EP2260678B1 - Umsetzung von farbinformationen zur ansteuerung einer lichtquelle - Google Patents

Umsetzung von farbinformationen zur ansteuerung einer lichtquelle Download PDF

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EP2260678B1
EP2260678B1 EP09728413A EP09728413A EP2260678B1 EP 2260678 B1 EP2260678 B1 EP 2260678B1 EP 09728413 A EP09728413 A EP 09728413A EP 09728413 A EP09728413 A EP 09728413A EP 2260678 B1 EP2260678 B1 EP 2260678B1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
color
colour
light source
central point
color space
Prior art date
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Active
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EP09728413A
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English (en)
French (fr)
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EP2260678A1 (de
Inventor
Kenneth Martin
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zumtobel Lighting GmbH Austria
Original Assignee
Zumtobel Lighting GmbH Austria
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Publication date
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Publication of EP2260678A1 publication Critical patent/EP2260678A1/de
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Publication of EP2260678B1 publication Critical patent/EP2260678B1/de
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    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/20—Controlling the colour of the light

Definitions

  • the invention relates to a method for converting color information for driving a light source, wherein a color information is transmitted from a first color space into a second, larger color space using a coordinate system representing colors.
  • a light source for example an LED light (LED: light-emitting diode)
  • LED light-emitting diode
  • the corresponding color information generally has to be generated as a prerequisite for a corresponding activation of the light source.
  • LCD liquid crystal display
  • LCD liquid crystal display
  • CIE Commission Internationale de l'éclairage
  • CIE Commission Internationale de l'éclairage
  • sRGB standard RGB
  • color space the amount of all colors that are within a certain range in the standard color chart or generally in a color chart is called "color space”.
  • the color space formed by the three named color locations R, G, B is accordingly designated by “sRGB color space”; in Fig. 2 the sRGB color space is designated by the reference symbol R1.
  • a light source with which light can be generated in different colors usually has a plurality of bulbs, each of which can emit light of a particular color.
  • By appropriately differently weighted control of the lamps can produce light of different colors with such a light source. All colors that can be generated in this way are thus again in the representation of the CIE standard color chart within a polygon whose vertices exactly correspond to the coordinates of the colors in which the individual light sources of the light source can emit light.
  • Fig. 2 is exemplified for such a polygon a triangle E1, E2, E3 located. Accordingly, the amount of colors limited by this triangle will hereinafter be referred to as "light source color space" R2.
  • the light source color space R2 is larger than the sRGB color space R1.
  • the sRGB color space R1 could be transformed into the light source color space R2 such that the vertices R, G, B of the sRGB color space R1 coincide with the vertices E1, E2, E3 of the light source color space R2.
  • This is in Fig. 3 indicated by corresponding dotted arrows.
  • this would mean that shades move.
  • the color locus G is transferred or transformed into the color locus E2, and therefore this transformation from a more yellowish green creates a much darker green.
  • a method of converting color information to drive a light source using color spaces in the CIE color diagram is known.
  • a method of converting colors from one color space to another color space is known.
  • a color control system is known in which color locus coordinates are transformed from a first to a second color space.
  • the invention is based on the object to provide an alternative method for the implementation of color information for controlling a light source;
  • the color display options of the light source should thus be able to be utilized as much as possible.
  • a method for converting color information to control a light source wherein a color information is transmitted from a first color space into a second, larger color space using a coordinate system representing colors.
  • a coordinate system representing colors In order to transmit the color information, two different color locations, which lie in the coordinate system on a straight line passing through a central point, are displaced along the straight line with respect to the central point in a non-linear manner.
  • color locus which is farther away from the central point than the other color locus is shifted further along the straight line than the other color locus. This allows for the fact that the human eye perceives differences between less saturated colors more clearly than between more saturated colors.
  • the color loci are shifted along the straight line with the aid of a non-linear mathematical function, for example an exponential function, a polynomial function or a staircase function.
  • a non-linear mathematical function for example an exponential function, a polynomial function or a staircase function.
  • the central point is a white point.
  • a use of a method according to the invention for programming light effects or light sequences of a light source is furthermore provided.
  • the transmission of color information is performed using a display whose color space is identical to the first color space.
  • the display is connected to a PC and the transmission is still performed using the PC.
  • the display is connected to the light source and the light source comprises means for performing the method.
  • the light source has a color space which is identical to the second color space.
  • Fig. 1 is a sketch of an embodiment of a method according to the invention for the implementation of color information for controlling a light source shown.
  • a color information is transmitted from a first color space into a second, larger color space using a coordinate system representing colors.
  • an "original color information” is transferred or transformed by the conversion or transformation into a "transmitted color information", the original color information relating to colors from the first color space and the transmitted color information to colors from the second color space.
  • the color information may in particular be information that can be used to generate color effects or color sequences using the light source.
  • the light source may be a light source which has a plurality, in particular at least three, illuminants, each of which can generate light of a different color, wherein the luminous means can be dimmed independently of each other. By appropriate control can be generated with such a light source accordingly light in different colors.
  • the bulbs may be, for example, LEDs. Accordingly, the light source can be, for example, an LED chip with a plurality of corresponding LEDs.
  • the light source can also have more than three bulbs, which generate light in each case a different color can.
  • a light source with four or five or even more such bulbs can be provided.
  • the coordinate system representing the colors may be, for example, the standard color chart according to CIE, 1931. However, it is also possible to use a different coordinate system for this purpose, for example the standard color chart according to CIE, 1964 or an equally spaced chromaticity panel, such as the CIE 1976 color chart.
  • the first color space R1 may be a color space of a color model used in a display.
  • it can thus be an RGB color space, for example the sRGB color space.
  • the display is used to program using a method according to the invention light effects or light sequences that are to be generated with the light source.
  • the second, larger color space R2 can be, in particular, the color space of the light source, ie the amount of all possible colors of the light that can be generated by the light source.
  • the second color space is, as already mentioned, larger than the first color space.
  • the area occupied by the first color space is smaller than the area occupied by the second color space. It is not absolutely necessary that in the coordinate system used the boundaries of the second color space run completely outside the boundaries of the first color space. The two color spaces can therefore have intersecting boundary lines.
  • two different color locations f1 and f2 which lie in the coordinate system on a straight line g passing through a central point z, are displaced along the straight line g with respect to the central point z in a non-linear manner.
  • non-linear is intended to express that the measure of the displacement is not proportional to the distance of the relevant color locus f1, f2 from the central point z.
  • a non-linear extension is performed.
  • the two color loci f1, f2 lie on a half-line starting from the central point z, wherein the color locations f1, f2 are shifted exclusively along this half-line.
  • the two color locations f1 and f2 are each marked with a cross, with the two color locations f1 and f2 lying within the first color space R1, that is to say within the sRGB color space in the example shown.
  • the color location f1 is shifted by the transfer or transformation of the color information into the color location f1 ', the color location f2 in the color location f2'.
  • the shifted or transformed color locations f1 ', f2' lie within the second color space R2.
  • the transformed color locations f1 ', f2' are each marked with a small circle.
  • the central point z lies in a central region of the first color space R1.
  • another white point as the central point, for example one of the white points designated in the literature as D50, D55, D65, D75 or D9300.
  • the two color loci f1, f2 lie on the straight line g, which extends through the central point or emanates from it, it can be achieved that during the displacement or extension of the color loci f1, f2 into the transformed color loci f1, f2 ' no or at least no significant change in hue occurs. In this way, a color tone-preserving conversion of the color information is thus made possible overall.
  • the color locus f1 is farther from the central point z than the color locus f2. It is provided that the color location f1 further along the. Line g is shifted as the color point f2. In particular, it can be provided that the color location f1, which is farther away from the central point z, is shifted disproportionately far with respect to the original distance to the central point z and compared to the displacement of the closer color location F2.
  • the two color loci f1, f2 are shifted along the straight line g with the aid of a non-linear mathematical function, for example an exponential function, a polynomial function or a staircase function.
  • a non-linear mathematical function for example an exponential function, a polynomial function or a staircase function.
  • a plurality of color loci are shifted along the straight line g, whereby a color location fg, which initially lies at a boundary of the first color space R1, is shifted by the transmission to a color location fg ', which is at the corresponding boundary of the second color space R2 is.
  • the term "corresponding" boundary of the second color space R2 denotes that boundary of the second color space R2 which, viewed from the central point z, lies in the same direction as the relevant boundary of the first color space R1.
  • the color locus fg which is originally located on the straight line g at the boundary of the first color space R1
  • the displacement or stretching factor 1 exp (0) (thus preserving the coordinate values) can be provided and for the intermediate color loci, respectively displacement and stretching factors resulting from a Weighting with the exponential function at the two mentioned boundary conditions.
  • the method described above is carried out with arbitrary resolution accuracy for all color loci originally located in the first color space R1.
  • any number of half-lines can be provided which emanate star-shaped from the central point z or from a white point.
  • the result is that the transformation or stretching is different for each hue, because for two half-lines or for two different "hues", in general, two different distances between the boundary of the first color space and the corresponding boundary of the hue second color space. It can therefore be provided in particular that the transformation is non-linear and thereby selected for each hue so that just the boundary of the first or inner color space corresponding saturation is mapped to the corresponding boundary of the second and larger color space corresponding saturation ,
  • the method according to the invention can therefore be used for programming light effects or light sequences of a light source.
  • a display is used for programming the light effects or light sequences whose color space is identical to the first color space R 1.
  • the display can be connected to a PC, whereby the transmission of the color information continues to be performed using the PC.
  • the display is connected to the light source and the light source means for performing the method having.
  • the light source has a color space which is identical to the second color space R2.

Landscapes

  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)
  • Illuminated Signs And Luminous Advertising (AREA)
  • Image Processing (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Umsetzung von Farbinformationen zur Ansteuerung einer Lichtquelle, wobei eine Farbinformation unter Nutzung eines Farben repräsentierenden Koordinatensystems aus einem ersten Farbraum in einen zweiten, größeren Farbraum übertragen wird.
  • Wenn bestimmte Farbeffekte oder Farbsequenzen mit einer Lichtquelle, beispielsweise einer LED-Leuchte (LED: Licht emittierende Diode), erzeugt werden sollen, muss in der Regel als Voraussetzung für eine entsprechende Ansteuerung der Lichtquelle zunächst die entsprechende Farbinformation generiert werden. Üblicherweise wird dies mithilfe eines Flüssigkristallbildschirms (LCD: liquid crystal display) - im Folgenden auch kurz "Display" genannt - durchgeführt. Hierbei stellt sich das grundsätzliche Problem, dass sich im Allgemeinen die Menge aller Farben, die mit einem derartigen Display erzeugt werden können, von der Menge aller möglichen Farben des Lichts, das mit der betreffenden Lichtquelle erzeugt werden kann, unterscheidet. Im Fall von üblichen LED-Leuchten, die farbiges Licht erzeugen können, gilt hierbei, dass in der Regel nicht alle Farben, die mit der Leuchte erzeugt werden können, auch am Display erzeugt werden können.
  • Um eine bestimmte Menge von Farben anzugeben, gibt es unterschiedliche Möglichkeiten; beispielsweise kann hierfür die bekannte so genannte CIE-Normfarbtafel (CIE: Commission internationale de l'éclairage) verwendet werden. Hierbei handelt es sich um ein zweidimensionales Koordinatensystem zur Repräsentation von Farben, wobei die unterschiedlichen Farben innerhalb eines etwa hufeisenförmigen Bereichs liegen; auf der Abszisse sind x-Koordinaten von Farborten aufgetragen, auf der Ordinate die entsprechenden y-Koordinaten. In Fig. 2 ist schematisch die CIE-Normfarbtafel skizziert. (Man beachte, dass aufgrund der gegebenen Rahmenbedingungen keine farbige Darstellung möglich ist. Es sei daher daran erinnert, dass im linken unteren Bereich des "Hufeisens" blaue Farbtöne zu finden sind, im oberen Bereich grünliche Farbtöne, im Bereich der rechten Ecke rote Farbtöne und zwischen dem grünen und dem roten Bereich gelbe Farbtöne. In einem zentralen Bereich des Hufeisens findet sich ein weißlicher Bereich.)
  • Weiterhin sind in Fig. 2 die drei Farborte R, G, B des bekannten sRGB-Farbmodells (sRGB: Standard RGB) skizziert, das üblicherweise in Displays verwendet wird (Farbort R im Roten Bereich mit x = 0,64; y = 0,33; Farbort G im grünen Bereich mit x = 0,30; y = 0,60 und Farbort B im Blauen Bereich mit x = 0,15; y = 0,06). Bekanntermaßen können durch Mischen der entsprechenden drei Farben R, G, B alle Farben erzeugt werden, die innerhalb eines Dreiecks liegen, dessen Eckpunkte den Farborten R, G, B entsprechen; in Fig. 2 ist dieses Dreieck ebenfalls eingezeichnet.
  • Im Folgenden wird die Menge aller Farben, die innerhalb eines bestimmten Bereichs in der Normfarbtafel oder allgemein in einer Farbtafel liegen, mit "Farbraum" bezeichnet. Der durch die drei genannten Farborte R, G, B gebildete Farbraum wird dementsprechend mit "sRGB-Farbraum" bezeichnet; in Fig. 2 ist der sRGB-Farbraum mit dem Bezugszeichen R1 versehen.
  • Eine Lichtquelle, mit der Licht in unterschiedlichen Farben erzeugt werden kann, weist in der Regel mehrere Leuchtmittel auf, die jeweils Licht einer bestimmten Farbe aussenden können. Durch entsprechend unterschiedlich gewichtete Ansteuerung der Leuchtmittel lässt sich mit einer solchen Lichtquelle Licht unterschiedlicher Farben erzeugen. Alle Farben, die sich auf diese Weise erzeugen lassen, befinden sich somit wiederum in der Darstellung der CIE-Normfarbtafel innerhalb eines Vielecks, dessen Eckpunkte genau den Koordinaten der Farben entsprechen, in denen die einzelnen Leuchtmittel der Lichtquelle Licht abstrahlen können. In Fig. 2 ist exemplarisch für ein solches Vieleck ein Dreieck E1, E2, E3 eingezeichnet. Die von diesem Dreieck begrenzte Menge von Farben wird dementsprechend im Folgenden als "Lichtquellen-Farbraum" R2 bezeichnet.
  • Man erkennt, dass im schematisch gezeigten Beispiel der Lichtquellen-Farbraum R2 größer ist, als der sRGB-Farbraum R1.
  • Zur Umsetzung von Farbinformationen von dem sRGB-Farbraum R1 in den Lichtquellen-Farbraum R2 könnte vorgesehen werden, dass die Farben des sRGB-Farbraums R1 mit ihren x- und y-Koordinaten der Normfarbtafel 1:1 in den Lichtquellen-Farbraum R2 übertragen werden. Dies hätte allerdings zur Folge, dass die Möglichkeiten der Lichtquelle, Licht bestimmter Farben zu erzeugen, bei weitem nicht vollständig ausgenutzt werden.
  • Alternativ hierzu könnte der sRGB-Farbraum R1 derart in den Lichtquellen-Farbraum R2 transformiert werden, dass die Eckpunkte R, G, B des sRGB-Farbraums R1 mit den Eckpunkten E1, E2, E3 des Lichtquellen-Farbraum R2 zusammenfallen. Dies ist in Fig. 3 mit entsprechenden gepunkteten Pfeilen angedeutet. Dies hätte allerdings zur Folge, dass sich Farbtöne verschieben. Beispielsweise erkennt man, dass bei einem solchen Vorgehen der Farbort G in den Farbort E2 übertragen bzw. transformiert wird, und daher durch diese Transformation aus einem mehr gelblichen Grün ein deutlich dunkleres Grün entsteht.
  • Aus der US 2006/0158881 A1 ist ein Verfahren zur Umsetzung von Farbinfortnationen zur Ansteuerung einer Lichtquelle unter Nutzung von Farbräumen im CIE-Farbdiagramm bekannt. Aus der US 2006/204083 A1 ist ein Verfahren zur Konvertierung von Farben aus einem Farbraum in einen anderen Farbraum bekannt. Aus der US 2003/111533 A1 ist ein Farbsteuersystem bekannt, bei dem Farbort-Koordinaten aus einem ersten in einen zweiten Farbraum transformiert werden.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein alternatives Verfahren zur Umsetzung von Farbinformationen zur Ansteuerung einer Lichtquelle anzugeben; insbesondere sollen damit die Farbdarstellungsmöglichkeiten der Lichtquelle möglichst weitgehend ausgenutzt werden können.
  • Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung mit den in den unabhängigen Ansprüchen genannten Gegenständen gelöst. Besondere Ausführungsarten der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
  • Gemäß der Erfindung ist Verfahren zur Umsetzung von Farbinformationen zur Ansteuerung einer Lichtquelle vorgesehen, wobei eine Farbinformation unter Nutzung eines Farben repräsentierenden Koordinatensystems aus einem ersten Farbraum in einen zweiten, größeren Farbraum übertragen wird. Zur Übertragung der Farbinformation werden dabei zwei unterschiedliche Farborte, die in dem Koordinatensystem auf einer durch einen Zentralpunkt verlaufenden Geraden liegen, mit Bezug auf den Zentralpunkt in nicht-linearer Weise entlang der Geraden verschoben.
  • Es wird somit mit Bezug auf den Zentralpunkt eine nicht-lineare Streckung durchgeführt.
  • Dadurch, dass die Farborte entlang einer Geraden verschoben werden, die durch einen Zentralpunkt verläuft, lässt sich erzielen, dass sich der Farbton bzw. Buntton eines Farbortes bei der Verschiebung bzw. Transformation nicht verändert. Es wird also eine Umsetzung von Farbinformationen ermöglicht, bei der die Farbtöne erhalten bleiben. Weiterhin lässt sich dadurch, dass zwei auf einer solchen Geraden liegende, unterschiedliche Farborte mit Bezug auf den Zentralpunkt in nicht-linearer Weise verschoben werden, erzielen, dass Farben, die ursprünglich - also vor der Übertragung bzw. Transformation - weißlich erscheinen, durch die Übertragung nur verhältnismäßig wenig verändert werden. Hierdurch lässt sich die Gefahr verringern, dass aus einem ursprünglich "weißlichen" Farbort durch die Übertragung ein Farbort entsteht, der eine deutliche Farbe aufweist. Auf diese Weise wird also ermöglicht, dass der Eindruck der ursprünglichen Farbinformation durch die Umsetzung möglichst wenig verfremdet bzw. verfälscht wird.
  • Vorteilhaft wird dabei derjenige Farbort, der weiter von dem Zentralpunkt entfernt liegt, als der andere Farbort, weiter entlang der Geraden verschoben, als der andere Farbort. Dadurch kann dem Umstand Rechnung getragen werden, dass das menschliche Auge Unterschiede zwischen weniger gesättigten Farben deutlicher wahrnimmt, als zwischen stärker gesättigten Farben.
  • Vorteilhaft werden die Farborte unter Zuhilfenahme einer nicht-linearen mathematischen Funktion, beispielsweise einer Exponentialfunktion, einer Polynom-Funktion oder einer Treppenfunktion, entlang der Geraden verschoben.
  • Vorteilhaft werden mehrere. Farborte entlang der Geraden verschoben, wobei ein Farbort, der ursprünglich an einer Grenze des ersten Farbraums liegt, an einen Farbort verschoben wird, der an der korrespondierenden Grenze des zweiten Farbraums liegt. Auf diese Weise lässt sich der zweite Farbraum optimal ausnutzen.
  • Vorteilhaft ist der Zentralpunkt ein Weißpunkt. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass als Koordinatensystem eine CIE-Normfarbtafel verwendet wird und als Zentralpunkt ein Weißpunkt, beispielsweise der Punkt mit den Koordinaten x = 0,3300 und y = 0,3300. Wenn der Zentralpunkt ein Weißpunkt ist, erfolgt die Verschiebung bzw. Transformation längs einer vom Weißpunkt ausgehenden Geraden, so dass durch die Verschiebung der Buntton nicht verändert wird.
  • Gemäß der Erfindung ist weiterhin eine Verwendung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Programmierung von Lichteffekten bzw. Lichtsequenzen einer Lichtquelle vorgesehen. Dabei kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass die Übertragung der Farbinformation mithilfe eines Displays durchgeführt wird, dessen Farbraum mit dem ersten Farbraum identisch ist. Insbesondere kann dabei vorgesehen sein, dass das Display mit einem PC verbunden ist und die Übertragung weiterhin mithilfe des PCs durchgeführt wird. Alternativ kann vorgesehen sein, dass das Display mit der Lichtquelle verbunden ist und die Lichtquelle Mittel zur Durchführung des Verfahrens aufweist. Weiterhin vorteilhaft weist die Lichtquelle einen Farbraum auf, der mit dem zweiten Farbraum identisch ist.
  • Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausfilhrungsbeispiels und mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1
    eine Skizze zu einem Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens, wobei eine Farbinformation unter Nutzung der CIE- Normfarbtafel aus einem sRGB-Farbraum in einen Lichtquellen- Farbraum übertragen wird,
    Fig. 2
    eine Skizze zur allgemeinen Beziehung eines RGB-Farbraums zu einem Lichtquellen-Farbraum,
    Fig. 3
    eine erläuternde Skizze zu einer möglichen Umsetzung von Farbinformationen aus einem ersten Farbraum in einen zweiten, größeren Farbraum.
  • Auf die Figuren 2 und 3 ist bereits weiter oben eingegangen worden.
  • In Fig. 1 ist eine Skizze zu einem Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Umsetzung von Farbinformationen zur Ansteuerung einer Lichtquelle dargestellt. Dabei wird eine Farbinformation unter Nutzung eines Farben repräsentierenden Koordinatensystems aus einem ersten Farbraum in einen zweiten, größeren Farbraum übertragen. Es wird also eine "ursprüngliche Farbinformation" durch die Umsetzung oder Transformation in eine "übertragene Farbinformation" übertragen bzw. transformiert, wobei die ursprüngliche Farbinformation Farben aus dem ersten Farbraum betrifft und die übertragene Farbinformation Farben aus dem zweiten Farbraum.
  • Bei den Farbinformationen kann es sich insbesondere um Informationen handeln, die zur Erzeugung von Farbeffekten oder Farbsequenzen mithilfe der Lichtquelle verwendet werden können.
  • Bei der Lichtquelle kann es sich um eine Lichtquelle handeln, die mehrere, insbesondere mindestens drei, Leuchtmittel aufweist, die jeweils Licht einer anderen Farbe erzeugen können, wobei die Leuchtmittel unabhängig voneinander gedimmt werden können. Durch entsprechende Ansteuerung lässt sich mit einer solchen Lichtquelle dementsprechend Licht in unterschiedlichen Farben erzeugen.
  • Bei den Leuchtmitteln kann es sich beispielsweise um LEDs handeln. Bei der Lichtquelle kann es sich dementsprechend beispielsweise um einen LED-Chip mit mehreren entsprechenden LEDs handeln.
  • Es sei ausdrücklich erwähnt, dass erfindungsgemäß die Lichtquelle auch mehr als drei Leuchtmittel aufweisen kann, die Licht in jeweils einer anderen Farbe erzeugen können. Beispielswiese kann also eine Lichtquelle mit vier oder fünf oder noch mehr derartigen Leuchtmitteln vorgesehen sein.
  • Bei dem Farben repräsentierenden Koordinatensystem kann es sich beispielsweise um die Normfarbtafel nach CIE, 1931 handeln. Es ist jedoch auch möglich, hierfür ein anderes Koordinatensystem zu verwenden, beispielsweise die Normfarbtafel nach CIE, 1964 oder eine gleichabständige Farbart-Tafel, wie beispielsweise die CIE-1976-Farbtafel.
  • Bei dem ersten Farbraum R1 kann es sich um einen Farbraum eines Farbmodells handeln, das in einem Display verwendet wird. Beispielsweise kann es sich somit um einen RGB-Farbraum, beispielsweise den sRGB-Farbraum handeln. Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, dass das Display dazu verwendet wird, unter Verwendung eines erfindungsgemäßen Verfahrens Lichteffekte oder Lichtsequenzen zu programmieren, die mit der Lichtquelle erzeugt werden sollen.
  • Bei dem zweiten, größeren Farbraum R2 kann es sich insbesondere um den Farbraum der Lichtquelle handeln, also um die Menge aller möglichen Farben des Lichts, das mit der Lichtquelle erzeugt werden kann.
  • Der zweite Farbraum ist, wie bereits erwähnt, größer als der erste Farbraum. In dem verwendeten Koordinatensystem ist somit die Fläche, die von dem ersten Farbraum eingenommen wird, kleiner als die Fläche, die von dem zweiten Farbraum eingenommen wird. Dabei ist es nicht zwingend erforderlich, dass in dem verwendeten Koordinatensystem die Grenzen des zweiten Farbraums vollständig außerhalb der Grenzen des ersten Farbraums verlaufen. Die beiden Farbräume können also durchaus sich überschneidende Grenzlinien aufweisen.
  • Zur Übertragung der Farbinformation werden erfindungsgemäß zwei unterschiedliche Farborte f1 und f2, die in dem Koordinatensystem auf einer durch einen Zentralpunkt z verlaufenden Geraden g liegen, mit Bezug auf den Zentralpunkt z in nicht-linearer Weise entlang der Geraden g verschoben. "Nicht-linear" soll in diesem Zusammenhang zum Ausdruck bringen, dass das Maß der Verschiebung nicht proportional zu dem Abstand des betreffenden Farborts f1,f2 von dem Zentralpunkt z ist. Es wird also mit Bezug auf den Zentralpunkt z eine nicht-lineare Streckung durchgeführt. Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, dass die beiden Farborte f1, f2 auf einer Halbgeraden liegen, die von dem Zentralpunkt z ausgeht, wobei die Farborte f1, f2 ausschließlich entlang dieser Halbgeraden verschoben werden.
  • In Fig. 1 sind beispielhaft die zwei Farborte f1 und f2 jeweils mit einem Kreuz gekennzeichnet, wobei die beiden Farborte f1 und f2 innerhalb des ersten Farbraums R1, im gezeigten Beispiel also innerhalb des sRGB-Farbraums liegen. Der Farbort f1 wird durch die Übertragung bzw. Transformation der Farbinformation in den Farbort f1' verschobenen, der Farbort f2 in den Farbort f2'. Die verschobenen bzw. transformierten Farborte f1', f2' liegen innerhalb des zweiten Farbraums R2. In Fig. 2 sind die transformierten Farborte f1', f2' jeweils mit einem kleinen Kreis gekennzeichnet.
  • Der Zentralpunkt z liegt in einem zentralen Bereich des ersten Farbraums R1. beispielsweise kann es sich bei dem Zentralpunkt z um einen Weißpunkt handeln, also beispielsweise im Fall der gezeigten CIE-Normfarbtafel um den Punkt mit den Koordinaten x = 0,33 und y = 0,33. Es kann jedoch auch ein anderer Weißpunkt als Zentralpunkt vorgesehen sein, beispielsweise einer der in der Literatur mit D50, D55, D65, D75 oder D9300 bezeichneten Weißpunkte. Durch Wahl eines bestimmten von mehreren möglichen Weißpunkten als Zentralpunkt z kann besonderen Eigenschaften einer mit der Lichtquelle zu beleuchtenden Umgebung Rechnung getragen werden. Es kann also vorgesehen sein, dass der Zentralpunkt z in Abhängigkeit von Eigenschaften, insbesondere Lichtfarben beeinflussenden Eigenschaften einer Umgebung der Lichtquelle gewählt wird.
  • Dadurch, dass die beiden Farborte f1, f2 auf der Geraden g liegen, die durch den Zentralpunkt verläuft bzw. von diesem ausgeht, lässt sich erzielen, dass bei der Verschiebung bzw. Streckung der Farborte f1, f2 in die transformierten Farborte f1, f2' keine oder zumindest keine signifikante Veränderung des Farbtons auftritt. Auf diese Weise wird also insgesamt eine Farbton erhaltende Umsetzung der Farbinformationen ermöglicht.
  • In dem in Fig. 1 gezeigten Beispiel liegt der Farbort f1 weiter von dem Zentralpunkt z entfernt, als der Farbort f2. Dabei ist vorgesehen, dass der Farbort f1 weiter entlang der . Geraden g verschoben wird, als der Farbort f2. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der Farbort f1, der weiter vom Zentralpunkt z entfernt liegt, mit Bezug auf den ursprünglichen Abstand zum Zentralpunkt z und im Vergleich zu der Verschiebung des nähergelegenen Farborts F2, überproportional weit verschoben wird.
  • Es kann also vorgesehen sein, dass mit Bezug auf den Zentralpunkt z eine nicht-lineare Streckung durchgeführt wird, wobei der Abbildungs- bzw. Streckfaktor bei einem Farbort in einer Umgebung des Zentralpunkts z kleiner ist, als bei einem Farbort außerhalb dieser Umgebung. Hierdurch wird ermöglicht, dass der gesamte Farbraum R2, also der gesamte Lichtquellen-Farbraum genutzt werden kann. Außerdem kann auf diese Weise bewirkt werden, dass in der Nähe des Zentralpunktes z die Übertragung bzw. Transformation der Farbinformation nicht dazu führt, dass ein Farbort, der ursprünglich, also vor der Übertragung der Farbinformation, in einem weißlichen Bereich in der Umgebung von z liegt, so weit verschoben wird, dass er eine deutlich wahrnehmbare Farbcharakteristik erhält und auf diese Weise zu einer Verfälschung des Eindrucks der ursprünglichen Farbinformation beitragen könnte.
  • Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die beiden Farborte f1, f2 unter Zuhilfenahme einer nicht-linearen mathematischen Funktion, beispielsweise einer Exponentialfunktion, einer Polynom-Funktion oder einer Treppenfunktion, entlang der Geraden g verschoben werden.
  • Insbesondere kann vorgesehen sein, dass mehrere Farborte entlang der Geraden g verschoben werden, wobei ein Farbort fg, der ursprünglich an einer Grenze des ersten Farbraums R1 liegt, durch die Übertragung an einen Farbort fg' verschoben wird, der an der korrespondierenden Grenze des zweiten Farbraums R2 liegt. Mit "korrespondierender" Grenze des zweiten Farbraums R2 sei dabei diejenige Grenze des zweiten Farbraums R2 bezeichnet, die vom Zentralpunkt z aus gesehen, in derselben Richtung liegt wie die betreffende Grenze des ersten Farbraums R1.
  • Bei Verwendung der Exponentialfunktion kann also beispielsweise vorgesehen sein, dass der Farbort fg, der sich ursprünglich auf der Geraden g an der Grenze des ersten Farbraums R1 befindet, also an dem Schnittpunkt der Geraden g mit der betreffenden Grenzlinie des Farbraums R1, so weit verschoben wird, dass er sich nach der Übertragung als Farbort fg' an der korrespondierenden Grenze des Lichtquellen-Farbraums R2 befindet. Für denjenigen Farbort, der ursprünglich mit dem Zentralpunkt z zusammenfällt, kann der Verschiebungs- bzw. Streckfaktor 1 = exp (0) (also die Koordinatenwerte erhaltend) vorgesehen sein und für die dazwischen liegenden Farborte jeweils Verschiebungs- bzw. Streckfaktoren, die sich aus einer Wichtung mit der Exponentialfunktion bei den beiden genannten Randbedingungen ergeben.
  • Es kann beispielsweise auch eine Funktion vorgesehen sein, bei der eine kleine Umgebung des Zentralpunkts z definiert ist, die alle Farborte einschließt, die in gewissem Maße als "weißlich" bezeichnet werden können. Für die Übertragung kann dann vorgesehen sein, dass diejenigen Farborte, die sich ursprünglich innerhalb dieser Umgebung befinden, 1:1 übertragen werden und diejenigen Farborte, die ursprünglich außerhalb der Umgebung liegen, so verschoben werden, dass der zweite Farbraum R2 vollständig ausgefüllt werden kann.
  • Zur Übertragung der gesamten Farbinformation kann vorgesehen sein, dass das oben beschrieben Verfahren mit beliebiger Auflösungsgenauigkeit für alle Farborte, die ursprünglich in dem ersten Farbraum R1 liegen, durchgeführt wird. Dabei können also beispielsweise dementsprechend beliebig viele Halbgeraden vorgesehen sein, die sternförmig von dem Zentralpunkt z bzw. von einem Weißpunkt ausgehen.
  • Im Allgemeinen ergibt sich dabei, dass die Transformation bzw. Streckung für jeden Farbton bzw. Buntton unterschiedlich ist, weil sich für zwei Halbgeraden bzw. für zwei unterschiedliche "Bunttöne" im Allgemeinen zwei unterschiedliche Abstände zwischen der Grenze des ersten Farbraums und der korrespondierenden Grenze des zweiten Farbraums ergeben. Es kann also insbesondere vorgesehen sein, dass die Transformation nicht-linear und dabei für jeden Buntton so gewählt ist, dass gerade die der Begrenzung des ersten bzw. inneren Farbraums entsprechende Sättigung auf die der korrespondierenden Begrenzung des zweiten bzw. größeren Farbraums entsprechende Sättigung abgebildet wird.
  • Wie weiter oben erwähnt, ist es nicht zwingend erforderlich, dass sich die Grenzlinien des ersten Farbraums R1 mit den Grenzlinien des zweiten Farbraums R2 nicht überschneiden. Es kann daher beim genannten Vorgehen im Allgemeinen auch zur Bildung einer Halbgeraden kommen, auf der die Farborte durch die Übertragung näher an den Zentralpunkt z herangeschoben werden, so dass sich alle Farborte, die ursprünglich auf dieser Halbgeraden liegen, nach ihrer Transformation innerhalb des zweiten Farbraums R2 befinden.
  • Allgemeiner formuliert kann also vorgesehen sein, dass sich alle Farborte nach ihrer Transformation innerhalb des zweiten Farbraums R2 befinden.
  • Vorteilhaft kann das erfindungsgemäße Verfahren also zur Programmierung von Lichteffekten bzw. Lichtsequenzen einer Lichtquelle verwendet werden. Wie weiter oben bereits erwähnt, kann dabei vorgesehen sein, dass zur Programmierung der Lichteffekte bzw. Lichtsequenzen ein Display verwendet wird, dessen Farbraum mit dem ersten Farbraum R 1 identisch ist. Das Display kann dabei mit einem PC verbunden sein, wobei die Übertragung der Farbinformation weiterhin mithilfe des PCs durchgeführt wird. Alternativ kann vorgesehen sein, dass das Display mit der Lichtquelle verbunden ist und die Lichtquelle Mittel zur Durchführung des Verfahrens aufweist. Vorteilhaft weist die Lichtquelle dabei einen Farbraum auf, der mit dem zweiten Farbraum R2 identisch ist.

Claims (9)

  1. Verfahren zur Umsetzung von Farbinformationen zur Ansteuerung einer Lichtquelle,
    wobei eine Farbinformation unter Nutzung eines Farben repräsentierenden Koordinatensystems (S) aus einem ersten Farbraum (R1) in einen zweiten, größeren Farbraum (R2) übertragen wird,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass zur Übertragung der Farbinformation zwei unterschiedliche Farborte (f1, f2) innerhalb des ersten Farbraums (R1), die in dem Koordinatensystem (S) auf einer durch einen Zentralpunkt (z) des ersten Farbraums (R1) verlaufenden Geraden (g) liegen, mit Bezug auf den Zentralpunkt (z) in nicht-linearer Weise entlang der Geraden (g) verschoben werden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    wobei derjenige Farbort (f1), der weiter von dem Zentralpunkt (z) entfernt liegt, als der andere Farbort (f2), weiter entlang der Geraden (g) verschoben wird, als der andere Farbort (f2).
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
    wobei die Farborte (f1, f2) unter Zuhilfenahme einer nicht-linearen mathematischen Funktion, beispielsweise einer Exponentialfunktion, einer Polynom-Funktion oder einer Treppenfunktion, entlang der Geraden (g) verschoben werden.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    wobei mehrere Farborte entlang der Geraden (g) verschoben werden und dabei ein Farbort (fg), der ursprünglich an einer Grenze des ersten Farbraums (R1) liegt, an einen Farbort (fg') verschoben wird, der an der korrespondierenden Grenze des zweiten Farbraums (R2) liegt.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    wobei der Zentralpunkt (z) ein Weißpunkt ist.
  6. Verwendung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur Programmierung von Lichteffekten bzw. Lichtsequenzen einer Lichtquelle.
  7. Verwendung nach Anspruch 6,
    wobei die Übertragung der Farbinformation mithilfe eines Displays durchgeführt wird, dessen Farbraum mit dem ersten Farbraum (R1) identisch ist.
  8. Verwendung nach Anspruch 7,
    wobei das Display mit einem PC verbunden ist und die Übertragung weiterhin mithilfe des PCs durchgeführt wird oder das Display mit der Lichtquelle verbunden ist und die Lichtquelle Mittel zur Durchführung des Verfahrens aufweist.
  9. Verwendung nach einem der Ansprüche 6 bis 8,
    wobei die Lichtquelle einen Farbraum aufweist, der mit dem zweiten Farbraum (R2) identisch ist.
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