DE2803632A1 - Lichtpunkt-fernsehfilmabtaster - Google Patents

Description

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The Rank Organisation Ltd.
British Serial No. GB 3336/77
Filed: 27th January, 1977

The Rank Organisation limited Whyteleafe, Surrey, England

Lichtpunkt-Fernsehfilmabtaster

Die Erfindung betrifft einen Lichtpunkt-FernsehfiHinabtaster, bei dem aufeinanderfolgende Einzelbilder eines Kinofilmes rasterförmig mit einem Lichtbündel kleinen Querschnitts optisch abgetastet werden, die dabei dem Lichtbündel aufmodulierte Bildinformation von einem oder mehreren optoelektronischen Detektoren in die Form eines elektrischen Videosignals umgewandelt wird und aus dieser Videoinformation mittels Videoverarbeitungsschaltungen ein Fernsehsignal gewonnen wird, in welchem aufeinanderfolgende Gruppen von Fernseh-Teilbildern die im Zuge der Abtastung entsprechender aufeinanderfolgender Film-Einzelbilder gewonnene Bildinformation enthalten.

Beim sogenannten Flying-Spot- oder Lichtpunkt-Fernsehfilmabtaster handelt es sich um ein Gerät, in welchem

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aufeinanderfolgende Einzelbilder eines Kinofilmes rasterförmig mit einem Lichtbündel kleinen Querschnitts (Lichtpunkt oder "Plying Spot") optisch abgetastet werden, die dabei dem Lichtbündel aufmodulierte Bildinformation durch einen oder mehrere opto-elektronische Detektoren in elektrische Videosignalform umgewandelt wird und aus der elektrischen Videoinformation mit Hilfe von Videoverarbeitungsschaltungen ein Fernsehsignal gewonnen wird, bei welchem aufeinanderfolgende Gruppen von Fernseh-Teilbildern die bei der Abtastung entsprechender aufeinanderfolgender Film-Einzelbilder gewonnene Bildinformation enthalten.

Im Falle von Lichtpunkt-Fernsehfilmabtastern für die in den USA gültige Fernsehnorm mit 525 Zeilen und 60 Teilbildern (525/60-Norm) wird der Kinofilm mit 24 Einzelbildern/see transportiert und enthalten die aufeinanderfolgenden Teilbildgruppen abwechselnd 3 und 2 Teilbilder, während im Falle der europäischen 625/50-B"orm (Fernsehnorm 625 Zeilen und 50 Teilbildern) der Film mit 25 Einzelbildern/see transportiert wird und die aufeinanderfolgenden Teilbildgruppen aus je 2 Teilbildern bestehen. Bei beiden genannten Fernsehsystemen ist das Fernsehsignal ein Zeilensprungsignal, d.h. jedes vollständige Fernsehbild (Vollbild) mit 625 bzw. 525 Zeilen ist aus zwei aufeinanderfolgenden Teilbildern (Halbbildern) mit je 312-1/2 bzw. 262-1/2 Zeilen zusammengesetzt, wobei die Zeilen der beiden Teilbilder bei der Wiedergabe auf dem Fernsehbildschirm zeilensprungmäßig ineinander verflochten werden, so daß insgesamt 625 bzw. 525 Zeilen entstehen.

Derzeit sind zwei verschiedene Arten von Lichtpunkt-Fernsehfilmabtastern auf dem Markt: solche mit bildweiser oder Schrittschaltung des Films und solche mit stetigem Bildwechsel oder kontinuierlichem Filmlauf. Mit den Geräten mit Schrittschaltung läßt sich zurzeit nur ein beschränkter Bereich von Filmformaten zufriedenstellend verarbeiten, und selbst dann stellt der Verschleiß ein ernsthaftes Problem dar. Die Geräte mit stetigem Bildwechsel arbeiten entweder mit Doppelobjektiv-Abtastung (zweiäugiger Abtastung), was

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jedoch im Falle der 525/60-US-Norm, wo die Teilbild- oder Rasterwechselfrequenz nicht gleich der zweifachen Filmbildwechselfrequenz ist, nicht anwendbar ist, oder mit der Sprungabtastmethode ("jump scan"), die den Nachteil hat, daß sie eine sehr genaue Deckung zweier Teilbildabtastungen im Falle der 625/50-Norm bzw. von fünf Teilbildabtastungen im Falle der 525/60-Form erfordert. Allgemein nimmt man an, daß der Lichtpunkt-Fernsehfilmabtaster mit stetigem Bildwechsel die einfachste und beste Lösung sein würde, wenn es gelänge, die Probleme der Teilbild-Teilbild-Deckung zu bewältigen.

Ein Lösungsvorschlag für dieses Problem, der in der

Patentanmeldung (British Serial

No. 44819/76) angegeben ist, bedient sich einer sequentiellen Abtastung und ist für die 625/50-Norm geeignet. Yorliegender Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine andere Lösung anzugeben, die auf sowohl die 625/50-Norm als auch die 525/60-Norm anwendbar ist.

Ein Lichtpunkt-Fernsehfilmabtaster der eingangs genannten Art ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß bei Transport des Filmes mit einer konstanten Geschwindigkeit jedes Film-Einzelbild mit mindestens einer Teilbildabtastung erfaßt wird und daß die Videoverarbeitungsschaltungen eine Anordnung enthalten, welche die Bildinformation für sämtliche Fernseh-Teilbilder jeder Gruppe aus lediglich dieser einen Teilbildabtastung des entsprechenden Film-Einzelbildes gewinnt.

Zur Verbesserung der Vertikalauflösung kann dem Abtastraster eine hochfrequente Lichtpunktwobbelung hinzugefügt werden, und die Videoverarbeitungsschaltungen können eine Schaltanordnung enthalten, welche die Bildinformation aufeinanderfolgender Fernseh-Teilbilder abwechselnd aus den positiven und negativen Halbwellen der Lichtpunktwobbelung gewinnt.

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Bei einer für den Betrieb nach der 625/50-Norm eingerichteten Ausführungsform ist vorgesehen, daß der Film mit 25 Einzelbildern/sec transportiert wird, daß die genannte eine Teilbildabtastung von der nächsten um eine Teilbildperiode beabstandet ist und daß die Videoverarbeitungsschaltungen eine Anordnung enthalten, welche entsprechende Teile der elektrischen Videoinformation aus den einen Teilbildabtastungen gewinnt, wobei jeder derartige Informationsteil die Dauer einer Teilbildperiode hat und von seinen Kachbarn um eine Teilbildperiode getrennt ist, sowie eine Anordnung mit einer Verzögerungs- und Schalteinrichtung, welche aus den Informationsteilen ein Fernsehsignal gewinnt, bei dem aufeinderfolgende Teilbildgruppen zu je zwei Teilbildern aus entsprechenden aufeinanderfolgenden Informationsteilen abgeleitet sind, derart, daß die Teilbilder in jeder Gruppe Bildinformation aus lediglich einer Teilbildabtastung enthalten.

Dabei besteht die Verzögerungs- und Schalteinrichtung vorzugsweise aus zwei parallelen Wegen, in deren jeden die Informationsteile eingespeist werden und von denen der eine gegenüber dem anderen eine Verzögerung um eine Teilbildperiode aufweist, sowie aus einem Ausgangsschalter, der so gesteuert wird, daß er mit Teilbildfrequenz zwischen den entsprechenden Ausgängen der Parallelwege schaltet.

Bei Anwendung einer zusätzlichen Lichtpunktwobbelung des Rasters werden die Informationsteile den Parallelwegen über eine Schaltanordnung zugeleitet, die so arbeitet, daß die aus den negativen Halbwellen der Lichtpunktwobbelung gewonnene Information auf den einen und die aus den positiven Halbwellen der Lichtpunktwobbelung gewonnene Information auf den anderen Weg gelangt.

Bei einer für den Betrieb nach der 525/60-Norm eingerichteten zweiten Ausführungsform ist vorgesehen, daß der Film mit 24 Einzelbildern/sec transportiert wird, daß jede genannte eine Teilbildabtastung von der nächsten λ»- um einundeinhalb Teilbildperioden beabstandet ist und daß die

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Videoverarbeitungsschaltungen enthalten: eine Anordnung, welche entsprechende Teile der elektrischen Videoinformation aus den einen Teilbildabtastungen gewinnt, wobei jeder derartige Informationsteil die Dauer einer Teilbildperiode hat und von seinen Nachbarn um einundeinhalb Teilbildperioden getrennt ist, sowie eine Anordnung mit einer Verzögerungsund Schalteinrichtung, welche aus den Informationsteilen ein Fernsehsignal gewinnt, bei dem aufeinanderfolgende Teilbildgruppen zu abwechselnd je zwei und drei Teilbildern aus entsprechenden aufeinanderfolgenden Informationsteilen abgeleitet sind, derart, daß die Teilbilder in jeder Gruppe Bildinformation aus lediglich einer Teilbildabtastung enthalten.

Dabei enthält die Verzögerungs- und Schalteinrichtung vorzugsweise zwei parallele Wege, in deren jeden die Informationsteile eingespeist werden und von denen der eine Verzögerung sschaltung, die gegenüber dem anderen Weg eine Verzögerung um sowohl eine als auch zwei Teilbildperioden oder sowohl 1/2 als auch 3/2 Teilbildperioden einführt, enthält, und zwar in Abhängigkeit von der Einstellung eines zur Verzögerungsschaltung gehörigen Zweistellungsschalters, der so gesteuert wird, daß er mit der Filmbildweehselfrequenz von der einen auf die andere Stellung schaltet, sowie einen Ausgangsschalter _t der so gesteuert wird, daß er zwischen den entsprechenden Ausgängen der Parallelwege in solcher Weise schaltet, daß während des Auftretens von aus abwechselnden dem Eingang des anderen Weges zugeleiteten Informationsteilen stammender Videoinformation am Ausgang des anderen Weges dieser Ausgang über den Schalter auf dessen Ausgang geschaltet wird, während zu allen anderen Zeiten der Ausgang des die Verzögerungsschaltung enthaltenden einen Weges über den Schalter auf dessen Ausgang geschaltet wird.

Bei Anwendung einer zusätzlichen Lichtpunktwobbelung des Rasters ist an den Ausgangsschalter eine Schaltanordnung mit zwei Ausgängen angeschlossen, die so arbeitet, daß die aus den positiven und negativen Halbwellen der Lichtpunkt-

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wobbelung stammende Videoinformation an entsprechenden der beiden Ausgänge bereitgestellt wird, während ein weiterer Schalter mit Teilbildfrequenz zwischen den Ausgängen der Schaltanordnung schaltet, wobei die Umschaltungen jeweils zwischen den Fernseh-Ieilbildern erfolgen.

Nachstehend werden beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung anhand der Zeichnung im einzelnen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 das Schaltschema einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Lichtpunkt-Fernsehfilmabtasters für den Betrieb nach der 625/50-Fernsehnorm;

Fig. 2 ein das Verständnis der Arbeitsweise der Einrichtung nach Fig. 1 erleichterndes Zeitverlaufsdiagramm;

Fig. 3 eine mögliche Abwandlung der Einrichtung nach Fig. 1, so daß sich eine zweite Ausführungsform für den Betrieb nach der 525/60-Norm ergibt;

Fig. 4 ein Zeitverlaufsdiagramm für die Einrichtung nach Fig. 5;

Fig. 5 die Veranschaulichung eines Verfahrens zur Gewinnung von Zeilensprunginformation mit Anwendungsmöglichkeit auf sowohl die erste als auch die zweite Ausführungsform;

Fig. 6 eine mögliche Abwandlung der ersten Ausführungsform (625/50), so daß sie für das Verfahren nach Fig. 5 sich eignet; und

Fig. 7 eine mögliche Abwandlung entweder der ersten oder der zweiten (525/60) Ausführungsform, so daß sie sich für das Verfahren nach Fig. 5 eignet.

Der in Fig. 1 gezeigte Fernsehfilmabtaster enthält eine Kathodenstrahlröhre 1, auf der in herkömmlicher Weise mittels Horizontal- und Vertikalablenkgeneratoren 12 bzw. 13 ein Lichtpunktraster erzeugt wird, das durch eine Optik auf einen Film 2 fokussiert wird. Das Gerät enthält ferner eine Einrich tung (nicht gezeigt), welche den Film 2 mit stetigem Bildwechsel in der gezeigten Richtung an einem Filmfenster vorbei transportiert. Als Antrieb für den Film 2 kann ein Servo-

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ΛΛ

mechanismus "bekannter Ausbildung dienen, der den Film mit einer konstanten Geschwindigkeit am Fenster vorbeitransportiert.

Da die vorliegende Ausführungsform für den Betrieb nach der 625/50-Norm gedacht ist, wird der Film 2 mit einer konstanten Geschwindigkeit von 25 Filmbildern/sec angetrieben, was für diese Norm üblich ist. Jedes einzelne Filmbild (Einzelbild) ersetzt daher das vorausgegangene Filmbild im Filmfenster während eines Zeitraums von 40 ms bis zum Eintreffen an genau der gleichen Stelle im Fenster. Dies ist in Zeile (a) in Fig. 2 gezeigt, wo F^, Fp usw. aufeinanderfolgende Filmbildintervalle darstellen und die Intervalldauer (Unterteilung) jeweils einen Zeitraum von 40 ms umfaßt.

Die Horizontalabtastung des Lichtpunktrasters ist vollkommen normal für nach der 625/50-Norm arbeitende Fernsehfilmabtaster, und zwar hinsichtlich sowohl der Frequenz (15625 Hz) als auch der Amplitude. Die Vertikalabtastung erfolgt ebenfalls mit der Normalfrequenz von 50 Hz, jedoch mit verringerter Amplitude, da die Bewegang des Films zur Vertikalablenkung mit beiträgt. Und zwar erfolgt die Vertikalabtastung oder -ablenkung mit ungefähr der Hälfte der Amplitude, die bei Schrittschaltung des Films, wo jedes Filmbild bei vorübergehendem· oder zeitweiligem Bildstillstand abgetastet wird, für die Gewinnung eines normalen Bildformats von 4:3 erforderlich wäre. Der Verlauf der Vertikalablenkschwingung ist in Fig. 2, Zeile (b) gezeigt.

Bei jeder Abtastung des Films wird daher dem Abtastlichtbündel aufmodulierte Bildinformation erzeugt, die für ein einzelnes Fernsehteilbild oder -halbbild von 312-1/2 Zeilen ausreicht, so daß eine solche Abtastung hier als HaIbMId- oder Teilbildabtastung bezeichnet wird, zum Unterschied von einer sequentiellen Abtastung, wo mit jeder Abtastung Bildinformation gewonnen wird, die für ein Fernsehvollbild von 625 Zeilen ausreicht.

Obwohl während des Durchlaufs jedes Filmbildes durch das Fenster je zwei Teilbildabtastungen stattfinden, wird

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bei der anschließenden Ableitung eines Fernsignals lediglich die von der einen (im vorliegenden Pail der ersten) dieser beiden Teilbildabtastungen stammende Information verwendet. Es ist klar, daß zwischen dem Beginn der einzelnen ersten Teilbildabtastungen aufeinanderfolgender Abtastungspaare und der Lage des Films zum gleichen Zeitpunkt eine solche Beziehung bestehen muß^ywährend des anschließenden Teilbildintervalls (Teilbildperiode) lediglich ein einziges entsprechendes Filmbild von dieser ersten Abtastung erfaßt wird. Dies bedeutet, daß von der zweiten Teilbildabtastung des Paares zwar ein Teil des betreffenden Filmbildes sowie ein Teil des unmittelbar folgenden Filmbildes erfaßt werden, was aber ohne Bedeutung ist, da die von dieser zweiten Abtastung stammende Information nicht verwendet wird.

Gewünschtenfalls kann die Kathodenstrahlröhre jeweils während der Dauer der zweiten Teilbildabtastung ausgetastet werden, oder die Austastung kann an einer geeigneten Stelle im Videoverarbeitungsteil erfolgen. Eine solche Austastung ist jedoch bei der vorliegenden Ausführungsform nicht unbedingt nötig, da die später zu beschreibende Schaltanordnung die von der zweiten Teilbildabtastung jedes Paares stammende Information automatisch entfernt. Nachstehend wird daher nur die von der ersten Teilbildabtastung jedes Paares stammende Information berücksichtigt.

Der modulierte Lichtpunkt wird durch eine zweite Optik auf eine Lichtzerleger- und Fotozellenanordnung 5 fokussiert, die in herkömmlicher Weise Rot-, Qrün- und Blau-Videosignale (Farbwertsignale) R, G- bzw. B erzeugt. Diese Videosignale werden in bekannter Weise im Videokanal 6 behandelt und danach im Farbcodierer/zu einem einzigen farbcodierten Ausgangssignal codiert. Das farbcodierte Signal in diesem Stadium ist in Fig. 2, Zeile (c) gezeigt, wo fa , f« usw. die von den ersten Teilbildabtastungen der Filmbildintervalle F₁, F₂ usw. stammenden Teile des codierten Signals darstellen. In Fig. ist bei der vertikalen Ausrichtung von ΐ_Λ , f₂ usw. auf die entsprechenden ersten Teilbildabtastungen in Zeile (b) der

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Einfachheit halber vorausgesetzt, daß in den Schaltungsteilen 5, 6 und 7 keine Verzögerung auftritt.

Das codierte Signal von 7 gelangt über zwei Parallelwege 14 und 15 zu entsprechenden Eingangskontakten eines Ausgangsschalters S für diese Wege. Der obere Weg 14 leitet das Signal direkt auf den oberen Eingangskontakt TJ, während im unteren Weg 15 das Signal über ein Verzögerungsglied 8 mit einer Verzögerung _d gleich einem Pernseh-Teilbildintervall (20 ms) zum unteren Eingangskontakt D gelangt. Somit ist das Signal am unteren Eingangskontakt um die Dauer eines Teilbildintervalls gegenüber dem oberen Eingangskontakt verzögert. Der schaltbare Ausgangskontakt 0 wird zwischen dem oberen und dem unteren Eingangskontakt in der in Pig. 2, Zeile (d) dargestellten Weise geschaltet. Zeile (d) zeigt, daß der schaltbare Ausgangskontakt während des Direktempfangs der farbcodierten Signalteile f* , fρ usw. am oberen Eingangskontakt auf diesen, dagegen während der dazwischen liegenden einzelnen Teilbildintervalle auf den unteren Eingangskontakt unter Weiterleitung des verzögerten Signals an den Ausgang geschaltet ist.

Das Resultat ist in Fig. 2₉ Zeile (e) gezeigt, wo das Fernsehsignal am Ausgang des Schalters S dargestellt ist. In Zeile (e) stellen f-jd.. das um ein Teilbildintervallfverzögerte Signal f^, fpd- das um ein Teilbildintervall d verzögerte Signal fp und so fort dar. Wie man sieht, umfaßt das Fernsehsignal aufeinanderfolgende Teilbildgruppen (zu je zwei Teilbildern) , die von der Abtastung entsprechender aufeinanderfolgender Filmbilder stammen, wobei die Teilbilder jeder Gruppe Information aus lediglich einer einzigen Teilbildabtastung des entsprechenden Filmbildes enthalten, was durch Verzögern und Wiederholen der von dieser einen Teilbildabtästung stammenden Information erreicht wird.

Vom Ausgang des Schalters S gelangt das in Fig. 2, Zeile (e) dargestellte Fernsehsignal zu einem Verstärker 9, an dessen Ausgang 10 das verstärkte Signal für den weiteren Gebrauch verfügbar ist.

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IM

Der Ausgangsschalter S ist in der Praxis ein elektronischer Schalter, z.B. ein Halbleiterschalter. Aus Fig. 2, Zeile (d) wird deutlich, daß das Schalten des Schalters zwischen den Ausgängen der beiden Parallelwege mit Teilbildfrequenz (Rasterwechselfrequenz) erfolgen muß, damit das gewünschte Ausgangssignal für den Verstärker erhalten wird, und daß dieser Schaltvorgang zweckmäßigerweise durch teilbildfrequente Impulse gesteuert werden kann, die vom Synchronisiergenerator (nicht gezeigt) der Fernsehstation abgeleitet sind, der die Horizontal- und Vertikalablenkgeneratoren für die Kathodenstrahlröhre 1 in herkömmlicher Weise synchronisiert.

Das Verzögerungsglied 8 kann entweder ein Analog- oder ein Digitalelement sein. Letzteres ist jedoch zweckmäßiger, da in diesem Fall die Bildqualität am wenigsten beeinträchtigt wird. Verzögerungseinrichtungen beider Arten, wie sie für das vorliegende Gerät verwendet werden können, sind allgemein bekannt.

Bei dem obenbeschriebenen System ist eine gewisse Verschlechterung der Vertikalauflösung sowie die Entstehung einer geringfügigen Verzerrung auf Diagonallinien unvermeidlich. Der Grund hierfür ist, daß aufeinanderfolgende Teilbilder auf dem Fernsehbildschirm in Zeilensprungverflechtung wiedergegeben werden, und da diese verflochtenen Teilbilder genau die gleiche Information enthalten, sind jeweils Paare von benachbarten Zeilen auf dem Bildschirm identisch. Diese Effekte werden erheblich verbessert, wenn man einen Vertikalaperturkorrektor für die Auflösung und einen Zeileninterpolator für die Korrektur von Diagonalrändern verwendet. Die Verwendung von Vertikalaperturkorrektoren in Fernsehgeräten ist allgemein üblich, und die Zeileinterpolation ist in der Normwandlertechnik allgemein bekannt.

Es wird jetzt eine Ausführungsform für den Betrieb nach der 525/60-Norm beschrieben. Das Schaltschema nach Fig. 1 ist auch auf diese zweite Ausführungsform anwendbar, mit der Ausnahme, daß das Verzögerungsglied 8 in Fig. 1 durch die Verzögerungsschaltung nach Fig. 3 ersetzt ist.

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Bei dieser Ausführungsform wird der Film 2 mit stetigem Bildwechsel in bekannter Weise mit einer konstanten Laufgeschwindigkeit von 24 Einzelbildern/see am Filmfenster vorbeitransportiert. This ist üblich für die 525/60-iTorm. Jedes Filmbild ersetzt daher das vorhergehende Filmbild im Filmfenster während einer Dauer von 41,66 ms bis zum Eintreffen an genau der gleichen Stelle im Fenster. This ist in Fig. 4, Zeile (a) dargestellt, wo F., Fp usw. aufeinanderfolgende Filmbildintervalle mit Intervalldauer von jeweils 41,66 ms darstellen.

Die Horizontalabtastung des Lichtpunktrasters entspricht sowohl hinsichtlich der Frequenz (15750 Hz) als auch hinsichtlich der Amplitude dem, was für die 525/60-Norm üblich ist. Die verwendete Vertikalablenkschwingungsform kann dagegen nicht dem bei 60 Hz Herkömmlichen entsprechen, da die Filmbildperiode (41,66 ms) bei der 525/60-Norm nicht ein ganzzahliges Vielfaches der Teilbildperiode (16,66 ms) ist, sondern vielmehr das 2,5fache der Teilbildperiode beträgt. Würde man mit einer herkömmlichen 60 Hz-Vertikalablenkung arbeiten, so wäre eine Bewegung des Rasters als Ganzes relativ zum Film erforderlich, was zu Deckungsproblemen führen würde, welche erfindungsgemäß vermieden werden sollen. Die Lösung besteht darin, daß man eine der beiden in der oberen und der mittleren Zeile (b) von Fig. 4 angegebenen Vertikalschwingungsformen verwendet.

Der erste Signalverlauf der Zeile (b) stellt ein herkömmliches 60 Hz-Ablenksignal dar, das so getriggert ist, daß es eine Folge von zwei EOrmal^Abtastungen mit einer anschließenden Halb-Abtastung vollführt, während der zweite Signalverlauf einen 24 Hz-Sägezahn mit 40$ Hinlauf und 60$ Rücklauf darstellt. In beiden Fällen besteht zwischen der Form der Vertikalablenkschwingung und der Filmbewegung eine solche Beziehung, daß der anfängliche Anstiegsteil der Schwingung (mit einer Dauer von 16,66 ms, d.h. der Dauer einer Teilbildperiode bei der 525/60-Norm) in jedem Filmbildintervall F^, F₂ usw. eine einzige Teilbildabtastung des entsprechenden Filmbildes bewirkt. Wiederum ist die Teilbildabtastung definiert

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als eine Abtastung, die dem Lichtpunkt aufmodullerte Bildinformation erzeugt, die für ein einzelnes Fernsehteilbild
bei der betreffenden Norm, in diesem Fall ein Teilbild aus
262-1/2 Zeilen ausreicht. Wiederum muß, wie bei der zuvor
beschriebenen Ausführungsform, die Vertikalablenkung mit
verringerter Amplitude erfolgen, um sie der Filmbewegung anzupassen. Jedoch ist in diesem Fall die Amplitudenverringerung kleiner, da die Filmbewegung nur ungefähr 40$ der
Ablenkhöhe beisteuert, zum Unterschied von ungefähr 50$ beim 625-Zeilenbetrieb.

Bei der vorliegenden Ausführungsform muß die von der
restlichen Vertikalablenkung über den anfänglichen Anstiegsteil hinaus stammende Information ausgetastet werden, da,
anders als bei der ersten Ausführungsform, diese Information nicht automatisch beim Schaltvorgang entfernt wird. Dies kann an irgendeiner geeigneten Stelle im Videoverarbeitungsteil vor der Verzögerungs- und Schaltanordnung nach Fig. 3 geschehen, oder man kann die Kathodenstrahlröhre austasten. Der letztgenannte Fall ist in der unteren Zeile (b) in Fig. 4 für den oberen Signalverlauf gezeigt.

Wie bei der ersten Ausführungsform wird auch hier der
modulierte Lichtpunkt durch die Optik 4 auf die Liehtzerleger- und Fotozellenanordnung 5 fokussiert, und die Rot-, Grün-
und Blau-Videosignale werden im Videokanal 6 und Farbcodierer 7 zu einem einzigen farbcodierten Signal am Ausgang des
letzteren verarbeitet. Das resultierende farbcodierte Signal ist in Fig. 4, Zeile (c) gezeigt, wo f-, fp usw. die von den einzelnen Teilbildabtastungen der entsprechenden Bildintervalle Fj, Fp usw. stammenden Signalteile darstellen, wobei die
dazwischenliegende Information zuvor ausgetastet worden ist, falls nicht die Kathodenstrahlröhre während dieser Zwischenintervalle von vornherein ausgetastet wurde.

Das codierte Signal von 7 gelangt, wie zuvor, über zwei Parallelwege zu den entsprechenden Eingangskontakten des
Ausgangsschalters S. Wiederum wird das Signal über den oberen

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Weg direkt auf den oberen Eingangskontakt, dagegen im unteren Weg über die Verzogerungsschaltung nach Fig. 3 auf den unteren Eingangskontakt geschaltet.

Die Verzogerungsschaltung nach Fig. 3 enthält vier in Reihe geschaltete Verzögerungsglieder 11 mit je einer Verzögerung d/2 von einer halten Teilbildperiode (8,33 ms) sowie eine Zweistellungs-Schaltanordnung mit zwei S_chaltern S^ und Sp mit je einem linken Äusgangskontakt L, einem rechten Ausgangskontakt R und einem schaltbaren Eingangskontakt. Die Kontakte L, R und der Eingangskontakt jedes Schalters sind in der gezeigten Weise verschaltet. Das farbcodierte Signal vom Codierer 7 läuft von links in die Anordnung ein und verläßt sie nach rechts zum Schalter S.

Der Schaltablauf ist in Fig. 4, Zeilen (d) und (e) gezeigt. Zeile (d) zeigt den Schaltablauf für beide Schalter S^ und S₂, die synchron schalten, wie durch die gestrichelte Linie angedeutet. Wie man sieht, bleibt der schaltbare Eingangskontakt jedes der Schalter S.. und Sp vom Beginn abwechselnder codierter Signalteile f^, f, usw. bis zum Beginn der entsprechenden dazischenliegenden Signalteile fg, f^ usw. auf seinen linken Ausgangskontakt L und vom Beginn der Zwischensignalteile fp, f. usw. bis zum Beginn der ersterwähnten abwechselnden Signalteile f.., f, usw. auf seinen rechten Ausgangskontakt R geschaltet. Die.Schalter S^ und Sg schalten somit mit Filmbildwechselfrequenz von einer auf die andere Stellung. Der Schaltablauf für den Ausgangsachalter S ist in Zeile (e) dargestellt, die zeigt, daß der schaltbare Ausgangskontakt des Schalters S nur während des Auftretens derjenigen alternierenden Signalteile f^, f, usw., für welche die Schalter S.. und Sp links stehen, auf seinen oberen Eingangskontakt und zu allen anderen Zeiten auf seinen unteren Eingangskontakt geschaltet ist.

Als Resultat dieses Schaltablaufs ergibt sich das in Fig. 4, Zeile (f) gezeigte Fernsehsignal, wobei f^d^ das um eine Teilbildperiode d verzögerte Signal f ₁, ^d₂ das um zwei

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Teilbildperioden d verzögerte Signal f ^, f₂ ^d1/2 ^das ^^{11 eine} halbe Teilbildperiode d verzögerte Signal f^i fp^/2 ^äas ™· drei halbe Teilbildperioden d verzögerte Signal fp darstellen und so fort. Wie man sieht, besteht das Fernsehsignal aus aufeinanderfolgenden Teilbildgruppen (zu abwechselnd je zwei und drei Fernseh-Teilbildern), die von der Abtastung entsprechender aufeinanderfolgender Film-Einzelbilder stammen, wobei die Teilbilder jeder G-ruppe Bildinformation aus lediglich einer einzigen Teilbildabtastung des betreffenden Filmbildes enthalten.

Auch in diesem Fall sind die Schalter S, S.. und Sp vorzugsweise Halbleiterschalter, und da die S_chaltfolgen oder -ablaufe in vorbestimmter Weise auf die Teilbildfrequenz bezogen sind, können Steuersignale für diese Schalter mit Hilfe einer einfachen Logikschaltung aus vom Synchronisiergenerator der Station gelieferten teilbildfrequenten Impulsen abgeleitet werden. Ferner können die Verzögerungs- oder Laufzeitglieder 11 entweder vom analogen oder vom digitalen Typ sein, und für diese 525/60-Ausführungsform bedient man sich vorzugsweise des Lösungsvorschlags gemäß der Patentanmeldung (B/347).

Wiederum kann man zur Verminderung der im Zusammenhang mit der ersten Ausführungsform erwähnten Nachteile eine Zeileninterpolation und Aperturkorrektur vorsehen. Allerdings bewirkt bei beiden Ausführungsformen die Zeileninterpolation und vertikale Aperturkorrektur nur eine teilweise Besserung, nicht aber eine vollständige Behebung der Nachteile. Nachstehend wird eine Methode beschrieben, mit der die korrekte Information für das Zeilensprungbild erhalten wird und die auf beide Ausführungsformen anwendbar ist. Sie besteht darin, daß man zur normalen Ablenkung eine hochfrequente Yertikalkomponente oder Lichtpunktwobbelung hinzufügt. Diese Lichtpunktwobbelung geschieht mit einer Frequenz, die hoch gegenüber der Videoinformation ist, z.B. größer als 10 MHz. Die Amplitude der Lichtpunktwobbelung ist im wesentlichen gleich dem Abstand zwischen zwei Nachbarzeilen eines Fernseh-

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Vollbildes, d.h.. dem Abstand zwischen einer Zeile und der nach.stbenach.barten Zeilensprungzeile.

Mit dem Lichtpunktwobbelgenerator ist ein Schalter im Videoverarbeitungsteil synchronisiert. Dieser Schalter erzeugt zwei Ausgangssignale, von denen das eine der positiven und das andere der negativen Halbwelle der Lichtpunktwobbelung entspricht. Folglich liefert das eine Ausgangssignal die korrekte Information für ein gegebenes Teilbild und das andere Ausgangssignal die korrekte Information für das dazugehörige Zeilensprungbild. Zum Entfernen der Lücken in den Ausgangssignalen des Zeilensprung-Mchtzeilensprung-Schalters kann ein Tiefpaßfilter (6 MHz) verwendet werden.

Jig. 5 veranschaulicht den Grundgedanken für die 625/50-Horm. In Fig. 5 stellen die schraffierten Zeilen η und (n+1) benachbarte Abtastzeilen der einzigen Teilbildabtastung jedes Filmbildes dar. Man kann auch sagen, daß die Zeilen η und (n+1) die Lage der gleichen Zeilen bei der Wiedergabe auf einem Fernsehbildschirm während des ersten Teilbildes eines Einzelbildes darstellen. Während des zweiten Teilbildes des Einzelbildes wiederholen sich die Zeilen η und (n+1) und werden in Zeilen^ Sprungverflechtung mit ihrer Lage im ersten Teilbild geschrieben; d.h. sie sind um den halben Vertikalabstand zwischen den Naehbarzeilen der Teilbildabtastung verschoben. Somit wird die Zeile η an der durch die Zeile (n+312-1/2) angegebenen Stelle geschrieben. Die Duplikation der Information in den Zeilen η und (n+312-1/2) ist für die Verschlechterung der Vertikalauflösung verantwortlich.

Jedoch kann man durch Überlagern einer hochfrequenten Lichtpunktwobbelung, wie schematisch bei 16 für lediglich die Zeile η angedeutet (wobei an sich die Lichtpunktwobbelung über das gesamte Abtastraster erfolgt), die korrekte Information für die Zeilensprungzeilen, wie (n + 312-1/2), aus gleichwohl nur einer einzigen Teilbildabtastung des Filmes pro Einzelbild gewinnen. Die Amplitude der Lichtpunktwobbelung ist kleiner als der Zeilenabstand bei der einzigen Teilbild-

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abtastung, und vorzugsweise im wesentliehen gleich dem halben Zeilenabstand der einzigen Teilbildabtastung, wie gezeigt. Die Bildinformation für die Zeilensprungzeilen wie (n + 312-1/2) kann aus den negativen Halbwellen (während der Intervalle B in Fig. 5) der Lichtpunktwobbelung gewonnen werden, während die Nichtzeilensprunginformation für Zeilen wie η aus den positiven Halbwellen (Intervalle A) gewonnen werden kann.

Fig. 6 zeigt ein Blockschaltschema, das die mögliche Realisierung dieser Methode durch entsprechende Abwandlung der 625/50-Ausführungsform nach Fig. 1 und 2 veranschaulicht. Die Lichtpunktwobbelung (mit z.B. 10 MHz) geschieht mit Hilfe eines Signalgenerators 17, der außerdem einen zwischen den Codierer 7 und die Signalwege 14 und 15 eingeschalteten Zeilensprung/Hichtzeilensprung-Schalter 18 steuert. Der Schalter 18 übernimmt am Eingang das codierte Signal von 7 und hat zwei Ausgänge a und b, von denen der eine a in den Signalweg 14 und der andere b in den Signalweg 15 einspeist. Abgesehen von diesen zusätzlichen Elementen ist die Anordnung die gleiche wie bei Fig. 1 und 2.

Der Schalter 18 schaltet (unter Steuerung durch den Lichtpunktwobbelgenerator 17) zwischen den Ausgängen a und b_ mit der doppelten Lichtpunktwobbelfrequenz in solcher Weise, daß die von den positiven Halbwellen A der Lichtpunktwobbelung stammenden Teile des codierten Signals in den Signalweg 14 und die von den negativen Halbwellen B stammenden Signalteile in den Signalweg 15 eingespeist werden. Somit gelangt die Nichtzeilensprunginformation über den Schalter S direkt zum Verstärker 9 unter Erzeugung der Fernsehteilbilder f^, f₂ usw. (Fig. 2_e), während die Zeilensprunginformation über das Verzögerungsglied 8 mit Verzögerung um eine Teilbildperiode zum Verstärker gelangt unter Erzeugung der Teilbilder f-jd-j, f₂ ^d2 ·*· ^usw· ^Als Resultat ergibt sich, daß das zweite Teilbild jeder Teilbild-Zweiergruppe korrekt Zeilensprunginformation und das erste Teilbild liichtzeilensprunginformation enthält, obwohl die beiden Informationsteilbilder aus nur einer einzigen Teilbildabtastung stammen.

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2Λ

Die Ausgangssignale von a und b des Schalters 18 werden vorzugsweise über ein Tiefpaßfilter (mit einer oberen Grenzfrequenz von z.B. 6 MHz) geleitet, um vom Schalter 18 erzeugte Lücken zu entfernen. Zu diesem Zweck kann man jedem der Ausgänge a und b ein entsprechendes Filter (nicht gezeigt) zuschalten, oder man kann dem Schalter S zusammen mit dem Verstärker 9 ein einziges Filter nachschalten.

Die Lichtpunktwobbelmethode ist auch auf die 525/60-Ausführungsform nach Fig. 3 und 4 anwendbar. In diesem EaIl ist aufgrund der Tatsache, daß die von aufeinanderfolgenden Filmbildern stammenden aufeinanderfolgenden Fernsehteilbildgruppen aus abwechselnd zwei und drei Teilbildern bestehen, eine Fig. 6 äquivalente Anordnung nicht geeignet, da eine solche Anordnung nur dann angewendet werden kann, wenn jede Teilbildgruppe nur zwei Teilbilder enthält. Dagegen ist die in Fig. 7 gezeigte Anordnung als Abwandlung sowohl der 625/50-Ausführungsform wie auch der 525/60-Ausführungsform anwendbar. Und zwar ist in Fig. 7, jenachdem ob es sich um eine Modifikation der 525/60- oder der 625/50-Ausführungsform handelt, entweder die Verzögerungsschaltung nach Fig. 3 oder das Verzögerungsglied 8 nach Fig. 1 vorgesehen.

In Fig. 7 ist der Zeilensprung/Nichtzeilensprung-Schalter 18 am Ausgang des Schalters S angeordnet. Somit empfängt der Schalter 18 eingangsseitig das Fernsehsignal entweder nach Fig. 2(e) oder nach Fig. 4(f), jenachdem um welches System es sich handelt. Der Schalter 18 wird in der gleichen Weise wie zuvor vom Generator 17 gesteuert, und die Ausgänge a und b des Schalters sind an entsprechende Ausgänge eines weiteren (vorzugsweise elektronischen) Schalters T angeschlossen"Der Ausgang des Schalters T ist mit dem Verstärker 9 verbunden und wird mit Teilbildfrequenz unter Steuerung durch ein z.B. vom Generator 13 (Fig. 1) abgeleitete» teilbildfrequentes Signal F zwischen den Eingängen a und b geschaltet. Die Umschaltungen erfolgen zwischen den Teilbildern des Fernsehsignals nach Fig. 2(e) bzw. Fig. 4(f), so daß aufeinanderfolgende Teilbilder abwechselnd Nichtzeilensprung- und

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Zeilensprunginformation enthalten, und zwar unabhängig von ihrer Lage in den von den entsprechenden Filmbildern abgeleiteten Fernsehteilbildgruppen sowie von der Größe dieser Gruppen (je zwei Teilbilder beim 625/50-System bzw. abwechselnd zwei und drei Teilbilder beim 525/60-System). Wiederum kann man zum Glätten des endgültigen Signals ein Tiefpaßfilter vorsehen.

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Leerse ite

Claims (9)

-Vf-Patentans-prüche

1. Lichtpunkt-Fernsehfilmabtaster, "bei dem aufeinanderfolgende Einzelbilder eines Kinofilmes rasterförmig mit einem Lichtbündel kleinen Querschnitts optisch abgetastet werden, die dabei dem Lichtbündel aufmodulierte BildjLnformation von einem oder mehreren opto-elektronischen Detektoren in die Form eines elektrischen Videosignals umgewandelt wird und aus dieser Videoinformation mittels Videoverarbeitungsschaltungen ein Fernsehsignal gewonnen wird, in welchem aufeinanderfolgende Gruppen von Fernseh-Teilbildern die im Zuge der Abtastung entsprechender aufeinanderfolgender Film-Einzelbilder gewonnene Bildinformation enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß bei Transport des Filmes (2) mit einer konstanten Geschwindigkeit jedes Film-Einzelbild mit mindestens einer Teilbildabtastung erfaßt wird und daß die Videoverarbeitungsschaltungen eine Anordnung (8, 14, 15, S oder Fig. 3, 14, 15, S) enthalten, welche die Bildinformation für sämtliche Fernseh-Teilbilder jeder Gruppe aus lediglich dieser einen Teilbildabtastung des entsprechenden Film-Einzelbildes gewinnt.

2. Lichtpunkt-Fernsehfilmabtaster nach Fig. 1 für den Betrieb nach der 625/50-Fernsehnorm, dadurch gekennzeichnet, daß der Film (2) mit 25 Einzelbildern/see transportiert wird, daß jede der genannten einen Teilbildabtastungen von der nächsten um eine Teilbildperiode beabstandet ist und daß die Videoverarbeitungsschaltungen eine Anordnung (6, 7), welche entsprechende Teile der elektrischen Videoinformation (Fig. 2, Zeile _c) aus den einen Teilbildabtastungen gewinnt, wobei jeder derartige Informationsteil die Dauer einer Teilbildperiode hat und von seinem Nachbarn um eine Teilbildperiode getrennt ist, sowie eine Anordnung (8, 14, 15, S) mit einer Verzögerungs- und Schalteinrichtung enthalten, welche aus den Informationsteilen ein Fernsehsignal (Fig. 2, Zeile e) gewinnt, bei dem aufeinanderfolgende Teilbildgruppen zu je zwei Teilbildern aus entsprechenden aufeinanderfolgenden Informationsteilen abgeleitet sind, derart, daß die Teilbilder in jeder Gruppe Bildinformation aus lediglich einer Teilbildabtastung enthalten.

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3. Lichtpunkt-Fernsehfilmabtaster nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerungs- und Schalteinrichtung (8, 14, 15, S) zwei parallele Signalwege (14, 15), in deren jeden die Informationsteile eingespeist werden und von denen der eine(15) gegenüber dem anderen eine Verzögerung (8) um eine Teilbildperiode aufweist, sowie einen Ausgangsschalter (S) enthält, der so gesteuert wird, daß er mit Teilbildferequenz zwischen den Ausgängen (TJ, D) der beiden Signalwege schaltet.

4. Lichtpunkt-Fernsehfilmabtaster nach Anspruch 1 für den Betrieb nach der 525/60-Fernsehnorm, dadurch gekennzeichnet, daß der Film (2) mit 24 Einzelbildern/sec transportiert wird, daß jede genannte eine Teilbildabtastung von der nächsten um einundeinhalb Teilbildperioden beabstandet ist und daß die Videoverarbeitungsschaltungen eine Anordnung (6, 7), welche entsprechende Teile der elektrischen Yideoinformation (Fig. 4, Zeile _c) aus den einen Teilbildabtastungen gewinnt, wobei jeder derartige Informationsteil die Dauer einer Teilbildperiode hat und von seinem.Nachbarn um einundeinhalb Teilbildperioden getrennt ist, sowie eine Anordnung (Fig. 3, 14, 15, S) mit einer Verzögerungs- und Schalteinrichtung enthalten, welche aus den Informationsteilen ein Fernsehsignal (Fig. 4, Zeile _f) gewinnt, bei dem aufeinanderfolgende Teilbildgruppen zu abwechselnd je zwei und drei Teilbildern aus entsprechenden aufeinanderfolgenden Informationsteilen abgeleitet sind, derart, daß die Teilbilder in jeder Gruppe Bildinformation aus lediglich einer Teilbildabtastung enthalten.

5. Lichtpunkt-Fernsehfilmabtaster nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerungs- und Schalteinrichtung (Fig. 3, 14, 15, S) zwei parallele Signalwege (14, 15), in deren jeden die Informationsteile eingespeist werden und von denen der eine (15) eine Verzögerungsschaltung (Fig. 3), die gegenüber dem anderen Signalweg (14) um sowohl eine als auch zwei Teilbildperioden oder sowohl 1/2 als auch 3/3 Teilbildperioden verzögert, enthält, und zwar in Abhängigkeit von der Einstellung eines zur Verzögerungsschaltung gehörigen Zweistellungsschalters (S^, Sg), der so gesteuert wird (Fig. 4, Zeile ä), daß er mit der Filmbildwechselfrequenz von der

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einen auf die andere Stellung schaltet, sowie einen Ausgangsschalter (S, I"ig· 2) enthält, der so gesteuert wird, daß er zwischen den Ausgängen (U, D) der beiden Signalwege (14, 15) in solcher Weise schaltet (Fig. 4, Zeile _e), daß während des Auftretens von aus abwechselnden dem Eingang des anderen Signalweges (14) zugeleiteten Informationsteilen stammender Videoinformation am Ausgang (U) dieses anderen Signalweges (14) dieser Ausgang (U) über den S_chalter (S) auf dessen Ausgang geschaltet wird, während zu allen anderen Zeiten der Ausgang (D) des die Verzögerungsschaltung (Fig. 3) enthaltenden einen Signalweges (15) über den Schalter (S) auf dessen Ausgang geschaltet wird.

6. Lichtpunkt-Fernsehfilmabtaster nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Abtastraster eine hochfrequente Lichtpunktwobbelung hinzugefügt wird (Fig. 5) und daß die Videoverarbeitungsschaltungen eine Schaltanordnung (18 in Fig. 6; 18, T in Fig. 7) enthalten, welche die Bildinformation aufeinanderfolgender Fernseh-Teilbilder abwechselnd aus den positiven und negativen Halbwellen der Lichtpunktwobbelung gewinnt.

7. Lichtpunkt-Fernsehfilmabtaster nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zum Abtastraster eine hochfrequente Lichtpunktwobbelung hinzugefügt wird (Fig. 5) und daß die Informationsteile (Fig. 2, Zeile _c) den beiden Signalwegen (14, 15) über eine Schaltanordnung (18 in Fig. 6) zugeleitet werden, die so arbeitet, daß die aus den negativen Halbwellen der Lichtpunktwobbelung gewonnene Information auf einen ersten und die aus den positiven Halbwellen der Lichtpunktwobbelung gewonnene Information auf den zweiten der beiden Signalwege gelangt.

oder 5

8. Lichtpunkt-Fernsehfilmabtaster nach Anspruch 3/ dadurch

gekennzeichnet, daß zum Abtastraster eine hochfrequente Lichtpunktwobbelung hinzugefügt wird (Fig. 5) und daß an den Ausgangsschalter (S) eine Schaltanordnung (18) mit zwei Ausgängen (a, b) angeschlossen ist, die so arbeitet, daß

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it

die aus den positiven und negativen Halbwellen der Lichtpunktwobbelung stammende Videoinformation an entsprechenden der beiden Ausgänge bereitgestellt wird, während ein weiterer Schalter (T) mit Teilbildfrequenz zwischen den Ausgängen (a, b) der Schaltanordnung (18) schaltet, wobei die Umschaltungen jeweils zwischen Fernseh-Teilbildern erfolgen.

9. Lichtpunkt-Fernsehfilmabtaster nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Videoverarbeitungsschaltungen außerdem ein Tiefpaßfilter zur G-lättung der Signale von der Schaltanordnung (18) enthalten.

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