Die analoge Zeilenüberlagerungsstufe („Interpolator“)
Durch das Weglassen jeder dritten Zeile, würde der Beitrag dieser Zeilen zum umgesetzten Fernsehbild verloren gehen. Das bringt zwei Probleme mit sich. Zum Ersten ist die weggelassene Zeile nach jedem Bildwechsel eine Andere, was ein durchlaufendes Artefakt im Bild ergibt. Zum Zweiten werden runde Objekte 'kantig'.
Der Begriff 'Interpolieren' stammt von Digitalen Convertern, die nach der Umsetzung solche Fehler herausrechnen. Dies wird bei den hier vorgestellten analogen Zeilenfrequenzumsetzern so nicht gemacht. Da das Resultat aber vergleichbar ist, verwende ich trotzdem den geläufigen Begriff Interpolation auch an dieser Stelle.
Der Versuch zumindest das erste Problem anzugehen bestand, auf Anregung von Peter, im sog. Frame Reset. Dieser sorgt dafür, dass immer die gleiche Zeile weggelassen wird. So wird zumindest das sehr augenfällige Durchlaufen beseitigt, jedoch ist der Frame Reset nicht kompatibel zu jeder Vertikalablenkschaltung und wurde daher beim MK1 Converter abschaltbar gemacht.
Später kam mir dann die Idee zur Zeilenüberlagerungsstufe, die das zu konvertierende Videosignal so vorbereitet, dass nach der Konvertierung ein einwandfreies Videosignal zur Verfügung steht welches keiner Interpolation mehr bedarf. Dazu benötigt man ein spezielles Schalt- und Überlagerungsverfahren.
Im MK1 Converter wurde die Zeilenüberlagerungsstufe für Experimente dann auch schaltbar ausgeführt und perfektioniert. Bei den folgenden Modellen wird sie permanent verwendet, der schaltbare Frame Reset ist damit überflüssig geworden.
Das folgende Bild zeigt wie diese Zeilenüberlagerungsstufe arbeitet:
Zur Erklärung greift man sich drei aufeinanderfolgende 64µs-Zeilen heraus, sie sind im Bild links rot, grün und braun untereinander gezeichnet. Würde man nun eine Zeile, z.B. die rot gezeichnete Zeile weglassen, (X) bekommt man im umgesetzten Bild, das mit zwei Zeilen den Inhalt von drei Zeilen darstellen soll, nur die Information aus der grünen und der braunen Zeile. Dies führt zu den oben geschilderten Artefakten. Mit einer Eimerkette (delay ccd) wird das Videosignal um genau eine Zeilenlänge verzögert. So hat man die Möglichkeit das verzögerte und das nicht verzögerte Videosignal nach belieben überlagern. Überlagert man in dem gezeichneten Drittel-Verhältnis, dann bekommt man ein (64µs Zeilen) Bildsignal in dem der Inhalt der vorhergehende Zeile immer, wie im Bild mittig gezeichnet, in der aktuellen Zeile mit enthalten ist. Lässt man bei diesem entsprechend vorbereiteten Bildsignal zur Konvertierung jede dritte Zeile ausfallen und verlängert die verbleibenden Zeilen entsprechend (64µs auf 96µs Zeilenlänge) dann beziehen diese beiden umgesetzten 96µs-Zeilen ihren Inhalt aus den drei 64µs-Zeilen. Siehe Bild rechts. So tragen alle Zeilen des 64µs-Zeilenbildes zu dem neuen 96µs-Zeilenbild bei. Es bedarf folglich keiner nachträglichen Berechnung 'verloren gegangener Inhalte', sprich Zeileninterpolation mehr, wie sie bei den digitalen Verfahren durchgeführt wird.
Das Bild zeigt einen PYE LV20 von 1949 mit Testbild am MK II Converter. Auf der hellen Fläche erkennt man mittig den Ionenfleck, der sich mit den Jahren in die Leuchtschicht eingebrannt hat.
Bei der praktischen Ausführung wird eine Widerstandsmatrix zur Überlagerung verwendet. Dabei wird dem Widerstand, der das unverzögerte Bildsignal führt, im richtigen Moment ein Widerstand mit einem Schalttransistor parallel geschaltet.
So kann zwischen der 1/3 Überlagerung, Transistor schließt und der 2/3 Überlagerung, Transistor öffnet, umgeschaltet werden. Beim MK I Converter ist das ein NPN-Transistor, bei den folgenden Ausführungen bis MK IV ein PNP-Transistor.
Q13 ist beim MK II Converter der Interpolator Schalttransistor. Er schaltet den 680Ω Widerstand parallel zum 2KΩ Widerstand. Die Verzögerte Zeile kommt über 1KΩ.
Im nächsten Blog wird der MK II Converter beschrieben.
This work is licensed under a
Creative Commons Attribution-Noncommercial-No Derivative Works 2.0 Germany License.
