Кинотелевизионная камера
Иллюстрации
Реферат
о >965017
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик (61) Дополнительное н авт. свмд-ву (22) Заявлено 09. 03. 81(21 ) 3260708/18-09
Р1 М К„з с присоединением заявки ¹
Н 04 N 5/26
Н 04 N 7/18
Государственный комитет
СССР ио делам изобретений и открытий (23) Приоритет (53) УДК 621. 397. . 3 (088. 8) Опубликовано 07.1082. Бюллетень ¹ 37
Дата опубликования описания 07.10.82 (72) Автор изобретения
A.È.ÖâåTKoâ
< 48 ggg y
-.4
Московский ордена Трудового Красного 3 электротехнический институт связи(71) Заявитель (54 ) КИНОТЕЛЕВИЗИОННАЯ KANEPA
Изобретение относится к телевидению, в частности к кинотелевиэионньв камерам с импульсным экспонированием мишени передающей телевизионной трубки.
Известна кинотелевиэионная система, содержащая оптический коммутатор, оптически связанный с киноканалом и мишенью передающей трубки первой телевизионной камеры, выход камеры подключен к видеоконтрольному блоку, экран которого оптически связан с второй телевизионной камерой, выход второй камеры через фильтр нижних частот связан с сумматором; выход первой телевизионной камеры через блок коррекции видеосигнала и фильтр верхних частот подключен к второму входу сумматора,. выход которого соединен с регистрирующим устройством, например, к видеомагнитофону, видеоконтрольному устройству и т.д. Инерционные свойства видеоконтрольного блока и второй телевизионной камеры подобраны таким образом,что видеосигналы двух смежных полей усредняются, и тем самым устраняется эффект .мелькания на экране выходного видеононтрольного устройства. Поскольку мелькания изображения воспринимаются наблюдателем только на крупных элементах объекта, высокочастотные составляющие видеосигнала поступают на выход без обработки на оптически связайной паре, что обеспечивает сохранение разрешающей способности изображения по горизонтали (1).
Недостатками кинотелевизионной камеры являются высокая инерционность системы и низкая временная разрешающая способность за счет того, что удовлетворительный эффект подавления мельканий может быть получен только при достаточно большой постоянной времени оптически связанной пары (ОСП) кинескоп - передающая трубка (видеоконтрольный блок — вторая телевизионная камера) и ограниченная пространственная разрешающан способность системы.
Цель изобретения - повышение пространственной и временной разрешающей способности кинотелевизионной: камеры.
Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее оптический коммутатор, первый выход которого оптически связан с киноканалом, первую телевизионную камеру„ первый аыход которой через последовательно
965017 соединенные блок коррекции видеосигнала и фильтр верхних частот подключен к первому входу сумматора, выход которого соединен с регистрирующим устройством, вторую телевизионную камеру, первым выходом подключенную 5 через Фильтр нижних частот к второму входу сумматора, введены светорасщепляющий блок, перный и второй анамор-, фотные оптические элементы, первый и . второй датчики реперов, блок совмещения растров, первый и второй блоки выделения реперов, блок дезанаморфи- 1 рования по кадру и блок дезанаморфирования по строкам, при этом второй выход оптического коммутатора оптичес-5 ки связан со светорасщепляющим блоком, первый и второй. выходы которого подключены соответственно через последовательно соединенные первый анаморфотный оптический элемент и пер- 2О вый датчик реперов с первым входом первой телевизионной камеры и через последовательно соединенные второй анаморфотный оптический элемент и второй датчик реперов с первым вхо- 25 дом второй телевизионной камеры, блок совмещения растров первым и вторым выходами подключен к вторым входам соответственно первой и второй телевизионных камер, второй выход первой .ЗО телевизионной камеры соединен с первым блоком выделения реперов, п рвый выход которого подключен к первому входу блока совмещения растров, второй выход - к второму входу блока коррекции видеосигнала, а третий выход - через блок дезанаморфирования по кадру к третьему входу первой телевизионной камеры, второй выход второй телевизионной камеры подключен к входу второго блока выделения ре- 40 перов, первый выход которого соединен с вторым входом блока совмещения растров, а второй выход через блок дезанаморфирования по строкам — к третьему входу второй телевизионной 45 камеры.
На Фиг. 1 представлена структурная схема предложенной кинотелевизионной камеры; на фиг.2 — изменение условий вписывания растра по срав- .5О нению с растром 3:4 при использовании анаморфотной оптики: а - при анаморфиро анин по кадру; б -при анаморфиро анин по строкам; на фиг.3— гра ки относительного изменения пространственной разрешающей способности при анаморфировании изображения по сравнению с растром 3:4.
Кинотелевиэионная.камера (Фиг.1) сОдержит киноканал 1, оптический коммутатор 2, светорасщепляющий блок 3, первыА и второй анаморфотные оптические элементы 4 и 5, первый и второй датчики реперов б и 7, блок 8 совмещения растров, первую и вторую телевизионные камеры 9 и 10, 65 первый и второй блоки 11 и 12 выделе-.. ния реперов, блок 13 дезанаморфиронания по кадру, блок 14 дезанаморфирования по строкам, блок 15 коррекции видеосигнала, фильтр 16 верхних частот (ФВЧ), фильтр 17 нижних частот, сумматор 18 и регистрирующее устройство 19.
Кинотелевизионная камера работает следующим образом.
Исходное изображение через киносъемочный объектив (не показан) проецируется с помощью оптического коммутатора 2 поочередно в киноканал 1 и на светорасщепляющий блок 3.
На выходе светорасщепляющего блока
3 получаются два идентичных световых потока, поступающих на первый и второй анаморфотные оптические элементы 4 и 5, н качестве которых используются анаморфотные оптические системы, оси анаморфирования которых взаимно перпендикулярйы. Для схемы фиг.1 первый анаморфотный оптический элемент 4 обеспечивает анаморфирование изображения (сжатие) по вертикали, для мишени первой телевизионной камеры 9, а второй анаморфотный оптический элемент 5 — анаморфнронание (сжатие) растра по горизонтали для второй телевизионной камеры 10.
Между первым анаморфотным оптическим элементом 4 и первой телевизионной камерой 9 установлен первый датчик б реперов, осуществляющий введение в телевизионное изображение опорных знаков, позволяющих в дальнейшем совмещать телевизионные изображения с
ТВ камер 9 и 10.Аналогичное назначение имеет второй датчик 7 реперов, расположенный между вторым анаморфотным оптическим элементом 5 и теленизионной камерой 10. Как правило, реперы (опорные знаки) располагаются на изображениях по краям растров, нне зоны сюжетно важной части кадра. Форма реперов может быть весьма разнообразна, однако необходимо отметить, что в предложенной кинотелевизионной камере расстояние между знаками и их взаимная форма для датчиков реперон б и 7, должны быть выбрана таким образом, чтобы при дезанаморфировании растров обеспечиналось их полное совмещение (т.е. .опорные знаки в датчиках реперов 6 и 7 должны быть предварительно анаморфированы относительно друг друга в соответствии с законом анаморфирования первого и второго анаморфотных оптических-элементов 4 и 5). В предложенной кинотелевизионной камере, как и в устройстве по прототипу, применено частотное разделение спектра телевизионного сигнала, что позволяет получить эффективное подавление шумов н видеосигнале и добиться устранения мельканий изображения. Од- (965017 н ако в предложенной.кинотелевизионной камере анаморфотные оптические элементы обеспечивают существенное увеличение пространственной разрешающей способности телевизионного тракта. Рассмотрим подробно прохождение высокочастотной и низкочастотной составляющих сигнала. Высокочастотный тракт кинотелевиэионной камеры содержит первую телевизионную камеру 9, блок 15 коррекции видеосигнала и 10 фильтр 16 верхних частот. Телевизионый сигнал с выхода первой телевизинной камеры 9 поступает на блок 15 коррекции видеосигнала, где видеосигнал ограничивается по некоторому пороговому уровню, определяемому ам.плитудой шумов в зоне одного из реперов, управляющий сигнал в блок
15 поступает с первого блока 11 выделения реперов. С блока 15 коррекции видеосигнала видеосигнал поступает на фильтр 16 верхних частот, где выделяются только его высокочастотные составляющие, которые поступают на первый вход сумматора 18. Низкочас- 25 тотный тракт кинотелевизионной камеры содержит вторую телевизионную камер1в 10 и фильтр 17 нижних частот, в котором от телевизионного сигнала с камеры 10 отделяются низкочастотные 3О составляющие,.поступающие на второй вход сумматора 18. Суммарный телевизионный сигнал с выхода сумматора 18 подается на регистрирующее устройство, например, видеоконтрольное устрой-З5 ство, видеомагнитофон и т.д. Прост ранственное совмещение высокочастотного и низкочастотного сигнала осуществляется с помощью первого и второго блоков 11 и 12 выделения реперов, и блока 8 совмещения растров.
Блок 8 совмещения растров вырабаты- вает управляющий сигнал, служащий для взаимного совмещения растров на мишенях первой и второй телевизион- 45 ных камер 9 и 10. Сигнал управления получается в результате анализа в блоке 8 информации о взаимном положении . реперов на растрах первой и второй телевизионных камер 9 и 10, данная информация поступает иэ телевизионных.камер после обработки в первом (для камеры 9) и втором (для камеры 10) блоках 11 и 12 выделения реперов.
В устройстве применены аморфотные оптические элементы. На фиг.2 представлены растры с соотношением сторон
3:4 и растр, полученный при анаморфировании в два раза. На фиг.2 видно, что длина строки увеличивается 66 (заштрихованная зона), соответственно увеличивается и разрешающая способность первой телевизионной камеры 9 по горизонтали. Вторая оптическая система установлена таким обра- ф5 зом, что существенно увеличивается разрешающая способность второй телевизионной камеры 10 по вертикали.На фиг.
2б представлены растры с соотношением строк 3:4 и при анаморфировании в цва раза, где заштрихованная зона показывает увеличение разрешающей способности по вертикали. Увеличение разрешающей способности по вертикали позволяет устранить эффект считывания потенциального рельефа в смежных строках двух полей, что полностью устраняет мелькание иэображения крупных деталей (т.е. тех участков изображения, где мелькания наиболее заметны) .
На фиг.3 представлены. кривые относительного увеличения пространственной разрешающей способности по горизонтали (кривая 1) и вертикали (кривая 2).
Как видно из графика, кинотелевизионная система при использовании, например, стандартной анаморфотной оптики с коэффициентом анаморфирования f=0,5 сравнима по разрешающей способности по вертикали с системой, имеющей телевизионную трубку с 1,5 мишенью, и по сравнению с прототипом имеет увеличение пространственной разрешающей способности по вертикали в 1;3 раза, а по горизонтали в
1,1 раза. Совмещение двух анаморфированных растворов с первой и второй телевизионных камер 9 и 10 выполняется с помощью блоков 13 деэанаморфирования для камеры 9 и, 14 (для камеры 10). В блоке 13, на основании информации о положении реперов, с блока 11 вырабатывается сигнал, управляющий работой строчной развертки первой телевизионной камеры 9, при котором считывающий растр имеет Форму анаморфированного иэображения, проецируемого на мишень. Аналогично деэанаморфирование растра со второй телевизионной камеры 10 осуществляется с помощью блоков 12 и 14, при этом блок 14 управляет кадровой разверткой второй телевизионной камеры 10.
Преимуществом предложенной кинотелевизионной камеры по сравнению с прототипом является повышение временной разрешающей способности (снижение инерционности). Данное преимущество пслучено эа счет того, что в предложенной кинотелевизионной камере устранение мельканий выполнено за счет устранения самой причины неидентичности видеосигналов в двух смежных полях (считывание потенциального рельефа в смежных строках двух полей разложения), кроме того, повышается пространственная разрешающая способность за счет изменения соотношения сторон растров на мише965017 ния растров, первый и второй блоки выделения реперов, блок деэанаморфирования по кадру и блок дезанаморфирования по строкам, при этом второй выход оптического коммутатора оптически связан со светорасщепляющим блоком, первый,и второй выходы которого подключены соответственно через последовательно соединенные первый анаморфотный оптический элемент и первый датчик реперов с первым входом первой телевизионной камеры и второй анаморфотный оптический элемент и второй датчик реперон с первым входом второй телевизионной
5 камеры, блок совмещения растров первым и вторым выходами подключен ко вторым входам соответст венно первой и второй телевизионных камер, второй выход. первой через последовательно соединенные телевизионной камеры соединен с первым блоком выделения реперов, первый выход подключен к первому входу бло. ка совмещения растров второй выход д ко второму входу блока коррекции ви деосигнала, а третий выход через блок дезанаморфирования по кадру — к третьему входу первой телевизионной камеры, второй выход второй телевизион-.
"6 ной камеры подключен к входу второгоблока выделения реперов, первый выход которого соединен со вторым входом блока сонмещения растров, а нторой выход через блок дезанаморфиро35 вания по стРокам — к третьему входу второй телевизионной камеры.. л»х, реализованное с помощью анамор!>отных оптических систем. Для стан< тандартных анаморфотных объективов разрешающая способность по горизонтали увеличивается в 1,1 раза, а по вертикали в 1,4 раза. Применение oII тических систем с меньшим коэффициентом анаморфирования позволяет увеличить разрешающую способность в
1,3 и 1,6 раза .соответственно, повышается чувствительность низкочастотного тракта, так как стсутствует дополнительное считывание потенциального рельефа и смежных строках двух полей, тем самым время накопления потенциального рельефа повышается в 1
2 раза, а чувствительность нозрастает примерно на 40%.
Формула изобретения
Кинотелевизионная камера, сойеРжащая оптический коммутатор, первый выход которого оптически связан с киноканалом, первую телевизионную камеру, первый выход которой через последовательно соединенные блок коррекции видеосигнала и фильтр верхних частот подключен к первому входу сумматора, выход которого сое динен с регистрирующим блоком, вторую телевизионную камеру, первый выход которой подключен через фильтр нижних частот ко второму входу, сумматора, отличающаяся тем, что,с целью повышения пространственной и временной разрешающей способ.ности, в нее введены светорасщепляющий блок, первый и второй анаморфотные оптические элементы, первый и второй датчики реперов блок совмеще-, Источники информации принятые во внимание при экспертизе
40 1. Авторское свидетельство СССР
Р 771905, кл. 8 04 N 7/18, 1978.