DE3012258A1

DE3012258A1 - Farbensystem

Info

Publication number: DE3012258A1
Application number: DE19803012258
Authority: DE
Inventors: Hermanus Meijer
Original assignee: NEDERLANDSE OMROEP STICHTING
Current assignee: NEDERLANDSE OMROEP STICHTING
Priority date: 1979-04-06
Filing date: 1980-03-29
Publication date: 1980-10-23
Also published as: SE8002573L; NL7902713A; BE882649A; DK143080A; FR2453574A1; LU82338A1; NO800971L; FR2453574B3

Description

Es ist beispielsweise in der Fernsehtechnik sehr gewünscht, wenn nicht erforderlich, dass gefärbte Gegenstände bei Farbwiedergabe mittels des Farbfernsehsystems vom menschlichen Auge in Farben wahrgenommen werden, die sich miteinander vertragen oder gut harmonieren, während bei einer Schwarzweisswiedergabe die Farben desselben Gegenstandes vom menschlichen Auge als Grautöne wahrgenommen werdensollen, die genügend kontrastieren, um den Gegenstand unterscheiden zu können.

Im allgemeinen kann diese Farbenwahl unter Verwendung von Messgeräten, z.B. Lichtstärkemessern, erfolgen.

Es ist jedoch klar, dass dies darauf hinauskommt, dass für jeden wiederzugebenden Gegenstand eine Anzahl Messungen durchgeführt werden muss, deren Resultate dann wieder in den für den Gegenstand zu wählenden Farben verarbeitet werden müssen.

Die Erfindung bezweckt nun die Schaffung eines Verfahrens und einer Vorrichtung, mit denen in -besonders einfacher und universal anwendbarer Weise miteinander harmonierende Farben oder Farben, die bei Schwarzweisswiedergabe genügend kontrastieren, bestimmt werden.

Zu diesem Zweck werden erfindungsgemäss, ausgehend von Farbstoffen mit η Grundfarben, diese paarweise in Verhältnissen von m:l, (m-1):2, (m-2):3 ... 1:m gemischt, um m.n reine Farben zu verschaffen, die einschliesslich Weiss mit q Grautönen in Verhältnissen von r:l, (r-1):2, (r-2):3 .... l:r gemischt werden, um insgesamt (n+m.n).q.r unreine Farben zu verschaffen, von denen je reine Farbe q.r vorhanden sind und einen monochromatischen Stamm bilden, die Farben jeweils eines monochromatischen Stammes Gebieten gegeben werden, die gemäss einer Matrix auf einem Bogen geordnet werden, wobei die gefärbten Gebiete in Reihenrichtung der Matrix einen immer grösseren Grauwert aufweisen und in Spaltenrichtung einen immer kleineren Anteil reiner Farbe besitzen, wird jedem Gebiet eine Codebezeichnung gegeben, und wird eine bei jedem Matrixbogen zu verwendende Maske hergestellt, die eine Anzahl Oeffnungen aufweist, die bei richtiger Anordnung der Maske auf einem Matrixbogen, mit entsprechenden gefärbten Gebieten jedes Matrixbogens zusammenfallen, welche Anzahl Oeffnungen derart gelegen ist, dass die Oeffnungen in der ersten Reihe und in der ersten Spalte der Maske sich aneinander anschliessen und in den geraden Spalten in den ungeraden Reihen und in den ungeraden Spalten in den geraden Reihen vorgesehen sind, welche Maske auf einem Matrixbogen angeordnet wird, worauf von den

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unter den Oeffnungen der Maske liegenden gefärbten Gebieten des Bogens die Codebezeichnungen abgelesen werden, um die Farben, die die obengenannten Bedingungen erfüllen, zu bestimmen.

Es ist auf diese Weise möglich, mit einer einzigen Maske jeder einzelnen Matrix oder aller Matrizen gemeinsam Farbsätze zu wählen, die den gestellten Anforderungen entsprechen.

Die Erfindung bezieht sich weiter auf eine Vorrichtung zur Durchführung des oben beschriebenen Verfahrens.

Diese Vorrichtung ist gekennzeichnet durch eine Anzahl Bogen, auf deren jedem in einer bestimmten Beziehung zueinander stehende gefärbte Gebiete in Form einer Matrix geordnet und mit einer Codebezeichnung versehen sind, und eine bei jeder Matrix zu verwendende Maske, versehen mit gemäss einem bestimmten Muster angeordneten Oeffnungen, die bei Anordnung der Maske auf einem Bogen mit den entsprechenden, auf dem Bogen anwesenden gefärbten Gebieten zusammenfallen .

Die Erfindung wird im folgenden unter Hinweis auf die Zeichnung näher erläutert werden. Dabei zeigt:

Fig. 1 beispielsweise einen erfindungsgemässen Matrixbogen mit zugeordneter Maske; und

Fig. 2 eine Anzahl Beispiele von aneinander angepassten Farben in Quadratform.

Zur Erläuterung wird angenommen, dass man beim erfindungsgemässen System von drei Farbstoffen ausgeht, die die sog. Grundfarben Rot, Gelb und Blau darstellen, und 10 Grautönen, die sich in jetzt noch näher anzugebender Weise von Weiss über Grau bis Schwarz erstrecken.

Um zu einem erfindungsgemässen System zu kommen, werden die drei Grundfarben je Paar in bestimmten Verhältnissen miteinander gemischt, wobei hier angenommen ist, dass diese 7:1, 6:2, 5:3, 4:4, 3:5, 2:6 und 1:7 sind. Auf diese Weise erhält man 3x7 oder 21 Farben. Zusammen mit den Grundfarben bilden diese 24 sog. "reine Farben". Mit der Farbe Weiss bilden diese Farben den Ausgangspunkt für die übrigen Farben.

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Alle reinen Farben einschliesslich Weiss werden darauf mit den 10 Grautönen gemischt und zwar in bestimmten Verhältnissen, von denen hier wieder angenommen ist, dass diese 7:1, 6:2, 5:3, 4:4, 3:5, 2:6 und 1:7 sind.

Auf diese Weise erhält man für jede reine Farbe 70 "unreine" Farben. Eine solche Farbensammlung wird ein monochromatischer Stamm genannt. Im hier behandelten Beispiel sind also insgesamt 24x70 = 1680 unreine Farben vorhanden.

Eine Mischung der "reinen Farbe" Weiss mit den 10 Grautönen ergibt 63 Kombinationen, weil Weiss einer der 10 Grautöne ist. Man erhält im hier behandelten System daher 1680+63+24+10 = 1777 Farben.

Erfindungsgemäss werden nun für jeden monochromatischen Stamm die dazu gehörenden Farben in Form von gefärbten Gebieten 1 gemäss einer Matrix geordnet, wie in Fig. 1 dargestellt ist.

Beim Aufbau einer solchen Matrix werden die 10 Grautöne in Reihenrichtung geordnet, während das Mischverhältnis in Spaltenrichtung eingetragen wird. Die Matrix kann in Spaltenrichtung durch eine Reihe 2, die die 10 Grautöne angibt, ergänzt werden.

Die bei den gefärbten Gebieten 1 dieser Matrix bei der rechtesten Spalte auf deren rechter Seite angegebenen Werte geben die obengenannten Mischverhältnisse an. Die unterste Reihe 2 ist nicht mit einer solchen Bezeichnung versehen, da hier kein Mischverhältnis mehr vorhanden ist. Jedem der Gebiete 1 ist weiter eine Folgenummer zugeordnet, die auf der linken Seite jedes Körpers 1 angegeben ist.

Wie oben in der Matrix mit dem Gebiet 3 angegeben ist, bezieht sich diese Matrix auf die reine Farbe Nr. 8, die eine Bezeichnung für die Farbe Rotorangenrot ist. Es ist klar, dass diese Numerierung willkürlich ist, aber im vorliegenden Fall ist die Numerierung aus einem Farbkreis abgeleitet, der die 24 reinen Farben von Gelb über Rot, Blau und Grün angibt.

Es ist nun möglich, durch Verwendung eines Codes von vier Zahlen, jede Farbe der Gebiete 1 genau anzugeben. So bedeutet die Farbe 18-24-5-3, dass es sich hier um die reine Farbe 18 handelt, die unreine Farbe mit der Matrix 24, aufgebaut aus fünf Teilen reiner Farbe 18 und drei Teilen sog. Mittelhellgrau. Zu dieser Grauskala wird noch bemerkt, dass diese sich von Weiss über

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Extrahellgrau, Mittelhellgrau,Hellmittelgrau, Mittelgrau, Dunkelmittelgrau, Mitteldunkelgrau, Dunkelgrau bis Schwarz erstreckt.

Es ist nun möglich, unter Verwendung der auf diese Weise aufgebauten 24 Matrizen unter Verwendung einer Maske, die in besonderer Weise ausgeführt ist, Farben, gehörend zu einer einzigen Matrix oder zu mehreren Matrizen gleichzeitig derart zu wählen, dass die auf diese Weise gewählten Farben bei Farbwiedergabe fürs menschliche Auge harmonierende Farben sind und bei Schwarzweisswiedergabe Grauwerte besitzen, die fürs menschliche Auge derart verschieden sind, dass ein genügender Kontrast zwischen diesen Farben wahrgenommen wird.

Wo zu diesem Zweck der Grauwert jeder Farbe eine wesentliche Rolle spielt, werden für alle gefärbten Gebiete 1 aller Matrizen mit Hilfe eines !Colorimeters die X-, Y- urtd Z-Werte bestimmt. Aus dieser X-, Y- und Z-Wertmessung kann der Y-Wert sofort hergeleitet werden. Es zeigt sich, dass Weiss den höchsten Y-Wert besitzt, nämlich 86,2%. Es empfiehlt sich, diese Werte zu normieren, zu welchem Zweck der Wert von 86,2% in 100% umgewandelt wird, was bedeutet, dass die Grauwerte alle anderen Farben um einen Faktor 1,16 höher zu liegen kommen als der gemessene Wert.

Die genannten Y-Werte sind innerhalb des Umfangs der gefärbten Gebiete 1 der Matrizen angegeben.

Es stellt sich nun heraus, dass zum Erzielen harmonierender Farben und eines genügenden Kontrastes die Maske eine ganz bestimmte Konfiguration haben soll. In Fig. 1 ist eine solche Maske bei 3 in schräger Stellung zur Matrix angegeben. Es ist klar, dass diese Stellung nur um der Deutlichkeit willen gewählt wurde. Diese Maske 3 umfasst eine Anzahl Oeffnungen 5, die, wenn die Maske 4 in richtiger Weise auf einem Matrixbogen angeordnet wird, mit den gefärbten Gebieten 1 der Matrix 5 zusammenfallen.

Dabei liegen die Oeffnungen 5 derart, dass die Oeffnungen in der ersten Reihe und in der ersten Spalte den Maske 4 sich aneinander anschliessen und in den geraden Spalten in den ungeraden Reihen und in den ungeraden Spalten in den geraden Reihen anwesend sind.

Wenn die Maske 4 auf diese Weise aufgeführt wird, zeigt es sich, dass die über die Oeffnungen 5 in der Maske 4 wahrgenommenen gefärbten Gebiete 1 nicht

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nur in dieser Matrix allein, sondern in allen Matrizen kombiniert gut miteinander harmonieren und genügend kontrastieren.

Wenn man daher einige Beispiele in Betracht zieht, vertragen, wie in Fig. 2 angegeben ist, die in dieser Figur mit 13, 22, 24 und 33 flumerierten Farben einander in der richtigen Weise und kontrastieren diese ausreichend. Ähnliches gilt auch für die Farben 28, 46, 68 und 50. Um wieder ein anderes Beispiel zu nennen, tritt der Effekt auch auf, wenn man die Farben 15, 24, 26, 33, 37, 44, 46 und 55 miteinander vereinigt.

Es ist klar, dass hier nur beispielsweise einige Möglichkeiten genannt sind, aber dass die zu wählenden Kombinationen im Wesentlichen unbegrenzt sind. Die gewählten Gebiete 1 brauchen nämlich nicht gemäss der oben behandelten Quadratform zu liegen, sondern können gemäss einem Rechteck, einem gleichschenkligen Dreieck, einem Parallelogramm, einem Diabolo und einem Buchstaben geordnet sein.

Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, dass obgleich in Fig. 1 nur ein Matrixbogen mit zugeordneter Maske 4 angegeben ist, dieselbe Maske 4 bei jedem der anderen Matrixbogen verwendet werden kann, aber dass ausserdem die Wahl, die man mit dieser Maske 4 trifft, nicht auf einen einzigen Matrixbogen beschränkt ist, sondern sich auf z.B. eine Farbe eines Matrixbogens, zwei Farben eines anderen Matrixbogens und eine vierte Farbe eines dritten Matrixbogens erstreckt. M.a.W.: man könnte die Matrixbögen aufeinander stapeln, und unter Verwendung der Maske 4 die richtigen Farben unmittelbar bestimmen, wenn die Bogen durchsichtig sein könnten. Man erhält daher nicht nur einen Effekt in einer Ebene, sondern auch in Tiefenrichtung,betrachtet bei einem solchen Stapel Matrixbogen.

Wo alle gefärbten Gebiete 1, wie oben erwähnt, mit einer Codebezeichnung versehen sind, kann man daher mit einem Blick die Codenummer der richtigen Farben wahrnehmen und notieren, wodurch die Wahl der Zusammensetzung einschlägiger Farben besonders einfach ist. Auf dieser Basis kann man die betreffende Farbe unmittelbar auf Grund der vorhandenen drei Grundfarben und eines Grautones verschaffen.

In Fig. 1 findet man beim dargestellten Matrixbogen an dessen unterer Seite noch eine Reihe 2 von Gebieten, die die betreffenden Grautöne besitzen. Die Maske 4 kann mit einer mit dieser zusammenarbeitenden Reihe 6 von Oeff-

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mangen versehen sein.

Weiter ist, wie aus Fig. 1 hervorgeht, jeder Matrixbogen mit einem Markiergebiet versehen, entsprechend dem genannten Gebiet 3, das die reine Farbe des betreffenden Bogens angibt. Die Maske 4 ist mit zwei in Reihenrichtung im Spaltenabstand voneinander liegenden Oeffnungen 7 und 8 versehen, die mit dem Markiergebiet 3 zusammenarbeiten können, und zwar um eine Wahl der richtigen Farben in einer mehr gesättigten Zone des Matrixbogens bestimmen zu können, wenn die linkeste Oeffnung 7 in der Maske 4 mit dem Markiergebiet zusammenarbeitet.

Aus dem Vorstehenden mag hervorgehen, dass man gemäss der Erfindung ein System erhält, mit dem es in besonders schneller und äusserstgenauer"Weise möglich ist, miteinander harmonierende und gut kontrastierende Farben zu wählen und auf Grund der dazu gehöhrenden Information diese Farben zu verschaffen. Obgleich ein solches Verfahren bei der Farbfernsehtechnik und Schwarzweissfernsehtechnik von grösster Bedeutung ist und die Erfindung auch für dieses Gebiet erläutert wurde, ist es klar, dass die Erfindung nicht darauf beschränkt ist. Auch Farbreproduktion im allgemeinen, z.B. für die Erzeugung von Drucksachen in Farbe oder in Schwarz-Weiss, bildet ein Gebiet, auf dem die Erfindung unmittelbare Anwendung findet.

Ein anderer Punkt, auf den hingewiesen wird, ist, dass im oben behandelten Beispiel von drei Grundfarben, zehn Grautönen, sehr bestimmten Mischverhältnissen für die Grundfarben und sehr bestimmten Mischverhältnissen für die Grautöne ausgegangen wurde, aber dass die Erfindung darauf in keinerlei Hinsicht beschränkt ist.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

I- 1.) Verfahren zur Bestimmung von Farben und Kombinationen von Farben, die bei ^^ Farbwiedergabe harmonieren und bei Schwarzweisswiedergabe genügend kontrastieren, um vom menschlichen Auge einzeln wahrgenommen werden zu können, dadurch gekennzeichnet, dass, ausgehend von Farbstoffen mit η Grundfarben,

diese paarweise in Verhältnissen von m : 1, (m-1) : 2, (m-2) : 3 1 : m

gemischt werden, um m.n reine Farben zu verschaffen, die einschliesslich

Weiss mit q Grautönen in Verhältnissen von r : 1, (r-1) : 2, (r-2) : 3 1 :

gemischt werden, um insgesamt (n+m.n).q.r unreine Farben zu verschaffen, von denen je reine Farbe q.r vorhanden sind und einen monochromatischen Stamm bilden, die Farben jeweils eines monochromatischen Stammes Gebieten gegeben werden, die gemäss einer Matrix auf einem Bogen geordnet werden, wobei die gefärbten Gebiete in Reihenrichtung der Matrix einen immer grösseren Grauwert aufweisen und in Spaltenrichtung einen immer kleineren Anteil reiner Farbe

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besitzen, jedem Gebiet eine Codebezeichnung gegeben wird, und eine bei jedem Matrixbogen zu verwendende Maske hergestellt wird, die eine Anzahl Oeffmangen aufweist, die bei richtiger Anordnung der Maske auf einem Matrixbogen mit entsprechenden gefärbten Gebieten jedes Matrixbogens zusammenfallen, welche Anzahl Oeffnungen derart gelegen ist, dass die Oeffnungen in der ersten Reihe und in der ersten Spalte der Maske sich aneinander anschliessen und in den geraden Spalten in den ungeraden Reihen und in den ungeraden Spalten in den geraden Reihen vorgesehen sind, welche Maske auf einem Matrixbogen angeordnet wird, worauf von den unter den Oeffnungen der Maske liegenden gefärbten Gebieten des Bogens die Codebezeichnungen zur Bestimmung der Farben, die die obengenannten Bedingungen erfüllen, abgelesen werden.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Anzahl Bogen, auf deren jedem in einer bestimmten Beziehung zueinander stehende gefärbte Gebiete in Form einer Matrix geordnet und mit einer Codebezeichnung versehen sind, und eine bei jeder Matrix zu verwendende Maske, versehen mit gemäss einem bestimmten Muster angeordneten Oeffnungen, die bei Anordnung der Maske auf einem Bogen mit den entsprechenden, auf dem Bogen anwesenden gefärbten Gebieten zusammenfallen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die gefärbten Gebiete in Reihenrichtung der Matrix einen immer grösseren Grauwert aufweisen und in Spaltenrichtung einen immer kleineren Anteil reiner Farbe besitzen, welche reinen Farben dadurch erhalten sind, dass, ausgehend von η Grundfarben, diese paarweise in Verhältnissen von m:l, (m-1) : 2, (m-2) : 3.... 1:m gemischt werden und q Grautönen angewendet sind, die in Verhältnissen von r:l, (r-1) : 2, (r-2) : 3 .... l:r mit jeder reinen Farbe, einschliesslich Weiss, gemischt sind, um insgesamt (n+m.n) r.q gefärbte Gebiete zu verschaffen, von denen jeweils q.r in jeder Matrix vorhanden sind.
4. Vorrichtung nach Ansprüchen 2-3, dadurch gekennzeichnet, dass die gefärbten Gebiete mit einer Codebezeichnung versehen sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Codebezeichnung mit dem Grauwert und dem Anteil reiner Farbe des betreffenden Gebietes zusammenhängt.

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6. Vorrichtung nach ansprächen 2-5, dadurch gekennzeichnet, dass die Oeffnungen in der Maske derart gelegen sind, dass die Oeffnungen in der ersten Reihe und in der ersten Spalte der Maske sich aneinander anschliessen und in den geraden Spalten in den ungeraden Reihen und in den ungeraden Spalten in den geraden Reihen vorgesehen sind.
7. Vorrichtung nach Ansprüchen 2-6, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Matrixbogen mit einem Markiergebiet versehen ist, das der reinen Farbe dieses Bogens entspricht, und die Maske mit zwei in Reihenrichtung im Spaltenabstand voneinander liegenden Oeffnungen versehen ist, die mit diesem Markiergebiet zusammenarbeiten können.
8. Vorrichtung nach Ansprüchen 2-7, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Bogen mit einer zusätzlichen Reihe von Gebieten, die die Grautöne besitzen, versehen ist.
9. Vorrichtung nach Ansprüchen 2-8, dadurch gekennzeichnet, dass die Maske mit einer zusätzlichen Reihe sich aneinander anschliessender Oeffnungen versehen ist, die zu den die Grautöne aufweisenden Gebieten jedes Bogens gehören.

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