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Fernsehübertragungsve-rfahren Bei der fernsehmäßigen Übertragung von
Sportereignis:sem: sowie bei der Wiedergabe von Diapos,itivan mit gesprochenem Kommentar
ist es. mitunter zweckmäßig, einem, Punkt des Bildes deutlich zu markieren. Es wurde
bereits vorgeschlagen, diese Markierung durch ein im Bildfeld verschiebbares, elektronisch
erzeugtes Rechteck vorzunehmen. Ferner wurde vorgeschlagen, bei Lich.tstrahlabtastern
eine verschiebbare. Maske in der Fokussierebene anzubringen, die den. Abtaststra:hl
in einem bestimmten Bereich derart ausblendet, daß auf dem übertragenen Fernsehbild'
ein schwarzer Pfeil erscheint. Das erste Verfahren hat den Nachteil, daß es keine
genaue Markierung ermöglicht, während das zweite Verfahren nur auf den Lichtstrahlabtaster
begrenzt ist, also in Verbindung mit den üblichen Fernsehkameras nicht anwendbar
ist.
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Die Erfindung hat sich demgegenüber zur Aufgabe gestellt, ein Verfahren
anzugeben, das eine wirklich exakte Markierung eines bestimmten Bildpunktes ermöglicht
und völlig unabhängig voon der Art der Bildgeber ist.
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Erfindungsgemäß wird den Bildsignalen eine durch eine Elektronenrährenschaltung
erzeugte impulsförmige Signalfolge überlagert, welche auf dem übertragenen Fernsehbild
als ein Pfeil mit einer Spitze erscheint.
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Die Überlagerung kann etwa in der Form erfolgen, daß zu dem Bildinhalt
das Lichtmarkensignal additiv zugeführt wird. Es herrscht somit innerhalb der vom
Pfeil bedeckten Bildfläche eine höhere Bildhelligkeit als vorher. Um zu vermeiden,
daß dabei in den hellen Bildteilen die Amplitude des Trägers einen unzulässigen
Wert annimmt, also z. B. bi auf Null sinkt, wird die Verstärkung für die Dauer des
Lichtmarkensignals automatisch so geregelt, d'aß die maximale Bildhelligkeit nicht
überschritten wird und der Pfeil entweder gleichmäßig
hehl ist
oder ein allerdings verringerter Kontrast des ursprünglichen Bildes erhalten bleibt.
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Eine senkrechte Anordnung des. Pfeiles hat eine Vereinfachung des
zu überlagernden Pfeilsignals zur Folge. Vorzugsweise läßtman den Pfeilschwanz am
oberen bzw. unteren Bildrand beginnen.
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Das Verfahren zur elektrischen Erzeugung des Pfeilsignals gliedert
sich in. folgende drei Stufen: i. Impulsverschreibung in Bild= und Zeilenrichtung,
synchronisiert von den Studio-Bild- und -Zeilensignalen; 2. Umformung der verschobenen
Bild-und Zeilensignale in die für den Pfeil erforderliche Form; 3. Mischung dieser
Signale einschlließlich der notwendigen Austastung durch die Studio-Bild- und -Zeilenaüstastsignale;
q.. Eintastung des Pfeilsignals in den übertragenen Bildinhalt.
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Als Ansgan!gs!signale für, die Erzeugung des Pfeilsignals. werden
Impulse mit Zeilen- und Bildfrequenz, zweckmäßigerweise unmittelbar die Studio-7pilen-
und -Bildsynch.roni-s-ierimpulse verwendet. Fig. i zeigt in a eine derartige Impulsreihe.
Sie werden einer Schaltanoridnung zugeführt, die ein Rechtecksignal von der in b
in Fig. i wiedergegebenen Form erzeugt. Dabei kann die Flanke y' über den ganzen
Bereich zwischen der Rückflanke des ersten Impuilssignals und der Vorderflanke des
zweiten Impulssignals verschoben werden. Durch Differenzierung wird aus dem Signal
ib das Signal i, erzeugt. Die Spitze des der Flanke V entsprechenden Impulses wird
beschnitten und hieraus ein rechteckiger Impuls gemäß id erzeugt. Die bisherige
Anordnung dient nur dazu, ein Signal zu erhalten., welches über den gesamten. Bereich
zwischen je zwei der ursprünglichen Impulse verschoben werden kann. Auf diese Art
wird sowohl von den mit Zeilenfrequenz wied!erkeh renden Impulsen als auch von den
mit Bildfrequenz wiederkehre:nden Impulsen eine leicht verschiebbare Impulsreihe
abgeleitet, die im folgenden mit Zeilenrechtecksignal bzw. Bildrechtecksignäl bezeichnet
wird.
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Mit den verschobenen Zeilenrechtecksignalen wird eine Röhrenanordnung
zur Umladung eines Kondensators derart gesteuert, daß eine: symmetrische Dreieckspannung
entstehe, deren: auf-und absteigender Asit einen. Scheitelwinkel von 6o° bildet.
Die Basisbreite des neuen Signals ist doppelt so groß wie die Breite des Rechtecksignals.
Fig.2 zeigt in a das verschobene Rechtecksignal und in b das daraus abgeleitete
Dreiecksignal.
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In ähnlicher Weise wird das verschobene! Bil@drechtecksignal einer
Röhrenanordnung zur, Umladung eines Kondensators zugeführt und. diese derart gesteuert,
daß ein Sägezahn mit steiler Vorderfranke, und einem absteigenden Ast entsteht,
wobei die Bas.is;breite dieses sägezahnförmigen Signals der Breite des Bildreehtecksignals
entspricht. Fig. 2 zeigt in d das ursprüngliche Bil:drechtecksignal: und in e das
daraus abgeleitete Säg;-zahnsi:gnal, wobei der Maß,st!ab ein anderer ist als in
a, b und c der Fig. ä.
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Ferner wird aus dem Signal nach b der Fig. 2 durch Cbersteuerung mit
nachfolgender Beschneidung,-,in Signal nach c der Fig.2 erzeugt und dem Bildrechtecksignal
nach b der Fig. i überlagert. Man erhält damit ein Signal aus schmalen Rechteckimpulsen,
das vom Bildanfang bis zum Beginn des verschobenen Bildrechtecksignals angehoben
ist. Dieses Signal erzeugt den Pfeilschwanz und kann gegebenenfalls weggelassen
werden.
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Die dreieckförmigen Zeilensignale werden mit dem sägezahnförmnigen
Bildsignal und dem übersteuerten, zusätzlich in Bildrichtung bis zum Verschiebepunkt
getasteten Signal überlagert und ergeben das. in Fig. 3 gezeigte Signalgemisch,
welches einer Begrenzers,tufe zugeführt wird. Aus dem Spitzen dier abgeschnittenen
.Signale, die vom Bildanfang bis zu Beginn cles Sägezahnsignals, gleiche Basisbreite!
haben und während des Sägezahns zunächst einer sehr breite Basis haben, die gegen
das Ende, der säge-zahnförmigen Spannung abnimmt und, schließlich völlig verschwindet,
werden in einer, übersteuerten Stufe Rechtecksignale eirzeugt.
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Durch das so, entstandene Signalgemisch erscheint für sich allein
auf dem Leuchtschirm das in Fig: 4. gezeigte Bii!ld.
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Durch Verschiebung der Ze@ilenrechtecksignale wird der Lichtzeiger
nach links oder, rechts, über das Bild verschoben und durch Verschiebung der Bildrechtecksignale
nach oben oder unten über das Bild. Um zu vermeiden, daß bei der Einstellung des
Zeigers auf den Rand des. Bildes ein Teil des Lichtzeigers eine Aufhellung während
des Zeilen- bzw: Bildrücklaufs bewirkt, wird das Signalgemisch noch einmal während
des Bild- und Zeilenrücklaufs von dein Studieaustasitsignalen, ausgetastet, die
einegrößere Bereite haben als die im endgültigen Signal am Sender vorhandenen.
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Die Erzeugung einer dem Pfeilsignal entsprechenden Impulsreihe kann
mittels bekannter Schaltungen erfolgen. Als besonders günstig für die Erzeugung
einer Impulsfolge gemäß b der Fig. i mit leicht verschiebbarer Flanke V hat sich
eine Multivibratorsch:altunig erwiesen, die im folgenden an Hand der Fig. 5 und
6 näher beschrieben werden soll.
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Fig. 5 zeigt eine Multivibratorschaltung mit der Doppeltriode ECC
q.o. Die Anode des linken Systems ist über dein Kopplungskondensator C, von etwa
Zoo pF für Zeilenfrequenz und etwa o, i ,uF für Bildlfrequenz mit dem Steuergitter
des rechten Systems verbunden. Beide, Systeme! besitzen ferner einen gemeinsamen
Kathodenwid'ers:tand; Rk von etwa, Zoo 92. Seine! Größe eist so gewählt, daß die
Stromverkopplung der beiden Röhren erben noch nicht zu einer Selbisterre!gung ausreicht.
Das Steuergitter des rechten Systems liegt über einen Widerstand Re von io MQ an
der positiven Spannungsquelile.
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Der Multivibratoir arbeitet wie folgt: Ein positives Steuersignal
wird über ein. Kopplungsglied mit regelbarer Zeitkonstante (C, = 500 PF,
R, = 50 k.P für 7eiilenfrequenz bzw. C1= 5ooo pF und Rg = 500 k.2
für Bildfrequenz) auf das Steuergitter des Systems i gegeben (Zeitpunkt I). In dein
System
i beginnt ein starker Anodenstrom zu fließen, und das Anodenpotential sinkt. Diese
negative Spannungsänderung an der Anode, bewirkt über den Koppelkondensator C2 eine
Sperrung des Systems 2. Gleichzeitig wird während' der Impulsdauer der Energieinhalt
des Koppelkondensators Cl durch Gitterstrom in dem System i verbraucht. Bei der
negativen Änderung der Gittervorspan:numg durch die Rückflanke des Synchronis@erimpulse:s
im Zeitpunkt II wird das System i gesperrt. Die am Anodenwiderstand auftretende
positive Spannungsänderung 'bewirkt eine Öffnung des Systems 2. Gleichzeitig
beginnt eine Entladung der Kapazität C, über den Widerstand Rg nach Null hin. Im
Zeitpunkt III erreicht das Gitterdes Systems i das Potential des unteren Kenniliniejaknickes,
und: das System i wird wieder geöffnet:. Die damit verbundene negative Änderung
der Anodenisp,a.n:nu@ng sperrt wiederum Blas System 2. Die;ser Vorgang wird unterstützt
durch die positive Rückwirkung der Stromverkoppfun g der Kathoden. beider Systeme
in; dem Sinn, d-aß diese eben noch nicht zu einer Selbsterregung ausreicht. Es wird
also lediglich bei dem Umkip-pvorga.ng die: Flanke versteilert. Der nun eingetretene
Zustand bleibt stabil, bis die Vorderflank e des nächsten Synchro,n.isiersignals
im Zeitpunkt IV das System i wieder vollständig öffnet.
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Fig. 6 zeigt in a den Potentialverlauf am Gitter des Systems i, in
b den Potentialverlauf an der Anode des Systems i und in c den Potentialverlauf
an der Anode des Systems 2.
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Die Signalabnahme erfolgt an dem Anodenwiderstand des Systems 2, d.
h. sowohl die Synchronisierung als auch- die Abnahme des neuen Sdgnals ist rückwirkunigsfrei
in bezug auf dem Verschiebemechanismus.
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Für die Dinwusionierung der einzelnen. Schaftelemente des Multiv ibrators
müssen folgende Punkte berücksichtigt werden: Das Synchronisiers,gnal soll amplitudenmäßig
so groß -sein, daß eine sichere: Sperrung des Systems i erreicht wird. Die! Zeitkonstantenbelastung
für die dem System i vorausgehende Verstärkeirröhre soll so dimensioniert sein,
daß die Rückflankenspannungsänderu:ng etwa das Drei- bis Sechsfache der minimal
benötigten Sperrspannung für das System i beträgt. Der Anodenwiderstand R2 des Systems
i soll so groß sein, daß die daran auftretende Spannungsänderung sicher ausreicht
zur Durchsteuerung des Systems 2. Im Ausführungsbeispiel bei-rägt er 5 kP. Die Koppelzeitkonstante
zwischen der Anode des Systems i und dem Gitter des SysteIma 2 soll größer als das
Zehnfache der synchronisierenden Frequenz sein. Der Anodenwiderstand R3 des Systems.
2, der im vorliegenden Schaitbei,spiel 2 k,i beträgt, muß so gewählt werden, daß
keine Verschlechterung der Flankensteilheit durch kapazitive Belastung der nachfolgenden
Schailtung eintritt. Die Batteriespannung soll einerseits so groß sein, daß die
Systemre i und' 2 sicher durchgesteuert werden zur Erreichung ausnutz@barer Signale.
Andererseits soll die Batteriespannung nicht zu groß sein, weil sonst eine unnütz
große Leistung für die Synchronisierung aufgewend=et werden muß.
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Der, Multivi-brator arbeitet auch bei Verwendung von negativen Steuersignalen.
In diesem Fall muß allerdings das Kopplungsglied Cl Rg anders dimensioniert werden.
Dar Multivibrator erzeugt dann eine Flanke, die bis zur maximalem SteuerimpuIsbreite
verschoben werden kann. Zusammenfassend ist festzustellen: Bei positiven Steuersignafen
erfolgt eine Rückflankensynchroni,sierung mit einer Verschiebung von der Rückflanke
des Steuersignals biis zur nächsten Vorderflanke und bei negativen Steuersignalen
eine Verschiebung, die maximal gleich der Steuersignalbreite ist.
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Der Mu@ltiv!ib,rato,r ist nicht auf die spezielle Anwendung im Rahmen
der Erzeugung eines Pfvilsignals beschränkt, sondern es bieten sich weitere Möglichkeiten,
beispielsweise bei einer elektrischen Überblendieeinrichtung, derart, daß durch
das Sgna1, welches von dem Multivibrator geliefert wird, zwei Bildkanäle gesteuert
werden. Auch bei der Durchführung von Trickaufnahmen in der Forrn, daß jeweils von
zwei Bi dern nur ein bestimmter Teil übertragen und anschließend gemischt wird (Szenenmischung),
ist eine derartige Multivibratorschaltugg von Vorteil. Weiterhin bieten sich Anwendungsmöglichkeiten
allgemeiner Art in der Impulstechnik. Beispielsweise kann eine Impulsreiihenver@schiebung
über beliebige Strecken in, der Form vorgenommen wenden, daß die, verschiebbare
Rückflanke einen Generator mit der gewünsch-tcn Impulsform anstößt. Bei Verwendung
negati ver S teuersi:gnale kannei ne I mpul sverschmäleru:ng erzielt werden.
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Die Einmischung des Lichtma,rkensi;gnals in die zu übertragende B,i.l@dmodulation
kann niied'erfrequenzmäßlig über das Studiomischpult oder eine besondere Mischeinrichtung
unmittelbar vor dem Sendemodiulationsgerät erfolgen.
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Es ist zweckmäßig, die Anordnung dabei so zu treffen, daß an dem Pult
des Kommentators die zu übertragen & BIldmodudation mittels eines Kontrollempfängers
überwacht werden kann und glcichzei@tig eine Vorrichtung vorhanden ist, um das Lichtm;airkensignal
einzusetzen und zu verschieben. Die Einsetzung und Verschiebung des Lichtsignals
kann dabei mittels eines Steuerhebels erfolgen, der beispielsweise über eine geeignete,
Vorrichtung mit zwei Regelpotentiometern derart verbunden ist, daß eine Bewegung
des Steuerhebels in einer bestimmten; Richtung auch gleichzeitig die Bewegung dies
Lichemiarkensignals in der definierten Richtung zur Folge, hat. Die Einschaltung
des L.ichtma:rkensignals kann durch eine am Steuerhebel vorgesehene Schaltvorrichtung
erfolgen.
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Es ist ferner günstig, eine Schaltvoirrich:tung anzubringen, durch
die der Pfeil um i8o° gedreht werden kann.