BR112016004718B1 - Processo para dispor uma pluralidade de cores ou objetos coloridos em uma sequência definida de uma dimensão e aparelho para exibir um diagrama de cores - Google Patents

Abstract

processo para dispor uma pluralidade de cores ou objetos coloridos em uma sequência definida, de modo que cada cor ou objeto colorido tenha pelo menos uma cor ou objeto colorido vizinho; diagrama de cores; e aparelho para exibir um diagrama de cores. a invenção se refere a um processo para dispor uma pluralidade de cores ou objetos coloridos em uma sequência definida, de modo que cada cor ou objeto colorido tenha pelo menos uma cor ou objeto colorido vizinho, compreendendo as etapas de a) atribuição a todas as cores ou objetos coloridos de uma posição no espaço de cor pelo menos bidimensional, b) atribuição a todas as cores ou objetos coloridos vizinhos de um valor de diferença de cor correspondente à extensão de um vetor que conecta as cores vizinhas no espaço de cor, c) atribuição de uma direção a cada vetor no espaço de cor que conecta duas cores ou objetos coloridos vizinhos, d) disposição da sequência de cores ou objetos coloridos de modo que a soma geral de i. todos os valores de diferença de cor pela sequência e ii. todos os valores de diferença de direção de dois vetores consecutivos seja minimizada, e em que um fator de ponderação x é atribuído à soma de todos os valores de diferença de cor e um fator de ponderação y é atribuído à soma de todos os valores de diferença de direção de dois vetores consecutivos antes da minimização da soma geral, e em que pelo menos um dentre x e y não é zero.

Description

[001] A invenção se refere a um processo para dispor uma pluralidade de cores ou objetos coloridos em uma sequência definida. A invenção também se refere a um diagrama de cores preparado de acordo com o processo, e a um aparelho adaptado para realizar o processo.

[002] O documento WO 01/75406 A descreve um método para preparar um diagrama de cores compreendendo as etapas de definição de uma cor de referência, especificação de uma variação de cores da dita cor de referência, cada cor sendo espaçada por múltiplos inteiros de um valor de diferença de cor pré-selecionado da outra cor, a variação abrangendo o espaço de cor entre a cor de referência e alguma outra cor.

[003] Uma desvantagem do processo conhecido acima é que as cores são espaçadas por múltiplos inteiros de um valor de diferença de cor pré-selecionado da outra cor. Com isso, o processo não é adequado para preparar um diagrama de cores ou dispor cores tendo valores de diferença de cor aleatórios das outras.

[004] Em particular, quando cores semelhantes apresentarem variações pequenas em mais de uma dimensão, por exemplo, luminosidade, croma, e matiz, não há maneira direta de determinar uma sequência na qual essas cores devem ser dispostas.

[005] Além disso, em muitas documentações de cor existentes para tintas, como tintas de reparo de automóvel, as cores são classificadas pelo fabricante. Geralmente, dois fabricantes inteiramente diferentes produzem cores que o olho humano não pode distinguir. Nesses casos, uma das duplicatas pode ser removida da documentação, reduzindo o tamanho da documentação e o custo de produção.

[006] O Manual “Farbenlehre und Farbenmessung” por Werner Schulze, publicado em 1966 por Springer Verlag, discute, nas páginas 26 a 35, sistemas para ordenar cores. O sistema CIELAB, o sistema DIN, e o sistema Munsell são mencionados. Nesses sistemas, as cores individuais são atribuídas a uma posição em um espaço de cor tridimensional. Também, projeções bidimensionais do espaço de cor tridimensional são conhecidas.

[007] Um problema importante ao produzir diagramas de cor ou leques de cores é que as cores selecionadas devem ser colocadas em uma sequência. Por definição, uma sequência é unidimensional, isto é, a primeira e a última cor na sequência têm somente uma cor vizinha, e todas as outras cores têm duas cores vizinhas. Os sistemas tridimensionais existentes para ordenar cores não dão orientação sobre como colocar as cores em uma sequência unidimensional.

[008] A provisão de uma boa ordenação unidimensional de cores, isto é, uma sequência, é importante para fazer com que as séries de cores tenham um fluxo natural, o que provê uma ordem esteticamente agradável.

[009] Atualmente, o processo de obtenção de uma ordenação unidimensional, isto é, uma sequência, tem base na percepção visual de um painel de teste de pessoas. Isso tem diversas desvantagens, pois consome muito tempo, a capacidade de reprodução é ruim, e o resultado da ordenação depende da percepção de cor subjetiva das pessoas do painel.

[010] Com isso, há uma necessidade atual por processos aprimorados de disposição de cores ou objetos coloridos que tratam das questões mencionadas acima. Em particular, é buscado um processo que seja adequado para converter, de maneira confiável e objetiva, uma disposição de cores em um espaço de cor multidimensional em uma sequência de cores unidimensional.

[011] A presente invenção provê um processo para dispor uma pluralidade de cores ou objetos coloridos em uma sequência definida, de modo que cada cor ou objeto colorido tenha pelo menos uma cor ou objeto colorido vizinho, compreendendo as etapas de a) atribuição a todas as cores ou objetos coloridos de uma posição no espaço de cor pelo menos bidimensional, b) atribuição a todas as cores ou objetos coloridos vizinhos de um valor de diferença de cor correspondente à extensão de um vetor que conecta as cores vizinhas no espaço de cor, c) atribuição de uma direção a cada vetor no espaço de cor que conecta duas cores ou objetos coloridos vizinhos, d) disposição da sequência de cores ou objetos coloridos de modo que a soma geral de i. todos os valores de diferença de cor pela sequência e ii. todos os valores de diferença de direção de dois vetores consecutivos seja minimizada, e em que um fator de ponderação x é atribuído à soma de todos os valores de diferença de cor e um fator de ponderação y é atribuído à soma de todos os valores de diferença de direção de dois vetores consecutivos antes da minimização da soma geral, e em que pelo menos um dentre x e y não é zero.

[012] O processo da invenção torna possível dispor cores em uma sequência em uma maneira rápida, reproduzível e objetiva, sem a necessidade de pessoas e sua percepção visual subjetiva.

[013] O processo da invenção permite que uma sequência lógica e claramente definida de cores tendo valores de diferença de cor aleatórios das outras, e não há necessidade de definir uma cor de referência. O processo também é bastante adequado para ordenação em uma sequência de cores ou objetos coloridos de cores semelhantes tendo pequenas variações em mais de uma dimensão, por exemplo, luminosidade, croma, e matiz. Quando utilizado para documentação de cor para tintas, como tintas de reparo de automóvel, é possível eliminar duplicatas que resultam da mesma cor sendo utilizadas por diferentes fabricantes de automóvel.

[014] Para evitar uma dúvida, enfatiza-se que a expressão “sequência” se refere à disposição de membros ordenada de maneira unidimensional, em que o primeiro e o último membro na sequência têm somente um membro vizinho, e todos os outros membros têm dois membros vizinhos.

[015] O processo é adequado para dispor cores ou objetos coloridos, por exemplo, cores em um diagrama de cores representando cores de tinta ou pigmentos, tinta, ou outros materiais que estão tipicamente disponíveis em uma variedade de cores. As cores podem ser dispostas de forma impressa em um diagrama. De maneira alternativa, as cores também podem ser dispostas em uma tela de exibição eletrônica de um computador ou dispositivo móvel. O processo também pode ser utilizado para dispor uma pluralidade de objetos coloridos. Objetos coloridos podem ser amostras de substratos revestidos de tinta, como denominados amostras de cor, ou amostras de outros materiais coloridos, por exemplo, têxteis, tecidos, couro e similares.

[016] Na primeira etapa do processo, todas as cores ou objetos coloridos a serem dispostos são atribuídos a uma posição em um espaço de cor pelo menos bidimensional. O processo da invenção é adequado para dispor cores, ou objetos revestidos com cores que apresentam variações em menos do que três dimensões, como em escala de cinza (em que a variação em cor é somente no valor L*, isto é, em uma dimensão), ou cores com variação insignificante em valores L* (em que a variação em cor é nos valores a* e b*, isto é, em duas dimensões).

[017] Em uma realização preferida do processo, o espaço de cor é um espaço de cor pelo menos tridimensional.

[018] Uma ampla variação de cores pode ser criada pelas cores primárias subtrativas de pigmentos (ciano (C), magenta (M), amarelo (Y), e preto (K)). Essas cores, então, definem um espaço de cor específico. Para criar uma representação tridimensional de um espaço de cor, pode-se atribuir a quantidade de cor magenta ao eixo X da representação, a quantidade de ciano a seu eixo Y, e a quantidade de amarelo a seu eixo Z. O espaço tridimensional resultante provê uma posição exclusiva para cada cor possível que pode ser criada ao combinar esses três pigmentos...

[019] Entretanto, esse não é o único espaço de cor possível. Por exemplo, quando cores forem exibidas em um monitor de computador, elas são comumente definidas no espaço de cor RGB (vermelho, verde e azul). Essa é outra maneira de fazer quase as mesmas cores (limitada pelo meio de reprodução, como fósforos (CRT) ou filtros e luz de fundo (LCD)), e vermelho, verde e azul podem ser considerados os eixos X, Y, e Z. Outra maneira de fazer as mesmas cores é utilizar sua Matiz (eixo θ), seu Croma (eixo r), e seu Valor de brilho (eixo Z). Esse é o denominado espaço de cor LCh. Muitos espaços de cor podem ser representados como valores tridimensionais dessa maneira, mas alguns têm mais ou menos dimensões.

[020] Em uma realização, o espaço de cor tridimensional é o espaço de cor CIELAB.

[021] CIE L*a*b* (CIELAB) é o espaço de cor mais completo especificado pela International Commission on Illumination [Comissão Internacional sobre Iluminação] (French Commission internationale de l'éclairage, com isso, suas iniciais CIE). Ele descreve todas as cores visíveis ao olho humano e foi criado para servir como um modelo independente de dispositivo a ser utilizado como uma referência.

[022] As três coordenadas de CIELAB representam a luminosidade da cor (L* = 0 produz preto e L* = 100 indica branco difuso; branco especular pode ser maior), sua posição entre vermelho/magenta e verde (a*, valores negativos indicam verde, enquanto valores positivos indicam magenta), e sua posição entre amarelo e azul (b*, valores negativos indicam azul e valores positivos indicam amarelo).

[023] O processo da invenção também é adequado para dispor as denominadas cores de efeito ou objetos revestidos com cores de efeito ou objetos tendo uma textura.

[024] No caso de cores de efeito, uma ou mais coordenadas de textura podem ser adicionadas às três coordenadas de cor. Nesse caso, por exemplo, uma diferença de textura pode ser adicionada à diferença de cor, compreendendo a diferença em valores para cada uma das propriedades relacionadas à cor. De maneira semelhante, a diferença de cor e textura combinada entre as cores pode, então, ser expressa como vetores em um espaço tetradimensional ou até maior. Os vetores de renormalização e diferença de cálculo podem ser expressos matematicamente por expressões semelhantes às utilizadas para o caso sem textura.

[025] Revestimentos compreendendo partículas de metal, como flocos de alumínio, podem ser mencionados como um exemplo. Para esses revestimentos, a textura ou aspereza dos flocos de alumínio definem uma característica relevante das propriedades visuais. Portanto, em uma realização, o espaço de cor inclui a aspereza da dimensão, e a todas as cores é atribuído um valor de aspereza. Tipicamente, será, então, feito uso de um espaço de cor tri ou tetradimensional. Outras propriedades relacionadas à textura podem ser, de maneira adicional ou alternativa, adicionadas como uma dimensão ao espaço de cor.

[026] Após a todas as cores ou objetos coloridos ter sido atribuída uma posição no espaço de cor, valores de diferença de cor pelo menos bidimensionais são atribuídos a todas as cores ou objetos coloridos vizinhos no espaço de cor. O valor de diferença de cor de duas cores vizinhas corresponde à extensão de um vetor que conecta as duas cores vizinhas no espaço de cor.

[027] Em uma etapa adicional, uma direção é atribuída a cada vetor no espaço de cor que conecta duas cores vizinhas.

[028] As cores ou objetos coloridos são, então, dispostos em uma sequência, de modo que a soma geral de i. todos os valores de diferença de cor de cores vizinhas pela sequência e ii. todos os valores de diferença de direção de dois vetores consecutivos seja minimizada. Um fator de ponderação x é atribuído à soma de todos os valores de diferença de cor e um fator de ponderação y é atribuído à soma de todos os valores de diferença de direção antes da minimização da soma geral. O uso dos fatores de ponderação influencia a sequência de cores.

[029] A minimização da soma de todos os valores de diferença de cor isoladamente corresponde ao mais curto caminho no espaço de cor pelo menos bidimensional que conecta todas as cores a serem dispostas. Isso descreve uma situação na qual o fator de ponderação y é zero. Em muitos casos, isso pode levar a uma sequência satisfatória de cores ou objetos coloridos.

[030] A minimização da soma de todos os valores de diferença de direção de duas cores consecutivas isoladamente corresponde a uma situação na qual denominadas voltas em U no caminho sejam minimizadas. Isso significa que é preferido que cores semelhantes permaneçam em vizinhança estrita na sequência. Isso descreve uma situação na qual o fator de ponderação x é zero. Em muitos casos, isso pode levar a uma sequência satisfatória de cores ou objetos coloridos.

[031] Com isso, pelo menos um dos fatores de ponderação x e y não é zero. Em uma realização preferida, nem x nem y é zero.

[032] O processo é preferencialmente implementado em um computador programado para dispor uma pluralidade de cores em uma sequência, de acordo com o processo da invenção.

[033] Como um exemplo, valores de diferença de cor podem ser calculados com base em dados de reflexão medidos para a pluralidade de cores ou objetos coloridos. Isso é preferencialmente feito ao converter os dados de reflexão de cada cor em denominadas coordenadas de cor CIE- Lab. Para cada par de cores, a diferença de cor pode ser calculada das coordenadas CIE-Lab ao utilizar uma de uma série de expressões matemáticas que são conhecidas da literatura. Exemplos dessas são DEab e CIEDE2000, que são mencionadas nos manuais sobre colorimetria, como Roy S. Berns: “Billmeyer and Saltzman's Principles of Color Technology” (3rd Edition).

[034] Para calcular valores de diferença de direção de vetores consecutivos, pode ser feito uso do fato de que a diferença entre cores pode ser expressa como vetores tridimensionais, pois as coordenadas de cor podem ser expressas como pontos nos espaços de cor tridimensionais, como o espaço CIE-Lab. Após a renormalização dos vetores de diferença de cor entre as cores, a magnitude do vetor de diferença entre vetores consecutivos pode ser utilizada como uma medida para a inconsistência na qual as cores estão ordenadas.

[035] Uma vez que a variável no processo de minimização é a sequência dessas cores, ou um caminho definido no espaço de cor, há diversos algoritmos bem conhecidos disponíveis para o processo de minimização, como Algoritmo Genético, Algoritmo de Vizinho mais Próximo ou Algoritmo de Anelamento Simulado (associado à formulação do processo de minimização como um Problema do Caixeiro Viajante, definido na sequência de cores no espaço de cor).

[036] O resultado do processo de minimização pode ser utilizado para produzir um diagrama de cores impresso. De maneira alternativa, o resultado pode ser utilizado para produzir um diagrama de cores em uma tela de exibição eletrônica, por exemplo, em uma tela de computador ou na tela de um dispositivo móvel, como um smartphone ou computador Tablet.

[037] O resultado também pode ser utilizado para dispor uma pluralidade de objetos coloridos tendo cores diferentes.

[038] As cores podem representar cores de tinta, por exemplo, uma variação de cores de tinta de reparo de veículo disponíveis. A disposição de cores de tinta em um diagrama de cores, de acordo com o processo, facilita a seleção da tinta mais adequada ou a melhor correspondente...

[039] A invenção também se refere a um diagrama de cores, em que uma pluralidade de cores é disposta em uma sequência, de acordo com o processo da invenção.

[040] A invenção ainda se refere a um aparelho para exibir um diagrama de cores, compreendendo uma tela de exibição eletrônica sob o controle de um dispositivo computador, em que o computador é programado para dispor uma pluralidade de cores em uma sequência, de acordo com o processo da invenção. Em uma realização, as cores correspondem às cores de fórmulas de pintura armazenadas na memória do computador.

Claims (10)

1. PROCESSO PARA DISPOR UMA PLURALIDADE DE CORES OU OBJETOS COLORIDOS EM UMA SEQUÊNCIA DEFINIDA DE UMA DIMENSÃO, ou seja, a primeira e a última cor na sequência têm apenas uma cor vizinha e todas as outras cores têm duas cores vizinhas, de modo que cada cor ou objeto colorido tenha pelo menos uma cor ou objeto colorido vizinho, caracterizado por compreender as etapas de: a) atribuição a todas as cores ou objetos coloridos de uma posição no espaço de cor pelo menos bidimensional, b) atribuição a todas as cores ou objetos coloridos vizinhos de um valor de diferença de cor correspondente à extensão de um vetor que conecta as cores vizinhas no espaço de cor, c) atribuição de uma direção a cada vetor no espaço de cor que conecta duas cores ou objetos coloridos vizinhos, d) disposição da sequência de cores ou objetos coloridos de modo que a soma geral de i) todos os valores de diferença de cor pela sequência e ii) todos os valores de diferença de direção de dois vetores consecutivos seja minimizada, e em que um fator de ponderação x é atribuído à soma de todos os valores de diferença de cor e um fator de ponderação y é atribuído à soma de todos os valores de diferença de direção de dois vetores consecutivos antes da minimização da soma geral, e em que nem x nem y são zero.

2. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo espaço de cor pelo menos tridimensional ter as dimensões de luminosidade, croma e matiz.

3. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo espaço de cor tridimensional ser o espaço de cor CIELAB.

4. PROCESSO, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo processo ser implementado para cores de efeito tendo um valor de aspereza, e em que o espaço de cor inclui a aspereza da dimensão.

5. PROCESSO, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo processo ser implementado para produzir um diagrama de cores impresso ou um diagrama de cores em uma tela de exibição de cor eletrônica.

6. PROCESSO, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo processo ser implementado para dispor uma pluralidade de objetos pintados.

7. PROCESSO, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelas cores representarem cores de tinta.

8. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelas cores representarem cores de tinta de reparo de veículo.

9. APARELHO PARA EXIBIR UM DIAGRAMA DE CORES, caracterizado por compreender um dispositivo computador e uma tela de exibição de cor eletrônica sob o controle do dispositivo computador, e em que o dispositivo computador é programado para dispor uma pluralidade de cores em uma sequência, segundo o processo, conforme definido em qualquer uma das reivindicações anteriores 1 a 8.

10. APARELHO, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelas cores corresponderem a cores de formulações de tinta armazenadas na memória do dispositivo computador.