DE69219659T2 - System zur Verarbeitung stehender Farbvideobilder - Google Patents

System zur Verarbeitung stehender Farbvideobilder

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Description

  • Die Erfindung betrifft Videosignalprozessoren für einen Printer. Sie bezieht sich insbesondere auf ein System zur Verarbeitung von Farbvideostandbildern, in welchem aus einem Farbvideostandbild Druckfarbentrenndaten gewonnen werden.
  • Originalfarbdruckplatten werden üblicherweise unter Verwendung eines gegebenen Halbbilds oder eines Vollbilds eines Videosignals (d. h. eines Standbildsignals) hergestellt, das von einer Videokamera oder einer elektronischen Standbildkamera erzeugt wird. Das Videosignal aus der Videokamera oder aus der elektronischen Standbildkamera wird in diesem Fall in digitale Daten dreier Primärfarben R (Rot), G (Grün) und B (Blau) umgesetzt. Die digitalen Daten R, G und B werden in Reflektionsdichten umgewandelt (d. h. es wird eine sogenannte -log-Umwandlung durchgeführt). Dadurch werden Vierfarbentrenndaten der drei Primärfarben (Zyan C, Magenta M, Gelb Y) nach dem subtraktiven Prozeß sowie für Schwarz K erzeugt, wobei die Daten für Schwarz K durch die Minimalwerte von Zyan C, Magenta M und Gelb Y festgelegt sind.
  • Dann werden mit Hilfe der entsprechenden Farbdaten der Vierfarbentrenndaten Vierfarbenoriginalplatten für die vier Farben Zyan C, Magenta M, Gelb Y und Schwarz K hergestellt, und es wird unter Verwendung der Vierfarbenoriginalplatten ein Farbstandbild gedruckt. Das Farbstandbild wird mit Hilfe der Vierfarbentrenndaten in genau der gleichen Weise gedruckt wie ein Farbbild, das auf einem Halogenfilm aufgenommen wird.
  • Farbbilder, die mit den aus einem Videosignal hergestellten Originalplatten gedruckt werden, sind jedoch im Vergleich zu Farbbildern, die mit einer Originalplatte gedruckt werden, die auf der Grundlage eines Halogenfilms hergestellt werden, unbefriedigend. Farbton und Farbsättigung des Videostandbildes sind nämlich im Vergleich zum Farbton und zur Farbsättigung des Halogenfilm-Farbstandbilds relativ schlecht, so daß die Farbreproduzierbarkeit des Videostandbilds ebenfalls schlecht ist. Deshalb ist das Farbvideostandbild im Vergleich zum Halogenfilm-Farbstandbild unbefriedigend. Konkret bedeutet dies, daß die Farbsättigung von Farbvideostandbildern nur etwa 60% der Sättigung von Standbildern auf Halogenfilmbasis beträgt, so daß das Drucken von Farbbildern mit Hilfe von nach dem Stand der Technik aus einem Videosignal gewonnenen Originalplatten, kaum praktiziert wird. Wenn Benutzer darauf bestehen, daß Farbvideostandbilder mit Hilfe der aus dem Videosignal erzeugten Originalplatte gedruckt werden, das mit der Herstellung der Originalplatte befaßte Personal, Farbton und Farbsättigung in Bezug auf vier Farbtrenndaten justieren. Diese Farbjustierung ist eine manuelle Tätigkeit, deren Resultat von visuelleen Fähigkeiten des betreffenden Fachmanns abhängt.
  • US-A-4 679 074 beschreibt ein Verfahren nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 und ein System nach dem Oberbegriff von Anspruch 4. Im einzelnen ist dort eine Bildverarbeitungsvorrichtung zur Verarbeitung eines Bildsignals offenbart, bei der der Modus der Bildverarbeitung zur Anpassung an mehrere Eingabevorrichtungen variabel gestaltet ist. Und zwar empfängt eine Umwandlungsmatrixschaltung Bildsignale aus einer von mehreren verschiedenen Eingabevorrichtungen und wandelt die Bildsignale in korrigierte additive Primärfarbsignale Rot, Grün und Blau um. Die Umwandlungsmatrixschaltung kompensiert Differenzen der spektralen Eigenschaften der verschiedenen Eingabevorrichtungen. Die Matrix enthält mehrere in einem Speicher gespeicherte Umwandlungstabellen zur Durchführung der Umwandlung. Mit den jeweiligen Bildsignalen ein ausgewähltes Exemplar dieser Umwandlungstabellen adressiert.
  • US-A-4 959 790 beschreibt ein System zur Erzeugung von Ausgangssignalen, die für die Dichten der bei der Herstellung von Farbreproduktionen verwendeten Färbemittel, wie Druckfarben, Toner oder dgl. kennzeichnend sind. Diese Signale sind bezüglich der Auswirkungen von Linearitätsfehlern der Färbemittel bei verschiedenen Dichten und Kombinationen derselben farbkorrigiert. Das bevorzugte System enthält einen Scanner zur Lieferung von Eingangssignalen, die für das Auslesen der Primärfarben eines Originalfarbbildes repräsentativ sind, sowie einen Mikrocomputer mit einem Speicher zur Speicherung von Daten, die für Inkremente beim Auslesen von Primärfarben und für entsprechende Färbemitteldichten, Beitragsfaktoren und Beitragskorrekturfaktoren repräsentativ sind. Im Betrieb wird der Mikrocomputer so betätigt, daß er die endgültigen Färbemitteldichten jeweils als Funktionen der entsprechenden Anfangsfärbemitteldichten und der jeweiligen Beitraggrößen der anderen Färbemittel bestimmt und Ausgangssignale erzeugt, die hierfür kennzeichnend sind.
  • Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und ein entsprechendes System zur Verarbeitung eines Farbvideosignals anzugeben, bei dem ein aus einem Videosignal einer Videokamera gewonnenes Farbbild eine Farbreproduktion liefert, die eine ähnlich gute Qualität hat, wie ein Farbbild, das mit einem Druckscanner gedruckt wird.
  • Dieses Ziel wird bezüglich des Verfahrens durch die Merkmale von Anspruch 1 und bezüglich des Systems durch die Merkmale Anspruch 4 erreicht.
  • Die Ansprüche 2 und 3 enthalten Weiterentwicklungen des Verfahrens gemäß der Erfindung. Die Ansprüche 5 bis 7 enthalten Weiterentwicklungen des Systems gemäß der Erfindung.
  • Die folgende ausführliche Beschreibung eines Ausführungsbeispiels ermöglicht ein besseres Verständnis weiterer Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung. Diese Beschreibung nimmt auf die Figuren der anliegenden Zeichnungen Bezug.
  • Fig. 1 zeigt die Gesamtanordnung eines Farbvideostandbild-Verarbeitungssystems gemäß der Erfindung in Form eines Blockdiagramms,
  • Fig. 2 zeigt eine Darstellung, die zur Erläuterung der Erfindung verwendet wird und ein Beispiel für Farbtrenndaten illustriert, die von einer Videokamera nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ausgelesen werden,
  • Fig. 3 zeigt eine Darstellung zur Erläuterung der Erfindung, in der ein Beispiel von Farbtrenndaten gezeigt ist, die mit einem Scanner nach dem Ausführungsbeispiel der Erfindung ausgelesen werden.
  • Im folgenden werde anhand der Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben.
  • Fig. 1 zeigt die Gesamtanordnung des Farbvideostandbild-Verarbeitungssystem nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. In Fig. 1 ist eine Videokamera mit 1 und eine elektronische Standbildkamera mit 2 bezeichnet. Die Videokamera 1 kann das Bild eines Objekts kontinuierlich aufnehmen, ein Videosignal dieses Bildes auf einem Videoband aufzeichnen und ein aufgezeichnetes Videosignal von dem Videoband kontinuierlich reproduzieren. Die elektronische Standbildkamera 2 kann ein in einem bestimmten Zeitpunkt aufgenommenes Halbbild oder Vollbild eines Videosignals (Standbildsignal) eines Objekts auf einer magnetischen Platte aufzeichnen und ein aufgezeichnetes Videosignal von der magnetischen Platte reproduzieren. Das aufgezeichnete und reproduzierte Videosignal ist in diesem Fall ein analoges Videosignalgemisch nach einer Fernsehrundfunknorm, z. B. dem NTSC-System. Wenn eine Originaldruckplatte unter Verwendung eines bestimmten Halbbildes oder Vollbildes des von der Videokamera 1 aufgenommenen und auf dem Videoband aufgezeichneten Videosignals hergestellt wird, muß ein Videohalbbild oder -vollbild von dem Videoband reproduziert und dann einer Bilddatenumwandlungsvorrichtung 10 zugeführt werden. Auch bei der Herstellung einer Originaldruckplatte unter Verwendung eines bestimmten Halbbildes oder Vollbildes des Videosignals, das von der elektronischen Standbildkamera 2 aufgenommen und auf der magnetischen Platte aufgezeichnet wurde, wird ein Videohalbbild oder -vollbild von der magnetischen Platte reproduziert und dann der Bilddatenumwandlungsvorrichtung 10 zugeführt. Im folgenden werden die Videokamera 1 und die elektronische Standbildkamera 2 zur Vereinfachung der Beschreibung allgemein als Videokamera bezeichnet.
  • In der Bilddatenumwandlungsvorrichtung 10 wird ein Halbbild oder ein Vollbild des analogen Videosignalgemischs aus der Videokamera einem Analog/Digital-Wandler (A/D-Wandler) 11 zugeführt und dort in digitale Videosignale dreier Primärfarben (R, G, B) umgewandelt. Die digitalen Videosignale der drei Primärfarben R, G und B werden einem Vierfarbentrenndatenwandler 12 zugeführt und von diesem in Reflektionsdichten umgewandelt, so daß sie als Daten (Vierfarbentrenndaten) von vier Farben, nämlich der drei Primärfarben (Zyan C, Magenta M und Gelb Y) nach dem subtraktiven Prozeß und zusätzlich von Schwarz K, erzeugt werden. Wenn in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die digitalen Videosignale von drei Primärfarben R, G und B in die Vierfarbentrenndaten C, M, Y und K umgesetzt sind, werden diese Vierfarbentrenndaten C, M, Y und K auf der Basis von Korrekturdaten korrigiert, die in einer weiter unten beschriebenen Umwandlungstabelle 15 gespeichert sind.
  • Sodann werden die von dem Vierfarbentrenndatenwandler 12 erzeugten Vierfarbentrenndaten C, M, Y und K als Ausgangssignal der Bilddatenumwandlungsvorrichtung 10 einer Vorrichtung 3 zur Originalplattenerzeugung zugeführt. Diese erzeugt aus den ihr zugeführten Farbdaten jeweils Vierfarbenoriginalplatten (vier Originalplatten) für Zyan C, Magenta M, Gelb Y und Schwarz K. Die auf diese Weise erzeugten vier Originalfarbplatten werden benutzt, um mit einem Druckgerät ein Farbstandbild zu drucken.
  • Im folgenden wird eine Anordnung beschrieben, mit der die Vierfarbentrenndaten unter Benutzung der Umwandlungstabelle 15 in der Bilddatenumwandlungsvorrichtung 10 korrigiert werden.
  • Die in der Umwandlungstabelle 15 gespeicherten Korrekturdaten werden mit Hilfe einer transparenten Farbtestkarte 4 gewonnen. Die Farbtestkarte 4, die mehrere Farben mit verschiedenen Grauwerten aufweist, wird mit einer Standardlichtquelle 5 beleuchtet, die eine Farbtemperatur von 5000 K hat. Von der in dieser Weise beleuchteten transparenten Farbtestkarte 4 wird mit Hilfe der Videokamera (Videokamera 1 oder elektronische Standbildkamera 2), die bei der Herstellung der Originalplatte benutzt wird, eine Aufnahme gemacht. Dann wird ein durch die Aufnahme der Farbtestkarte 4 mit der Videokamera gewonnenes Videohalbbild oder -vollbild der Bilddatenwandlervorrichtung 10 zugeführt, in der es von dem A/D-Wandler 11 in digitale Videosignale dreier Primärfarbsignale R, G und B umgewandelt und dann von dem Vierfarbentrenndatenwandler 12 in die Vierfarbentrenndaten C, M, Y und K umgesetzt wird. Wenn die digitalen Videosignale der drei Primärfarben R, G und B in die Vierfarbentrenndaten umgewandelt sind, werden diese nicht mit den in der Umwandlungstabelle 15 gespeicherten Korrekturdaten korrigiert.
  • Die Vierfarbentrenndaten C, M, Y und K, die auf dem Standbild der Farbtestkarte 4 basieren, werden dann einer Vergleichereinrichtung 13 zugeführt.
  • Die gleiche Farbtestkarte 4 wird andererseits von einem Druckscanner 6 ausgelesen, wie er zur Herstellung von normalen Originaldruckplatten benutzt wird. Die von dem Druckscanner 6 ausgelesenen Standbilddaten der Farbtestkarte 4 werden einem Vierfarbentrenndatendetektor 7 zugeführt und in siesem in elektrische Vierfarbentrenndaten C, M, Y und K umgesetzt. Die Vierfarbentrenndaten C, M, Y und K aus dem Detektor 7 werden der Vergleichereinrichtung 13 in der Bilddatenwandlervorrichtung 10 zugeführt.
  • Die Vergleichereinrichtung 13 vergleicht nun die mit Hilfe der Videokamera gewonnenen Vierfarbentrenndaten C, M, Y, K mit den von dem Druckscanner 6 ausgelesenen Vierfarbentrenndaten C, M, Y, K und detektiert dadurch die Grauwertdifferenz der entsprechenden Farben an den jeweiligen Punkten (den jeweiligen Pixeln). Die von der Vergleichereinrichtung 13 auf diese Weise detektierten Grauwertdifferenzdaten werden einer Einrichtung 14 zur Korrekturwertbestimmung zugeführt und unter dem Steuereinfluß dieser Korrekturwertbestimmungseinrichtung 14 in der Umwandlungstabelle 15 als entsprechender Korrekturwert gespeichert.
  • Die Umwandlungstabelle 15 besitzt einen (nicht dargestellten) Speicher, in dem von der Korrekturwertbestimmungseinrichtung 14 zugeführten Korrekturwert gespeichert wird. Die Umwandlungstabelle 15 wird mit den von dem Vierfarbentrenndatenwandler 12 umgewandelten Vierfarbentrenndaten C, M, Y und K beaufschlagt. Sie liest den Wandler 12 aus und führt ihm Korrekturwerte zu, die den von dem Wandler 12 zugeführten Vierfarbentrenndaten C, M, Y und K zugeordnet werden. Wenn im gegebenen Zeitpunkt in der Umwandlungstabelle 15 keine geeigneten Korrekturwerte gespeichert sind, die den von dem Wandler 12 zugeführten Vierfarbentrenndaten C, M, Y, K entsprechen, werden Daten von anderen Grauwerten als der darin gespeicherten in der Umwandlungstabelle 15 interpoliert, um Korrekturwerte zu erzeugen, die dann dem Wandler 12 zugeführt werden. Da der Grauwert von Schwarz K, wie oben beschrieben, durch die Minimalwerte der Daten anderer Farben bestimmt wird, es ist nicht erforderlich, in der Umwandlungstabelle 15 einen Korrekturwert für Schwarz K zu speichern.
  • Wenn die Bilddatenumwandlungseinrichtung 10 in der oben beschriebenen Weise aufgebaut ist, ist die Qualität der Originalfarbdruckplatten der vier Farben Zyan C, Magenta M, Gelb Y und Schwarz K, die die Vorrichtung 3 zur Originalplattenerzeugung aus dem Videosignal der Videokamera herstellt, befriedigend. Es sei beispielsweise angenommen, daß bei der Umwandlung des Videosignals aus der Videokamera in die Vierfarbentrenndaten C, M, Y und K mit Hilfe des Vierfarbentrenndatenwandlers 12 in der Bilddatenumwandlungsvorrichtung 10 die Grauwerte der Vierfarbentrenndaten C, M, Y und K vor der Korrektur in einem bestimmten Abschnitt 5% für Zyan C, 30% für Magenta M, 35% für Gelb Y bzw. 5% für Schwarz K betragen, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist. Wenn jetzt aus der Umwandlungstabelle Korrekturwerte ausgelesen werden, die den Vierfarbentrenndaten C, M, Y und K der oben erwähnten jeweiligen Grauwerte entsprechen, und diese Korrekturwerte so angepaßt werden, daß die Grauwerte von Zyan C, Gelb Y und Schwarz K um 5%, 15% bzw. 5% erhöht werden, werden die jeweiligen Grauwerte durch die Korrektur in dem Vierfarbentrenndatenwandler 15 vergrößert, wie dies durch die gestrichelten Linien in Fig. 2 angedeutet ist. Die so korrigierten Vierfarbentrenndaten werden dann der Vorrichtung 3 zur Originalplattenerzeugung zugeführt. Die in der Umwandlungstabelle 15 gespeicherten Korrekturwerte werden auf der Basis der Vierfarbentrenndaten ausgegeben, die denen entsprechen, die der Scanner 6 aus der Farbtestkarte 4 ausliest, so daß dann, wenn die Vierfarbentrenndaten C, M, Y und K des von der Videokamera gelieferten Videosignals in die in Fig. 2 dargestellten Zustände gesetzt werden, die Grauwerte, zu denen die Korrekturwerte hinzuaddiert sind, den Vierfarbentrenndaten werden, die von dem Druckscanner 6 ausgelesen werden, wie dies in Fig. 3 dargestellt ist. Durch die Korrektur der Grauwerte in die in Fig. 3 dargestellten Werte wird also erreicht, daß die Vierfarbentrenndaten aus der Videokamera ähnliche Grauwerte haben, wie die von dem Druckscanner 6 aus der Farbtestkarte 4 ausgelesenen Vierfarbentrenndaten. Man erhält deshalb eine Originalfarbdruckplatte, deren Qualität (Farbreproduzierbarkeit) die gleiche ist, wie die eines Farbbildes, das durch das Auslesen der Farbtrenndaten mit Hilfe des Druckscanners 6 gewonnen wird, so daß die niedrige Farbsättigung, die ein Videosignal aus einer normalen Videokamera aufweist, kompensiert werden kann. Da in diesem Fall die Korrektur automatisch durchgeführt wird, ist es nicht nötig, daß die mit der Herstellung der Originalplatte befaßten Personen die Farben manuell justieren, während sie die Farbkonditionen der betreffenden Farben überprüfen. Somit lassen sich mühelos Originaldruckplatten für zufriedenstellende Farben herstellen, wobei, anders als bei der manuellen Farbjustierung, eine konstant gleichförmige Farbjustierung möglich ist.
  • Da das Auslesen der Farbtrenndaten aus der Farbtestkarte 4 mit Hilfe des Druckscanners 6 nur einmal im Anfangsstadium durchgeführt wird, werden der Druckscanner 6 und der Vierfarbentrenndatendetektor 7 nur bei der Initialisierung benötigt. Deshalb genügt es, wenn in den nachfolgenden Stadien, in denen die Originalplatte hergestellt wird, die Bilddatenumwandlungsvorrichtung 10 zwischen der Videosignalquelle, z. B. der Videokamera, und der Vorrichtung 3 zur Originalplattenerzeugung angeordnet ist. So kann die Originalplatte einfach und mühelos hergestellt werden.
  • Da die Farbreproduzierbarkeit des Farbbilds, das erfindungsgemäß nach der unter Benutzung der Videokamera erzeugten Originalplatte gedruckt wird, ähnlich ist wie bei dem Farbbild, das nach einer Originalplatte gedruckt wird, wie sie im normalen Druckprozeß z. B. mit Hilfe des Druckscanners erzeugt wird, kann also das Videogerät, z. B. die elektronische Standbildkamera, anstelle der Halogenfilmkamera zur Erzeugung der Originaldruckplatte verwendet werden, so daß die Herstellung der Originaldruckplatte ganz wesentlich vereinfacht werden kann.

Claims (7)

1. Verfahren zur Verarbeitung eines Farbvideosignals, bei dem aus einem Farbvideosignal Druckfarbentrenndaten gebildet werden (12) und unter Verwendung dieser Druckfarbentrenndaten eine Originaldruckplatte hergestellt wird (3),
mit den Verfahrensschritten:
(a) Erzeugen (12) von Kamera-Vierfarbentrenndaten aus einem von einer Videokamera (1, 2) ausgegebenen Farbvideosignal und
(b) Korrigieren der Kamera-Vierfarbentrenndaten durch Korrigieren von in einem Speicher gespeicherten Daten, um dadurch Vierfarbentrenndaten zu erzeugen, wenn die genannten Vierfarbentrenndaten zur Herstellung der Originaldruckplatte aus einem Farbvideosignal der Videokamera (1, 2) erzeugt werden,
gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte:
(c) Auslesen einer Referenzfarben-Testkarte (4) mit Hilfe eines Druckscanners (6) und Erzeugen (7) von Scanner-Vierfarbentrenndaten der Referenzfarben-Testkarte (4) durch den Druckscanner (6),
(d) Aufnehmen eines Bildes der von einer Standardlichtquelle (5) beleuchteten Referenzfarben-Testkarte (4) mit der Videokamera (1, 2) und
(e) Vergleichen (13) der Scanner-Vierfarbentrenndaten mit den Kamera-Vierfarbentrenndaten und
Ermöglichen (14), daß die zwischen ihnen vorhandene Pegeldifferenz in dem genannten Speicher in Form von Korrekturdaten gespeichert wird, die zum Korrigieren der Kamera-Vierfarbentrenndaten verwendet werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Farben-Testkarte eine transparente Farben-Testkarte (4) ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem mit der Videokamera (1, 2) ein Farbtrenndatensignal dreier Primärfarben erzeugt wird und die genannten Vierfarbentrenndaten aus diesem Drei-Primärfarben-Datensignal gewonnen werden (12).
4. System zur Verarbeitung eines Farbvideosignals, bei dem aus einem Farbvideosignal Druckfarbentrenndaten gebildet werden und unter Verwendung dieser Druckfarbentrenndaten eine Originaldruckplatte hergestellt wird, mit
einer Videokamera (1, 2) zur Ausgabe eines Farbvideosignals und
einer Vierfarbentrenndaten-Generatoreinrichtung (11, 12) zur Erzeugung von Vierfarbentrenndaten aus dem von der Videokamera (1, 2) ausgegebenen Farbvideosignal,
gekennzeichnet durch
einen Druckscanner (6) zum Auslesen einer Referenzfarben-Testkarte (4) und zur Ausgabe von Vierfarbentrenndaten, die zur Herstellung einer Originaldruckplatte verwendet werden,
eine Vergleichereinrichtung (13) zum Vergleichen der Vierfarbentrenndaten aus dem Druckscanner (6) mit den aus dem Farbvideosignal erzeugten Vierfarbentrenndaten, wenn die Videokamera ein Bild der von einer Standardlichtquelle (5) beleuchteten Referenzfarben- Testkarte (4) aufnimmt,
eine Korrekturdaten-Generatoreinrichtung (14, 15) zur Erzeugung von Korrekturdaten auf der Basis einer von der Vergleichereinrichtung (13) gewonnenen Differenzinformation, wobei das Farbvideosignal aus der Farbvideokamera (1, 2) unter Verwendung der genannten Korrekturdaten korrigiert wird, um dadurch Vierfarbentrenndaten zu erzeugen, wenn die Vierfarbentrenndaten zur Herstellung der Originaldruckplatte aus einem Farbvideosignal der Videokamera (1, 2) erzeugt werden.
5. System nach Anspruch 4, bei dem die Farben-Testkarte eine transparente Farben-Testkarte (4) ist.
6. System nach Anspruch 4 oder 5, bei dem ein Farbtrenndatensignal dreier Primärfarben mit der Videokamera (1, 2) erzeugt wird und die genannten Vierfarbentrenndaten aus diesem Drei-Primärfarben-Datensignal gewonnen werden (12).
7. System nach Anspruch 4 bis 6, bei dem die Korrekturdaten-Generatoreinrichtung (14, 15) aus einem Speicher mit einer Umwandlungstabelle besteht.
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