CN102388600A - 提供彩色设备表征以及质量评估的方法、装置和系统 - Google Patents

Abstract

评价色彩表征质量的方法、装置和系统包括表征单元，配置成从第一组设备相关输入色值和第一组设备相关输入色值在显示器上的测量输出显示值中确定正向和反向变换的至少一种，和使用正向和反向变换的确定的至少一种来变换第二组设备相关输入色值，以提供中间组设备相关输入色值。所述方法、装置和系统进一步包括核实单元，用于进行正向变换质量评估和反向变换质量评估的至少一种。

Description

提供彩色设备表征以及质量评估的方法、装置和系统

交叉参考相关申请

本申请要求2009年2月9日提交的欧洲专利申请第09305118.3号的权益。

技术领域

本发明一般涉及视频显示器校准，尤其涉及评价显示设备的彩色表征质量的方法、装置和系统。

背景技术

目前，可从市场上购买到各种类型的专业级和消费级视频显示设备(例如，LCD(液晶显示器)、硅基液晶(LCoS)、等离子体、DLP(数字光处理)和CRT(阴极射线管))。这些显示设备包括像胶印机、投影仪、直接视图显示器和照片打印机那样的所有类型彩色再现设备。制造商们正在努力在色彩、对比度、和伽玛参数方面提高图像显示质量，并且往往要求他们的显示器显示更宽的色彩范围，更高的对比度等。但是，那些色彩、对比度、和伽玛参数等在用户的显示器(例如，‘目标’显示器)上与在用于在后期制作期间创建视频内容的基准显示器中看到的那些相比往往表现得相当不同。其结果是，最终用户显示器不能可靠地向消费者呈现导演或创作者预定的显示质量。

在校准目标显示器的框架下，为了在目标显示器上再现与在基准显示器(例如，电影放映机或CRT)上如何再现它们接近的色彩，必须表征目标显示器和基准显示器，得出设备模型。设备模型将输入、设备相关色值变换成输出、设备无关色值。显示设备可以通过它的反向设备模型来描述。反向设备模型将输出、设备无关色值变换成输入、设备相关色值。

保证良好校准质量的一种方法是让许多受试人在基准显示器与目标显示器之间进行视觉比较。但是，这是一种非常耗时和极其昂贵的做法。

另一种做法是计算基准设备模型和目标设备模型的质量的客观误差度量。但是，反向设备模型的质量往往在不允许客观评价的设备相关色彩空间中评估。如果在设备无关、绝对色彩空间中评估质量，则需要存在固有误差的色彩变换，以便所得质量不只依赖于要评估的设备模型。

图1描绘了校准目标显示设备的一般色彩管理工作流。如图1所示，显示器的表征通常包括色彩测量和从测量色彩中构建两种显示器模型：基准显示器正向模型105、和目标显示器反向模型107。测量色彩由第一组设备相关输入色彩和第一组相应响应设备无关输出色彩组成。显示器正向模型105能够将设备相关显示器输入色彩(例如，来自基准显示器101的图像)变换成设备无关显示器输出色彩(例如，绝对色值)。目标显示器反向模型107能够将设备无关显示器输出色彩(例如，绝对色值)变换成输入到目标显示器109的设备相关色彩。

目标显示器的校准102往往通过首先通过正向基准设备模型105，然后通过反向目标设备模型107变换要显示的所有色彩来进行。

质量评估的一种做法是计算正向基准设备模型和反向目标设备模型的客观误差度量。为此，通常将由第二组设备相关输入色彩和第二组相应响应设备无关输出色彩组成的第二测量色彩用于每台显示器。

为了核实正向基准模型，让基准显示设备的第二组设备相关输入色彩通过正向基准模型，得出第三组响应设备无关输出色彩。第二组设备无关输出色彩与第三组设备无关输出色彩之间的差异指示正向基准设备模型在设备无关色彩空间中的质量。这种质量评估在设备无关、绝对色彩空间中进行，因此是充分的(即，将误差与人类视觉判断以及与辐射测量相关联)。

为了核实反向目标模型，让目标设备的第二组设备无关输出色彩通过反向目标设备模型，得出第三组设备相关输入色彩。目标设备的第三组设备相关输入色彩与第二组设备相关输入色彩之间的差异指示反向目标模型在设备相关色彩空间中的质量。这种质量评估在设备相关色彩空间中进行，因此是不充分的(即，未将误差与人类视觉判断相关联，并且依赖于目标设备)。

为了在设备无关、绝对色彩空间中计算目标设备的表征误差，一种已知的方法应用如下过程。也就是说，图2描绘了第一示范性质量评估方法。如图2所示，将要测试的设备相关输入色彩203(即，第二组设备相关输入色彩)变换成设备无关、绝对色彩207(第二组设备无关输出色彩)。通过要测试的反向目标设备模型将这些色彩变换成要测试的设备相关输入色彩203。为了将色彩变换到设备无关色彩空间，使用正向目标设备模型105。然后，在变换的设备无关色彩207与测量的设备无关色彩205，即，第二组设备无关输出色彩205之间评估色差，以指示反向目标设备模型107的质量。但是，不幸的是，使用正向设备模型存在固有误差。例如，由于正向设备模型是从目标显示器109的测量色彩中计算出来的，所以存在像测量误差、表征模型误差等那样的某些误差。并且，色差所指的质量是反向模型和正向模型两者的质量。这种已知方法无法精确评估单独反向目标显示模型107的误差。

另一种示范性质量评估方法描绘在图3中。如图3所示，将要测试的设备相关输入色彩203和目标显示器的第二组设备相关输入色彩201两者都输入目标显示器109中。测量这些色彩分别得出第一和第二组测量绝对设备无关色彩。将第二组测量绝对设备无关色彩输入要测试的反向目标设备模型107中，以得出上述要测试的设备相关输入色彩203。然后，在第一和第二组设备无关色彩(205，209)之间评估色差，以指示反向目标设备模型107的质量。但是，这种测量过程存在来自测量变换设备无关色彩205的测量过程的固有误差，例如，测量噪声。此外，色差所指的质量是反向模型和测量过程两者的质量。这种已知方法也无法精确评估单独反向目标显示设备的误差。

应该注意到，正向和反向设备模型是罕有完备的逆算子，但包含固有误差，其中一些如下：

-超出色域色彩：一些设备无关色彩可以在设备的色域之外。对于那些设备无关色彩，不存在设备相关色值。对于那些设备无关色彩，无法定义反向设备模型。通常，需要将那些设备无关色彩映射到设备的色域。这种色彩映射会引起误差。

-超出范围色彩：一些设备无关色彩可以在设备的动态范围之外。它们的幅度要么太弱(太暗)要么太强(太亮)。对于那些设备无关色彩，不存在设备相关色值。对于那些设备无关色彩，无法定义反向设备模型。通常，需要将那些设备无关色彩映射到设备的动态范围。这种色调映射会引起误差。

-量化：设备相关色值是在当前视频系统中量化的。量化是不存在反向操作的有损操作。由于这个原因，反向设备模型一般不能补偿(或不能反向)量化。因此，量化会引起模型误差。此外，设备无关色值往往当在计算机上计算反向和正向，或正向和反向模型的组合的时候被量化。

-噪声：当使用设备相关色值控制设备时，它的电子和光学电路会将噪声加入代表这些色值的信号中。在反向设备模型中不能反向并考虑这种影响，因为噪声是随机的，它的瞬时实现是未知的。噪声会引起再现误差。

-模型误差：反向设备模型(或任何其它变换)通常基于多少有点复杂的数学模型。就要模拟的反向设备模型(或任何色彩再现过程)而言，这种模型是简化的或根本不完美。而且，当从一种模型中构建该反向模型(例如，从正向模型中构建反向设备模型，或从反向模型中构建正向设备模型)时，由于一种或两种模型的简单性、数值精度或线性的原因，与该模型组合的反向模型往往给不出中性操作。

发明内容

本发明原理的实施例通过提供用于提供彩色设备表征及其质量评估的方法、装置和系统解决了现有技术的缺陷。

在本发明的一个实施例中，评价显示设备的色彩表征质量的方法包括：从第一组设备相关输入色值和第一组设备相关输入色值在显示器上的测量输出显示值中确定正向和反向变换的至少一种；使用正向和反向变换的确定的至少一种来变换第二组设备相关输入色值，以提供中间组设备相关输入色值；以及进行正向变换质量评估和反向变换质量评估的至少一种。在上述发明的一个实施例中，正向变换质量评估包括使用确定的正向和反向变换的至少一种将第二组设备相关输入色值变换成中间组设备无关输出色值；以及将所述中间组设备无关输出色值与所述中间组设备相关输入色值在显示器上的测量输出显示值相比较，以确定质量度量。

本发明的方法可以进一步包括：生成第一组设备相关输入色值和第二组设备相关输入色值，以及测量第一组设备相关输入色值和中间组设备相关输入色值在显示设备上的输出显示值。

在本发明的一个可替代实施例中，评价显示设备的色彩表征质量的装置包括表征单元，配置成从第一组设备相关输入色值和第一组设备相关输入色值在显示器上的测量输出显示值中确定正向和反向变换的至少一种，和使用正向和反向变换的确定的至少一种来变换第二组设备相关输入色值，以提供中间组设备相关输入色值。在这样的实施例中，所述装置可以进一步包括核实单元，用于至少使用所述第二组设备相关输入色值进行正向变换质量评估和反向变换质量评估的至少一种。

本发明的装置可以进一步包括色集生成和变换模块，用于生成第一组设备相关输入色值和第二组设备相关输入色值的至少一种；以及测量单元，用于测量第一组设备相关输入色值显示在显示设备上的输出显示值和中间组设备相关输入色值显示在显示设备上的输出显示值的至少一种。

附图说明

通过结合附图考虑如下详细描述，可以容易理解本发明的教导，在附图中：

图1描绘了校准目标显示设备的一般色彩管理工作流；

图2描绘了第一现有技术质量评估方法；

图3描绘了第二现有技术质量评估方法；

图4描绘了依照本发明一个实施例的校准设备的高级方块图；

图5描绘了依照本发明一个实施例进行显示表征的方法的流图；

图6描绘了依照本发明一个实施例进行适合用在图5的方法中的正向变换质量评估的示意性工作流图；

图7描绘了依照本发明一个实施例为图6的工作流进行正向变换质量评估的方法的流图；

图8描绘了依照本发明一个实施例进行适合用在图5的方法中的反向变换质量评估的示意性工作流图；以及

图9描绘了依照本发明一个实施例为图8的工作流进行反向变换质量评估的方法的流图。

应该明白，这些附图只是为了例示本发明的概念，而未必是例示本发明的唯一可能配置。为了便于理解，尽可能地使用相同标号表示这些图形共有的相同单元。

具体实施方式

按照本原理的各个方面，有利地提供了进行显示设备的色彩表征以及显示设备表征的质量评估的方法、装置和系统。尽管本发明主要在特定彩色显示系统和方法的背景下描述的，但本原理的特定实施例不应该视作限制本发明的范围。本领域的普通技术人员应该懂得以及通过本发明的教导获知，本原理的概念可以有利地应用在希望进行显示校准和质量核实的其它环境中。

显示在这些图形中的各种元件的功能可以通过使用专用硬件以及能够与适当软件相联系地执行软件的硬件来提供。当由处理器提供时，该功能可以由单个专用处理器、由单个共享处理器、或由一些可以共享的多个单独处理器来提供。此外，术语“处理器”或“控制器”的显性使用不应该理解成排他地指能够执行软件的硬件，而是可以隐性地包括(非限制性)数字信号处理器(“DSP”)硬件、存储软件的只读存储器(“ROM”)、随机访问存储器(“RAM”)以及非易失性存储设备。此外，本文阐述本发明的原理、方面和实施例，及其特定例子的所有语句旨在包含其结构和功能两方面的等效物。另外，这样的等效物旨在包括当前已知的等效物以及将来开发的等效物(即，与结构无关，开发出来执行相同功能的任何元件)两者。

因此，例如，本领域的普通技术人员应该懂得，本文所表示的方块图代表体现本发明原理的例示性系统组件和/或线路的概念图。类似地，应该懂得，任何流程图、流图、状态转变图、伪码等代表基本上可以表示在计算机可读媒体中，因此可以由计算机或处理器执行的各种进程，无论这样的计算机或处理器是否明确显示出来。应该注意到，术语“色彩”和“色值”在本文整个描述中可交换使用，取决于使用术语的状况，应该打算描述色彩和相关色值。

如上所述，图1描绘了校准目标显示设备的一般色彩管理工作流。显示在图1中的色彩管理工作流牵涉到两种不同变换：基准显示器正向变换/模型105和目标显示器反向变换/模型107。正向变换将设备相关值(例如，RGB)映射成设备无关值(例如，CIE，XYZ)。正向变换是根据正向模型表征过程定义的，对于基准显示器，只需知道正向变换。反向变换用于将绝对、设备无关值映射成设备相关值。这种变换是根据反向模型表征过程定义的，对于目标显示器，只需知道反向变换。

将到达基准显示器101的图像信号馈入基准显示器正向模型105中，基准显示器正向模型105输出绝对、显示器无关色值。例如，这些色值可以包含CIE、XYZ三刺激值。CIE色彩模型被开发出来完全与发射或再现的任何设备或其它部件无关，并且尽可能接近地基于人类如何感觉色彩。

目标显示器反向模型107以这样的方式生成要显示在目标显示器109上的设备相关显示色值，即，使目标显示器产生尽可能最佳地对应于绝对、设备无关色值的色彩。这个过程保证了就色彩再现而言尽可能与基准显示器再现图像的方式接近地在目标显示器上再现图像。再现查看可以解决像亮度、对比度、饱和度、和色调那样的各种色彩再现特征，但一般说来，这可以包括色彩感觉的任何特征。这种类型的校准叫做比色色彩再现，以及该框架叫做色彩管理框架。

另外，也可以使用其它方法来校准显示器。例如，可以让图像信号通过像查找表(LUT)、或参数函数或两者的组合那样的直接变换，以便生成目的地是目标显示器的显示色值。

依照本发明原理的各种实施例，在如上所述的校准完成之后，应该评估它的性能或质量，以核实正确地和误差有限地执行了给定色彩管理工作流。例如，在本发明的一个实施例中，提供了新的客观质量度量，以评估/核实可以应用于任何显示设备，无论是目标显示器还是基准显示器的表征的显示设备的表征质量。在本发明的各种实施例中，评价显示设备的第一组设备相关输入色值的色彩表征质量的系统和方法将显示器的正向表征和反向表征过程应用于两者。从质量度量中计算的误差代表人类视觉系统如何感觉基准显示器与目标显示器之间的差异。因此，这样的系统和方法能够无需牵涉到受试人地精确评价所实现色彩管理工作流的有效性。

按照本发明的各种实施例的系统和方法至少具有如下优点：

1.可以与反向表征模型的误差无关地计算正向表征模型的误差；

2.可以与正向表征模型的误差无关地计算反向表征模型的误差；以及

3.可以没有额外误差影响地在设备相关和设备无关色彩空间中计算误差。

也就是说，按照本原理的各种实施例的系统和方法有利地提供了不受其它色彩变换的误差影响地在设备无关、绝对色彩空间中评价和核实显示模型的表征质量的新客观质量度量。提供了在正向和反向表征工作流两者中提供彩色设备表征以及质量评估或核实的系统和方法。

图4描绘了依照本发明一个实施例的校准设备400的高级方块图。图4的校准设备400例示性地包括表征单元401、核实单元403和可选测量单元404。在图4的校准设备400的表征单元401的例示性实施例中，表征单元401例示性地包括可选色集生成和变换单元402。在这样的实施例中，表征单元401能够使用色集生成和变换单元402至少生成第一组设备相关输入色值和第二组设备相关输入色值。尽管在图4中，色集生成和变换单元402被例示性地描绘成表征单元401的集成组件，但在本发明的可替代实施例中，色集生成和变换单元402可以包含校准设备400的分立组件。另外，尽管图4的校准设备400的实施例例示性地包含至少生成第一组设备相关输入色值和第二组设备相关输入色值的第一色集生成和变换单元402，但在本发明的可替代实施例中，可以将有关第一组设备相关输入色值和第二组设备相关输入色值的信息传送给实施本文所述的新技术的本发明校准设备，这样，按照本发明可替代实施例的校准设备无需包括第一色集生成和变换单元402。

在图4的校准设备400的例示性实施例中，可选测量单元404可以包括色度计、光度计或测量出现在显示设备上的设备相关输入色值的输出显示值的其它测量设备。并且，尽管图4的校准设备400的实施例例示性地包含测量出现在显示设备上的设备相关输入色值的输出显示值的测量单元404，但在本发明的可替代实施例中，可以将有关出现在显示设备上的设备相关输入色值的输出显示值的信息传送给实施本文所述的新技术的本发明校准设备，这样，按照本发明可替代实施例的校准设备无需包括测量单元404。

在图4的校准设备400中，提供了依照本发明的各种实施例进行显示器的表征的质量评估的核实单元403。更具体地说，在图4的校准设备400的例示性实施例中，核实单元403包括下面要作进一步详细描述、对一组色值进行正向和反向变换评估的变换评估单元407、和评估一组两个或更多个色值中的差异以便计算质量度量的比较单元412。尽管在图4中，变换评估单元407和比较单元412被例示性地描绘成核实单元403的集成组件，但在本发明的可替代实施例中，变换评估单元407和比较单元412可以包含校准设备400的分立组件。更进一步，尽管图4的校准设备400例示性地包含分立表征单元401以及相关组件、和分立核实单元403以及相关组件，但例示性分立组件用于使本发明的各种实施例的校准设备的描述更易于理解，在本发明的可替代实施例中，本发明的校准设备可以包含实现本发明的各种所述实施例的所述有新颖性和创造性方面和原理的单个设备。在本发明的一个实施例中，这样的设备可以包含实现本发明的各种所述实施例的所述有新颖性和创造性方面和原理的至少含有一起工作的处理器、存储器和集成电路的计算机类设备。

在本发明的一个实施例中，本发明的校准设备从第一组设备相关输入色值和第一组设备相关输入色值在显示器上的测量输出显示值中确定正向和反向变换的至少一种(即使用，例如，色集生成和变换单元402)，使用确定的正向和反向变换的至少一种来变换第二组设备相关输入色值，以提供中间组设备相关输入色值(即使用，例如，色集生成和变换单元402)，以及进行正向变换质量评估和反向变换质量评估的至少一种(即使用，例如，变换评估单元407)。在本发明的校准设备的一个可替代实施例中，该设备可以进一步生成第一组设备相关输入色值和第二组设备相关输入色值(即使用，例如，色集生成和变换单元402)。本发明的校准设备甚至可以进一步使用，例如，测量单元404测量第一组设备相关输入色值和第二组设备相关输入色值在显示设备上的输出显示值。然后，可以使用比较单元412将中间组设备无关输出色值与第二组设备无关输出色值相比较，或将第二中间组设备无关输出色值与第二组设备无关输出色值相比较，并计算两组色值之间的差值以计算质量度量。

像图4的校准设备那样的本发明校准设备可以包含各种应用和形状因子，至少包括如下：

1.在PC上：本发明的校准设备可以以软件形式实现，使用来自光度计的输出色彩的测量结果测量，表征和校准彩色输出设备(例如，显示器、投影仪、打印机)，以便表征，然后核实表征模型。

2.本发明的校准设备可以配备在嵌入彩色输出设备中的系统中。在这样的实施例中，包括使用表征模型变换输入信号以便校准输出色彩的输入信号变换单元405。

3.本发明的校准设备可以配备在便携式表征系统中，该便携式表征系统与上面的(2)相同，但没有输入信号变换单元405，而是输出任何其它装备要用于校正输出色彩的表征模型(例如，到外部输入信号变换单元)。

图5描绘了依照本发明一个实施例进行显示表征和评价显示设备的色彩表征的质量的方法500的流图。这样的本发明方法可以在任何显示器上执行，无论是目标显示器还是基准显示器，并且可以一次对单个显示器执行。该方法500从可选步骤501开始，在步骤501中为给定显示设备生成第一组设备相关输入色值。“设备相关”色值指的是对设备相关色值敏感的相关绝对、再现色彩依赖于用于色彩再现的显示器的情况。第一组设备相关输入色值可以包括，例如，任何预定色彩、随机生成色彩、和设备相关色彩空间中某个第一网格上的所有色彩。如上所述，本发明的校准设备生成第一组设备相关输入色值是可选的，因为可以将这样的信息存储起来，或传送给本发明的校准设备。然后，该方法500转到可选步骤503。

在可选步骤503中，测量与第一组设备相关输入色彩相对应的再现在显示器上的第一组绝对、设备无关输出色彩。并且，如上所述，通过本发明的校准设备的第一组设备相关输入色值的测量是可选的，因为可以将这样的信息存储起来，或传送给本发明的校准设备。然后，该方法500转到步骤505。

在步骤505中，从第一组设备相关输入色值和第一组设备相关输入色值在显示器上的测量输出显示值中确定正向和反向变换的至少一种。在本发明的一个实施例中，生成这样的正向和反向变换，使正向变换能够将第一组设备相关输入色值变换成第一组绝对、设备无关输出色值，和反向变换能够将第一组绝对、设备无关输出色值变换成第一组设备相关输入色值。这些变换分别能够将第一组设备相关输入色彩变换成第一组绝对、设备无关输出色值或反过来。然后，该方法500转到可选步骤507。

在可选步骤507中，为质量评估生成第二组设备相关输入色值。在本发明的一个实施例中，第二组设备相关输入色值可以包括任何第二预定色彩、第二随机生成色彩、和设备相关色彩空间中与第一网格交错的某个第二网格上的所有色彩。也就是说，第二组色彩可以提供测量结果，其中第一组色彩未提供测量结果。当从第一组色彩(和响应测量结果)中构建正向或反向变换时，可以内插第一组的值之间的所有色彩。在本发明的一个实施例中，第二组色彩是第一组色彩的值之间的色彩，以核实内插效果。产生第二组色彩的示范性实施例至少包括如下：

-如果第一组色彩是网格，则第二组色彩可以是与第一网格交错的网格；

-第二组色彩可以是：(a)在第一组色彩之间；以及(b)在色彩空间或色域的边界上；以及

-可以这样选择第二组色彩，使其色彩对于一种应用来说或对于观察人员来说代表重要色彩。这样，使质量评估分别与应用或与观察人员有关。

并且，如上所述，通过本发明的校准设备的第二组设备相关输入色值的生成是可选的，因为可以将这样的信息存储起来，或传送给本发明的校准设备。然后，该方法500转到步骤509。

在步骤509中，使用所述确定的正向和反向变换的至少一种来变换第二组设备相关输入色值，以提供中间组设备相关输入色值。在本发明的一个实施例中，通过正向变换，然后通过反向变换来变换第二组设备相关输入色值以生成中间组设备相关输入色值。然后，该方法500转到可选步骤511。

在可选步骤511中，测量与中间组设备相关输入色值相对应的再现在显示器上的第二组绝对、设备无关输出色彩。在本发明的各种实施例中，该显示器可以包含要表征的任何显示器。并且，如上所述，通过本发明的校准设备的第二组设备相关输入色值的测量是可选的，因为可以将这样的信息存储起来，或传送给本发明的校准设备。然后，该方法500转到步骤513。

在步骤513中，进行正向变换质量评估和反向变换质量评估的至少一种，以确定上述方法步骤的表征的质量。然后，可以从该方法500中退出。

图6和图7例示和描述了依照本原理的一个实施例适合用在图5的方法500中的正向变换质量评估过程的执行。也就是说，图6描绘了依照本发明一个实施例进行适合用在图5的方法500中的正向变换质量评估的示意性工作流图，而图7描绘了依照本发明一个实施例为图6的工作流进行正向变换质量评估的方法700的流图。更具体地说，本发明的各种实施例的核实过程给出了误差或质量评估。这样的评估可以用于在质量不够的情况下使，例如，图5的表征过程重复。当重复表征时，可以使用更多或不同测量结果或色值，和/或可以使用不同数字模型来从测量结果中构建表征模型。

参照图6和图7两者，图7的方法700从步骤701开始，在步骤701中使用确定的正向和反向变换将第二组设备相关输入色值变换成中间组设备无关输出色值。在本发明的一个实施例中，应用确定的正向变换将第二组设备相关输入色值变换成中间组设备无关输出色彩603，然后通过确定的反向变换107将其变换成中间组输入色彩605，然后再通过正向变换105将其变换成中间组绝对、设备无关输出色值607。

应该注意到，在图6的部分600中所指的过程可以在启动核实过程之前执行。也就是说，可以执行部分600一次，然后可以将所得第二中间组设备无关输入色彩603用于所希望质量评估(例如，正向变换和/或反向变换质量评估)。然后，图7的方法700转到步骤703。

在步骤703中，将中间组绝对、设备无关输出色值607与第二组绝对、设备无关输出色彩609相比较。然后，图7的方法700转到步骤705。

在步骤705中，从两组色彩607和609之间的色值差中确定质量度量。例如，如果正向目标设备模型105是好质量模型，则两组色彩607和609的值应该相似。也就是说，在本发明的一个实施例中，中间组输出色彩与第二组输出色彩之间的值的差越小，正向变换的质量就越高。有利的是，如图6-7所描绘的本发明方法使正向目标设备模型的误差能够与反向表征模型的误差无关地评估出来。然后，可以从图7的方法700中退出。

图8和图9例示和描述了依照本原理的一个实施例适合用在图5的方法500中的反向变换质量评估过程的执行。也就是说，图8描绘了依照本发明实施例进行适合用在图5的方法500中的反向变换质量评估的示意性工作流图，而图9描绘了为图8的工作流进行反向变换质量评估的方法900的流图。

参照图8和图9两者，图9的方法900从步骤901开始，在步骤901中通过正向变换105将第二组设备相关输入色彩601变换成第二中间组设备无关输出色彩603。然后，图9的方法900转到步骤903。

在步骤903中，将第二中间组绝对、设备无关输出色值603与第二组绝对、设备无关输出色值609相比较。然后，图9的方法900转到步骤905。

在步骤905中，从两组色彩603和609之间的差中确定质量度量。例如，如果反向目标设备模型107是好质量模型，则两组色彩603和609应该相似。也就是说，在本发明的一个实施例中，第二组设备无关输出色彩与第二中间组设备无关输出色彩之间的值的差越小，反向变换的质量就越高。有利的是，如图8-9所描绘的本发明方法使反向目标设备模型的误差能够与正向表征模型的误差无关地被评估。然后，可以从图9的方法900中退出。

在如下部分中，针对将三原色(RGB)用作输入在显示器上再现色彩的情况描述依照本发明实施例的系统和方法的示范性实现。应该注意到，尽管如下例子描述使用三原色(RGB)在显示器上再现色彩的情况，但也可以在利用多于或少于三种的原色或利用非RGB色彩空间的色彩空间中的色值显示的情况下实现本发明的可替代实施例。

如下例子分三部分描述：表征、正向模型核实和反向模型核实。

在第一实施例中，按照如下步骤进行表征：

·生成第一组设备相关输入色值：

例如，生成一组65³个RGB值{R_iG_iB_i/0≤i＜65³}，以便

$\{R_i{G}_i{B}_i/R_i,G_i,B\∉\{\frac{255}{256}{2}^{j*4}/0\≤j\≤64\left\}\right\}.$

·测量与第一组设备相关输入色彩相对应的再现在显示器上的第一组绝对、设备无关输出色彩{X_iY_iZ_i/0≤i＜64}。

·从第一组设备相关输入色彩和第一组绝对、设备无关输出色彩中生成正向和反向变换。这些变换分别能够将第一组设备无关输入色值变换成第一组绝对、设备无关输出色值或反过来。在本发明的一个实施例中，可以使用十分适用于大量测量结果可用而有关设备特征的预备知识较少可用的情况的样条内插方法。薄板样条是用于任何隔开列表数据的基于物理3D内插方案。这些样条是1D中的自然三次样条的生成。样条体积代表在网格点上受到约束不移动的薄金属结构。概念是构建曲线图经过色值和使弯曲能函数最小的函数f。在这样的实施例中，使用样条内插确定正向变换，而在设备无关色彩空间中的规则网格上使用四面体内插确定反向变换。规则网格是使用样条内插建立起来的。例如，在本发明的这样实施例中：

a.将正向模型表示成(XYZ)＝F(RGB)；

b.将反向模型表示成： $\left(\mathrm{RGB}\right)=\hat{F}\left(\mathrm{XYZ}\right).$

·为质量评估生成第二组设备相关输入色值{R′_iG′_iB′_i/0≤i＜32³}，以便色彩处在第一组设备相关输入色值的值之间。

·通过正向变换，然后通过反向变换将第二组设备相关输入色彩变换成中间组设备相关输入色值{R″_iG″_iB″_i/0≤i＜32³}，以便 $R_i^{\′\′}{G}_i^{\′\′}{B}^{\′\′}=\hat{F}\left(F\left(R_i^{\′}{G}_i^{\′}{B}^{\′}\right)\right).$

·测量与中间组设备相关输入色彩相对应的再现在显示器上的第二组绝对、设备无关输出色彩{X″_iY″_iZ″_i/0≤i＜32³}。

在表征之后，可以按如下确定正向模型核实：

·从显示设备色图中测量第二组设备相关输入色彩(或可以使用以前测量结果)；

·通过正向变换，然后通过反向变换，然后再通过正向变换将第二组设备相关输入色彩变换成中间组绝对、设备无关输出色值；

·测量第二组绝对、设备无关输出色彩(或可以使用以前测量结果)；

·将中间组绝对、设备无关输出色值与第二组绝对、设备无关输出色彩相比较；以及

·从两组色彩之间的各自色值的差值中计算质量度量。

在正向模型表征和核实之后，可以按如下确定反向模型核实：

·从显示设备色图中测量第二组设备相关输入色彩(或可以使用以前测量结果)；

·通过正向变换将第二组设备相关输入色彩变换成第二中间组绝对、设备无关输出色值；

·测量第二组绝对、设备无关输出色彩(或可以使用以前测量结果)；

·将第二中间组绝对、设备无关输出色值与第二组绝对、设备无关输出色彩相比较；以及

·从两组色彩之间的各自色值的差值中计算质量度量。

虽然已经描述了提供彩色显示设备表征及其质量评估的方法、装置和系统(旨在例示而非限制)，但应该注意到，本领域的普通技术人员可以根据上面的教导作出各种修改和改变。因此，应该明白，可以在在如所附权利要求书概括的本发明的范围和精神内公开的本发明的特定实施例中作出改变。虽然上文给出了本发明的各种实施例，但也可以不偏离本发明的基本范围地设想出本发明的其它和进一步实施例。

Claims (20)

1.一种评价显示设备的色彩表征质量的方法，包含如下步骤：

从第一组设备相关输入色值和第一组设备相关输入色值在显示器上的测量输出显示值中确定正向和反向变换的至少一种；

使用正向和反向变换的所述确定的至少一种来变换第二组设备相关输入色值，以提供中间组设备相关输入色值；以及

至少使用所述第二组设备相关输入色值进行正向变换质量评估和反向变换质量评估的至少一种。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述变换包含应用所述正向变换，接着应用所述反向变换。

3.如权利要求1所述的方法，进一步包含：

测量第一组设备相关输入色值在显示设备上的输出显示值；以及

测量所述中间组设备相关输入色值在显示设备上的输出显示值。

4.如权利要求1所述的方法，进一步包含：

生成所述第一组设备相关输入色值；以及

生成所述第二组设备相关输入色值。

5.如权利要求1所述的方法，其中所述正向变换质量评估包含：

使用正向和反向变换的所述确定的至少一种来变换所述第二组设备相关输入色值，以提供中间组设备无关输出色值；以及

将所述中间组设备无关输出色值与所述中间组设备相关输入色值在显示器上的测量输出显示值相比较，以确定质量度量。

6.如权利要求5所述的方法，其中所述变换包含通过应用所述正向变换，接着通过所述反向变换，然后再通过所述正向变换来变换所述第二组设备相关输入色值。

7.如权利要求1所述的方法，其中所述反向变换质量评估包含：

使用所述确定的正向变换来变换所述第二组设备相关输入色值变换，以提供第二中间组设备无关输出色值；以及

将所述第二中间组设备无关输出色值与所述中间组设备相关输入色值在显示器上的测量输出显示值相比较，以确定质量度量。

8.如权利要求1所述的方法，其中第一组设备相关输入色值包含预定色彩、随机生成色彩和设备相关色彩空间中的第一网格上的所有色彩的至少一种。

9.如权利要求1所述的方法，其中第二组设备相关输入色值包含在第一组色值之间的色值。

10.如权利要求5所述的方法，其中所述中间组设备无关输出色值与所述中间组设备相关输入色值的所述测量输出显示值之间的值的差越小，所确定正向变换的质量就越高。

11.如权利要求7所述的方法，其中所述第二中间组设备无关输出色值与所述中间组设备相关输入色值的所述测量输出显示值之间的值的差越小，所确定反向变换的质量就越高。

12.一种评价显示设备的色彩表征质量的装置，包含：

表征单元，配置成：

从第一组设备相关输入色值和第一组设备相关输入色值在显示器上的测量输出显示值中确定正向和反向变换的至少一种；以及

使用正向和反向变换的所述确定的至少一种来变换第二组设备相关输入色值，以提供中间组设备相关输入色值；以及

核实单元，用于至少使用所述第二组设备相关输入色值进行正向变换质量评估和反向变换质量评估的至少一种。

13.如权利要求12所述的装置，其中所述装置包含色集生成和变换模块，用于生成所述第一组设备相关输入色值和所述第二组设备相关输入色值的至少一种。

14.如权利要求13所述的装置，其中所述色集生成和变换模块包含所述表征单元的集成组件。

15.如权利要求12所述的装置，其中所述装置包含测量单元，用于测量第一组设备相关输入色值显示在显示设备上的输出显示值和中间组设备相关输入色值显示在显示设备上的输出显示值的至少一种。

16.如权利要求15所述的装置，其中所述测量单元包含色度计。

17.如权利要求12所述的装置，其中在进行正向变换质量评估时，所述核实单元被配置成执行如下步骤：

通过应用所述正向变换，接着通过所述反向变换，然后再通过所述正向变换来变换所述第二组设备相关输入色值，以提供中间组设备无关输出色值；以及

将所述中间组设备无关输出色值与所述中间组设备相关输入色值在显示器上的测量输出显示值相比较，以确定质量度量。

18.如权利要求17所述的装置，其中所述变换由变换评估单元执行。

19.如权利要求17所述的装置，其中所述比较由比较单元执行。

20.如权利要求12所述的装置，其中在进行反向变换质量评估时，所述核实单元被配置成执行如下步骤：

使用所述确定的正向变换来变换所述第二组设备相关输入色值，以提供第二中间组设备无关输出色值；以及

将所述第二中间组设备无关输出色值与所述中间组设备相关输入色值在显示器上的测量输出显示值相比较，以确定质量度量。

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