Kameratechnik und Videotechnik

Elektronische Kameras wurden zur Überwachung technischer Prozesse (Halbleiterproduktion, Öfen, Materialfehlerfindung) und zur Personenüberwachung (Verkehrsknotenpunkte, Bahnhöfe, Flughäfen, Parkplätze, Polizeigebäude, Grenzschutzanlagen) eingesetzt.

Darüber hinaus gehende Optische Technik sind auf einer separaten Seite beschrieben. Auf das Unterhaltungsfernsehen, das auf sehr ähnlicher Technik basiert, soll im Rahmen dieser Website nicht eingegangen werden.

Alle hier beschriebenen Geräte sind ausnahmslos für Schwarzweißbilder konzipiert.
Die Geräteauflistung ist noch unvollständig und wird schrittweise erweitert.


Kameras

Matrixkameras

Matrixkameras lieferten das elektronische Abbild eines flächigen Motivs (im Gegensatz zu den Zeilenkameras). In den meisten Fällen wurden sie genutzt, um Bilder an einer anderen Stelle auf einem Kameramonitor (Fernbildschreiber) live wieder auszugeben. Gegebenenfalls konnte das Motiv andere Größenverhältnisse (Mikroskopie) haben oder die Abtastung mit besonderem Licht (Infrarot, Röntgen) erfolgen. Bis Mitte der 1980er Jahre wurde nach Bündelung in einem Objektiv und Einstellung der Helligkeit und ggf. des Zooms das Licht auf die Frontfläche einer Endikonröhre geleitet, wo sich eine der jeweiligen Helligkeit proportionale Menge an Ladungsträgern (Elektronen) anlagerte. Die Rückseite der Frontfläche wurde zeilenweise mit einem gebündelten Elektronenstahl abgerastert, sein Anodenstrom entsprach dann der Helligkeit des gerade angesteuerten Bildpunktes. Nach entsprechender Verstärkung und Mischung mit Synchronsignalen gelangte das elektrische Signal an die Video-Ausgangsbuchse der Kamera.

Sollten die Bilder mehrerer Kameras auf einem Bildschirm dargestellt werden, war es notwendig, diese auf gemeinsamen Zeitpunkt des Bildstarts, vorgegeben von der Zentrale, zu synchronisieren. Dazu besaßen die Kameras meist einen Synchroneingang und eine entsprechende Umschaltmöglichkeit.

Ende der 1980er Jahre standen dann flächige CCD-Halbleitersensoren zur Verfügung, die die Endikons ablösen sollten. Sie hatten die Vorteile der kleineren Bauform, des Wegfalls der Hochspannung und der Elektronenstrahl-Fokussierung, des geringeren Stromverbrauchs und einer theoretisch unbegrenzten Lebensdauer. Bis zum Ende der DDR kamen Matrixkameras mit CCD-Halbleitersensoren allerdings nur noch in kleiner Stückzahl zum Einsatz.

Die Speicherung der Videoaufzeichnungen war im industriellen Umfeld damals unüblich, da entsprechende Speichersysteme (Magnetband) quasi nur im Fernsehfunk existierten. Eine Live-Verarbeitung der Bilddaten der Matrixkameras in einem Computer war (im Gegensatz zu denen der Zeilenkameras) aufgrund der begrenzten Rechenleistung damals auf große Rechner (z.B. K1630) beschränkt.


Transistorfernsehkamera TFK500

(Alias TFK 500, TFK-500)

Die TFK500 war eine in der DDR weit verbreitete Kamera, die ab 1972 vom VEB Studiotechnik Berlin produziert wurde. Es gab eine recht große Anzahl an nutzbaren Objektiven der Tevidon-Serie mit unterschiedlichen Brennweiten und Blendenwerten, die normalerweise fest per Hand eingestellt wurden.


Kamera TFK500
TFK500, geöffnet

Kamera TFK500, Leiterplatten aufgeklappt.
TFK500, ohne Objektiv, Blick auf die Bildaufnahmeröhre

Die Bilderzeugung erfolgte auf einer Endikonröhre, ihr Signal (312 Zeilen, 15625 Hz Zeilenfrequenz, 50 Hz Bildfrequenz, also keine Fernsehnorm) wurde nach Aufbereitung über transistorisierte Verstärker über eine BNC-Buchse ausgegeben, die direkt mit einem Fernbildschreiber gekoppelt werden konnte. Außerdem gab es eine Buchse zur Ausgabe eines auf Kanal 3 (seltener auch Kanal 4) modulierten HF-Signals zum Anschluss an Fernsehempfänger. Das Gehäuse der TFK500 konnte auf ein Stativ oder eine Wandhalterung geschraubt werden. Passend dazu konnte das Objektiv um 180° gedreht werden, um die Skalen gut ablesen zu können. Für Außeneinsätze gab es das Allwetterschutzgehäuse ASG500. Um Bild-im-Bild-Funktionen bei Nutzung mehrerer Kameras zu ermöglichen, synchronisierte sich die TFK500 auf die Netzfrequenz. Bei Nutzung eines motorisierten Objektivs (OFA20.10, OFA20.20) konnte eine Fernsteuerung mit dem Fernbedienzusatz FZ20 erreicht werden.


Steuergeräte FZ20

Von der TFK500 haben funktionsfähige Exemplare bis heute überlebt.


Transistorfernsehkamera TFK1010

(Alias TFK 1010, TFK-1010)

Die TFK1010 wurde ab 1984 vom VEB Studiotechnik Berlin hergestellt, hatte ähnliche Eigenschaften wie die TFK500, besaß aber eine Bildauflösung von 625 Zeilen bei 25 Hz Bildwiederholfrequenz im Zeilensprungverfahren, was also der Fernsehnorm entsprach. Weiterhin hatte sie die Möglichkeit der Einblendung einer (inwendig per DIP-Schalter einstellbaren) Kameranummer in das Bild, was bei Anlagen mit mehreren Kameras von Nutzen war. Diese Funktion wurde mit einem ASIC-Schaltkreis U5201 erreicht. Außerdem hatte sie eine automatische Kontrastregelung, konnte sich damit ändernden Lichtverhältnissen besser anpassen. Das Bild wurde mit einer Endikonröhre erzeugt. Das Bild wurde als BAS-Signal 1V an 75 Ohm auf einer BNC-Buchse ausgegeben, konnte damit direkt mit einem Fernbildschreiber gekoppelt werden.


Kamera TFK1010 ohne Objektiv
TFK1010, geöffnet, Oberseite

Kamera TFK1010
TFK1010, geöffnet, Oberseite

Von der TFK1010 haben Exemplare bis heute überlebt.


Transistorfernsehkamera TFK1011

(Alias TFK 1011, TFK-1011)

Die TFK1011 hatte ähnliche Eigenschaften wie die TFK1010, besaß aber zusätzlich die Möglichkeit der Fernsteuerung über das System CFS1000. Sie wurde ab 1988 vom VEB Studiotechnik Berlin produziert.


Kamera TFK1011
TFK1011, geöffnet

TFK1011, geöffnet
ASIC-Schaltkreis

Von der TFK1011 haben funktionsfähige Exemplare bis heute überlebt.


Fernsehkamera FK2010

(Alias FK 2010, FK-2010)

Diese Kamera vom VEB Studiotechnik Berlin war auf minimale Baugröße getrimmt. Dies machte allerdings die Existenz eines externen Netzteils notwendig. Die Bilderzeugung erfolgte auf einer Endikonröhre, das Signal wurde nach der Aufbereitung über transistorisierte Verstärker über eine BNC-Buchse ausgegeben, die direkt mit einem Fernbildschreiber gekoppelt werden konnte.


Kamera FK2010. Links das Objektiv

FK2010, geöffnet
FK2010, geöffnet

Um FK2010 fernzusteuern, nutzte man die Zusatzgeräte FZ20.

Von der FK2010 haben Exemplare bis heute überlebt. Ob eine noch funktioniert, ist unbekannt.


Fernsehkamera FK3010

(Alias FK 3010, FK-3010), AG 3010, AG-3010

Diese Kamera vom VEB Studiotechnik Berlin wurde hauptsächlich steuerbaren Fernbeobachteranlagen eingesetzt und wahrscheinlich ab 1985 produziert. Sie war meist in ein wetterfestes Gehäuse eingebaut, das auch eine Heizung für die Kameraelektronik sowie eine elektrische Enteisung der Frontscheibe beinhaltete. Die FK3010 besaß ein Varioobjektiv VFA1010, bei dem ferngesteuert die Blende, der Fokus und der Zoomfaktor eingestellt werden konnten. Alternativ zur manuellen Blendeneinstellung konnte auch eine interne Blendenautomatik benutzt werden. Die Bilderzeugung erfolgte auf einer Endikonröhre, die Ansteuerelektronik war mit solider Transistortechnik ausgeführt. Das Bildsignal war sowohl symmetrisch als auch unsymmetrisch herausgeführt.


Kamera FK3010
Anschlussfeld der FK3010

riesenlang: Kamera FK3010

Objektiveinheit der FK3010
Elektronikeinheit der FK3010

Blick ins Objektiv der FK3010
Kamerasteuergerät FZ3010

Zum Betrieb der Kamera war das Anschaltgerät AG3010 notwendig, das eine Stromversorgung sowie Schaltverstärker enthielt. Die FK3010 konnte fremdsynchronisiert werden, um die Bilder mehrerer Kameras auf einem gemeinsamen Bildschirm (Bild im Bild) ausgeben zu können.

Von der FK3010 haben Exemplare bis heute überlebt. Ob welche noch vorführbar sind, ist unbekannt.


Matrixfernsehanlage MFA1040

(Alias MFK 1040, MFK-1040, BG 1040, BG-1040, MFA 1040, MFA-1040)

Diese Kamera vom VEB Studiotechnik Berlin war auf kleinste Abmaße getrimmt: letztendlich war das Gehäuse des Kamerakopfes MFK1040 kleiner als sein Objektiv. Dies bedingte allerdings das Vorhandensein eines externen Betriebsgerätes BG1040, das die Betriebsspannung bereitstellte und auch einige Verstärker enthielt. Die Gesamtheit von Kamerakopf und Betriebsgerät nannte man Matrixfernsehanlage MFA1040. Die Bilderzeugung erfolgte auf einem CCD-Matrixschaltkreis L211C, der ihr eine Auflösung von 244x188 Pixeln bescherte (also weniger als die Fernsehnorm). Als Objektiv kamen Festfokus-Produkte der Tevidon-Serie mit C-Mount-Anschluss zum Einsatz. Entfernung und Blende waren manuell einzustellen.


Kamera MFK4010
Kamera MFK4010, Gehäuse abgenommen

Kamerasensor der MFK4010
Elektronik im Kamerakopf

Betriebsgerät BG4010
Betriebsgerät BG4010, innen

CCD-Sensorschaltkreis L211C

Die MFA1040 wurde auch vom Geheimdienst benutzt, dazu konnte der Kamerakopf (der für diesen Zweck noch kleiner gemacht wurde) z.B. in das Rücklicht eines Autos eingebaut werden, um nachfolgende Autos zu beobachten.

Von der MFA1040 haben funktionsfähige Exemplare bis heute überlebt.


Fernsehleseeinrichtung FLE1040

(Alias FLE 1040, FLE-1040, Fernleseeinrichtung)

Dieses Bildschirmlesegerät vom VEB Studiotechnik Berlin diente speziell der Unterstützung sehschwacher Menschen und wurde 1987 der Öffentlichkeit vorgestellt. Es wurde auf den Tisch gestellt und der Sehgeschädigte konnte ein Blatt oder ein Buch einlegen. Über eine Kreuztischmechanik konnte das Buch leicht waagerecht und etwas schwerer senkrecht verschoben werden, um den Schriftzeilen folgen zu können. Darüber befand sich eine Beleuchtung sowie eine Winkeloptik, die das Bild waagerecht in die dahinter liegende Kamera TFK1010 leitete, die mit einem ferngesteuerten Objektiv (Variotevidon 2/18-90) bestückt war. Das 5...25-fach vergrößerte und elektronisch nachbehandelte (Helligkeit, Kontrast, Invertierung) wurde auf einem Fernbildschreiber (BAS-Anschluss) oder Fernseher (HF-Anschluss) ausgegeben.


Fernsehleseeinrichtung FLE1040
Rückseite des Geräts

Bedienteil der FLE1040

Ob irgendwo FLE1040 überlebt haben, ist unbekannt.


Zeilenkameras

Im Gegensatz zu den Matrixkameras konnten Zeilenkameras nur 1 Bildzeile erfassen. Sie wurden z.B. benutzt:


K1520-Ansteuerkarte STE1011 für Zeilenkameras

Die von einer Zeilenkamera gelieferte Datenmenge war klein genug, um sie mit damaligen Computern auswerten zu können. Als Sensoren wurden in den 1980er Jahren spezielle Halbleiterschaltkreise (CCD-Chips) verwendet, auf die das Licht nach Durchgang durch ein Objektiv projiziert wurde. Die Datenwerte wurden dann seriell aus dem Sensorschaltkreis ausgelesen. Entsprechende Bildaufnahmekarten im Computer nahmen die Daten entgegen und legten sie im Speicher ab, wo sie dann durch den Rechner weiterverarbeitet werden konnten.

Das Thema Zeilenkameras fand anscheinend großes Interesse in der DDR: außer von VEB Studiotechnik Berlin wurden Kameras auch von der TH Ilmenau, dem Werk für Fernsehelektronik Berlin, WPU Rostock, FER Magdeburg, dem "Zentralinstitut für Kybernetik und Informationsprozesse Berlin" und dem "VEB Zentrale Dienstleistungseinrichtungen Berlin" entwickelt.


Zeilenkamera ZFK1021

(Alias ZFK 1021, ZFK-1021)

Diese Zeilenkamera wurde ab 1986 vom VEB Studiotechnik Berlin hergestellt.


Kamera ZFK1021 ohne Objektiv
Sensorschaltkreis L110C

Sie war mit dem Sensorschaltkreis L110C bestückt und bildete 1 Zeile mit 256 Bildpunkten ab. Zum Betrieb war die Ansteuerkarte STE1010 im Rechner notwendig.

Ob Exemplare bis heute überlebt haben, ist unbekannt.


Zeilenkamera ZFK1031

(Alias ZFK 1031, ZFK-1031)

Diese Zeilenkamera wurde ab 1986 vom VEB Studiotechnik Berlin hergestellt.


Kamera ZFK1031
CCD-Sensorschaltkreis L133C

Sie war mit dem Sensorschaltkreis L133C bestückt und bildete 1 Zeile mit 1024 Bildpunkten ab. Die ZFK1031 konnte auch ohne einen Mikrorechner betrieben werden (interne Takterzeugung). Sie lieferte ein fertiges, normiertes Videosignal.

Ob Exemplare bis heute überlebt haben, ist unbekannt.


Zeilenkamera ZFK1040

(Alias ZFK 1040, ZFK-1040)

Diese Zeilenkamera wurde ab 1986 vom VEB Studiotechnik Berlin hergestellt.


Kamera ZFK1040
CCD-Sensorschaltkreis L133C

Sie war mit dem Sensorschaltkreis L133C bestückt und bildete 1 Zeile mit 1024 Bildpunkten ab. Zum Betrieb war die Ansteuerkarte STE1011 im Rechner notwendig.

Ob Exemplare bis heute überlebt haben, ist unbekannt.


Kodiertes Fernsteuersystem CFS1000

(Alias CFS 1000, CFS-1000)

Der Nachteil der älteren Fernbetrachtersysteme bestand darin, dass viele Drähte von der Zentrale zu jeder Kamera gezogen werden mussten:

Fernbeobachteranlage CFS1000

Um den Verdrahtungsaufwand zu reduzieren, wurde CFS1000 entwickelt. Die Kopplung zwischen Kamera und Zentrale erfolgte nun über Zweidrahtleitungen (Stromschleifen) mit 2400 Baud Übertragungsrate. War die Entfernung zur Gegenstelle größer als 6 km, konnte die Übertragung mittels GDN erweitert werden. Sowohl in der Zentrale als auch in den Kameras waren mikrorechnergesteuerte Leiterplatten verbaut, die die Signale auf die Zweidrahtleitungen kodierten bzw. dekodierten.


Fernsteuersender FS1030

(Alias FS 1030, FS-1030)

Der FS1030 war ein Produkt von Studiotechnik Berlin, wurde 1987 auf der Leipziger Messe vorgestellt und diente der Steuerung von Videokameras in großen Fernbeobachtungsanlagen (z.B. Überwachung von Kreuzungen im Straßenverkehr oder Gebäudeaußenüberwachung). Das Gerät gestattete:


Fernsteuersender FS1030, Prototyp

Fernsteuersender FS1030
Fernsteuersender FS1030

Innenansicht der FS1030
Typenschild des FS1030

Inwendig war das FS1030 mit einem Einchipmikrorechner UB8820 bestückt, begleitet von 2 KByte EPROM. Zur Eingabe gab es eine Tastatur sowie einen analogen Joystick, letzterer zur Positionierung der Kameras über die Schwenkeinrichtungen, intern gebildet durch zwei Potentiometer. Zur Ausgabe dienten zwei zweistellige Siebensegmentanzeigen, die abgedunkelt wurden, wenn das Gerät gerade nicht bedient wurde.

Gegenstellen zum FS1030 bildeten zur Signaldurchschaltung die Videokreuzschienen VKS2010 oder VKS2011, an den Kameras die fernsteuerbaren Objektive VFA1011 oder VFA1021, bei Bedarf außerdem die Kameraschwenk- und Neigeeinrichtung KSNE2041. Ein gemeinsamer Betrieb mehrerer FS1030 innerhalb einer Beobachteranlage war problemlos möglich.

Bis heute haben einige Exemplare des FS1030 überlebt, darunter auch funktionsfähige. Allerdings scheint es keine mehr zu geben, die wirklich Kameras steuern, was primär am Fehlen der notwendigen Gegenstellen liegt.


Videokreuzschienen VKS2011 und VKS2021

(Alias VKS 2011, VKS-2011, VKA 2021, VKS-2021)

Dieses schrankartige Gerät ermöglichte Kamerabilder (max. 96 Stück) wahlfrei auf Fernbildschreibern (max. 96 Stück) auszugeben. Die Steuerung dazu erfolgte durch den Fernsteuersender FS1030: entweder zur manuellen Zuordnung per Tastatur oder durch den Abruf gespeicherter Kombinationen.


Videokreuzschiene VKS mit Steuerrechner P8000

Ob ein VKS bis heute überlebt hat, ist unbekannt. Aufgrund der Größe ist zu befürchten, dass keine mehr existieren.


Kamera-Schwenk- und Neigeeinrichtung KSNE2041

(Alias KSNE 2041, KSNE-2041)

Diese Einheit wurde unter die Kamera geschraubt und ermöglichte, die jeweilige Kamera in ihrer horizontalen und vertikalen Lage zu ändern. Die Steuerung wurde durch den Fernsteuersender FS1030 ausgelöst: entweder direkt über dessen Joystick oder indirekt durch Abspeicherung der gewünschten Kamerapositionen. Hersteller war der VEB Studiotechnik Berlin.

Ob ein KSNE bis heute überlebt hat, ist unbekannt.
Wer besitzt noch so ein Gerät?


Varioobjektive mit Fernantrieb VFA1011 und VFA1021

(Alias VFA 1010, VFA-1010, VFA 1021, VFA-1021)

Hierbei handelte es sich um fernsteuerbare Objektive, die bei Empfang entsprechender Kommandos die Blende, den Fokus und den Zoomfaktor des Objektivs über Servomotoren einstellten. Finalproduzent war der VEB Studiotechnik Berlin, die Objektive selbst kamen von Carl Zeiss. Die Steuervorgänge wurde durch den Fernsteuersender FS1030 per Tastendruck ausgelöst. Das VFA1011 hatte Brennweiten von 18-90 mm, das VFA1021 Brennweiten von 15-150 mm, beide bei einer maximalen Blende von 2. Beide Objektive konnten mit C-Mount-Anschluss oder mit Bajonettanschluss geliefert werden, wobei letzterer in der DDR verbreiteter war. Im CFS1000 wurde für die VFAs die Kamera TFK1011 favorisiert, die die entsprechenden Steuersignale für das Objektiv verarbeiten konnte.


Objektiv VFA1011, Vorderseite
Objektiv VFA1011, Rückseite

VFA1011, Gehäuseoberschale abgenommen
Rechnerkarte des VFA1011

Ob ein VFA1011 bzw. VFA2021 bis heute überlebt hat, ist unbekannt.
Wer besitzt noch so ein Gerät?


Objektiv mit Fernantrieb OFA2010

(Alias OFA 2010, OFA-2010)

Diese Objektive waren zur Kopplung mit den Kameras FK2010 und TFK500 vorgesehen. Finalproduzent war der VEB Studiotechnik Berlin.


Objektiv OFA2010
Objektiv OFA2010, Rückseite

Objektiv OFA2010, Innen
Objektiv OFA2010, Innen

Im Inneren befand sich ein Objektiv Tevidon 1,8/50, dessen Fokus und Blende über Motoren beeinflusst werden konnten. Das Schaltwerk dazu lieferte das Zusatzgerät FZ20.

Vom OFA2010 existieren heute noch Exemplare.


Bilderkennungssystem BES2000

(Alias BES 2000, BES-2000)

Dieses System diente der optischen Datenerfassung in Automatisierungsanlagen und wurde 1987 vom VEB Studiotechnik Berlin vorgestellt. Der Einsatz sollte vorrangig als festinstallierte Komponente in Fertigungssystemen erfolgen und damit bisher von Menschen verrichtete Überwachungs- und Messaufgaben übernehmen.

Das System beherrschte unter anderem: Das System gliederte sich in die Bilderkennungseinheit BEE1010 und bis zu drei CCD-Kameras ZFK1021 (256 Bildpunkte) oder ZFK1040 (1024 Bildpunkte) (beides Zeilenkameras). Die BEE basierte auf einem K1520-Rechner und bot Schnittstellen zu einem übergeordneten Steuerrechner oder Datenbanksystem. Während der Inbetriebnahme des Systems standen in der Software Teach-in Routinen zur Verfügung. So konnten zum Beispiel zu erkennende Muster anhand einer Messreihe erlernt und später als Referenz genutzt werden.


BES2000-Anlage

Die BEE setzte sich aus Steckeinheiten von Robotron und Eigenentwicklungen vom VEB Studiotechnik Berlin zusammen. Letztere waren die Dazu kamen noch an Standard-STE: Über ein "Koppelinterface" (V.24) wurde der Steuerrechner (z.B. ein Bürocomputer) bedient, über den die Daten archiviert, weiterverarbeitet oder ein Bediendialog realisiert werden konnten. Der Steuerrechner konnte auf den Speicher der PCE zugreifen und sich die Daten zur Weiterverarbeitung abholen. Für den Betrieb des BES war ein solcher Steuerrechner nach Einrichtung des Systems nicht unbedingt erforderlich, da das System über das Prozessinterface seine Ergebnisse zur Steuerung der Fertigungsanlage ausgeben konnte. Unter Nutzung der Parallelschnittstelle der ZRE auf dem Koppelbus konnte der Benutzer eine Tastatur einbinden. Beim Einsatz eines Steuerrechners war die BEE Slave und verarbeitete nur noch die Kommandoanforderungen des Steuerrechners.

Entsprechend der vorzugsweisen Nutzung für Längen- und Dickenmessung und Mustervergleich wurde das BES mit einer Grafiksteuerplatine zum Anschluss eines Grafikbildschirms geliefert.

Die Systemsoftware wurde vom VEB Studiotechnik in der Programmiersprache FORTH erarbeitet und nannte sich IPC-FORTH (Image Processing Control FORTH). Der Softwareteil auf dem Steuerrechner wurde für den Bürocomputer A5120 unter dem Betriebssystem SCP1526 geschrieben. Im BEE stand außer den Grundsteuerfunktionen noch ein umfangreiches Arithmetikpaket zur Verarbeitung der Bilddaten bereit.

Wurde nur eine Kamera eingesetzt, konnte diese auch direkt an der STE1011 betrieben werden.

Vom BES2000 haben vermutlich nur ein Satz Handbücher und zwei Kameras überlebt.



Letzte Änderung dieser Seite: 09.05.2023Herkunft: www.robotrontechnik.de