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DE69420874T2 - Verfahren zur geräteübergreifenden Farbbildkalibrierung und -verbesserung - Google Patents

Verfahren zur geräteübergreifenden Farbbildkalibrierung und -verbesserung

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Publication number
DE69420874T2
DE69420874T2 DE69420874T DE69420874T DE69420874T2 DE 69420874 T2 DE69420874 T2 DE 69420874T2 DE 69420874 T DE69420874 T DE 69420874T DE 69420874 T DE69420874 T DE 69420874T DE 69420874 T2 DE69420874 T2 DE 69420874T2
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DE
Germany
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color
transformation
color space
input
values
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
DE69420874T
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Richard N. Eilson
Ron Gershon
Andrew H. Mutz
Kevin Edward Spaulding
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Eastman Kodak Co
Original Assignee
Eastman Kodak Co
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Publication date
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Publication of DE69420874T2 publication Critical patent/DE69420874T2/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • H04N1/00—Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/46—Colour picture communication systems
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    • H04N1/60—Colour correction or control
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  • Color Image Communication Systems (AREA)

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der digitalen Bildverarbeitung und insbesondere auf die Farbkalibrierung und Farbverstärkung bei digitalen Bilderzeugungssystemen. Sie besteht aus einem Verfahren zum Transformieren von Farben eines Farbenraums in Farben eines anderen Farbenraums. Auf die Farbtransformation einiger Teilmengen von Farben werden besondere Eingrenzungsregeln angewandt.
  • Bei digitalen Farbbilderzeugungssystemen liegen im allgemeinen bei jedem Schritt der Bilderzeugungskette (Originalszene, Bildaufnahme, Bildspeicherung, Bildübertragung, Darstellung auf einer Anzeigevorrichtung, Wiedergabe auf Papier, usw.) unterschiedliche Farbenräume und auch unterschiedliche Farbbereiche vor. Typische Farbenräume sind zum Beispiel geräteabhängige Farbenräume wie RGB, CMY und CMYK oder geräteunabhängige Farbenräume wie CIE tristimulus (XYZ), CIELAB und CIE- LUV. Als Farbbereich beschreibt man üblicherweise den Bereich der Farben, die auf einer bestimmten Stufe im System dargestellt und/oder wiedergegeben werden können. Der Farbbereich des Displays ist unter Umständen zu jenem des Aufnahmegeräts und/oder dem Farbbereich mancher realen Szenen recht unterschiedlich. Außerdem kann der Farbbereich, der mit einem Gerät dargestellt werden kann, ganz wesentlich von jenem eines anderen Geräts abweichen. In Fig. 1 ist zum Beispiel der Farbbereich eines typischen RBG-Farbvideobildschirms im Vergleich zum Farbbereich eines Kodak-Farbdruckers XL7700 dargestellt. Das Diagramm zeigt einen Schnitt durch die Farbbereiche im Farbenraum CIELAB bei einem Helligkeitswert von L* = 50,0. Der Überlappungsbereich der beiden Farbbereiche gibt die Farben wieder, die mit beiden Geräten erzeugt werden können. Die Bereiche, die nur innerhalb einer der Kurven liegen, repräsentieren jene Farben, die nur mit einem, nicht mit dem anderen Gerät erzeugt werden können. Die außerhalb beider Kurven liegenden Farbwerte können von keinem der Geräte erzeugt werden. Aus diesem Beispiel ist ersichtlich, daß der Videobildschirm sehr viel gesättigtere Blautöne erzeugen kann als der Thermodrucker bei dieser Helligkeitsstufe, während der Thermodrucker seinerseits gesättigtere Gelbtöne erzeugen kann.
  • Bei vielen Anwendungen müssen Farbbilddaten aus einem Farbenraum in einen anderen Farbenraum übertragen werden. Wegen der unterschiedlichen Farbenräume und Farbbereiche der verschiedenen Geräte ergeben sich in diesem Zusammenhang verschiedene Probleme. Zuerst ist hier die Farbkalibrierung zu nennen, d. h. das Problem, wie die Farbe in einem Gerät so vorgegeben werden kann, daß die wahrgenommene Farbe jener eines anderen Geräts entspricht. Zum Beispiel möchte man vielleicht ein Bild, das auf einem Videobildschirm dargestellt wird, so ausdrucken, daß das gedruckte Bild dieselben wahrnehmbaren Farben aufweist. Dieses Problem betrifft im wesentlichen die Transformation von einem geräteabhängigen Farbenraum in einen anderen. Bei dem soeben genannten Beispiel wäre dies die Umwandlung vom RGB- Farbenraum des Bildschirms in den CMY(K)-Farbenraum des Druckers. Wenn alle im Bild vorhandenen Farben im Überlappungsbereich der beiden Farbbereiche liegen, ist diese Transformation relativ einfach und kann mittels verschiedener Techniken, unter anderem mit Hilfe mehrdimensionaler Vergleichstabellen (siehe W. F. Schreiber: "Farbwiedergabesystem", US-A-4.500.919) ausgeführt werden.
  • Wenn jedoch einige der Farben des Eingangsfarbenraums außerhalb des Bereichs des Ausgangsfarbenraums liegen, stellt sich das Problem etwas komplizierter dar. Es stellt sich dann die Frage, was mit den außerhalb des Farbbereichs liegenden Farben geschehen soll. In der Vergangenheit wurden bereits verschiedene Verfahren zur Lösung dieses Problems vorgeschlagen. Einige der üblicheren Lösungswege sehen vor, den Farbtonwinkel und die Helligkeit der außerhalb des Farbbereichs liegenden Farben beizubehalten und die Sättigung auf die Farbbereichsgrenze zu beschneiden oder den Farbbereich in irgendeiner Weise so zu komprimieren, daß der Eingangsfarbbereich innerhalb des Ausgangsfarbbereichs liegt; siehe zum Beispiel R. S. Gentile, E. Walowit und J. P. Allebach: "Ein Vergleich von Techniken für die Kompensation von Farbbereichsabweichungen", J. Imaging Technol. 16, S. 176-181, 1990. Bei vielen Arten von Bildern, wie zum Beispiel fotografischen Motiven, kann das Beschneiden der Sättigung durchaus akzeptable Ergebnisse erbringen, da nur wenige außerhalb des Farbbereichs liegende Farben vorkommen werden bei anderen Arten von Bildern, wie zum Beispiel computererzeugten Präsentationsgrafiken, liegt jedoch unter Umständen ein großer Anteil der Farben außerhalb des Farbbereichs. Denn gesättigte Farben sind bei vielen Arten von Grafiken, wie z. B. Tortengrafiken und Dia-Präsentationen, usw., sehr attraktiv. Eine Lösung, bei der die Sättigung beschnitten oder der Farbbereich komprimiert wird, führt hier unter Umständen zu recht unbefriedigenden Ergebnissen, weil die erhaltenen Bilder eine merklich geringere Sättigung aufweisen, d. h. weil die Farben sehr viel pastelliger erscheinen und weniger ins Auge springen. Infolgedessen sind andere Techniken erforderlich, um den Eingangsfarbbereich in den Ausgangsfarbbereich zu transformieren. Da es hierzu nicht genügt, die Farben zwischen verschiedenen Geräten abzustimmen, sondern die Farben des Bildes verändert werden müssen, fällt dies in die Kategorie der "Farbverstärkung".
  • Neben der Wiedergabe von außerhalb des Farbbereichs liegenden Farben umfaßt die Farbverstärkung unter Umständen auch weitere Arten der Farbtransformation. Zum Beispiel möchte man vielleicht die Sättigung eines unscharfen Bildes verstärken, den Farbton eines Objekts innerhalb des Bildes verändern oder den Farbkonstrast zwischen verschiedenen Objekten des Bildes verstärken. Einige Farbverstärkungsverfahren arbeiten zum Beispiel mit Kombinationen von Matrizen und eindimensionalen Vergleichstabellen; siehe Robert P. Collette: "Farben- und Farbtonskalen-Kalibriersystem für einen mit elektrisch erzeugten Eingabebildern arbeitenden Drucker", US-A- 5.081.529, und globalen Farbbereichs-Abbildungstechniken, s. zum Beispie K. Spaulding, R. Gershon, J. Sullivan und R. Ellson: "Verfahren und zugehörige Vorrichtung zur Transformation von Eingangsfarbwerten in einem Eingangsfarbenraum in Ausgangsfarbwerte in einem Ausgangsfarbenraum", US-5.583.666. Bei jedem dieser Lösungsansätze ist die Vorgabe einer Transformation, die den gewünschten Effekt auf die gesättigten Farben, jedoch keine unerwünschten Nebenwirkungen auf andere Farben hat, unter Umständen recht schwierig oder sogar unmöglich. Zum Beispiel erscheinen Hauttöne, die möglicherweise im Bild vorkommen, schließlich grünstichig, usw. EP-A-0.546.773 mit dem Prioritätsdatum 11.12.19 und dem Titel "Grafische Benutzeroberfläche zum Editieren einer Farbpalette" beschreibt eine grafische Benutzeroberfläche für das interaktive Editieren einer Farbpalette in Abhängigkeit von Signalen, die von einem Benutzer eingegeben werden. Die Benutzeroberfläche ist so ausgelegt, daß eine Vielzahl kolorimetrisch gemessener Farben, die den Farbbereich der Anzeigevorrichtung und den Farbbereich eines oder mehrerer Geräte für die Ausgabe von Papierbildern wiedergeben, gespeichert werden können. Wenn der Benutzer eine Farbe von einer Position innerhalb eines Ziel-Farbbereichs an eine Position außerhalb des Farbbereichs bewegt, verhindert der Farbbereichsbegrenzungsprozeß, daß die Farbe über die Grenzen des Farbbereichs hinaus bewegt wird. Die an den Farben der Palette vorgenommenen Änderungen werden für die zukünftige Verwendung gespeichert.
  • EP-A-0.565.238 mit dem Prioritätsdatum 29.03.92 und dem Titel "Vorrichtung und Verfahren zur Steuerung der Farbton- und Farbwiedergabe" beschreibt ein Verfahren, daß mit einem vorhandenen Farbenraum und einem farbunabhängigen Farbenraum arbeitet und das die folgenden Verfahrensschritte umfaßt: Kalibrieren einer Farbtransformationseinheit zum Transformieren einer ersten farbverarbeitungsgeräteabhängigen digitalen Wiedergabe eines in einem ersten Farbverarbeitungsgerät erzeugten Farbbildes in eine erste geräteunabhängige digitale Wiedergabe innerhalb eines vorhandenen Farbenraums und Kalibrieren der Transformation der farbverarbeitungsgeräteabhängigen digitalen Wiedergabe des von einem zweiten Farbverarbeitungsgerät erzeugten Farbbildes in eine zweite geräteunabhängige digitale Wiedergabe innerhalb des vorhandenen Farbenraums, wobei die erste und die zweite geräteunabhängige digitale Wiedergabe des Farbbildes mit den Beschränkungen der ersten und zweiten Farbverarbeitungsgeräte im wesentlichen identisch sind.
  • Die vorliegende Erfindung richtet sich auf ein Verfahren zum Transformieren (Umwandeln) eines Farbenraums in einen anderen Farbenraum durch ausdrückliche Vorgabe der Transformation für manche Teilmengen von Punkten innerhalb des Farbenraums und zum Bestimmen der verbleibenden Punkte entsprechend einer definierten Umwandlungsstrategie.
  • Die in den Ansprüchen 1 und 6 definierte Erfindung besteht aus einem Verfahren und einer Vorrichtung zum Umwandeln eines Farbenraums in einen anderen Farbenraum unter Anwendung einer erwünschten Farbkalibrierungs- und/oder Farbverstärkungsstrategie. Grob gesagt besteht das Verfahren aus einem zweistufigen Prozeß: 1.) Für einige Punkte-Teilmengen im Eingangsfarbenraum gelten zwingende Vorschriften, die ausdrücklich die Umwandlung in den Ausgangsfarbenraum vorgeben. 2) Die übrigen Punkte werden dann entsprechend einer definierten Umwandlungsstrategie umgewandelt. Die bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung verwendete Umwandlungsstrategie basiert auf einer computergrafischen geometrischen Morphogrammtechnik. Aus vorstehendem ist ersichtlich, daß es Hauptaufgabe der Erfindung ist, ein verbessertes Verfahren anzugeben, mit dem ein Eingangsfarbbereich so umgewandelt werden kann, daß er in einen Ausgangsfarbbereich paßt.
  • Vorstehende und weitere Aufgaben der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen besser ersichtlich, in denen gleiche Ziffern gleiche Teile bezeichnen.
  • Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
  • Es zeigen:
  • Fig. 1 ein Diagramm, aus dem der Unterschied zwischen den Farbbereichen eines typischen Videomonitors und eines Kodak-Thermodruckers XL 7700 bei einer Helligkeit von L* = 50,0 ersichtlich ist;
  • Fig. 2 ein Blockdiagramm eines allgemeinen Farbumwandlungsalgorithmus, bei dem die Ausgangsfarbwerte eine Funktion aller Eingangsfarbwerte sind;
  • Fig. 3 ein Blockdiagramm einer typischen Farbumwandlungsfolge;
  • Fig. 4 ein Flußdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens;
  • Fig. 5 eine Darstellung verschiedener Arten von eingegrenzten Punkte-Teilmengen, wobei A) auf einen Punkt, B) auf eine Linie, C) auf eine Fläche und D) auf ein Volumen eingegrenzt ist;
  • Fig. 6 ein Blockdiagramm eines geometrischen Morphogrammalgorithmus für die Farbtransformation;
  • Fig. 7 ein kubisches Knotengitter;
  • Fig. 8 ein Diagramm eines Gitterknotens mit Feder-Verbindungen zu seinen nächsten Nachbarn und zweitnächsten Nachbarn;
  • Fig. 9 ein Diagramm der Umwandlung von Farben im Farbbereich des Eingabe- Videomonitors in Farben des Farbbereichs im Kodak-Drucker XL7700 unter Anwendung von mit der bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung erzeugten Farbumwandlungsfunktionen bei einer Helligkeit von L* = 65,0;
  • Fig. 10 ein Diagramm der Umwandlung von Farben im Eingangsfarbbereich des Videomonitors in Farben des Farbbereichs des Kodak-Druckers XL7700 unter Anwendung von Farbtransformationsfunktionen, die mit der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung bei einem Farbtonwinkel von 330º erzeugt wurden; und
  • Fig. 11 eine Schnittperspektive eines in drei Teilmengen segmentierten RGB-Farbenraums.
  • Die Erfindung besteht aus einem Verfahren und einer Vorrichtung zum Umwandeln von Eingangsfarbwerten in einem Eingangsfarbenraum in Ausgangsfarbwerte in einem Ausgangsfarbenraum. Zum Beispiel kann es bei manchen Thermodruckern erwünscht sein, die RGB-Werte des Monitors in CMY(K)-Werte umzuwandeln. Weil Farbverstärkungen gewünscht werden oder zwischen den Farbbereichen der verschiedenen Geräte keine Übereinstimmung besteht, kann es nötig und/oder wünschenswert sein, die Umwandlung so durchzuführen, daß einige oder alle Farben kolorimetrisch nicht genau erhalten bleiben. Bei herkömmlichen Verfahren ist es schwierig, eine Umwandlungsfunktion vorzugeben, die bei einigen Farben den gewünschten Effekt, bei anderen Farben aber keine unerwünschten Effekte hat. Zum Beispiel kann eine Umwandlung, die stärker gesättigte Primärfarben erzeugt, den Ton von Hautfarben im Bild verändern. Die Erfindung löst dieses Problem dadurch, daß die Farbumwandlung genau auf eine Teilmengen der Farbwerte beschränkt wird und daß sie für die gleichmäßige Umwandlung der übrigen Farbwerte einen vorgegebenen Farbumwandlungsalgorithmus verwendet. Auf diese Weise ist es möglich, verschiedene Farbverstärkungen an verschiedenen Teilmengen des Eingangsfarbenraums durchzuführen und gleichzeitig die kolorimetrische Wiedergabe der anderen Teilmengen des Eingangsfarbenraums unverändert zu erhalten. Auch globale Farbverstärkungsstrategien oder herkömmliche Farbbereichs-Transformationsstrategien können in diesem Rahmen durch Beschränkung der Farbtransformation auf die entsprechende Teilmenge des Eingangsfarbenraums durchgeführt werden. Die erfindungsgemäße Lösung ist daher für jede Art Farbumwandlungs- oder Farbverstärkungsstrategie einsetzbar.
  • Fig. 2 stellt eine verallgemeinerte Farbumwandlungsfunktion 20 dar, die Mehrkanal- Eingangsfarbwerte in einem mit ABC bezeichneten Eingangsfarbenraum (wobei ABC für RGB, CMY, CMYK, XYZ, CIELAB, usw. stehen könnte) in Mehrkanal-Ausgangsfarbwerte in einem mit DEF bezeichneten Farbenraum umwandelt. Der Ausgangsfarbenraum kann vom Eingangsfarbenraum unterschiedlich sein, muß dies aber nicht. Der Eingangs- und der Ausgangsfarbenraum werden allgemein durch drei Farbwerte beschrieben, wobei jedoch in manchen Fällen mehr Farben vorhanden sind, wie zum Beispiel bei den CMYK-Farbenräumen von Farbdruckern.
  • Je nach Anwendung kann die Umwandlung direkt vom Eingangsfarbenraum zum gewünschten Ausgangsfarbenraum erfolgen oder auch in mehreren Stufen mit einigen Zwischen-Farbenräumen durchgeführt werden. Fig. 3 zeigt den Fall der Umwandlung von einem RGB-Farbenraum eines Monitors in einen CMY-Farbenraum eines Druckers unter Verwendung von CIELAB als Zwischen-Farbenraum. Die erste Phase dieser Folge besteht aus der Umwandlung der RGB-Eingangsfarbwerte in entsprechende CIELAB-Eingangsfarbwerte mittels eines Eingabevorrichtungs-Modells 22. Dann werden die CIELAB-Ausgangsfarbwerte mittels der Farbumwandlungsfunktion 24 berechnet. Schließlich werden die CIELAB-Ausgangsfarbwerte mittels eines Ausgabevorrichtungs-Modells 26 in Ausgangsfarbwerte umgewandelt. Die Farbumwandlungsstufen dieser Folge könnten jeweils auch aus (kontinuierlichen oder abschnittsweisen) analytischen Funktionen oder mehrdimensionalen Vergleichstabellen bestehen. Die Erfindung läßt sich in jeder der Farbumwandlungsphasen einsetzen. Außerdem könnten mehrere Phasen zu einer die Erfindung beinhaltenden Phase zusammengefaßt werden.
  • Das erfindungsgemäße Farbumwandlungsverfahren ist im Grunde ein zweistufiger Prozeß. Zunächst werden bestimmte Regeln auf eine Teilmenge der Punkte im Eingangsfarbenraum angewandt, die ausdrücklich die Umwandlung in den Ausgangsfarbenraum vorgeben. Dann werden die verbleibenden, nicht diesen Vorgaben entsprechenden Punkte im Eingangsfarbenraum entsprechend einer definierten Umwandlungsstrategie transformiert.
  • In Fig. 4 ist die Methodik der vorliegenden Erfindung in einem detaillierten Blockdiagramm dargestellt. Für einen Eingangsfarbenraum 100 und einen Ausgangsfarbenraum 102 werden Eingangsfarbenraum- und Ausgangsfarbenraum-Modelle 104 bzw. 106 gebildet, um die Eingangs- und Ausgangsfarbwerte den Farbwerten in einem Standard-Farbenraum zuzuordnen. Im Block 104 werden Teilmengen der Eingangsfarbwerte dadurch gebildet, daß sie nach gemeinsamen Eigenschaften, zum Beispiel Fleischfarbtönen, ihrem Zweck oder einem einzelnen Objekt in einer Szene, gruppiert werden. Im Block 110 wird jeder der im Block 108 gebildeten Teilmengen eine Farbtransformation zugewiesen. Die Farbtransformation wandelt Punkte im Eingangsfarbenraum in Punkte im Ausgangsfarbenraum entsprechend einer ausgewählten Strategie und den Eingaben der Farbenraummodelle 104 und 106 um. Zu diesen Strategien gehören unter anderem die kolorimetrische Wiedergabe, die fotografische Wiedergabe und die Farbverstärkung. Im Block 112 werden die verbleibenden Farbwerte zu einer Teilmenge gruppiert. Im Block 114 wird die im Block 112 gebildete Teilmenge von Farbwerten unter Verwendung von Eingaben der Modellfarbenräume 104 und 106 so umgewandelt, daß die Farbkontinuität zwischen den im Block 110 umgewandelten Teilmengen gewahrt bleibt. Die Operationen der Blöcke 110 und 114 zusammen ergeben eine Farbtransformation 116 für alle Farben im Eingangsfarbenraum.
  • Der erste Verfahrensschritt besteht aus der Vorgabe der Farbtransformation vom Eingangsfarbenraum zum Ausgangsfarbenraum für eine Teilmenge der Farben, die im Umwandlungsprozeß bestimmten Eigenschaften entsprechen müssen. Die ausgewählte Teilmenge von Farben, die diesen Regeln entspricht, sowie die Farbumwandlungsstrategie für diese Farben werden je nach Fall unterschiedlich sein. In manchen Fällen entspricht die ausgewählte Teilmenge der Farben vielleicht vorhandenen Farbkalibrierdaten oder einem bestimmten Farbverstärkungsziel. Bei anderen Anwendungen will man vielleicht die Umwandlung auf neutrale Töne oder die Primärfarben beschränken. Bei wieder anderen Anwendungen möchte man vielleicht gesättigte Farben oder für fotografische Bilder wichtige Farben auswählen, wie Hautfarbtöne, die Farben des Himmels oder die Farben von Gras. Dabei können für die verschiedenen Teilmengen von Farben unterschiedliche Farbumwandlungsstrategien eingesetzt werden, wie zum Beispiel ein kolorimetrisches Modell, ein Modell eines fotografischen Prozesses oder eine Farbverstärkungsstrategie, wie zum Beispiel das von Spaulding et al. in US-A-5.583.666 beschriebene Verfahren.
  • Für verschiedene Teilmengen von Farben können auch unterschiedlichen Farbumwandlungsstrategien angewendet werden. Fig. 5 zeigt verschiedene unterschiedliche Klassen von Teilmengen eingegrenzter Farben. In Fig. 5(A) bezieht sich die Eingrenzung auf einen Punkt. Dieses System könnte zur Eingrenzung der Farbwiedergabe auf eine einzelne Farbe, zum Beispiel einen Hautfarbton oder die Farbe eines Firmenzeichens, wie zum Beispiel die Kodak-Firmenfarbe Gelb, verwendet werden. In Fig. 5(B) bezieht sich die Eingrenzung auf eine Linie. Diese könnte zum Beispiel zur Eingrenzung eines Schattens oder zur Betonung einer Reihe bei einer Oberfläche einer bestimmten Farbe oder zur Eingrenzung von Farben auf der neutralen Achse, usw., verwendet werden. Die Eingrenzung in Fig. 5(C) ist eine Fläche. Diese könnte zum Beispiel zur Eingrenzung der Fläche des Farbbereichs verwendet werden. Die Eingrenzung in Fig. 5(D) ist ein Volumen. Dieses könnte zum Beispiel zur Eingrenzung der Teilmenge aller Farben mit geringer Sättigung oder der Farben innerhalb der konvexen Hülle aller Hautfarbtöne, usw., verwendet werden. Selbstverständlich können auch andere Klassen von Teilmengen eingegrenzter Farben verwendet werden. Wenn zum Beispiel der Eingangsfarbenraum ein Farbenraum eines CMYK-Geräts ist, kann ein vierdimensionales Hyper-Volumen eingegrenzter Farben verwendet werden. Außerdem ist es möglich, diese verschiedenen Eingrenzungsklassen zu einer Eingrenzung zu kombinieren. Zum Beispiel könnte man eine Firmenzeichen-Farbe durch einen Punkt, die neutrale Achse durch eine Linie, die Farbbereichsfläche durch eine Fläche und die Farben innerhalb der konvexen Hülle aller Hautfarbtöne mit einem Volumen eingrenzen. Für alle diese verschiedenen Teilmengen eingegrenzter Farben könnten unterschiedliche Umwandlungsstrategien eingesetzt werden. Zum Beispiel könnten die Firmenzeichen-Farbe nach der entsprechenden Pantone- Vorgabe, die neutrale Achse kolorimetrisch, die Hautfarbtöne nach einem fotografischen Modell und die Farbbereichsfläche unter Anwendung einer Farbverstärkungsstrategie zur Maximierung der Farbsättigung umgewandelt werden.
  • Nachdem die Teilmenge der eingegrenzten Farben sowie die Farbumwandlungsstrategie für die eingegrenzten Farben definiert sind, muß noch die Farbumwandlung für die übrigen Farben, d. h. die Farben außerhalb der Teilmenge der eingegrenzten Farben, bestimmt werden. Für die nicht eingegrenzten Farben können verschiedene Farbtransformationsstrategien angewendet werden, die sich in der Komplexität der Durchführung und der Gleichmäßigkeit und Annehmbarkeit der Ergebnisse unterscheiden. Zu den einfachsten Strategien gehören mehrdimensionale Interpolationstechniken, etwa die trilineare, tetraedische und die Basis-Spline-Interpolation. Siehe z. B. John R. D'Erico: "Farbbild-Reproduktionsvorrichtung mit einer durch Glättung verbesserten Vergleichstabelle nach der Methode der kleinsten Quadrate" - US-A- 4.941,093, "Farbkorrekturtechnik für Drucke nach dem 4-Nachbarn-Interpolationsverfahren", J. Imag. Sci. Technol. Bd. 36, S 73-80, 1992. Diese Techniken wurden im Prinzip für die Kalibrierung einer Vorrichtung nach experimentell gemessenen Daten entwickelt, könnten aber ebenso für den vorliegenden Farbverstärkungsalgorithmus angepaßt werden. Eine weitere Strategie, die die bevorzugte Ausführungsform dieser Erfindung darstellt, besteht in der Anwendung computergrafischer Formumwand-

Claims (11)

1. Verfahren zum Umwandeln von Eingangsfarbwerten in einem Eingangsfarbenraum (100) in Ausgangsfarbwerte in einem Ausgangsfarbenraum (102), wobei das Verfahren folgende Schritte umfaßt:
a) Gruppieren von Farbwerten (108) eines Eingangsfarbenraums (100) nach gemeinsamen Eigenschaften;
b) Erzeugen einer Farbtransformation (110) für jede der Gruppen in Schritt a);
c) Erzeugen einer Farbtransformation (114) für alle Farbwerte, die in keiner der in Schritt a) gebildeten Gruppen vorhanden waren; und
d) Umwandeln der Eingangsfarbwerte im Eingangsfarbenraum in Ausgangsfarbwerte im Ausgangsfarbenraum unter Anwendung der kombinierten Transformationen (116) der Schritte b) und c).
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gruppierungen in Schritt a) aus Punkten, Linien, Flächen und/oder Volumen bestehen.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in Schritt a) genannte gemeinsame Eigenschaft Fleischfarbtöne oder einen gemeinsamen Bereich von Farbtönen, Sättigungen und/oder Helligkeitswerten beinhaltet.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Transformation in Schritt b) entweder ein kolorimetrisches Modell, ein Modell eines fotografischen Prozesses oder eine Farbverstärkungsstrategie beinhaltet.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbtransformation (116) in Schritt c) entweder durch tetraedrische Interpolation, trilineare Interpolation, Basis-Spline-Interpolation, oder durch Anwendung eines volumetrischen, elastischen Kontinuum-Modells oder eines kolorimetrischen Modells gebildet wird.
6. Vorrichtung zum Umwandeln von Eingangsfarbwerten in einem Eingangsfarbenraum in Ausgangsfarbwerte in einem Ausgangsfarbenraum mit
- einer Einrichtung (108) zum Erzeugen einer oder mehrerer Teilmengen von Eingangsfarbwerten aus Teilen des Eingangsfarbenraums;
- einer Einrichtung (110) zum Zuordnen einer Farbtransformation an jede der Teilmengen;
- einer Einrichtung (112) zum Erzeugen einer weiteren Teilmenge von Eingangsfarbwerten, die nicht in der einen oder den mehreren Teilmengen enthalten waren;
- einer Einrichtung (114) zum Erzeugen einer Farbtransformation für die Eingangsfarben der weiteren Teilmenge, welche die Kontinuität mit den zugeordneten Transformationen wahrt; und
- einer Einrichtung zum Umwandeln der Eingangsfarbwerte im Eingangsfarbenraum (100) in Ausgangsfarbwerte im Ausgangsfarbenraum (102) unter Anwendung der erzeugten und zugeordneten Transformationen (116).
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Umwandeln ein Speichermittel aufweist, welches eine Transformation zum Umwandeln von Eingangsfarbwerten in einem Eingangsfarbenraum (100) in Ausgangsfarbwerte in einem Ausgangsfarbenraum (102) enthält, wobei die in dem Speichermittel enthaltene Transformation
- eine Vielzahl von Transformations-Komponenten aufweist, wobei jede der Transformations-Komponenten eine Farbtransformationsstrategie für Gruppen von Eingangsfarbwerten bildet.
8. Speichermittel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Vielzahl von Transformationen ein kolorimetrisches Modell ist.
9. Speichermittel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Vielzahl von Transformationen ein Modell eines fotografischen Prozesses darstellt.
10. Speichermittel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Vielzahl von Transformationen eine Farbverstärkungsstrategie darstellt.
11. Speichermittel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Vielzahl von Transformationen die Kontinuität unter den anderen Transformationen aufrecht erhält.
ANLAGE A
DE69420874T 1993-02-12 1994-02-03 Verfahren zur geräteübergreifenden Farbbildkalibrierung und -verbesserung Expired - Lifetime DE69420874T2 (de)

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