DE10140713B4 - Verfahren und Vorrichtung zur Darstellung von Pixeln eines Bildes - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Darstellung von Pixeln eines Bildes Download PDF

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Abstract

Verfahren zur Darstellung von Pixeln eines Bildes in einem Farbraum, wobei die Pixel durch eine Parallelprojektion in eine Betrachtungsebene projiziert angezeigt werden, wobei die Pixel und/oder das Koordinatensystem des Farbraums in der Darstellung drehbar und/oder die Betrachtungsebene einstellbar ist, dadurch gekennzeichnet; daß ein Anzeigeparameter eines dargestellten Pixel derart eingestellt wird, daß der Anzeigeparameter des dargestellten Pixels die Anzahl der durch die Parallelprojektion mit dem Pixel zusammenfallenden Pixel des Farbraums repräsentiert.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Darstellung von Pixeln eines Bildes in einem Farbraum, wobei die Pixel durch eine Parallelprojektion in eine Betrachtungsebene projiziert angezeigt werden. Ferner betrifft die Erfindung eine entsprechende Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
  • Die Bildinformation von Videomaterial wird in einem Format gespeichert, das einem speziellen Farbraum entspricht. Die Pixel (aus dem Englischen: „picture elements") eines Videobildes sind Vektoren in einem dreidimensionalen Farbraum, z.B. im YCbCr-Farbraum. Die z-Achse dieses Farbraums ist die Lumainformation Y des Pixels, während die beiden anderen x- und y-Achsen, bezeichnet als Chromainformation Cb bzw. Cr, Farbdifferenzen zum Lumawert darstellen. Dieser Farbraum wird als YCbCr-Farbraum bezeichnet.
  • Die im Stand der Technik bekannten Diagnosedisplays (Waveform, Vectorscope) zeigen jeweils immer nur einen bestimmten Aspekt der Verteilung und unterdrücken bewußt mindestens eine der Komponenten. Im einzelnen können die bekannten Darstellungsarten folgendermaßen charakterisiert werden:
    Waveform: es wird nur die Lumaverteilung, horizontal aufgegliedert, angezeigt; die Farbinformation (Cb/Cr) wird unterdrückt (siehe auch 1b).
  • Vectorscope: es werden nur die Cb/Cr-Komponenten dargestellt; die Lumakomponente wird unterdrückt (siehe auch 1a).
  • Die bekannten Displays verwenden daher immer eine stark eingeschränkte Darstellung des Farbraums. Dies hat zur insbesondere zur Folge, daß die Darstellung selbst für einen Fachmann je nach der Art des dargestellten Bildes nicht immer leicht zu verstehen ist. Insbesondere besitzen in den bekannten Darstellungen auch im Farbraum, z.B. zu Zwecken einer Farbkorrektur, durchgeführte Manipulationen bzw. Operationen komplexe Auswirkungen auf die Darstellung. Bezüglich einer derartigen Farbkorrektur wird auf die nicht-vor- veröffentlichte deutsche Patentanmeldung der vorliegenden Anmelderin mit dem Titel "Verfahren und Vorrichtung zur Farbänderung von Videomaterial", eingereicht beim Deutschen Patent- und Markenamt am 24. August 2001, aufmerksam gemacht, deren gesamte Offenbarung durch diese Bezugnahme in die vorliegende Anmeldung mitaufgenommen wird.
  • Zum Stand der Technik wird ferner auf die US-Patentschrift US-A-5,625,762 hingewiesen, aus welcher ein Verfahren zum Extrahieren eines dreidimensionalen Farbvektors aus einem dreidimensionalen Farbraum bekannt ist, in welchem korrelierte Merkmale verteilt sind, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: Projizieren des dreidimensionalen Farbraums auf eine zweidimensionale Ebene, Anzeigen der zweidimensionalen Ebene auf einem Anzeigeschirm einer Anzeige, Bezeichnen eines Geradensegments auf dem Anzeigeschirm durch eine Eingabeeinrichtung und Ausführen der obigen Schritte wenigstens zwei Male durch Verändern des Projektionswinkels zwischen dem dreidimensionalen Raum und der zweidimensionalen Ebene, um den Farbvektor zu extrahieren.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden, und insbesondere ein Verfahren der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß sich auf eine einfache und intuitive Weise die Möglichkeit der Analylse und der Durchführung einer Manipulation im Farbraum, z.B. einer selektiven Farbkorrektur, ergibt.
  • Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren bzw. einer Vorrichtung der eingangs genannten Art durch die im kennzeichnen den Teil der Ansprüche bzw. 15 angegeben tresumale gelöst.
  • Durch die freie Drehbarkeit der Pixelvektoren und des Koordinatensystems bzw. der freien Einstellbarkeit der Betrachtungsebene wird eine vollständige Erfassung der Darstellung si- chergestellt, die einer Betrachtung der Pixelverteilung aus jeglicher Blickrichtung von "außen" relativ nahe kommt.
  • Durch die Erfindung wird sozusagen vorzugsweise eine „Mono-3D-Darstellung" des gesamten Farbraums erzeugt. In dieser Terminologie wurde eine 3D-Darstellung, ^welche jeweils einen dreidimensionalen Eindruck für jeweils ein Auge, welche aus dem Augenabstand entsprechenden Blickwinkeln erzeugt wurden, eine „Stereo-3D-Darstellung" sein. Hierzu sind in der Regel spezielle Hilfsmittel, wie z.B. Spezialbrillen, zur Betrachtung der Darstellung vorgesehen, um jeweils eine Ansicht für ein Auge darzustellen. In diesem Zusammenhang wäre eine vollkommene Verallgemeinerung („∞-3D-Darstellung") mit einer unmittelbaren Möglichkeit der Wahrnehmung der drei Dimensionen aus allen Blickrichtungen nur durch ein Hologramm realisierbar. Selbstverständlich ist die Erfindung auch auf diese Arten der Anzeige der Dreidimensionalität mit entsprechenden Erweiterungen anwendbar.
  • Ein besonderer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, daß die Verteilung gemäß der erfindungsgemäßen Darstellung dann aus jeder beliebigen Blickrichtung betrachtet werden kann. Durch die Erfindung wird daher eine ganzheitliche Diagnose ermöglicht. Gerade bei der selektiven Farbkorrektur steht aber häufig nicht, wie bei den anderen diagnostischen Darstellungsarten, die Meßtechnik im Vordergrund, sondern vielmehr ein Gefühl dafür, wie ein bestimmte Farbverteilung um einen bestimmten Punkt im Farbraum gruppiert ist. Dieses Gefühl kann nur durch die freipositionierbare, dreidimensionale Darstellung gemäß der vorliegenden Erfindung erzielt werden. Durch die vorliegende Erfindung kann daher ein aufgezeichnetes oder zumindest gespeichert vorliegendes Einzelbild, welches insbesondere Teil eines (Video-)Films sein kann, in seiner Farbzusammensetzung analysiert werden. Ferner ist die erfindungsgemäße Darstellungsart auch hervorragend zu didaktischen Zwekken zur Vermittlung der Grundlagen der Videotechnik, und insbesondere des Farbraums, geeignet.
  • In dem bevorzugten Anwendungsfall der Videotechnik ist vorzugsweise der der Pixeldarstellung zugrundeliegende Farbraum der YCbCr-Farbraum. Als Farbraum kommt aber grundsätzlich jeder Farbraum in Frage. Dabei ist ein Farbraum eine mathematische Darstellung eines Satzes von Farben. Lediglich zur Illustration der vorliegenden Erfindung seien der RGB-Raum (verwendet in der Computergraphik und der Farbfernsehtechnologie), der YIQ-, YUV-, und YCbCr-Raum (verwendet bei der Ausstrahlung und bei Fernsehsystemen) und der CMYK-Raum (verwendet beim Farbdruck) genannt. Zwischen diesen Räumen kann durch Umrechnungsformeln gewechselt werden. Für die Darstellung von Videosignalen ist als Farbraum der YCbCr-Farbraum bevorzugt.
  • Vorteilhafterweise wird ein Anzeigeparameter eines dargestellten Pixel derart eingestellt, daß der Anzeigeparameter des dargestellten Pixels die Anzahl der durch die Parallelprojektion mit dem Pixel zusammenfallenden Pixel des Farbraums repräsentiert Auf diese Weise kann die Aussagekraft der sich im Regelfall ergebenden Darstellung einer ,,Pixelwolke" erhöht werden, da ebenfalls über die sich hinter bzw. vor der Betrachtungsebene liegenden Pixel eine Information in der Anzeige, nämlich deren Anzahl und eine gewisse Positionsinformation, enthalten ist. Dabei ist insbesondere bevorzugt, daß der Anzeigeparameter proportional zu der Anzahl der durch die Parallelprojektion mit dem Pixel zusammenfallenden Pixel ist.
  • Um eine der Meßtechnik vergleichbare und daher dem Anwender vertraute Anzeige zu bieten ist bevorzugt, daß der Anzeige-Parameter die Helligkeit ist, wobei die Pixel vor dunklem Hintergrund dargestellt werden. Diese Art der Darstellung ermöglicht auch eine leichte Erfaßbarkeit der in der Anzeige enthaltenen Information. Grundlage hierfür ist eine monochrome Darstellung der Pixelvektoren vor andersfarbigem Hintergrund. Bevorzugt ist ein schwarzer Hintergrund, wobei die Pixelvektoren als grüne Punkte dargestellt sind. Insbesondere kann aber auch ein anderer Anzeige-Parameter als die Helligkeit verwendet werden, beispielsweise eine polychrome Anzeige der Pixel. Beispielsweise können die Pixel in der Betrachtungsebene in einer Farbe entsprechend ihrem Farbwert angezeigt werden, um die Informationsdichte der Anzeige weiter zu erhöhen.
  • Um den Eindruck einer Dreidimensionalität weiter zu verstärken und um die Darstellung zu verdeutlichen wird in der Darstellung das Koordinatensystem des Farbraums mitangezeigt. Insbesondere können auch die jeweiligen Achsenbeschriftungen mit in die Darstellung aufgenommen werden.
  • Dabei wird das Koordinatensystem vorzugsweise durch ein in die Betrachtungsebene projiziertes Dreibein mitdargestellt, wobei vorzugsweise das Dreibein in derselben Farbe wie die Pixel, und vorzugsweise dunkler als das hellste der dargestellten Pixel, dargestellt wird. um eine gute Abhebung der darzustellenden Pixelvektoren zu den Koordinatenachsen zu ermöglichen. Durch die Projektion des Dreibeins wird auch der dreidimensionale Eindruck weiter verstärkt.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Dreibein ferner eines oder mehrere der folgenden Elemente auf:
    • – ein oder mehrere Richtungspfeile für die Achsen des Farbraums, wobei die Richtungspfeile in die Betrachtungsebene projiziert dargestellt sind; und
    • – ein planares Element, um eine durch zwei Achsen des Farbraums gebildete Ebene anzudeuten, wobei das planare Element, vorzugsweise ein Kreis mit einem Kreuz, in die Betrachtungsebene projiziert dargestellt ist.
  • Um eine einfache Manipulation der Information mit herkömmlichen PC-Peripherieeinrichtungen, z.B. einer Computermaus, bezüglich der Drehung der Pixeldarstellung und/oder des Koordinatensystems des Farbraums in der Darstellung und/oder der Auswahl der Betrachtungsebene der Darstellung zu erreichen, ist die Eingabe eines zweidimensionalen Vektors vorgesehen. Dabei wird durch die Richtung des zweidimensionalen Vektors eine, insbesondere in der Betrachtungsebene liegende, Drehachse für die Pixel, des Koordinatensystems und/oder der Betrachtungsebene vorgegeben und der Betrag des zweidimensionalen Vektors gibt den Winkel der Drehung vor. Der Drehsinn kann dabei systemimmanent voreingestellt sein. Der Betrag bzw. die Länge des Vektors ist vorzugsweise proportional zum Drehwinkel mit einer vorbestimmten Proportionalitätskonstante. Die Eingabe einer Drehinformation durch einen zweidimensionalen Vektor, insbesondere über eine Mausbewegung, ist dabei ein unabhängiger Gedanke der vorliegenden Erfindung und zur Manipulation auf jede dreidimensionale Darstellung anwendbar, wobei die Drehinformation insbesondere zur Drehung um eine in der Betrachtungsebene liegende Drehachse vorgesehen ist.
  • Dabei ergibt sich eine möglichst realitätsnahe und intuitiv erfaßbare Eingabe der Drehinformation, wenn die Drehachse in der Betrachtungsebene senkrecht zu dem zweidimensionalen Vektor steht.
  • Vorzugsweise ist der zweidimensionale Vektor durch eine Mausbewegung eingebbar. wobei durch Drücken einer Maustaste der Anfangspunkt des zweidimensionalen Vektors fest gelegt wird, und durch Loslassen der Maustaste der Endpunkt des zweidimensionalen Vektors festgelegt wird.
  • Gemäß einem unabhängigen Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft diese die (Dreh- oder rotatorische) Manipulation einer dreidimensionalen Darstellung im Raum, beispielsweise eines dreidimensionalen Körpers, insbesondere durch eine Eingabevorrichtung wie eine Computermaus oder dergleichen, wobei die Drehung der Darstellung und/oder des Koordinatensystems des Raums mit der Darstellung und/oder die Auswahl der Betrachtungsebene der Darstellung durch Eingabe eines zweidimensionalen Vektors erfolgt. Hierdurch kann auf einfache Weise eine Eingabe für drei (Rotation) der sechs (Rotation und Translation) Freiheitsgrade für den starren Körper vorgesehen werden. Vorzugsweise wird durch die Richtung des zweidimensionalen Vektors eine, insbesondere in der Betrachtungsebene liegende, Drehachse für Drehung die Darstellung, des Koordinatensystems und/oder der Betrachtungsebene bestimmt, wobei der Betrag des zweidimensionalen Vektors den Winkel der Drehung bestimmt. Vorzugsweise steht die Drehachse in der Betrachtungsebene senkrecht zu dem zweidimensionalen Vektor. Vorzugsweise ist der zweidimensionale Vektor durch eine Mausbewegung eingebbar, wobei durch Drücken einer Maustaste der Anfangspunkt des zweidimensionalen Vektors festgelegt wird, und durch Loslassen der Maustaste der Endpunkt des zweidimensionalen Vektors festgelegt wird.
  • Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen offenbart.
  • Die Erfindung. sowie weitere Merkmale, Ziele, Vorteile und Anwendungsbeispiele derselben wird bzw. werden nachfolgend anhand einer Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger sinnvoller Kombination den Gegenstand der vorliegenden Erfindung, und zwar unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Patentansprüchen oder deren Rückbeziehung. In den Zeichnungen zeigen:
  • 1a eine Darstellung eines ersten künstlichen Test-Videobildes in der Vektorscopedarstellung;
  • 1b eine Darstellung des ersten künstlichen Test-Videobildes in der Waveformdarstellung;
  • 1c eine Darstellung eines ersten künstlichen Test-Videobildes in der Darstellungsform gemäß der vorliegenden Erfindung;
  • 2a eine Darstellung des zweiten künstlichen Test-Videobildes in der Vektorscopedarstellung;
  • 2b eine Darstellung eines zweiten künstlichen Test-Videobildes in der Darstellungsform gemäß der vorliegenden Erfindung; und
  • 3 eine schematische Skizze zur Erläuterung der Manipulation der erfindungsgemäßen Darstellung mit einer Computer-Maus.
  • Den Darstellungen der 1a bis c liegt ein erstes künstliches Testbild zugrunde, welches in einem Bild den Wertebereich von Pixeln im RGB-Farbraum zeigt. Anders ausgedrückt ist in den 1a bis c der „Farbwürfel" des RGB-Raums dargestellt. Man entnimmt einem Vergleich der 1a bis c deutlich, daß die Aussagekraft der Darstellung in 1c am besten ist. Aus der Umrechnung zwischen dem RGB-Raum und dem YCbCr-Raum resultiert in dem in 1c dargestellten YCbCr-Farbraum ein in eine Betrachtungsebene projizierter „verkippter Quader". Die Betrachtungsebene ist dabei die Papierebene bzw. die Ebene der Anzeige auf einer Anzeigeeinrichtung, wie z.B. einem Monitor. In 1a erscheint dieser Quader im wesentlichen als ein Sechseck, wobei jeweils gegenüberliegende Ecken verbunden sind. Dies entspricht einer Projektion des Quaders in die der Vectorscope-Darstellung zugrunde liegenden CbCr-Ebene. Noch weniger intuitiv erfaßbar ist dieser Quader in der der 1b zugrunde liegenden Waveform-Anzeige Zum einen ist die Darstellung in 1c Gegenstand der vorliegenden Erfindung, aber auch die Möglichkeit, diese „ 3D-Darstellung" zu erfindungsgemäß zu verändern, um die sich aus einem Bild im allgemeinen ergebende Pixel-„Wolke" im Farbraum für einen Anwender verständlich zu machen. Die Erfindung stellt daher ein ausgezeichnetes Analyse-Tool zur Verfügung.
  • Man entnimmt der 1c deutlich, daß die Koordinatenachsen des YCbCr-Farbraums mit in die Darstellung mitaufgenommen sind. Die Koordinatenachsen weisen dabei ebenfalls Richtungspfeile auf, wobei diese entsprechend der Projektion, in ihrer Form angepaßt erscheinen, um den dreidimensionalen Eindruck zu verstärken. Das Koordinatensystem ist dabei auch dunkler als die dargestellten Pixelvektoren dargestellt.
  • Gemäß der bevorzugten Darstellung der 1a bis 1c bzw. 2a und 2b werden die anzuzeigenden Elemente der Darstellung, wie Pixel, Koordinatensystem usw. nach Art einer Kathodenstrahlröhre, d.h. als helle, insbesondere grüne, Punkte vor schwarzem Hintergrund angezeigt. Für einen Fachmann ist klar, daß auch andere Darstellungsarten gewählt werden können, wie z.B. Hintergrund weiß, unterschiedliche Farben für verschieden Elemente, vor hellem Hintergrund zunehmende Dunkelheit anstelle von zunehmender Helligkeit vor dunklem Hintergrund als Maß für die Häufigkeit usw.
  • Das den 2a und 2b zugrundeliegende zweite Testbild ist ebenfalls ein Kunstbild. dessen Farbeigenschaften wiederum am besten aus der erfindungsgemäßen Darstellung der 2b erkannt werden können. Der 2b entnimmt man, daß das zweite Kunstbild die Farben Rot. Gelb, Grün, Cyan, Blau und Magenta in allen Helligkeitsstufen aufweist. Dies wird durch die in 2b sichtbaren „Strahlen" angezeigt. Während die vorkommenden Farben auch in der Darstellung der 2a erkennbar sind, gilt dies nicht für die Helligkeitsinformation, da diese in der Vectorscope-Darstellung unterdrückt ist. Ferner enthält das Bild auch alle in einer Helligkeitsstufe (bestimmter Wert der Luma Y) vorkommenden Farben. Dies wird durch die in 2b dargestellte „Ebene" deutlich sichtbar angezeigt. Dabei schneidet diese Ebene die Y-Achse an dem entsprechenden Helligkeitswert. Es sei bemerkt, daß die in 2b gezeigte Darstellung auch die Häufigkeit der entsprechenden Pixelwerte durch die Helligkeit der dargestellten Punkte anzeigt. Da in der in 2b sichtbaren Ebene parallel zu den Achsen Cb und Cr vorkommende Werte heller als der Rest der durch die Ebene dargestellten Pixelwerte sind (vgl. das in der Ebene sichtbare „Kreuz") bedeutet dies, daß eben diese Farbwerte in dem Bild zwar dieselbe Helligkeit -deshalb der gleiche Lumawert Y- besitzen, aber heller dargestellt sind. Die gemäß der vorliegenden Erfindung verwendete Helligkeit als Parameter für die Darstellung der Häufigkeit der einzelnen Pixelvektoren, wird -obwohl in der Darstellung der 1c und 2b nicht sichtbar, da kein derartiger Fall gemäß den Testbildern vorliegt- auch dazu verwendet, um durch die Projektion in die Betrachtungsebene „nicht sichtbare" (gemäß einer der echten 3D-Darstellung entlehnten Terminologie) Pixel anzuzeigen. Ferner entnimmt man der 2b, daß ebenfalls in entsprechender Projektion oder perspektivischer Ansicht ein Kreis mit einem Kreuz um den Ursprung in der CbCr-Ebene gezeigt ist, um den Eindruck der Räumlichkeit weiter zu verbessern.
  • Der in den 1c und 2b gezeigten erfindungsgemäßen Darstellung liegt folgendes Berechnungsverfahren zugrunde. Es sei R(α,β,γ) eine Eulersche Rotationsmatrix mit den Winkeln α,β und γ. Der Komponentenvektor (Y,Cb,Cr) jedes Pixels eines Bildes wird dieser Rotationstransformation unterworfen und anschließend über eine Parallelprojektion in eine Betrachtungsebene projiziert (im einfachsten Fall einfaches Ignorieren einer der drei resultierenden Komponenten; es gibt keinen Grund eine andere Projektionsebene zu wählen, weil die Darstellung über Variation von α,β und γ ohnehin frei rotierbar ist). Die resultierenden (zweidimensionalen) Vektoren werden verwendet, um ein zweidimensionales Histogramm zu erstellen. Dies entspricht der Projektion der Farbverteilung in eine bestimmte Ebene des Farbraums. Um die Orientierung zu verbessern, werden die drei Achsen des Farbraums (inklusive Richtung) durch Vektoren in der projizierten Anzeige dargestellt, wobei die Vektoren in die Bildebene dunkler dargestellt werden um den räumlichen Eindruck zu verbessern.
  • Anhand der 3 wird im folgenden ein Verfahren beschrieben, wie die insbesondere in Zusammenhang mit den 1c und 2b beschriebene Darstellung gemäß der vorliegenden Erfindung variiert bzw. verändert werden kann. Das hierbei zugrundeliegende Verfahren ist nicht auf den vorliegenden Anwendungsfall beschränkt und kann grundsätzlich zur rotatorischen Manipulation, insbesondere der Darstellung eines jeglichen Körpers, verwendet werden. Die einer Drehung bzw. einer Änderung der Betrachtungsebene zugrundeliegende Drehinformation wird durch eine einfache und intuitiv klare Bewegung einer Computermaus, eines Cursors oder dergleichen erzeugt. Durch die Bewegung einer Computermaus von einem Anfangspunkt (x1,y1) zu einem Endpunkt (x2,y2) wird ein zweidimensionaler Vektor d = (x2-x1,y2-y1) in der Betrachtungsebene definiert. Dabei wird der Anfangspunkt der Bewegung durch das Niederdrücken einer, vorzugsweise der linken, Maustaste erkannt. Der Endpunkt der Bewegung ist dann die Stelle an der sich die Maus befindet, wenn die Maustaste losgelassen wird. Die der gewünschten Rotation entsprechende Rotationsachse A wird definiert durch die in der Betrachtungsebene liegenden Normalen zu der Mausbewegung. Hierbei wird die Mausbewegung als in der Betrachtungsebene vorgenommen betrachtet. Dies ist auch sehr intuitiv, da sich der Bildschirm-Cursor auch während der Mausbewegung tatsächlich in der Betrachtungsebene bewegen kann. Der Drehsinn der Rotation ergibt sich z.B. aus der „Rechte-Hand"-Regel, wobei die Richtung der Drehachse dadurch vorgegeben ist, daß die Drehachse zu der Mausbewegung ein kartesisches Koordinatensystem bildet. Der Betrag der Drehung ist proportional zu der Länge bzw. den Betrag des Vektors d = (x2-x1, y2-y1). Dieses Verfahren ist sehr intuitiv und ohne weitere Vorkenntnisse für einen Anwender unmittelbar erfaßbar. Beispielsweise eine Drehung um die Luma-Achse im Gegenuhrzeigersinn wird durch eine horizontale Mausbewegung nach rechts bewirkt. Eine Drehung um die Luma-Achse im Uhrzeigersinn wird durch eine horizontale Mausbewegung nach links bewirkt. Die Natürlichkeit dieser Eingabe einer Drehvorschrift erklärt sich dadurch, daß die Mausbewegung einer Bewegung entspricht, mit welcher ein echter dreidimensionaler Körper an seiner Vorderseite bewegt werden muß, um die gewünschte Drehung zu erreichen. Auf diese Weise ist zwar nicht unmittelbar jede Drehung möglich. sondern zunächst nur Drehungen um solche Achsen, welche in der Betrachtungsebene liegen. Es ist aber selbstverständlich. daß nach einer Drehung eine neue Betrachtungsebene mit einer neuen Vielzahl von Drehachsen vorgesehen wird. Für einen Fachmann ist klar, daß somit jegliche mögliche Drehung realisiert werden kann.
  • Die Erfindung wurde vorstehend anhand von bevorzugten Ausführungsformen derselben näher erläutert. Für einen Fachmann ist es jedoch offensichtlich, daß unterschiedliche Abwandlungen und Modifikationen gemacht werden können, ohne von dem der Erfindung zugrundeliegenden Gedanken abzuweichen.

Claims (27)

  1. Verfahren zur Darstellung von Pixeln eines Bildes in einem Farbraum, wobei die Pixel durch eine Parallelprojektion in eine Betrachtungsebene projiziert angezeigt werden, wobei die Pixel und/oder das Koordinatensystem des Farbraums in der Darstellung drehbar und/oder die Betrachtungsebene einstellbar ist, dadurch gekennzeichnet; daß ein Anzeigeparameter eines dargestellten Pixel derart eingestellt wird, daß der Anzeigeparameter des dargestellten Pixels die Anzahl der durch die Parallelprojektion mit dem Pixel zusammenfallenden Pixel des Farbraums repräsentiert.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Farbraum der YCbCr-Farbaum ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anzeige-Parameter die Helligkeit ist, wobei die Pixel vor dunklem Hintergrund dargestellt werden.
  4. Verfahren nach einem die Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Anzeigeparameter proportional zu der Anzahl der durch die Parallelprojektion mit dem Pixel zusammenfal-lenden Pixel ist.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der Darstellung das Koordinatensystem des Farbraums mitangezeigt wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Koordinatensystem durch ein in die Betrachtungsebene projiziertes Dreibein mitdargestellt wird.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnetm, daß das Koordinatensystem oder Dreibein in derselben Farbe wie die Pixel, und vorzugsweise dunkler als das hellste der dargestellten Pixel, dargestellt wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Dreibein ferner eines oder mehrere der folgenden Elemente aufweist: – ein oder mehrere Richtungspfeile für die Achsen des Farbraums, wobei die Richtungspfeile in die Betrachtungsebene projiziert dargestellt sind; und – ein planares Element, um eine durch zwei Achsen des Farbraums gebildete Ebene anzu-deuten, wobei das planare Element in die Betrachtungsebene projiziert dargestellt ist.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das planare Element ein Kreis mit einem Kreuz ist.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehung der Pixel und/oder des Koordinatensystems des Farbraums in der Darstellung und/oder die Auswahl der Betrachtungsebene der Darstellung durch Eingabe eines zweidimensionalen Vektors erfolgt.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Richtung des zweidimensionalen Vektors eine, insbesondere in der Betrachtungsebene liegende, Drehachse für die Drehung der Pixel, des Koordinatensystems und/oder der Betrachtungsebene bestimmt wird, und daß der Betrag des zweidimensionalen Vektors den Winkel der Drehung bestimmt.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachse in der Betrachtunasebene senkrecht zu dem zweidimensionalen Vektor steht.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der 30 zweidimensionale Vektor durch eine Mausbewegung eingebbar ist, wobei durch Drücken einer Maustaste der Anfangspunkt des zweidimensionalen Vektors festgelegt wird, und durch Loslassen der Maustaste der Endpunkt des zweidimensionalen Vektors festgelegt wird.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß es als Software-Programm implementiert ist.
  15. Vorrichtung zur Darstellung von Pixeln eines Bildes in einem Farbraum, wobei die Pixel durch eine Parallelprojektion in eine Betrachtungsebene projiziert und auf einer Anzeigeeinrichtung dargestellt werden, wobei die Vorrichtung Mittel aufweist, um die Pixel und/oder das Koordinatensystem des Farbraums in der Darstellung zu drehen und/oder die Betrachtungsebene einzustellen, dadurch gekennzeichnet, daß ein Anzeigeparameter eines dargestellten Pixel derart eingestellt wird, daß der Anzeigeparameter des dargestellten Pixels die Anzahl der durch die Parallelprojektion mit dem Pixel zusammenfallenden Pixel des Farbraums repräsentiert.
  16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Farbraum der YCbCr-Farbraum ist.
  17. Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Anzeige-Parameter die Helligkeit ist, wobei die Pixel vor dunklem Hintergrund dargestellt werden.
  18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Anzeigeparameter proportiona1 zu der Anzahl der durch die Parallelprojektion mit dem Pixel zusammenfallenden Pixel ist.
  19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 18 dadurch gekennzeichnet, daß in der Darstellung das Koordinatensystem des Farbraums'mitangezeigt wird.
  20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Koordinatensystem durch ein in die Betrachtungsebene projiziertes Dreibein mitdargestellt wird.
  21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß das Koordinatensystem oder Dreibein in derselben Farbe wie die Pixel, und vorzugsweise dunkler als das hellste der dargestellten Pixel, dargestellt wird.
  22. Vorrichtung nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, daß das Dreibein ferner eines oder mehrere der folgenden Elemente aufweist: – ein oder mehrere Richtungspfeile für die Achsen des Farbraums wobei die Richtungspfeile in die Betrachtungsebene projiziert dargestellt sind; und – ein planares Element, um eine durch zwei Achsen des Farbraums gebildete Ebene anzudeuten, wobei das planare Element in die Betrachtungsebene projiziert dargestellt ist.
  23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß das planare Element ein Kreis mit einem Kreuz ist.
  24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die 20 Vorrichtung mit einer Eingabevorrichtung verbunden ist, wobei die Drehung der Pixel und/oder des Koordinatensystems des Farbraums in der Darstellung und/oder die Auswahl der Betrachtungsebene der Darstellung durch Eingabe eines zweidimensionalen Vektors erfolgt.
  25. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Richtung des zweidimensionalen Vektors eine, insbesondere in der Betrachtungsebene liegende, Drehachse für die Drehung der Pixel, des Koordinatensystems und/oder der Betrachtungsebene bestimmt wird, und daß der Betrag des zweidimensionalen Vektors den Winkel der Drehung bestimmt.
  26. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachse in der Betrachtungsebene senkrecht zu dem zweidimensionalen Vektor steht.
  27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 24 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß der zweidimensionale Vektor durch eine Mausbewegung eingebbar ist, wobei durch Drücken einer Maustaste der Anfangspunkt des zweidimensionalen Vektors festgelegt wird, und durch Loslassen der Maustaste der Endpunkt des zweidimensionalen Vektors festgelegt wird.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0403081A1 (de) * 1989-06-12 1990-12-19 Crosfield Electronics Limited Farbanzeiger
US5625762A (en) * 1990-05-11 1997-04-29 Hitachi, Ltd. Method for extracting three-dimensional color vector
EP0907293A1 (de) * 1997-02-20 1999-04-07 Sony Corporation Bildverarbeitungsverfahren und -vorrichtung sowie bildsynthese- und schnittgerät
US6236406B1 (en) * 1998-10-21 2001-05-22 Sony Corporation Three-dimensional color space display

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5122863A (en) * 1990-09-14 1992-06-16 Videotek, Inc. Method and apparatus for simultaneous display of video signal attributes

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0403081A1 (de) * 1989-06-12 1990-12-19 Crosfield Electronics Limited Farbanzeiger
US5625762A (en) * 1990-05-11 1997-04-29 Hitachi, Ltd. Method for extracting three-dimensional color vector
EP0907293A1 (de) * 1997-02-20 1999-04-07 Sony Corporation Bildverarbeitungsverfahren und -vorrichtung sowie bildsynthese- und schnittgerät
US6236406B1 (en) * 1998-10-21 2001-05-22 Sony Corporation Three-dimensional color space display

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
MARCU, G., (u.a.): Three-dimensional histogram visualization in different color spaces and applications. In: Journal of Electronic Imaging, 1995, Vol. 4, S. 330-346 *
TASTL, I., (u.a.): An interactive tool for the visualization of cathode-ray tube monitor gamuts. In: Displays, 1993, Vol. 14, Nr. 4, S. 223-226 *

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