DE2703836A1 - Fernseh-bildaufnahmevorrichtung - Google Patents
Fernseh-bildaufnahmevorrichtungInfo
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Description
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT Unser Zeichen
Berlin und München η VPA 77 P 5008 BRD
Die Erfindung betrifft eine Fernseh-Bildaufnahmevorrichtung mit einer Fernsehkamera, die eine Fernsehaufnahmeröhre vom Vidikontyp
enthält, welche eine Signalplatte mit photoempfindlicher Schicht und eine freie Oberfläche dieser Schicht besitzt, mit
Vorrichtungen zur Erzeugung eines Elektronenstrahls sowie zum Ablenken und Fokussieren des Elektronenstrahls auf die Signalplatte,
mit Mitteln zum Einstellen des Kathodenpotentials der Fernsehaufnahmeröhre
und mit einer Einrichtung zum Verarbeiten des von der Signalplat^s abgegriffenen Videosignals.
Es sind Fernseh-Bildaufnahmevorrichtungen dieser Art bekannt, bei denen das Kathodenpotential und das Potential am Gitter 1 der
Fernsehaufnahmeröhre konstant sind. Bei solchen Fernseh-Bildaufnahmevorrichtungen
tritt bei der Übertragung von Bildern mit grosser Dynamik, beispielsweise von Röntgenaufnahmen, die Schwierig-,
keit auf, daß dann, wenn die Potentiale so eingestellt werden, daß die hellen Stellen noch einwandfrei übertragen werden, der
Kontrast der dunklen Bildstellen stark reduziert ist. Dieses Problem tritt beispielsweise bei der Übertragung einer Thorax-Aufnahme
auf, die im allgemeinen sehr helle Lungenfelder aufweist, Die Übertragung der hellen Bildstellen kann zwar z.B. bei
einem Antimontrisulfid-Vidikon durch Reduzierung des Kathodenpotentials
und des Potentials am Gitter 1 oder durch Abblendung mit einer Objektivblende sichergestellt werden; dadurch sinkt
aber - wie erwähnt - der Kontrast der dunklen Bildbereiche in unerwünschter Weise.
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Tp 5 Ler / 14.1.1977
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Auch bei der Fernseh-Röntgendurchleuchtung, Tor allem beim chirurgischen
Fernsehen, besteht der Wunsch, einen größeren Dynamik-Bereich der Fernsehaufnahmeröhre zu haben. Es wird nämlich
bei den bekannten Fernseh-Bildaufnähmevorrichtungen im allgemei—
nen die Aussteuerung der Röntgenfernsehanlage bei der Durchleuchtung relativ niedrig eingestellt, um objektabhängige Signalspitzen
noch gut übertragen zu können. Auch dadurch ist aber der Kontrast der dunklen Bildbereiche stark herabgesetzt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Fernseh-Bildaufnahmevorrichtung
der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der bei hoher Dynamik der Fernsehaufnahmeröhre der Kontrast dunkler
Bildbereiche optimal wiedergegeben wird.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an der Signalplatte
der Fernsehaufnahmeröhre ein Speicher und ein Ortsfrequenztiefpaß angeschlossen sind, und daß der Ausgang dieser
Schaltungsanordnung mit Mitteln zum Einstellen des Kathodenpotentials der Fernsehaufnahmeröhre verbunden ist, so daß das
Kathodenpotsntial und das Potential am Gitter 1 um so positiver
sind, je heller die dem jeweiligen Ausgangssignal der Schaltungsanordnung
entsprechende Bildstelle ist. Bei der erfindungsgemässen Fernseh-Bildaufnahmevorrichtung werden helle Bildstellen
schon bei der Umwandlung in elektrische Signale in der Fernsehaufnahmeröhre abgeschwächt übertragen. Da das das Kathodenpotential
und das Potential am Gitter 1 der Fernsehaufnahmeröhre bestimmende Korrektursignal aus der Mittelwertbildung benachbarter
Bildpunkte mit Hilfe des Ortsfrequenztiefpasses gewonnen wird, ist mit der Verbesserung der Wiedergabe der Kontraste dunkler
Bildstellen bei hohem Dynamikbereich ein Grobkontrastaus—
gleich verbunden, d.h. es werden die großflächigen Bildkontraste abgeschwächt, während die feinen Bilddetails besonders kontrastreich
wiedergegeben werden, was in der Röntgentechnik erwünscht ist. Weil das modulierende Korrektursignal für das Kathodenpotential
und das Potential am Gitter 1 von einem Zwischenspeicher stammt und eine Mittelwertbildung zwischen den Informationen benachbarter
Bildpunkte, d.h. die Bildung eines unscharfen Bildes erfolgt, werden Kantenstöreffekte vermieden.Die Dynamik-Erhöhung
nach dem geschilderten Prinzip ist bei Fernseh-Aufnahmeröhren
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mit Signalstrom-Signalspannungs-Abhängigkeit, z.B. beim Antimontrisulfid-Vidikon
anwendbar.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteran-Sprüchen.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiels näher erläutert.
In der Zeichnung ist ein Antimontrisulfid-Vidikon 1 dargestellt,
das eine von einer Photohalbleiterschicht 2 überzogene Signalplatte 3 und eine freie Oberfläche 4 der Photohalbleiterschicht 2
aufweist. Von einer Kathode 5 wird ein Elektronenstrahl emittiert, welcher durch geeignete Potentiale an Gittern 6 und 7 geformt
wird. Er trifftauf der freien Oberfläche 4 auf. Die Kathode 5 ist über einen Kathodenwiderstand 8 mit Masse verbunden,
während das Gitter 6, das im üblichen Sprachgebrauch Gitter 1 genannt wird, über einen hochphmigen Widerstand 6a an einem negativen
Potenzial UG 1 liegt und über einen Koppelkondensator 6b
mit der Kathode 5 verbunden ist. Zwischen der Kathode 5 und der Signalplatte 3 liegt eine Gleichspannungsquelle 9, mit der die
Signalplatte 3 über einen Widerstand 10 verbunden ist. Das zu übertragende optische Bild wird auf der Signalplatte 6 abgebildet.
Durch eine nicht dargestellte Ablenkvorrichtung für den Elektronenstrahl wird dieser zeilenweise über die freie Oberfläche
4 bewegt und bewirkt dabei Umladungen, die als Signalstrom am Plattenanschluß zur Verfügung stehen. Eine dem Signalstrom
entsprechende Spannung ist am Punkt 11 abgegriffen und steht
dort zur Weiterverarbeitung zur Verfügung.
Zwischen der Signalplatte 3 und der Kathode 5 liegt eine Schal-
- tungsanordnung, die aus einem Koppelkondensator 12, einem Verstärker
13, einem Ortsfrequenztiefpaß 14, einem Speicher 15, einer
Schwellwertschaltung 16 und einem weiteren Verstärker 17 besteht. Der Ortsfrequenztiefpaß 14 bildet die Mittelwerte der Signale
benachbarter Bildpunkte.
Das in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiel dient zur Übertragung statischer Bilder, z.B. von Röntgenbildern. Das erste
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Fernsehhalbbild wird nach Verarbeitung im Ortsfrequenztiefpaß 14 als unscharfes Bild im Speicher 15 eingespeichert und danach der
Speicher 15 synchron mit der Bewegung des Strahls der Bildaufnahmeröhre 1 abgefragt. Demgemäß liegt am Ausgang des Speichers 15
ein einem unscharfen Bild entsprechendes, synchron dem Signal an der Stelle 11 verlaufendes Videosignal. Die Schwellwertschaltung
16 läßt Anteile dieses Videosignals, die vorbestimmte Werte überschreiten und daher Bildstellen entsprechen, die eine vorbestimmte
Helligkeit überschreiten, hindurch. Durch das Ausgangssignal der Schwellwertstufe 16 wird somit über den Verstärker 17 das
Kathodenpotential der Fernsehaufnahmeröhre 1, die ein Antimontrisulfid-Vidikon
ist, und über den Koppelkondensator 6b auch das Potential am Gitter 6 moduliert. Diese Potentiale werden positiver,
wenn der Verstärker 17 ein Ausgangssignal liefert, und zwar
um so positiver, je heller die abgetastete Bildstelle ist. Der Elektronenstrahl der Bildaufnahmeröhre 1 lädt daher die freie
Oberfläche 4 in diesem Fall auf ein positiveres Kathodenpotential um. Bei gleichem Helligkeitssprung ist somit bei großer
Spitzenhelligkeit die auftretende Potentialdifferenz kleiner als bei niedriger Spitzenhelligkeit. Diese kleinere Potentialdifferenz
entspricht einer geringeren Signalplattenspannung, die bei einem Antimontrisulfid-Vidikon bei gleicher Beleuchtungsstärke
einen entsprechend kleineren Signalstrom bedingt.
Die Erfindung eignet sich auch zur Übertragung von nichtstatischen
Bildern, z.B. für die Röntgendurchleuchtung. In diesem Fall muß dafür gesorgt werden, daß der Speicher 15 nach der Abtastung
eines Halbbildes gelöscht und das nächste Halbbild in ihm unscharf neu eingeschrieben wird. Die Schaltungsanordnung 14, 15
kann sowohl in Analog- als auch in Digitaltechnik ausgeführt werden.
Bei dem Ausführungsbeispiel liegt ein Ortsfrequenztiefpaß 14 vor
dem Speicher 15. Im Rahmen der Erfindung kann aber der Speicher 15 auch unmittelbar am Ausgang des Verstärkers 13 und der Ortsfrequenztiefpaß
zwischen dem Speicher 15 und dem Schwellwertglied 16 angeordnet werden. In diesem Fall erfolgt die Mittelwertbildung
zwischen den Signalen benachbarter Bildpunkte nach der Einspeicherung eines unbearbeiteten Fernsehhalbbildes.
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Die Potentialänderungen an der Kathode 5 und am Gitter 6 können
in linearer oder nichtlinearer Abhängigkeit vom Ausgangssignal
der Schv/ellwertschaltung erfolgen.
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Claims (3)
- - ff - 11 P 5008 BRDPatentansprücheFerns eh-Bildauf nähme vorrichtung mit einer Fernsehkamera, die eine Fernsehaufnahmeröhre vom Vidikontyp enthält, welche eine Signalplatte mit photoempfindlicher Schicht und eine freie Oberfläche dieser Schicht besitzt, mit Vorrichtungen zur Erzeugung eines Elektronenstrahls sowie zum Ablenken und Fokussieren des Elektronenstrahls auf die Signalplatte, mit Mitteln zum Einstellen des Kathodenpotentials der Fernsehaufnahmeröhre und mit einer Einrichtung zum Verarbeiten des von der Signalplatte abgegriffenen Videosignals, dadurch gekennzeichnet, daß an der Signalplatte (3) ein Speicher (15) und ein Ortsfrequenztiefpaß (14) angeschlossen ist, und. daß der Ausgang dieser Schaltungsanordnung (14, 15) mit den Mitteln (17) zum Einstellen des Kathodenpotentials und des Potentials am Gitter 1 (6) der Fernsehaufnahmeröhre (1) verbunden ist, so daß diese Potentiale um so positiver sind, je heller die dem jeweiligen Ausgangssignal der Schaltungsanordnung (14, 15) entsprechende Bildstelle ist.
- 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dec Ausgang der Schaltungsanordnung (14, 15) und den Mitteln (17) zum Einstellen des Kathodenpotantials eine Schwellwertschaltung (16) liegt, die nur Signalanteile von Bildstellen überträgt, welche eine vorbestimmte Helligkeit überschreiten.
- 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ortsfrequenztiefpaß (14) vor dem Speicher (15) eingeschaltet ist.809831/0301 ORIGINAL INSPECTED
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