DE1096406B

DE1096406B - Verfahren und Einrichtung zur Aufnahme von Fernsehbildern

Info

Publication number: DE1096406B
Application number: DEF30251A
Authority: DE
Inventors: Walter Michael; Dr Herbert Windischbauer
Original assignee: Fernseh GmbH
Current assignee: Robert Bosch Fernsehanlagen GmbH
Priority date: 1960-01-08
Filing date: 1960-01-08
Publication date: 1961-01-05
Also published as: GB933545A

Description

Die derzeit zur Verfügung stehenden Fernsehaufnahmeverfahren können nicht beliebig große Kontraste der ihnen übermittelten Bilder verarbeiten, so daß gegebenenfalls Fernsehbilder mit weißen und/oder schwarzen Stellen und eventuell auch Bildstörungen wie Halos u. dgl. entstehen. Dies bringt den Nachteil mit sich, daß die Detailerkennbarkeit im Bereich der Bildstörungen und der weißen bzw. schwarzen Stellen verlorengeht. Besonders augenfällig sind diese Erscheinungen bei der Aufnahmeröhre vom Typ des Super-Orthikons, welches zwar den Vorzug großer Lichtempfindlichkeit hat, aber nur einen Kontrast von etwa 1:30 verarbeiten kann. Bei Studioaufnahmen trägt man diesem Umstand dadurch Rechnung, daß die aufzunehmende Szene mit viel Sorgfalt derart flach ausgeleuchtet wird, daß das Super-Orthikon den Kontrast des übermittelten Bildes verarbeiten kann. Dabei werden also insbesondere die von der Filmtechnik her bekannten Spitzlichter vermieden. Bei Aufnahmen außerhalb des Fernsehstudios, beispielsweise beim Einsatz von Fernsehkameras für industrielle Zwecke, läßt sich die Beleuchtung der Szene in vielen Fällen nicht vorhersehen oder einregeln, so daß die Aufnahmeröhre, insbesondere wenn sie vom Typ des Super-Orthikons ist, den Kontrast der dargebotenen BiI-der manchmal nicht verarbeiten kann. Die dabei entstehenden Fernsehbilder sind teilweise wegen Mangel an Detailerkennbarkeit unbrauchbar.

Besondere Schwierigkeiten ergeben sich immer dann, wenn gleichzeitig mehrere Kameras eingesetzt sind, welche verschieden große Kontraste verarbeiten können, also beispielsweise dann, wenn außer einer Super-Orthikon-Kamera eine Super-Ikonoskop-Kamera eingesetzt werden soll. Denn wenn die Beleuchtung für das Super-Ikonoskop, welches etwa einen Kontrast von 1:100 verarbeiten kann, günstig ist, dann wird das Super-Orthikon bereits übersteuert. Wenn umgekehrt die Szene derart flach beleuchtet wird, daß die Orthikon-Kamera gute Bilder liefert, dann sind die vom Ikonoskop erzeugten Bilder relativ flau. Ähnliche Schwierigkeiten treten auf, wenn gleichzeitig eine Filmkamera und eine Super-Orthikon-Kamera eingesetzt sind, wobei die aufzunehmende Szene mit Grundlicht und Spitzlicht beleuchtet wird, wie es in Filmstudios üblich ist. Auf diese Weise wird der Film richtig belichtet, die Super-Orthikon-Kamera jedoch übersteuert. Man kann zwar die Lichtmenge, die auf die Fernsehaufnahmeröhre fällt, beispielsweise durch Verstellung der Blende verändern, aber man kann nicht verhindern, daß im Fernsehbild größere weiße und/oder schwarze Flecken auftreten. Die damit erhaltenen Fernsehbilder sind praktisch unbrauchbar. Die Erfindung bezweckt, die obengenannten Schwierigkeiten und Nachteile zu vermeiden.

Verfahren und Einrichtung
zur Aufnahme von Fernsehbildern

Anmelder:

Fernseh G.m.b.H.,
Darmstadt, Am Alten Bahnhof 6

Walter Michael und Dr. Herbert Windischbauer,

Darmstadt,
sind als Erfinder genannt worden

Bei einem Aufnahmeverfahren, bei dem die aufzunehmende Szene mit Grundlicht und Spitzlicht beleuchtet wird und bei dem gleichzeitig außer einer Filmaufnahmeeinrichtung eine Fernsehaufnahmeeinrichtung eingesetzt ist, wurde bereits vorgeschlagen, daß das Spitzlicht eine derartige spektrale Strahlungsverteilung haben soll, daß es zwar erheblich zur Kontrasterhöhung des Filmbildes, aber nicht oder nur unwesentlich zur Kontrasterhöhung des mit der Fernsehaufnahmeeinrichtung bewirkten Bildes beiträgt.

Zur Durchführung dieses vorgeschlagenen Verfahrens kann beispielsweise in den Strahlengang zwischen der aufzunehmenden Szene und der Fernsehaufnahmeröhre ein derartiges Filter angeordnet sein, daß das vom Spitzlicht bewirkte und von der Szene reflektierte Licht im wesentlichen absorbiert wird. Es kann aber auch im Strahlengang zwischen der Szene und dem Spitzlichtscheinwerfer ein Filter mit derartiger Charakteristik angeordnet sein, daß die durch das Spitzlicht bewirkten Lichter nur auf den Film einwirken, aber für die Fernsehaufnahmeeinrichtung unwirksam sind. Die Erfindung geht einen anderen Weg.

Bei einem Fernsehaufnahmeverfahren, bei dem ein Bildsignalgeber mit Objektiv und Aufnahmeröhre Verwendung findet, wird erfindungsgemäß das auf die Photoschicht der Röhre projizierte Bild des aufzunehmenden Gegenstandes um einen solchen Betrag aufgehellt, daß der verbleibende Kontrast dem von der Aufnahmeröhre verarbeitbaren Kontrast angenähert wird. In manchen Fällen, insbesondere dann, wenn durch das Zusatzlicht die Beleuchtung auf der Aufnahmeröhre zu groß wird, kann es vorteilhaft sein, die Helligkeit des der Aufnahmeröhre übermittelten Bildes und Zusatzlichtes durch eine Einrichtung zur Lichtschwächung einzustellen, welche den Kontrast des Bildes nicht verändert.

Es ist zweckmäßig, die Helligkeit des Zusatzlichtes veränderbar zu machen, beispielsweise in der Art, daß

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. sie von Hand aus — vorzugsweise vom Bereich des Bauteil, vorzugsweise einem Spiegel oder einem Pris-

'·. Bildsignalgebers (z. B. Fernsehkamera, Filmabtaster, ma, welcher im zur Fernsehkamera führenden Strah-

_k Diaabtaster) aus oder vom Regiepult aus — wahl- lengang angeordnet ist, eine Aufhellung des Bildes zu

" weise einstellbar ist. Die den Bildsignalgeber bedie- bewirken. Die aufzunehmende Szene kann dann zur Γ" nende Person bzw. der' Regisseur haben auf diese 5 Erzielung guter Filmbilder mit Grundlicht und mit

\ Weise die Möglichkeit, den Kontrast zu ändern, um Spitzlicht ausgeleuchtet werden, und der gleichzeitig

beispielsweise die Detailerkennbarkeit zu verbessern in Betrieb stehenden Fernsehkamera wird ein Bild

oder um besondere künstlerische Effekte zu erzielen. übermittelt, dessen Kontrast sie verarbeiten kann.

In vielen Fällen ist. esjvorteilhaft, die Helligkeit Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Er-

des Zusatzlichtes in Abhängigkeit vom Kontrast des io findung an Hand der Fig. 1 bis 5 näher erläutert, wo-

dem Bildsignalgeber übermittelten Bildes zu steuern. bei gleiche Bauteile in allen Figuren mit gleichen

Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, daß aus Ziffern bezeichnet werden. Zwecks einfacherer Dar-

detn unter Verwendung der Aufnahmeröhre erzeugten stellung sind nur die zum Verständnis der Erfindung

Videosignal — vorzugsweise durch Spitzengleichrich- wesentlichen Teile schematisch eingezeichnet. Es zeigt

tung — eine Regelspannung gewonnen und zur Steue- 15 Fig. 1 eine Fernsehkamera, bei der eine Aufhellung

rung der Helligkeit des Zusatzlichtes herangezogen des Bildes unter Verwendung eines teildurchlässigen

wird. Auf diese Weise wird eine Übersteuerung der Spiegels vorgenommen wird,

Aufnahmeröhre vermieden, wenn der Kontrast des Fig. 2 eine Fernsehkamera, bei der die Aufhellung

vom Gegenstand herrührenden Bildes größer ist, als des Bildes durch eine Mattscheibe, die außerhalb des

ihn die Aufnahmeröhre verarbeiten kann. Bei Studio- 20 Strahlenganges angeordnet ist, vorgenommen wird,

aufnahmen bietet sich der Vorteil, daß die Szenenaus- Fig. 3 eine Vorrichtung zur Aufhellung des Bildes,

leuchtung nicht mit der bisher geübten extremen Sorg- Fig. 4 eine kombinierte Film- und Fernsehkamera,

falt vorgenommen werden muß, und außerdem ergibt Fig. 5 einen Filmabtaster.

sich die Möglichkeit, gleichzeitig mehrere Kameras ein- Nach Fig. 1 wird der Gegenstand 1 mit der Fernzusetzen, welche verschiedene Kontraste verarbeiten 25 sehkamera2 unter Verwendung des Objektivs 3, des können, also beispielsweise eine Super-Orthikon-Ka- teildurchlässigen Spiegels 4, der Einrichtung zur mera und eine Super-Ikonoskop-Kamera. Auf dem Lichtschwächung 5 und der Aufnahmeröhre 6 aufge-Sektor des Industriefernsehens, auf dem es in vielen nommen. Zur Aufhellung des vom Gegenstand 1 her-Fällen nicht möglich ist, die Beleuchtung zu beeinflus- rührenden Bildes sind eine Lichtquelle 7 und eine sen oder zu steuern, ergibt sich durch die Steuerung 30 Mattscheibe mit Kondensor 8 vorgesehen. Durch dieder Helligkeit des Zusatzlichtes (in Abhängigkeit vom ses Zusatzlicht wird der Kontrast des Bildes verKontrast) der Vorteil, daß insbesondere bei Einsatz ringert. Mit der Einrichtung zur Lichtschwächung 5 von Super-Orthikon-Kameras im Fernsehbild keine — welche den Kontrast des Bildes nicht verändert — Bildstörungen (weiße und/oder schwarze Flächen) wird die Helligkeit des Bildes eingestellt. Die Einauftreten, wenn der Kontrast der aufzunehmenden 35 richtung zur Lichtschwächung5 ist bekannt und beGegenstände zu groß wird. steht beispielsweise aus zwei planparallelen durchWenn das Bild des aufzunehmenden Gegenstandes sichtigen Glasplatten, zwischen denen sich eine lichtdurch Zusatzlicht aufgehellt wird, dann wird zunächst absorbierende Flüssigkeit befindet und die senkrecht rein optisch der Kontrast der Bilddetails in den S chat- zur optischen Achse angeordnet sind. Durch Ändeten relativ mehr herabgesetzt als derjenige in den 40 rung des Abstandes dieser beiden planparallelen Plat-Lichtern des Bildes. In manchen Fällen kann es daher ten ändert sich die Dicke der lichtabsorbierenden vorteilhaft sein, die in dieser Weise veränderte Bild- Flüssigkeitsschicht, die der Strahl passieren muß, so gradation, wie an sich bekannt, mit elektrischen Mit- daß damit die Helligkeit des Bildes einstellbar ist.
teln derart abzuändern, daß — unter Berücksichtigung Nach Fig. 2 wird der Gegenstand 1 mit der Fernder Wiedergabecharakteristik der Fernsehbildschirme 45 sehkamera 2 aufgenommen. Dabei wird die Aufhellung — die Kontraste der Bilddetails in den Schatten und des vom Gegenstand 1 herrührenden Bildes unter Verin den Lichtern angenähert gleichmäßig herabgesetzt wendung der Beleuchtungskörper 9 und der Mattwerden. Auf diese Weise wird also verhindert, daß scheibe 10 vorgenommen.

bei großem Kontrast der aufzunehmenden Szene die In Fig. 3 ist eine Einrichtung zur Erzeugung des Schattenpartien derselben in eine Reihe von Grau- 5° Zusatzlichtes dargestellt, welche'in dem vom Gegentönen übergehen, die sich nur gering voneinander un- stand 1 ausgehenden Strahlengang angeordnet werden terscheiden, so daß "Bilddetails schlecht erkennbar kann. Diese Einrichtung besteht aus den beiden plansind. · -.■.·--- parallelen Glasplatten 11 und 12., welche senkrecht zur Die Erfindung wird im "allgemeinen für Verfahren -optischen Achse des Strahlenganges angeordnet sein unter Verwendung von Aufnahmeröhren, die nur einen 55 sollen. Dazwischen befindet sich eine fluoreszierende kleinen Kontrast verarbeiten können, die größere Be- Flüssigkeit 13, welche von den Rändern her durch die deutung haben. Im Einzelfall kömmt es jedoch auf den Lichtquellen 14 beleuchtet wird. Um eine gleichmäßige zu erwartenden und den von der Aufnahmeröhre ver- Ausleuchtung dieser Flüssigkeit zu erzielen, ist die arbeitbaren' Kontrast des Bildes an. So kann es bei- Mattscheibe 15 vorgesehen. Die Änderung der Intenspielsweise selbst bei Verwendung von Aufnahme- 6° sität des Zusatzlichtes kann durch Änderung der röhren vom Typ des Vidikons — die einen relativ Lichtstärke der Lichtquellen 14 bewirkt werden. Die großen Kontrast verarbeiten können — vorteilhaft Blenden 16 verhindern die direkte Beleuchtung der sein, die Erfindung anzuwenden, sofern nur der Kon- Aufnahmeröhre. An Stelle der fluoreszierenden Flüstrast des dem Vidikon übermittelten Bildes entspre- sigkeit kann auch fluoreszierendes Glas verwendet chend groß ist. 65 werden.

Wenn bei einem Aufnahmeverfahren die aufzuneh- Fig. 4 zeigt eine Aufnahmekamera, welche aus einer mende Szene gleichzeitig /mit einer Fernsehkamera, Filmkamera F und einer Fernsehkamera FS — beinsbesondere vom Typ des Super-Orthikons, und einer stückt mit einer Aufnahmeröhre vom Typ des SuperFilmkamera aufgenommen werden soll, dann ist es Orthikons — besteht. Der (nicht dargestellte) aufzuzweckmäßig, mit einem teildurchlässigen optischen 70 nehmende Gegenstand wird unter Verwendung der

Optik 18 und des teildurchlässigen Spiegels 19 auf dem Film 21 abgebildet. Mit der Feldlinse 22, dem teildurchlässigen Spiegel 23, der Optik24 und der Einrichtung zur Lichtschwächung 5 wird ein Teil des durch das Objektiv 18 hindurchtretenden Strahlenganges auf der Frontplatte des Super-Orthikons 25 abgebildet. Zur Herabsetzung des Kontrastes wird das Bild des aufzunehmenden Gegenstandes unter Verwendung der Lichtquelle 26 und der Mattscheibe und Kondensorlinse 27 aufgehellt. Auf diese Weise wird also trotz einer für die Filmaufnahme günstigen Szenenbeleuchtung — mit Grund- und Spitzlichtern — eine Übersteuerung des Super-Orthikons vermieden.

In speziellen Fällen kann die Erfindung in vorteilhafter Weise auch bei Film- oder Diaabtaster 28 nach Fig. 5 angewendet werden. Dabei wird der Film oder das Diapositiv 29 unter Verwendung der Lichtquelle 31 und der Kondensorlinse 32 beleuchtet und mit dem Objektiv 33 auf der Frontplatte der Aufnahmeröhre 34 abgebildet. Zur Aufhellung der Bilder des Films bzw. des Diapositivs sind der teildurchlässige Spiegel 35, die Lichtquelle 36 und die Mattscheibe 37 vorgesehen.

Als Einrichtung zur Lichtschwächung kann grundsätzlich auch ein Graukeil oder eine Blende, beispielsweise eine Irisblende verwendet werden. Die Aufhellung des Bildes kann auch durch einen durchsichtigen dielektrischen Beleuchtungskörper vorgenommen werden, welcher im Strahlengang zwischen dem Gegenstand und der Frontplatte der Aufnahmeröhre angeordnet ist und der bei Anlegen einer Spannung aufleuchtet.

Claims

Patentansprüche:

1. Fernsehaufnahmeverfahren unter Verwendung eines Bildsignalgebers mit Objektiv und Aufnahmeröhre, dadurch gekennzeichnet, daß das auf die Photoschicht projizierte Bild des aufzunehmenden Gegenstandes (1, 29) um einen solchen Betrag aufgehellt wird, daß der verbleibende Kontrast dem von der Aufnahmeröhre verarbeitbaren Kontrast angenähert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Helligkeit des der Aufnahmeröhre (6,25) übermittelten Bildes durch eine an sich bekannte Einrichtung zur Lichtschwächung (5) eingestellt wird, welche den Kontrast des Bildes nicht verändert.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Helligkeit des Zusatzlichtes veränderbar ist.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Helligkeit des Zusatzlichtes von Hand aus — vorzugsweise am Kamerabedienpult oder vom Regiepult aus — wahlweise einstellbar ist.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Helligkeit des Zusatzlichtes in Abhängigkeit vom Kontrast des Bildes gesteuert wird.

6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei Überschreitung eines bestimmten vorgegebenen Kontrastes die Steuerung anspricht und derart auf das Zusatzlicht einwirkt, daß eine Verringerung des Kontrastes auf einen zweiten vorgegebenen Wert bewirkt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß aus dem unter Verwendung der Aufnahmeröhren (6,25) erzeugten Videosignal — vorzugsweise durch Spitzengleichrichtung — eine Regelspannung gewonnen und zur Steuerung der Helligkeit des Zusatzlichtes herangezogen wird.

8. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem durch das Zusatzlicht der Kontrast der Bilddetails in den Schatten relativ mehr herabgesetzt wird als derjenige in den Lichtern des Bildes, dadurch gekennzeichnet, daß unter Verwendung elektrischer Mittel eine Gradationsänderung vorgenommen wird.

9. Verfahren nach Anspruch 1 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Gradationsänderung unter Berücksichtigung der Wiedergabecharakteristik der Fernsehbildschirme derart vorgenommen wird, daß die Kontraste der Bilddetails in den Schatten und in den Lichtern angenähert gleichmäßig herabgesetzt werden.

10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenstand (1) gleichzeitig mit einer Fernsehkamera (FS) und einer Filmkamera (F) aufgenommen wird und daß mit einem teildurchlässigen optischen Bauteil, vorzugsweise einem Spiegel (23) oder einem Prisma, welcher im zur Fernsehkamera (FS) führenden Strahlengang angeordnet ist, eine Aufhellung des Gegenstandsbildes bewirkt wird.

11. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß außerhalb des vom Gegenstand (1) ausgehenden und auf die Frontplatte der Aufnahmeröhre (6) einmündenden Strahlengangs eine erhellbare Mattscheibe (8,10) derart angeordnet ist, daß das Bild des Gegenstandes (1) aufgehellt wird.

12. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Lichtquelle (7) und eine beleuchtbare Fläche (8) derart angeordnet sind, daß das dabei erzeugte Zusatzlicht unter Verwendung eines teildurchlässigen Spiegels (4) — welcher im Strahlengang zwischen dem Gegenstand (1) und der Frontplatte der Aufnahmeröhre (6) angeordnet ist — das Bild aufhellt.

13. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Strahlengang zwischen dem Gegenstand (1) und der Frontplatte der Aufnahmeröhre (6) ein durchsichtiger dielektrischer Beleuchtungskörper angeordnet ist, der beim Anlegen einer Spannung aufleuchtet.

14. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Strahlengang zwischen dem Gegenstand (1) und der Frontplatte der Aufnahmeröhre (6) zwei zueinander parallele, senkrecht zur Achse des Strahlenganges angeordnete durchsichtige Planplatten (11, 12) vorgesehen sind, zwischen denen sich eine fluoreszierende Flüssigkeit befindet, die von den Rändern her gleichmäßig beleuchtet wird.

15. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Strahlengang zwischen dem Gegenstand (1) und der Frontplatte der Aufnahmeröhre (6) eine durchsichtige fluoreszierende Glasplatte vorgesehen ist, die von den Rändern her gleichmäßig beleuchtet wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen