PROCESS FOR FAST REGISTRATION ADJUSTMENT IN A COLOUR TELEVISION CAMERA

Abstract: 1. A method for the automatic rapid convergence adjustment of a colour television camera having at least two colour channels (3, 4) and comprising control circuits which vary the deflection currents of the rasters of two colour channels (3, 4) with respect to the third colour channel raster in the capacity of a reference value, in sich a manner that an optimal convergence is produced in the vertical and horizontal directions of the picture, wherein the main minimum of the energy content of the associated colour difference signals or difference signals (5) generated additionally which are formed by scanning a sufficiently large region of the respective colour signals (3, 4) to be compared, is used, characterised in that, the scanning region is traversed twice, wherein the main minimum is detected during the first traverse and the said value is searched again during the second traverse and the final adjustment is completed and indeed in an analog manner both for the horizontal and for the vertical raster deflection.

Description: VERFAHREN ZUM KONVERGENZSCHNELLABGLEICH FUR EINE FARBFERNSEHKAMERA Beschreibung Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Konvergenzschnellabgleich fUr eine Farbfernsehkamera gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die bisher verwendeten Verfahren zum Konvergenzabgleich benutzen als Kriterium für die Deckungsgleichheit vorzugsweise ein Testbild, welches einen steilen Schwarz-Weiss-Ubergang im Fernsehbild darstellt. Dieser Schwarz-Weiss-Sprung erzeugt in den drei Bildaufnahmerähren der Farbfernsehkamera und damit in den drei Farbkanälen einen entsprechenden Signalsprung, der als Kriterium für die Regelkreise zur gegenseitigen Verschiebung der Abtastraster herangezogen wird. Das Signal für den Farbkonul Grün und damit das entsprechende Abtastraster stellt den Bezugswert für die beiden anderen Farbsignale (Farbkonäle Rot und Blau) und deren Abtastraster dar. Diese beiden Abtastraster werden durch je einen zugeordneten Regelkreis derart in ihrer Rasterlage verschoben, bis sich anhand des erzeugten Signalsprungs eine eindeutige Dekkung ergibt. Das so in einer Richtung, z. B. der Horizontalrichtung, korrigierte Bild wird durch eine gleiche Anordnung, die in der anderen Vorzugsrichtung, z. B. der Vertikalrichtung, arbeitet, vollends optimiert. Wichtig für die einwandfreie Funktion dieser bekannten Anordnungen ist die eindeutige Erzeugung des Sprungsignals, da zum Vergleich der Signale vorzugsweise die Sprungflanke benutzt wird. Hierzu wird im allgemeinen dieses Sprungsignal in ein digitales Signal umgewandelt und dann in dem nachfolgenden Regelkreis weiterverarbeitet. Wird beispielsweise das Testbild unscharf aufgenommen, so kann dies durch das Verschleifen des Sprungsignals zu einem Fehlabgleich führen. Beim Stand der Technik ist darüber hinaus ein Aufbau bzw. Aufstellen eines speziellen Testbildes und ein Ausrichten der Kamera auf dasselbe erforderlich, ehe ein Konvergenzabgleich durchgeführt werden kann, was eine in hohem Masse zeitintensive und aufwendige Methode der bekannten Konvergenzabgleichverfahren darstellt. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Abgleich der Konvergenz für Farbfernsehkameros anzugeben, welches die obengenonnten Mängel bekannter Abgleichsysteme beseitigt und insbesondere stott eines speziellen Testbildes mit zugehörigem Aufbau bzw. Aufstellen desselben eine natürliche Szene zum Abgleich heranzuziehen ermöglicht. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. FUr die Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens haben sich dabei die Kontrastübergänge in normalen, Ublichen Szenen eines Bildes als ausreichend erwiesen. Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemässen Verfahrens sind in den Unteransprüchen angegeben. Die Merkmale des erfindungsgemässen Verfahrens (Minimum der Differenzsignale/kein Testbild - natürliche Szene) erfordern einen geringen Schaltungsaufwand und machen somit einen wirtschaftlichen Aufbau der Farbfernsehkamera möglich, wobei eine Anwendung bei semiprofessionellen Farbfernsehkameras erreicht wird. Für hochwertige Farbfernsehkameras, bei denen der elektronische Schaltungsaufwand von untergeordneter Bedeutung -ist, die perfekte Bedienung jedoch im Vordergrund steht, lässt sich rn.. ei! automoxischer @onvergenzabgleich vorsehens wie er durch die im Anspruch 5 angegebenen Merkmale gekennzeichnet ist. Auf Knopfdruck läuft der Abgleichprozess, der z. B. 30 Sekunden dauert, automatisch ab. Wichtiger Vorteil ist auch hier, dass für den Konvergenzabgleich jede natürli- che Szene verwendet werden kann. Durch das erfindungsgemösse Verfahren lässt sich ein Konvergenzabgleich anhand eines normalen Halbtonbildes, d. h. ohne spezielles Testbild, durchführen, welcher bisher nur bedingt möglich war. Zur Auswertung der Signale werden daher keine Sprungsignale, sondern der Energieinhalt eines Differenzsignals, welches aus den zu vergleichenden Farbsignalen gewonnen wird, herangezogen. In bevorzugter Ausgestaltung des Erfindungsgedankens können zur Speicherung der Rasterlage Uber beliebig lange Zeit gemäss dem erfindungsgemässen Verfahren zum automatischen Konvergenzabgleich die ermittelten Werte für die Rasterdeckung in einem Analog- oder Digital-Speicher abgespeichert werden. Durch das erfindungsgemässe manuelle Verfahren lässt sich in nahezu gleich kurzer Zeit wie beim automatischen Konvergenzabgleich durch einen geringfügigen manuellen Abgleich unter Zuhilfenahme eines einfachen Anzeigeinstruments ein wirkungsvoller Konvergenzabgleich durchführen, wofür die bereits in der Farbfernsehkamera vorhandenen Einstellregler für die H- und V-Lage verwendet werden können. Insbesondere verringert sich der Schaltungsaufwand für einen manuellen Konvergenz abgleich gegenüber demjenigen fUr automatischen Konvergenzabgleich um den Faktor 6 bis 8. Ein Grundgedanke der Erfindung liegt sowohl beim manuellen als auch beim automatischen Verfahren zum Konvergenzabgleich auf der Erkenntnis, dass bei optimoler Konvergenz der Energieinhalt unabhängig von: der jeweiligen Szene zum Minimum wird. Demnach kann zum Abgleich der Konvergenz statt eines Testbildes eine natürliche Szene herangezogen bzw. aufgenonen werden. Ein Ausführungbbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen Fig. 1 die Abweichung der Raster zweier ver schiedener Farbkanäle zur Erläuterung des erfindungsgemässen Verfahrens, und Fig. 2 ein schematisches Funktionsschaltbild einer elektronischen Steuerschaltung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens zum automatischen Konvergenz abgleich. Gemäss Fig. 1, welche die Abweichung der Raster zweier verschiedener Farbkanäle darstellt, wird zum einfacheren Verständnis der Erfindung mit der Kamera (nicht dargestellt) eine Bildvorlage aufgenommen, welche einen schwarzen Balken auf einem wei ssen Untergrund darstellt. Dabei ist beispielsweise die Lage des Rasters der Bildaufnahmeröhre fUr den Farbkonal Grün mit durchgezogener Linie und die Lage des Rasters der Bildaufnahmeröhre fUr den Farbkanal Rot mit gestrichelter Linie dargestellt. Subtrahiert man das eine Signal vom anderen, so erhält man das unter den in der Fig. 1 dargestellten Rastern angegebene zusätzliche Signal. Sind beide Raster deckungsgleich, so wird das Signal zu Null. Bei einer Rasterverschiebung in der Gegenrichtung nimmt das Signal wieder zu. Eine einwandfreie Konvergenz tritt demnach dann auf, wenn der Energieinhalt des Differenzsignals ein Minimum wird. Dies gilt in horizontaler ebenso wie in vertikaler Richtung, für schwarz/weisse ebenso wie für farbige Bildvorlagen und für Halbtonbilder wie auch für extrem kontrostreiche Bilder. Anders ausgedrückt zeigt sich, dass jede Abweichung bzw. Ablage der Raster zusotzliche Signale erzeugt, die als störende Farbsäume im Bild auftreten und bekannt sind. Sind die Störsignale durch Optimierung der Rasterlage beseitigt, ist auch der Energieinhalt der Differenzsignale ein Minimum. Das in einer Teilschaltung der nachfolgend noch beschriebenen Automatik abgeleitete Minimumsignal kann in einfacher Weise einer Anzeigeeinheit (Indikator), fUr welche beispielsweise ein Messinstrument vorgesehen sein kann, zugeführt werden; auch LED-Indikatoren oder ein Bildschirm eines Suchermonitors sind möglich. Beim vereinfachten, manuellen Konzept (Konvergenzschnellabgleich) kann auf die normalen, in der Farbfernsehkamera bereits vorhGndenerl Einstellregler für die H- und V-Lage zurückgegriffen werden. Der Abgleich erfolgt in der Weise, dass die vier Lageregler (fUr Blau H- und V-Lage und Rot H- und V-Lage) von Hand nach- einonder derart betätigt werden, dass sich auf dem Anzeigeinstrument jeweils ein Minimum der Anzeige ergibt. Da der manuelle Abgleich ebenso wie der automatische bequem in ca. 30 Sekunden durchgeführt werden kann, lässt sich durch den manuellen Abgleich, bei welchem praktisch der Regelkreis über Auge und Hand der Bedienungsperson geschlossen wird, das Abgleichverfahren wesentlich verbilligen, ohne dass beispielsweise der Vorteil der Verwendung einer natürlichen Szene an Stelle eines speziellen Testbildes verloren ginge. Diese in Verbindung mit der Beschreibung der Fig. 1 geschilderte Kenntnis kann zu einer elektronischen und automatischen Steuerschaltung zur Durchführung des Verfahrens ausgenutzt werden. Ein Ausführungsbeispiel für eine derartige elektronische Steuerschaltung ist schematisch als Funktionsschaltbild in Fig. 2 dargestellt, welche wiederum anhand des Grün- und Rot-Kanals einer Farbkamera im folgenden näher erläutert wird. Aus den in den jeweiligen Ablenkeinheiten 1, 2 bzw. Bildaufnahmeröhren der Farbfernsehkamera (nicht dargestellt) erzeugten Farbsignalen fur die Farbkanäle Grün und Rot wird in einer Einheit 5 für die Differenzbildung ein Differenzsignal gewonnen, welches seinerseits einer Minimum-Kennschaltung 6 zugeführt wird. Startet mon den Abgleich durch eine Starttaste 8, so läuft das Rot-Raster, gesteuert durch einen Verschiebesignalgenerator und Speicher 7, zunächst in eine der seitlichen Endlagen und wird dann anschliessend mit gleichbleibender Geschwindigkeit in der Gegenrichtung verschoben. Sobald das Minimum des Differenzsignals gefunden ist, wird das Raster in dieser Lage festgehalten und die Werte im Speicher 7 (Verschiebesignalgenerator) abgespeichert, und zwar über ein STOP-Signal am-Ausgang der Minimum-Kennschaltung 6. Damit ist die Lage des Rot-Rasters für beliebig lange Zeit fixiert. Bei diesem automatischen Konvergenzabgleich lassen sich also die konventionellen Lageregler der Farbfernsehkamera für die H- und V-Richtung durch digitale Speicher ersetzen. In der Praxis kann der Fall auftreten, dass die Bildvorlage bzw. Szene Bereiche aufweist, die ebenfalls niedrige Werte im Energieinhalt des Differenzsignals ergeben können. Damit der Konvergenzabgleich nicht bereits beim Auftreten eines ersten Nebenminimums erfolgt, wird gemäss der Erfindung durch zweimaliges Durchlaufen des Abtastbereichs das Hauptminimum des Energieinhalts des Differenzsignals festgestellt und als Steuergrösse herangezogen, wobei beim ersten Durchlauf das Hauptminimum ermittelt und beim zweiten Durchlauf dieser Wert wieder aufgesucht und der endgültige Abgleich vollzogen wird. Das vorstehend im Zusammenhang mit einer horizontalen Rasterverschiebung beschriebene Verfahren bzw. die beschriebene elektronische Steuerschaltung zur Durchführung des Verfahrens kann in anologer Weise auch für eine vertikale Rasterverschiebung verwendet werden.

Claims: VERFAHREN ZUM KONVERGENZSCHNELLABGLEICH FÜR EINE FARBFERtqSEHKAMERA Patentansprüche 1. Verfahren zum Kanvergenzschnellabgleich für eine Farbfernsehkamera mit mehreren, vorzugsweise drei Farbkonälen und mit Lagereglern, mit denen die Verschiebeströme der Raster zweier Farbkanäle gegenüber dem dritten Farbkanal-Raster als Bezugswert derart veränderbar sind, dass sich eine optimale Konvergenz in vertikaler und horizontaler Bildrichtung ergibt, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Lageregler von Hand derart abgeglichen werden, dass eine den Energieinhalt der Farbdifferenzsignale oder äquivalenter Signale darstellende Anzeige zum Minimum gebracht wird. 2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Minimum der Signale auf einem Messinstrument angezeigt wird. 3. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Minimum der Signale auf LED-Indikatoren angezeigt wird. 4. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Minimum der Signale auf einem Bildschirm eines Suchermonitors angezeigt wird. 5. Verfahren nach Anspruch 1 zur automatischen Regelung des Abgleichs mit die Verschiebeströme der Raster verändernden Steuerkreisen, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t dass als Steuergrösse das Minimum des Energieinhalts der zugehörigen Farbdifferenzsignale bzw. hierzu erzeugter Differenzsignale, die aus den jeweils zu vergleichenden Farbsignolen gebildet werden, herangezogen wird. 6. Verfahren nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die ermittelten Werte für die Rasterdeckung zur Speicherung der Rasterlage über beliebig lange Zeit in einem Analog- oder Digital-Speicher abgespeichert werden. 7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Anspruche 5 oder 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass ein ausreichend weiter Abtastbereich zweifach durchlaufen wird und dabei das Hauptminimum des Energieinhalts des Differenzsignals dieses Bereichs festgestellt und als Steuergrösse her ongezcgen wird.

Inventors: RUMLAND, RAINER
Applicants: GRUNDIG E.M.V. ELEKTRO-MECHANISCHE VERSUCHSANSTALT MAX GRUNDIG
Application year: 1979
Main classification: H04N9
IPC codes: H04N9