DE2504617B2

DE2504617B2 - Fernsehkamera zur erzeugung von signalen von teilbildern eines fernsehbildes

Info

Publication number: DE2504617B2
Application number: DE19752504617
Authority: DE
Priority date: 1974-10-16
Filing date: 1975-02-04
Publication date: 1977-09-01
Also published as: DE2559578C3; DE2559578B2; GB1525635A; US4080622A; JPS5154731A; DE2559578A1; DE2504617C3; DE2504617A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Fernsehkamera nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Es ist bekannt (»Imaging with Charge Transfer Devices«, Session 2 of 1974 IEEE Intercon Technical Papers), in Fernsehkameras anstelle der üblichen Aufnahmeröhren einen oder mehrere Festkörper-Bildsensoren zu verwenden, die in Matrixanordnung eine Anzahl von lichtempfindlichen Halbleiterbauelementen und Speicherelementen, beispielsweise Ladungsver-Schiebungsanordnungen oder Ladungsübertragungsanordnungen, verwenden. Auf die lichtempfindlichen Bauelemente der Oberfläche wird optisch ein Bild fokussiert, so daß im zugehörigen Speicherelement eine elektrische Ladung gespeichert wird, die von der auftreffenden spezifischen Lichtausstrahlung abhängt. Die Ladung wird sequentiell durch einen Zug von außen angelegter Takt- oder Treibimpulse von gleichmäßiger Periode übertragen, wodurch die Bildinforrnation als Videosignal ausgelesen wird. Die Zeit, die benötigt wird, um die gespeicherte Ladung von einem Speicherelement zum nächsten mit Hilfe des Taktimpulses zu übertragen, sei mit te bezeichnet, te = die Periode des Taktimpulses. Die Übertragungszeit te kann also durch Änderung der Frequenz des Taktimpulses willkürlich gewählt werden. Es sei angenommen, daß eine Zeile N Elektroden für die jeweiligen darin enthaltenen Speicherelemente enthält; dann ist die zum Auslesen der Ladungen einer Zeile aufgrund der Übertragung benötigte Zeit Td gegeben durch

T_D= N- te

Die Werte von N und te können so gewählt werden, daß Td gleich einer Zeilendauer des Standard-Fernsehsystems wird, und die verschiedenen Parameter können

so gewählt werden, daß der Vollendung der Übertragung aus einer Zeile die Übertragung der Ladungen entlang der vertikal anschließenden nächsten Zeile folgt, so daß die Übertragung in der Vertikalrichtung innerhalb einer Zeitspanne vollendet wird, die gleich einer Vertikaldauer oder Bilddauer des Standard-Fernsehsystems ist. Auf diese Weise kann der Festkörper-Bildsensor anstelle einer üblichen Aufnahmeröhre verwendet werden. In der Praxis müssen bei der Bestimmung von N, te und der anderen Parameter die Rücklaufzeiten der Horizontal- und der Vertikalabtastung berücksichtigt werden. Ein derartiger Festkörper-Bildsensor hat eine Anzahl von Vorteilen einschließlich seiner Kompaktheit, seines geringen Gewichts, seines niedrigen Leistungsverbrauchs und seiner hohen Zuverlässigkeit. Eine weitere hervorstechende Eigenschaft im Vergleich zur üblichen Aufnahmeröhre ist die äußerst geringe geometrische Bildverzerrung, wie aus seiner Anordnung und seinem Arbeitsprinzip verständlich

wird. Durch geeignete Farbselektivität der einzelnen lichtempfindlichen Bauelemente in Punkt-, Zeilen- oder sonstiger Abschnittsfolge lassen sich sequentielle und/oder parallele Farbsignale abgreifen.

Ein Nachteil derartiger Festkörper-Bildsensoren ist jedoch, daß sie mit einer sehr hohen Zahl von lichtempfindlichen und speichernden Bauelementen ausgestattet sein müssen, da hiervon die Auflösung abhängt. Dies gilt insbesondere, wenn das Fernsehbild aus zwei einen Zeilensprung gegeneinander aufweisenden Teilbildern besteht, da in diesem Fall die Matrix nicht nur eine Zeilenzahl gleich der Zeilenzahl eines Teilbilds des Fernsehbilds aufweisen muß, sondern wegen der dazwischenliegenden Zeilen des zweiten Halbbilds praktisch die doppelte Zeilenzahl.

Es ist ein Festkörper-Bildsensor der eingangs genannten Art bekannt (DT-OS 23 42 684), bei dem in Bereichen niedriger Signalamplitude eine Anzahl benachbarter Einzelladungen, die jeweils einem der fotoempfindlichen Bauelemente entsprechen, im Verlauf der Ladungsübertragung in einer ladungsgekoppelten Schaltung oder in einer Eimerkettenschaltung miteinander addiert werden, um so bei vergröbertem Raster zu einer höheren Signalamplitude für die einzelnen Rasterpunkte zu führen. Die zu addierenden Einzelladungen können auch von von Teilbild zu Teilbild wechselnden Bauelementengruppen stammen, um das durch die Zusammenfassung der Ladungen vergröberte Raster wieder zu verwischen. Die bekannten Maßnahmen zur Amplitudenerhöhung setzen einen Bildsensor mit besonders hoher Zeilenzahl und Spaltenzahl voraus, bei denen dann durch die Signaladdition eine scheinbare Verringerung der Zeilen und/oder Spalten bewirkt wird, ohne daß der Bildcharakter dadurch wesentlich verschlechtert werden soll.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Festkörperbildsensor zur Erzeugung eines guten, feinrastrigen Bilds mit einer verhältnismäßig niedrigen Zeilenzahl auszukommen. Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekennzeichnete Erfindung gelöst, gemäß der die Fersehkamera eine Schaltung aufweist, die aus dem vom Festkörper-Bildsensor erzeugten Signal für das erste Teilbild durch Mittelwertbildung das Signal für das zweite Teilbild herstellt, wenn der Bildsensor dieses Signal für das zweite Teilbild nicht unmittelbar liefern kann. Demnach weist der Bildsensor nur so viele Zeilen auf, als für ein Teilbild erforderlich sind, während für das nächste Teilbild ein arithmetisch gemittelter Signalverlauf hergestellt wird. Es handelt sich also um einen vereinfachten Festkörper-Bildsensor mit verringerter Zeilenzahl, jedoch mit einem Ausgangssignal gemäß einer scheinbar hohen Zeilenzahl.

Die Unteransprüche betreffen die zweckmäßige Anwendung der Erfindung für die verschiedenen Signale, nämlich für das Leuchtdichtesignal, für zeilenalternierende Farbsignale oder abschnittweise, beispielsweise punktweise alternierende Farbsignale, sowie auch für Signalfolgen, die bereits in sich durch Mittelwertbildung erzeugte Füllsignalabschnitte enthalten.

Weitere Einzelheiten, Vorteile und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Es zeigen

Fig. la und Ib Blockschaltpläne zur Darstellung zweier grundsätzlicher Aufbauformen von Festkörper-Bildsensoren,

Fig.2 einen allgemeinen Blockschaltplan einer Fernsehkamera mit einem Festkörper-Bildsensor,

F i g. 3 schematisch und im wesentlichen in Draufsicht eine Farben-Punktfolgeordnung von Fotoelementen, die einen Bildsensor zur Verwendung für die erfindungsgemäße Farbfernsehkamera bilden,

F i g. 4 eine Ansicht entsprechend F i g. 3 der Anordnung von Fotoelementen in Farben-Zeilenfolgeordnung,

F i g. 5 und 6 schematische Darstellungen eines Teils von F i g. 4, wobei jede Zeile von Fotoelementen durch eine einzige durchgezogene Linie dargestellt ist und für jede Abtastzeile eines geradzahligen und eines ungeradzahligen Teilbilds ausgewertet wird,

F i g. 7 einen Blockschaltplan einer Schaltung zur Erzeugung des Signals der eingeschobenen Zeilen des geradzahligen Teilbilds mit einem Bildsensor einer Anordnung der Fotoelemente nach F i g. 5,

F i g. 8a, 8b einen Blockschaltplan einer Schaltung für zwei alternierende Farbkomponentensignale zum Füllen der je Farbkomponente signalfreien Zeitspannen bzw. zum Aufbereiten der hieraus resultierenden Signale für die beiden Teilbilder.

Vor der eigentlichen Beschreibung der Erfindung seien zu deren besseren Verständnis zunächst anhand von Fig. 1 prinzipielle Bildsensorschaltungen beschrieben. Der Bildsensor nach Fig. la (Modell der Firma Fairchild Camera and Instrument Corp., State of California, USA) umfaßt eine Mehrzahl von Fotoelementen 10t, die in Spalten 102 angeordnet sind, die alternierend mit analogen Schieberegistern 103 für die Vertikalübertragung angeordnet sind. Beim Betrieb des Bildsensors ist zunächst die Zeit zu beachten, innerhalb derer sich aufgrund der örtlichen Beleuchtungsstärke die jeweilige elektrische Ladung ansammelt, und sodann die Zeit der sequentiellen oder teils parallelen und teils sequentiellen Auslegung. Damit sich diese Zeiten möglichst weitgehend überlappen können, wird die elektrische Ladung zu gegebenen Zeitpunkten schnell von den Fotoelementen 101 in die Schieberegister 103 umgeladen. Die jeweiligen Endstufen der vertikalen Schieberegister 103 sind mit jeweiligen Stufen eines Horizontal-Ausgangs-Analog-Schieberegisters 104 verbunden. Die Übertragungsrichtung ist zum schnelleren Verständnis durch Pfeile angedeutet. Entsprechend der auftreffenden Beleuchtungsstärke wird in einer Verarmungsschicht, die unter dem jeweiligen Fotoelement 101 liegt, eine elektrische Ladung gespeichert und dann in eines der vertikalen Schieberegister 103 übertragen, wenn über eine Klemme 105 ein Signal an eine Elektrode des Fotoelements gegeben wird. Beim beschriebenen Beispiel werden zweiphasige Taktimpulse an Klemmen 106 bzw. 107 angelegt, die die Übertragung der Ladung in den vertikalen Schieberegistern 103 zum Ausgangs-Schieberegister 104 bewirken, und zwar jeweils eine Zeile gleichzeitig. Die zum Ausgangs-Schieberegister 104 übertragene Ladung wird in Horizontalrichtung durch Taktimpulse ausgelesen, die an Klemmen 108 und 109 angelegt werden, und schließlich einem Ausgangsverstärker 110 eingespeist. Die Frequenz des Taktimpulses zur horizontalen Übertragung ist höher als das Produkt der Frequenz des Taktimpulses zur vertikalen Übertragung mit der Zahl der Stufen im Ausgangs-Schieberegister 104.

Die Fig. Ib zeigt einen anderen Bildsensor (Modell von RCA Corp.). Er ist in erheblich vereinfachter Form dargestellt und umfaßt einen fotosensitiven Bereich 111 mit einer gemeinsamen horizontal verlaufenden Elektrode und einen vom Bereich 111 getrennten Speicherbereich 112 von gleicher Konstruktion. Die Fotoele-

mente im fotosensitiven Bereich 111 sind in einer Ordnung wie der oben beschriebenen angeordnet mit der Ausnahme, daß sie die gemeinsame horizontal verlaufende Elektrode aufweisen und ihre Ladung über die jeweiligen Verarmungsschichten übertragen wird, ohne zu einem Übertragungsregister transferiert zu werden. Die im fotosensitiven Bereich 111 erzeugte Ladung wird zum Speicherbereich 112 mit Hilfe von Taktimpulsen übertragen, die an Klemmen 113,114 und 115 eingehen, und die übertragene Ladung im Speicherbereich 112 wird mit Hilfe von Taktimpulsen, die von Klemmen 116,117 und 118 eingehen, zu einem Horizontal-Ausgangs-Schieberegister 119 übertragen. Anschließend werden Taktimpulse an Klemmen 120, 121 und 122 eingespeist, um in Horizontalrichtung auszulesen und einen Ausgangsverstärker 123 zu speisen.

Der Grundvorgang eines Bildsensors mit einer Ladungsverschiebungsanordnung gemäß den angegebenen Beispielen ist folgender:

(1) Die photonenerzeugte Ladung wird in einer Anordnung von Verarmungsschichten oder Potentialsperrschichten gespeichert, die von MOS-Kondensatoren gebildet werden; und

(2) ein Signal in Form eines Ladungspakets wird von jedem Element der Anordnung durch eine Reihe von Potentialmulden zu einem Detektor übertragen.

F i g. 2 zeigt einen Blockschaltplan einer einen Bildsensor enthaltenden Fernsehkamera. Durch ein optisches System 124 fällt ein Bild auf einen Bildsensor 129, der anstelle einer üblichen Aufnahmeröhre vorhanden ist und seine Bildinformation einem Videoverstärker 125 einspeist. Der Bildsensor 129 wird mit einem Takt- oder Treibsignal von einer Taktgeberschaltung 126 gespeist. Das Ausgangssignal des Videoverstärkers 125 wird zusammen mit einem Austast- und Synchronsignal aus der Taktgeberschaltung 126 einem Prozessor 127 eingespeist, dessen Ausgangssignal an einen Bildkontrollempfänger 128 geht.

Die folgenden Figuren zeigen verschiedene Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Farbfernsehkamera, die hier zur Verwendung für das NTSC-System dargestellt ist. Diese Farbfernsehkameras sind jedoch nicht nur für das NTSC-System anwendbar, sondern in gleicher Weise auch für das PAL- oder SECAM-System. In der folgenden Beschreibung und den Zeichnungen bedeuten die Angaben »R«, »G« und »B« die Farben »Rot«, »Grün« bzw. »Blau«. Diese Angaben bedeuten gelegentlich die Farben selbst und gelegentlich die entsprechenden Farbsignale, was für den Fachmann jedoch keine Verwirrung bringt, zumal die Angaben, wo erforderlich, unterschiedlich angegeben werden. Anstelle von rot, grün und blau sind auch andere Grundfarben möglich.

Fig.3 veranschaulicht eine Farbfernsehkamera des Punktfolgesystems. Über die gesamte Fläche eines Bildsensors 20, von dem nur ein Teil seines fotosensitiven Feldes 20a dargestellt ist, ist eine Mehrzahl von Fotoelementen 21 in der dargestellten Weise verteilt. Bei einem tatsächlichen Bildsensor wechselt das fotosensitive Feld 20a mit vertikalen Übertragungs-Schieberegistern ab, wenn der Bildsensor 20 gemäß dem Prinzip nach F i g. la aufgebaut ist, oder das fotosenstive Feld 20a wird mit einem Speicherfeld verbunden, wenn der Sensor nach dem Prinzip von F j g. Ib aufgebaut ist. In jedem Fall wird eine elektrische Ladung, die in einer Verarmungsschicht unter einem der Fotoelemente 21 gespeichert ist, in der aufgestrahlten Beleuchtungsstärke entsprechender Höhe gespeichert und sequentiell ausgelesen. Diese dazugehörigen Elemente sind jedoch bei der Darstellung weggelassen mit Ausnahme eines Ausgangsregisters 22 und einer dazugehörigen Ausgangsleitung 23.

Die Fotoelemente 21 des Bildsensors 20 sind jeweils nur für Licht einer einzigen Farbe empfindlich, während die gesamte Anordnung der Fotoelemente für Licht von

ίο mehr als einer Farbe empfindlich ist. Nach F i g. 3 haben die Fotoelemente 21 einer einzelnen Zeile eine regelmäßige Farbselektivität in der Folge R, G, B, R, G, B, usw., beispielsweise aufgrund von Tupfenfiltern. Infolgedessen haben die Fotoelemente 21 jeder einzelnen Spalte die gleiche Farbselektivität. Die in den jeweiligen Fotoelementen 21 gespeicherten Ladungen werden gleichzeitig in Vertikalrichtung durch einen einzigen Zug von Taktimpulsen übertragen und die Ladungen in den Fotoelementen 21 der Endstufe oder -zeile werden zum Ausgangsregister 22 übertragen, aus dem sequentiell in Horizontalrichtung ausgelesen wird.

Auf diese Weise wird ein punktsequentielles Signal in der Folge R, G, B, R, G, B an der Ausgangsleitung 23 erhalten, das in einer externen Schaltung durch Verwendung von Ausleseimpulsen in getrennte R-, G- und ß-Farbsignale getrennt werden kann. Die einzige Anforderung hinsichtlich der Anordnung der Farben an den Fotoelementen 21 ist, daß sie eine festgelegte Folge aufrechterhält. Es kann jede Zahl von Farben über der Zahl 1 zur Anwendung kommen. Die Folge der Farbselektivität der jeweiligen Fotoelemente 21 kann von Zeile zu Zeile geändert werden.

Fig.4 zeigt schematisch einen Bildsensor einer Farbfernsehkamera nach dem Zeilenfolgesystem, wobei die Darstellung ähnlich der nach Fig.3 ist. Beim beschriebenen Beispiel haben die Fotoelemente 21 in ungeradzahligen Zeilen die Farbselektivität in der Reihenfolge R, G und B, während sie in den geradzahligen Zeilen die Farbselektivität in der Reihenfolge B, R und G haben. Die Ladungsübertragung findet für jede Spalte durch eine Gruppe oder einen Satz von Taktimpulsen statt.

Beim NTSC-System beträgt die Zahl der Zeilen 525, und es wird ein 1 :2-Zeilensprungverfahren angewandt.

Wird eine vertikale Rücklauf zeit von 21 H angenommen (H = Zeilendauer), so beträgt die Rücklaufzeit für zwei Teilbilder, nämlich ein geradzahlig numeriertes und ein ungeradzahlig numeriertes, 42 H, so daß im Fall einer Anordnung nach Fig.3 für eine unmittelbare Verwendung des Signals in den beiden Teilbildern

525-42 = 483 Zeilen

vorhanden sein müßten.
Fig.5 zeigt vereinfacht die Fotoelemente 21 nach Fig.4.

Fig.6 zeigt eine Fig.5 vergleichbare, ebenso vereinfachte Darstellung einer Technik für die Ableitung eines Zwei-Farben-Zeilensequenz-Signals an der Ausgangsleitung 23. Eine solche Technik kommt grundsätzlich zur Anwendung zur Erzeugung der Farbsignale mit einer Farbfernsehkamera, die zwei Festkörper-Bildsensoren umfaßt. Zur leichteren Beschreibung sind die Ausgangsregister in der Darstellung weggelassen und statt dessen ist nur die Ausgangsleitung 23 zur Darstellung der Auslesung der Ladungen in den jeweiligen Zeilen gezeigt. Diese vereinfachte Darstellungsweise erleichtert das Verständnis des Zeilensprungbetriebs. In der Figur zeigt das Bezugszei-

chen L, gefolgt von einer Zahl in arabischen Ziffern, die Nummer einer Zeile des Fernsehbilds, während die Angabe No. die Nummer der Zeile der Matrix der Fotoelemente angibt. Es sind also die Matrixzeilen des Bildsensors ebenso wie die Abtastzeilen des Fernsehbilds gleichermaßen mit »Zeilen« bezeichnet, diese verschiedenen Arten von Zeilen sind jedoch nicht miteinander zu verwechseln und nicht notwendigerweise jeweils einander zugeordnet. Der Fachmann erkennt im Einzelfall ohne weiteres, von welcher Art Zeilen jeweils die Rede ist.

Die Nummer der zugeordneten Abtastzeile des Fernsehbilds für die beiden Halbbilder ist in F i g. 5 und 6 auf den gegenüberliegenden Seiten der durchgezogenen Linie angegeben. Ersichtlich verwenden sowohl die ungeradzahlig numerierten als auch die geradzahlig numerierten Teilbilder des Fernsehbilds dieselben Zeilen von Fotoelementen. Infolgedessen müssen nicht zwei Übertragungskanäle vorhanden sein, sondern die Ladungen der jeweiligen Spalten können in Aufeinanderfolge übertragen werden. Folglich erhält man an der Ausgangsleitung 23 ein zeilensequentielles Signal in der Reihenfolge R, G und B. Beim NTSC-System können bei der Ausführung der Erfindung 250 Zeilen von Fotoelementen vorhanden sein. Damit das Fehlen der zwischengeschobenen Abtastung zu keiner Verschlechterung der vertikalen Auflösung führt, wird für das jeweils zweite Teilbild ein gemitteltes Signal von jeweils zwei Fotoelementen-Zeilen in einer äußeren Schaltung gemäß F i g. 7 erzeugt.

F i g. 7 zeigt eine Schaltung zur Verbesserung des Zeilensprung-Abtasteffekts, wie sie zur Verwendung mit einem Bildsensor nach F i g. 5 bevorzugt wird. An einer Eingangsklemme 28 wird das zeilensequentielle Signal in der Folge R, G und B empfangen und an Verzögerungsschaltungen 29,30 und 31 einer Verzögerung von 1 H aufeinanderfolgend weitergegeben. Ein Signalgenerator 32 zum Schalten zwischen den ungeradzahlig und den geradzahlig numerierten Teilbildern ist mit einem Signalumschalter 33 verbunden, der seinerseits mit einem Addierer 34 verbunden ist. Ein Ringzähler 35, der für jede Zeitspanne von 3 H einen Impuls erzeugt, ist mit einer Signaltorschaltung 36 verbunden, die mit Ausgangsklemmen 37,38 und 39 für stetige Signale R, G bzw. B versehen ist. Zur Beschreibung des Prinzips des Signalgenerators 32, des Umschalters 33 und des Addierers 34 sei zunächst darauf hingewiesen, daß das von der Klemme 28 zum Signalumschalter 33 gegebene Signal für die gleiche Farbe ist, wie das von der Verzögerungsschaltung 31 gelieferte Signal, wobei jedoch zwischen diesen Signalen eine Laufzeit von 3 H liegt. Durch Justierung der Polarität der Impulse vom Signalgenerator 32 wird erreicht, daß der Signalumschalter 33 während eines ungeradzahligen Teilbilds des Fernsehbilds das Signal von der Klemme 28 zum Addierer 34 leitet und während eines geradzahligen Teilbilds das Signal von der Verzögerungsschaltung 31 zum Addierer 43 leitet. Das Ausgangssignal des Addierers 34 ist also während eines ungeradzahligen Teilbilds das Signal jeder Abtastzeile des Fernsehbilds in direkter Form und während eines geradzahligen Teilbilds ein mittlerer Verlauf der Signale von zwei benachbarten Abtastzeilen der gleichen Farbe mit einer Zeitverzögerung von 3 H dazwischen. Die Kombination der Verzögerungsschaltungen 29, 30, des Ringzählers 35 und der Signaltorschaltung 36 dient der Umwandlung des zeilensequentiellen Signals von R, G und B in ein gleichzeitiges Signal von R, G und B, in an sich bekannter Weise. Durch Änderung der Anzahl der Zeilen von Fotoelementen, die für jede Farbe kombiniert sind und jeder Abtastzeile während eines ungeradzahligen oder eines geradzahligen Teilbilds des Fernsehbilds entsprechen, kann ein verbessertes Verhalten erreicht werden.

F i g. 8a zeigt eine Schaltung, die mit einem Bildsensor verwendet werden kann, der ein Zweifarben-Zeilensequenz-Signal abgibt, also gemäß Fig.6. An einer Eingangsklemme 40 wird ein zeilensequentielles Signal in der Reihenfolge R\, Bi, R₂, B₂... empfangen. Die Schaltung umfaßt Verzögerungsschaltungen 41, 44 und 45 jeweils mit einer Laufzeit von 1 H. Ein Torimpulsgenerator 42 speist eine Signaltorschaltung 43, die ihrerseits zwei Addierer 46 und 47 speist, mit denen Ausgangsklemmen 48 bzw. 49 für das /?-Signal bzw. das ß-Signal verbunden sind. Der die Elemente 41,42 und 43 umfassende Schaltungsteil bildet eine übliche Umwandlungsschaltung zum Umwandeln eines zeilensequentiellen Signals in ein gleichzeitiges Signal. Das Ausgangssignal der Torschaltung 43 hat die Form zweier gleichzeitiger Signale in Form von Signalzügen R₁, R₁, R₂, R₂... und B\, B\, B₂, B₂... Da bei jedem Zug das gleiche Signal wiederholt wird, also zweimal vorkommt, erzeugt sein Durchgang durch den Schaltungsteil mit der Verzögerungsschaltung 44 und dem Addierer 46 den Signaldurchschnittsverlauf auf zwei unmittelbar aufeinanderfolgenden Abtastzeilen als Ausgangssignal, wobei beispielsweise ein /?-Signal in der Form

usw. erzeugt wird.

Die Schaltung nach Fig.8b zur Verarbeitung des Ausgangssignals der Schaltung nach Fig.8a für das Zeilensprungverfahren schließt an die Klemme 48 für das /?-Signal gemäß F i g. 8a an. Diese Klemme ist mit einer Verzögerungsschaltung 50 um eine Verzögerungszeit 1 H, einem Addierer 51 und einem Signalumschalter 53 verbunden, der außerdem von einem Impulsgenerator 52 gespeist wird, welcher einen Impuls zum Umschalten zwischen einem ungeradzahlig und einem geradzahlig numerierten Teilbild des Fernsehbilds liefert. Da das Eingangssignal an der Klemme 48 ein aufeinanderfolgender Zug von /?-Signalen in der Form

R\,(R_X + R₂)I2,R2,(R₂ + R₃)I2...

ist, hat das Ausgangssignal nach Durchlauf durch die Verzögerungsschaltung 50 und den Addierer 51 die Form

(3 R_x + R₂)IA, (R\ + 3 R₂)IA, (3 R₂+ R₂)IA ....

die um 1 H verzögert sind. Der Signalumschalter 53 wird so betätigt, daß während eines ungeradzahligen Teilbilds das Signal von der Klemme 48 unmittelbar zu einer Ausgangsklemme 54 durchgelassen wird und während eines geradzahligen Teilbilds das Ausgangssignal des Addierers 51 zur Ausgangsklemme 54 durchgelassen wird.

Die Anordnungen der F i g. 8a und 8b wurden anhand des Zeilenfolgesystems beschrieben, eine gleiche Anordnung kann auch für das Punktfolgesystem angewandt werden. Wie der Fachmann erkennt, ergibt sich hierbei das gewünschte Ergebnis durch Änderung der Laufzeit und der Frequenz der Schaltimpulse. Die Schaltung nach F i g. 8b ist auch unmittelbar für das Leuchtdichtesignal anwendbar.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen 709 535/403

Claims

Patentansprüche:

1. Fernsehkamera zur Erzeugung von Signalen aufeinanderfolgender, mit abwechselnd geradzahliger oder ungeradzahliger Ordnungszahl bezeichneter, gegeneinander einen Zeilensprung durchführender Teilbilder eines Fernsehbilds, mit einem Festkörper-Bildsensor in Form eines fotosensitiven Felds von als Matrix angeordneten Fotoelementen, die auswahlweise photonenerzeugte Ladungen in Antwort auf ein auf die Feldoberfläche fokussiertes Bild speichern und die Ladungen sequentiell als ursprüngliches Bildsensor-Ausgangssignal abgeben, das in Signalabschnitte eingeteilt wird, von denen ausgewählte Signalabschnitte miteinander addiert werden, dadurch gekennzeichnet, daß die ursprünglichen Bildsensor-Ausgangssignalabschnitte, gegebenenfalls ergänzt durch Füllsignalabschnitte während signalfreier Zeitspannen zwischen den Ausgangssignalabschnitten, nur für entweder die ungeradzahligen oder die geradzahligen Teilbilder des Fernsehbilds dienen und daß durch das Addieren aufeinanderfolgender einander zugeordneter Signalabschnitte ein sequentielles Mittelwertsignal dieser Signalabschnitte gebildet wird, das für die jeweils anderen Teilbilder dient.

2. Fernsehkamera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Bildsensor-Ausgangssignalabschnitt einer Zeile des Bildsensors und des Fernsehbildes entspricht.

3. Fernsehkamera nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fotoelemente der gesamten Matrix gleiche Farbempfindlichkeit haben und das sequentielle Mittelwertsignal jeweils von den ursprünglichen Bildsensor-Ausgangssignalabschnitten zweier aufeinanderfolgender Zeilen gebildet wird.

4. Fernsehkamera nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das ursprüngliche Bildsensor-Ausgangssignal ein Leuchtdichtesignal ist.

5. Fernsehkamera nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das ursprüngliche Bildsensor-Ausgangssignal ein Farbkomponentensignal ist.

6. Fernsehkamera nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fotoelemente jeder Zeile eine Lichtempfindlichkeit für eine gegebene Farbkomponente haben und die gesamte Matrix ein sich wiederholendes Muster aus einer Mehrzahl von Zeilen mit jeweils unterschiedlicher Farbempfindlichkeit darstellt, und daß das sequentielle Mittelwertsignal jeweils durch Addieren der Bildsensor-Ausgangssignalabschnitte aufeinanderfolgender Zeilen der gleichen Farbempfindlichkeit gebildet wird.

7. Fernsehkamera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das ursprüngliche Bildsensor-Ausgangssignal ein zeilensequentielles Signal für jeweils eine Mehrzahl von Farben ist und die Signalabschnitte jeweils eines der im zeilensequentiellen Signal enthaltenen Farbkomponentensignale sind.

8. Fernsehkamera nach einem der Ansprüche 1,2, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß, wenn die Bildsensor-Ausgangssignalabschnitte jeweils Farbsignale für eine einzige Farbkomponente sind und die Zwischenzeit zwischen diesen Ausgangssignalabschnitten für die gleiche Farbkomponente jeweils durch einen sequentiellen Mittelwert zwischen den

aufeinanderfolgenden einander zugeordneten Ausgangssignalabschnitten für diese Farbkomponente bildende Füllsignalabschnitte ausgefüllt sind und diese Signalfolge für entweder die ungeradzahligen oder die geradzahligen Teilbilder des Fernsehbilds dient, das sequentielle Mittelwertsignal für die jeweils anderen Teilbilder aus Signalabschnitten besteht, die jeweils durch sequentielle Addition der ursprünglichen Bildsensor-Ausgangssignalabschnitte und der ihnen zugeordneten Füllsignalabschnitte gebildet sind.