten, zweiten und dritten Farbinformationssignale jeweils aus einer Reihe von Impulsen bestehen und daß die Impulse des ersten Farbinformationssignals im wesentlichen mit der zweifachen Frequenz des Auftretens der Impulse des zweiten oder dritten Farbinformationssignals auftreten.
  13. 13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Decodieren des elektrischen Signals dadurch erzielt wird, daß die das Licht der zweiten und dritten Primärfarbe repräsentierenden Impulse von den das Licht der dritten Primärfarbe repräsentierenden Impulsen getrennt werden.
  14. 14.Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Decodierung des elektrischen Signals die das Licht der zweiten Primärfarbe repräsentierenden Impulse und die das Licht der dritten Primärfarbe repräsentierenden Impulse abgetastet und für die Dauer von zwei Impulsen, die das Licht
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    der ersten Primärfarbe repräsentieren!gespeichert werden.
  15. 15. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbinformationssignale für die erste, zweite und dritte Primärfarbe mittels eines Tiefpaßfilters verarbeitet werden.
  16. 16. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Primärfarbe in selektiver Weise aus einem Teil des zweiten Anteils herausgefiltert wird und daß die zweite Primärfarbe in selektiver Weise aus einem weiteren Teil des zweiten Anteils herausgefiltert wird, wobei dazu ein optisches Streifenfilter verwendet wird.
  17. 17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das optische Streifenfilter ein Filter mit Streifen mit im wesentlichen konstanter Breite ist, von denen einige aus einem für das Licht der zweiten Primärfarbe undurchlässigen Material und andere aus einem für das Licht der dritten Primärfarbe undurchlässigen Material bestehen.
  18. 18. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Primärfarbe die Farbe rot ist, daß die dritte Primärfarbe die Farbe blau ist und daß der erste Anteil Licht mit der Primärfarbe grün ist.
  19. 19. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten, zweiten und dritten Farbinformationssignale kombiniert werden, damit ein Leuchtdichtesignal entsprechend der Amplitude und der Lage des gesamten von den ersten und zweiten Bildabtastern empfangenen Lichts erzeugt wird.
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  20. 20. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Anteil aus grünem Licht besteht, und daß der zweite Anteil aus rotem und blauem Licht besteht.
  21. 21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß das Licht der zweiten Primärfarbe rotes Licht ist und daß das Licht der dritten Primärfarbe blaues Licht ist.
  22. 22. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß das Licht der zweiten Primärfarbe blaues Licht ist und daß das Licht der dritten Primärfarbe rotes Licht ist.
  23. 23. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das von dem Objekt kommende Licht unter Verwendung eines teilweise reflektierenden Spiegels in einen ersten und einen zweiten Anteil aufgeteilt wird, wobei der Spiegel Licht mit wenigstens einer Primärfarbe durchläßt.
  24. 24. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Primärfarbe in selektiver Weise aus einem Teil des zweiten Anteils unter Verwendung eines optischen Streifenfilters herausgefiltert wird.
  25. 25. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß das optische Streifenfilter ein Filter mit Streifen mit im wesentlichen konstanter Breite ist, von denen einige aus einem für Licht mit wenigstens einer Primärfarbe undurchlässigen Material bestehen.
  26. 26. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Primärfarbe die Farbe blau ist.
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  27. 27· Farbabbildungsanordnung, bei der von einem Objekt ausgehendes Licht mit drei Primärfarben empfangen wird, gekennzeichnet durch
    (a) eine erste Vorrichtung zum Zerlegen wenigstens eines Teils des empfangenen Lichts in erste und zweite Anteile, wobei der erste Anteil eine erste Primärfarbe und der zweite Anteil die zweite und die dritte Primärfarbe enthält,
    (b) einen ersten, von einem ladungsgekoppelten Bauelement gebildeten Bildabtaster, der abhängig von dem ersten Anteil ein erstes elektrisches Signal erzeugt, das die erste Primärfarbe repräsentiert,
    (c) eine zweite Vorrichtung mit einem von einem ladungsgekoppelten Bauelement gebildeten Bildabtaster, die abhängig von dem zweiten Anteil ein die erste Primärfarbe repräsentierendes zweites elektrisches Signal und ein die zweite und die dritte Primärfarbe repräsentierendes drittes elektrisches Signal erzeugt, und
    (d) eine dritte Vorrichtung, die abhängig von den zweiten und dritten elektrischen Signalen ein viertes elektrisches Signal erzeugt, das die dritte Primärfarbe, Jedoch nicht die zweite Primärfarbe repräsentiert.
  28. 28. Anordnung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Vorrichtung ein teilweise reflektierender Spiegel ist.
  29. 29. Anordnung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Vorrichtung ein optisches Streifenfilter enthält.
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  30. 30. Anordnung nach Anspruch 2 8, dadurch gekennzeichnet, daß das optische Streifenfilter Streifen mit im wesentlichen konstanter Breite aufweist, von denen einige aus einem Material bestehen, das für das Licht mit wenigstens einer Primärfarbe undurchlässig ist.
  31. 31. Anordnung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten und dritten Vorrichtungen folgende Bestandteile enthalten:
    (a) den zweiten, von einem ladungsgekoppelten Bauelement gebildeten Bildabtaster, der abhängig von dem zweiten Anteil ein die zweiten und dritten Primärfarben repräsentierendes fünftes elektrisches Signal erzeugt,
    (b) einen Analogschalter zur Erzeugung der zweiten und dritten elektrischen Signale aus dem fünften elektrischen Signal und
    (c) eine Subtraktionsschaltung zur Erzeugung des vierten elektrischen Signals abhängig von dem zweiten und dem dritten elektrischen Signal.
  32. 32. Anordnung nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten, zweiten und vierten elektrischen Signale aus Folgen elektrischer Impulse bestehen.
  33. 33. Anordnung nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulse des ersten elektrischen Signals im wesentlichen mit der doppelten Frequenz der Impulse des zweiten oder des vierten elektrischen Signals auftreten.
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  34. 34. Anordnung nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verzögerungsschaltung vorgesehen ist, die die ersten und zweiten elektrischen Signale für die Dauer eines Impulses des ersten elektrischen Signals verzögert.
  35. 35. Verfahren zur Erzeugung von drei Farbinformationssignalen, entsprechend der Form und der Farbe des von einem Objekt kommenden Lichts, dadurch gekennzeichnet,
    (a) daß das von dem Objekt kommende Licht in einen ersten Anteil und einen zweiten Anteil zerlegt wird, wobei der erste Anteil aus Licht mit einer ersten Primärfarbe und der zweite Anteil aus Licht mit einer zweiten und einer dritten Primärfarbe besteht,
    (b) daß der erste Anteil unter Verwendung eines ersten zeitlinearen Flächenbildabtasters in ein erstes Farbinformationssignal codiert wird, das dem Licht der ersten Primärfarbe entspricht, das von dem Objekt kommt,
    (c) daß aus dem zweiten Anteil unter Verwendung eines optischen Streifenfilters Licht der dritten Primärfarbe räumlich ausgefiltert wird,
    (d) daß der räumlich gefilterte zweite Anteil unter Verwendung eines zweiten zeitlinearen Flächenbildabtasters in ein elektrisches Signal codiert wird, das abwechselnde erste urd zweite Videoinformationszeilen enthält, wobei die erste Zeile dem Licht der zweiten und dritten Primärfarbe entspricht, das von dem Objekt kommt, während die zweite Zeile dem Licht der zweiten Primärfarbe entspricht, das von dem Objekt kommt,
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    (e) daß in ausgewählter Weise die erste oder die zweite Zeile der Videoinformation gespeichert wird,
    (f) daß die ausgewählten Videoinformationszeilen und die nicht ausgewählten Videoinformationszeilen zur Erzeugung eines zweiten Farbinformationssignals voneinander subtrahiert werden, das dem Licht der dritten Primärfarbe entspricht, das von dem Objekt kommt, und
    (g) daß zur Bildung eines dem Licht der zweiten Primärfarbe von dem Objekt entsprechenden dritten Farbinformationssignals aus dem elektrischen Signal die ersten Videoinformationszeilen entfernt werden.
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DE19772729107 1976-06-28 1977-06-28 Verfahren zur erzeugung von farbinformationssignalen und anordnung zur durchfuehrung des verfahrens Withdrawn DE2729107A1 (de)

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