DE3314299C1 - Schaltungsanordnung zur Einstellung des Schwarzpegels von Videosignalen - Google Patents

Description

• Anhand der Zeichnungen, in denen Prinzipschaltbilder von zwei Ausführungsbeispielen dargestellt sind, werden im folgenden die Erfindung sowie Ausgestaltungen und Weiterbildungen näher beschrieben und erläutert In F i g. 1 ist mit KA eine Fernsehkamera bezeichnet, an die ein Videoverstärker Wangeschlossen ist, dessen Stufen kapazitiv gekoppelt sein können. Sein Ausgangssignal ist über- einen Kondensator C 1 geführt, der symbolisch auch die Koppelkapazitäten des Videoverstär- kers darstellt. Durch die kapazitive Kopplung ist der Gleichspannungspegel der von der Kamera KA gelieferten Videosignale verlorengegangen, der jedoch in bekannter Weise mit Hilfe einer Klemmschaltung wiedergewonnen werden kann. Mit der Schaltung nach Fig. 1 soll als Schwarzwert nicht der Austastpegel des Videosignals dienen, sondern der Signalpegel, der bei Abtastung des dunkelsten Bildpunktes erhalten wird. Dadurch wird erreicht, daß Bildstörungen infolge des Dunkelstromes oder von Streulicht unterdrückt werden.
• Hierzu ist eine Auflaufklemmschaltung AKL vorgesehen, bestehend aus einer Diode D 1, welche die eigentliche Klemmschaltung bildet, einem Entladewiderstand R und einem Transistor TS 1, der von Impulsen während der Austastzeiten gesperrt wird und der dadurch die Klemmschaltung während dieser Zeiten unwirksam macht. Es wird daher dem über eine Entkopplungsstufe EK 1 und einen Kondensator C2 ankommenden Videosignal eine solche Gleichspannung überlagert, daß das vom dunkelsten Bildpunkt abgeleitete Videosignal auf einem dem Emitter des Transistors TS1 zugeführten Potential P 1 liegt, welches dem Schwarzwert entspricht. Das so mit einem Gleichspannungspegel versehene Videosignal gelangt über eine zweite Entkopplungsstufe EK 2 zu einer Austaststufe AT mit einem Transistor TS2, der während der Austastzeiten das Videosignal auf ein Potential P2 schaltet Das so gebildete BA-Signal, das noch mit einem Synchronsignal versehen und zur Weiterverarbeitung in eine Zentrale oder zu einem Sichtgerät übertragen werden kann, wird einem Regler RG zugeführt, der daraus ein Steuersignal bildet, mit dem das Objektiv der Kamera, die Plattenspannung der Aufnahmeröhre und ggf. der Verstärkungsgrad des Verstärkers Wso geregelt werden, daß sich bei der Wiedergabe auf dem Bildschirm ein kontrastreiches Bild ergibt. Im Falle der Aufnahme eines hellen, kontrastarmen Bildes führt dies jedoch dazu, daß die Kamera übersteuert wird und dadurch die Aufnahmeröhre beschädigt werden kann. Um dies zu vermeiden, ist der Auflaufklemmschaltung AKL über einen Kondensator C2, dem eine Zenerdiode ZD parallelgeschaltet ist, und eine Entkopplungsschaltung EK 1 eine Tastklemmschaltung TK vorgeschaltet. Sie klemmt das Videosignal während der Austastlücken auf ein Potential P3, z. B.
• Massepotential. Das so mit einem Gleichspannungspotential versehene Videosignal gelangt über die Entkopplungsschaltung EK 1, die einen niedrigen Ausgangswiderstand hat, auf den Kondensator C2. Der Wechselspannungsanteil des Videosignals führt zu keinem Spannungsabfall an diesem.
• Auch die durch die beiden Klemmschaltungen TK und AKL eingeführten Gleichspannungsanteile unterscheiden sich im Normalfalle, d. h. bei Bildern mit der Helligkeit entsprechendem Kontrast, so wenig, daß die Zenerspannung der Zenerdiode ZD nicht erreicht wird.
• Bei der Aufnahme von Bildern dagegen, die einen geringen Kontrast bei großer Helligkeit aufweisen, wird die Zenerspannung überschritten, und es wird das Ausgangssignal BA etwa mit dem um die Zenerspannung verminderten Potential P3 versehen, das verhindert, daß der Regler RG das Blendenobjektiv der Kamera KA so weit öffnet und die Plattenspannung so stark erhöht, daß die Aufnahmeröhre beschädigt wird. Außerdem wird bei der Wiedergabe ein Bild erhalten, das nicht völlig kontrastfrei ist.
• In F i g. 2 sind mit KA wieder die Kamera, mit Wder Videoverstärker und mit C 1 dessen Auskoppelkondensator bezeichnet. Auch sind die Auflaufklemmschaltung AKL, die Entkopplungsstufe EK 2 und die Austastschaltung A T sowie der Regler RG vorhanden. Anstelle der in der Schaltung nach F i g. 1 eingesetzten Tastschaltung TK, des Kondensators C2 und der Zenerdiode ZD ist ein Gleichrichter mit einem Ladekondensator C4 und zwei in Spannungsverdopplerschaltung betriebenen Dioden D 2, D 3 vorhanden. Dieser Gleichrichter ist über einen Kondensator C3 an den Videoverstärker Wangeschlossen. Die am Kondensator C4 auftretende und zu einem Potential P4, z. B. Massepotential, addierte Spannung wird über eine Entkopplungsdiode D 4 dem Videosignal nur dann aufgeschaltet, wenn dieses Potential großer ist als das von der Auflaufklemmschaltung AKL erzeugte. Die Potentiale P1, P4 und die Gleichrichterschaltung sind so gewählt, daß im Normalfalle, d. h. bei Bildern mit ausreichendem Kontrast, das Potential an der Diode D 4 kleiner ist als das an der Diode D 1.
• Bei Bildern mit kleinem Kontrast und großer Helligkeit wird jedoch wegen der großen Amplituden der Austastlücken dieses Potential größer als das von der Auflaufklemmschaltung AKL abgegebene Potential, da in dieser durch die Tastung des Transistors TS 1 die Ampliutuden der Austastlücken nicht für die Erzeugung des Gleichspannungspotentials herangezogen werden.
• Wenn die Potentiale P 1, P4 Massepotentiale sind, kann es erforderlich sein, zur Diode D 4 eine Zenerdiode in Reihe zu schalten Der Gleichrichter D 2, D 3 arbeitet im Prinzip wie eine Klemmschaltung, die bei der gezeichneten Polung der Dioden das im Videosignal enthaltene niedrigste Potential, das in das der Austastlükken, auf das Potential P4 klemmt - Leerseite - - Leerseite - - Leerseite -

Claims (1)

1. Patentansprüche: 1. Schaltungsanordnung zur Einstellung des Schwarzpegels von Videosignalen mit einer Auflaufklemmschaltung(AKLl mit der durch Überlagerung einer ersten Gleichspannung das Videosignal des dunkelsten Bildpunktes auf ein vorgegebenes Gleichspannungspotential (Pl) geklemmt wird, d a -durch gekennzeichnet, daß der Auflaufklemmschaltung (AKL) eine Anordnung (TK, GL) vorgeschaltet ist, die in Abhängigkeit der Amplitude des Videosignals eine zweite Gleichspannung erzeugt, und daß, wenn die Differenz zwischen der ersten und der zweiten Gleichspannung einen vorgegebenen Wert übersteigt, die Auflaufklemmschaltung (AKL)unwirksam ist 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß der Auflaufklemmschaltung (AKL) eine Tastklemmschaltung (TK) über einen Kondensator (C2) vorgeschaltet ist, dem ein Spannungsbegrenzer parallelgeschaltet ist (F i g. 1).

   3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannungsbegrenzer eine Zenerdiode (ZD)ist 4. Schaltungsanordnung nach Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß der Auflaufldemmschaltung (AKL) ein Gleichrichter (GL)vorgeschaltet ist, dem das Videosignal zugeführt ist, und dessen Ausgang über eine Entkopplungsdiode (D4) mit der Auflaufidenunschaltung (AKL) verbunden ist (Fig. 2).

   5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Auflaufklemmschaltung ein Gleichrichter vorgeschaltet ist, dem das Videosignal zugeführt ist und dessen Ausgangssignal dem ersten Gleichspannungspotential der Auflaufklemmschaltung (AKL)überlagert ist Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Einstellung des Schwarzpegels von Videosignalen mit einer Auflaufklemmschaltung, mit der durch Überlagerung einer ersten Gleichspannung das Videosignal des dunkelsten Bildpunktes auf ein vorgegebenes Gleichspannungspotential geklemmt wird Auflaufklemmschaltungen, wie sie z. B. in dem Buch »Einführung in die Fernsehtechnik«, Bd. 2, S. 333 Von W. Dillenburger beschrieben sind, werden dann eingesetzt, wenn das Videosignal des dunkelsten im Bild vorkommenden Bildpunktes auf ein bestimmtes Potential geschaltet werden soll, damit störende und kontrastmindernde, durch Dunkelstrom oder Streulicht hervorgerufene Videosignalanteile unterdrückt werden. Hierzu muß die Klemmschaltung während der Dauer der Austastlücke unwirksam gemacht werden Dies hat zur Folge, daß die Regelung der Objektivblende und der Plattenspannung der Aufnahmeröhre ohne Rücksicht auf die tatsächliche Amplitude des Kameraausgangssignals und damit auf die Aussteuerung der Aufnahmeröhre oder des Videoverstärkers regelt Bei der Aufnahme eines weißen oder eines hellen kontrastarmen Bildes liefert eine solche Auflaufklemmschaltung ein Videosignal mit kleiner Amplitude, so daß die Kontrastregelung der Kamera die Plattenspannung der Aufnahmeröhre erhöht und die Objektivblende öffnet, um eine größere Videosignalamplitude zu erzielen, mit der Folge, daß die Aufnahmeröhre u. U. überlastet wird. Wegen des dann völlig gleichmäßig weiß erscheinenden Bildinhaltes wird der Schwarzwert weiter abgesenkt. Damit wird das Videosignal am Ausgang der Kamera abermals kleiner und die Regelung versucht, dem durch weitere Vergrößerung der Objektivblende und der Plattenspannung entgegenzuwirken, wobei die Kamera noch mehr übersteuert wird. Letztlich ist die Folge, daß die Wandlerschicht der Aufnahmeröhre beschädigt oder zerstört wird.

   Diesem Problem könnte dadurch abgeholfen werden, daß man das Regelsignal für die Objektivblende, die Plattenspannung und ggf. den Videoverstärker nicht vom Ausgangssignal der Auflaufklemmschaltung ableitet, sondern von einer davor liegenden Stufe, z. B. dem Ausgang des Videoverstärkers. Jedoch müßte dann das Störsignal in den Austastlücken für die Regelung mittels einer zusätzlichen Schaltung unwirksam gemacht werden.

   Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung der eingangs angegebenen Art zu schaffen, deren Auflaufklemmschaltung bei Aufnahme eines hellen, kontrastarmen Bildes keine Übersteuerung der Kamera verursacht.

   Gemäß der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe mit den im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Schaltungsmaßnahmen gelöst Der Erfindung liegt somit das Prinzip zugrunde, zusätzlich zur Auflaufklemmschaltung, die nur die außerhalb der Austastlücken liegenden Videosignale berücksichtigt, eine Schaltung vorzusehen, die aus dem Videosignal einschließlich der Austastlücken ein Signal bildet, mit dem in Abhängigkeit der Amplitude des zugeführten Videosignals ein Mindestwert des Gleichspannungspegels des abgegebenen Videosignals eingestellt wird.

   Diese zusätzliche Schaltung ist vorteilhaft ebenfalls eine Klemmschaltung. Überschreitet die Differenz zwischender von dieser erzeugten Gleichspannung und der von der Auflaufklemmschaltung erzeugten einen vorgegebenen Betrag, wird die letztere unwirksam gemacht Eine Ausgestaltung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß der Auflaufklemmschaltung eine Tastklemmschaltung über einen Kondensator vorgeschaltet ist, dem ein Spannungsbegrenzer, z. B. eine Zenerdiode, parallelgeschaltet ist Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß der Auflaufklemmschaltung ein Gleichrichter vorgeschaltet ist, dem das Videosignal zugeführt ist und dessen Ausgangssignal über eine Entkopplungsdiode, die eine Zenerdiode sein kann, dem der Auflaufklemmschaltung zugeführten Videosignal überlagert wird.

   Die Auflaufklemmschaltung kann bei großen Amplituden des Videosignals auch dadurch unwirksam gemacht werden, daß das Ausgangssignal eines der Auflaufkiemmschaltung vorgeschalteten Gleichrichters dem vorgegebenen Schwarzpegel der Auflaufklemmschaltung überlagert wird.