DE2907254A1

DE2907254A1 - Farbbildaufnahmesystem beim fernsehen

Info

Publication number: DE2907254A1
Application number: DE19792907254
Authority: DE
Inventors: Kiyoshi Matsui; Shiro Nakagawa
Original assignee: TDK Corp; Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Tdk Corp Olympus Optical Co Ltd Tokyo
Priority date: 1978-03-03
Filing date: 1979-02-24
Publication date: 1979-09-06
Also published as: DE2907254B2; JPS54116837A; DE2907254C3; US4246600A

Description

Dip!.-Ing.

RolfCharrier - 3 -

Patentanwalt

Rehlingenstraße 8 · Postfach 260

D-89UU Augsburg 31

Telefon 08 21/3 6015+3 6016

Telex 53 3 275

PuMwhockknnto. Mja.sen Nr. 154*89-801

7842/14/Ch/Gr Augsburg» 23. Februar 1979

TDK Electronics Co., Ltd.

13-1, Nihonbashi 1-chome, Chuo-ku,

Tokyo, Japan

und

Olympus Optical Co., Ltd.

43-2, Hatagaya, 2-chome, Shibuya-ku

Tokyo, Japan

Farbbildaufnahmesystem beim Fernsehen

Die Erfindung betrifft ein Farbbildaufnahmesystem beim Fernsehen mit einer einzigen Bildaufnahmevorrichtung, bei der vor dem Abbildungsschirm ein Farbfilter angeordnet ist, das eine Anordnung von Farbzellen aufweist. Bei derartigen Farbbildaufnahmesystemen besteht der Abbildungsschirm vorzugsweise aus einem Festkörperabbildungsschirm, wie beispielsweise einer ladungsgekoppelten Vorrichtung (CCD).

Es sind drei Arten von Farbbildaufnahmesystemen bekannt, nämlich dem Dreiröhrensystem, dem Zweiröhrensystem und dem Einröhrensystem. Bei dem Dreiröhrensystem wird die Farbe eines Bildes mittels eines Spektrofi1ters in die drei Grundfarben aufgeteilt, und jedes Farbelement eines Bildes wird auf dem Schirm einer Bildaufnahmeröhre abgebildet. Beim Zweiröhrensystem wird die Helligkeit von einer ersten Röhre erfaßt, während der Farbton (eine Kombination von rot und blau oder von rot und grün)

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durch die zweite Röhre aufgenommen wird. Beim Einröhrensystem dagegen wird sowohl die Helligkeit als auch die Farbe von einer einzigen Röhre aufgenommen.Was die Bildqualität betrifft, so ist diese beim Dreiröhren- und Zweiröhrensystem besser als beim Einröhrensystem. Diese beiden Systeme haben jedoch den Nachteil, daß die Charakteristika der beiden oder der drei Aufnahemvorrichtungen genau gleich sein muß und der Aufbau der Aufnahmeapparatur kompliziert ist. Hierbei ist es ziemlich schwierig, eine Anzahl von Bildaufnahmevorrichtungen zu erhalten, welche untereinander die gleichen Charakteristika aufweisen. Beim Einröhensystem wird sowohl das Helligkeitssignal als auch das Farbsignal erhalten durch Verwendung eines Farbstreifenfilters, wie es in den Fig. la oder Ib gezeigt ist oder durch Steuern der Aufnahmecharakteristika der Aufnahmezellen der Aufnahmeröhre.

In den Fig. la und Ib stellt "C" cyan (blau + grün) dar, "Y₁" ist gelb, "R" ist rot, "B" ist blau, "G" stellt grün dar, "B," ist die Farbe schwarz und "Y" steht für transparent bzw. durchsichtig. Das Filter gemäß Fig. la besteht aus einem transparenten Substrat Y mit Streifen von gelb Y, und schräg verlaufenden Streifen von cyan C. Die Abtastung wird horizontal längs des Pfeiles ausgeführt und jede Abtastzeile nimmt die Farbkomponenten cyan, weiß, gelb usw. auf. Diese Farbkomponenten werden differenziert durch Verwendung der Frequenzdifferenz dieser Farbkomponenten oder durch Anlegen eines Abtastimpulses beim abgetasteten Signal zum Abtasten jeder Farbkomponente vom abgetasteten Signal. Beim Filtern gemäß Fig. Ib sind vier Streifen aus rot R, blau B, grün G und schwarz B, nebeneinander vertikal angeordnet und die Abtastung wird längs einer horizontalen Zeile ausgeführt, so daß die vier Komponenten in der Abtast-

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zeile in Folge aufeinander erscheinen. Diese vier Farbkomponenten werden aufgenommen durch Anlegen eines Abtastimpulses an das abgetastete Signal zum Abtasten derselben und zum Differenzieren jeder Farbkomponente.

Bei dem bekannten Farbaufnahmesystem unter Verwendung der Filter nach Fig. la und Ib ist jedoch der Nachteil festzustellen, daß die Bildqualität oder Auflösung und die Helligkeit des aufgenommenen Bildes nicht zufriedenstellend sind, da jede Bildzelle im wesentlichen zusammengesetzt ist aus drei oder vier Farbzellen. Dies bedeutet, daß die Auflösung des Farbfernsehsignal unter Verwendung dieser Farbfilter lediglich ein Drittel oder ein Viertel der Auflösung eines schwarz-weißen Fernsehsignals ist. Wird als Bildaufnahmevorrichtung eine CCD-Vorrichtung verwendet, ist die Auflösung auch deshalb nicht ausreichend, da die Zahl der CCD-Zellen nicht ausreichend ist. Insgesamt ist also festzustellen, daß die Bildqualität der bekannten Farbfernsehsysteme unter Verwendung einer einzigen Bildaufnahmevorrichtung nicht akzeptabel ist.

Es besteht die Aufgabe, das eingangs genannte Farbbildaufnahmesystem so zu verbessern, daß die Auflösung erhöht wird.

G.elöst wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruches 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen entnehmbar.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhanJ der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. la und Ib die Farbmuster bei bekannten Farbfiltern;

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Fig. 2 das Farbmuster eines Farbfilters bei dem vor!legenden Farbbildaufnahme system;

Fig. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Farbfilters gemäß der Erfindung;

Fig. 4 ein Blockdiagramm des vorliegenden Farbbildaufnahmesystems;

Fig. 5 ein Blockdiagramm einer modifizierten

Verzögerungseinheit, welche die gestrichelten Teile in Fig. 4 ersetzt und

Fig. 6 die Zeitfolge der Arbeitsweise der Schaltungen nach den Fig. 4 und 5.

Bei dem Farbfilter gemäß der Fig. 2 sei vorausgesetzt, daß jeder Farbzelle eine Zelle der Festkörperbildaufnahmevorrichtung zugeordnet ist und daß der Schirm der Bildaufnahmevorrichtung "m" Zellen in der Vertikalen und "n" Zellen in der Horizontalen aufweist. Die Zellen in der Vertikalen sind mit V₁, V₉, V~ .... V bezeichnet,

X w W III

während die Zellen in der horizontalen Richtung mit

H₁, H₂, H₃ H_n bezeichnet sind. Jede Zelle bildet

eine Bildzelie des Farbbildaufnahmesystems. Das Abtasten in der Bildaufnahmevorrichtung wird in horizontaler Richtung ausgeführt. In der ersten Abtastzeile V, sind drei Farbzellen rot R, blau B und Grau 1/2Y in Folge hintereinander angeordnet, wobei grau eine halbtransparente Zelle darstellt, in welcher die Helligkeit halbiert wird. Es ist anzunehmen, daß die oben genannten drei Farben rot blau und transparent ausreichend sind, um die drei Grundfarben eines Farbfernsehsystems zu erzeugen. In der zweiten Abtastzeile V- sind drei weitere Farbzellen hintereinander in Folge angeordnet und zwar cyan C, gelb Y₁ und grau 1/2Y. Wie ersichtlich

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ist cyan C in der zweiten Abtästzeile in der gleichen Spalte angeordnet wie das rot R in der ersten Zeile, wobei cyan C die Komplementärfarbe von rot R darstellt. Eine Mischung von cyan C und rot C ergibt grau. Weiterhin befinden sich untereinander gelb Y₁ in der gleichen Spalte wie die Komplementärfarbe B. Das Muster der dritten Zeile V,, der fünften Zeile V₅ und aller weiteren ungeraden Zeilen ist gleich wie das Muster der ersten Zeile V,. Gleiches gilt für die vierte, die sechste und jede weitere geradzahlige Zeile in Bezug auf das Muster der zweiten Zeile Vp.

Wie die Fig. zeigt, sind in der ersten Spalte rot R und cyan C wechselweise angeordnet und diese beiden Farben sind komplementär zueinander. In der zweiten Spalte sind die Farben blau B und gelb Y, wechselweise angeordnet, wobei diese beiden Farben ebenfalls komplementär zueinander sind. Die dritte Spalte besteht nur aus grau 1/2Y, wobei zu vermerken ist, daß die Kombination von zwei GrauzeTlen die ganze Helligkeit ergibt, nämlich 1/2Y + 1/2Y = Y. Die vierte Spalte H₄, die siebente Spalte H₇ sind gleich der ersten Spalte H,, während die fünfte Spalte H₅, die achte Spalte Hg gleich der zweiten Spalte Hp ist und letztlich die sechste Spalte H_g und die neunte Spalte Hg der dritten Spalte H, entspricht.

Das Abtasten des Musters gemäß Fig. 2 wird ausgeführt horizontal von links nach rechts, d.h. in der ersten Abtastzeile V^ wird abgetastet von H, bis H , sodann wird in der gleichen Folge die zweite Abtastzeile V₂ abgetastet. Wurde die letzte Abtastzeile V abgetastet, dann wird anschließend wieder die erste Abtastzeile V, abgetastet.

Die Fig. 3 zeigt ein weiteres Ausfuhrungsbeispiel eines

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Musters eines Farbfi1ters gemäß der vorliegenden Erfindung. Dieses Farbfilter wird vorzugsweise verwendet bei einer Zeilensprungabtastung. Bei Fig. 3 ist das Muster der ersten Zeile V,-, gleich dem Muster der zweiten Zeile Vp, und das Muster der dritten Zeile V,~ ist gleich demjenigen der vierten Zeile V_?p. Die erste Zeile V,, und die zweite Zeile Vp, sind bezuglich ihrer Farben komplementär zu denjenigen der dritten Zeile V,~ und der vierten Zeile Vpp. Dies bedeutet, daß jeweils zwei Abtastzeilen Komplementärfarben zu den nächsten beiden Abtastzeilen aufweisen. Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 wird das Abtasten ausgeführt nach dem Zeilensprungverfahren, das bedeutet, im ersten Zeilensprunghalbbild werden die Zeilen V₁₁,V₁₉, V₁, abgetastet; wäh-

J. J. Il iO

rend im zweiten Halbbild die Zeilen V_?, , Vp, und Vp, abgetastet werden. Dies bedeutet, daß in jedem Halbbild die aufeinanderfolgenden Abtastzeilen Komplementärfarben aufweisen.

Die Fig. 4 zeigt ein Blockdiagramm eines Farbbildaufnahmesystems gemäß der vorliegenden Erfindung. In einem Gehäuse 10 ist eine Bildaufnahmevorrichtung 16 angeordnet, welche beispielsweise eine ladungsgekoppelte Vorrichtung CCD ist. Vor der Bildaufnahmevorrichtung 16 ist ein Linsensystem 12 angeordnet, in welches ein Farbfilter gemäß den Fig. 2 oder J eingesetzt ist. Das Bild eines Objektes 8 wird auf die Bildaufnahmevorrichtung 16 über das Linsensystem 12 projiziert, wobei gleichzeitig das Muster des Farbfilters 14 auf diese Bildaufnahmevorrichtung 16 projiziert wird. Dies bedeutet, daß das Bild auf dem Schirm der Vorrichtung 16 ein durch das Filter 14 gefiltertes Bild ist. Am Ausgangspunkt A der Bildaufnahmevorrichtung 16 erhält man eine Signalfolge gemäß Fig. 6a oder 6b. Bei den Signalen gemäß Fig. 6a liegt der Fall vor, wo die erste Art der Abtastzeile abgetastet wird und danach die zweite Art der Abtastzeilen,

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welche komplementär zur ersten Art ist, d.h. es werden zuerst die Farbzellen mit der Folge R₈ 8 1/2Y zuerst abgetastet und sodann die Folge C, Y,₅ Γ/2Υ. Bei den Signalen nach Fig. 6b wird zuerst die zweite Art der Abtastzeilen abgetastet und danach die erste Art der Abtastzeilen. Daher ergibt sich hier die Folge C, Y₁, 1/2Y und sodann die Folge R, B₅ 1/2Y.

Die Signale des Punktes A werden einmal dem Eingang eines Addierers 24 und zum anderen dem Eingang eines Hochpaßfilters 20 zugeführt. Die Grenzfrequenz des Filters 20 beträgt beispielsweise IMHz. Der Ausgang des Hochpaßfilters 20 wird über einen Verzögerungsschaltkreis 22 einem weiteren Eingang des Addierers 24 zugeführt. Der Verzögerungsschaltkreis 22 verzögert das Signal um eine Abtastzeile,

Es sei angenommen, daß die Signalfrequenz am Punkt A höher ist als die Grenzfrequenz des Hochpaßfilters Wenn die Signale gemäß Fig. 6a am Punkt A erscheinen, dann tritt infolge der Verzögerung im Verzögerungsschaltkreis 22 am Ausgang dieser Schaltung 22 eine Signalfolge gemäß Fig. 6b auf. Wenn die Signale gemäß Fig. 6b am Punkt A erscheinen, dann ist die Signalfolge am Ausgang des Verzögerungsschaltkreises 22 gleich der Signalfolge von Fig. 6a. Demgemäß addiert der Addierer 24 Signale der Folge Fig. 6a mit denjenigen der Folge Fig. 6b und bildet eine Summe gemäß Fig. 6c. In Fig.6c ergibt die Addition von rot R und cyan C die Summe Y, welche keine Farbe aufweist, sondern lediglich die Helligkeit bestimmt, da rot R komplementär zur Farbe cyan C ist. Entsprechend ergibt die Addition von blau B und gelb Y, die Summe Y, da blau B komplementär zur Farbe gelb Y, ist. Gleichermaßen ergibt die Addition der dritten Zellen 1/2Y den Wert Y. Dies bedeutet also, daß alle Zellen am Ausgang des Addierers 24 den Wert Y er-

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geben, wie in Fig. 6c gezeigt. Ist die Frequenz am Punkt A geringer als die Schnittfrequenz des Hochpaßfilters 20, dann tritt das Signal des Punktes A direkt am Ausgangsanschluß auf.

Die Auflösung bezüglich der Helligkeit Y wird gemäß der vorliegenden Erfindung wie folgt ausgeführt. In der horizontalen Richtung ist die Auflösung des Signals am Ausgang des Addierers 25 die gleiche wie die Auflösung der Bi1daufnähme vorrichtung selbst und in der vertikalen Richtung ist die Auflösung am Ausgang des Addierers 24 gleich derjenigen der Bildaufnahmevorrichtung, wenn die Signalfrequenz geringer ist als die Schnittfrequenz des Hochpaßfilters 20. Die Auflösung in der vertikalen Richtung ist jedoch halb so groß wie diejenige der Bildaufnahmevorrichtung, wenn die Signalfrequenz höher ist als die Grenzfrequenz des Hochpaßfilters 20, da bei dieser höheren Frequenz zwei Abtastzeilen durch den Addierer 24 miteinander kombiniert werden. Die vorgenannte Tatsache, daß die horizontale Helligkeitsauflösung die gleiche ist wie diejenige des Bildsensors selbst, ist ein wesentliches Merkmal der vorliegenden Erfindung im Vergleich zum Stand der Technik, wo lediglich ein Drittel oder ein Viertel der Auflösung des Bildsensors erhalten wird. Dieser Vorteil der vorliegenden Erfindung wird erhalten durch das spezielle Muster des Farbfilters gemäß den Fig. 2 und 3, wo komplementäre Zellen in den vertikalen Spalten hintereinander angeordnet sind.

Ebenfalls in der Vertikalrichtung ist die Auflösung die gleiche wie diejenige des Bildsensors, solange die Signalfrequenz geringer ist, wobei jedoch kleine Unterschiede in der Helligkeit auftreten können infolge der Differenz in der Transparenz bei der Kombination der roten und cyan Zellen und der blauen und gelben Zellen.

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Bei hoher Frequenz in der Vertikalrichtung tritt dies nicht in Erscheinung, da die Auflösung halbiert ist.

Nachfolgend wird die Trennung der Farbsignale rot und blau vom abgetasteten Signal erläutert.

Gemäß Fig. 4 wird der Ausgang des Bildsensors 16 zugeführt dem Anschluß ρ eines Schalters 28. Der andere Anschluß q dieses Schalters 28 ist mit dem Ausgang des Bildsensors 16 über einen Verzögerungsschaltkreis 26 verbunden, der das Signal um die Zeitdauer einer Abtastzeile verzögert. Hierdurch wird bewirkt, daß wenn ein Signal gemäß Fig. 6a am Anschluß ρ des Schalters 28 auftritt, an dessen anderen Anschluß q ein Signal gemäß Fig. 6b auftritt und umgekehrt. Ein Taktschaltkreis 32 steuert den Schalter 28 gemäß Fig. 6e, d.h. wenn ein Signal gemäß Fig. 6a am Anschluß ρ auftritt, dann ist cer Schalter 28 verbunden mit dem Anschluß ρ und erscheint ein Signal gemä'ii Fig. 6b am Anschluß ρ, dann ist der Schalter verbunden mit dem Anschluß q. Demgemäß wird am Ausgang d des Schalters 28 ein Signal gemäß Fig. 6b erhalten, welches lediglich aus dem ersten Abtastzeilensignal von Fig. 6a zusammengesetzt ist. Der Ausgang des Schalters 28 ist verbunden mit dem Eingang eines Demultiplexers 30, dem ebenfalls die Taktimpulse f. und fp gemäß den Fig. 6f·, und 6fp zugeführt werden. Die Taktimpulse f·^ tasten die roten Zellen R in Fig. 6d ab und führen zu einer in Fig. 6g gezeigten Folge, welche den Ausgang des roten Signals R darstellt. Die Taktimpulse fx tasten die blauen Zellen B in Fig. 6d ab und führen zu einer Signalfolge gemäß Fig.6h, entsprechend dem Ausgang der blauen Signale b.

Die Auflösung betreffend der Farbe ist wie folgt:

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In horizontaler Richtung ist die Auflösung des Farbsignals ein Drittel der Auflösung des Bildsensors, da die Zellen R oder B nur in jeder dritten Zelle abgetastet werden. In vertikaler Richtung ist die Auflösung des Farbsignals halb so groß wie diejenige des Bildsensors, da dem Schalter 28 Signale der jeweils übernächsten Zeile zugeführt werden.

Demgemäß ist die Auflösung, die bei der vorliegenden Erfindung erreicht wird, wie folgt, vorausgesetzt, der

Bildsensor hat η-Zellen in horizontaler Richtung und m Zellen in vertikaler Richtung.

Helligkeit Y horizontal: η

vertikal : m/2 bei höherer Frequenz m bei niederer Frequenz

Farbe B und R horizontal: n/3
vertikal : m/2

Die Grenze zwischen der höheren Frequenz und der niederen Frequenz wird bestimmt durch die Schnittfrequenz des Hochpaßfilters 20. Diese Schnittfrequenz wird bestimmt auf näherungsweise n/300 MHz. Der Grund für diese Grenzfrequenz ist folgender: Die Zeitdauer zum Abtasten einer einzelnen Abtastzeile beträgt näherungsweise 64 ps. Diese Zeitdauer umfaßt sowohl das Bildsignal als auch die Synchroni sat ionssignale eines Bildübertragungssystems NTSC oder PAL. Während dieser Abtastzeit von 64 ,us die Zeit zum Abtasten des Bildsignals ist lediglich 50 ys, d.h., das Synchronisationssignal beansprucht näherungsweise 14 us. Andererseits weist der Bildsensor η-Zellen in horizontaler Richtung auf. Die höchste Bildfrequenz innerhalb dieser 50 us bei der schwarze und weiße Zellen wechselweise in horizontaler Richtung auftreten, ist n-2. Die Frequenz η halbe, wäh-

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rend 50 us ist (n-100) MHz. Bei den Filtern gemäß den Fig. 2 und 3 treten die Zellen 1/2Y bei der jeweils dritten Zelle auf. Demgemäß ist die Hörizontalauf lösung 1/3 derjenigen des Bildsensors, selbst wenn keine besonderen Schaltkreise vorgesehen werden. Die Frequenz der Auflösung dieser ein Drittel entspricht (1/3) χ (n/100) MH₂ = (n/300) MH.,. Deshalb wird bei der vorliegenden Erfindung eine Frequenz höher als (n/300) MH verarbeitet durch den. Verzögerungsschaltkreis 22 und den Addierer 24 zur Verbesserung der Horizontal auf lösung, so daß diese gleich derjenigen des Bildsensors selbst ist., während Frequenzen geringer als (n/300) MH ohne Verarbeitung direkt dem Ausgang zugeführt werden, wobei die niederfrequenteren Signale ursprünglich die gleiche Auflösung haben wie diejenige des Bildsensors selbst.Die Kompensation zum Erhalt einer Horizontal auflösung gleich derjenigen des Bildsensors selbst besteht darin, die Vertikal auflösung zu halbieren, da durch den Addierer 24 jeweils zwei vertikale Zeilen miteinander kombiniert werden. Falls das Hochpaßfilter 20 nicht vorgesehen wäre, würden alle Frequenzsignale im Addierer 24 addiert werden, so daß die Vertikal auf lösung die Hälfte bei allen Frequenzen wäre.

Es ist zu vermerken, daß die Hörizontalauf lösung für die Helligkeit dreimal größer ist als bei den bekannten Einföhrensystemen, wodurch die Bildqualität beträchtlich verbessert wird. Andererseits ist die Vertikal auf lösung bei der vorliegenden Erfindung nicht besser als beim Stand der Technik. Dies ist jedoch ohne Einfluß, da die Vertikalauflösung keinen Einfluß auf die Bildqualität hat. Ein üblicher Fernsehempfänger spricht nicht auf die Hochfrequenzkomponenten an, da diese Signale über ein Tiefpaßfilter abgeleitet werden, obwohl der Fernsehsendestation die Hochfrequenzkomponenten zugeführt werden und diese auch die Hochfrequenzkomponenten aus-

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senden. Mittels eines gewöhnlichen Fernsehempfängers wird also eine wesentlich verbesserte Bildwiedergabe erhalten, obwohl die Auflösung in vertikaler Richtung beim vorliegenden System nicht verbessert ist.

Die vorstehende Erläuterung der Fig. 4 ist auch anwendbar auf ein Ausführungsbeispiel, bei dem ein Farbfilter gemäß Fig. 3 verwendet wird, mit Ausnahme, daß eine Addition der Abtastzeilensignale entsprechend V^₁ + V^₂ > Vp, + V₂₂ ausgeführt wird.

Die Fig.5 zeigt ein Blockdiagramm eines modifizierten Verzögerungsschaltkreises 18 in Fig. 4, wobei der Verzögerungsschaltkreis 18a in Fig. 5 denjenigen der Fig. 4 ersetzen kann. Gemäß Fig. 5 gehen Frequenzkomponenten, welche kleiner sind als die Schnittfrequenz des Hochpaßfilters 20, zu einem Addierer 34, An diesen schließt sich ei., Multiplikationsschaltkreis 36 mit einem Multiplikationsverhältnis von 2, daran ein Addierer 38 und letztlich ein Teilerschaltkreis 40 mit einem Teilungsverhältnis von 1/2 an. Der Verdoppler oder Multiplikator 36 verdoppelt die Amplitude des Eingangssignals und der Teilerschaltkreis 40 halbiert die Amplitude seines Eingangssignals, so daß die Amplitude des Ausgangssignals der Einheit 18a die gleiche ist wie diejenige des Eingangssignals. Andererseits werden Frequenzkomponenten, welche größer sind als die Schnittfrequenz des Hochpaßfilters 20 durch diesen Hochpaßfilter 20 hindurchgeleitet und liegen an dem Subtraktionseingang des Addierers 34 an, so daß der Ausgang des Addierers 34 gleich Null ist. Der Ausgang des Hochpaßfilters 20 ist weiterhin verbunden mit einem Verzögerungsschaltkreis 22, der seinerseits verbunden ist mit dem Addierer 38. Der Ausgang des Hochpaßfilters 20 wiederum ist direkt verbunden mit einem weiteren Eingang des Addierers 38, so daß die Amplitude am Ausgang des Addierers 38 zweimal so groß

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ist wie das Eingangssignal der Einheit 18a. Das Ausgangssignal des Addierers 38 wird durch den Schaltkreis 40 halbiert. Demgemäß ist die Amplitude des Ausgangssignals Y der Einheit 18a jeweils gleich derjenigen des Eingangssignals dieser .Einheit. Dieses bedeutet., daß die Amplitude der höherfrequenten Ausgangssignale die gleiche ist wie diejenige der niederfrequenten Signale.

In einem bevorzugten Ausflihrur-jsbeispiel wird ein CCD-Flächensensor verwendet, der 320 χ 256 Zellen aufweist und als Bildaufnahmevorrichtung 16 dient". Ein Farbfilter 2 wird in das Linsensystem vor den Schirm des Bildsensors eingesetzt» Die Schnittfrequenz des Hochpaßfilters 20 in Fig. 4 ist f = IMH₂, da die Zahl der Zellen in horizontaler Richtung n=320 beträgt, so da3 f_c=(n/300)=(320/300)=l ist. Die Kompensationschäracteristiken in diesem Fall sind flach bis zu 1 MHz und werden verarbeitet durch ein kammartiges Filter von 1 MHz bis 3 MHz. Die Auflösung für diesen Fall ist folgende:

Helligkeit Y horizontal: 300 Zeilen

vertikal : 256/2=128 für die Komponenten

größer als 1 MH_Z und 256 Zeilen für Komponenten geringer als 1 MHz

Farbe B und R horizontal: 100 Zeilen vertikal : 128 Zeilen,

Wie aus der vorgehenden Beschreibung hervorgeht, wird ein Farbfilter verwendet, bei dem eine wechselweise Anordnung komplementärer Farben vorliegt, wobei Signale von zwei komplementären Zellen miteinander addiert werden, so daß sich eine hohe Auflösung und ein klares

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Bild mittels eines einzigen Bildsensors ergibt.

Das Farbfilter kann hergestellt werden mittels eines konventionellen fotolitographischen Verfahrens.

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Claims

Dipi.-Ing. Rolf Charrier -j α η 7 Q K/ Patenunwal: 2 U U / ^ 5 Rehiingenstraik 8 · Postfach 2f>o D-8"ÜO Augsburg 31 Telefon 08 21/3 6015+3 6016 Telex533 275 ;. Anm. :- Olympus Optical Co., Ltd. p-^^ih^vif.·*». AnrTK. TDK Electronics Co., Ltd, 7842/14/Ch/Gr Augsburg, 23. Februar 1979 Patentansprüche

1. Farbbildaufnahmesystem beim Farbfernsehen mit einer einzigen Bildaufnahmevorrichtung, bei der vor dem Abbildungsschirm ein Farbfilter angeordnet ist_s das eine Anordnung von Farbzellen aufweist,, dadurch ge kennzeichnet,, daB das Farbfilter in einer ersten Abtastzeile eine Farbzellenanordnung dreier Farben und in einer zweiten Abtastzeile eine Farbzel lenanordnung dreier weiterer Farben aufweist, wobei die untereinander angeordneten Farbzellen dieser Reihen jeweils Komplementärfarben sind, die Summe der Signale übereinander angeordneter komplementärer Farbzellen oberhalb einer Grenzfrequenz gebildet wird, die Signale anderer Frequenzen dem Ausgang als Helligkeitsausgangssignale dienen und die Farbzellen lediglich der ersten Abtastzeile als Farbausgangssignale abgetastet werden,

2. Farbbildaufnahmesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Farben der ersten Abtastzeile eine Folge von rot, blau und transparent und diejenigen der zweiten Abtastzeile eine Folge von cyan, gelb und transparent sind.

3. Farbbildaufnahmesystem nach Anspruch 1, dadurch g e kennzeichnet, daß bei einer Zeilensprung-

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abtastung die ersten und zweiten Aötastzeilen paarweise untereinander angeordnet sind.

4. Farbbildaufnahmesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Hochpaßfilter vorgesehen ist, dem ein Verzögerungsschaltkreis nachgeschaltet ist, welcher den Ausgang des Hochpaßfilters um die Zeitdauer der Abtastung einer Abtastzeile verzögert, weiterhin ein Addierer vorgesehen ist, welcher einerseits mit dem Ausgang des Verzögerungsschaltkreises und andererseits mit dem Eingang des Hochpaßfilters verbunden ist und dessen Ausgang das Helligkeitsausgangssignal bildet.

5. Farbbildaufnahmesystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnittfrequenz des Hochpaßfilters näherungsweise n/300 MH ist.

6. Farbbildaufnahmesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennze i chnet , daß das Filter in einer ersten Abtastzeile eine Farbzellenanordnung dreier Grundfarben und in einer zweiten Abtastzeile eine Farbzellenanordnung dreier weiterer Grundfarben aufweist, wobei die untereinander angeordneten Farbzellen dieser Reihen jeweils Komplementärfarben sind.

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