DE2926981C2 - Verfahren und Schaltungsanordnung zur Beeinflussung der Empfindlichkeitsautomatik einer Fernsehkamera bei im Bildfeld auftretenden Spitzlichtern - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Beeinflussung der Empfindlichkeitsautomatik einer Fernsehkamera gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Schaltungsanordnung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Beim Einsatz solcher Fernsehkameras, beispielsweise zu Überwachungszwecken, kommt es häufig vor, daß Spitzlichter, wie z. B. Autoscheinwerfer oder helle Fensterflächen, im Bildfeld die Lichtempfindlichkeitsregelung der Fernsehkamera so ungünstig beeinflussen, daß praktisch nur diese Spitzlichter im Videosignal mit genügend großer Amplitude vorhanden sind, während die Signalanteile in den unteren Graubereichen last vollkommen unterdrückt werden. Eine Verbesserung dieses Regelverhaltens macht eine Zusatzschaltung erforderlich.

In diesem Zusammenhang ist bereits ein Gerät bekannt (»Eclipser«, Fa. Evershed Power-Optics. Großbritannien), welches die Spitzlichter im Videosignal durch einen Grauwert ersetzt, bevor dieses Videosignal als Regelgröße der Lichtempfindlichkeitsautomalik der Fernsehkamera zugeführt wird. Erfahrungsgemäß reicht jedoch eine solche Austastung der Spitzlichter alleine nicht aus, um eine Beeinflussung der Lichtempfindlichkeit in genügender Größe erzielen zu können. Zudem hat diese Gerät noch den Nachteil, daß dann, wenn ein plötzlicher, sehr starker Lichteinfall eine augenblickliche I Ihersteuerunir des Videosignals hervorruft, das ganze Videosignal durch einen Grauwert ersetzt wird und die Lichtempfindlichkeil der Fernsehkamera sich folglich statt auf einen kleineren, auf ihren größten Wert einstellt, wodurch die Übersteuerung noch erhöht und die Lichtempfindlichkeit gerade dadurch nicht mehr zurückgeregelt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Beeinflussung der Empfindlichkeitsautomatik einer Fernsehkamera sowie eine Schaltungsanordnung zu schaffen, die bei auftretenden Spitzlichtern im Videosignal entweder allcine oder zusammen mit der Austastung der .Spitzlichter Einfluß auf die Lichtempfindlichkeitsregelung einer oder mehrerer Fernsehkameras derart nimmt, daß das als Regelgröße zur Lichtempfindlichkeitsautomatik der Kamcra(s) geführte Videosignal in geeigneter Weise und Größe verändert wird.

Die Lösung erfolgt erfindunesgcmäß bezüglich des Verfahrens durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs I und bezüglich der Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 3 angegebenen Merkmale.

Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgcmaßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung ergeben sich aus den I Interansprüchcn.

Zweckmäßig wird zur Verhinderung eines Fchlverhaltens eier Regelschaltung zur Beeinflussung der

Lichiempfindlichkeit der Femsehkarnera(s) bei plötzlich auftretenden großen und zu einer Übersteuerung des Videosignals führenden Helligkeiissprüngen, das Ersetzen der Spitzlicher durch einen einstellbaren Grauwert und/oder die Amplitudenveränderung der Regelgröße unterbrochen und erst nach dem Zurückregeln der Empfindlichkeitsautomatik der Fernsehkamera und dem dadurch bewirkten Abklingen der Übersteuerung wieder aktiviert.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß die Empfindlichkeit der Femsthkamera(s) bei auftretenden Spitzlichtern wirkungsvoll beeinflußt und dadurch eine wesentliche Verbesserung der Bildwiedergabe in den unteren Graubereichen erzielt werden kann, und daß ferner die Erfindung ohne großen Aufwand in Fernsehkameras anwendbar ist.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungsfiguren beispielsweise näher erläutert. Es zeigt

Fig.! ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung zur Durchführung up.-.! Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens und

F i g. 2 eine vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung gemäß Fig. 1.

Gemäß Fig. 1 wird das Videosignal 31 an den Eingang eines ersten Schwellwertschalters 11 mit einstellbarer Ansprechschwelle gelegt, der bei auftretenden Spitzlichtern entsprechende Impulse gleichzeitig einer Siebschaltung 16 mit nachfolgendem weiterem Schwellwertschalter 12 und über Schaltvorrichtungen 12' und 12" einer Mischeinrichtung 13 und einer Regelgrößenveränderungsschaltung 15 zuführt. Mit der Mischeinrichtung 13 werden die Spitzlichter durch einen einstellbaren Grauwert Ucjr (Einrichtung 14) ersetzt und die Amplitude des so entstehenden Ausgangssignals 33 mit der Regelgrößenveränderungsschaltung 15 bei auftretenden Spitzlichtern beeinflußt, bevor es zur Lichtempfindlichkeitsregelung der Kamera geführt wii.l. Der Schwellwertschalter 12 unterbricht mit Hilfe der Schaltvorrichtung 12' bzw. 12" die Spitzlichtaustastung und/oder die Regelgrößenänderung, wenn das Videosignal 31 übersteuert ist und damit eine Siebschaltung 16 eine entsprechend hohe Gleichspannung erzeugt.

Die Wirkungsweise des erfindun^sgemäßen Verfahrens wird nachfolgend anhand der eine vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung gemäß Fig. I darstellenden F i g. 2 näher erläutert.

Hierin wird ein aus dem Verstärker einer Fernsehkamera abganommenes Videosignal 31 nach einem Koppelkondensator 17 mittels einer Transistorstufe 19; 20 auf einen definierten Gleichspannungspegel Uk geklemmt und an den einen Eingang des an der Versorgungsspannung Ub liegenden Schwellwertschalters 11 gelegt. An dessen anderem Eingang steht die mit einem Einstellwiderstand 18 gewählte Schwellenspannung, so daß immer dann, wenn Spitzlicher Amplitudenüberhöhungen im Videosignal 31 hervorrufen, diese Schwcllcnspannung überschritten wird und am Ausgang entsprechende Impulse 32 entstehen, welche tlunn über die Schaltvorrichtung 12 der an der Versorgungsspannung Un liegenden Mischeinrichtung 13. vorzugsweise einem VideomischT, als Schaltsignal zugeführt werden, ι welches statt des Videosignals 31 von einem Eingang Λ die mit einem Einsteliv iderstand 14 festgelegte, einem bestimmten Grauwert entsprechende Gleichspannung Uan von einem Eingang B des Videomischers 13 an dessen Ausgang (Ausgangssignal 33) durchschaltet. Das Ausgangssignal 33 besteht folglich aus dem normalen Videosignal, in welches statt der Spitzlichter ein Grauwert eingemischt wurde.

Das Ausgangssignal 32 des Schwellwertschalters Il gelangt über die Schaltvorrichtung 12" auch an die Regelgrößenveränderungsschaltung 15, wo es zunächst mittels einer Spitzenwertgleichrichtungsschaltung 15' in eine Gleichspannung 36 umgewandelt wird, die immer dann, wenn Impulse im Ausgangssignal 32 des Schwellwertschalters 11 vorhanden sind, sofort auf einen hohen Pegel ansteigt und die mit einem Spannungsteiler 25, 26 eingestellte Schwellenspannung eines an der Versorgungsspannung Ub liegenden zweiten Schwellwertschalters 15" überschreitet, so daß dessen Ausgangsstufe durchschaltet und den Fußpunkt eines Spannungsteilers 27, 28 auf Masse legt, so daß das über den Widerstand 27 als Regelgröße zur Lichtempfindlichkeitsaiitomatik der Kamera geführte Videosignal 34 dann entsprechend verkleinert wird und damit eine Veränderung der Regelgröße erfolgt und eine vergrößerung des Kameraausgangssignals erreicht wird. Die Spitzenwertgleichrichtungsschaltung 15' zur Steuerung des Schwellwertschalters 15" kann beispielsweise aus der Basis-Emitter-Diodenstrecke eines gleichzeitig als Impeaanzwandler dienenden Transistors mit nachfolgender Siebschaltung, oder aus einer nachtriggerbaren, monostabilen Kippschaltung mit einer Eigenzeit etwas größer als eine Bildperiodendauer des Videosignals bestehen, wobei beide sofort nach dem Auftreten von spitzlichtbedingten Impulsen 32 am Ausgang des erstsn Schwellwertschalters 11 einen hohen Gleichspannungspegel erzeugen, solange Spitzlichter im Bild vor handen sind.

Eine Schaltungsanordnung nach der bisher beschriebenen Art würde dazu führen, daß eine plötzliche Übersteuerung des Videosignals 31, hervorgerufen durch einen Helligkeitssprung im Bildfeld, eine Totalau^tastung des Ausgangssignals 33 verursacht und damit der Lichtempfindlichkeitsautomatik ein Signal 34 angeboten wird, das nur aus dem Ersatzgrauwert besteht und darüber hinaus noch durch die Regelgrößenveränderungsschaltung 15 verkleinert ir,t. Die Lichtempfindlichkeitsautomatik würde demzufolge fälschlicherweise auf höchste Empfindlichkeit regeln und damit die Übersteuerung noch vergrößern. Im Extremfall führt dies dazu, daß die Empfindlichkeilsautomatik auch nach Abklingen des Helligkeitssprunges noch auf ihrem höchsten Wert verharrt. Um dieses Fehlverhalten zu unterbinden, wird das Ausgangssignal 32 des ersten Schwellwertschalters Il über eine Siebschaltung 16', i6" zur Erzielung einer Effektiv-Gleichspannung 35 einem an der Versorgungsspannung Ur liegenden, dritten Schwellwertschalter 12 zugeführt, der dann, wenn diese Effektiv-Gleichspannung 35 infolge einer Übersteuerung des Videosignals 31 die mit einem Spannungsteiler Γ3, 24 eingestellte Schwellenspannung übersteigt, die Schaltvorrichtungen 12' und gegebenenfalls auch 12" (gestrichelte Verbindungslinie) umschaltet und somit die Spitzlichtaustastung und gegebenenfalls auch die Amplitudenveränderungsschaltung der Regelgröße außer Betrieb setzt, so lange, bis die Lichtempfindlichkeitsautonutik der Fernsehkamera zurückgcregelt hat und die Übersteuerung abgeklungen ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Verfahren und Schaltungsanordnung zur Beeinflussung der Empfindlichkeitsautomatik einer Fernsehkamera bei im Bildfeld auftretenden, Amplitudenüberhöhungen im Videosignal hervorrufenden Spitzlichtern, wobei die Amplitudenüberhöhungen durch einen einstellbaren Grauwert ersetzbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß

— das Videosignal mit einer Schaltung zur Erkennung und Weiterverarbeitung von Spitzlichtern in seiner Amplitude bei auftretenden Spitzlichtern, die einen bestimmten, einstellbaren Pegel im Videosignal überschreiten, verändert wird, wobei diese Amplitudenänderung aufrechterhalten wird, solange Spitzlichte·· im Bild vorhanden sind,

— das am^litudenveränderte Videosignal wenigstens einer Regelschaltung zur Beeinflussung der Lichtempfindlichkeit der Fernsehkamera(s) als Regelgröße zugeführt wird, wobei durch die Amplitudenveränderung des Videosignals (Regelgröße) die Lichtempfindlichkeit der Fernsehkamera^) erhöht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei plötzlich auftretenden großen und zu einer Übersteuerung des Videosignals führenden Helligkeitssprüngen das Ersetzen der Spitzlichter durch einen jinstellbaren Grauwert und/oder die Amplitudenveränderung der Pegelgröße unterbrochen und erst nach dem Zurückregeln der Empfindlichkeitsautomatik der Fernsehkamera und dem dadurch bewirkten Abklingen der Übersteuerung wieder aktiviert wird.

3. Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Schwellwertschalter (H) mit einstellbarer Ansprechschwelle vorgesehen ist, dem das Videosignal (31) zugeführt wird, und dessen Ausgang mit einer Regelgrößenveränderungsschaltung (15) verbunden ist.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß für die Regelgrößenveränderungsschaltung (15) ein Spitzenwertgleichrichter (15') mit nachfolgendem zweitem Schwellwertschalter (15"), welcher die Amplitudenveränderung der Regelgröße durchführt, vorgesehen ist.

5. Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des ersten Schwellwertschalters (11) über eine Siebschaltung (16', 16") mit einem driüen Schwellwertschalter (!2) verbunden ist, der mindestens eine Schaltvorrichtung (12'; 12") ansteuert, welche das Ersetzen der Spitzlichter durch einen einstellbaren Grauwert und/oder die Amplitudenveränderung der Regelgröße unterbricht.

6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der .Spitzengleichrichter (15') aus der Basis-Emiuer-Diodenstrecke eines Transistors, der gleichzeitig eine Impedanzwandlung bewirkt, mit nachfolgender Siebschaltung besteht.

7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Spitzengleichrichter (15') als nachtriggerbare monostabile Kippstufe ausgebildet ist, deren Eigenzeit vorzugsweise etwas größer als eine Bildperiodendauer des Videosignals gewählt