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Video, starke Kontrastverstärkung

Hi,

ich suche ein Gerät mit dem ich ein analoges schwarz-weiss Videosignal mindestens um den Faktor 10 verstärken kann. Damit soll ein sehr kontrastarmes Bild soweit vorverstärkt werden, dass es nach der Digitalisierung besser ausgewertet werden kann. Zu beachten ist aber, dass nicht alle Teile des Bildes kontrastarm sind. Das heisst der Verstärker muss einen ausreichend schnellen Begrenzer enthalten der die Amplitude auf den zulässigen 0.3V-1.0V Bereich begrenzt. Und die Synchronimpulse müssen natürlich vorher abgetrennt werden und nach der Verstärkung wieder eingefügt werden. Das mitverstärkte Rauschen ist unproblematisch weil nach der Digitalisierung mehrere Bilder gemittelt werden können. Ich sehe kein grundlegendes Problem darin die Schaltung selber zu entwickeln, aber das braucht Zeit. Daher frage ich mal in die Runde:

-- Gibt es sowas als Fertiggerät?

-- Oder hat jemand einen Schaltplan?

Gruss Michael

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Michael Koch
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Gibt es nicht bei Elektor so etwas? B=FCcher der Reihe 30X Schaltungen.

Die Begrenzung d=FCrfte recht einfach =FCber passende Dioden zu erreichen sein?

Ein Spannungsvergleicher und ALC w=E4re doch volkommen =FCbetrieben aber vielleicht hier im Gesamtsystem schon angebracht, da die Verst=E4rkung des Video-OP durch die ALC gesteuert werden k=F6nnte und so immer 0.7 Volt anliegen. (im Mittel). (einige OPV haben einen Eingang, wo sich der Verst=E4rkungsfaktor regeln l=E4sst)

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Stefan Engler

Hi,

Das wäre mir nicht scharf genug begrenzt. Ich möchte keine Nichtlinearität in das Videosignal reinkriegen.

was ist ein ALC?

im Gesamtsystem schon angebracht, da die Verstärkung des Video-OP durch die ALC gesteuert werden könnte

Hier liegt vielleicht ein Missverständnis vor. Ich möchte keine automatische Verstärkungsregelung. Einfach nur zwei Potis für Verstärkungsfaktor und Helligkeit.

Gruss Michael

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Michael Koch

Michael Koch schrub:

Ich glaube schon, dass Du eine ALC (Automatic Level Control) bzw. AGC (Automatic Gain Control) willst. Und zwar eine mit schnellem Regelverhalten...

Ansgar

--
Mails an die angegebene Adresse erreichen mich - oder auch nicht! Gültige  
Adresse gibt's bei Bedarf!
Mails to the given address may or may not reach me - valid return address  
will be given when required!
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Ansgar Strickerschmidt

Wenn die Regelung mit der vollen Video-Bandbreite erfolgt, ja dann kann man es so ausdrücken.

Gruss Michael

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Michael Koch

Michael Koch schrieb:

Ach, du willst aus dem Videosignal eine Gleichspannung machen?

Für das was du da vorhast brauchts einen Video-ADC mit höherer Auflösung, und etwas Software.

Gruß Dieter

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Dieter Wiedmann

sorry, das verstehe ich nicht.

Warum komliziert und teuer wenn's auch einfach mit analoger Verstärkung geht? Ich habe nicht die Absicht einen Frame Grabber mit mehr als 8 Bit Auflösung zu verwenden.

Gruss Michael

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Michael Koch

Michael Koch schrieb:

Wenn du die Verstärkung mit der Frequenzdes Videosignals nachregelst kommt halt eine Gleichspannung raus.

Also willst du den komplizierteren Weg gehen.

Gruß Dieter

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Dieter Wiedmann

scheint mir zwar eher ein Quadrierer zu sein, aber du hast natürlich recht dass es so nicht geht.

Das Prinzip ist doch ganz einfach:

-- Synchronsignale abtrennen

-- einstellbaren Offset subtrahieren

-- Signal verstärken

-- auf 0.3V-1.0V begrenzen (schnelle OP's mit Dioden)

-- Synchronsignale wieder hinzufügen, fertig.

Es gibt zwei mögliche Software-Pakete die für die Auswertung des Bildes zur Verfügung stehen. Paket Nr. 1 läuft nur mit einem ganz bestimmten Frame Grabber, und der hat nun mal 8 Bit. Paket Nr. 2 läuft mit Analog-->Firewire Konverter, und ich weiss nicht ob's diese Dinger mit mehr als 8 Bit Auflösung gibt, bzw. ob die höhere Auflösung Windows-intern überhaupt unterstützt wird. Jedenfalls hört sich das für mich kompliziert und teuer an.

Gruss Michael

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Michael Koch

Michael Koch schrieb:

Dann hast du aber in den ursprünglich hellen, kontrastreichen Bildpartien keinen nennenswerten Kontrast mehr.

Tja, dann halt eigene Software schreiben, oder zumindest einen Treiber, der liefert dann ausgangsseitig die 8-Bit.

Gruß Dieter

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Dieter Wiedmann

völlig richtig, in den ursprünglich hellen und dunklen Bereichen ist hinterher keine Bildinformation mehr sichtbar. Das ist so gewollt. Die Übertragungsfunktion soll im ganzen 0.3V-1.0V Bereich linear sein.

Um Treiber programmieren zu können müsste ich erst mal ein paar Jahre Informatik studieren. Das ist uneffektiv im Vergleich zum Analog-Verstärker :-)

Gruss Michael

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Michael Koch

Michael Koch schrieb:

Ich möchte ein paar grundsätzliche Überlegungen beisteuern. Der Kontrast eines Videosignals spielt sich immer zwischen 0 - 0,7Vss ab und bezeichnet den Unterschied zwischen Schwarz und Weiss. Wenn ich das Videosignal nun stark verstärke, verstärke ich dunkle Bereiche ( ab 0 Vss) und graue( ab 0,35Vss) und die weissen Bereiche landen im Begrenzer (bei 0,7Vss ist Schluss). Eine Verstärkung der unteren Bereiche bringt daher nur scheinbar etwas. Der Gesamtkontrastumfang ändert sich nicht, da ich im Gegenzug im oberen Bereich etwas verliere.

Bei einem flauen Videosignal, hilft da eher eine Kennlinien

-Vorentzerrung wie z.B. die "Gammakorrektur" oder in schwarzen Bereichen so etwas wie "Black Stretch". Beides sind nonlineare Verstärker die die Kennline eines Videosignals nur in einem bestimmten Bereich verändern.

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Ralf Jacob

"Ralf Jacob" schrieb im Newsbeitrag news:duts50$jl2$ snipped-for-privacy@news01.versatel.de...

Och Ralf, Verstaerkung ist nicht nur ein Faktor, sondern geht auch um einen Offset: x' = v * ( x - o ) + o Und wenn Synchronsignale abgetrennt sind und wieder drangepappt werden, ist das genau die Verstaerkung, die der Kontrastregler im Fernseher macht. Kein Voodoo, und Michael koennte sogar noch den Offset o veraendern, um optimale Ergebnisse zu bekommen.

Solche Kisten gibt es fertig fuer Video-Ueberspielaufgaben, muss man also nicht mal selber bauen.

--
Manfred Winterhoff, reply-to invalid, use mawin at gmx dot net
homepage: http://www.geocities.com/mwinterhoff/
de.sci.electronics FAQ: http://dse-faq.elektronik-kompendium.de/
Read 'Art of Electronics' Horowitz/Hill before you ask.
Lese 'Hohe Schule der Elektronik 1+2' bevor du fragst.
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MaWin

Hi,

Ich möchte aber keine nichtlineare Übertragungsfunktion. Einfach nur eine lineare Verstärkung um mindestens den Faktor 10. Es ist mir klar dass die ursprünglich hellen Bereiche nach der Begrenzung 100% weiss sind.

Gruss Michael

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Michael Koch

Hi,

Aber nicht mit Faktor 10, oder habe ich da was übersehen? Ich hab bislang nur Verstärker gefunden die +-3db können.

Gruss Michael

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Michael Koch

Das ist schon richtig, wenn man ein "normales" Videosignal hätte. Wenn es aber pathologisch ist, hängt es davon ab, wo es fehlt. Wenn z.B. Weißanteile nicht interessieren und die gewünschte Info in den dunklen Partien steckt, müssen die halt verstärkt werden.

Ok. Es kann aber sein, dass man eine lineare Kennlinie und Kappung von weiß braucht. Es ist ja weder angegeben, was das für ein Signal ist noch wie es später ausgewertet werden soll. Somit kann Gammakorrektur auch falsch sein - es müsste evtl. ausprobiert werden.

Norbert

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Norbert Hahn

Das ist schon richtig, wenn man ein "normales" Videosignal hätte. Wenn es aber pathologisch ist, hängt es davon ab, wo es fehlt. Wenn z.B. Weißanteile nicht interessieren und die gewünschte Info in den dunklen Partien steckt, müssen die halt verstärkt werden.

Ok. Es kann aber sein, dass man eine lineare Kennlinie und Kappung von weiß braucht. Es ist ja weder angegeben, was das für ein Signal ist noch wie es später ausgewertet werden soll. Somit kann Gammakorrektur auch falsch sein - es müsste evtl. ausprobiert werden.

Norbert

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Norbert Hahn

Hi,

genau das suche ich. Wegen der Offset-Einstellung vor der Verstärkung muss schwarz auch gekappt werden.

Die Anforderungen:

-- Verstärkungsfaktor einstellbar bis mindestens 10

-- Offset einstellbar

-- lineare Übertragungsfunktion, keine Gamma-Korrektur oder "soft clipping"

Gruss Michael

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Michael Koch

MaWin schrieb:

In der Regel reden wir beim FBAS-Signal von DC-Kopplung und das Videosignal wird auf 0V geklemmt. z.b. durch die Schwarzwerthaltung. Ob mit oder ohne Sync ist für unsere Betrachtungen nicht weiter wichtig. Wenn ich mit einem Offset arbeite hebe ich den Schwarzwert an, scheinbar "sehe" ich mehr Kontrast im Schwarzen. Grundsätzlich sollte hier aber zwischen der Bildaufnahmeseite (Röhrenkamera, CCD-Chip) und der Bildwiedergabeseite (z.B. Fernseher) unterschieden werden. Das FBAS-Signal ist aber 0 - 0,7 Vss. OV ist Schwarz und 0,7Vss ist Weiß. Mehr Kontrast über die ganze Signalkette geht nicht.

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Ralf Jacob

Nehmen wir mal an mein Signal hat einen so schlechten Kontrast dass der nutzbare Bildinhalt zwischen 0.4V und 0.45V liegt. Daneben gibt es aber auch andere Bereiche im Bild die wirklich schwarz sind (0V) und auch Bereiche die weiss sind (0.7V). Diese Bereiche interessieren mich aber nicht. Ich suche einen Verstärker der mir beispielsweise den 0.4-0.45V Bereich auf 0-0.7V aufweitet, wobei die schwarzen Bereiche auf 0V und die weissen Bereiche auf

0.7V begrenzt werden müssen.

Gruss Michael

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Michael Koch

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