Стереоцветная телевизионная камера

 

1. СТЕРЕОЦВЕТНАЯ ТЕЛЕВИЗИОННАЯ КАМЕРА, содержащая цветную телевизионную камеру с объективом, в плоскости оптического центра которого препендикулярно оптической оси установлен оптический фильтр, состо ,ящий из двух вертикально расположенных частеи,имеющих различные спект-ральные характеристики,а два выхода цветной телевизионной камеры соединены с соответствующими входами цветного телевизионного канала и блока матрицирования , выход которого соединен с первым входом сумматора, выход которого соединен с третьим входом цветного телевизионного канала, о т л ичающа:яся тем, что, с целью повышения качества стереоцветного телевизионного изображения путем уменьшения световых потерь и цветовых искажений, в нее введены последовательно соединенные полосовой фильтр, инвертор и коммутатор, выход которого соединен с вторым входом сумматора, второй вход соединен с выходом полосового фильтра, а два входа управления являются входами строчных и кадровых синхроимпульсов, при этом вход полосового фильтра соединен с третьим выходом цветной телевизионной камеры и через введенный фильтр нижних частот соединен с третьим входом блока матрицирования и четвертым входом цветного телевиэи g онного канала. (Л С 2. Камера по п. 1, отличаю . щ а я с я тем, что оптический фильтр содержит расположенные вертикально, чередукяциеся цветоиэбирательные и прозрачные нейтральные полосы, прид чем спектральные характеристики пропускания цветоизбирательных полос правой и левой частей соответствуют максимумам спектральной чувствитель ности датчиков цветной телевизионной правого и левого сигналов 00 стереопары соответственно. г carp. -ff,(Heiii)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 3(51) Н 04 N 9/54

OllHGAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

«!

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 2923963/18-09 (22) 13. 05.80 (46) 07,03.84. Бюл. )) 9 (72) С.И. Жданов и )0.A. Наволоцкий (71) Ленинградский электротехнический институт связи им. проф. И.A.Áoí÷Бруевича (53) 621 ° 397 (088. 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 611317, кл. Н 04 N 9/60, 1977 °

2. Патент Великобритании

9 1325.432. кл. Н 04 N 9/60, опуб,лик. 1973 (прототип) ° (54)(57) 1 ° CTEPEOIJBETHAH ТЕЛЕВИЗИОННАЯ КАМЕРА, содержащая цветную телевизионную камеру с объективом, в плоскости оптического центра которого препендикулярно оптической оси установлен оптический фильтр, состоящий из двух вертикально расположенных частей, имеющих различные спект-" ральные характеристики,а два выхода цветной телевизионной камеры соединены с соответствующими входами цветного телевизионного канала и блока матрицирования,выход которого соединен с первым входом сумматора, выход которого соединен с третьим входом цветного телевизионного канала, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения качества стереоцветного телевизионного иэображения путем уменьшения световых потерь и цветовых искажений, в нее введены последовательно соединенные полосовой фильтр, инвертор и коммутатор, выход которого соединен с вторым входом сумматора, второй вход соединен с выходом полосового фильтра, а два входа управления являются входами строчных и кадровых синхроимпульсов, при этом вход полосового фильтра соединен с третьим выходом цветной телевизионной камеры и через введенный фильтр нижних частот соединен с третьим входом блока матрицирования и четвертым входом цветного телевиэи- д онного канала.

2. Камера по и. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что оптический фильтр содержит расположенные вертикально, чередующиеся цветоиэбирательные и прозрачные нейтральные полосы, причем спектральные характеристики про-пускания цветоизбирательных полос правой и левой частей соответствуют максимумам спектральной чувствительности датчиков цветной телевизионной камеры правого и левого сигналов стереопары соответственно.

) amp. к/ef

1078671

Изобретение относится к стереотелевидению и может быть использовано для расширения функциональных возможностей цветных телевизионных (ТВ) систем, а именно, для передачи .ими стереоцнетных ТВ изобоажений.

Известна стереоцветная телевизионная камера, содержащая стереотелевиэионную камеру, три выхода которой подключены к соответствующим входам блока матрициронания, четвертый. вход 10 подключен к последовательно включен- ным полосовому Фильтру, инвертору, коммутатору и сумматору, второй вход и выход которого подключены соответственно к пятому выходу стереотеле- 15 визионной камеры и к четвертому входу блока матрнцирования (.1 3.

Однако данная камера слишком сложно и громоздко, поскольку дитчиком

ТВ сигнала в нем служит двухобъектив-70 ная стереоцветная ТВ камера, состоящая иэ цветной ТВ камеры, формирующей три цветовых и яркостный сигналы правого иэображения стереопары(первые четыре выхода), и чернобелой ТВ 25 камеры, формирующей яркостный сигнал левого изображения стереопары ,(пятый выход камеры).

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности является стафеоцветная ТВ камера, содержащая цветную ТВ камеру с объективом, в плоекости оптического центра которого перпендикулярно оптической оси устанонлен оптический фильтр, состоящий из двух вертикально распо- З5 ложенных частей, имеющих различные спектральные характеристики. Выходы цветной ТВ камеры соединены с соотвесФтвующнми входами цветного ТВ ка- кама и блока матрицирования, выход 40 которого соединен с первым входом сумматора, выход которого подсое- даиен к четвертому входу цветного TB канала 2 j.

Однако известная камера обладает 45 большими яркостными потерями н оптическом узле цветной ТВ камеры и большими цветовыми искажениями из-sa наличия оптического фильтра, а также потерей стереоэффекта на мелких деталях изображения и плохой совместимостью формируемых в ней.сигналов с вещательной системой ЦТ.

Цель изобретения — повышение качества стереоцнетного TB изображения путем уменьшения световых потерь и цветовых искажений.

Укаэанная цель достигается тем, что телевизионную н стереоцветную камеру, содержащую цветную ТВ камеру.с объективом, в плоскости опти-. 60 ческого центра которого перпендикулярно оптической оси установлен оптический фильтр, состоящий из двух вертикально расположенных частей, имеющих раэличйые спектральные ха- 65

Ф г рактеристики,.а дна выхода цветной

ТВ камеры соединены с соответствующими входами цветного ТВ канала н блока матрицирования, выход которого соединен с первым входом сумматора, выход которого соединен с третьим входом цветного TB канала, введены последовательно соединенные полосоной фильтр, инвертор и коммутатор, выход которого соединен с вторьм входом сумматора, второй вход соединен с выходом полосового фильтра, а дна входа управления являются входами строчных и кадровых сннхроимпульсов, при этом вход полосового фильтра соединен с третьим выходом цветной ТВ камеры и через введенный фильтр нижних частот соединен с третьим входом блока матрициронания и четвертым входом цветного ТВ канала.

Кроме того, оптический фильтр содержит расположенные вертикально, чередующиеся цветонэбирательные и ! прозрачные нейтральные полосы, причем спектральные характеристики пропускания цветоизбирательных полос ,правой и левой частей сответствуют максимумам спектральной чувствительности датчиков цветной ТВ камеры правого и левого сигналов стереопары соответственно.

На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема стереоцветной телевизионной камерыу на фиг.2— структура оптического фильтра; на фиг. 3 - диаграммы; поясняющие работу ТВ камеры.

Стереоцветная телевизионная камера (фиг. 1) содержит оптический фильтр 1, цветную ТВ камеру 2, полосовой фильтр 3 инвертор 4, коммутатор 5, сумматор 6„ цветной ТВ канал 7, блок 8 матрицирования и фильтр 9 нижних частот.

Оптичеокий фильтр 1 в объективе цветной ТВ камеры. 2 установлен н непосредственной близости от диафрагмы и имеет штриховую структуру (фиг. 2а) из чередующихся цветоизбирательных 10 и 11 и прозрачных (или пропускающих цвета, дополнительные к цветам, пропускаемым цвЕтоизбирательными ) 12 участков. Характеристики цропускания световых волн цветоизбирательных участков левой и правой частей фильтра различны и согласованы со спектральными характеристиками. датчиков сигналов. ЦТ камеры (фиг. 2б), где 13-15 — спектральные характеристики пропускания соответ ственно цветоизбирательных и прозрачных полосок фильтрау Р,(и Вспектральные характеристики датчиков сигнала ЦТ камеры.

Принцип действия штриховых фильтров основан ца дифракционных свойствах тонкой щели, поскольку мини1078671 мальный угловой горизонтальный раз мер детали иэображения, формируемого объективом с .щелевой диафрагмой, обратно пропорционален ширине щели.

Поэтому уменьшение ширины щели приводит к ограничению высокочастотных составляющих в п1::странственном спектре иэображения. Это свойство тонкой щели используется в штрихо.вых фильтрах пространственных нижних частот. 10

Если одна половина фильтра выполнена в виде чередумцихся красных и прозрачных вертикальных полосок, то красные компоненты изображения будут беспрепятственно пропускаться (5 как красными, так и прозрачными полосками. При этом никакого ограничения по разрешению для красных компонент не произойдет. Что же касается синих и зеленых составляющих, то они пропускаются только прозрачными полосками, четкость по горизонтали для них ограничена и определяется шириной прозрачных полосок. Вторая половина фильтра может состоять из голубых и прозрачных полосок. В этом случае ограничение горизонтальной четкости происходит лишь для красных компонент изображения. Следовательно, при использовании сложного штрихового фильтра низкочастотные пространственные составляющие всех трех цветовых компонент иэображения, несущие основную информацию о цвете, беспрепятственно проходят через обе половины фильтра, в то время З5 как высокочастотные пространственные составляющие, несущие информацию об объеме цветовых компонент, пропускаются лишь составляющей им половиной фильтра (фиг. 2г) . А0

Камера работает следующим образом.

На выходе стереоцветной ТВ камеры от детали изображения.(фиг. За) формируются сигналы Чя, Ч и Чб (фиг. Зб,в), Кроме информации о цве- 45 те, сосредоточенной, главиым образом, в низкочастотной части сиектра, эти сигналы несут информацию о параллаксе, сосредоточенную, в основном, в высокочастотной части спектра. С вы- 5О хода цветной ТВ камеры 2 сигналы Чй, Ч0 и V8 подаются на аоответствукщие входы блока 8 матрицирования, на выходе которого формируется яркостный сигнал одного иэ изображений стереопары (например правого). Причем сигнал подается через фильтр 9 нижних . частот. Полученный яркостный сигнал поступает на сумматор 6,, где к нему добавляется высокочастотная часть сигнала Ч, которая несет информацию о втором (например левом) иэображении стереопары и выделяется с помощью полосового фильтра 3. Для снижения заметности двоения контуров, обусловленного параллетическими смещениями соответствующих точек правого и левого изображений стереопары, инвертор 4 и коммутатор 5 повстречно из-. меняют полярности высокочастотной составляющей сигнала Чя . С выхода сумматора 6 сигнал подается на яркостный вход цветного ТВ канала 7, на цветовые входы которого подаются сигналы Чя, VG и Ч с соответствующих выходов ЦТ камеры, причем аигнал Чя подается через фильтр 9 нижних частот..Далее цветовые сигналы обрабатываются обычным способом.

Введение в оптическую часть ЦТ камеры сложного светофильтра неизбежно приводит.к возникновению цветовых искажений. Однако поскольку штриховые. фильтры беспрепятственно пропускают низкочастотные составляющие всех цветовых компонент, то на крупных деталях цветовые искажения должны отсутствовать (а именно на крупных деталях они наиболее заметны) . На мелких же деталях цветовые искажения в предлагаемой и известной камерах одинаковы.

Изобретение улучшает совмести-. мость формируемого стереоцветного TB сигнала, поскольку в нем высокочастотные составляющие сигнала одного изображения стеропары. замешиваются в сигнал второго иэображения стеропары с переменной полярностью от строки к строке, что значительно снижает заметность двоения контуров иэображения воспроизводимого с помощью приемника двумерного телевидения. При этом информация о параллаксе сохраняется. Более того, высокочастотные составляющие сигналов обоих изображений стеропары сохраняются в отличие от известной камеры, где s полной полосе передается только один иэ сигналов стереопары.

1078671

Ю (4

2 (Л)

ВНИИПИ ЗаКаэ 988/55

Тйраж 635 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород,ул.Проектная,4