NL194570C - Kleurentelevisie-ontvanger. - Google Patents

Description

1 194570

Kleurentelevisieontvanger

De onderhavige uitvinding betreft een kleurentelevisieontvanger omvattende automatische kleurcorrectie-middelen voor het corrigeren van kleurtemperatuur in reactie op de inhoud van het ingangsvideosignaal.

5 Een dergelijke kleurentelevisieontvanger is bekend uit het Amerikaanse octrooischrift 3.950.779.

De detector die is beschreven, is gekoppeld met de uitgang van een R-Y-versterker. De detector bewaakt de uitgangen van het luminatiesignaal, teneinde een roodachtig schijnsel te onderdrukken bij toeneming van het luminantieniveau.

Daaruit komt naar voren, dat het primaire kleursignaal R voor de kleur rood onafhankelijk van zijn 10 ingangsniveau aan lineaire versterking wordt onderworpen. Hoewel het primaire kleursignaal G voor de kleur groen en het primaire kleursignaal B voor de kleur blauw voor ingangswaarden onder een vooraf bepaald niveau eveneens aan lineaire versterking worden onderworpen, wordt bij ingangssignaalwaar-denoverschrijding van het vooraf bepaalde niveau echter een hogere versterking toegepast, zulks ter accentuering van de kleuren groen en blauw. Daarbij wordt het primaire kleursignaal B voor de kleur blauw 15 in aanzienlijke mate geaccentueerd, terwijl het primaire kleursignaal G voor de kleur groen enigszins wordt geaccentueerd.

Het zojuist genoemde vooraf bepaalde niveau wordt gelegd, dat wil zeggen gekozen, bij een beelddeel van hoge helderheid, bijvoorbeeld een speciaal deel van een wit karakter op een beeldscherm.

Als gevolg daarvan worden het speciale deel van het witte karakter en dergelijke enigszins "blauwach-20 tig”, overeenkomende met het geval, dat de kleurtemperatuur wordt verhoogd, zodat de kleur wit wordt weergegeven zonder ’’roodachtig" te worden waargenomen. Bovendien wordt ieder primair kleursignaal in het helderheidsgebied onder het vooraf bepaalde niveau onder een standaard kleurtemperatuur van bijvoorbeeld 9300°K aan de beeldweergeefbuis toegevoerd, zodat een vleeskleur of dergelijke niet een ’’blauwachtig” karakter krijgt.

25 Bij een dergelijke kleurtemperatuurregeling of -correctie van bekend type kan echter slechts het signaaldeel met een hoog helderheidsniveau, zoals een deel van een wit karakter en dergelijke, aan regeling of correctie worden onderworpen, doch dit geldt niet voor de kleur wit bij laag helderheidsniveau.

De reden is, dat de bekende kleurtemperatuurregeling of -correctie niet het kleurverzadigingsniveau, doch de beeldhelderheid als uitgangspunt neemt.

30 Voorts kan worden opgemerkt, dat aangezien de primaire kleursignalen voor de kleuren groen en blauw door de respectieve versterkingsregelschakelingen 6G en 6B, welke niet-lineaire schakelingen vormen, worden gevoerd, deze niet-lineariteit tot ’’colour shading” kan leiden.

Tenslotte treedt in geval van contrastregeling tevens een verandering van de kleurtemperatuurinstelling op.

35 De uitvinding stelt zich ten doel, een verbeterde kleurentelevisieontvanger te verschaffen, in het bijzonder een kleurentelevisieontvanger, waarbij kleurtemperatuurregeling of -correctie zodanig mogelijk is, dat een chromatische kleur als een natuurlijke kleur zichtbaar wordt en een mooie kleur wit op het beeldscherm van de beeldweergeefbuis verschijnt, en/of een kleurentelevisieontvanger met een vereenvoudigde constructie. Volgens de uitvinding dient een kleurentelevisieontvanger daartoe te zijn gekenmerkt door: 40 middelen voor detectie van het kleurverzadigingsniveau van een kleur uit de primaire kleursignalen en door kleurtemperatuurregelmiddelen voor vergroting van ten minste de blauwe kleurcomponent op het scherm van de beeldweergeefbuis in overeenstemming met een stijging van het kleurverzadigingsniveau, waarbij als regelsignaal van de kleurtemperatuurregelmiddelen het uitgangssignaal van de kleurverzadigingsniveaude-tectiemiddelen dient.

45

De uitvinding zal worden verduidelijkt in de nu volgende beschrijving aan de hand van de bijbehorende tekening van enige uitvoeringsvormen, waartoe de uitvinding zich echter niet beperkt. In de tekening tonen: figuur 1 een blokschema van een uitvoeringsvorm van een kleurentelevisieontvanger van bekend type, figuren 2A-2C enige ingangs/uitgangs-karakteristieken ter verduidelijking van de werking van de 50 kleurentelevisieontvanger van bekend type volgens figuur 1, figuur 3 een principeblokschema van een uitvoeringsvorm van een kleurentelevisieontvanger volgens de uitvinding, figuur 4 een schematische weergave ter verduidelijking van het blokschema volgens figuur 3, figuren 5 en 6 schematische weergaven ter verduidelijking van een detail van de uitvinding, 55 figuur 7 een blokschema van een andere uitvoeringsvorm van een kleurentelevisieontvanger volgens de uitvinding, en figuur 8 een blokschema van nog een andere uitvoeringsvorm van een kleurentelevisieontvanger volgens 194570 2 de uitvinding.

Bij een kleurentelevisiestelsel volgens NTSC is voor de standaard kleur wit aan de zijde van de beeldzender een dichtbij de straling van een zwart lichaam gelegen chromaticiteit een kleurentemperatuur van 6740°K 5 gekozen. Als gevolg daarvan dient in geval van bijregeling van de witbaians van een kleurenweergeef-beeldbuis de referentiekleur wit in principe voor deze kleurtemperatuur te worden gekozen.

In de praktijk blijkt echter de kleur wit op het beeldscherm van een op de zojuist beschreven wijze bijgeregelde kleurenbeeldweergeefbuis bij belichting door een fluorescentielamp met een hoge kleurtemperatuur opvallend "roodachtig” te worden waargenomen. De reden hiervan is, dat het menselijke oog de 10 belichting volgt en ’’blauwachtig wit” van hoge kleurtemperatuur rondom de kleurenbeeldweergeefbuis als ’’zuiver wit” herkent.

Zoals opgemerkt, is de waargenomen kwaliteit van het wit op het beeldscherm van de weergeefbuis in aanzienlijke mate afhankelijk van de waarnemingsomstandigheden en voorts van de voorkeur van de individuele kijker. In het algemeen kan worden gesteld, dat de voorkeur uitgaat naar een kleur wit met een 15 kleurtemperatuur, welke hoger ligt dan die van de belichting.

Indien de kleurtemperatuur onafhankelijk van de beeldinhoud hoog wordt gemaakt, doet zich echter het probleem voor, dat een chromatische kleur, meer in het bij zonder de kleur van viees, blauwachtig en derhalve onnatuurlijk wordt. In verband daarmede heeft men reeds voorgesteld om de kleurtemperatuur in afhankelijkheid van de helderheid van het kleurenvideosignaal te regelen of te corrigeren. Figuur 1 toont een 20 blokschema van een uitvoeringsvorm van een kleurentelevisieontvanger van bekend type, waarbij dit voorstel wordt toegepast.

In figuur 1 wordt een samengesteld kleurenvideosignaal via een ingangsaansluiting toegevoerd aan een Y/C-afscheidingsschakeling 2 voor afscheiding van een luminantiecomponent Y en een chrominantiecompo-nent C. De chrominantiecomponent C wordt aan kleurendemodulatie door middel van een kleurende-25 modulatieschakeling 3 onderworpen, waaruit de respectieve kleurverschilsignalen R-Y, G-Y en B-Y voor de primaire kleuren rood, groen en blauw resulteren. Deze kleurverschilsignalen R-Y, G-Y, en B-Y worden toegevoerd aan een matrixschakeling 4, welke eveneens de van de afscheidingsschakeling 2 afkomstige luminantiecomponent Y via een variabele contrastbijregelweerstand 5 ontvangt. De matrixschakeling 4 geeft dan de primaire kleursignalen R, G en B voor de respectieve kleuren rood, groen en blauw af. Deze 30 primaire kleursignalen R, G en B worden via respectieve versterkingsregelschakelingen 6R, 6G en 68 toegevoerd aan de kathodes van een kathodestraalbuis of kleurenbeeldweergeefbuis 7. De ingangs/ uitgangs-karakteristieken van de versterkingsregelschakelingen 6R, 6G en 68 zijn respectievelijk in de figuren 2A, 2B en 2C afgebeeld.

In het blokschema volgens figuur 3, dat een principeblokschema van een uitvoeringsvorm van een 35 kleurentelevisieontvanger volgens de uitvinding vormt, zijn de met die van het blokschema volgens figuur 1 overeenkomende componenten weer met dezelfde verwijzingssymbolen aangeduid.

Ter verduidelijking van het principe van de uitvinding wordt eerst verwezen naar het chromaticiteitsdia-gram volgens figuur 4. De door de uitvinding voorgestelde kleurtemperatuurregeling of -correctie wordt nu zodanig uitgevoerd, dat deze regeling of correctie niet voor iedere primaire kleur geschiedt, doch in naar het 40 wit W toe toenemende mate, dat wil zeggen in de pijlrichtingen in figuur 4. De meest nauwkeurige methode ter verkrijging van een desbetreffend regel- of correctiesignaal wordt bereikt door detectie van het kleur-verzadigingsniveau, waarna de kleurtemperatuur kan worden geregeld of gecorrigeerd op basis van het verkregen detectie-uitgangssignaal. Opgemerkt wordt, dat het kleurverzadigingsniveau de verhouding aanwijst, waarin de kleur wit in de desbetreffende kleur voorkomt, respectievelijk daaraan bijdraagt.

45 Op basis van deze beschouwing worden bij de in figuur 3 weergegeven uitvoeringsvorm van de uitvinding de van de matrixschakeling 4 afkomstige, primaire kleursignalen R, G en B allen toegevoerd aan een kleurverzadigingsniveaudetectieschakeling 11, welke het kleurverzadigingsniveau van ieder kleursignaal detecteert. Het detectie-uitgangssignaal wordt via niveaubijregelschakelingen 12G en 12B toegevoerd aan respectieve vermenigvuldigingsschakelingen 13G en 13B. De vermenigvuldigingsschakeling 13G ontvangt 50 voorts het primaire kleursignaal G voor de kleur groen, terwijl de vermenigvuldigingsschakeling 13B voorts het primaire kleursignaal B voor de kleur blauw ontvangt. Vervolgens wordt een zodanige regeling of correctie op basis van het kleurverzadigingsniveau uitgevoerd, dat naar mate het kleurverzadigingsniveau hoger wordt, de niveaus van de primaire kleursignalen G en B eveneens hoger worden gemaakt. Daarbij wordt het primaire kleursignaal R voor de kleur rood niet aan correctie of regeling onderworpen. Voorts 55 wordt de mate van regeling of correctie ingesteld door middel van de niveaubijregelschakelingen 12G en 12B, zodanig, dat de regelinvloed op het primaire kleursignaal G kleiner is dan die op het primaire kleursignaal B. Bovendien kan het mogelijk zijn, dat het primaire kleursignaal G in het geheel niet aan 3 194570 correctie (correctie = O) wordt onderworpen en dat slechts het primaire kleursignaal B voor de kleur blauw een regel- of correctieinvloed ondergaat.

Aangezien de kleursignaalcomponenten voor de kleuren blauw en groen volgens de uitvinding zodanig worden gecorrigeerd, dat zij groter worden, naar mate hun respectieve kleurverzadigingsniveaus stijgen, 5 vindt een zodanige correctie plaats, dat een hoge kleurtemperatuur wordt verkregen. Het gevolg daarvan is, dat de kleur wit "mooi” op het beeldscherm van de kleurenbeeldweergeefbuis zichtbaar wordt. Wanneer het kleurverzadigingsniveau laag ligt, en naar mate een kleur dichter een primaire kleur benadert, neemt de correctie- of regelinvloed af, zodat de kleurtemperatuur in dat geval dichtbij de gewone standaard-kleurtemperatuur van bijvoorbeeld 9300°K komt te liggen. Als gevolg daarvan zal een chromatisch beelddeel 10 niet ’’blauwachtig”, doch met zijn natuurlijke kleur worden waargenomen.

Indien voor de kleurverzadigingsniveaudetectieschakeling 11 een schakeling zou worden toegepast, welke het kleurverzadigingsniveau nauwkeurig detecteert, zou deze schakeling betrekkelijk gecompliceerd worden. In verband daarmede wordt de voorkeur gegeven aan een andere mogelijkheid voor gemakkelijke detectie van het kleurverzadigingsniveau, welke voor een eenvoudige regeling of correctie van de kleurtem-15 peratuur kan worden gebruikt.

Voor het principe van deze mogelijkheid wordt eerst verwezen naar het chromaticiteitsdiagram volgens figuur 5.

Daarbij wordt in herinnering gebracht, dat alle kleuren kunnen worden weergegeven door de drie primaire kleuren rood, groen en blauw. Dit wil zeggen, dat ieder kleur binnen het driehoekige gebied met de 20 hoekpunten R, G en B in figuur 5 kan worden uitgedrukt in de drie primaire kleuren. Op soortgelijke wijze kan worden gesteld, dat een gewenste kleur kan worden weergegeven door de witte kleurcomponent W en twee van de drie primaire kleurcomponenten rood, groen en blauw. Zo kan bijvoorbeeld een bepaalde kleur C, in het chromaticiteitsdiagram volgens figuur 5 worden uitgedrukt in de witte kleurcomponent W en de rode en groene primaire kleuren R en G. In dat geval vertegenwoordigt de witte kleurcomponent W de 25 relatieve hoeveelheid witte kleur, welke in een bepaalde kleur aanwezig is, namelijk de met het kleurverzadigingsniveau daarvan overeenkomende bijdrage van de kleur wit.

Bij de in de vorige alinea gegeven beschouwing werd gebruik gemaakt van het chromaticiteitsdiagram volgens figuur 5. Een dergelijke beschouwing kan echter ook worden gehouden voor de spannings-amplituden En, EG en EB van de respectieve primaire kleursignalen, zoals nu zal worden uiteengezet.

30 Een gewenste kleur kan worden weergegeven door drie primaire kleursignaalspanningen EB) EG en EB, zoals figuur 6 laat zien. Deze drie spanningsamplituden ER, EG en EB hebben een minimumwaarde Ew =

Min (Er, Eg, Eb), Deze minimumwaarde wordt beschouwd als die van de met de witte kleurcomponent van een gewenste kleur overeenkomende spanningsamplitude; de gewenste kleur kan dan worden weergegeven door drie amplitudes. Ew, Et = ER en E2 = EG.

35 Zoals reeds is opgemerkt, vormt de spanningsamplitude Ew een aanwijzing van het kleurverzadigingsniveau, zodanig, dat het kleurverzadigingsniveau kan worden gedetecteerd door detectie van de spanningsamplitude Ew.

Figuur 7 toont een uitvoeringsvorm van een kleurentelevisieontvanger volgens de uitvinding, waarbij dit laatstgenoemde inzicht wordt toegepast.

40 Bij de uitvoeringsvorm volgens figuur 7 heeft ieder door de matrixschakeling 4 afgegeven, primaire kleursignaal de negatieve polariteit. Als kleurverzadigingsniveaudetectieschakeling 11 worden bij deze uitvoeringsvorm drie transistoren 11R, 11G en 11B toegepast, waarvan de collectors met elkaar zijn doorverbonden en de emitters zijn geaard, respectievelijk met een punt van geschikte referentiepotentiaal zijn verbonden. De van de matrixschakeling 4 afkomstige primaire kleursignalen R, G en B voor de 45 respectieve kleuren rood, groen en blauw worden nu toegevoerd aan de respectieve bases van de transistoren 11R, 11G en 11B. Het uitgangssignaal van de aldus uitgevoerde kleurverzadigingsniveaudetec-tieschakeling wordt afgenomen aan de met elkaar doorverbonden collectors van de transistoren 11R, 11G en 11B en via de reeds genoemde niveaubijregelschakelingen 12G en 12B toegevoerd aan respectievelijk een aftrekschakeling 16G voor het primaire kleursignaal G en een aftrekschakeling 6D voor het primaire 50 kleursignaal B.

Bij deze uitvoeringsvorm worden de in aanmerking komende regel- of correctiehoeveelheden bepaald door de respectieve niveaubijregelschakelingen 12G en 12B, waarbij de mate van correctie voor het primaire kleursignaal voor de kleur groen zeer gering kan zijn, zulks in tegenstelling tot de mate van correctie van het primaire kleursignaal voor de kleur blauw.

55 Aangezien de aan de matrixschakeling 4 afgenomen signalen, zoals reeds is opgemerkt, spannings-signalen van negatieve polariteit zijn (het witte niveau heeft een lagere spanning), zal de basisspanning van de transistor, waaraan de minimumwaarde Ew van de drie amplitudes ER, Ee en EB verschijnt, de hoogste

Claims (8)

194570 4 van de drie basisspanningen zijn; het aan de met elkaar doorverbonden collectors van de transistoren 11R, 11G en 11B verschijnende uitgangssignaal van de detectieschakeling zal nu in overheersende mate worden bepaald door de collectorspanning van de genoemde transistor, waaraan de minimale basisspannings-amplitudewaarde Ew verschijnt. De desbetreffende uitgangssignaalspanning zal laag worden wanneer de 5 minimale spanningsamplitude Ew klein wordt, terwijl de uitgangssignaalspanning hoog zal worden wanneer de minimale spanningsamplitudewaarde Ew groot wordt. Aangezien deze uitgangsspanning via de niveaubijregelschakelingen 12G en 12B aan de respectieve aftrekschakelingen 16G en 16B wordt toegevoerd, wordt een met de grootte van de spanningsamplitudewaarde Ew overeenkomende regel- of correctiespanning aan de primaire kleursignalen G en B voor de respectieve kleuren groen en blauw worden 10 toegevoegd; deze laatstgenoemde signalen hebben echter de negatieve polariteit, zodat hun respectieve amplitudes door de aftrekschakelingen 16G en 16B worden vergroot. Dit wil zeggen, dat wanneer de amplitude Ew van de witte kleurcomponent slechts in beperkte mate in de chrominantiecomponent C voorkomt, dat wil zeggen de desbetreffende kleur een laag kleurverzadigingsniveau heeft (dicht nabij een primaire kleur ligt) de in de aftrekschakelingen 16G en 16B met negatieve polariteit toegevoegde correctie- 15 spanningen klein zijn. Wanneer de minimale amplitudewaarde Ew daarentegen groter wordt en het kleurverzadigingsniveau derhalve toeneemt (de desbetreffende kleur komt dichter bij de kleur wit), neemt de correctiespanning echter toe. Dit wil zeggen, dat naar mate het kleurverzadigingsniveau hoger komt te liggen, accentuering van de kleurcomponenten blauw en groen optreedt. Deze correctie heeft tot gevolg, dat de kleurtemperatuur toeneemt. 20 Voor detectie van het kleurverzadigingsniveau kunnen de kleurverschilsignalen R.Y, G-Y en B-Y worden gebruikt zoals figuur 8 laat zien. Mathematisch kan dit als volgt worden verklaard: Min (ER, Eg, Eb) = Min (ER.Y + EY, EG.Y + EY, EB.Y + EY) = Min (ER_Y, EG_Y, EB.Y + EY) Uit deze vergelijkingen komt naar voren, dat een berekening van de minimumwaarde voor de primaire kleursignaalamplitudes ER, EG en EB gelijkwaardig is aan een berekening van de minimumwaarde voor de 25 kleurverschilsignaalamplituden EB.Y, EG.Y en EB.Y. Aangezien de luminantiecomponent EY geen bijdrage aan het kleurverzadigingsniveau levert, behoeft de luminantiecomponent EY niet afzonderlijk in beschouwing te worden genomen. Bij de hiervoor beschreven uitvoeringsvormen van de uitvinding bestaat de mogelijkheid, dat geen correctie van het primaire kleursignaal voor de kleur groen, doch slechts een correctie van het primaire 30 kleursignaal voor de kleur blauw plaatsvindt. Aangezien de kleurtemperatuurcorrectie of -regeling volgens de uitvinding op basis van het kleurverzadigingsniveau geschiedt, kan een witte kleur ’’mooier” worden zichtbaar gemaakt, terwijl chromatische kleuren geen ’’blauwachtig” karakter krijgen en als natuurlijke kleuren op het beeldscherm van de kleurenbeeldweergeefbuis verschijnen. 35 In het bijzonder in het geval, waarin bij de kleurverzadigingsniveaudetectie van de kleurverschilsignalen R-Y, G-Y en B-Y gebruik gemaakt wordt, kan de kleurverzadigingsniveaudetectieschakeling zeer eenvoudig worden uitgevoerd, zoals figuur 8 laat zien. 40 Conclusies

1. Kleurentelevisieontvanger, omvattende automatische kleurcorrectiemiddelen voor het corrigeren van kleurtemperatuur in reactie op de inhoud van het ingangskleurvideosignaal, met het kenmerk dat de automatische kleurcorrectiemiddelen omvatten: 45 middelen voor detectie van het kleurverzadigingsniveau van een kleur uit de primaire kleursignalen; en kleurtemperatuurregelmiddelen voor vergroting van ten minste de blauwe kleurcomponent op het scherm van in overeenstemming de beeldweergeefbuis in overeenstemming met en stijging van het kleurverzadigingsniveau, waarbij als regelsignaal van de kleurtemperatuurregelmiddelen het uitgangssignaal van de kleurverzadigingsniveaudetectiemiddelen dient.

2. Kleurentelevisieontvanger volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de kleurverzadigingsniveaudetec-tiemiddelen detectie van het minimale niveau van de drie primaire kleursignalen of de kleurverschilsignalen uitvoeren.

3. Kleurentelevisieontvanger volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de kleurtemperatuurregelmiddelen worden gevormd door niveauregelmiddelen, welke ten minste in een signaalleiding voor het primaire 55 kleursignaal voor de kleur blauw werkzaam zijn voor verhoging ten minste het niveau van dat primaire kleursignaal.

4. Kleurentelevisieontvanger volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat de niveauregelmiddelen ten minste i 5 194570 het niveau van het primaire kleursignaal voor de kleur blauw verhogen met een afname van het door de kleurverzadigingsniveaudetectiemiddelen gedetecteerde niveau.

5. Kleurentelevisieontvanger volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat de niveauregelmiddelen worden gevormd door een vermenigvuldiger.

6. Kleurentelevisieontvanger volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat de niveauregelmiddelen worden gevormd door een aftrekschakeling.

7. Kleurentelevisieontvanger volgens conclusie 5 of 6, met het kenmerk, dat de niveauregelmiddelen in een signaalleiding voor het primaire kleursignaal voor de kleur blauw en in een signaalleiding voor het primaire kleursignaal voor de kleur groen werkzaam zijn.

8. Kleurentelevisieontvanger volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat de kleurverzadigingsniveaudetec-tiemiddelen drie transistoren omvatten, waarvan de respectieve bases de primaire kleursignalen voor de respectieve kleuren rood, groen en blauw krijgen toegevoerd, de emitters gemeenschappelijk zijn geaard of met een ander punt van geschikte referentiepotentiaal zijn verbonden en de collectors met elkaar zijn doorverbonden voor afgifte van een detectie-uitgangssignaal. Hierbij 3 bladen tekening