DE10017830A1 - Verfahren zum Abbilden von Farbwerten eines Farbbildes auf die Farbwerte eines Highlight-Color-Bildes - Google Patents

Verfahren zum Abbilden von Farbwerten eines Farbbildes auf die Farbwerte eines Highlight-Color-Bildes

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abbilden von Farbwerten eines Farbbildes auf einen Highlight-Color-Farbraum. DOLLAR A Bei dem erfindungsgemäßen Abbildungsverfahren werden die im RGB-Farbraum dargestellten Farbwerte des abzubildenden Farbbildes mittels eines Abbildungsschrittes auf den Highlight-Color-Farbraum abgebildet, der einer Projektion der Farbwerte auf die Highlight-Color-Farbe entspricht. Die entsprechenden Berechnungen erfolgen im RGB-Farbraum. Eine Umsetzung in einen anderen Farbraum ist nicht notwendig. Zudem sind diverse Korrekturen vorgesehen, so dass ein für das menschliche Auge möglichst naturgetreues Highlight-Color-Bild erzeugt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abbilden von Farb­ werten eines Farbbildes auf die Farbwerte eines Highlight- Color-Bildes (HC-Bildes). Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren, bei dem die Farbwerte des Farbbildes als Vek­ toren des RGB-Farbraumes dargestellt werden und die Farbwerte des Highlight-Color-Bildes nur Vektoren eines Highlight- Color-Farbraums umfassen, der im RGB-Farbraum den Bereich zwischen allen Graustufen und einer Highlight-Color-Farbe ab­ deckt.
Aus der US 5,237,517 ist ein Verfahren zum Abbilden von Farb­ werten eines Farbbildes auf die Farbwerte eines Highlight- Color-Bildes, das nur Farbwerte eines Highlight-Color- Farbraumes umfasst, beschrieben. Ein solcher Highlight-Color- Farbraum umfasst alle Farbwerte im Bereich zwischen den Graustufen und einer vorbestimmten Highlight-Color-Farbe. Dieses Verfahren ist auch in "PRINCIPLES FOR MAPPING FROM FULL COLOR TO HIGHLIGHT COLOR", Steven J. Harington, in IS&'T's Eight International Congress on Advances in Non- Impact Printing Technologies, 1992, Seite 458 ff beschrieben.
Bei diesem Verfahren werden die Farbwerte des Farbbildes, die üblicherweise als RGB-Farbwerte dargestellt werden, einer Ko­ ordinatentransformation in YES-Farbwerte unterzogen. Dies ist ein spezielles Farbsystem, bei welchem die voll-gesättigten Farbwerte in einer Ebene angeordnet sind. Das YES- Koordinatensystem weist drei Koordinaten Y, E, S auf, wobei Y die Helligkeit des Farbwertes und E und S jeweils Farbwerte sind, die eine Farbebene aufspannen. Bei der Abbildung der Farbwerte des Farbbildes auf den Highlight-Color-Farbraum werden die jeweiligen Farbwerte zunächst in die Farbebene projiziert. Der Farbwert der Highlight-Color-Farbe wird auch in die Farbebene projiziert, wobei auf diesen projizierten. Farbwert dann der projizierte Farbwert des abzubildenden Farbwertes erneut projiziert wird. Diese Projektion erfolgt mittels einer Berechnung des Cosinus zwischen den beiden pro­ jizierten Farbwerten, wobei dieser Wert mit drei potenziert wird. Die Potenzierung des Cosinus-Wertes ist zweckmäßig, da die einzelnen, voll-gesättigten Farben (rot, gelb, grün, cy­ an, blau, magenta) mit der in der Farbebene jeweils benach­ barten Farbe einen Winkel von 60° einschließen, so dass die Abbildung ohne die Potenz von drei den halben Betrag auf zwei benachbarte Grundfarben abbilden würde, da Cosinus von 60° gleich ½ ist. Die Abbildung eines derart großen Betrages von einer Grundfarbe auf eine andere Grundfarbe ist jedoch nicht erwünscht, da dies unnatürlich wirkt. Durch die Potenzierung mit drei wird bei der Abbildung für den Winkel von 60° der Betrag der Abbildung auf 1/8 reduziert. Zusätzlich ist von Vorteil, dass bei der Potenzierung mit drei das Vorzeichen beibehalten wird.
Die derart auf den Highlight-Color-Farbraum abgebildeten Farbwerte dienen zur Ansteuerung der HC-Farbe eines Druckers oder Farbbildschirmes. Da ein Farbbildschirm in der Regel mit RGB-Farbwerten angesteuert wird, müssen die abgebildeten Farbwerte einer weiteren Koordinatentransformation in den RGB-Farbraum unterzogen werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einfaches Ver­ fahren zum Abbilden von Farbwerten eines Farbbildes auf einen Highlight-Color-Farbraum zu schaffen.
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren mit dem Merkmal des An­ spruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Abbilden von Farbwer­ ten eines Farbbildes werden die Farbwerte als Vektoren des RGB-Farbraumes dargestellt. Der Highlight-Color-Farbraum um­ fasst alle Farbwerte, die im RGB-Farbraum den Bereich zwi­ schen allen Graustufen und einer Highlight-Color-Farbe abdec­ ken. Jedem Bildpunkt des Farbbildes ist ein Farbwert im RGB- Farbraum zugeordnet und eine Highlight-Color-Farbe ist durch einen Farbvektor im RGB-Farbraum vorgegeben.
Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass von der Highlight-Color-Farbe CHC ein Farbanteil FHC durch Vektorsubtraktion eines Schwarzanteils vom Farbwert CHC ermittelt wird,
von einem abzubildenden Farbwert Cin ein Farbanteil Fin durch Vektorsubtraktion eines Schwarzanteils vom Farbwert Cin er­ mittelt wird, und
die Farbwerte des Farbbildes auf einen Farbwert C'Gamut des Highlight-Color-Farbraumes durch Ermitteln eines Abbildungs­ faktors p' durch Berechnen des Cosinus zwischen den Farban­ teilen und
einer Multiplikation des Abbildungsfaktors p' mit einem Ein­ heitsvektor EHC, der in der Richtung der Highlight-Color- Farbe gerichtet ist, und dem Betrag des Farbanteils Fin des abzubildenden Farbwertes Cin abgebildet werden.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren werden somit die Farbwer­ te eines Farbbildes auf einen Highlight-Color-Farbraum abge­ bildet, ohne dass eine Koordinatentransformation notwendig ist. Die einzelnen Berechnungen erfolgen mit im RGB-Farbraum dargestellten Farbwerten. Hierdurch werden Rundungsfehler durch die zusätzliche Koordinatentransformationen vermieden und das Abbildungsverfahren kann durch das Weglassen der Ko­ ordinatentransformation schneller als das herkömmliche Ver­ fahren ausgeführt werden.
Zudem ist das erfindungsgemäße Verfahren unabhängig von der Wahl der Highlight-Color-Farbe, d. h. dass es für jede belie­ bige Highlight-Color-Farbe angewendet werden kann, ohne dass die Art der Berechnung in irgend einer Weise verändert werden muss.
Vorzugsweise werden bei der Abbildung Korrekturen durch Be­ rücksichtigung des Schwarzanteils des abzubildenden Farbwer­ tes und/oder durch Berücksichtigung eines Farbkorrekturwertes ausgeführt.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren werden die Farbwerte ei­ nes Farbbildes auf den Highlight-Color-Farbraum abgebildet, so dass eine vollständige Beschreibung des ursprünglichen Farbbildes im Highlight-Color-Farbraum zur Verfügung steht. Aus einem derart abgebildeten Farbbild können dann Halbton­ auszüge in an sich bekannter Weise zur Ansteuerung eines Druckers oder eines Farbbildschirmes oder dergleichen abge­ leitet werden.
Das oben beschriebene Verfahren erzeugt für das menschliche Auge eine möglichst naturgetreue Abbildung der Farbwerte ei­ nes Farbbildes auf den Highlight-Color-Farbraum. Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird ein Abbildungs­ verfahren geschaffen, mit welchem Farbbilder, wie z. B. Ge­ schäftsgrafiken oder andere künstlich gestaltete Bilder, de­ ren Farben nicht durch eine möglichst naturgetreue Wiedergabe vorgegeben sind, auf ein Highlight-Color-Farbraum abgebildet, wobei hier die Abbildung möglichst derart erfolgt, dass die einzelnen Farben im Highlight-Color-Bild möglichst gut unter­ scheidbar sind. Hierzu wird eine Abbildungstabelle mit gleichmäßig im Highlight-Color-Farbraum verteilten Farbwerten erzeugt und mittels einer Hash-Funktion werden die Farbwerte des Farbbildes den Farbwerten der Abbildungstabelle zugeord­ net. Im Highlight-Color-Farbraum werden somit diskrete Farb­ werte vorgesehen, die im Farbraum einen gleichmäßigen, vorbe­ stimmten Abstand voneinander haben. Hierdurch wird sicherge­ stellt, dass die einzelnen Farbwerte des Highlight-Color- Bildes gut voneinander unterscheidbar sind.
Vorzugsweise wird als Hash-Funktion die oben beschriebene Ab­ bildung mit der Projektion der abzubildenden Farbwerte auf die Highlight-Color-Farbe im RGB-Farbraum verwendet.
Bei einer weiteren bevorzugten Weiterbildung dieses Verfah­ rens werden die Häufigkeiten der einzelnen Farbwerte im abzu­ bildenden Farbbild ermittelt und die Farbwerte in der Reihen­ folge ihrer Häufigkeit der Abbildungstabelle zugeordnet. Hierdurch wird sichergestellt, dass häufig im abzubildenden Farbbild vorkommende Farbwerte bevorzugt ein Farbwert im Hig­ hlight-Color-Farbraum zugeordnet wird, so dass mit hoher Wahrscheinlichkeit sich im abzubildenden Farbbild deutlich unterscheidende Farbwerte sich auch im abgebildeten Hig­ hlight-Color-Bild deutlich unterscheiden.
Die Erfindung wird nachfolgend beispielhaft näher anhand der beigefügten Zeichnungen erläutert. In denen zeigen:
Fig. 1 einen Würfel zur Darstellung des RGB- Farbraumes mit den Farben w = weiß, k = schwarz, r = rot, g = grün, b = blau, c = cyan, m = magenta und y = gelb,
Fig. 2a bis 2c schematisch eine Abbildungstabelle, und
Fig. 3 die Verteilung von Farbwerten in einem Highlight-Color-Farbraum.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren zum Abbilden von Farbwerten eines Farbbildes sind die Farbwerte des Farbbildes als Vekto­ ren des RGB-Farbraumes dargestellt. Bei der vorliegenden Be­ schreibung der Erfindung werden Vektoren durch Großbuchstaben und Skalare durch Kleinbuchstaben dargestellt. Die Farbe Schwarz wird durch den Vektor (0, 0, 0) und die Farbe Weiß durch den Vektor (255, 255, 255) repräsentiert. Die Farbwerte des abzubildenden Farbbildes werden jeweils durch einen Vek­ tor Cin mit (rin, gin, bin) dargestellt.
Folgende aus der Vektormathematik bekannte Notationen werden bei der Beschreibung der Erfindung verwendet. Mit dem Skalar- oder Vektorprodukt werden zwei Farbwerte C1, C2 gemäß folgen­ der Formel miteinander multipliziert:
C1.C2: = r1.r2 + g1.g2 + b1.b2
Die Norm eines Vektors wird gemäß folgender Formel berechnet:
In Fig. 1 ist der RGB-Raum durch einen Würfel dargestellt, wobei den Ecken des Würfels die Farben k = Schwarz, y = Gelb, r = Rot, m = Magenta, w = Weiß, b = Blau, c = Cyan und g = Grün zugeordnet sind. Die diagonale Linie GL von Schwarz nach Weiß umfasst alle Grauwerte des RGB-Farbraumes. Diese Diago­ nale wird deshalb nachfolgend als Graulinie GL bezeichnet. Für die folgenden Erläuterungen der Erfindung ist der von Schwarz zu Weiß entlang der Graulinie GL weisende Einheits­ vektor von Bedeutung, der folgendermaßen dargestellt wird:
EDiag: = (1/√3;1/√3;1/√3)
Der Schwarzanteil kin des Farbwertes Cin wird folgendermaßen definiert:
kin = EDiag.Cin = (rin + gin + bin)/√3
Da beim vorliegenden Ausführungsbeispiel Schwarz durch (0, 0, 0) und Weiß durch (255, 255, 255) dargestellt werden, hat der Schwarzanteil kin einen Wertebereich von 0 bis 255, wobei 0 den maximalen und 255 den minimalen Schwarzanteil darstellen.
Der Schwarzanteilsvektor Kin der Farbe Cin ist folglich:
Kin = kin.EDiag
Von dem Farbwert kann folglich auch ein Farbanteilsvektor ge­ mäß folgender Formel berechnet werden:
Fin = Cin - kin.EDiag
In entsprechender Weise kann auch der Farbanteilsvektor der Highlight-Color-Farbe dargestellt werden:
FHC = CHC - kHC.EDiag
In Fig. 1 ist der Farbanteilsvektor FHC der Highlight-Color- Farbe rot mit CHC = (255, 0, 0) eingezeichnet. Der Farban­ teilsvektor ist orthogonal zur Graulinie GL. Entsprechendes gilt für den Farbanteilsvektor Fin eines beliebigen Farbwer­ tes.
Da die Farbanteilsvektoren orthogonal zur Graulinie sind, liegen sie in der zur Graulinie orthogonalen Ebene, die als Farbebene bezeichnet werden kann, da die darin enthaltenen Vektoren unabhängig vom Grauanteil sind. In dieser Farbebene lässt sich eine Abbildung auf die Highlight-Color-Farbe aus­ führen, die unten näher beschrieben wird, ohne dass hierzu eine Koordinatentransformation notwendig ist, wie sie bei dem eingangs beschriebenen Verfahren (Transformation in YES) an­ gewendet wird.
Aus den Farbanteilsvektoren Fin eines abzubildenden Farbwer­ tes und der Highlight-Color-Farbe wird ein Abbildungsfaktor p' gemäß folgender Formel berechnet:
p'(CHC, Cin) = cos3(FHC, Fin),
falls cos(FHC, Fin) < 0, ansonst gilt p'(CHC, Cin) = 0.
Die Cosinus-Funktion zwischen zwei Vektoren im euklidischen Vektorraum ist durch folgendes Vektorprodukt bestimmt:
Mit dem Abbildungsfaktor p' wird der auf den Farbanteilsvek­ tor FHC der Highlight-Color-Farbe abgebildete Farbanteilsvek­ tor Fin folgendermaßen berechnet:
C"Gamut = |Fin|p'(CHC, Cin).FHC/|FHC|
In dieser Formel stellt FHC/|FHC| den Einheitsvektor EHC dar, der in Richtung der Highlight-Color-Farbe gerichtet ist. Der abgebildete Vektor C"Gamut besitzt somit die Richtung der Highlight-Color-Farbe im RGB-Farbraum mit dem Betrag des Farbanteilsvektors Fin des abzubildenden Farbwertes, der mit dem Abbildungsfaktor p' multipliziert wird.
Bei dieser Abbildung ist der Schwarzanteil des abzubildenden Farbwertes noch nicht berücksichtigt. Der obige Abbildungs­ vektor kann deshalb folgendermaßen ergänzt werden:
C'Gamut = |Fin|p'(CHC, Cin).FHC/|FHC| + kinEDiag
Mit dieser Korrektur wird der Schwarzanteil unverändert im Highlight-Color-Farbraum übernommen, da er in einem Hig­ hlight-Color-Bild auch unverändert gegenüber dem Ausgangsbild dargestellt werden soll.
Mit obiger Abbildung wird somit der ursprüngliche Schwarzan­ teil unverändert übernommen und der ursprüngliche Farbanteil auf die Highlight-Color-Farbe abgebildet. Bei der Berechnung von C"Gamut fallen die Farbanteilen von Fin, die entweder ent­ gegengesetzt oder orthogonal zum Farbanteilsvektor FHC der Highlight-Color-Farbe sind, weg. Der weggefallene Farbanteil kann durch C"Gamut minus Fin bzw. C'Gamut minus Cin dargestellt werden. Die physiologische Farbwirkung C'Gamut minus Cin hängt von der jeweiligen Farbe ab. Zum Beispiel wird grün heller als blau. Dies kann gemäß folgender Formel durch einen Farb­ kulturvektor Kkor berücksichtigt werden:
CGamut = C'Gamut + ((C'Gamut-Cin).Kkor)EDiag
Der Farbkorrekturvektor besitzt folgende Werte (-0,12; -0,27; -0,03).
Die obige Abbildung ordnet jedem Farbwert eines Farbbildes exakt einen Farbwert des Highlight-Color-Farbraumes zu. Mit dieser Abbildung lassen sich für das menschliche Auge sehr naturgetreue Highlight-Color-Bilder erzeugen. Ein Farbbild­ schirm kann unmittelbar mit dem abgebildeten Farbwert CGamut angesteuert werden, da dieser Farbwert ein Farbwert des RGB- Farbraumes ist.
Ein Highlight-Color-Farbbild wird in der Highlight-Color- Farbe und einer Standardfarbe, die in der Regel schwarz ist, gedruckt. Ein ein Highlight-Color-Bild druckender Drucker weist üblicherweise einen Toner in der Farbe Schwarz und ei­ nen Toner in der Farbe Weiß auf. Zum Drucken des Highlight- Color-Bildes ist es notwendig, dass Halbtonauszüge für das Drucken der Farbe Schwarz und für das Drucken der Highlight- Color-Farbe erzeugt werden. Zur Ansteuerung der Halbtonauszü­ ge müssen für jeden Bildpunkt des Highlight-Color-Bildes die Farbsättigungswerte für die Farbe schwarz KOUT und für die Highlight-Color-Farbe HCOUT bestimmt werden.
Die Farbsättigung der Farbe Schwarz kann beispielsweise ein­ fach mit folgender Formel ermittelt werden:
KOUT = max(rGamut, bGamut, gGamut)
Hierbei wird der maximale Wert der drei Komponenten des abge­ bildeten Farbwertes CGamut ausgewählt, da dieser die Projekti­ on des abgebildeten Farbwertes CGamut auf die Graulinie GL darstellt.
Die Farbsättigung der zu druckenden Highlight-Color-Farbe wird gemäß folgender Formel berechnet:
Da der schwarze Toner der Highlight-Color-Farbe überdeckt, muss der Farbanteil bei dunklen Farben angehoben werden. Hierfür wird folgende Korrektur eingefügt:
K1 = (255 - KOUT)/255
Mit den Werten KOUT und HCOUT können die Farbe schwarz und die Highlight-Color-Farbe an einen Drucker angesteuert werden. Zur Darstellung der unterschiedlichen Farbsättigungsstufen werden die mit den Farbsättigungswerten beschriebenen Far­ bauszüge mit an sich bekannten Verfahren gedithert.
Bei Abbildung der Farbwerte eines Farbbildes auf den Hig­ hlight-Color-Farbraum ist es nicht immer notwendig, dass eine möglichst naturgetreue Abbildung erzeugt wird, sondern es ist manchmal auch gewünscht, dass anstelle einer naturgetreuen Abbildung die im Farbbild verwendeten Farben im Highlight- Color-Bild derart dargestellt werden, dass sie deutlich un­ terscheidbar sind. Eine solche Abbildung ist insbesondere bei Geschäftsgrafiken gewünscht, bei welchen z. B. einzelne be­ triebswirtschaftliche Ergebnisse mit unterschiedlichen Farben dargestellt sind. Hierbei ist wesentlich, dass bei einer Ab­ bildung in den Highlight-Color-Farbraum die einzelnen Ge­ schäftsergebnisse wiederum deutlich voneinander unterschieden werden können.
Bei einer Abbildung eines keinen naturgetreuen Gegenstand darstellenden Farbbildes auf den Highlight-Color-Farbraum oder einer anderen Darstellungsart sollen somit die unter­ schiedlichen Farben des Farbbildes im abgebildeten Bild mög­ lichst deutlich voneinander unterscheidbar sein. Ferner ist es zweckmäßig, dass die Farben Schwarz und Weiß des Farbbil­ des wiederum auf Schwarz und Weiß im abgebildeten Bild abge­ bildet werden.
Hierzu wird das abzubildende Farbbild zunächst analysiert. Bei der Analyse des Farbbildes werden die in dem Farbbild enthaltenen Farbwerte Cin-i ermittelt und deren Anzahl l und deren Häufigkeit bestimmt. Diese Farbwerte werden in einer Tabelle mit zwei Spalten (Fig. 2a) in die linke Spalte ein­ getragen.
Im nachfolgenden Bearbeitungsschritt werden die einzelnen Farbwerte sortiert, wobei zunächst die Farbwerte für die Far­ be Weiß und die Farbe Schwarz an die ersten beiden Stellen in der Spalte gesetzt werden. Die übrigen Farbwerte werden gemäß ihrer Häufigkeit sortiert (Fig. 2a → Fig. 2b).
In der rechten Spalte der Tabelle aus den Fig. 2a bis 2c sind die abzubildenden Farbwerte CHC-i bzw. die entsprechenden Darstellungsarten einzutragen. Bei einer Abbildung auf den Highlight-Color-Farbraum sind die Farbwerte CHC-i des Hig­ hlight-Color-Farbraums in diesem z. B. rautenförmigen Raster gleichmäßig verteilt angeordnet.
In Fig. 3 ist der Highlight-Color-Farbraum zu einer Hig­ hlight-Color-Farbe HC dargestellt. Dieser Farbraum wird durch ein Dreieck dargestellt, dessen eine Seitenkante die Grauli­ nie GL des RGB-Farbraums aus Fig. 1 ist. Die Graulinie er­ streckt sich zwischen den Farben Schwarz und Weiß, die je­ weils eine Ecke des Dreiecks bilden. Die dritte Ecke des Dreiecks wird durch die Highlight-Color-Farbe HC gebildet. Die Fläche des Dreiecks stellt die Fläche im Würfel aus Fig. 1 zwischen der Graulinie GL und dem Farbwert HC der Hig­ hlight-Color-Farbe dar. Die Highlight-Color-Farbwerte CHC-i bis CHC-m, auf welche ein Farbwert des Farbbildes abgebildet werden kann, sind bei dem in Fig. 3 gezeigten Ausführungs­ beispiel in einem Raster mit rautenförmigen Rasterzellen an­ geordnet, wobei jede Ecke einer Rasterzelle einen derartigen Highlight-Color-Abbildungs-Farbwert CHC-i darstellt. Dieses Raster wird z. B. derart aufgebaut, dass an jeder Seitenkante des Dreieckes n Highlight-Color-Abbildungs-Farbwerte CHC-i über die jeweilige Seitenkante mit gleichen Abstand verteilt angeordnet werden, wobei jedem Eckpunkt des Dreiecks ein Hig­ hlight-Color-Abbildungs-Farbwert zugeordnet wird. Zwischen diesen auf den Dreieckskanten angeordneten Highlight-Color- Abbildungs-Farbwerten CHC-i wird das rautenförmige Raster durch entsprechend regelmäßig beabstandete Farbwerte aufge­ spannt. Hierbei ergeben sich m = (n + 1).n/2 Highlights-Color- Abbildungs-Farbwerte. Die Anzahl der Highlight-Color- Abbildungs-Farbwerte ist so zu wählen, dass die einzelnen Highlight-Color-Abbildungs-Farbwerte einerseits weit vonein­ ander beabstandet sind, um vom menschlichen Auge deutlich un­ terschieden werden zu können, und anderseits eine ausreichen­ de Anzahl vorhanden sind, um die im abzubildenden Farbbild vorhandenen Farbwerte möglichst vollständig darauf abbilden zu können. Für n = 22 ergeben sich beispielsweise 253 Hig­ hlight-Color-Abbildungs-Farbwerte. Dies ist eine für die mei­ sten Zwecke ausreichende Anzahl von Farbwerten. Der Wert n liegt deshalb vorzugsweise im Bereich von 3 bis 25. Größere Werte von n sind nicht zweckmäßig, da hierdurch die Unter­ scheidbarkeit der einzelnen Farben verloren geht.
Anstelle eines rautenförmigen Rasters kann z. B. auch ein Ra­ ster mit dreieckförmigen Zellen vorgesehen werden. Bei einem solchen Raster muss die Anzahl m aller Highlight-Color- Abbildungs-Farbwerte mit einer anderen Formel als der oben angegebenen Formel (m = (n + 1)n/2) bestimmt werden.
Nach Maßgabe der Anzahl l der Farbwerte CHC-i des abzubilden­ den Farbbildes wird die Anzahl m der Highlight-Color- Abbildungs-Farbwerte CHC-i festgelegt, wobei das kleinste n gewählt wird, für das m größer oder gleich l ist. Es gilt so­ mit:
m(n)≧l
Nun sind die einzelnen Farbwerte des abzubildenden Farbbildes diesen Highlight-Color-Abbildungs-Farbwerten zuzuordnen. Zu­ nächst wird dem Farbwert Cin-1 der Farbe Weiß der entspre­ chende Farbwert CHC-1 der Farbe Weiß zugeordnet. Entsprechend wird in der zweiten Zeile der Tabelle für die Farbe Schwarz ausgeführt.
Die weitere Zuordnung erfolgt mittels einer Hash-Funktion fHASH. Hierzu wird beispielsweise die oben erläuterte Abbil­ dung auf CGamut verwendet fHASH (Cin) = CGamut. Ein abzubildender Farbwert Cin-i wird somit zunächst auf CGamut-i abgebildet. Nun wird der zu CGamut-i nächste noch freie Wert der Highlight- Color-Abbildungs-Farbwerte CHC-i ermittelt und dieser Hig­ hlight-Color-Abbildungs-Farbwert dem ursprünglichen Farbwert Cin-i zugeordnet, d. h. diese beiden Werte werden in der Tabel­ le aus Fig. 2c in die gleiche Zeile geschrieben. Ist der nächstliegende Highlight-Color-Abbildungs-Farbwert bereits vergeben, so muss der nächste freie Highlight-Color- Abbildungs-Farbwert ausgewählt werden. Dadurch, dass die am häufigsten vorkommenden Farbwerte Cin-i zuerst zugeordnet wer­ den, werden diese bevorzugt zugeordnet, wodurch sicherge­ stellt ist, dass diesen ein Highlight-Color-Abbildungs- Farbwert zugeordnet wird, der möglichst gut dem entsprechen­ den CGamut-i entspricht. Hierdurch wird zusätzlich zur mög­ lichst guten Unterscheidbarkeit der einzelnen Farben im Hig­ hlight-Color-Bild auch eine für das menschliche Auge mög­ lichst ähnliche Abbildung zum Farbbild erzeugt.
Sollte die Anzahl der Farbwerte Cin-i des abzubildenden Farb­ bildes größer als die maximale Anzahl (m(nmax)) der Highlight- Color-Abbildungs-Farbwerte CHC-i sein, so können nicht alle Farbwerte Cin-i abgebildet werden.
Eine mögliche Lösung dieses Problems besteht darin, die Farb­ werte Cin-i, mit einer Häufigkeit kleiner als 0,05% bis 0,5% nicht zuzuordnen.
Eine andere Möglichkeit ist, dass beispielsweise die Liste mit den Häufigkeiten der einzelnen Farbwerte Cin-i abgeschnit­ ten wird, sobald mindestens 99,55 der Fläche des Bildes er­ fasst ist.
Sollten diese beiden oben angegebenen Möglichkeiten zur Ver­ ringerung der Anzahl der abzubildenden Farbwerte nicht genü­ gen, so können die einzelnen Farbwerte Cin-i mit der Hexadezi­ malzahl F8F8F8 maskiert werden, wodurch die Anzahl der Farb­ werte deutlich verringert wird. Nach der Markierung der ein­ zelnen Farbwerte muss das Farbbild erneut analysiert werden. Durch die Markierung wird eine gewisse Ungenauigkeit erzeugt, die jedoch bei Geschäftsgrafiken oftmals ohne Belang ist. Hierbei muss man berücksichtigen, dass derartige Grafiken in der Regel nur eine geringe Anzahl von Farben besitzen, wobei hiervon jedoch abweichende Farbwerte an Grenzstellen bei­ spielsweise durch ein Verlaufen der Farbe und insbesondere beim Scannen auftreten können. Die obige Maskierung stellt dann einen unbeachtlichen Informationsverlust dar, da ledig­ lich diese Farbverläufe an den Grenzen benachbarter Farbfel­ der weggelassen werden. Nach dem Maskieren muss erneut die Häufigkeiten der einzelnen Farben ermittelt vYerden und die Zuordnung zu den Highlight-Color-Abbildungs-Farbwerten erfol­ gen.
Ist die Abbildungstabelle einmal aufgestellt, so können die Farbwerte eines Farbbildes auf einen Highlight-Color-Farbraum lediglich durch Auswählen der korrespondierenden Highlight- Color-Abbildungs-Farbwerte abgebildet werden. Diese lässt sich sehr schnell ausführen und führt zu einem Highlight- Color-Bild, bei dem die einzelnen Farben des ursprünglichen Farbbildes deutlich unterscheidbar sind.
Die Abbildung von nicht naturgetreuen Gegenständen darstel­ lenden Farbbildern ist oben anhand einer Abbildung auf dem Highlight-Color-Farbraum beschrieben worden. Im Rahmen der Erfindung ist es auch möglich, dass mit einer solchen Abbil­ dung die Farbwerte des Farbbildes auf unterschiedliche Füll­ muster abgebildet werden, die im abgebildeten Bild entspre­ chende Farben des Farbbildes darstellen. Mit einer derartigen Abbildung ist es z. B. auch möglich, die unterschiedlichen farbigen Bereiche eines Farbbildes in einem schwarzweiß Bild unterscheidbar darzustellen. Bei einer derartigen Abwandlung werden lediglich in der Tabelle aus Fig. 2c in der rechten Spalte anstelle der Highlight-Color-Abbildungs-Farbwerte die entsprechenden Füllmuster eingesetzt.
Je nach Anforderung kann auch eine andere Zuordnung der Hig­ hlight-Color-Abbildungs-Farbwerte zu den Farbwerten des Farb­ bildes erfolgen, wobei beispielsweise bestimmte frei wählbare Farbwerte des Farbbildes bevorzugt behandelt werden sollen. Diesbezüglich kann auch die oben erläuterte Hash-Funktion ab­ gewandelt werden, indem beispielsweise bestimmte Firmenfarben immer den gleichen Highlight-Color-Farben zugeordnet werden. Es kann beispielsweise auch zweckmäßig sein, jeweils die gleiche Hash-Funktion oder sogar die gleiche Tabelle für die Zuordnung unterschiedlicher Farbbilder einer Bilderserie zu verwenden, obwohl in den einzelnen Farbbildern unterschiedli­ che Farbwerte enthalten sind, die bei der oben beschriebenen Zuordnung über die Häufigkeit unterschiedliche Zuordnungen der einzelnen Farbwerte des Farbbildes zu unterschiedlichen Highlight-Color-Abbildungs-Farbwerten ergeben würde.
Die oben beschriebenen Abbildungsverfahren zur möglichst na­ turgetreuen Abbilden auf den Highlight-Color-Farbraum als auch das Verfahren zum Abbilden von nicht naturgetreue Gegen­ stände darstellenden Bildern können Offline durchgeführt wer­ den. Insbesondere bei letzterem Verfahren kann Offline eine Abbildungstabelle erzeugt werden, die wiederholt und schnell auf unterschiedliche Farbbilder einer Bilderserie angewandt werden kann und ein sehr schnelles Umsetzen in eine andere Darstellungsart erlaubt.
Die Erfindung kann folgendermaßen kurz zusammengefasst wer­ den:
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abbilden von Farb­ werten eines Farbbildes auf einen Highlight-Color-Farbraum.
Beim erfindungsgemäßen Abbildungsverfahren werden die im RGB- Farbraum dargestellten Farbwerte des abzubildenden Farbbildes mittels eines Abbildungsschrittes auf den Highlight-Color- Farbraum abgebildet, der einer Projektion der Farbwerte auf die Highlight-Color-Farbe entspricht. Die entsprechenden Be­ rechnungen erfolgen im RGB-Farbraum. Eine Umsetzung in einen anderen Farbraum ist nicht notwendig. Zudem sind diverse Kor­ rekturen vorgesehen, so dass ein für das menschliche Auge möglichst naturgetreues Highlight-Color-Bild erzeugt wird.

Claims (11)

1. Verfahren zum Abbilden von Farbwerten eines Farbbildes, die als Vektoren des RGB-Farbraumes dargestellt werden, auf die Farbwerte eines Highlight-Color-Bildes (HC-Bildes), die nur Vektoren im Highlight-Color-Farbraum umfassen, der im RGB-Farbraum den Bereich zwischen allen Graustufen und einer Highlight-Color-Farbe abdeckt, wobei jedem Bildpunkt des Farbbildes ein Farbwert (Cin = (r, g, b)) im RGB-Farbraum zuge­ ordnet ist und eine Highlight-Color-Farbe (CHC) durch einen Farbvektor im RGB-Farbraum vorgegeben ist, wobei
von der Highlight-Color-Farbe (CHC) ein Farbanteil (FHC) durch Vektorsubtraktion eines Schwarzanteils vom Farbwert (CHC) er­ mittelt wird,
von einem abzubildenden Farbwert (Cin) ein Farbanteil (Fin) durch Vektorsubtraktion eines Schwarzanteils vom Farbwert (Cin) ermittelt wird, und
die Farbwerte des Farbbildes auf einen Farbwert (C"Gamut) des Highlight-Color-Farbraums durch Ermitteln eines Abbildungs­ faktors (p') durch Berechnen des Cosinus zwischen den Farban­ teilen und
eine Multiplikation des Abbildungsfaktors (p') mit einem Ein­ heitsvektor (EHC), der in der Richtung der Highlight-Color- Farbe gerichtet ist, und dem Betrag des Farbanteils (Fin) des abzubildenden Farbwertes (Cin) abgebildet werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abbildungsfaktor (p') mit 3 potenziert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwarzanteil (kin) des abzubildenden Farbwertes (Cin) mit einem Einheitsvektor (EDiag) multipliziert wird, der in Richtung einer die Graustufen beschreibenden Linie im RGB- Farbraum gerichtet ist, und dieses Produkt zum abgebildeten Farbwert (C"Gamut) addiert wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Farbkorrekturwert berechnet wird, indem die Vektor­ differenz zwischen dem abgebildeten Farbwert (C'Gamut) und dem abzubildenden Farbwert (Cin) mit einem Farbkorrekturvektor multipliziert werden und das sich hieraus ergebende Produkt mit dem Einheitsvektor (EDiag) multipliziert wird, der in Richtung der die Graustufen beschreibenden Linie im RGB- Farbraum gerichtet ist, und der sich hieraus ergebende Farb­ korrekturwert zum abgebildeten Farbwert (C'Gamut) zur Darstel­ lung des abgebildeten und korrigierten Farbwertes (CGamut) ad­ diert wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Farbkorrekturvektor durch den Vektor (-0,12; -0,27; -0,03) dargestellt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass aus dem abgebildeten und korrigierten Farbwert (CGamut) ein Halbtonauszug für die Higlight-Color-Farbe und ein Halb­ tonauszug für eine Standardfarbe abgeleitet werden.
7. Verfahren zum Abbilden von Farbwerten eines Farbbildes, die als Vektoren des RGB-Farbraumes dargestellt werden, auf unterschiedliche Darstellungselemente, wie z. B. Farbwerte ei­ nes Highlight-Color-Farbraums oder unterschiedliche Muster, wobei
  • - die Farbwerte (Cin-i) des Farbbildes ermittelte werden, die Häufigkeit der einzelnen Farbwerte (Cin-i) bestimmt wird,
  • - die Farbwerte des Farbbildes entsprechend der Häufigkeit sortiert werden, und
  • - eine Abbildungstabelle erzeugt wird, in welcher den sor­ tierten Farbwerten (Cin-i) in der sortierten Reihenfolge jeweils ein Darstellungselement (CHC-i) zugeordnet wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Farbwerte des Farbbildes auf den Highlight-Color- Farbbraum abgebildet werden und gleichmäßig im Highlight- Color-Farbraum verteilte Farbwerte (CHC-i) bestimmt und mit­ tels einer Hash-Funktion den Farbwerten (Cin-i) des Farb­ bildes zugeordnet werden.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass als Hash-Funktion die Abbildung (CGamut) nach einem der Ansprüche 1 bis 6 verwendet wird, wobei der durch die Hash- Funktion ermittelte Farbwert im Highlight-Color-Farbraum dem nächsten freien Farbwert der Abbildungstabelle zugeordnet wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass Farbwerte (Cin-i) des Farbbildes, deren Häufigkeit klei­ ner als ein vorbestimmter Wert ist, nicht in die Abbildungs­ tabelle aufgenommen werden.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Farbwerte (Cin-i) des Farbbildes zumindest vor der Zuordnung zu den Farbwerten des Higlight-Color-Farbraumes mit der Hexadezimalzahl F8F8F8 maskiert werden.
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