Fritz Schröter

Prüfung von Auflösung und Gradation beim Electrofax-System, Toner-Elektrographie

Wie schon einleitend bemerkt, grundet sich die hier untersuchte Methodik der Bildspeicherung auf die von einem (primar als Ladungsverteilung auf einer Isolatorflache aufgebauten) elektrostatischen Kraftfeld ausgeubten Anziehungskrafte. Diese wirken z. B. auf einen mit entgegengesetztem Vorzeichen geladenen feinen Staub und ermoglichen so nach dem Vorgang von Selenyi die Entwicklung eines xerographischen Bildes [5].

Beschreibung der Aufzeichnungsapparatur

Nachdem die Vorversuche bewiesen hatten, das die zur Aufzeichnung von Fernsehbildern notigen Schreibgeschwindigkeiten erreichbar sind, wurde ahnlich einer elektronenoptischen Bank eine Apparatur gebaut, mit der einzelne Fernsehbilder geschrieben werden sollten.

Interimslösung für Fortsetzung der Versuche (ab 1. 3. 1960)

Nachdem Herr Dr. W. Haupt wegen Ubernahme einer anderen Tatigkeit mit ordnungsgemaser Kundigungsfrist ausgeschieden war, galt es, im Physikalischen Institut der Universitat Bonn einen geeigneten Nachfolger fur die Fortsetzung der Arbeit zu finden. In Frage kam mit Vorzug ein Diplomand, der ein Thema suchte. Der inzwischen verstorbene Prof. Dr. R. Jaeckel, in dessen Abteilung Herr Dr. Haupt seine Versuche ausgefuhrt hatte, versprach dem durch seine Bindung an Telefunken-Ulm zeitlich meist verhinderten Unterzeichneten, sich um die Gewinnung eines Nachfolgers zu bemuhen. Diesbezugliche Befragungen fuhrten jedoch monatelang zu keinem Ergebnis, und dadurch kam die Arbeit, abgesehen von Literaturauswertung und einigen provisorischen Rechnungen, zunachst praktisch zum Erliegen.

Problematik der Vorbehandlung, Entwicklung und Fixierung bei Hostaphan

Im Gesamtergebnis der Bildspeicherversuche hat sich das von Kalle u. Co. hergestellte Hostaphan am besten bewahrt. Es ist in Bandform beliebiger Breite, bis zu Dicken von 10 μm herab, erhaltlich, hoch isolierend (1014 Ωcm und daruber), mechanisch sehr dehnungs- und zerreisfest und ertragt Temperaturen bis zu 100°C kurzzeitig, ohne merklich zu schrumpfen. Die optische Absorption des dunnen Hostaphan-Bandes, bis zu 100 μm Schichtstarke, ist uber den ganzen sichtbaren Spektralbereich praktisch gleich gering und im Zusammenhang mit den hier berichteten Forschungsergebnissen und gedachten Anwendungen quantitativ so unerheblich, das sie unberucksichtigt bleiben darf.

Einleitung: Aufgabenstellung, Geschichtliches

Es ist die Aufgabe gestellt, zweidimensionale Bilder, die primar als elektrisches Videosignal gegeben sind, zu speichern, sei es als reine Schwarz-Weis-Bilder ohne Grautone, wie sie z. B. bei Radarbildern und in der Faksimile-Bildubertragung vorkommen, sei es als Halbtonbilder, z. B. Fernsehbilder, Phototelegramme. Als Grundlage fur eine allgemeinere Informationsspeicherung, z. B. von Daten und Ergebnissen in Rechenmaschinen, ware die Losung naturgemas ebenfalls geeignet. Die Speicherung soll sowohl kurzfristig erfolgen und sofort wieder auswertbar sein als auch durch Fixierung langfristig haltbar gemacht werden konnen. Im ersten Falle ist eine Verwendung des gespeicherten Bildes zur unmittelbaren optischen Wiedergabe durch Projektion vorgesehen, speziell eine Grosprojektion mit hohen Lichtstromen, im zweiten Falle soll das gespeicherte Bild fur eine spatere Verwendung aufbewahrt werden (Fernsehkonserve). Hierzu mus es durch einen »Lesevorgang« (Abtastung) wieder in ein elektrisches Signal — das mit dem primar gegebenen Videosignal ubereinstimmt — zuruckverwandelt werden konnen.

Auflösungsgrad, Informationskapazität, Helligkeit

Die in der Uberschrift getrennt formulierten mesbaren Grosen stehen in engem funktionellen Zusammenhang miteinander. Sie werden demgemas ohne strenge Abgrenzung behandelt, zumal jede Anderung der einen Quantitat Ruckwirkungen auf die anderen hervorruft, und zwar zum Teil als direkte Folge einer schon erreichten Verbesserung, zum Teil aber auch als Konsequenz aus gesteigerten Anspruchen. Eine gewunschte Vergroserung der Informationskapazitat zieht bei konstanter Speicherflache notgedrungen die Aufgabenstellung hoherer Auflosungsgrade nach sich, und diese hangen wiederum vom physiologisch bedingten visuellen Kontrast, also auch von der Helligkeit ab, mit der die aufgezeichnete synoptische Informationsverteilung wiedergegeben und in der okularen Darstellung im Detail erkannt werden kann.

Einzelheiten über Speichergeräte

Die Forschungsaufgabe, uber die vorstehend berichtet worden ist, kann nunmehr im Hinblick auf ihre praktische Zielsetzung mit einigen Vorschlagen uber die Ausfuhrung von Schreib- und Speichergeraten und mit einem Vergleich verschiedener Methoden der Konservierung abgeschlossen werden. Da einleitend (S. 7/8) bereits die wichtigsten moglichen und zweckmasigen Anwendungen der xerographischen Aufzeichnung einer hochfrequent anfallenden optischen oder logischen Information angefuhrt und diese Angaben spater vielfach kommentiert und erganzt worden sind, erubrigt es sich, darauf nochmals einzugehen. Ebensowenig soll von Vorrichtungen die Rede sein, in denen die Ablesung der Information vom xerographischen Speicher zwecks Wiederherstellung des ursprunglichen elektrischen Signals erfolgen kann. Diese zumeist nach dem wohlbekannten Prinzip des bewegten Abtastlichtpunktes (»Flying Spot«) arbeitenden, in der Fernsehtechnik voll ausgereiften Gerate sind nicht mehr Objekt physikalischer Forschung ; sie stellen heute hochentwickelte Apparaturen dar, die allenfalls noch rein technologisch ein wenig verbessert werden konnten und sich naturlich auch fur die Wiedergabe des auf Bandern oder anderen Tragern gespeicherten Signalverlaufs spezialisieren lassen, ohne die Forschung zu bemuhen.

Rauschanteil im Lesesignal

Der Abtastvorgang sei kurz naher betrachtet : Liegt jedes Bildelement unter der Grenze der Auflosbarkeit fur unser Auge, so bedeutet Gleichheit des durchgelassenen Lichtstromintegrals auch dieselbe Stufe in der Grauskala ; wir empfinden die verglichenen Halbtone als gleiche Leuchtdichtewerte der betreffenden Elementarflachen. Denn was wir messen bzw. visuell bewerten, ist jeweils das Mittel, gebildet aus Partiallichtstromen, die zwischen den von Toner verschiedener Partikelgrose in streuender Verteilung bedeckten Stellen des Bildelements den transparenten Trager durchdringen. In einer dauernden oder mindestens 1/25 sec wahrenden Projektion des Bildes tritt dann fur unser Auge kein Rauschen ein; es empfindet eben nur Mittelwerte.

Ergebnisse und Folgerungen

Unsere beiden Rohren I und II (siehe Seite 33) werden zur Aufnahme der Steuerkennlinien in der in Abbildung 18 dargestellten Schaltung betrieben. Es wird der Anodenstrom in Abhangigkeit von der Steuerspannung Ug zwischen Steuerelektrode und Kathode bei fester Anodenspannung Ua gemessen. Fur verschiedene Anodenspannungen erhalt man verschiedene Kennlinien.

Prinzip und Aufgabestellung

In der Fernseh und Radartechnik hat die Frage der Bildspeicherung am Empfangsort in den letzten Jahren starkes Interesse gewonnen. Die vorliegende Arbeit handelt von Untersuchungen, die der praktischen Verwirklichung einer von F. SCHROTER vorgeschlagenen speichernden Bildwiedergaberohre dienen. Bevor in Nr. 2 die Nachteile des bisher gebrauchlichen Bildwiedergabeverfahrens mit der Braunschen Rohre sowie die Vorteile, welche demgegenuber die in Aussicht genommene Anordnung zu bieten verspricht , kurz besprochen werden, soll zunachst anhand Abbildung 1 das von F. SCHROTER angegebene Prinzip erklart werden.