DE69928835T2

DE69928835T2 - Farbverarbeitung

Info

Publication number: DE69928835T2
Application number: DE69928835T
Authority: DE
Inventors: J. Christopher EDGE; A. William ROZZI; A. Timothy FISCHER
Original assignee: Kodak Graphics Holding Inc
Current assignee: Eastman Kodak Co
Priority date: 1999-03-01
Filing date: 1999-09-23
Publication date: 2006-08-24
Anticipated expiration: 2019-09-24
Also published as: US6608925B1; JP2002538515A; US7120295B2; JP4620252B2; DE69928835D1; US20040218811A1; WO2000052924A1; EP1157542B1; EP1157542A1

Description

Hintergrund der Erfindung
Die Erfindung betrifft generell die Farbverarbeitung und insbesondere Techniken zur Farbcharakterisierung und -transformierung.
Seit der Einführung des CIE- (Commission Internationale de l'Eclairage) Farbmesssystem in den frühen 30iger Jahren sind zahlreiche unterschiedliche Farbräume für unterschiedliche Anwendung vorgeschlagen worden. Ein Farbraum, der auch als Farb"metrik" bezeichnet wird, ist im Wesentlichen ein Koordinatensystem, mit dem eine Farbe quantifiziert werden kann.
Ein Farbraum kann zum Charakterisieren des Farbausgangssignals eines Farbbilderzeugungssystems relativ zu anderen Farbbilderzeugungssystemen verwendet werden. Durch Charakterisieren mehrerer Farbbilderzeugungssysteme vereinfacht der Farbraum die Verwendung unterschiedlicher Bilderzeugungssysteme zum Erzeugen zueinanderpassender Farben. Bei einem "idealen" Farbraum wird ein Farb-Mapping zwischen unterschiedlichen Farbbilderzeugungssystemen berechnet, durch das eine akzeptable Farbanpassung zwischen den Systemen ohne subjektive oder empirische Einstellung erreicht wird.
Farbräume unterscheiden sich hinsichtlich der auf ihren Koordinatenachsen wiedergegebenen Parameter und der Art und Weise, in der die Parameter berechnet werden. Bei CIE-Farbräumen werden CIE-Normalbeobachter-Funktionen verwendet, die auf Farbanpassfunktionen basieren und zu einem eindeutigen Set von Tristimuluswerten XYZ für eine beliebige, unter spezifizierten Bedingungen gemessene Farbe führen. Die Tristimuluswerte XYZ werden anhand des Spektralausgangsignals entweder eines additiven oder eines subtraktiven Farbsystems berechnet, das mit der Ansprechfunktion entweder eines 2 Grad- oder eines 10 Grad-Normalbeobachter gefaltet ist. Im Falle eines reflektierenden Ausdrucks ist die Kurve des spektralen Reflexionsgrads zum Schätzen des erwarteten Spektralausgangssignals der reflektierenden Farbe typischerweise mit einer Standard-Lichtquelle gefaltet.
Ein CIE-Farbraum ist der CIELAB-Farbraum. In diesem Farbraum repräsentiert L* Helligkeit, a* Rot-Grün und b* Gelb-Blau. Bei dem CIELAB-Farbraum wird ein modifizierter von Kries-Algorithmus zur Chroma-Adaptation angewendet. Gemäß der modifizierten von Kries-Transformation zur Chroma-Adaptation, die bei Gunter Wyszecki und W. S. Stiles, Color Science: Concepts and Methods, Quantitative Data and Formulae, Abschnitt 5.12, John Wiley & Sons, Inc., 1982 beschrieben ist, werden bei L*a*b*-Farbräumen Weiß-Referenz-Tristimulusdaten verwendet. Die modifizierte von Kries-Transformation zur Chroma-Adaptation umfasst das Dividieren der Tristimulswerte XYZ, die für eine von einem speziellen Farbbilderzeugungssystem erzeugte Farbe ermittelt worden sind, durch Weiß-Referenz-Tristimuluswerte für das System. Beispielsweise können die X-, Y- und Z-Tristimuluswerte der untersuchten Farbe jeweils durch die X-, Y- und Z-Tristimuluswerte für einen völlig diffusen Weiß-Reflektor dividiert werden. Somit werden bei dem von Kries-Ansatz sowohl neutrale als auch chromatische Farben relativ zu dem "Weiß"-Reflektor definiert, die die XYZ-Tristimuluswerte des völlig diffusen Weiß-Reflektors repräsentieren. Die Gleichungen für den CIE 1976 CIELAB-Farbraum lauten wie folgt: L* = 116 × f(Y/Yn) – 16 [1] a* = 500 × [f(X/Xn) – f(Y/Yn)] [2] b* = 200 × [f(Y/Yn) – f(Z/Zn)] [3] f(ω) = (ω)1/3 ω > 0,008856 [4] f(ω) = 7,787(ω) + 16/116 ω ≤ 0,008856 [5] wobei X_n, Y_n und Z_n die Tristimuluswerte eines völlig diffusen Weiß-Reflektors unter spezifizierten Beobachtungsbedingungen sind. Die Beobachtungsbedingungen werden (1) durch die Lichtquelle, z.B. D_S0, und (2) den Normalbeobachter (2° oder 10°) bestimmt.
Aus EP-A-0 753 725 ist ein Verfahren für eine Farbcharakterisierung bekannt, bei dem Erscheinungsbild-Modelle gemäß der Farbintensität variiert werden.
Zusammenfassender Überblick über die Erfindung
Generell schafft die Erfindung gemäß einem Aspekt ein Verfahren zum Charakterisieren eines Farbbilderzeugungssystems. Das Verfahren umfasst der Ermitteln erster Daten, die ein Ausgangssignal des Farbbilderzeugungssystems anzeigen. Die ersten Daten werden zum Erhalten zweiter Daten verarbeitet, die das Farbbilderzeugungssystem charakterisieren, und zwar gemäß einem Farberscheinungsmodell, das entsprechend der Neutralität von Farben variiert, die von den ersten Daten unter Verwendung eines Weiß-Referenzvektors angezeigt werden, der entsprechend der Neutralität von von den ersten Daten angezeigten Farben variiert, wie in Anspruch 1 definiert.
Generell stellt die Erfindung gemäß einem weiteren Aspekt ein Befehle enthaltendes Computerprogrammprodukt auf einem computerlesbaren Medium zum Charakterisieren eines Farbbilderzeugungssystems nach Anspruch 7 bereit. Die Befehle bewirken, dass ein Computer erste Daten erhält, die das Ausgangssignal des Farbbilderzeugungssystems anzeigen, und zum Erhalten zweiter Daten die ersten Daten verarbeitet, und zwar gemäß einem Farberscheinungsbild, das entsprechend der Neutralität einer von den ersten Daten angezeigten Farbe variiert.
Generell schafft die Erfindung gemäß einem weiteren Aspekt ein Verfahren zum Erzeugen einer Farbe auf einer Vorrichtung nach Anspruch 8. Das Verfahren umfasst das Erhalten erster Daten, die einer ersten Vorrichtung zu geordnet sind und eine erste Farbei anzeigen. Es werden zweite Daten bestimmt, die von einem Farberscheinungsmodell mit den Stimulusdaten der ersten Vorrichtung in Beziehung gebracht werden, welches unter Anwendung eines Weiß-Referenzvektors Eingangsdaten in Ausgangsdaten konvertiert, wobei der Weiß-Referenzvektor gemäß der Neutralität einer von den Eingangsdaten angezeigten Farbe variiert. Eine zweite Vorrichtung wird entsprechend den zweiten Daten angesteuert, um eine zweite Farbe derart zu erzeugen, dass diese der ersten Farbe in etwa gleich ist.
Generell stellt die Erfindung gemäß einem weiteren Aspekt ein Befehle enthaltendes Computerprogrammprodukt auf einem computerlesbaren Medium zum Erzeugen einer Farbe auf einer Vorrichtung nach Anspruch 9 bereit. Die Befehle bewirken, dass ein Computer erste Daten erhält, die einer ersten Vorrichtung zugeordnet sind und eine erste Farbe anzeigen. Die Befehle bewirken ferner, dass der Computer zweite Daten bestimmt, die von einem Farberscheinungsmodell mit Stimulusdaten der ersten Vorrichtung in Beziehung gebracht werden, welches unter Verwendung eines Weiß-Referenzvektors, der entsprechend der Neutralität einer von den Eingangsdaten angezeigten Farbe variiert, Eingangsdaten in Ausgangsdaten konvertiert. Die Befehle bewirken ferner, dass der Computer eine zweite Vorrichtung gemäß den zweiten Daten angesteuert, und zwar zum Erzeugen einer zweiten Farbe derart, dass diese der ersten Farbe in etwa gleich ist.
Generell schafft die Erfindung gemäß einem weiteren Aspekt ein Verfahren zum Erzeugen einer Farbe mit einer Emissionsvorrichtung unter Anwendung der Absolut-Kolorimetrie nach Anspruch 10. Das Verfahren umfasst das Erhalten erster Daten, die eine erste Farbe anzeigen. Es werden zweite Daten bestimmt, die von einem Farberscheinungsmodell mit den ersten Daten in Beziehung gebracht werden, welches einen Weißpunkt der Emissionsvorrichtung als Weiß-Referenzvektor verwendet. Die Emissionsvorrichtung wird zum Implementieren der Absolut-Kolorimetrie entsprechend den zweiten Da ten angesteuert, und zwar zum Erzeugen einer zweiten Farbe derart, dass diese der ersten Farbe in etwa gleich ist.
Generell stellt die Erfindung gemäß einem weiteren Aspekt ein Befehle enthaltendes Computerprogrammprodukt auf einem computerlesbaren Medium zum Erzeugen einer Farbe mit einer Emissionsvorrichtung unter Anwendung der Absolut-Kolorimetrie nach Anspruch 11 bereit.
Generell schafft die Erfindung gemäß einem weiteren Aspekt ein Verfahren zum Charakterisieren einer Emissionsvorrichtung für die Absolut-Kolorimetrie nach Anspruch 12. Das Verfahren umfasst das Anwenden des Verfahrens nach Anspruch 1 und das Erzeugen zweiter Daten zur Verwendung bei der absolutkolorimetrischen Farbwiedergabe.
Generell stellt die Erfindung gemäß einem weiteren Aspekt ein Befehle enthaltendes Computerprogrammprodukt auf einem computerlesbaren Medium zum Charakterisieren einer Emissionsvorrichtung für die Absolut-Kolorimetrie nach Anspruch 13 bereit. Die Befehle bewirken, dass ein Computer das Verfahren nach Anspruch 12 durchführt.
Ausführungsformen der Erfindung können einen oder mehrere der folgenden Vorteile bieten. Die Erfindung bietet eine akkuratere Farbcharakterisierung über den gesamten Bereich eines Farbbilderzeugungssystems als bei der Farbcharakterisierung unter Verwendung eines festen Weiß-Referenzpunkts. Das hilft bei der Sicherstellung einer wesentlichen Gleichförmigkeit bei der Farbcharakterisierung sowohl bei hellen Farbschattierungen als auch bei intensiveren Farben sowie bei neutralen und nicht neutralen Farben. Es kann bewirkt werden, dass Emissionsvorrichtungen sowohl gesättigte als auch neutrale Farben anzeigen, die entsprechenden Farben auf Absorptionsvorrichtungen gut angepasst sind.
Weitere Vorteile werden anhand der folgenden Beschreibung und der Patentansprüche offensichtlich.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 zeigt ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Systems zum Charakterisieren eines Farbbilderzeugungssystems;
2 zeigt eine schematische Darstellung der Verwendung lokaler und allgemeiner Weiß-Referenzen in Abhängigkeit von von einem Farbbilderzeugungssystem angezeigten Farben;
3 zeigt ein Funktionsdiagramm des in 1 gezeigten Systems;
4 zeigt ein Blockschaltbild ein eines erfindungsgemäßen Systems zum Durchführen einer Farbtransformation; und
5 zeigt ein Funktionsdiagramm des in 4 gezeigten Systems.
Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
Die Erfindung schafft Verfahren und Systeme zum Charakterisieren von Farbe zur akkuraten Wiedergabe der Farbe von einem Medium oder Farbsystem zu einem anderen, wenn die beiden Systeme unterschiedliche Lichtquellen- und/oder Medien-Weißpunkte aufweisen.
Gemäß 1 weist ein System 10 zum Charakterisieren eines Farbbilderzeugungssystems einen Prozessor 12, einen Farbdetektor 14, ein Farb datenspeicher 16, ein Substrat 20 und einen L⁺a⁺b⁺-Speicher 28 auf. Das Charakterisieren, das üblicherweise auch als "Profiling" bezeichnet wird, kann zum Analysieren eines einzelnen Farbbilderzeugungssystems oder als Basis zum Transformieren der Farbempfindlichkeit eines "Quellen"-Farbbilderzeugungssystems derart, dass sie der Farbempfindlichkeit eines "Ziel"-Farbbilderzeugungssystems entspricht, verwendet werden. Die Farbempfindlichkeit eines Farbbilderzeugungssystems ist die Korrelation zwischen einem Bereich von Eingangs-Farbwerten (d.h. Vorrichtungs-Stimulusdaten) und gemessenen Farben. Die gemessenen Farben werden entsprechend den Eingangswerten für Farberzeugungssysteme, wie z.B. Displays oder Drucker, erzeugt und sind die von Farbmesssystemen, wie z.B. Scannern, gemessenen Farben. Die Vorrichtungs-Stimulusdaten können z.B. RGB- oder CMYK-Werte sein. Die Stimulusdaten umfassen Bereiche diskreter Werte des Systems. Beispielsweise können bei einer Emissions-RGB-Vorrichtung die Werte von R, G und B in Inkrementen von 1 jeden Bereich von 0 bis m umfassen, wobei typischerweise m = 255 ist. Anders ausgedrückt: [R, G, B] = [i, j, k] wobei i, j, k = 0 → m, wobei typischerweise m = 255 ist. Die Ausgangsfarben werden entsprechend den anhand der Eingangs-Vorrichtungs-Stimulusdaten erzeugten Ausgangswerte erzeugt. Ein Verfahren zum Charakterisieren eines Farbbilderzeugungssystems unter Verwendung des Systems 10 wird im Hinblick auf die Funktionalität des Systems 10 beschrieben.
Der Prozessor 12 führt ein Software-Anwendungsprogramm zum Durchführen des Verfahrens zum Charakterisieren eines Farbbilderzeugungssystems aus. Die Software kann z.B. in der C++-Programmiersprache geschrieben sein. Der Prozessor 12 kann beispielsweise ein Personalcomputer, wie z.B. ein Apple Macintosh^TM oder ein IBM-PC, oder eine Computer-Arbeitsstation sein. Alternativ kann der Prozessor 12 ein Mikroprozessor sein, der auf einen Nurlesespeicher (ROM) zugreift, in den das Anwendungsprogramm geladen ist. Das Anwendungsprogramm kann in ein Farb-Management-Software-Paket eingebettet sein, wie z.B. in das mit dem Imation Corporation Rainbow^TM-Farbabziehsystem zur Verfügung gestellte, das von Imation Corp., Oakdale, Minnesota, erhältlich ist. Die Implementierung des Systems 10 und das Verfahren unter Verwendung der Software bieten eine Flexibilität bei Entwicklung und Modifikation. Das System 10 und das Verfahren können zum Erreichen einer erhöhten Farbverarbeitungsgeschwindigkeit alternativ von einer integrierten Logikschaltung implementiert werden.
Der Farbdetektor 14 und der Farbdatenspeicher 16 ermöglichen es dem System 10, Farbdaten zu erhalten, die das Ausgangssignal verschiedener Farbbilderzeugungssysteme repräsentieren. Die Farbdaten können direkt über den Farbdetektor 14 von einem Farbbilderzeugungssystem oder durch Zugreifen auf eine in dem Farbdatenspeicher 16 gespeicherte Farbdatei erhalten werden. Der Farbdetektor 14 und der Speicher 16 können die Charakterisierung von z.B. Farbdrucksystemen, Farbanzeigesystemen, Farbprojektionssystemen und Farbmesssystemen unterstützen. Bei Verwendung mit beispielsweise einem Drucksystem ist der Farbdetektor 14 zum Messen von Farbwerten von auf dem Drucksubstrat 20 ausgebildeten Farbflecken 18 vorgesehen. Bei Verwendung mit einer Farbanzeige ist der Farbdetektor 14 zum Messen von auf einem Leuchtschirm oder einer Flüssigkristallmatrix erzeugten Farbwerten vorgesehen. Bei Verwendung mit einem Farbprojektionssystem ist der Farbdetektor 14 zum Messen von Farbwerten projizierter Farben vorgesehen. Bei Verwendung mit einem Farbmesssystem ist der Farbdetektor 14 zum Messen von von dem Farbmesssystem gemessenen Farbwerten vorgesehen. Bei einer Darstellung kann der Farbdetektor 14 zum Festhalten einer Szene oder einer animierten Sequenz von einem Display oder einem Projektionssystem vorgesehen sein und Farbwerte erzeugen, die für das festgehaltene Bildmaterial repräsentativ sind.
Die Implementierung des Farbdetektors 14 hängt von der Anwendung ab. Der Farbdetektor 14 kann beispielsweise ein Farbmesssystem, wie z.B. eine Gretag^TM-SPM 50-Farbmessvorrichtung, die von Gretag, Inc., Regensdorf, Schweiz, erhältlich ist, oder ein Densitometer sein, wie z.B. ein X-Rite-Farbdensitometer, das von X-Rite, Grandville, Michigan, erhältlich ist. Bei Display- oder Projektionssystem-Anwendungen kann der Farbdetektor 14 eine Videokamera oder eine Digitalkamera sein.
Der Farbdetektor 14 kann detektierte Daten in dem Farbdatenspeicher 16 oder dem Prozessor 12 speichern. Die von dem Farbdetektor 14 erhaltenen Daten können als Farbdatei in den Farbdatenspeicher 16 geladen werden, wie durch Linie 22 angezeigt. Alternativ können die von dem Farbdetektor 14 erhaltenen Farbdaten direkt in einen dem Prozessor 12 zugeordneten (nicht gezeigten) Speicher geladen werden, wie durch Linie 24 angezeigt.
Der Prozessor 12 kann auf seinen eigenen Speicher oder die in dem Farbdatenspeicher 16 gespeicherte Farbdatei zugreifen, wie durch Linie 26 angezeigt, um zuvor von dem Farbdetektor 14 detektierte Original-Farbdaten zu erhalten. Der Farbdatenspeicher 16 kann mehrere Farbdateien für eine Vielzahl von unterschiedlichen Farbbilderzeugungssystemen speichern. Somit kann ein Systemnutzer den Prozessor 12 über ein Benutzer-Interface 27 (z.B. eine Tastatur, eine Maus oder einen Berührungsbildschirm) führen, um eine der verschiedenen Farbdateien zum Zwecke der Charakterisierung eines speziellen Farbbilderzeugungssystems, das für den Systemnutzer von Interesse ist, auszuwählen.
Die entweder von dem Farbdetektor 14 oder dem Farbdatenspeicher 16 erhaltenen Farbdaten repräsentieren vorzugsweise CIE XYZ-Tristimuluswerte für jedes der zahlreichen von einem untersuchten Farbbilderzeugungssystem erzeugten Ausgangssignale. Alternativ können die Farbdaten in CIE XYZ-Tristimuluswerte konvertiert werden. Die CIE-XYZ-Tristimuluswerte repräsentieren die relativen Mengen an Primärfarben-Stimuli, die benötigt werden, um Farben innerhalb eines CIE-Farbsystems anzupassen. Die Relativwerte von XYZ werden von der Energieverteilung der Lichtquelle, z.B. D_S0, und der CIE-Normalbeobachterfunktion, z.B. 2° oder 10°, beeinflusst. Als Alternative zu CIE XYZ können die Farbdaten beispielsweise RGB-Daten, CMYK-Dichtedaten oder andere vorrichtungsabhängige Daten sein. Ferner repräsen tieren die Farbdaten vorzugsweise über die Farbskala des Farbbilderzeugungssystems verteilte Farbausgänge, um zum Zwecke der Farbcharakterisierung eine breite Abtastung zu ermöglichen. Somit repräsentieren im Falle eines Drucksystems die Farbflecken 18 verschiedene Kombinationen und Abstufungen von durch Übertragung von Farbstoffen oder Aufbringen von Tinte ausgebildeten Farben.
Es hat sich herausgestellt, dass mit dem Variieren von Farben, wie z.B. denen der Flecken 18, auf einer Quellen-Vorrichtung von hell zu dunkel und von neutral zu gesättigt auch die Fehlanpassung von auf einer Ziel-Vorrichtung, die zum Anpassen der Quellen-Vorrichtungs-Farben vorgesehen ist, erzeugten Farben variiert. Somit waren, selbst wenn helle oder neutrale Quellen-Vorrichtungs-Farben auf der Ziel-Vorrichtung wiedergegeben wurden, welche den Quellen-Vorrichtungs-Farben gut angepasst waren, dunkle oder gesättigte Farben nicht gut angepasst und umgekehrt. Es wurde festgestellt, dass zum Verbessern der Anpassung von sowohl hellen als auch dunklen Farben und sowohl neutralen als auch gesättigten Farben das/die Farberscheinungsmodell(e), das/die zum Konvertieren der Quellen-Vorrichtungs-Farben in Ziel-Vorrichtungs-Farben verwenden wird/werden, mit der Intensität oder Neutralität variieren sollte(n). Die Erfindung stellt ein solches variierendes Farberscheinungsmodell bereit.
Zum Charakterisieren des Farbbilderzeugungssystems konvertiert der Prozessor 12 die Original-Farbdaten unter Verwendung eines Farberscheinungsmodells, bei dem eine Y-Referenz und ein Weiß-Referenzvektor verwendet werden, die von den Intensitäten und Neutralitäten der Original-Farbdaten abhängig sind. Insbesondere variiert der Prozessor 12 die Konvertierung eines Y-Werts der Original-Farbdaten in einen Luminanz-Deskriptor entsprechend dem Y-Referenzwert. Der Y-Referenzwert hängt von dem Y-Wert der Original-Farbdaten ab. Der Prozessor 12 variiert die Konvertierung der Original-Farbdaten in zwei Chrominanz-Deskriptoren durch Bestimmen eines Weiß-Referenzvektors entsprechend der Neutralitäten von von den Tristimuluswerten angezeigten Farben. Der Begriff "Weiß-Referenzvektor" bezieht sich auf einen Vektor von Tristimuluswerten X_r, Y_r, Z_r, die eine als Weiß-Referenz verwendete Farbe beschreiben.
Die Werte der Y-Referenz und des Weiß-Referenzvektors werden entsprechend den Werten eines "lokalen Weißpunkts" C_LW und eines "allgemeinen Weißpunkts" C_CW bestimmt. Der lokale Weißpunkt C_LW und der allgemeine Weißpunkt C_CW sind Vektoren, wobei C_LW = (X_LW, Y_LW, Z_LW) und C_CW = (X_CW, Y_CW, Z_CW) sind. Gemäß 2 werden zum Bestimmen der Y-Referenz und des Weiß-Referenzvektors Werte des lokalen Weißpunkts C_LW verwendet, wenn die Original-Farbdaten eine fast neutrale Farbe anzeigen, und werden Werte des allgemeinen Weißpunkts C_CW verwendet, wenn die Original-Farbdaten eine nicht neutrale, d.h. gesättigte, Farbe anzeigen. Linie 29, bei der die Proportionen von X_norm, Y_norm Und Z_norm gleich sind, zeigt neutrale Farben an. Die Größen X_norm, Y_norm und Z_norm sind die von Referenz-Weißwerten, wie z.B. einem völlig weißen Diffusor unter Standard-Beobachtungsbedingungen, normierte Original-Farbdaten. Wie zu Erläuterungszwecken von einer sphärischen Fläche 31 und einem Rohr 33 angezeigt, gibt es eine abrupte Veränderung zwischen der Verwendung des lokalen Weißpunkts C_LW und dem allgemeinen Weißpunkt C_CW. Vorzugsweise erfolgt der Übergang zwischen der Verwendung der beiden Weißpunkte graduell und nicht so abrupt wie dargestellt.
Die Werte der Vektoren C_LW und C_CW sind davon abhängig, ob die zur Diskussion stehende Vorrichtung absorbierend (z.B. Papier) oder emittierend (z.B. ein Monitor) ist und ob eine Relativ-Kolorimetrie oder eine Absolut-Kolorimetrie z.B. über das Benutzer-Interface 27 ausgewählt wird. In Abhängigkeit von diesen Faktoren sind der lokale Weißpunkt C_LW und der allgemeine Weißpunkt C_CW einem "Medien-Weiß" oder "Lichtquellen-Weiß" oder einem vorbestimmten Weiß, das von dem zur Diskussion stehenden Farbbilderzeugungssystem unabhängig sein kann, gleich. Das Medien-Weiß für ein absorbierendes Medium ist der Weißpunkt des absorbierenden Substrats unter einer gewählten Lichtquelle. Bei einer Emissionsvorrichtung ist das Medien-Weiß die weißeste Farbe, die die Vorrichtung erzeugt. Lichtquellen-Weiß ist die Farbe, die von einem völlig diffusen Weiß-Reflektor, der von einer ausgewählten Lichtquelle beleuchtet wird, reflektiert wird.
Der lokale Weißpunkt C_LW für die Absolut-Kolorimetrie für zwei Absorptionsvorrichtungen, die unterschiedliche Lichtquellen benutzen, ist das Lichtquellen-Weiß, das der für jede Vorrichtung verwendeten Lichtquelle entspricht. Ferner ist der allgemeine Weißpunkt C_CW für den in TABELLE 2 dargestellten Fall das Lichtquellen-Weiß beider Medien oder ein anderes Lichtquellen-Weiß, solange derselbe Weißpunkt für beide Medien verwendet wird. Bei Verwendung von zwei Emissionsvorrichtungen ist der Weißpunkt für die Absolut-Kolorimetrie das Medien-Weiß für jede Vorrichtung. Bei beiden Emissionsvorrichtungen kann der allgemeine Weiß-Punkt ein vorbestimmtes Lichtquellen-Weiß sein, das dem Medien-Weiß beider Emissionsvorrichtungen entsprechen kann.
Der lokale Weißpunkt C_LW für eine Emissionsvorrichtung, bei der die Absolut-Kolorimetrie angewendet wird, ist das Medien-Weiß der Emissionsvorrichtung. Somit vermischt sich die Absolut-Kolorimetrie, bei der zwei Emissionsvorrichtungen verwendet werden, mit der Relativ-Kolorimetrie, da der Medien-Weißpunkt als lokaler Weißpunkt für beide Arten der Wiedergabe verwendet wird. Es hat sich herausgestellt, dass bei dem Versuch der Wiedergabe einer Farbe von einer Absorptionsvorrichtung auf einer Emissionsvorrichtung, bei der die Absolut-Kolorimetrie angewendet wird, auf dem Monitor eine dunkle, übermäßig gelbe Farbe erzeugt wurde. Es hat sich herausgestellt, dass sich das menschliche Auge einstellt, um das Medien-Weiß einer Emissionsvorrichtung als Weiß zu definieren. Bei Verwendung des Medien-Weiß der Emissionsvorrichtung als lokalen Weißpunkt C_LW für die Absolut-Kolorimetrie ist festgestellt worden, dass die Emissionsvorrichtung eine gute Wiedergabe des Medien-Weiß der Absorptionsvorrichtung und einen guten Grau-Ausgleich bieten kann. Bei der Erfindung wird dieses Ergebnis dadurch berücksichtigt, dass der Medien-Weißpunkt als lokaler Weißpunkt C_LW für die Absolut-Ko lorimetrie, bei der Emissionsvorrichtungen verwendet werden, angewendet wird, wodurch die Farbanpassung im Vergleich zu früheren Techniken verbessert wird.
Der Prozessor 12 ist zum Verändern des Farberscheinungsmodells in Abhängigkeit von den von den Original-Farbdaten angezeigten Neutralitäten und Intensitäten vorgesehen, um einen modifizierten L*a*b*-Farbraum, nämlich einen L⁺a⁺b⁺-Farbraum zu erzeugen. Der Prozessor 12 kann den L⁺a⁺b⁺-Farbraum in einem L⁺a⁺b⁺-Speicher 28 speichern, wie durch Linie 30 angezeigt, und zwar zusammen mit den entsprechenden Vorrichtungs-Stimulusdaten D. Die auf der Farbintensität und -neutralität basierenden L⁺a⁺b⁺-Farbdaten ermöglichen dem System 10 eine akkurate Farbcharakterisierung über den Gesamtbereich eines Farbbilderzeugungssystems. Insbesondere unterstützen diese Daten die Sicherstellung, dass das System 10 eine wesentliche Gleichförmigkeit der Farbcharakterisierung zwischen Farbschattierungen und intensiveren Farben und zwischen neutralen und nicht neutralen Farben erreicht.
1 und 3 zeigen die Funktionalität des Systems 10. Der Prozessor 12 kann die entweder von dem Farbdetektor 14 oder dem Farbdatenspeicher 16 erhaltenen Original-Farbdaten in konvertierte Farbdaten konvertieren. Dazu verwendet der Prozessor 12 eines der bestehenden Farberscheinungsmodelle, wie z.B. CIELAB, CIECAM-97s, RLAB etc., das in Abhängigkeit von den Intensitäten und Neutralitäten von von den Original-Farbdaten angezeigten Farben bestimmt wird. Das CIELAB-Farberscheinungsmodell wird in der nachfolgenden Beschreibung zu Erläuterungszwecken verwendet.
Farbdaten werden für ein spezielles Farbbilderzeugungssystem entweder durch Detektieren von von dem Farbbilderzeugungssystem erzeugten Farbdaten, wie in Block 40 angezeigt, oder durch Zugreifen auf Farbdaten in einer Farbdatei, wie in Block 42 angezeigt, erhalten. Die Farbdaten weisen entsprechende Vorrichtungs-Stimulusdaten D auf, die zum Ansteuern des Farbbilderzeugungssystems zwecks Erzeugung einer den Farbdaten für Farberzeugungssysteme entsprechenden Farbe verwendet und durch Messen von Farben für Farbmesssysteme bestimmt werden. Die in Block 44 angezeigten Daten weisen ein Array von Vorrichtungs-Stimulusdaten D₀–D_m und CIE XYZ-Daten [(X₀, Y₀, Z₀) ... (X_m, Y_m, Z_m)] auf.
Der lokale Weißpunkt C_LW und der allgemeine Weißpunkt C_CW werden ebenfalls erhalten. In Abhängigkeit von den betroffenen Farbbilderzeugungsvorrichtungen und der gewünschten Kolorimetrie werden ein oder mehrere Medien-Weißpunkte und ein oder mehrere Lichtquellen-Weißpunkte benötigt. Der/die Medien-Weißpunkte) wird/werden aus den Daten aus Block 44 erhalten. Der/die Lichtquellen-Weiß-Referenzvektor(en) wird/werden entweder durch Zugreifen auf eine Datei erhalten, wie in Block 45 angezeigt, oder, wie in Block 46 angezeigt, von einer geeigneten Vorrichtung geliefert, z.B. dem Prozessor 12, dem Farbdetektor 14 oder dem Benutzer-Interface 27. Diese Vektoren entsprechen dem Lichtquellen-Weiß von z.B. der Lichtquelle, unter der Farben betrachtet wurden, um das Daten-Array aus Block 44 oder einem im Wesentlichen gleichen Datenblock zu erzeugen, oder einem vorbestimmten Lichtquellen-Weißpunkt.
Die in Block 44 angezeigten Farbdaten werden zum Bestimmen eines Weiß-Referenzvektors (X_r', Y_r', Z_r') und einer Y-Referenz Y_r'' relativ zu dem lokalen Weißpunkt und dem allgemeinen Weißpunkt verwendet, wie in Block 48 angezeigt. Der Weiß-Referenzvektor (X_r', Y_r', Z_r') und die Y-Referenz Y_r'' werden für jedes Set von Farbdaten aus Block 44 entsprechend der Intensität und Neutralität der von den Farbdaten angegebenen Farbe bestimmt. Der Weiß-Referenzvektor (X_r', Y_r', Z_r') und die Y-Referenz Y_r'' werden gemäß den folgenden Gleichungen bestimmt: Yr'' = YLW(1 – sätt(Y, YLW)) + YCW·sätt(Y, YLW) [6] sätt(Y, YLW) = 1,0 – (Y/YLW) [7] Xr' = XLW(1 – sätt(C, CLW)) + XCW·sätt(C, CLW)) [8] Yr' = YLW(1 – sätt(C, CLW)) + YCW·sätt(C, CLW)) [9] Zr' = ZLW(1 – sätt(C, CCW)) + ZCW·sätt(C, CLW)) [10] sätt(C, CLW) = (AbwX'Y'Z'/maxAbw)ϒ [11] maxAbw = sqrt(6,0/9,0) × max(X'Y'Z') [12] AbwX'Y'Z' = sqrt((X' – durchschnX'Y'Z')2 + (Y' – durchschnX'Y'Z')2 + (Z' – durchschnX'Y'Z')2) [13] durchschnX'Y'Z' = (X' + Y' + Z')/3,0 [14]wobei X' = X/X_LW, Y' = Y/Y_LW und Z' = Z/Z_LW ist, der Farbvektor C = (X, Y, Z) ist, wobei X, Y und Z ein Set von Farbdaten aus Block 44 sind. Wie in Block 50 angezeigt, sind die Y-Referenz Y_r'' und der Weiß-Referenzvektor (X_r', Y_r', Z_r') Ausgangssignale zur weiteren Verwendung.
Wie in Block 52 angezeigt, wird mit dem Weiß-Referenzvektor (X_r', Y_r', Z_r') und der Y-Referenz Y_r'' der L⁺a⁺b⁺-Farbraum durch Konvertieren der Original-Farbdaten aus Block 44 gemäß den folgenden Farberscheinungsmodell-Gleichungen bestimmt: L+ = 116 × f(Y/Yr'') – 16 [15] a+ = 500 × [f(X/Xr') – f(Y/Yr')] [16] b+ = 200 × [f(Y/Yr') – f(Z/Zr')] [17] f(ω) = (ω)1/3 ω > 0,008856 [4] f(ω) = 7,787(ω) + 16/116 ω ≤ 0,008856 [5]
Durch Anwenden der Gleichungen [15]–[17] auf die für das Farbbilderzeugungssystem erhaltenen Farbdaten in Kombination mit dem Bestimmen des Weiß-Referenzvektors (X_r', Y_r', Z_r') und der Y-Referenz Y_r'' wie in Gleichungen [6]–[14] wird ein Set von L⁺a⁺b⁺-Farbraumdaten erzeugt, die die Farbempfindlichkeit des Farbbilderzeugungssystems charakterisieren. Die L⁺a⁺b⁺-Farbraumdaten sind in einem Array gespeichert, wie in Block 54 angezeigt.
Der Helligkeitswert L⁺ ist von den Y-Werten der Farbdaten in Block 44 und des lokalen Weißpunkts und des allgemeinen Weißpunkts abhängig. Gleichungen [6]–[17] und [15] zeigen an, dass bei steigendem Wert von Y in den Original-Farbdaten aus Block 44, entsprechend einer helleren Farbe, die Y-Referenz Y_r'' sich dem Y-Wert für das lokale Weiß annähert. Bei sinkendem Wert von Y, entsprechend einer dunkleren Farbe, nähert sich die Y-Referenz Y_r'' dem Y-Wert für das allgemeine Weiß an. Somit gilt: je höher der Y-Wert in dem Set von Original-Farbdaten aus Block 44, in desto stärkerem Maße hängt der Helligkeitswert L⁺ von dem lokalen Weißpunkt als Referenz-Weißpunkt ab, und je niedriger der Y-Wert, in desto stärkerem Maße hängt der L⁺-Wert von dem allgemeinen Weißpunkt als Referenz-Weißpunkt ab.
Der Rot-Grün-Wert a⁺ und der Gelb-Blau-Wert b⁺ sind von den X-, Y- und Z-Werten der Original-Farbdaten aus Block 44 und des lokalen Weißpunkts und des allgemeinen Weißpunkts abhängig. Gleichungen [8]–[14] und [16]–[17] zeigen an, dass, wenn sich die von einem Set von Original-Farbdaten X, Y, Z angezeigte Farbe einer neutralen Farbe nähert, sich der Weiß-Referenzvektor (X_r', Y_r', Z_r') dem lokalen Weißpunkt C_LW nähert. Wenn die von dem Set von Farbdaten angezeigte Farbe von einer neutralen Farbe abweicht, nähert sich der Weiß-Referenzvektor (X_r', Y_r', Z_r') dem allgemeinen Weißpunkt C_CW an. Somit gilt: je neutraler die von dem Set von Original-Farbdaten aus Block 4 angezeigte Farbe, in desto stärkerem Maße hängen der Rot-Grün-Wert a⁺ und der Gelb-Blau-Wert b⁺ von dem lokalen Weißpunkt als Referenz-Weißpunkt ab, und je gesättigter die Farbe, in desto stärkerem Maße hängen die a⁺- und b⁺-Werte von dem allgemeinen Weißpunkt als Referenz-Weißpunkt ab.
Gemäß 4 weist ein System 32 zum Durchführen einer Farbtransformation einen Prozessor 12, einen Farbdetektor 14, einen Farbdatenspeicher 16, ein erstes Substrat 20, ein zweites Substrat 38 und eine Farbtransformations-Speichertabelle 34 auf. Die Komponenten des Systems 32 entsprechen im Wesentlichen denen des in 1 gezeigten Systems 10, wobei im Wesentlichen gleiche Strukturen mit identischen Bezugszeichen bezeichnet sind. Das System 32 führt zum Charakterisieren zweier oder mehrerer unterschiedlicher Farbbilderzeugungssysteme im Wesentliche gleiche Funktionen aus wie das System 10. Das System 32 berechnet anhand der Charakterisierungen ein Mapping zwischen den Farbbilderzeugungssystemen. Das Mapping dient zum Erstellen der Farbtransformations-Tabelle 34, die von dem Prozessor 12 in einem Speicher gespeichert wird, wie durch Linie 36 angezeigt. Die Farbtransformations-Tabelle 34 dient zum Erzeugen einer Farbe auf einem Ziel-Farbbilderzeugungssystem, die visuell der von einem Quellen-Farbbilderzeugungssystem erzeugten Farbe angepasst ist.
Der Farbdetektor 14 dient zum Erhalten von Farbdaten, die das Eingangssignal zweier oder mehrerer Farbbilderzeugungssysteme repräsentieren. Gemäß 4 ist der Farbdetektor 14 zum Detektieren von Farbdaten von Farbflecken 18, die von einem ersten Farbbilderzeugungssystem auf dem ersten Drucksubstrat 20 ausgebildet oder zu dem ersten Farbbilderzeugungssystem geliefert worden sind, und (nicht gezeigten) Farbflecken vorgesehen, die von einem zweiten Farbbilderzeugungssystem auf dem zweiten Drucksubstrat 38 ausgebildet oder zu dem zweiten Farbbilderzeugungssystem geliefert worden sind. Alternativ kann der Detektor 14 zum Messen von von unterschiedlichen Emissions- oder Projektionsvorrichtungen, wie z.B. Leuchtschirmen oder Flüssigkristall-Matrizen, vorgesehen sein. Der Detektor 14 kann die detektierten Farbdaten zu Speicherzwecken entlang der Linie 22 zu dem Farbdatenspeicher 16 oder zu Speicher- oder Verarbeitungszwecken entlang der Linie 24 zu dem Prozessor 12 senden.
Der Farbdatenspeicher 16 speichert Farbdaten in einer oder mehreren Farbdateien. Die Farbdaten können von dem Detektor 14 oder von einer anderen Quelle stammen. Der Farbdatenspeicher 16 kann gespeicherte Farbdaten entlang der Linie 26 zu dem Prozessor 12 übertragen.
Der Prozessor 12 dient zum Empfangen von Farbdaten von dem Detektor 14 und/oder dem Speicher 16 und zum Verarbeiten der empfangenen Daten zur Durchführung einer Farbtransformation. Die von dem Detektor 14 detektierten und/oder in dem Farbdatenspeicher 16 gespeicherten Farbdaten repräsentieren vorzugsweise CIE-XYZ-Tristimuluswerte für jedes einer Vielzahl von Farbausgangssignalen, die von unterschiedlichen Farbbilderzeugungssystemen erzeugt werden. Zum Durchführen einer Farbtransformation kann der Prozessor 12 die für jedes der unterschiedlichen Farbbilderzeugungssysteme erhaltenen Farbdaten unter Verwendung des L⁺a⁺b⁺-Farberscheinungsmodells konvertieren. Der Prozessor 12 kann Original-Farbdaten, die für die ersten und zweiten Farbbilderzeugungssysteme erhalten werden in L⁺a⁺b⁺-Daten konvertieren. Bei der Konvertierung werden Weiß-Referenzvektoren und Y-Referenzwerte verwendet, die zwischen lokalen Weiß- und allgemeinen Weißwerten jedes Farbbilderzeugungssystems variieren. Die Y-Referenzwerte und Weiß-Referenzvektoren hängen von den Intensitäten und Neutralitäten der von jedem Farbbilderzeugungssystem stammenden Original-Farbdaten ab.
5 zeigt die Funktionalität des Systems 32 und ein Verfahren zum Durchführen einer Farbtransformation. Farbdaten werden für ein erstes oder Quellen-Farbbilderzeugungssystem, wie in Block 56 angezeigt, und für ein zweites oder Ziel-Farbbilderzeugungssystem, wie in Block 58 angezeigt, erhalten. Die daraus resultierenden Farbdaten für das erste Farbbilderzeugungssystem weisen ein Array von CIE XYZ-Daten [(X_0.1, Y_0.1, Z_0.1) ... (X_m.1, Y_m.1, Z_m.1)] auf, während die Farbdaten für das zweite Farbbilderzeugungssystem ein Array von CIE XYZ-Daten [(X_0.2, Y_0.2, Z_0.2) ... (X_m.2, Y_m.2, Z_m.2)] aufweisen. Beispielsweise repräsentiert der Vektor (X_0.1, Y_0.1, Z_0.1) die für den Medien-Weißpunkt erhaltenen Farbdaten, welcher dem ersten Absorptions- (z.B. CMYK-) Farbbilderzeugungssystem zugeordnet ist, und repräsentiert der Vektor (X_0.2, Y_0.2, Z_0.2) die für den Medien-Weißpunkt erhaltenen Farbdaten, welcher dem zweiten Absorptions-Farbbilderzeugungssystem zugeordnet ist. Alternativ können diese Vektoren die Medien-Schwarzpunkte für Emissionssysteme, wie z.B. RGB-Systeme, repräsentieren. Auf im Wesentlichen gleiche Weise repräsentiert der Vektor (X_m.1, Y_m.1, Z_m.1) die Farbdaten, die für eine von dem ersten Absorptions- (Emissions-) Farbbilderzeugungssystem erzeugte Farbe mit maximaler (minimaler) Intensität erhalten werden, und repräsentiert der Vektor (X_m.2, Y_m.2, Z_m.2) die Farbdaten, die für eine von dem zweiten Absorptions- (Emissions-) Farbbilderzeugungssystem erzeugte Farbe mit maximaler (minimaler) Intensität erhalten werden. Der Wert von X_m1 wird von dem Wert von X₁ angegeben, nämlich
MAX(ABS(X1–Xb))
für sämtliche Werte von X₁, gemessen an sämtlichen möglichen Farben, die von dem ersten Farbbilderzeugungssystem abgebildet werden, wobei ABS den Absolutwert des Differenzwerts in Klammern anzeigt und MAX den maximalen Differenzwert für sämtliche Werte von X₁ relativ zu X_b anzeigt. Die Werte von Y_m.1, Z_m.1, X_m.2, Y_m.2 und Z_m.2 werden auf im Wesentlichen gleiche Weise definiert.
Die lokalen Weißpunkte C_LW1 und C_LW2 und der allgemeine Weißpunkt C_CW werden von den geeigneten Medien- und Lichtquellen-Weißpunkten erhalten. Die Medien-Weißpunkte werden anhand der Daten aus den Blöcken 56 und 58 erhalten, und der/die Lichtquellen-Weißpunkte) wird/werden, je nachdem, was zweckmäßig ist, durch Zugreifen auf Speicherdaten (Block 59) oder durch Bereitstellen (Block 60) erhalten. Die Lichtquellen-Weißpunkte entsprechen z.B. der Lichtquelle, unter der Farben betrachtet wurden, um die Daten aus den Blöcken 56 und 58 zu erzeugen, oder einem vorbestimmten Weißpunkt.
Wie in Block 62 angezeigt, werden die Farbdaten aus den Blöcken 56 und 58 zum Bestimmen von Weiß-Referenzvektoren (X_r1', Y_r1', Z_r1') und (X_r2', Y_r2', Z_r2') und Y-Stimuli Y_r1'' und Y_r2'' relativ zu den lokalen Weißpunkten C_LW1 und C_LW2 und dem allgemeinen Weißpunkt C_CW verwendet. Diese Werte werden entsprechend den Intensitäten und Neutralitäten von von den Daten aus den Blöcken 56 und 58 anzeigten Farben gemäß den folgenden Gleichungen bestimmt: Yr1'' = YLW1(1 – sätt(Y, YLW1)) + YCW·sätt(Y, YLW1) [18] sätt(Y, YLW1) = 1,0 – (Y/YLW1) [19] Xr1' = XLW1(1 – sätt(C1, CLW1) + XCW·sätt(C1, CLW1)) [20] Yr1' = YLW1(1 – sätt(C1, CLW1)) + YCW·sätt(C1, CLW1)) [21] Zr1' = ZLW1(1 – sätt(C1, CLW1)) + ZCW·sätt(C1, CLW1)) [22] sätt(C1, CLW1) = (AbwX1', Y1', Z1'/maxAbw)ϒ [23] maxAbw = sqrt(6,0/9,0) × max(X1', Y1', Z1') [24] AbwX1', Y1', Z1' = sqrt(X1' – durchschnX1', Y1', Z1')2 + (Y1' – durchschnX1', Y1', Z1')2 + (Z1' – durchschnX1', Y1', Z1')2) [25] durchschnX1', Y1', Z1' = (X1' + Y1' + Z1')/3,0 [26] Yr2'' = YLW2(1 – sätt(Y, YLW2)) + YCW·sätt(Y, YLW2) [27] sätt(Y, YLW2) = 1,0 – (Y/YLW2) [28] Xr2' = XLW2(1 – sätt(C2, CLW2)) + XCW·sätt(C2, CLW2)) [29] Yr2' = YLW2(1 – sätt(C2, CLW2)) + YCW·sätt(C2, CLW2)) [30] Zr2' = ZLW2(1 – sätt(C2, CLW2)) + ZCW·sätt(C2, CLW2)) [31] sätt(C2, CLW2) = –(AbwX2', Y2', Z2'/maxAbw)ϒ [32] maxAbw = sqrt(6,0/9,0) × max(X2', Y2', Z2') [33] devX2', Y2', Z2' = sqrt((X2' – durchschnX2', Y2', Z2')2 + (Y2' – durchschnX2', Y2', Z2')2 + (Z2' – durchschnX2', Y2', Z2')2) [34] durchschnX2', Y2', Z2' = (X2' + Y2' + Z2')/3,0 [35]wobei X₁' = X₁/X_LW1, Y₁' = Y₁/Y_LW1, und Z₁' = Z₁/Z_LW1 sind, der Farbvektor C₁ = (X₁, Y₁, Z₁) ist, wobei X₁, Y₁ und Z₁ ein Set von Farbdaten aus Block 56 sind, und wobei X₂' = X₂/X_LW2, Y₂' = Y₂/Y_LW2 und Z₂' = Z₂/Z_LW2 sind, der Farbvektor C₂ = (X₂, Y₂, Z₂) ist, wobei X₂, Y₂ und Z₂ ein Set von Farbdaten aus Block 58 sind. Wie in Blöcken 64 und 66 angezeigt, sind die Werte für die Y-Stimuli Y_r1'' und Y_r2'' und für die Weiß-Referenzvektoren (X_r1', Y_r1', Z_r1') und (X_r2', Y_r2', Z_r2') ein zur weiteren Verwendung vorgesehenes Ausgangssignal.
Wie in Block 68 angezeigt, werden die Weiß-Referenzvektoren (X_r1', Y_r1', Z_r1') und (X_r2', Y_r2', Z_r2') und die Y-Stimuli Y_r1'' und Y_r2''' zum Bestimmen von L₁ ⁺a₁ ⁺b₁ ⁺- und L₂ ⁺a₂ ⁺b₂ ⁺-Farbräumen durch Konvertieren der Original-Farbdaten aus den Blöcken 56 und 58 gemäß den folgenden Farberscheinungsmodell-Gleichungen verwendet: L1 + = 116 × f(Y1/Yr1'') – 16 [36] a1 + = 500 × [f(X1/Xr1') – f(Y1/Yr1')] [37] b1 + = 200 × [f(Y1/Yr1') – f(Z1/Zr1')] [38] L2 + = 116 × f(Y2/Yr2'') – 16 [39] a2 + = 500 × [f(X2/Xr2') – f(Y2/Yr2')] [40] b2 + = 200 × [f(Y2/Yr2') – f(Z2/Zr2')] [41] f(ω) = (ω)1/3 ω > 0,008856 [4] f(ω) = 7,787(ω) + 16/116 ω ≤ 0,008856 [5]
Durch Anwenden der Gleichungen [36]–[41] auf die für die Farbbilderzeugungssysteme erhaltenen Farbdaten in Kombination mit dem Bestimmen der Weiß-Referenzvektoren (X_r1', Y_r1', Z_r1') und (X_r2', Y_r2', Z_r2') und der Y-Stimuli Y_r1'' und Y_r2'' wie in den Gleichungen [18]–[35] werden Sets von L₁ ⁺a₁ ⁺b₁ ⁺- und L₂ ⁺a₂ ⁺b₂ ⁺-Farbraumdaten erzeugt. Diese Daten-Sets werden einer mehrdimensionalen Interpolation durch den Prozessor 12 unterzogen, um die Farbempfindlichkeiten der Farbbilderzeugungssysteme vollständig zu charakterisieren. Die vollständigen Sets von L₁ ⁺a₁ ⁺b₁ ⁺- und L₂ ⁺a₂ ⁺b₂ ⁺-Farbraumdaten sind in Arrays gespeichert, wie in Blöcken 70 bzw. 72 angezeigt.
Die vollständigen Sets von L₁ ⁺a₁ ⁺b₁ ⁺- und L₂ ⁺a₂ ⁺b₂ ⁺-Farbraumdaten werden von dem Prozessor 12 aufeinander abgebildet, wie in Block 74 ange zeigt. Der Prozessor 12 bildet die Farbraumdaten von den beiden Farbbilderzeugungssystemen aufeinander ab. Dadurch werden auch die Vorrichtungs-Stimulusdaten entsprechend den Farbraumdaten für jedes Farbbilderzeugungssystem aufeinander abgebildet. Somit wird ein Mapping zwischen Vorrichtungs-Stimulusdaten (z.B. CMYK auf C'M'Y'K' oder RGB auf CMYK) für die beiden Farbbilderzeugungssysteme erzeugt. Unter Anwendung dieses Mapping kann, wenn die beim Erzeugen oder Messen einer Farbe einem Farbbilderzeugungssystem zugeordneten Stimulusdaten bekannt sind, das andere System mit den abgebildeten Stimulusdaten angesteuert werden, um die Farbe wiederzugeben. Das Mapping wird in einer Farbtransformations-Tabelle gespeichert, wie in Block 76 angezeigt.
Weitere Ausführungsformen fallen in den Umfang der beiliegenden Patentansprüche. Beispielsweise können Farbdaten auf andere als die beschriebenen Arten erhalten werden. Es können andere Farberscheinungsmodelle, bei denen ein Luminanz-Deskriptor und Deskriptoren für die Relativmengen von Rot, Grün, Gelb und Blau verwendet werden, als die beschriebenen verwendet werden. Ferner sind die XYZ-Tristimuluswerte oben zwar derart beschrieben, dass sie z.B. 256 diskrete Werte aufweisen (z.B. für eine digitales System), sie können jedoch über einen großen Wertebereich Werte für ein analoges System zum Charakterisieren von z.B. Farbproben aufweisen.
Es hat sich herausgestellt, dass das Berechnen des Weiß-Referenzvektors für dunkle Farben anhand des Winkels von Neutral hilfreich sein kann. Dunkle Farben, wie z.B. Tiefblau, können große Chrominanzen (z.B. ungefähr 60,0), jedoch niedrige Werte von XYZ und daher AbwXYZ aufweisen. Dies würde dazu führen, dass dunkle gesättigte Farben auf lokales Weiß (oder Medien-Weiß) anstelle von allgemeinem Weiß referenziert würden. Das Referenzieren dieser Farben auf allgemeines Weiß führt jedoch zu einer besseren Farbwiedergabe. Es hat sich bei der akkuraten Charakterisierung und Wiedergabe von Farben als hilfreich herausgestellt, einen Wert für die Abweichung von Neutral zu verwenden, der auf dem Winkel von Neutral oder dem Sinus oder der Tangente dieses Winkels basiert, obwohl die Erfindung nicht auf diese Werte der Abweichung von Neutral beschränkt ist.
Andere Beziehungen als die oben beschriebenen zwischen L⁺a⁺b⁺-Werten und dem lokalen Weißpunkt C_LW und dem allgemeinen Weißpunkt C_CW sind ebenfalls möglich. Die Beziehung zwischen dem Weiß-Referenzvektor (X_r', Y_r', Z_r') und der Y-Referenz und dem lokalen Weißpunkt C_LW und dem allgemeinen Weißpunkt C_CW ist nur beispielhaft dargestellt worden, und andere Beziehungen sind ebenfalls möglich. Beispielsweise kann der L⁺a⁺b⁺-Farbraum gemäß den folgenden Gleichungen bestimmt werden. L+ = (1,0 – sätt_L*) × L*rel + sätt_L* × L*abs [42] (a+, b+) = (1,0 – sätt_a*b*) × (a*, b*)rel + sätt_a*b* × (a*, b*)abs [43]wobei sätt_L* = 1,0 – (Y/YLW) [44] sätt_a*b* = C*/L* [45] C+ = sqrt(a+2 + b+2) [46]
Hier wird die Skalierung von lokalem Weiß zu allgemeinem Weiß durch lineare Addition herkömmlicher Absolut- und Relativ-CIELAB-Berechnungen, die durch die Gleichungen [1]–[5] angegeben sind, durchgeführt. Andere Beziehungen, wie z.B. das nicht lineare Skalieren, sind ebenfalls möglich.
Ferner kann die Bradford-Chroma-Adaptations-Transformation modifiziert werden, um Weißpunkte zu skalieren, wenn absolute Weißpunkte anstelle von normierten Weißpunkten verwendet werden, wie z.B. für medienbezogenes Mapping von Reflexionsdrucken. Es ist sinnvoll, im Sinne von Referenz-Bedingungen (Ziel-Bedingungen) und lokalen Bedingungen (Quellen-Bedingungen) zu denken. Beispielsweise ist im Falle eines Reflexionsdrucks der Weißpunkt für die Referenz-Bedingungen normalerweise die Referenz-Licht quelle (z.B. D50) und ist der Weißpunkt für die lokale Bedingung das Medien-Weiß.
Erstens werden die XYZ-Werte unter Verwendung der Luminanz (Y) und des lokalen Schwarzpunkts [X_1k, Y_1k, Z_1k] normiert und dann durch die Bradford-Matrix M_b transformiert, um modifizierte Empfindlichkeiten der Konen des menschlichen Auges zu erhalten:
wobei X₁, Y₁ und Z₁ die Tristimuluswerte einer zu transformierenden Farbe sind und R₁, G₁ und B₁ die modifizierten Empfindlichkeiten der Konen des menschlichen Auges sind.
Zweitens werden die RGB-Signale unter Anwendung der folgenden Gleichungen (unter der Annahme einer vollständigen Adaptation) von der lokalen Bedingung zu der Referenz-Bedingung chromatisch adaptiert: Rref = (Rrw/R1w) × R1 Gref = (Grw/G1W) × G1 Bref = Sign[B1] × (Brw/B1w β) × |B1|β β = (B1w/Brw)0,0834 wobei R_rw, G_rw und B_rw die Referenz-Weiß-RGB-Werte und R_1w, G_1w und B_1w die lokalen Weiß-RGB-Werte sind.
Drittens werden die adaptierten RGB-Signale zu XYZ zurück transformiert:
wobei Y_rw der Referenz-Weiß-Luminanzwert ist.
Bei dieser Adaptation an die Referenz-Bedingung werden Differenzen zwischen dem Absolutpegel der Referenz- und der lokalen Weiß-Luminanz zusätzlich zu der Berücksichtigung des lokalen Schwarzpunkts berücksichtigt. Durch Skalieren der Y-Werte anhand der Differenz zwischen lokalen und Referenz-Bedingungen kann dieses Adaptationsverfahren für das medienbezogene Abziehen zum Abbilden zwischen Reflexionsdrucken angewendet werden. Bei dieser Anwendung ist es unerwünscht, den absoluten Weißpunkt durch Drucken von Farbe im Hintergrundbereich des Abzugs zu simulieren.
Ferner wird die Lokal-Weiß-zu-Lokal-Schwarz (Neutral-)Achse auf die Neutralachse der Referenzbedingung abgebildet, während größere Adaptationen auf Farben angewendet werden, die weiter von der lokalen Neutralachse entfernt sind. In diesem Kontext kann dies als alternative Annäherung an die oben beschriebenen Konzepte der variablen Weiß-Referenz angesehen werden.
Die XYZ-Werte, die an die Referenz-Bedingungen adaptiert worden sind, werden zum Berechnen der L*a*b*-Werte verwendet: L* = 116 × f(Y/Yn) – 16 a* = 500 × [(f(X/Xn) – f(Y/Yn)] b* = 200 × [f(Y/Yn) – f(Z/Zn)] f(ω) = (ω)1/3 ω > 0,008856 f(ω) = 7,787(ω) + 16/116 ω ≤ 0,008856
Bei dieser Chroma-Adaptations-Formulierung können anderer Farbräume verwendet werden, als der Standard-L*a*b*-Farbraum. Diese Formulierung kann genauso leicht mit alternativen Farbräumen, wie z.B. denen von CIECAM-97s, LLab oder RLab verwendet werden. Durch Anwendung derselben XYZ für eine "gleichförmige Farbraum"-Transformation für sämtliche Komponenten bei einem vorgegeben Anpassungsschritt können jedoch unterschiedliche Adaptationsverfahren zum Erzielen sinnvoller Ergebnisse angewendet werden, wie nachstehend beschrieben.
Die beschriebenen Konzepte sind auch auf andere Chroma-Adaptations-Verfahren als die Bradford-Adaptation anwendbar, wie z.B. auf die von Kries-Transformation. Somit gilt:
wobei [L_rw, M_rw, S_rw] die LMS- (Lang-, Mittel- und Kurz-Wellenlängenband-) Werte des Referenz-Weiß, [L_lw, M_lw, S_lw] die LMS-Werte für lokales Weiß und [L_lk, M_lk, S_lk] die LMS-Werte für lokales Schwarz sind. Der daraus resultierende adaptierte XYZ-Wert wird als Ausgangspunkt zum Berechnen des L*a*b*-Werts unter Anwendung von XYZ auf die vorstehenden Lab-Gleichungen verwendet.
Diese modifizierten Bradford- und von Kries-Adaptationen können anders angewendet werden als gemeinhin bekannt. Diese Adaptationen können bei Durchführung einer Cross-Media-Wiedergabe in Zusammenhang mit standardisierten CIE-Lab- (z.B. Hunt-, LLab-, RLab-, CIE-CAM97-) Berechnungen verwendet und auf unterschiedliche Medientypen (z.B. CRT, Reflexionsdruck) angewendet werden. Zum Durchführen einer solchen Wiedergabe werden Farben von jedem Medium unter Anwendung einer konvertierten Transformation, einschließlich Referenz- und lokaler XYZ- und/oder LMS-Werte, und eines gewünschten Farbraums derart transformiert, dass die konvertierten Farben abgebildet werden können. Nachstehend werden drei spezifische Beispiele für Arten und Weisen aufgeführt, in denen diese Verfahren anwendbar sind:
1. Anpassung von Ausdruck an Ausdruck unter Anwendung der medienbezogenen Kolorimetrie:
XYZ_rw ist XYZ der Referenz-Lichtquelle für beide Druckvorrichtungen unter der Annahme, dass eine gemeinsame Lichtquelle verwendet wird.
XYZ_lw für jeden Ausdruck ist Ist-XYZ des Medien-Weiß des jeweiligen Ausdrucks.
Die Bradford-Adaptation wird für beide Ausdrucke angewendet.
In diesem Fall ist das Lichtquellen-Weiß beiden Ausdrucken gemeinsam und gibt die gewünschte Beobachtungs-Umgebung wieder (z.B. eine D50-Lichtzelle). Weiß auf dem ersten Ausdruck wird auf Weiß auf dem zweiten Ausdruck abgebildet, und Unterschiede in der Hintergrundpapierfarbe werden bei der Erzeugung der Anpassung hinsichtlich chromatischer Farben berücksichtigt.
2. Anpassung von Ausdruck an Anzeige unter Anwendung der medienbezogenen Kolorimetrie:
XYZ_rw ist XYZ der Referenz-Lichtquelle.
XYZ_lw für den Ausdruck ist Ist-XYZ des Medien-Weiß des Ausdrucks.
XYZ_lw für die Anzeige ist Ist-XYZ des Monitor-Weißpunkts der Anzeige.
Die Bradford-Adaptation wird sowohl für den Ausdruck als auch für den Monitor angewendet.
In diesem Fall werden die Monitorfarben chromatisch an die Referenz-Lichtquelle angeglichen, um eine gute wahrnehmbare Anpassung zu bewirken. Durch Skalieren der Luminanz in den Bradford-Gleichungen zwecks Berücksichtigung von Y des Medien-Weiß und Y des Lichtquellen-Weiß wird der Weißpunkt des Ausdrucks auf den Weißpunkt des Monitors abgebildet.
3. Anpassung von Ausdruck an Anzeige unter Anwendung der Absolut-Kolorimetrie:
XYZ_rw ist XYZ der Referenz-Lichtquelle.
XYZ_lw für den Ausdruck ist Ist-XYZ des Medien-Weiß des Ausdrucks.
XYZ_lw für die Anzeige ist Ist-XYZ des Monitor-Weißpunkts der Anzeige.
Die Bradford-Adaptation wird für den Monitor angewendet. Absolut-CIE-Lab wird für den Ausdruck angewendet.
Durch Durchführen der Anpassung auf diese Weise anstelle der standardmäßigen Vorgehensweise in dieser Situation, in der die Absolut-Kolorimetrie sowohl für den Monitor als auch für den Ausdruck angewendet wird, wird durch die an den Monitor-Werten durchgeführte Bradford-Adaptation die in dem Auge stattfindende chromatische Adaptation simuliert. Eine Absolut-Kolorimetrie, bei der keine chromatische Anpassung erfolgt, kann auf den Ausdruck angewendet werden, während die chromatische Adaptation auf dem Monitor durchgeführt wird, um eine gute wahrnehmbare Anpassung zu erreichen. Diese Vorgehensweise kann unter Anwendung einer anderen Konvertierung zwischen XYZ-Werten und der entsprechenden Farbmetrik (z.B. L.a.b, LLab, RLab, CIECAM-97s) angewendet werden.
Obwohl bei den Beschreibungen dieser drei Anwendungsbeispiele angenommen wird, dass keine Schwarzpunktabbildung erfolgt, so dass XYZ_lk = (0, 0, 0) ist, kann für sämtliche dieser Anwendung die Medien-Schwarzpunkt-Abbildung angewendet werden. Die Medien-Schwarzpunkt-Abbildung ist in WO99/00648 beschrieben.

Claims

Verfahren zum Charakterisieren eines Farbbilderzeugungssystems, mit folgenden Schritten: – Ermitteln erster Daten, die ein Ausgangssignal des Farbbilderzeugungssystems anzeigen, und – Verarbeiten der ersten Daten zum Erhalten zweiter Daten, die das Farbbilderzeugungssystem charakterisieren, und zwar gemäß einem Farberscheinungsmodell, das die ersten Daten unter Verwendung eines Weiß-Referenzvektors, der entsprechend der Neutralität von von den ersten Daten anzeigten Farben variiert, in zweite Daten konvertiert, – wobei der Weiß-Referenzvektor eine gewichtete Kombination aus einem lokalen Weißpunkt (C_LW) des Farbbilderzeugungssystems und einem allgemeinen Weißpunkt (C_CW) ist und der lokale Weißpunkt (C_LW) ein Weiß-Referenzvektor zur Verwendung bei nahezu neutralen Farben und der allgemeine Weißpunkt (C_CW) ein Weiß-Referenzvektor zur Verwendung bei im Wesentlichen nicht neutralen Farben ist, und – wobei der Weiß-Referenzvektor mehr in Richtung des lokalen Weißpunkts (C_LW) gewichtet ist, je neutraler eine von den ersten Daten angezeigte Farbe ist, und mehr in Richtung des allgemeinen Weißpunkts (C_CW) gewichtet ist, je gesättigter die angezeigte Farbe ist.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Farbbilderzeugungssystem ein Emissionssystem ist und das Verarbeiten der ersten Daten die Verwendung eines Medien-Weißpunkts als lokalem Weißpunkt zum Implementieren einer Absolut-Kolorimetrie umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der lokale Weißpunkt (C_LW) vorbestimmt ist.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der allgemeine Weißpunkt (C_CW) vorbestimmt ist.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Weiß-Referenzvektor des Farberscheinungsmodells in Abhängigkeit von der Intensität der von den ersten Daten angezeigten Farbe variiert.
Verfahren nach Anspruch 5, bei dem das Farberscheinungsmodell einen Luminanz-Deskriptor und ein Paar Farb-Deskriptoren aufweist, die relative Mengen an Rot, Grün, Gelb und Blau in einer von den zweiten Daten angezeigten Farbe quantifizieren, wobei der Luminanz-Deskriptor in Abhängigkeit von Y variiert, wobei Y einer von Tristimuluswerten X, Y und Z der von den ersten Daten angezeigten Farbe ist, und wobei das Paar Farb-Deskriptoren in Abhängigkeit von der Neutralität der von den ersten Daten angezeigten Farbe variiert.
Computerprogrammprodukt auf einem computerlesbaren Medium zum Charakterisieren eines Farbbilderzeugungssystems, mit Befehlen, die bewirken, dass ein Computer das Verfahren nach einem der Ansprüche 1–6 durchführt.
Verfahren zum Erzeugen einer Farbe auf einer Vorrichtung unter Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 1, wobei das Verfahren zum Erzeugen einer Farbe auf einer Vorrichtung folgende Schritt umfasst: – Ansteuern der Vorrichtung gemäß den zweiten Daten zum Erzeugen der Farbe.
Computerprogrammprodukt auf einem computerlesbaren Medium zum Erzeugen einer Farbe auf einer Vorrichtung, mit Befehlen, die bewirken, dass ein Computer das Verfahren nach Anspruch 8 durchführt.
Verfahren zum Erzeugen einer Farbe mit einer Emissionsvorrichtung unter Anwendung der Absolut-Kolorimetrie, wobei das das Verfahren nach Anspruch 1 anwendende Verfahren folgenden Schritt umfasst: – Ansteuern der Emissionsvorrichtung gemäß den zweiten Daten zum Implementieren der Absolut-Kolorimetrie zum Erzeugen der Farbe.
Computerprogrammprodukt auf einem computerlesbaren Medium zum Erzeugen einer Farbe mit einer Emissionsvorrichtung unter Anwendung der Absolut-Kolorimetrie, mit Befehlen, die bewirken, dass ein Computer das Verfahren nach Anspruch 10 durchführt.
Verfahren zum Charakterisieren einer Emissionsvorrichtung für die Absolut-Kolorimetrie, wobei das das Verfahren nach Anspruch 1 anwendende Verfahren folgenden Schritt umfasst: – Erzeugen der zweiten Daten zur Verwendung bei der absolutkolorimetrischen Farbwiedergabe.
Computerprogrammprodukt auf einem computerlesbaren Medium zum Charakterisieren einer Emissionsvorrichtung für die Absolut-Kolorimetrie, mit Befehlen, die bewirken, dass ein Computer das Verfahren nach Anspruch 12 durchführt.