Brevet FR2033237A1 — publié le 19701204

La présente invention relève du domaine de la télévision et concerne plus particulièrement Tin circuit de correction d'ouverture verticale d'un signal d'image engendré suivant des lignes et des trames, à l'aide d'un organe de prise de vues de télévision, cette cor-5 rection se faisant perpendiculairement à la direction de la déviation de lignes à interlignage; ce signal d'image est appliqué â une "borne d'entrée du circuit, à une "borne de sortie duquel apparaît un signal drimage corrigé en ouverture; cette "borne de sortie est reliée â un circuit de correction dans lequel se trouve au moins un élélement â retard qui donne 10 au signal d'image -un premier et un deuxième retard, alors qu'un signal I de correction est obtenu par comparaison du signal d'image non retardé avec un signal d'image retardé une fois et avec le signal retardé deux fois. Divers circuits de correction d'ouverture verti-15 cale ont été décrit par A.C. Schroeder et W. &. Gibson dans un article intitulé "Télévision Vertical Aperture Compensation", paru dans le "Journal of the S.M.P.T.E.% Vol. 64, pages 66O-67O, (décembre 1955}-Parmi les raisons d'appliquer une correction d'ouverture, on cite le fait que le diamètre du faisceau électronique dans l'organe de prise de vues 20 conçu sous la forme d'un tube de prise de vues, a une dimension finie et que l'information concernant un élément de la scène à capter est influencée par l'élément voisin - on peut également citer des défauts du système optique - La perte de contraste ainsi provoquée lors de la reproduction d'un signal d'image sur l'écran d'un tube de reproduction est 25 réduite par la correction d'ouverture. La correction d'ouverture suivant la direction du balayage de lignes est généralement appelée "correction d'ouverture horizontale" et celle qui s'effectue perpendiculairement à cette direction: "correction d'ouverture verticale". Les deux corrections s'effectuent ou comparant les information d'éléments d'image voisins et 30 en en déduisant un signal de correction qui est adjoint au signal d'image fourni par le tube de prise de vues. Il en résulte un signal corrigé en ouverture. Dans l'article cité ci-dessus, on indique (pages 666 et 667) la façon dont la correction d'ouverture verticale 35 peut être effectuée â l'aide d'un ou de plusieurs éléments à retard. Pour obtenir l'information d'un élément d'image situé plus haut ou plus bas, le circuit peut comporter line combinaison en série de deux lignes de retard qui retardent chacune le signal d'image d'une période de ligne. Il s'ensuit, avec le balayage interligné que ce n'est pas l'élément le 40 plus proche qui fournit cette information, mais pour une ligne n, les 70 01253 2 2033237 éléments n-2 et n+2 on obtient ainsi une correction sommaire. On indique par ailleurs que lorsqu'on utilise des temps de retard d'une période de trame, plus ou moins une demi-période de ligne, on met â profit les éléments d'image les plus proches pour la correction et celle-ci est alors plus précise. On a cependant l'inconvénient que lors de la reproduction sur un écran de reproduction d'une scène dans laquelle se trouve un élément mobile, par exemple, clair il se forme derrière celui-ci une trace sombre ou noire. Pendant le tesip de retard relativement long d'une mobile peut s'être déplacé à tel point que les informations des éléments voisins ne conviennent pins pour Incorrection, ce qui sera expliqué plus en détail dans la suite de 1'expos L'invention vise â fournir un circuit de correction d'ouverture verticale à l'aide duquel on peut effectuer une correction précise sans rencontrer les inconvénients précités. Le circuit conforme à l'invention est remarquable en ce que le circuit de correctic précité est relié à' un deuxième circuit-de correction comportant un élément â retard introduisant un retard d'environ une période de trame tandis que le temps de retard de l'élément .du premier circuit de correction est d'une période de ligne alors que le deuxième signal,de correction fourni par le deuxième circuit de correction et le signal d'image retardé d'une période de ligne sont appliqués à un dispositif additionneur dont la borne de sortie constitue la borne de sortie du circuit. La description qui va suivre, en regard des dessins annexés, fera bien comprendre, comment l'invention peut être réalise La fig. 1 représente une forme de réalisation d'un circuit de correction d'ouverture verticale conforme à l'invention. • La fig. 2 sert- â illustrer le fonctionnement du circuit de la fig. 1 avec un signai d'image représentant un scène sans élément mobil. La fig. 3 sert également â illustrer le fonr-tionnement du dispositif de la fig. 1 pour un j scène avec un élément se déplaçant dans le sens vertical. Sur la fig. 1, la référence (1) désigne un tube de prise de vues de télévision, par exemple, du type "Vidicon". L'éléasu de prise dé vues de télévision constitué par un tube de prise de vues (1) peut faire partie d'une caméra de télévision en noi et blanc ou de télévision en couleur. On n'a représenté qu'une partie des éléments du tube de prise de vues (1), essentiels pour son fonctionnement. Un canon électronique (2) situé dans le tube de prise de vues {1) est constitué par une cathode connectée à la masse, un cylindre de Vehnelt relié, a vz: 70 01253 5 2033237 borne portée â un potentiel -V.^ et une anode reliée â une borne portée a une potentiel Le canon électronique fournit un faisceau électro nique (3) qui, sous l'influence d'organes de déviation et de focalisation non-représentés, explore suivant des lignes et des trames une 5 couche d'un semiconducteur photosensible, appliquée sur une plaque de signal (4) métallique, transparente. Par l'intermédiaire d'un système de lentilles optiques (5) une image optique de la scène à reproduire (6) est formée sur la couche de semiconducteur photosensible. Etant donné que la plaque de signal (4) est connectée, par l'intermédiaire d'une ré-10 sistance (7)» & une borne portée a une potentiel il se forme du côté de la couche»de semiconducteur explorée par le faisceau électronique (3)» line configuration de charges correspondant â l'image optique. ïïn élément d'image de la configuration de charge est obtenu par une intégration de l'intensité lumineuse locale entre deux balayages successifs du faisceau 15 électronique de cet élément d'image, c'est-â-dire,. une image optique est convertie en une configuration de charges par intégration sur deux périodes de trames. Le balayage de la couche de semiconducteur par le faisceau électronique (3) suivant des lignes et des trames sur la plaque de signal (4)» a- pour conséquence que la configuration de charges, par 20 conséquent, l'image optique, est convertie en une variation de tension auxborn® de la résistance (7)« Le point commun à la plaque de signal (4) et à la résistance (7) est relié par l'intermédiaire d'un condensateur (8) à un amplificateur (9^l« Le tube de prise de vues (1) fournit donc à l'amplificateur (9) un signal d'image représentant la scène (6). L'am-25 plificateur (9) peut être réalisé de façon usuelle et il ne sera pas décrit en détail. L'amplificateur (9) fournit le signal d'image â une borne d'entrée (10) du circuit de correction d'ouverture verticale. A la borne d'entrée (10) est connectée une combinaison en série de deux 30 éléments à retard (11) et (12) qui introduisent chacun vin retard de ^. Le retard des éléments (11) et (12) conçus sous la forme de lignes de retard, correspond à une période de ligne. Avec un balayage de lignes interligné, il s'ensuit que si l'on applique à la borne d'entrée (10) le signal d'image de la (n+2)ième ligne, le noeud de la combinaison en série 35 des éléments (11) et (12) et le point terminal de la combinaison en série de ces éléments fournissent respectivement le signal d'image de la M n-ième et de la (n-2)ième ligne. Les signaux d'image envisagés sont res-pectivement désignés par ln+2» ln e"k 2* siêna-l d'image im+2 ou 2 es"t transmis par l'intermédiaire d'un inverseur de phase (13) et 40 d'un diviseur par deux (14)» ou (15) et (16), à un dispositif additionneur 70 01253 4 2033237 (17) auquel est également appliqué le signal d'image 1^. Il en résulte que le dispositif additionneur (17) fournit un signal Lr = 1^ -g(^n_2 + ln+2)* signal Lq est fourni comme signal de correction par un circuit de correction comportant les composants" (11) à (17)« Normalement, le 5 signal de correction est appliqué, éventuellement par l'intermédiaire d'un amplificateur (18), à facteur d'amplification Ot , à un dispositif additionneur (19) auquel est également appliqué le signal d'image Ln retardé d'une période de ligne. Le dispositif additionneur (19) est alors relié à une borne de sortie (20) du circuit de correction d'ouverture 10 verticale â. la borne de sortie (20) duquel apparaît un signal corrigé en ouverture 1 + Cf L . n n Sans prendre d'autres mesures le résultat est que pour la déviation de lignes interlignée dans le tube de prise de vues (1), la correction d'ouverture se fait par comparaison d'éléments 15 d'image qui ne sont pas situés les uns â côté des autres. En effet, on compare un élément d'image de la n-ième ligne avec un élément d'image de (n-2)ième ligne et de la (n+2)ième ligne. Il s'ensuit que là correction n'est que sommaire. Pour l'obtention d'une correction plus précise 20 le signal de correction Ln fourni par le circuit de correction (11) à (17) est appliqué, suivant une mesure conforme â l'invention, â un deuxième circuit de correction dans lequel se trouve un élément â retard conçu sous la forme de tube â mémoire (21). La liaison entre les dispositifs additionneurs (17) et (19) n'a pas d'importance pour ce qui est du prin— 25 cipe de l'invention et elle peut être considérée comme étant absente. Un avantage de cette liaison ressortira de la suite de l'exposé. Pour le tube â-mémoire (21) en peut utiliser un tube de prise de vues du type "Vidicon", Le canon électronique (22) du tube à mémoire (21) est constitué par une cathode, un cylindre de 30 Wehnelt connecté â. une borne portée au potentiel et une anode reliée â la borne portée au potentiel +V0. Le signal de correction L est XI appliqué à la cathode du canon électronique (22), de sorte que dans le tube à mémoire (21) la valeur instantanée du potentiel de la cathode est déterminée par celle du signal de correction Ln« Un faisceau électronique 35 (23) explore suivant des lignes et des trames sous l'influence de l'organe de déviation et de focalisation non représenté, une couche d'un semiconducteur photosensible placée sur une plaque de signal,métallique, transparente (24). La plaque de signal (24) est éclairée par une lampe (25) alors qu'à l'aide d'un appareil d'éclairage (26) on obtient une in-40 tensité lumineuse locale constante et identique sur la plaque de signal 70 01253 5 2033237 (24). La plaque de signal (24) est reliée, par l'intermédiaire d'une résistance (27). à une "borne portée au potentiel Dans le tube à mémoire (21), le signal de correction L^ est inscrit par modulation cathodique de façon continue sur la 5 couche de semiconducteur photosensible de la plaque de signal (24) sur la configuration de charges de la.trame précédente du même genre, c'est-à-dire la trame paire ou impaire. De ce fait, bn obtient dans la résistance (24) une chute de tension plus moins constante, déterminée par la fuite plus ou moins constante provoquée par la lampe (25) dans la couche 10 de semiconducteur photosensible sur la plaque de signal (24). De ce fait, il peut se produire une tension variable aux bornes de la.résistance (27).' Cette tension variable correpond à la différence qui se présente pour un élément d'image déterminé entre les valeurs des aignaux de correction L^ de deux trames du même genre successives. Il s Ensuit qu'un signal de 15 correction est fourni par le tube â mémoire (21), par l'intermédiaire d'un condensateur (2.8) relié au noeud de la plaque de signal (24) et de la résistance (27), signal désigné par C^ et obtenu par la comparaison effectuée. Le signal de correction est appliqué par l'intermédiaire d'un amplificateur (29), à facteur d'amplification jè a au dispositif 20 additionneur (19) déjà cité.Lorsque la liaison entre les dispositifs additionneurs (17) et (19) est coupée, il apparaît à la borne de sortie (20) un signal d'image corrigé en ouverture 1^ + C^. Le deuxième circuit de correction comportant les composants (21) à (28) peut être réalisé de la même façon que le premier 25 circuit de correction (11) à (17). Un premier élément à retard introduisant un retard égale à une période de trame moins une demi-période de lignes peut être connecté en série avec un deuxième élément à retard introduisant un retard égal à une période de ligne. Lorsqu'on applique au premier élément à retard une information déterminée de la n-ième ligne, 30 le deuxième élément à retard reçoit l'information de la partie correspondante la plus proche de la ligne (n+î) située au-dessous d'une trame précédente tandis qu'il fournit l'information de la (n-1)ième-ligne, située au-dessus. Hprès inversion de phase et division par deux de l'information de la (n+l)ième et de la (n-l)ième ligne, on obtient le signal 35 de correction désiré par addition de l'information de la n-ième ligne. Partant du premier signal de correction Ln on peut donc obtenir le deuxième signal de correction Cn» Le premier circuit de correction (11) à(17) et le deuxième circuit de correction (21) à (28) peuvent être réalisés de 40 diverses façons. En ce qui concerne les éléments à retard (11) et (12), 70 01253 6 2033237 ils peuvent contenir chacun un. modulateur et un démodulateur pour le réalisation â l'aide d'une ligne à retard en verre avec un domaine de fréquences supérieur à celui du signal d'image» Si l'on utilise le phénomène de réflexion dans une ligne à retard, un seul élément à retard.peut 5 suffire. D'autre part, on peut se contenter d'un seul élément dans le cas où le signal d'image non retardé et le signal d1image retardé une fois sont transmis simultanément à l'élément à l'aide de la modulation en quadrature. L'effet obtenu grâca à l'invention peut s'expli-10 quer facilement â l'aide de figures 2' et 3. On fera en mêios temps rsascr-tir l'utilité de la liaison entre les dispositifs additionneurs (17) ®t (19) réalisée à l'aide de l'amplificateur (18). Sur les figures 2 et 3* on a représenté par rapport à un niveau désigné par 0 le long duquel sont placés les numéros cl5 15 lignes (n = î, 2, 3«-.) de chaque période de ligne, la valeur instantanée du signal d'image 1^. La valeur instantanée représentée de façon impulsionnelle, du signal d'image 1^ correspond à l'information d'éléments d'image situé dans une colonne verticale, sur la couche de semiconducteur photosensible dë la plaque de signal (4) dans le tube de prise de vues 20 (1), sur la fig. 1. Pour faire ressortir le fait que le balayage se fait par interlignage, on a représenté les valeurs instantanées du signal d'image ln par des lignes en trait plein pour les lignes impaireB et par des lignes en pointillés pour les lignes paires. Pour les numéros de lignes inférieurs, on a destiné une petite valeur qui correspond par 25 exemple à un élément d'image noir ou gris. Pour les numéros des lignes supérieures on a destiné une valeur élevée qui correspond, par exemple, à un élément d'image blanc. Il ressort des valeurs qui ont été représentées que pour illustrer le fonctionnement du circuit de la fig. 1, gel part d'une scène (6) qui présente une surface noire ou grise, qui, ver: 30 le bas, se transforme en une surface blanche. En rapport avec le diamètre du faisceau électronique (3) dans le tube de prise de vues (1) et l'influence mutuelle des éléments d'image adjacents sur la couche de semiconducteur photosensible de la plaque de signal (4), une transition brusque dans la scène (6) se traduit dans le signal d'image 1^ par une 35 transition variant plus ou moins régulièrement, sous la forme d'une impulsion. La fig. 2 concerne une scène (6) dans laquelle la transition ne se déplace pas pendant deux trames successives. La fig. 3 concerne une scène (6) dans laquelle la transition dans la tranie 40 paire ne se trouve pas à la même place que dans la trame impaire BAD ORIGINAL 70 01253 7 2033237 précédente étanr donné que la transition s'est déplacée d'une période de trames. Sur les figures 2 et 3, on a représenté de la même façon le signal d'image 1 et les signaux Ln et C et â la même 5 échelle par rapport au niveau zéro. Le signal R^ est le signal de correction qui correspond à une correction pour laquelle on applique un retard d'environ une période de trame. De ce fait, pour la déduction du signal de correction R^, on compare des éléments d'image des lignes successives situées juste l'une à côté de l'autre.. On obtient ainsi la relation 10 suivantes R = 1 - 4(1 4 + 1 .,). n n ^v n-1 n+1 ' Le signal L est le signal de correction désigné n sur la fig. 1 qui peut s'écrire sous la forme : " i^n-2 + W" 15 Le signal est obtenu en appliquant au signal de correction Ln une deuxième correction avec un retard d'une période de trames de sorte qu'on a: C = L - 4 + L .). n n v n-1 n+1 ' Et l'on obtient finalement: 20 Cn . In - ♦ in+1) - 4[{in_2 -i(in_3 + v,)^ 'jvrKw1,^] ou CL = R - i(H o + a ^o)* n n ^ n-2 n+2* Partant d'une valeur instantanée a du signal d'image 1 pour un élément d'image noir ou gris et d'une valeur (41a) 25 pour Tin élément blancr on calcule à l'aide des formules données ci-dessus les signaux de correction qui sont donnés dans le tableau suivant et sur les figures 2 et 3. 70 01253 8 2033237 TABLEAU Fig. 2 Fig . 3 ligne n 1 n E n V C n 1 n E n L n C n X y X ' y X y X y X y y 1 • y y 1 a 0 0 0 a 2 a 0 0 4^a a 0 0 +^a 3 a 0 -i.a +fa a 4 a -ia -2a +%& a -£a -a +ia 5 2a -a -4a 0 2a 6 5a -lia -6a -1*a 3a -3ia -3a +1§a 7 11a ?» -2a -5ia -2^£ 11a 8 21a 0 0 0 11a -10a 0 0 9 31a +2a +5h +2£c 31a 10 37a 4-1 ^a +6a +l£a 19a -16£S +2a -2fa 11 40 a +a +4a - 0 40a 12 41a +Ja +2a -|a 23a -17£É +2a -4îa, 13 41a 0 +£a -èa 41a 14 41a 0 0 -ia 31a -10a 0 -fa 15 41a 0 0 0 41a 16 41a 0 0 0 39a -2a +3a +3a 17 41a 18 41a 0 +a +a 19 41a 20 • 41a Dans le tableau (fig» 2 et 3} "x" donne la trame impaire et c "y" la trame paire. 5 En considérant le tableau et la fig. 2, on cons tate que la correction précise désirée qui est atteinte avec un signal de correction E^ est approchée de très près par le signal de correction Rn» Le signal de correction Ln donne une correction très sommaire. Le tout est valable pour une transistion pour laquelle on a supposé par 10 exemple une transition entre le noir ou le gris et le blanc, qui pendant deux périodes de trames successives ne subit aucun déplacement. L'état stationnaire représenté sur la fig. 2 est pris comme point départ pour la description de la fig. 3. Pour simplifier cette explication de la fig. 3» on suppose que la ligne n = 1 est la 70 01253 9 2033237 première ligne d'une trame impaire et la ligne "avec n = 2 la première ligne d'une trame paire. Au début de la trame impaire, la première ligne n = 1 de la trame impaire a été exploré deux périodes de trames plus tôt sur la plaque de signal (4) du tube de prise de vues (1), par le faisceau 5 électronique (3). Pendant ces deux périodes de trames marquant un temps d'intégration, la première ligne n = 1 de la configuration de charges sur la couche photosensible de la plaque de signal (4) a eu le temps de se former. La première ligne n = 2 de la trame paire a eu jusqu'au début de la trame impaire considérée, un temps d'intégration d'une pédiode de 10 trame. Etant donné qu'au moment du début de la trame en question, la » situation envisagée pour la fig. 3 est identique à celle.de la fig. 2, les valeurs instantanées du signal d'image 1 pour la trame impaire de la fig. 3 sont égales à celles de la fig. 2 comme le montrent les lignes en trait plein. 15 On suppose que pendant l'exploration de, par exemple la 19-ième ligne sur la plaque de signal (4) la transition dans la scène (6) se déplace d'un coup. Ce déplacement de la transition dans la scène (6) correspond par exemple à un déplacement de la transition dans l'image optique sur la plaque de signal (4) des lignes 5» 6, ... 20 10, 11 vers les lignes 11, 12, ... 16, 17. Pour les lignes portant les numéros pairs inférieurs, on a que dans la trame paire précédente celles-ci avaient pendant un temps d'intégration d'environ une période de trame, la transition sur les lignes 6, 8 et 10 cette transition se trouvant ensuite sur les lignes 12, 14 et 16 pendant l'intégration d'une 25 période de trame dé là trame impaire. On supposé que le temps d'intégration pendant le balayage des lignes n = 1 à n = 19» c'est-â-dire de neuf périodes de lignes est négligeable par rapport à une période de trames. Il s'ensuit que lors de l'exploration de la ligne n = 6 dans la trame paire envisagée, venant après la trame impaire de la fig. 5, une 30 valeur instantanée du signal d'image 1 est obtenue qui est constituée par ^ (intégration dans la première période de trame pair) et.-^(intégration dans la deuxième période de trame impaire) ce qui donne 3a. Par exemple, pour n 12 cette valeur est de +-2^ = ^3a. D'autres valeurs sont données dans le tableau sous 1^, trame paire "y". Etant donné 35 que la fig. 3 sert â illustrer l'influence de signaux de correction Rn, Ln et Cn pendant la trame paire, on n'a représenté les valeurs que pour cette trame paire. Il ressort du tableau de la fig. 3 que le signal de correction Rn atteint des valeurs négatives très élevées. Lors de la 40 reproduction du signal ln + sur un écran d'un tube à rayons cathodiques, 70 01253 10 2033237 il se forme derrière la transition qui s'est déplacée du noir, ou du gris vers le blanc une trace noire. Derrière une transition inverse se déplaçant il se présente une trace claire. Le signal de correction 1 donne cependant alors une correction très acceptable. Il en est de même 5 pour le signal de correction C^. En comparant les valeurs du tableau et des figures 2 et J, on peut atteindre, à l'aide du signal de correction Cn pour une scène (6) sans éléments mobiles, une correction d'ouvertures précise (par exemple, avec Rn)» tandis que pour des éléments mobiles, on 10 obtient une correction sommaire (comme avec I On constate que l'utilisation d'un signal de 15 correction Kn est en'général inacceptable. Par conséquent, une combinaison de signaux de correction Cn et L^ est inadmissible. Sur la fig. 1, on a représenté que le signal d'image corrigé en ouverture apparaissant à la borne de sortie (20) peut s'écrire par exemple, sous la formes \ Ln * fi Cn' 20 Les valeurs des facteurs d'amplification et fjf peuvent être ajustées si l'on utilise des amplificateurs ajustables (18) et (29), le choix étant laissé à l'utilisateur pour la mesure de correction d'ouverture. "70 Q1253 11 /u 2033237 REVENDICATIONS ; 1. Circuit de correction d'ouverture verticale d'un signal d'image engendré suivant des lignes et des trames, à l'aide d'un organe de prise de vues de télévision, cette correction se faisant per- 5 pendiculairement â la direction de la déviation de lignes â interlignage? ce signal d'image est appliqué à une borne d'entrée du circuit, à une borne de sortie duquel apparaît un signal d'image corrigé en ouverture; cette borne de sortie est reliée â un circuit de correction dans lequel se trouve au moins un élément à retard qui donne au signal d'image un 10 premier et un deuxième retard, alors qu'un signal de correction est ob-» tenu par comparaison du signal d'image non retardé avec l.e signal d'image retardé une fois et avec le signal retardé deux fois, ce circuit étant caractérisé en ce que le circuit de correction précité est relié à un deuxième circuit de correction comportant un élément â retard introdui-Ijj sant un retard d'environ une période de trame tandis que le temps de retard de l'élément du premier circuit de correction est d'une période de ligne alors que le deuxième signal de correction fourni par le deuxième circuit de correction et le signal d'image retardé d'une période de ligne sont appliqués à un dispositif additionneur dont la borne de sortie 2o constitue la borne de sortie du circuit. 2. Circuit selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif additionneur reçoit le premier et le deuxième signal de correction, cette transmission se faisant par l'intermédiaire d'amplificateurs â facteur d'amplification ajustable, différents. 25 Appareillage de studio comportant un circuit de correction d'ouvertures verticale selon une des revendications 1 ou 2. 4. Caméra de télévision comportant un circuit de correction d'ouvertures verticale selon une des revendications 1 ou 2.