DE1241869B

DE1241869B - Schaltungsanordnung zur Verbesserung der Detailerkennbarkeit eines Fernsehbildes

Info

Publication number: DE1241869B
Application number: DEF36787A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Karl Siepmann
Original assignee: Fernseh GmbH
Current assignee: Robert Bosch Fernsehanlagen GmbH
Priority date: 1962-05-12
Filing date: 1962-05-12
Publication date: 1967-06-08
Also published as: GB1049641A; US3257506A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

H 04 η

Deutsche Kl.: 21 al - 33/40

Nummer: 1 241 869

Aktenzeichen: F 36787 VIII a/21 al

Anmeldetag: 12. Mai 1962

Auslegetag: 8. Juni 1967

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur Verbesserung der Detailerkennbarkeit eines auf dem Bildschirm eines Fernsehempfängers dargestellten Bildes, das einem Videosignal entspricht, welches bei der fernsehmäßigen Abtastung eines Objektes mit einem Bildsignalgeber entsteht. Das Videosignal kann sowohl in einem Fernsehstudio als auch im Rahmen des sogenannten Industriefernsehens, beispielsweise unter Verwendung eines Röntgenbildwandlers, gewonnen werden.

Mit bekannten Schaltungsanordnungen kann der Kontrast eines Fernsehbildes bzw. der Amplitudenbereich des zugeordneten Videosignals dadurch geändert und insbesondere vergrößert werden, daß aus dem Videosignal eine Regelspannung abgeleitet wird, durch welche dann eine Änderung des vom Objekt zur Fernsehkamera abgestrahlten Lichtstromes oder eine Änderung der Empfindlichkeit der Aufnahmeröhre der Fernsehkamera bewirkt wird. Derartige Änderungen können beispielsweise durch Verstellung der Blendenöffnung, durch Betätigung einer Lichtstromregeleinrichtung oder im Falle der Verwendung einer Aufnahmeröhre nach Art des Vidikons durch Änderung der Signalplattenspannung bewirkt werden. Die von dem Videosignal abgeleitete Regelspannung ist naturgemäß vom gesamten Fernsehbild abhängig. Diese bekannten Schaltungsanordnungen haben daher den Nachteil, daß die Verhältnisse hinsichtlich einzelner Details des Bildes durch die Regelspannung nicht gesondert berücksichtigt und daher gegebenenfalls auch nicht gesondert verbessert werden.

Eine andere bekannte Schaltungsanordnung bezweckt die Verstärkung des Kontrastes elektrisch übertragener Bilder und insbesondere die Verstärkung des Kontrastes elektrisch übertragener Röntgenfilmbilder. Dabei wird die Verstärkung einer Verstärkerstufe derart eingestellt, daß der Kontrast eines wählbaren Bildausschnittes verbessert wird. Diese bekannte Schaltungsanordnung ermöglicht nur dann eine Vergrößerung des Kontrastes, wenn das Videosignal, aus dem die Regelspannung abgeleitet wird, gewisse Schwankungen aufweist. In vielen Fällen sind diese Schwankungen des Videosignals jedoch derart gering, daß durch eine Verstärkungsänderung keine oder nur eine unwesentliche Kontrastverbesserung erzielbar ist. Bekanntlich sind die fernsehmäßig aufzunehmenden Objekte nicht in allen Fällen günstig beleuchtet. Dies deshalb, weil ein willkürlich beleuchtbares Objekt beispielsweise ungünstig ausgeleuchtet wird oder weil ein fernsehmäßig aufzunehmendes Objekt nicht willkürlich beleuchtbar ist (z. B. ein selbstleuchtendes Objekt) oder weil der Schaltungsanordnung zur Verbesserung der
Detailerkennbarkeit eines Fernsehbildes

Anmelder:

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

Als Erfinder benannt:

Dipl.-Ing. Karl Siepmann, Darmstadt

Kontrast eines fernsehmäßig aufzunehmendes Objektes wesentlich größer ist als derjenige, den die Fernsehaufnahmeröhre verarbeiten kann.

Wenn also beispielsweise ein Teil des Objektes extrem hell beleuchtet ist, dann entspricht der Pegel des zugeordneten Videosignals angenähert dem Weißwert. Der Pegel dieses Videosignals ist dabei weitgehend konstant, weil die Aufnahmeröhre unter diesen Voraussetzungen übersteuert wird. Durch eine Verstärkungsänderung läßt sich der Pegel dieses Videosignals zwar verkleinern, etwa entsprechend einem Grauwert, — der entsprechende Bildausschnitt zeigt jedoch nach durchgeführter Verstärkungsregelung ebensowenig Details wie vorher.
Diese bekannte Schaltungsanordnung ermöglicht insbesondere dann keine bessere Detailerkennbarkeit, wenn der Kontrast des aufgenommenen Objektes den von der Aufnahmeröhre verarbeitbaren Kontrast wesentlich übersteigt. Beispielsweise erscheinen entweder die dunklen Objektpartien als detaillose graue oder schwarze Flächen auf dem Bildschirm eines Fernsehempfängers, wogegen die hellen Bildpartien kontrastreich wiedergegeben werden, oder die dunklen Objektpartien werden kontrastreich wiedergegeben, wogegen die hellen Objektpartien keine Details erkennen lassen.

Mit einer weiteren bekannten Schaltungsanordnung wird der Detailkontrast eines Bildes, das einem fotografischen Röntgennegativ entspricht, dadurch vergrößert, daß dieses Röntgennegativ unter Verwendung eines Lichtpunktabtasters mit einem relativ groben Lichtraster von einer Seite her beleuchtet und von der anderen Seite mit einer Fernsehkamera aufgenommen wird. Das dabei gewonnene Videosignal kann unter Verwendung eines Fernsehempfängers sichtbar gemacht werden. Dabei wird in Abhängigkeit von der Helligkeit der jeweils beleuchteten Fläche des Röntgennegativs (beispielsweise unter Verwen-

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dung einer Fotozelle) eine Regelspannung abgeleitet und der Strahlstrom der Abtaströhre des Lichtpunktabtasters derart nachgeregelt, daß der Detailkontrast vergrößert wird. Optisch dichtere Stellen des Negativs werden also heller beleuchtet als optisch durchlässigere Details des Röntgennegativs. Diese Art der Vergrößerung des Detailkontrastes hat den Nachteil, daß sie nur unter Verwendung eines Lichtpunktabtasters durchführbar ist. Ein weiterer Nachteil dieser bekannten Schaltungsanordnung ist darin zu sehen, daß die Form der Fläche, die bei der Ableitung der Regelspannung maßgebend ist, durch die kreisförmige Form des Abtastelementes der Abtaströhre vorgegeben ist. Außerdem darf die Größe dieser kreisförmigen Fläche nicht beliebig groß gemacht werden, da sonst an den Rändern des Röntgennegativs Verfälschungen der Regelspannung zustande kämen.

Die Erfindung bezweckt, eine Schaltungsanordnung anzugeben, bei der die Nachteile der bekannten Schaltungsanordnungen vermieden werden.

Erfindungsgemäß wird das Videosignal, dessen Bild auf dem Bildschirm eines Fernsehempfängers sichtbar gemacht werden soll, einem Tor zugeführt, das nur diejenigen Anteile des Videosignals hindurchläßt, die einer bestimmten Teilfläche zugeordnet sind.

Aus diesen Anteilen des Videosignals wird in an sich bekannter Weise eine Regelspannung abgeleitet, die vom Pegel dieser Anteile abhängig ist, und durch diese Regelspannung wird eine Änderung der Aufnahmebedingungen für den Bildsignalgeber hinsichtlich des Lichtstromes und/oder hinsichtlich der Empfindlichkeit dieses Bildsignalgebers bewirkt. Wenn als Bildsignalgeber beispielsweise eine Fernsehkamera unter Verwendung einer Aufnahmeröhre nach Art des Vidikons vorgesehen ist, dann kann eine Änderung der Empfindlichkeit des Vidikons durch Änderung der Signalplattenspannung bewirkt werden.

Im Vergleich zu den bekannten Schaltungsanordnungen, bei denen eine Regelspannung in Abhängigkeit vom gesamten Videosignal abgeleitet und eine Lichtstromregelung vorgenommen wird, hat die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung den Vorteil, daß die Verhältnisse hinsichtlich einzelner Details des Bildes durch die Regelspannung gesondert berücksichtigt werden und daß die Detailerkennbarkeit entsprechend verbessert wird.

Im Vergleich zu der bekannten Schaltungsanordnung, bei der die Verstärkung eines Videosignalteils geändert und der Kontrast des entsprechenden Bildausschnittes vergrößert wird, hat die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung den Vorteil, daß auch dann, wenn die amplitudenmäßigen Änderungen des vorgegebenen Videosignals sehr gering sind, in vielen Fällen durch die Verbesserung der Aufnahmebedingungen eine bessere Detailerkennbarkeit erzielbar ist. Dies deshalb, weil die Aufnahmebedingungen hinsichtlich der Lichtstärke und der Lichtempfindlichkeit der Aufnahmeröhre derart änderbar sind, daß die Aufnahmeröhre nicht übersteuert wird.

Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung ermöglicht insbesondere auch dann eine bessere Detailerkennbarkeit bei wählbaren Bildausschnitten, wenn der Kontrast des aufgenommenen Objektes den von der Aufnahmeröhre verarbeitbaren Kontrast wesentlich übersteigt. Dabei werden durch Anwendung der Erfindung dunkle Objektpartien mit minimaler Schwächung der Lichtstärke bzw. maximaler Lichtempfindlichkeit der Aufnahmeröhre aufgenommen, wogegen helle Objektpartien mit maximaler Schwächung der Lichtstärke bzw. mit minimaler Lichtempfindlichkeit der Aufnahmeröhre aufgenommen werden.

Gegenüber der weiteren bekannten Schaltungsanordnung, bei der ein Röntgennegativ unter Verwendung eines.Lichtpunktabtasters mit einem relativ

ίο groben Lichtraster beleuchtet wird, hat die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung den Vorteil, daß als Bildsignalgeber nicht nur Lichtpunktabtaster, sondern auch Fernsehkameras verwendbar sind.
Hinsichtlich der Verwendung der Regelspannung lassen sich mehrere Fälle unterscheiden. In einem ersten Fall werden mit der Regelspannung nur Änderungen hinsichtlich der Aufnahmebedingungen für den Bildsignalgeber bewirkt, die sich auf jene Fläche beziehen, deren entsprechender Videosignalanteil zur

ao Ableitung der Regelspannung herangezogen wurde. In diesem ersten Fall wird die Bildwiedergabe außerhalb dieser Teilfläche nicht geändert. Die Anwendung dieses ersten Falles ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn das Bild innerhalb der Fläche besonders hervorgehoben werden soll und der Zusammenhang der Bilder innerhalb und außerhalb der Fläche erkennbar sein soll. Dabei kann es zweckmäßig sein, jene Fläche, auf deren Bild die Regelspannung einwirkt, besonders zu kennzeichnen, indem beispielsweise eine weiße oder schwaze Umrandung in das Bild des Fernsehempfängers eingeblendet wird.

In einem zweiten Fall wird die Regelspannung (die vom Videosignalanteil entsprechend einer bestimmten Fläche abgeleitet wurde) zur Änderung des Lichtstromes und/oder zur Änderung der Lichtempfindlichkeit der Aufnahmeröhre des Bildsignalgebers während der Dauer einer gesamten Abtastung eines Bildes herangezogen. In diesem zweiten Fall werden also alle jene Bildstellen hervorgehoben, deren ent-.

sprechender Videosignalanteil dem der Fläche entsprechenden Videosignalanteil ähnlich ist. Wenn also beispielsweise ein Röntgenbild fernsehmäßig wiedergegeben wird,- das einen Knochen darstellt, dann ist es meist vorteilhaft, wenn der ganze Knochen gegenüber dem übrigen Bildgrund hervorgehoben wird. Sollte dieser Bildgrund störend wirken, dann können die entsprechenden Videosignalanteile durch einen Begrenzer (z. B. ein Weißwertbegrenzer) abgeschnitten werden. Dabei kann es eventuell zweckmäßig sein, jene Fläche, deren Videosignalanteil die Regelspannung bestimmt, besonders zu kennzeichnen, indem beispielsweise eine weiße oder schwarze Umrandung in das Fernsehbild eingeblendet wird.
In einem dritten Fall werden mit der Regelspannung, die vom Videosignalanteil entsprechend der Fläche abgeleitet wird, ebenfalls nur Änderungen des Videosignalanteils bewirkt, der sich auf diese Fläche bezieht, wogegen die Bildwiedergabe außerhalb dieser Fläche völlig unabhängig vom ursprünglich vorhandenen Videosignalanteil ist. Das Bild außerhalb dieser Fläche kann also beispielsweise gleichmäßig weiß, grau, schwarz oder farbig sein, wodurch das Bild innerhalb der Fläche besonders deutlich hervorgehoben wird und störende Bildstellen außerhalb der Fläche unterdrückt werden.

In allen drei beschriebenen Fällen kann es zweckmäßig sein, wenn die Fläche (von deren Videosignalanteil die Regelspannung abgeleitet wurde) unter

Verwendung einer Bedien einrichtung an jede be-Hebige Stelle des Bildschirmes verschiebbar ist. Auf diese Weise ist mit relativ geringem technischem Aufwand jeweils gerade diejenige Stelle des Bildes auswählbar, deren Detailerkennbarkeit verbessert werden soll.

Im folgenden werden die Erfindung und Ausführungsbeispiele derselben an Hand der F i g. 1 bis 6 beschrieben, wobei in mehreren Figuren dargestellte gleiche Symbole mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet sind. Es zeigt

Fig. 1 eine Schaltungsanordnung zur Änderung der Detailerkennbarkeit eines auf dem Bildschirm eines Fernsehempfängers sichtbar gemachten Bildes,

Fig. 2 mehrere Videosignale, an Hand derer die erfindungsgemäße Änderung erläutert wird,

F i g. 3 eine Schaltungsanordnung zur Änderung eines Videosignals, das unter Verwendung einer Fernsehkamera durch Abtastung eines Films gewonnen wird,

F i g. 4 eine Schaltungsanordnung zur Änderung eines Videosignals, das durch Abtastung eines Films nach dem Punktlichtabtastverfahren gewonnen wird,

F i g. 5 eine Anordnung zur fernsehmäßigen Sichtbarmachung eines Röntgenbildes,

F i g. 6 eine Austaststufe, wie sie in den Anordnungen nach den F i g. 1 und 3 bis 5 verwendet wird.

Nach Fig. 1 wird das Objekt 1 unter Verwendung der Fernsehkamera 2 aufgenommen und ein dabei gewonnenes Videosignal V über den Schaltungspunkt 3 einem Betriebsgerät B zugeleitet, das einerseits mit dem Fernsehempfänger 5 und andererseits mit der Bedieneinrichtung E verbunden ist. Zur Änderung des in das Objektiv der Fernsehkamera 2 abgestrahlten Lichtstromes ist eine Vorrichtung zur Lichtschwächung 7 vorgesehen, die im wesentlichen aus zwei planparallelen und senkrecht zur optischen Achse angeordneten, durchsichtigen Platten 7' und 7" besteht, deren Abstand änderbar ist und zwischen denen sich eine lichtabsorbierende Flüssigkeit befindet. Der zur Fernsehkamera 2 abgestrahlte Lichtstrom kann jedoch auch unter Verwendung der Lochblende 8 geändert werden.

Innerhalb des Betriebsgerätes 5 befinden sich der Generator 11, der Impulsgenerator 12, das Tor 13, die Regelstufe 14, der Verstärker 15 und die Schwarzsteuerstufe 16. Im Generator 11 werden alle für die Gesamtanlage benötigten Betriebsspannungen erzeugt.

Hinsichtlich des den Bildschirm des Fernsehempfängers 5 abtastenden Elektronenstrahls wird angenommen, daß er in horizontaler Richtung die Zeiten t', t", t'" benötigt, wobei also die Zeit t" zur Abtastung der Fläche F vorgesehen ist. In ähnlicher Weise lassen sich in vertikaler Richtung die zeitlichen Bereiche T, T" und T" unterscheiden. Dabei entspricht insbesondere die Zeit T" der Zeitdauer, die der abtastende Elektronenstrahl von der oberen Seite bis zur unteren Seite der Fläche F benötigt.

Die dargestellte Schaltungsanordnung soll insbesondere die Detailerkennbarkeit des Bildes innerhalb der Fläche F verbessern. Dazu werden unter Verwendung des Tores 13 (beispielsweise eine Austaststufe) diejenigen Videosignalanteile unterdrückt, die während der Zeiten t' und t'" bzw. T' und T" auftreten und die daher Teilen des Bildes außerhalb der Fläche F zugeordnet sind. Aus dem Ausgangssignal dieses Tores 13, das nur aus dem Videosignalanteil entsprechend der Fläche F besteht, wird in an sich bekannter Weise in der Regelstufe 14 eine Regelspannung abgeleitet, die vom Pegel dieses Videosignalanteils abhängig ist. Mit dieser Regelspannung wird die Detailerkennbarkeit des Bildes innerhalb der Fläche F dadurch verbessert, daß eine Änderung hinsichtlich des in das Objektiv der Fernsehkamera 2 abgestrahlten Lichtstromes bewirkt wird.

Die Fläche F soll wahlweise unter Verwendung der Einrichtung E, vorzugsweise durch Betätigung des Steuerknüppels 6, an jede beliebige Stelle des BildSchirmes verschiebbar sein. Außerdem soll die Form dieser Fläche F und/oder deren Größe wahlweise einstellbar sein. Um dies durchzuführen, werden im Impulsgenerator 12 Impulse mit einstellbarer Phasenverschiebung und Dauer erzeugt.

Von dem in der Fernsehkamera 2 gewonnenen Videosignal V ist in F i g. 2 nur eine einzige Zeile zwischen den Horizontalaustastlücken H dargestellt. Dieses Videosignal V besteht aus den Videosignalanteilen V', V" und V" und überstreicht einen Amplitudenbereich zwischen dem Schwarzwert S und dem Weißwert W. Die Amplitude des Videosignalanteiles V" verläuft relativ gleichförmig. Falls dies für alle Zeilen zutrifft, die zur Wiedergabe der FlächeF (Fig. 1) beitragen, und falls keine Verbesserung der Detailerkennbarkeit bewirkt würde, dann wären innerhalb der Fläche F wenige oder keine Details erkennbar. Um dies zu verhindern, wird in Abhängigkeit vom Videosignalanteil V" mindestens eine Regelspannung abgeleitet, und damit wird dieser Videosignalanteil V" abgeändert.

Hinsichtlich der Bildwiedergabe während der Zeiten t', t'", T, T" lassen sich mehrere Fälle unterscheiden. In einem ersten Fall werden die Videosignalanteile V und V" nicht geändert, wie das Videosignal Vb zeigt. In diesem Fall kann die Fläche F durch Einfügen kurzdauernder rechteckförmiger Impulse R1, deren Amplitude dem Schwarzwert S entspricht, gekennzeichnet werden, wie das Videosignal Vc zeigt.

In einem zweiten Fall bewirkt die Regelspannung eine Änderung des gesamten Videosignals V, so daß das Videosignal Vd entsteht. Dabei kann die Fläche F beispielsweise durch kurzdauernde rechteckförmige Impulse R 2 gekennzeichnet werden, deren Amplitude dem Weißwert W entspricht (Signal Ve). Wenn bei der Anwendung der Regelspannung Übersteuerungen auftreten, dann wird angenommen, daß mindestens alle Signalamplituden, die einem Wert »schwärzer als schwarz« entsprechen, abgeschnitten werden, um Synchronisierungsstörungen mit Sicherheit zu vermeiden. Außerdem ist es meist erforderlich, die Signalanteile abzuschneiden, die über den Weißwert W hinausgehen, um Bildstörungen in Form heller Flecken zu verhindern.

In einem dritten Fall werden die Videosignalanteile V und V" willkürlich durch andere Signale ersetzt, so daß beispielsweise das Videosignal Vf oder das Videosignal Vg entsteht und das Bild innerhalb der Fläche F deutlich gegenüber einem schwarzen bzw. weißen Bildgrund hervorgehoben wird.

Ausgehend von einem Videosignal V kann also der Signalanteil V" derart abgeändert werden, daß dessen Maximalamplitude dem Weißwert W entspricht, wie die Videosignale Vb, Vc, Vd, Vf und Vg zeigen. Diese Änderung kann durch eine Änderung des Lichtstromes, der vom Objekt abgestrahlt wird, und/oder durch eine Änderung der Verstärkung des

Videosignals bewirkt werden. Insbesondere kann die Regelspannung unter Verwendung eines Spitzengleichrichters abgeleitet werden, der auf die Amplituden des Videösignalanteils V" anspricht, und mit dieser Regelspannung kann die beschriebene Änderung der Verstärkung und/oder des Lichtstromes bewirkt werden. In vielen Fällen ist es jedoch vorteilhaft, dabei gleichzeitig eine Schwarzsteuerung auf den dunkelsten Punkt vorzunehmen, so daß die kleinsten Amplituden des Videosignalanteils V" den Schwarz-Wert S annehmen, wie die Videosignale Vb bis Vg ebenfalls zeigen.

In manchen Fällen genügt es jedoch, den Videosignalanteil V" durch eine Änderung des Lichtstromes und/oder der Verstärkung derart abzuändern, daß sich die Signale Vh und Vi ergeben. In manchen anderen Fällen braucht nur die Gleichstromkomponente des Videosignalanteils V" abgeändert zu werden, so daß sich beispielsweise das Signal Vj ergibt. Bei den Signalen Vh, Vi und Vj wurden die sich ergebenden Signalanteile bezüglich der Zeiten t', t'" bzw. T", T" nicht gesondert berücksichtigt und daher nur als gestrichelter Linienzug dargestellt.

Die Regelspannung zur Änderung des Lichtstromes kann in an sich bekannter Weise dadurch abgeleitet werden, daß der Videosignalanteil V" gleichgerichtet wird, so daß sich eine mittelwertabhängige Regelspannüng ergibt. Die Regelspannung kann aber ebenfalls in an sich bekannter Weise auch dadurch abgeleitet werden, daß der Videosignalanteil V" einem Amplitudenbegrenzer zugeführt wird, der nur die einen bestimmten Pegel überschreitenden Signalspitzen hindurchläßt und wobei ferner diese Signalspitzen einem Gleichrichter zugeleitet und auf diese Weise eine Regelspannüng abgeleitet wird, die dem Mittelwert der Signalspitzen proportional ist. Mit einer auf diese Weise gewonnenen Regelspannung kann der Lichtstrom Unter Verwendung mit einer Vorrichtung zur Lichtschwächung 7 und/oder einer Blende 8 (F i g. 1) geregelt werden. Wenn als Fernsehkamera 2 nach Fig. 1 eine Aufnahmeröhre vom Tpy des Vidikons verwendet wird, dann kann in Abhängigkeit von der Regelspannüng durch eine Änderung der Signalplättenspannung die Lichtempfindlichkeit des Vidiköns geregelt werden.

Die Fig. 3 bis 6 stellen verschiedene Anordnungen zur Gewinnung eines Videosignals V dar, das jeweils über den Schaltungspunkt 3 dem Betriebsgerät B zugeführt und nach entsprechender Abänderung auf dem Bildschirm des Fernsehempfängers 5 unter Verwendung des Bediengerätes E sichtbar gemächt wird.

Nach Fig. 3 wird das Videosignal durch Abtastung des Films 17 gewonnen, der unter Verwendung der Beleuchtungseinrichtung 18 und unter Verwendung des Linsensystems 19 beleuchtet und mit der Fernsehkamera 2 aufgenommen wird. Die Verbesserung der Detailerkennbarkeit ist insbesondere dann von besonderer Bedeutung, wenn der Film 17 wenig Kontraste zeigt, wie es beispielsweise bei Röntgenfilmen oftmals der Fall ist. Der erfindungsgemäße Gegenstand is't also insbesondere zur besseren Erkennung der Struktur von Knochen, Geweben, Organen u.dgl. mit Vorteil anwendbar. Dabei kann mit der gewonnenen Regelspannung gegebenenfalls der in 'das Objektiv der Fernsehkamera 2 zugestrahlte Lichtstrom durch eine Regelung der Helligkeit der Beleuchtungseinrichtung 18 geändert werden.

Nach F i g. 4 wird der Film 17 nach dem Punktlichtabtastverfahren abgetastet und dabei die Abtaströhre 21, die Linse 22 und die Fotozelle 23 verwendet. Mit der erzeugten Regelspannung kann insbesondere der vom Film 17 abgestrahlte Lichtstrom dadurch geändert werden, daß der Strahlstrom der Abtaströhre 21 in Abhängigkeit von dem Betrag der Regelspannung geändert wird.

Nach F i g. 5 wird der Körper 24 einer Röntgenstrahlenquelle 25 ausgesetzt und die hindurchtretende Röntgenstrahlung durch einen Bildwandler 26 in an sich bekannter Weise in ein sichtbares Bild umgewandelt, das als Objekt mit der Fernsehkamera 2 aufgenommen wird. Bei derartigen bekannten An-Ordnungen sind üblicherweise sehr kontrastarme Bilder zu erwarten, so daß der erfindungsgemäßen Vergrößerung der Detailerkennbarkeit besondere Bedeutung zukommt.

F i g. 6 zeigt Einzelheiten des Impulsgenerators 12 nach Fig. 1. Dieser besteht aus den monostabilen Multivibratoren 28 und 29, den Differenzierstufen 31, 32, den Amplitudenbegrenzern 33, 34 und den monostabilen Multivibratoren 35, 36. Über die Klemmen 37 bzw. 38 werden den Multivibratoren 28 bzw. 29 horizontalfrequente bzw. vertikalfrequente Impulse zugeführt und auf diese Weise horizontalfrequente bzw. vertikalfrequente Rechteckimpulse 39 bzw. 40 gewonnen. Die Dauer dieser Rechteckimpulse 39 bzw.

40 (f bzw .7") ist vom quasistabilen Zustand der monostabilen Multivibratoren 28 bzw. 29 abhängig und unter Verwendung von Zeitkonstantengliedern

41 bzw. 42 einstellbar. Aus diesen Rechteckimpulsen 39 bzw. 40 werden durch Differentiation die Impulse 43 bzw. 44 und durch Begrenzung die Impulse 45 bzw. 46 abgeleitet. Die Vorderflanken dieser Impulse 45 und 46 sind in zeitlicher Hinsicht von den Rückflanken der Rechteckimpulse 39 bzw. 40 abhängig, so daß mit den Zeitkonstantengliedern 41 bzw, 42 die Impulse 45 bzw. 46 phasenmäßig verschiebbar sind.

Da durch diese Impulse 45 bzw. 46 die Multivibratoren 35 bzw. 36 synchronisiert werden, sind auch die Rechteckimpulse 47 bzw. 48 phasenmäßig zwischen zwei Horizontalaustästlücken bzw. zwischen zwei Vertikälaustastlüeken verschiebbar.

Die Dauer (t" bzw. T") dieser Impulse 47 bzw. 48 ist wieder durch Zeitkonstantenglieder 51 bzw. 52 einstellbar, so daß damit auch die Länge der Seiten des Rechteckes F wahlweise einstellbar ist. Diese Impulse 47 bzw. 48 werden dem Tor 13 zugeführt, und damit wird bewirkt, daß nur die während der Zeit t" bzw. T"auftretenden Teile des Videosignals V" hindurchgelassen und zur Erzeugung der Regelspannung herangezogen werden.

Es ist auch möglich, das bei der Abtastung gewonnene Videosignal V einem Videosignalverteiler zuzuleiten und dessen Ausgänge mit je einem Betriebsgerät B₁, B₂.. .B_k zu verbinden. Mit den entsprechenden Einrichtungen E₁, E₂.. .E_k wird jeweils eine der FlächenF₁, F₂ ...F_k festgelegt, und auf diese Weise Werden Videosignale V₁, V₂, V_k gewonnen, und daraus wird in einer Addierstufe das Summenvideosignal V₁₁ abgeleitet und dem Fernsehempfänger 5 zugeführt.

Claims

Patentansprüche: 65

1. Schaltungsanordnung zur Verbesserung der Detailerkennbarkeit eines auf dem Bildschirm eines Fernsehempfängers dargestellten Bildes, das

einem Videosignal entspricht, welches bei der fernsehmäßigen Abtastung eines Objektes mit einem Bildsignalgeber entsteht, dadurch gekennzeichnet, daß das Videosignal (F) einem Tor (13) zugeführt wird, welches in an sich bekannter Weise nur diejenigen Videosignalanteile (F") hindurchläßt, die einer bestimmten Teilfläche (F) der gesamten Bildfläche zugeordnet sind, daß aus diesen Videosignalanteilen (V") in an sich bekannter Weise eine Regelspannung abgeleitet wird, die vom Pegel dieser Videosignalanteile (V") abhängig ist, und daß durch diese Regelspannung eine Änderung der Aufnahmebedingungen für den Bildsignalgeber (2, 3) hinsichtlich des Lichtstromes und/oder hinsichtlich der Empfindlichkeit dieses Bildsignalgebers (2, 3)

— vorzugsweise durch Änderung einer Signalelektrodenspannung des Fernsehbildsignalgebers —- bewirkt wird.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Videosignal (V)

— vorzugsweise unter Verwendung eines Videosignalverteilers mit einem Eingang und mehreren Ausgängen —- mehreren Toren (13) zugeführt wird, die jeweils nur diejenigen Anteile des Videosignals (F) hindurchlassen, die jeweils einer bestimmten, sich gegenseitig nicht überdeckenden Fläche (F₁, F₂ ...) zugeordnet sind, daß aus diesen Anteilen des Videosignals (F) je eine Regelspannung abgeleitet wird, die vom Pegel dieser Anteile abhängig ist, und daß durch jede dieser Regelspannungen wahlweise einstellbar Änderungen hinsichtlich des Lichtstromes bewirkt werden.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit der erzeugten Regelspannung eine Änderung des Lichtstromes nur hinsichtlich derjenigen Videosignalanteile (F") bewirkt wird, die der bestimmten Fläche (F) zugeordnet sind.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit der erzeugten Regelspannung eine Änderung des Lichtstromes hinsichtlich des gesamten Videosignals (F) bewirkt wird.

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die der Fläche (F) zugeordneten Videosignalanteile (F', V") gleichgerichtet werden und auf diese Weise die Regelspannung abgeleitet wird, mit der die Änderung hinsichtlich des Lichtstromes bewirkt wird.

6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die der Fläche (F) zugeordneten Videosignalanteile (V") einem Amplitudenbegrenzer zugeführt werden, der nur Signalanteile hindurchläßt, die einen bestimmten Pegel überschreiten, und daß diese hindurchgelassenen Signalanteile einer Gleichrichteranordnung zugeführt werden und dabei in Abhängigkeit vom Signalmittelwert der Signalanteile die Regelspannung zur Änderung des Lichtstromes abgeleitet wird.

7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Objekt (1) unter Verwendung einer Fernsehkamera (2) aufgenommen wird und daß zur Änderung des vom Objekt (1) ausgehenden Lichtstromes eine Blende (8) und/oder eine Vorrichtung (7) [Küvette] zur Lichtschwächung — bestehend aus zwei planparallelen und senkrecht zur optischen Achse angeordneten, durchsichtigen Platten (7', 7"), deren Abstand änderbar ist und zwischen denen sich eine lichtabsorbierende Flüssigkeit befindet — vorgesehen sind und daß die Regelspannung eine Änderung der öffnung der Blende bzw. eine Änderung des Abstandes der Platten (T, 7") bewirkt.

8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Objekt (1) mit einer Fernsehkamera (2) unter Verwendung einer Aufnahmeröhre nach Art des Vidikons aufgenommen wird und daß die Änderung der Empfindlichkeit der Aufnahmeröhre durch Änderung der Signalplattenspannung des Vidikons bewirkt wird.

9. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Kinofilme (17) unter Verwendung eines Lichtpunktabtasters (21, 22, 23) bzw. unter Verwendung einer Beleuchtungseinrichtung (18, 19) und einer Fernsehkamera (2) abgetastet werden und daß mit der erzeugten Regelspannung die Verstärkung des Videosignals und/oder der Strahlstrom der Abtaströhre (21) des Lichtpunktabtasters bzw. die Helligkeit der den Kinofilm (17) durchleuchtenden Lichtquelle (18) geregelt wird.

10. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Videosignalanteile (F', F'"), die dem Bereich außerhalb der Fläche (F) entsprechen, durch ein willkürliches Signal, vorzugsweise durch ein Signal mit konstanter Amplitude, entsprechend dem Schwarzwert oder dem Weißwert, ersetzt werden.

11. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in das Videosignal derartige Impulse eingesetzt werden, daß die Begrenzung der Fläche (F) im Fernsehbild sichtbar ist.

12. Schaltungsanordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß in das Videosignal rechteckförmige Impulse (R₁, R₂) eingemischt werden, deren Amplituden dem Schwarzwert (S) bzw. dem Weißwert (W) entsprechen, so daß die Begrenzung der Fläche (F) auf dem Bildschirm des Fernsehempfängers (5) als schwarzer bzw. weißer Linienzug sichtbar ist.

13. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Austastimpulsgeneratoren (35 bzw. 36) vorgesehen sind, in denen je eine Folge von horizontalfrequenten Austastimpulsen (47) bzw. je eine Folge von vertikalfrequenten Austastimpulsen (48) erzeugt wird, und daß diese beiden Folgen von Austastimpulsen (47 und 48) dem Tor (13) zugeführt werden und dessen Öffnung bewirken.

14. Schaltungsanordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite (i") der horizontalfrequenten Austastimpulse (47) und/ oder die Breite (T") der vertikalfrequenten Austastimpulse (48) wahlweise einstellbar ist, so daß die Form und/oder der Inhalt der Fläche (F) variierbar ist.

15. Schaltungsanordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß horizontal- bzw. vertikalfrequente Impulse je einer monostabilen Schaltstufe (28 bzw. 29) — vorzugsweise je einem monostabilen Multivibrator — zwecks Erzeugung

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von Rechteckimpulsen (39 bzw. 40) zugeführt werden, deren Dauer (f bzw. T) von der Dauer des quasistabilen Zustandes der Schaltstufen (28 bzw. 29) abhängig ist, daß die Dauer dieses quasistabilen Zustandes unter Verwendung von Zeitkonstantengliedern (41 bzw. 42) wahlweise einstellbar ist und daß aus den Rückflanken der Rechteckimpulse (39 bzw. 40) durch Differenzierung (31 bzw. 32) und Begrenzung (33 bzw. 34) Impulse (45 bzw. 46) abgeleitet werden, deren Vorderflanken in bezug auf die horizontal- bzw. vertikalfrequenten Impulse phasenmäßig verschiebbar sind und die zur Synchronisierung der Austastimpulsgeneratoren (35 bzw. 36) verwendet werden.

16. Schaltungsanordnung nach Anspruch 15, wonach die hinsichtlich ihrer Phase verschiebbaren Impulse (45 bzw. 46) zur Synchronisierung der Austastimpulsgeneratoren verwendet werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Dauer der in den Austastimpulsgeneratoren (35 bzw. 36) erzeugten Austastimpulse (47 bzw. 48) von der Dauer des quasistabilen Zustandes der Austastimpulsgeneratoren — vorzugsweise weitere monostabile Multivibratoren — abhängt und durch je ein weiteres Zeitkonstantenglied (51 bzw. 52) wahlweise einstellbar ist.

17. Schaltungsanordnung nach Anspruch 13 und 14, dadurch gekennzeichnet, daß zur Einstellung der Phasenverschiebung und/oder der Impulsdauer der Austastimpulse (47 bzw. 48) ein Bedienpult (E) — vorzugsweise unter Verwendung eines Steuerknüppels (6) — vorgesehen ist.

18. Schaltungsanordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Austastimpulse (47 bzw. 48) derart bemessen ist, daß die Fläche (F) mindestens ein Fünfundzwanzigstel und maximal ein Viertel der Gesamtfläche des Bildes beträgt.

19. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die der Fläche (F) zugeordneten Videosignalanteile (F") einem Spitzengleichrichter zugeführt werden und die Regelspannung in Abhängigkeit vom Spitzenwert der Videosignalanteile (V") gewonnen und damit eine derartige Änderung der Verstärkung bewirkt wird, daß der Maximalwert des Videosignalanteiles (F") angenähert gleich dem Weißwert (W) ist.

20. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die der Fläche (F) zugeordneten Videosignalanteile (V") einem Spitzengleichrichter zugeführt werden, der auf diejenigen Signalspitzen anspricht, die den dunkelsten Bildpunkten der Fläche (F) entsprechen, und daß in Abhängigkeit von der Amplitude dieser Signalspitzen die Regelspannung abgeleitet und zur Schwarzsteuerung verwendet wird, die auf den dunkelsten Bildpunkt der Fläche (F) anspricht.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1004 661;
USA.-Patentschrift Nr. 2 490 561.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen