Fliegender Spot-Scanner

Die Bestandteile eines Flying-Spot-Scanners: (A) Kathodenstrahlröhre (CRT); (B) Photonenstrahl; (C) & (D) dichroitische Spiegel; (E), (F) & (G) rot-, grün- und blauempfindliche Photomultiplier.

Ein Flying-Spot-Scanner (FSS) verwendet eine Lichtquelle in Form eines Lichtpunkts, beispielsweise eine hochauflösende, lichtstarke und lichtschwache Kathodenstrahlröhre (CRT), um ein Bild abzutasten. Das abzutastende Bild befindet sich üblicherweise auf fotografischem Film , wie etwa Kinofilm , oder auf einem Dia oder einer Fotoplatte . Das Ausgabesignal des Scanners ist in der Regel ein Fernsehsignal .

Grundprinzip

Bei einem CRT-Scanner erzeugt ein Elektronenstrahl, der über die CRT-Bildschirmfläche geführt wird, einen Scan mit der korrekten Zeilenanzahl und dem für das Signalformat passenden Seitenverhältnis. Das Bild dieses Scans wird mit einer Linse auf den Film fokussiert. Das Licht durchdringt das zu scannende Bild und wird durch Photomultiplier ( je einer für jede Farbe – Rot, Grün, Blau) in ein proportionales elektrisches Signal umgewandelt. Diese Photomultiplier erfassen die Intensitätsänderungen des Strahlflecks beim Scannen des Films und wandeln diese in proportionale elektrische Signale um, jeweils eines für jeden Farbkanal.

Telecines , die eine monochrome Kathodenstrahlröhre als Lichtquelle verwenden, werden als Flying-Spot-Scanner bezeichnet. Der Vorteil der FSS-Technik liegt darin, dass die Farbanalyse erst nach dem Scannen erfolgt; einfache dichroitische Spiegel können verwendet werden, um das Licht auf die einzelnen Photomultiplier aufzuteilen – und es treten keine Registrierungsfehler auf, wie sie bei frühen elektronischen Kameras üblich waren.

Frühe Verwendung

Historisch gesehen wurden Flying-Spot-Scanner in den 1920er Jahren, den Anfängen des elektronischen Fernsehens , auch als primitive Live-Action-Studiokameras eingesetzt . ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]} Ein mit einer rotierenden, perforierten Nipkow-Scheibe ausgestatteter Projektor erzeugte den Spot, der die Bühne abtastete. Das Abtasten eines Objekts auf diese Weise erforderte eine vollständig abgedunkelte Bühne und war für den Produktionseinsatz unpraktisch, bot frühen Forschern jedoch eine Möglichkeit, Live-Bilder zu erzeugen, bevor praktische Bildaufnahmeröhren ausgereift waren.

DuMont Vitascan

Die Flying-Spot-Scanner-Technologie wurde später von den DuMont Laboratories im Vitascan- Farbfernsehsystem, das 1956 auf den Markt kam, implementiert. Vitascan erzeugte NTSC-Farbvideos mit einer Kamera, die umgekehrt funktionierte: Sie enthielt die Flying-Spot-CRT-Röhre, deren Bild durch das Kameraobjektiv projiziert wurde und das Motiv in einem speziellen, lichtdichten Studio ausleuchtete. Das Licht der CRT-Kamera wurde dann von speziellen Auffangbehältern („Scoops“) mit vier Fotomultiplierröhren (zwei für Rot, eine für Grün und eine für Blau) aufgefangen, die anschließend das Videobild des Sprechers im Studio lieferten. Anders als frühere FSS-Systeme, die ein vollständig abgedunkeltes Studio erforderten, nutzte Vitascan ein spezielles Stroboskoplicht, das das Studio für den Sprecher ausleuchtete und sich während der Austastintervalle der Fotomultiplier-Auffangbehälter einschaltete, um den Scanvorgang nicht zu stören.

Rundfunknutzung

Fliegende-Punkt-Scanner wurden zum Scannen von Dias und Filmen für das Fernsehen und die spätere Postproduktion eingesetzt. Sie dienten zur Erstellung von Senderkennungsbildern und zur Umwandlung von Testfilmen in Fernseh-Testbilder. Ein Diawechsler, ähnlich dem von Diaprojektoren, ermöglichte den Diawechsel. ^{[ 3 ]} Fliegende-Punkt -Filmscanner wurden bereits in den Anfängen des Fernsehens verwendet, da Filmkameras eine höhere Bildqualität als die frühen Fernsehkameras boten. Zu den ersten Herstellern flüchtiger-Punkt-Scanner gehörten Bosch Fernseh und Cintel . Cintel produzierte diese Scanner von den 1950er- bis in die 2000er-Jahre. ^{[ 4 ]}^{[ 5 ]}^{[ 6 ]} Die Scannerröhre hatte eine begrenzte Lebensdauer und ihre Qualität verschlechterte sich mit jeder Nutzung. Die meisten Scanner verwendeten grünes Licht, das durch das belichtete Filmbild auf eine Linse gerichtet wurde. Weißes Licht lieferte ein besseres Bild. Später wurden flüchtige-Punkt-Scanner durch CCD-Zeilenarray- Sensoren ( Charge-Coupled Device) für die Bildgebung und die Verwendung von weißem Licht für den Film ersetzt. ^{[ 7 ]}