DE102004008223A1

DE102004008223A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Ermitteln einer Ziel-Haarfarbe für eine Ursprungs-Haarfarbe eines Haarbereichs in einem digitalen Bild nach erfolgter Haarfarbveränderung

Info

Publication number: DE102004008223A1
Application number: DE102004008223A
Authority: DE
Inventors: Gerrit Fraune; Markus Heinemann
Original assignee: Henkel AG and Co KGaA
Current assignee: Henkel AG and Co KGaA
Priority date: 2004-02-19
Filing date: 2004-02-19
Publication date: 2005-09-15
Also published as: EP1716542A1; ATE477560T1; WO2005081190A1; DE502005010068D1; EP1716542B1

Abstract

Haarfarben sind einer Vielzahl von vorgegebenen Haarfarbenklassen zugeordnet, wobei der Haarbereich in dem digitalen Bild Bildpunkte aufweist, denen Codierungsinformation, codiert gemäß dem HLS-Farbraum, zugeordnet ist, wobei jedem Bildpunkt in dem Haarbereich eienr Haarfarbenklasse in dem HLS-Farbraum jeweils mindestens ein vorgegebener Luminanzwert gemäß der Haarfarbenklasse zugeordnet ist. Es wird geprüft, ob die Ursprungs-Haarfarbe und die Ziel-Haarfarbe der gleichen Haarfarbenklasse zugeordnet sind und für den Fall, dass die Ursprungs-Haarfarbe und die Ziel-Haarfarbe unterschiedlichen Haarfarbenklassen zugeordnet sind, die der Ursprungs-Haarfarbe zugeordnete Ursprungs-Haarfarb-Codierungsinformation auf die der Ziel-Haarfarbe zugeordnete Ziel-Haarfarb-Codierungsinformation in dem HLS-Farbraum transfprmiert wird, wobei der mindestens eine Luminanzwert der Haarfarbenklasse der Ursprungs-Haarfarbe ersetzt wird durch den mindestens einen Luminanzwert der Haarfarbenklasse der Ziel-Haarfarbe.

Description

Die digitale Bildverarbeitung stellt im Bereich der Haarfarbberatung ein bedeutendes Gebiet dar, da auf diese Weise einer Person die Auswirkungen einer möglichen Haarcolorierung auf die Haarfarbe der Person sehr schnell und anschaulich näher gebracht werden kann. Dies erfolgt beispielsweise dadurch, dass ein digitales Bild einer Person inklusive des Haarbereichs der Person aufgenommen wird, und die Haarfarbe der Person bestimmt wird. Anschließend erfolgt eine Farbtransformation der den Bildpunkten des Haarbereichs zugeordneten Farbinformation auf die Ziel-Haarfarbe gemäß der gewünschten Haarcolorierung. Das Bild der Person mit dem Haarbereich, dem nunmehr die farbtransformierte Farbinformation zugeordnet ist, wird der Person dargestellt, welche nunmehr eine Vorstellung des Colorierungsergebnisses erhält, ohne dass die Haarcolorierung tatsächlich an den Haaren durchgeführt werden müsste.
In diesem Anwendungsfall ist die Farbechtheit sehr wichtig, anders ausgedrückt die Zuverlässigkeit, dass die der Person dargestellte Ergebnis-Haarfarbe möglichst exakt der tatsächlichen Ergebnis einer Haarcolorierung entspricht, die an den Haaren der Person vorgenommen würde.
Im Rahmen der digitalen Bildverarbeitung sind unterschiedliche Farbräume bekannt, gemäß denen Bildpunkten zugeordnete Farbinformation codiert sein kann, beispielsweise der RGB-Farbraum (Rot, Grün, Blau-Farbraum), der CMY-Farbraum (Cyan, Magenta, Yellow-Farbraum) oder der HLS-Farbraum (H: Farbwinkel im Farbkreis, L: Helligkeit der Farbe, S: Sättigung der Farbe). Der HLS-Farbraum wird im Folgenden noch näher erläutert.

In [1] ist eine Farbkorrektur im Rahmen der digitalen Bildverarbeitung im HLS-Farbraum beschrieben.

Ferner sind in [2] ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bearbeiten eines in einem ersten Computer gespeicherten digitalisierten Bildes beschrieben. Gemäß [2] werden Datenanzeigeeinheits-Parameter einer Datenanzeigeeinheit, die an einen zweiten Computer angeschlossen ist, von einem Benutzer der Datenanzeigeeinheit manuell eingestellt und von dem zweiten Computer über ein Telekommunikationsnetz zu dem ersten Computer übertragen. Die Datenanzeigeeinheits-Parameter beschreiben die Datenanzeigeeinheit. Von dem ersten Computer wird die erste Codierungsinformation, insbesondere die Farbinformation, abhängig von den Datenanzeigeeinheits-Parametern im HLS-Farbraum verändert zu zweiter Codierungsinformation und die zweite Codierungsinformation wird zu dem ersten Computer übertragen. Ferner ist in [2] eine Transformation von Codierungsinformation aus dem RGB-Farbraum in den HLS-Farbraum und umgekehrt aus dem HLS-Farbraum in den RGB-Farbraum beschrieben.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ermitteln einer Ziel-Haarfarbe für eine Ursprungs-Haarfarbe eines Haarbereichs in einem digitalen Bild nach erfolgter Haarfarbveränderung anzugeben, welche somit mit gegenüber dem Stand der Technik reduziertem Bedarf an Rechnerressourcen auskommen, ohne dass die Farbechtheit reduziert wird.

Das Problem wird durch das Verfahren und die Vorrichtung zum Ermitteln einer Ziel-Haarfarbe für eine Ursprungs-Haarfarbe eines Haarbereichs in einem digitalen Bild nach erfolgter Haarfarbveränderung mit den Merkmalen gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst.

Bei einem Verfahren zum rechnergestützten Ermitteln einer Ziel-Haarfarbe für eine Ursprungs-Haarfarbe eines Haarbereichs in einem digitalen Bild nach erfolgter Haarfarbveränderung sind Haarfarben einer Vielzahl von vorgegebenen Haarfarbenklassen zugeordnet. Der Haarbereich weist in dem digitalen Bild Bildpunkte auf, denen Codierungsinformation, codiert gemäß dem HLS-Farbraum (H: Farbwinkel im sogenannten Farbkreis, L: Helligkeit der Farbe, S: Sättigung der Farbe), zugeordnet ist, wobei jedem Bildpunkt in dem Haarbereich einer Haarfarbenklasse in dem HLS-Farbraum jeweils mindestens, vorzugsweise genau ein, ein vorgegebener Luminanzwert gemäß der Haarfarbenklasse zugeordnet ist. Es wird geprüft, ob die Ursprungs-Haarfarbe und die Ziel-Haarfarbe der gleichen Haarfarbenklasse zugeordnet sind. Für den Fall, dass die Ursprungs-Haarfarbe und die Ziel-Haarfarbe unterschiedlichen Haarfarbenklassen zugeordnet sind, wird die der Ursprungs-Haarfarbe zugeordnete Ursprungs-Haarfarb-Codierungsinformation auf die der Ziel-Haarfarbe zugeordnete Ziel-Haarfarb-Codierungsinformation in dem HLS-Farbraum transformiert, wobei der mindestens eine, vorzugsweise der genau eine, Luminanzwert (Helligkeitswert) der Haarfarbenklasse der Ursprungs-Haarfarbe ersetzt wird durch den mindestens einen Luminanzwert der Haarfarbenklasse der Ziel-Haarfarbe.

Eine Vorrichtung zum Ermitteln einer Ziel-Haarfarbe für eine Ursprungs-Haarfarbe eines Haarbereichs in einem digitalen Bild nach erfolgter Haarfarbveränderung weist eine Prozessoreinheit auf, die derart eingerichtet ist, dass die oben beschriebenen Verfahrensschritte durchgeführt werden oder durchführbar sind.

Anschaulich kann die Erfindung darin gesehen werden, dass erkannt wurde, dass die Luminanzwerte von Haaren einer Haarfarbenklasse im Wesentlichen gleich, anders ausgedrückt konstant, sind. Diese Erkenntnis wurde erfindungsgemäß anschaulich genutzt, um in dem HLS-Farbraum die Haarfarbenklassen in diskrete Ebenen, im Folgenden auch bezeichnet als Haarfarbenklassen-Ebenen, senkrecht zu der Luminanz-Achse (L-Achse) des durch die Luminanz (L-Werte), die Sättigung (S-Werte) und den Farbwinkel (H-Werte) aufgespannten HLS-Farbraums zu unterteilen.

Der gesamte HLS-Farbraum im Rahmen der digitalen Bildverarbeitung zur Beschreibung von Haarfarben ist anschaulich als Kugel interpretierbar, in welcher die Haarfarbenklassen-Ebenen eingebracht sind, welche normal ausgerichtet sind zu der L-Achse. Näherungsweise wird der im Rahmen der digitalen Bildverarbeitung zur Beschreibung von Haarfarben erfindungsgemäß als Zylinder betrachtet, dessen Längsachse parallel ist zu der L-Achse bzw. von dieser gebildet wird. Das erfindungsgemäße Ersetzen des Luminanzwertes entspricht somit anschaulich einer diskreten Verschiebung der L-Werte entlang der L-Achse von einer Haarfarbenklassen-Ebene zu einer unmittelbar benachbart oder auch weiter entfernt angeordneten Haarfarbenklassen-Ebene. Im Sinne der Darstellung des Farbraumes in Form einer Kugel entspräche das Ersetzen des Luminanzwertes anschaulich einer Verschiebung der L-Werte entlang eines senkrecht zu dem Farbkreis angeordneten Großkreises.

Durch die Erfindung wird die Haarfarbveränderung im Rahmen der digitalen Bildverarbeitung mit erheblich verringerten Rechenressourcen durchführbar.

Ein zusätzlicher Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, dass für den üblichen Fall, dass seitens der Hersteller eines Haar-Colorationsmittels (beispielsweise einem Haaraufheller, einem Haarfärbemittel oder einem Haartönungsmittel) sogenannte Toleranzbereiche angegeben werden, in denen das Haar-Colorationsmittel noch die gewünschten Colorierungsergebnisse mit ausreichender Zuverlässigkeit erreichen kann.

Im Rahmen der digitalen Bildverarbeitung wäre es eigentlich erforderlich, zu jeder Haarfarbenklasse eine eigene Tabelle zu erstellen, in der gespeichert ist, wie die jeweilige Ursprungs-Haarfarbe aufgrund der zu simulierenden Haarcolorierung auf die Ziel-Haarfarbe abgebildet wird.

Es kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass das Ersetzen des Luminanzwertes bzw. der Luminanzwerte nur in einem vorgegebenen Bereich von Haarfarbenklassen-Ebenen erfolgt, die der Ursprungs-Haarfarbe zugeordneten Haarfarbenklassen-Ebene benachbart angeordnet sind, vorzugsweise nur in dem Bereich der Haarfarbenklassen-Ebenen entsprechend dem Toleranzbereich der jeweiligen Haarfarbcolorierung.

Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen. Die im Folgenden beschriebenen Weiterbildungen der Erfindung gelten sowohl für das Verfahren als auch für die Vorrichtung.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass zu mindestens einer Haarfarbveränderung eine Referenz-Ursprungs-Haarfarb-Codierungsinformation und mindestens eine Referenz-Ziel-Haarfarb-Codierungsinformation, welche durch Anwenden der Haarfarbveränderung auf Haar der Referenz-Ursprungs-Haarfarbe erzeugt wird, gespeichert ist, wobei die Referenz-Ursprungs-Haarfarb-Codierungsinformation und die Referenz-Ziel-Haarfarb-Codierungsinformation gemäß dem HLS-Farbraum codiert sind. Die Speicherung erfolgt vorzugsweise in einer Referenztabelle. Die Ursprungs-Haarfarb-Codierungsinformation wird gemäß dieser Weiterbildung auf die Ziel-Haarfarb-Codierungsinformation in dem HLS-Farbraum transformiert unter Verwendung der der Ursprungs-Haarfarb-Codierungsinformation entsprechenden Referenz-Ursprungs-Haarfarb-Codierungsinformation und der zugehörigen Referenz-Ziel-Haarfarb-Codierungsinformation als Ziel-Haarfarb-Codierungsinformation, vorzugsweise somit unter Verwendung der Referenztabelle, in der die oben genannten Informationen gespeichert sind.

Ist für ein Haar-Colorationsmittel ein Toleranzbereich, d.h. ein Anwendungsbereich über mehrere Haarfarbenklassen hinweg vorgesehen, so wird die Angabe des Anwendungsbereichs ebenfalls in der Referenztabelle gespeichert. In diesem Fall ist es vorteilhafterweise vorgesehen, dass die Ziel-Haarfarbe nicht für jede Ursprungs-Haarfarbe in dem Anwendungsbereich ermittelt werden und gespeichert werden muss, sondern es ist ausreichend, nur für die primäre Ursprungs-Haarfarbe die entsprechende Ziel-Haarfarbe zu ermitteln und zu speichern. Die anderen Ursprungs-Haarfarben des Anwendungsbereichs können durch einfaches „Springen" zwischen den Haarfarbenklassen-Ebenen, d.h. durch entsprechendes Ersetzen der Luminanz-Werte der Ursprungs-Haarfarben berücksichtigt werden.

Als Haarfarbveränderung (mittels eines Haarfarbveränderungsmittels) kann eine Haar-Coloration (mit einem Haar-Colorationsmittel) und/oder eine Haar-Aufhellung (mit einem Haar-Aufhellungsmittel) durchgeführt werden.

Gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfindung wird für den Fall, dass die Ursprungs-Haarfarbe und die Ziel-Haarfarbe der gleichen Haarfarbenklasse zugeordnet sind, die der Ursprungs-Haarfarbe zugeordnete Ursprungs-Haarfarb-Codierungsinformation auf die der Ziel-Haarfarbe zugeordnete Ziel-Haarfarb-Codierungsinformation transformiert, wobei der mindestens eine Luminanzwert im Wesentlichen unverändert bleibt.

Die natürlichen Haarfarben werden gemäß einer Weiterbildung der Erfindung zumindest einem Teil, vorzugsweise jeweils einer von allen, der folgenden Haarfarbenklassen zugeordnet:

• Extra Hellblond;
• Hellblond;
• Mittelblond;
• Dunkelblond;
• Hellbraun;
• Mittelbraun;
• Dunkelbraun;
• Schwarzbraun;
• Schwarz.

Die rotes Haar darstellenden Haarfarben werden vorzugsweise nicht in die oben aufgeführte Skala als eigene Haarfarbenklasse aufgenommen. Der Grund liegt in der schwer vorhersehbaren Wirkung einer Haar-Coloration auf rotem Haar. Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung werden als Näherung folgende Identitäten verwendet:

• Helles Rot wird der Haarfarbenklasse Mittelblond zugeordnet;
• Mittleres Rot wird der Haarfarbenklasse Hellbraun zugeordnet;
• Dunkles Rot wird der Haarfarbenklasse Mittelbraun zugeordnet.

Die Transformation der Ursprungs-Haarfarb-Codierungsinformation auf die der Ziel-Haarfarbe zugeordnete Ziel-Haarfarb-Codierungsinformation in dem HLS-Farbraum weist vorzugsweise folgende Schritte auf:

• die Ursprungs-Haarfarb-Codierungsinformation wird auf eine erste Zwischen-Haarfarb-Codierungsinformation in dem HLS-Farbraum transformiert, wobei der mindestens eine Luminanzwert unverändert bleibt,
• der mindestens eine Luminanzwert der Haarfarbenklasse der Ursprungs-Haarfarbe wird ersetzt durch den Luminanzwert der Haarfarbenklasse der Ziel-Haarfarbe, so dass eine zweite Zwischen-Haarfarb-Codierungsinformation in dem HLS-Farbraum gebildet wird,
• die zweite Zwischen-Haarfarb-Codierungsinformation wird auf die Ziel-Haarfarb-Codierungsinformation in dem HLS-Farbraum transformiert.

Anschaulich entspricht diese Vorgehensweise einer Transformation der Ursprungs-Haarfarb-Codierungsinformation auf einen Zwischenwert, nämlich auf die erste Zwischen-Haarfarb-Codierungsinformation. Von der ersten Zwischen-Haarfarb-Codierungsinformation erfolgt dann die Verschiebung zwischen den Haarfarbenklassen-Ebenen, d.h. das Ersetzen des L-Wertes der ersten Zwischen-Haarfarb-Codierungsinformation durch den entsprechenden L-Wert der zweiten Zwischen-Haarfarb-Codierungsinformation, welcher vorzugsweise in der Referenztabelle gespeichert ist.

Vorzugsweise weisen die erste Zwischen-Haarfarb-Codierungsinformation und die zweite Zwischen-Haarfarb-Codierungsinformation beide den gleichen vorgegebenen Sättigungswert in dem HLS-Farbraum auf.

Gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfindung weisen die erste Zwischen-Haarfarb-Codierungsinformation und die zweite Zwischen-Haarfarb-Codierungsinformation beide den vorgegebenen Sättigungswert Null in dem HLS-Farbraum auf.

Durch diese Vorgehensweise wird die Farbtransformation der Haar-Bildpunkte erheblich vereinfacht und damit erheblich kostengünstiger und mit weniger Rechnerressourcen durchführbar.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert.

Es zeigen

1 eine Darstellung von diskreten Haarfarbenklassen-Ebenen gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;

2 eine Darstellung des HLS-Farbraums;

3 ein digitales Bild einer Haarschlaufe als Haarbereich;

4 eine Darstellung einer Mehrzahl von digitalen Bildern mit Haarschlaufen im RGB-Farbraum;

5 eine Darstellung von Haar-Colorationsmitteln in einer ersten Haarfarbenklassen-Ebene n;

6 eine Darstellung von Haar-Colorationsmitteln in einer zweiten Haarfarbenklassen-Ebene n + 1;

7 eine Darstellung von Haar-Colorationsmitteln der ersten Haarfarbenklassen-Ebene aus 5 und der zweiten Haar-Colorationsmitteln aus 6;

8 ein Ablaufdiagramm einer digitalen Farbänderung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;

9 ein Ablaufdiagramm einer digitalen Farbänderung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung;

10A und 10B ein Ablaufdiagramm, in dem das Entfernen der Sättigungswerte gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist; und

11 eine Darstellung einer unterschiedlichen Gewichtung von Farbwerten in unterschiedlichen Haar-Unterbereichen des Haarbereichs gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.

2 zeigt eine Skizze eines HLS-Farbraums 200 (H (Hue): Farbwinkel im Farbkreis, L (Luminanz): Helligkeit der Farbe, S: Sättigung der Farbe) in einem Koordinatensystem.
Die Wertebereiche des HLS-Farbraums 200 sind wie folgt: Der Wertebereich des Farbwinkels H (Hue) 201 wird in Winkelgrad angegeben und liegt zwischen 0° und 360° (0° ≤ H ≤ 360°). Mit dem Farbwinkel H 201 wird somit die „Farbigkeit" angeben. Auf der Farbskala zwischen 0° und 360° sind alle Farben, welche mittels des HLS-Farbraums 200 darstellbar sind, aufgetragen. Gemäß Definition ist die Farbe "Rot" dem H-Wert H = 0° zugeordnet. Weitere Werte des HLS-Farbraums 200 für andere Farben, beispielsweise gemäß dem RGB-Farbraum (Rot, Grün, Blau-Farbraum), sind beispielsweise der Farbe „Grün" der H-Wert H = 120° und der Farbe „Blau" der H-Wert H = 240° zugeordnet. Ferner sind die Komplementärfarben des RGB-Farbraums, welche in dem sogenannten CMY-Farbmodell bzw. CMY-Farbraum dargestellt werden (Cyan, Magenta, Yellow), hinsichtlich des H-Wertes folgendermaßen den Farbwinkeln und damit dem Farbkreis zugeordnet: der Farbe „Yellow" ist der H-Wert H = 60°, der Farbe „Cyan" ist der H-Wert H = 180° und der Farbe „Magenta" ist der H-Wert H = 300° zugeordnet.
Die Luminanz eines jeweiligen Bildpunktes beschreibt die „Helligkeit" einer Farbe und wird entlang einer Luminanz-Achse 202 in dem HLS-Farbraum 200 aufgetragen. Der Luminanz-Wert (L-Wert) = 0 bedeutet, dass die Farbe keine Helligkeit aufweist, sie beschreibt somit die Farbe „Schwarz". Der Luminanz-Wert = 1, bedeutet, dass die Farbe keinen Schwarzanteil aufweist, sie beschreibt somit die volle Farbe. Am Koordinatenursprung des HLS-Farbraums 200 ist der Luminanz-Wert = 0, so dass alle Farben mit dem Luminanz-Wert = 0 schwarz sind, unabhängig von den anderen Komponenten des HLS-Farbraums 200, nämlich unabhängig von dem Farbwinkel H, sowie unabhängig von der Sättigung S. Die Luminanz-Werte sind gemäß dem HLS-Farbraum 200 bzw. dem HLS-Farbmodell normiert auf einen Wertebereich zwischen dem Wert 0 und dem Wert 1 (0 ≤ L ≤ 1).
Die Sättigung S, aufgetragen in dem HLS-Farbraum 200 entlang einer Sättigungsachse 203, gibt die Sättigung der jeweiligen Farbe an. Der Sättigungs-Wert (S-Wert) = 0 bedeutet keine Sättigung bzw. kein Farbanteil und bezeichnet somit die Farbe „Grau". Der Sättigungs-Wert = 1 bedeutet volle Sättigung. Die Sättigung S wird in einer jeweiligen durch die Luminanz vorgegebenen Ebene aufgetragen. Am Koordinatenursprung des HLS-Farbraums 200 ist der Sättigungswert = 0, d.h. es herrscht keine Sättigung vor, so dass alle „Farben" mit dem Sättigungswert = 0 „farblos" sind, also Schwarz, Grau oder Weiß. Die Sättigungswerte sind in dem HLS-Farbraum 200 bzw. dem HLS-Farbmodell normiert auf einen Wertebereich zwischen dem Wert 0 und dem Wert 1 (0 ≤ S ≤ 1).
Mittels der drei oben beschriebenen Variablen Luminanz, Sättigung und Farbwinkel lassen sich somit alle Farben des sichtbaren Lichts, d.h. dass alle Farbwahrnehmungen von elektromagnetischen Wellen mit Wellenlängen in einem für das Auge sichtbaren Wellenlängenbereich, darstellen. Eine Farbe in dem HLS-Farbraum 200 ist definiert durch das mittels der oben beschriebenen drei Variablen definierten Tripels und stellt somit innerhalb des HLS-Farbraums 200 einen Vektor in dem HLS-Farbraum 200 dar.
Da sich alle Farben mittels des HLS-Farbraums 200 darstellen lassen sind somit auch alle Haarfarben mittels des HLS-Farbmodells darstellbar.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird ein digitales Bild mittels einer Kamera aufgenommen und einem Rechner zur digitalen Bildbearbeitung zugeführt.
Die Kamera kann eine Analogkamera oder eine Digitalkamera sein. Im Falle einer Analogkamera ist es vorgesehen, die Analogsignale mittels eines Analog-/Digital-Wandlers in ein Digitalsignal, beispielsweise mittels Abtastung, umzuwandeln und das dadurch erzeugte Digitalsignal im Rahmen der digitalen Bildverarbeitung weiter zu verarbeiten.
Das digitale Bild 300 enthält beispielsweise, wie in 3 dargestellt, zumindest eine Haarschlaufe, allgemein einen Haarbereich 301, d.h. einen Bereich, in dem Elemente in einer vorgesehen Haarfarbe enthalten sind. Somit weist das digitale zu verarbeitende Bild 300 Bildpunkte in dem Haarbereich 301 auf, denen Codierungsinformationen, codiert gemäß dem oben beschriebenen HLS-Farbmodell, auf. Der Haarbereich 301 ist in einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung aufgeteilt in Unter-Haarbereiche, beispielsweise den Haupt-Haarbereich 302 (im Folgenden auch bezeichnet als „Normal"-Haarbereich), einen Schatten-Haarbereich 303 sowie einen Glanz-Haarbereich 304 (im Folgenden auch bezeichnet als Highlight-Haarbereich).
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung werden die Naturhaarfarben von Personen in die folgenden Haarfarbenklassen eingeteilt:

• Hellblond,
• Mittelblond,
• Dunkelblond,
• Hellbraun,
• Mittelbraun,
• Dunkelbraun und
• Schwarz.

Optional ist es gemäß dem Ausführungsbeispiel vorgesehen, zusätzliche Haarfarbenklassen vorzusehen für zusätzliche Naturhaarfarben, beispielsweise eine Haarfarbenklasse für Extra-Hellblond, eine für Schwarzbraun und eine für Grau.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird ein Zahlencode verwendet, der den oben beschriebenen Naturhaarfarben und den Erweiterungs-Naturhaarfarben zugeordnet ist wie folgt:

• 10,0 – Extra-Hellblond
• 9,0 – Hellblond
• 8,0 – Mittelblond
• 7,0 – Dunkelblond
• 6,0 – Hellbraun
• 5,0 – Mittelbraun
• 4,0 – Dunkelbraun
• 3,0 – Schwarzbraun
• 2,0 – Schwarz.

Rote Haarfarben, d.h. rotes Haar, ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel nicht als eine eigene Haarfarbenklasse in die oben aufgeführte Skala aufgenommen. Der Grund liegt in der schwer vorhersehbaren Wirkung einer Haar-Coloration auf rotem Haar. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung, werden folgende Näherungen als Zuordnung der jeweiligen unterschiedlichen Rot-Haarfarben zu den oben beschrieben Haarfarbenklassen vorgesehen:

• helles Rot – Mittelblond,
• mittleres Rot – Hellbraun,
• dunkles Rot – Mittelbraun.

Gemäß dem Ausführungsbeispiel ist die Codierungsinformation nach Aufnahme mittels der Digitalkamera oder mittels der Analogkamera und im Fall einer Analogkamera nach erfolgter Analog-/Digital-Wandlung gemäß dem RGB-Farbraum codiert. Anders ausgedrückt bedeutet dies, dass die Naturhaarfarben in dem digitalen Bild zunächst in dem RGB-Farbraum dargestellt sind, d.h. den Bildpunkten in dem Haarbereich 301 des digitalen Bildes 300 sind Zahlen-Tripel zugeordnet, deren Komponenten die Farbanteile „Rot", „Grün" und „Blau" repräsentieren.
Wie im Folgenden noch näher beschrieben wird, wird die Farbinformation, codiert gemäß dem RGB-Farbraum, umgewandelt, d.h. transformiert in den HLS-Farbraum 200, beispielsweise gemäß der in [2] beschriebenen Transformation.
4 zeigt eine Mehrzahl digitaler Bilder 401, 402, 403, 404, wobei in jedem digitalen Bild 401, 402, 403, 404 in einem jeweiligen Haarbereich 405, 406, 407, 408 Haar in unterschiedlicher Naturhaarfarbe und somit mit unterschiedlichen Codierungsinformationen versehen, welche den Bildpunkten in dem Haarbereich 405, 406, 407, 408 zugeordnet sind, enthalten sind.
Nach Transformation der Codierungsinformationen aus dem RGB-Farbraum in den HLS-Farbraum 200 wird der arithmetische Durchschnittswert der einzelnen Komponenten der HLS-Vektoren (HLS-Tripel) für jede Komponente des HLS-Vektors (d.h. für den Farbwinkel-Wert, den Luminanz-Wert sowie den Sättigungs-Wert) über alle Bildpunkte des jeweiligen Haarbereichs 405, 406, 407, 408 gebildet. Der resultierende arithmetische Durchschnittswert ergibt die Position der betrachteten Naturhaarfarbe des jeweiligen Haarbereichs 405, 406, 407, 408 in dem HLS-Farbmodell, d.h. in dem HLS-Farbraum 200 an.
Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass, wenn zur Bestimmung des Durchschnitts-HLS-Wertes eine digitale Abbildung einer Naturhaarfarbe auf alle oben beschriebenen Naturhaarfarben angewendet wird, die Blond-Töne nahezu identische H-Werte (Farbwinkel-werte) besitzen. Ferner gleichen sich die H-Werte der Braun-Töne. Die L-werte geben die unterschiedlichen Helligkeiten an. Die Sättigung S ist für alle Naturhaarfarben im Wesentlichen gleich.
Diese Erkenntnis wurde erfindungsgemäß umgesetzt, wie in 1 dargestellt, in einer Diskretisierung der oben beschriebenen Haarfarben in Haarfarbenklassen, denen jeweils diskrete, d.h. mehrere entlang der L-Achse 202 im Abstand voneinander angeordnete, Haarfarbenklassen-Ebenen 100, 101, 102, 103 in dem HLS-Farbraum 200 zugeordnet sind, wobei der Abstand zweier benachbarter Haarfarbenklassen-Ebenen 100, 101, 102, 103 dem jeweiligen Unterschied ihrer jeweiligen L-Werte entspricht.
Die Haarfarbenklassen-Ebenen 100, 101, 102, 103 der oben beschriebenen Haarfarbenklassen sind im Wesentlichen planparallel zu dem durch den Farbwinkel H 201 aufgespannten Ebene in dem HLS-Farbraum 200. Anders ausgedrückt bedeutet dies, dass jede Haarfarbenklassen-Ebene 101, 101, 102, 103 im Wesentlichen senkrecht, d.h. normal ist, zu der Luminanz-Achse 202 in dem HLS-Farbraum 200.
Anschaulich wird somit mittels der oben beschriebenen Haarfarbenklassen-Ebenen 100, 101, 102, 103 ein Haarfarbenklassen-Zylinder gebildet mit dem Farbwinkel H 201 und der Sättigung S 203 als Grundfläche, wobei die Höhe des Haarfarbenklassen-Zylinders durch die jeweilige Helligkeit, d.h. dem Luminanz-Wert der Haarfarbenklasse, repräsentiert wird.
Anschaulich bedeutet dies, dass jede Naturhaarfarbe und somit jede Haarfarbenklasse einer Haarfarbenklassen-Ebene 100, 101, 102, 103 in dem durch diese gebildeten Farbzylinder, d.h. dem Haarfarbenklassen-Zylinder, zugeordnet wird.
Somit existiert eine der Anzahl vorgesehener Haarfarbenklassen äquivalente Anzahl von Haarfarbenklassen-Ebenen 100, 101, 102, 103, welche gemäß den sich voneinander unterscheidenden Luminanz-Werten in einem entsprechenden Abstand entlang der Luminanz-Achse 202 in dem HLS-Farbraum 200 voneinander angeordnet sind.
Anschaulich wird somit der HLS-Farbraum 200 hinsichtlich der Haarfarbenklassen in diskrete Ebenen zerlegt, wobei jede Haarfarbenklassen-Ebene 100, 101, 102, 103 eindeutig einer Haarfarbenklasse der Naturhaarfarben zugeordnet ist.
1 zeigt zur einfacheren Darstellung der Erfindung lediglich vier Haarfarbenklassen-Ebenen 100, 101, 102, 103, nämlich eine erste Haarfarbenklassen-Ebene 100 für die Haarfarbenklasse „Schwarz", eine zweite Haarfarbenklassen-Ebene 101 für die Haarfarbenklasse „Dunkelbraun", eine dritte Haarfarbenklasse-Ebene 102 für die Haarfarbenklasse „Mittelbraun" und eine vierte Haarfarbenklassen-Ebene 103 für die Haarfarbenklasse „Hellbraun". Die weiteren Haarfarbenklassen-Ebenen der anderen Haarfarbenklassen sind ebenfalls vorgesehen, jedoch in 1 nicht dargestellt.
Zur Durchführung einer Haarfarbveränderung, d.h. beispielsweise einer Aufhellung, einer Haarfärbung oder einer Haartönung, werden sogenannte Aufheller bzw. Haar-Colorationsmittel, beispielsweise Haarfärbemittel bzw. Haartönungsmittel, eingesetzt. Aufheller unterscheiden sich von Blondierungen, die zwar ebenfalls das Haar heller erscheinen lassen, aber zusätzlich mit dem aufgehellten Haar Farbe hinzufügen. Aufheller hingegen bleichen das Haar nur aus und erreichen somit eine Aufhellung der ursprünglichen Haarfarbe und auf diese Weise eine Haarfarbveränderung im Sinne dieser Beschreibung.
Ein Aufheller wird oftmals als Vorbereitung vor der eigentlichen Haarfärbung oder Haartönung verwendet, wenn das Ursprungs-Haar für den gewünschten Farbton, d.h. für den Einsatz des gewünschten Haarfärbemittels oder Haartönungsmittels zu dunkel ist, anders ausgedrückt, wenn die Ursprungs-Haarfarbe zum Erreichen einer gewünschten Ziel-Haarfarbe unter Verwendung eines entsprechenden gewünschten Haarfärbungsmittels oder Haartönungsmittels zu dunkel ist.
Aufheller werden gemäß ihrer Aufhellleistung klassifiziert. Mittels eines Aufhellers, welcher vorgesehen ist zur Veränderung der Aufhellung der Ursprungs-Haarfarbe um ein bis zwei Haarfarb-Nuancen, d.h. um ein bis zwei Haarfarbenklassen, wird beispielsweise die Ursprungs-Haarfarbe „Mittelbraun" auf die Haarfarbe „Hellbraun" oder eine Ursprungs-Haarfarbe „Dunkelblond" auf die Haarfarbe „Mittelblond", etc. aufgehellt.
Anders ausgedrückt bedeutet dies, dass mittels eines Aufhellers eine in einer Haarfarbenklassen-Ebene sich befindende Haarfarbe um eine oder zwei Haarfarbenklassen-Ebenen entlang der Luminanz-Achse 202 verschoben wird.
Bei einer Haar-Coloration mit einer Deckkraft von 100% wird die Ursprungs-Haarfarbe vollständig verändert und ergibt im Idealfall in jedem Ursprungshaar das gleiche Farbergebnis. Mit der Deckkraft, angegeben in Prozent, wird die Fähigkeit beschrieben, mittels des Haar-Colorationsmittels, den ursprünglichen Farbton, d.h. die Ursprungs-Haarfarbe, mit der Ziel-Haarfarbe des Haar-Colorationsmittels zu ersetzen.
Der Spielraum, d.h. der Bereich, in dem die 100%ige Ersetzung der Ursprungs-Haarfarbe mittels der Ziel-Haarfarbe des Haar-Colorationsmittels überhaupt möglich ist, ist bei menschlichem Haar üblicherweise begrenzt.
Aus diesem Grund ist es gemäß den Ausführungsbeispielen der Erfindung vorgesehen, den einzelnen Haarfarb-Nuancen, d.h. den einzelnen Ursprungs-Haarfarben einer Haar-Colorationsserie spezifisch vorgegebene Ursprungs-Haarfarben zuzuordnen, d.h. eine Haarfarbe, für welche die jeweilige Haarfarb-Nuance, anders ausgedrückt das jeweilige Haar-Colorationsmittel, vorgesehen bzw. anwendbar ist.
Ein Farbergebnis eines Haar-Colorationsmittels gemäß einer Farbnuance einer Haar-Colorationsserie für die Haarfarbenklasse „Dunkelblond" gilt somit üblicherweise nur für die Haarfarbenklasse „Mittelblond", die Haarfarbenklasse „Dunkelblond" oder die Haarfarbenklasse „Hellbraun", anders ausgedrückt für mittelblondes, dunkelblondes, bzw. hellbraunes Haar.
Die für die jeweilige Haarfarb-Nuance gültigen Ursprungs-Haarfarben sind innerhalb des HLS-Farbmodells immer zusammenhängend, d.h. es sind unmittelbar einander benachbart angeordneter Haarfarbenklassen-Ebenen in dem HLS-Farbraum 200 und bilden den sogenannten Anwendungsbereich des Haar-Colorationsmittels.
Es gibt somit keinen Ursprungs-Haarfarbbereich, wie beispielsweise mittelblond, mittelbraun und schwarz. Anders ausgedrückt bedeutet dies anschaulich, dass ein Haar-Colorationsmittel einen Anwendungs-Toleranzbereich aufweist von ein bis zwei, üblicherweise maximal drei Haarfarb-Nuancen (ausgedrückt in Haarfarbenklassen), für die das Erreichen der Ziel-Haarfarbe bei Einsatz des jeweiligen Haar-Colorationsmittels erreichbar ist.
Der Grund hierfür liegt üblicherweise in der Herstellung des Haar-Colorationsmittels, insbesondere in der Herstellung eines Haarfärbemittels oder eines Haartönungsmittels, und der Bestimmung der Ursprungs-Haarfarben. Ein Haar-Colorationsmittel wird für eine bestimmte Ursprungshaarfarbe entwickelt. Auf dieser Ursprungs-Haarfarbe angewendet wird das angegebene Farbergebnis, d.h. die angegebene Ziel-Haarfarbe des Haar-Colorationsmittels erreicht. Anschließend wird üblicherweise geprüft, auf welchen Ursprungs-Haarfarben im helleren und dunkleren Bereich der Haarfarbenklassen das gewünschte Farbergebnis, d.h. das Erreichen der Ziel-Haarfarbe unter Einbehaltung einer geringen, vorgegebenen Toleranz in Bezug auf die Farbigkeit noch dem gewünschten Farbergebnis der Haarfärbung entspricht. Die Haarfarben, die diesem Kriterium innerhalb der vorgegebenen Toleranz jeweils für ein Haar-Colorationsmittel genügen, bilden den Anwendungsbereich des Haar-Colorationsmittels.
Wie oben beschrieben wurde, ist jedem Bildpunkt des digitalisierten Bildes in dem Haarbereich 301 Codierungsinformationen gemäß dem HLS-Farbraum 200 zugeordnet.
Ferner ist für jedes berücksichtigte Haar-Colorationsmittel in einer Tabelle in einem Speicher eines Rechners gespeichert die Ziel-Haarfarbe in Form eines Ziel-Tripels mit einem eindeutigen H-wert, L-wert und S-Wert, sowie das HLS-Farbtripel der Ursprungs-Haarfarbe, für die das Haar-Colorationsmittel primär entwickelt wurde, wie oben beschrieben. Wenn eine Haar-Coloration für verschiedene Ursprungs-Haarfarben das gleiche Farbergebnis liefert, d.h. wenn verschiedene Ursprungs-Haarfarben den Anwendungsbereich der jeweiligen Haar-Coloration bilden, liegen die Koordinaten der Ursprungs-Haarfarben-Tripel in dem gebildeten Haarfarb-Zylinder näherungsweise senkrecht übereinander auf jeweils einander benachbart angeordneten diskreten Haarfarbenklassen-Ebenen 100, 101, 102, 103. Die Angabe des jeweiligen Anwendungsbereichs des Haar-Colorationsmittels ist gegebenenfalls ebenfalls in der Referenztabelle gespeichert.
Vor Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden somit in einer Referenztabelle in dem Speicher des Rechners für jedes berücksichtigte Haar-Colorationsmittel innerhalb des HLS-Farbraums 200 die Ursprungs-Haarfarbe, die Ziel-Haarfarbe und der Anwendungsbereich ermittelt, beschrieben und gespeichert, wie es anschaulich beispielsweise in 5 in Draufsicht 500 einer Haarfarbenklassen-Ebene n des HLS-Farbraums 200 für ein erstes Haar-Colorationsmittel 501, ein zweites Haar-Colorationsmittel 502, ein drittes Haar-Colorationsmittel 503 und ein viertes Haar-Colorationsmittel 504 beschrieben ist.
Wenn alle zu berücksichtigenden Haar-Colorationsmittel in dem oben beschriebenen Farbzylinder erfasst sind, können folgende Aussagen getroffen werden:

• Jedes Haar-Colorationsmittel lässt sich mit der zugehörigen Ursprungs-Haarfarbe und der zugehörigen Ziel-Haarfarbe in dem Farbzylinder darstellen.
• Die Haarfarbenklassen-Ebene, auf der ein Haar-Colorationsmittel zu finden ist, wird durch die Ursprungs-Haarfarbe festgelegt.
• Eine Haarfarbenklassen-Ebene zeigt bezogen auf die Ursprungs-Haarfarbe alle erreichbaren Farbergebnisse.
• Durch Vorbehandlung mit einem Aufheller wird die Ursprungs-Haarfarbe auf eine höher liegende Haarfarbenklasse-Ebene (beispielsweise von einer Haarfarbenklasse-Ebene n auf eine Haarfarbenklasse-Ebene n + 1) angehoben und somit das Spektrum der möglichen Farbergebnisse erweitert.

6 zeigt in einer zweiten Draufsicht 600 für ein fünftes Haar-Colorationsmittel 601, ein sechstes Haar-Colorationsmittel 602, ein siebtes Haar-Colorationsmittel 603, sowie ein achtes Haar-Colorationsmittel 604 die Ursprungs-Haarfarben in einer Haarfarbenklassen-Ebene n + 1, welche in dem Haarfarb-Zylinder eine verglichen mit der in 5 dargestellten Haarfarbenklassen-Ebene n um einen Diskretisierungs-L-Wert nach oben entlang der L-Achse 202 verschobenen Haarfarbenklassen-Ebene darstellt.
7 zeigt in einer Draufsicht 700 die mittels der jeweiligen Haar-Colorationen unter Verwendung eines Aufhellers durch Verschieben innerhalb der jeweiligen Haarfarbenklassen-Ebenen für die Haar-Colorationsmittel alle erreichbaren Haarfarben im jeweiligen Anwendungsbereich, anders ausgedrückt eine Zusammenführung der Haarfarbenklassen-Ebene n und der Haarfarbenklassen-Ebene n + 1 aus den 5 bzw. 6.
Zum Ermitteln der jeweiligen Referenztabelle für alle Haar-Colorationsmittel sind zusammenfassend zunächst für alle Haar-Colorationsmittel deren Farbergebnisse zu erfassen. Mittels eines an sich bekannten Verfahrens werden die zugehörigen H-Werte, L-Werte und S-Werte eines Haar-Colorationsmittels bestimmt und in der Referenztabelle eingetragen bzw. gespeichert.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird der Codierungsinformation, welche den Bildpunkten des Haarbereichs 301 in dem digitalen Bild 800 (vgl. Ablaufdiagramm 800 in 8) zugeordnet ist, die gesamte Farbigkeit entzogen. Dazu wird jedes einzelne HLS-Tripel analysiert und, wie oben beschrieben, beispielsweise gemäß dem in [2] beschriebenen Verfahren, in den HLS-Farbraum 200 konvertiert. Die Sättigungs-Werte zumindest aller Bildpunkte des Haarbereichs in dem digitalen Bild 800 werden anschließend auf den Wert S = 0 gesetzt (Schritt 802).
Es wird somit ein digitales Bild ermittelt, welches zumindest in dem Haarbereich ausschließlich aus Grau-Werten besteht. Der Mittelwert, d.h. der arithmetische Durchschnittswert aller Grau-Werte dieses digitalen Bildes, vorzugsweise der arithmetische Durchschnittswert aller Grau-Werte des Haarbereichs, bestimmt die Helligkeit der Ursprungs-Haarfarbe und somit die Haarfarbenklassen-Ebene in dem Farbzylinder, welche für die Haarfarbe, welche in dem Haarbereich 301 des digitalen Bildes 300 repräsentiert wird und somit die Haarfarbenklassen-Ebene, die für das digitale Bild Gültigkeit hat. Das Grau-Wert-Bild beinhaltet somit nur noch Kontraste und Helligkeiten und zeigt damit die Struktur des ursprünglichen digitalen Bildes 300.
Weicht die aus dem Grau-Wert resultierende Haarfarbenklassen-Ebene von der Haarfarbenklassen-Ebene ab, für welche das Haar-Colorationsmittel jeweils entwickelt wurde, wie oben beschrieben, und befindet sich die Haarfarbenklassen-Ebene in dem Anwendungsbereich der Haar-Coloration, so wird anschließend der L-Wert des HLS-Tripels der jeweiligen Codierungsinformation der Bildpunkte des Haarbereichs 301 soweit verändert, d.h. erhöht oder gegebenenfalls erniedrigt, dass der veränderte Durchschnitts-Grau-Wert derjenigen Haarfarbenklassen-Ebene entspricht, für die das Haar-Colorationsmittel jeweils entwickelt wurde (Schritt 803).
Anschaulich bedeutet dies, dass der jeweilige L-Wert einer Codierungsinformation der Ursprungs-Haarfarbe ersetzt wird durch den zugehörigen L-Wert der Haarfarbenklassen-Ebenen, für welche die betrachtete Haar-Coloration entwickelt wurde.
Wird ein Aufheller verwendet, findet die entsprechende Berechnung ebenfalls an dieser Stelle statt. Entsprechend dem Aufhellungsgrad werden die Luminanz-Werte erhöht, so dass der Durchschnitts-Grau-Wert der aufgrund der Anwendung des Aufhellers resultierenden Haarfarbenklassen-Ebene entspricht.
Nach Auswahl des gewünschten Haar-Colorationsmittels wird jedem, jetzt einen Durchschnitts-Grau-Wert repräsentierenden HLS-Tripel der jeweilige H-Wert, L-Wert, S-Wert der Haar-Coloration zugewiesen.
Anschließend werden die HLS-Tripel zur Darstellung des digitalen Bildes für einen Benutzer auf einen Bildschirm in an sich bekannter Weise zurück in den RGB-Farbraum konvertiert, beispielsweise gemäß dem in [2] beschriebenen Verfahren, da übliche Anzeigeeinheiten zur Darstellung von Farben den RGB-Farbraum verwenden.
Somit entsteht wiederum ein digitales Bild, d.h. ein Farbbild, welches das Farbergebnis einer Haar-Coloration mit 100%-iger Deckkraft auf einem vorgegebenen Ursprungs-Haar, d.h. einem digitalen Bild mit Haaren einer vorgegebenen Ursprungs-Haarfarbe, wiedergibt.
Gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel der Erfindung, können Haar-Colorationen mit geringerer Deckkraft als 100% berücksichtigt werden.
Eine Haar-Coloration mit einer Deckkraft von weniger als 100% ersetzt die Ursprungs-Haarfarbe nicht vollständig, sondern lässt die Ursprungs-Haarfarbe noch durchscheinen. Die Deckkraft wird primär als Grad der Abdeckung von natürlich ergrautem Haar angesehen. Eine Haar-Coloration mit 70% Grauabdeckung bedeutet, dass statistisch betrachtet von 100 einzelnen Haaren 70 Haare die Haar-Coloration annehmen und 30 Haare nicht.
Bezogen auf die hohe Anzahl Haare (ein Mensch besitzt durchschnittlich 120.000 bis 150.000 Haare) trägt somit in diesem Beispiel die ursprüngliche Haarfarbe 30% zum Ergebnis nach Anwendung der Haar-Coloration mit 70% Deckkraft bei. Es entsteht damit eine Mischfarbe aus der Farbigkeit der Haar-Coloration und der Ursprungs-Haarfarbe.
Bezieht sich die Definition der Ergebnis-Haarfarbe, d.h. der Ziel-Haarfarbe einer Haar-Coloration ausschließlich auf die Naturhaarfarben, wie sie oben beschrieben wurden, können für das Farbergebnis folgende Aussagen getroffen werden:

• Die Ergebnisfarbe, d.h. die Ziel-Haarfarbe wird für die Ursprungs-Haarfarbe festgelegt, für die das Haar-Colorationsmittel entwickelt wurde.
• Die Ergebnisfarben für den Anwendungsbereich eines jeweiligen Haar-Colorationsmittels sind entsprechend ihrer Haarfarbenklassen-Ebenen in Farbzylinder heller oder dunkler und zwar um genau den zu 100% fehlenden Betrag der Deckkraft des betrachteten Haar-Colorationsmittels.
• Die Ursprungs-Haarfarbe scheint zu dem zu 100% fehlenden Betrag der Deckkraft des Haar-Colorationsmittels durch.

Ein Haar-Colorationsmittel mit weniger als 100% Deckkraft wird in dem oben beschriebenen HLS-Farbmodell 200 genau wie ein Haar-Colorationsmittel mit 100% Deckkraft dargestellt.
Bei der Definition der Ergebnis-Haarfarbe, d.h. der Ziel-Haarfarbe einer Haarfarbenklassen-Ebene des Anwendungsbereichs werden jedoch bei einem Haar-Colorationsmittel mit weniger als 100% Deckkraft die ursprünglichen Farbwerte der Ursprungs-Haarfarbe berücksichtigt.
Das bedeutet, bei einem Haar-Colorationsmittel mit 100% Deckkraft liegen, wie oben beschrieben wurde, dieselben Ergebnisfarben in dem HLS-Farbraum 200 senkrecht übereinander in unterschiedlichen Haarfarbenklassen-Ebenen. Bei einem Haar-Colorationsmittel mit geringerer Deckkraft als 100% unterscheiden sich die Farben auf der Senkrechten ausschließlich durch ihren L-Wert. Der L-Wert entspricht nicht dem der jeweiligen Haarfarbenklassen-Ebene zugeordneten L-Wert, sondern ergibt sich aus dem oben beschriebenen Verhältnis der Deckkraft des Haar-Colorationsmittels zu der jeweiligen Ursprungs-Haarfarbe.
Zur Berechnung der Darstellung einer Haar-Coloration mit weniger als 100% Deckkraft wird ein gegenüber der Darstellung von einer Haar-Coloration mit 100% Deckkraft nur gering verändertes Verfahren eingesetzt.
Es wird wie oben beschrieben für die Haar-Coloration mit 100% Deckkraft ebenso eine Referenztabelle gebildet, in der die Ergebnishaarfarben bzw. die ermittelten Farbwerte zu den einzelnen Ursprungs-Haarfarben für jede verwendete Haar-Coloration aufgetragen sind.
Das Verfahren ist in seinen einzelnen Verfahrensschritten in 9 in einem Ablaufdiagramm 900 dargestellt.
Die Bildpunkte, d.h. die den Bildpunkten eines Haarbereichs 301 des ursprünglichen digitalen Bildes 901 zugeordnete Codierungsinformation wird aus dem RGB-Farbraum in den HLS-Farbraum in an sich bekannter Weise transformiert, beispielsweise gemäß dem in [2] beschriebenen Verfahren, und die zugehörigen HLS-Werte werden gespeichert (Schritt 902).
Anschließend wird der Sättigungswert der Codierungsinformation aller Bildpunkte des Haarbereichs 301 auf den Wert 0 gesetzt (Schritt 903) und der L-Wert wird in geeigneter Weise erhöht, alternativ erniedrigt, um die Ziel-Haarfarbe zu erreichen und darin insbesondere den Ziel-Luminanz-Wert gemäß der verwendeten Haar-Coloration (Schritt 904).
Anhand des arithmetischen Durchschnitts der Grau-Werte der Codierungsinformation der Bildpunkte des Haarbereichs 301 wird die Haarfarbenklassen-Ebene des Farbzylinders festgelegt und die Ziel-Haarfarbe wird ausgesucht. In Abhängigkeit des L-Wertes der Ziel-Haarfarbe wird der L-Wert des Grau-Bildes angepasst.
Anschließend werden, wie oben beschrieben, die neuen HLS-Werte für die jeweilige Codierungsinformation der Bildpunkte des Haarbereichs 301 ermittelt (Schritt 905) wobei gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung der Prozentsatz der Deckkraft und damit die gespeicherten HLS-Werte der Ursprung-Haarfarbe berücksichtigt werden.
Daraus resultiert nunmehr der H-Wert, mit dem der H-Wert der Ursprungs-Haarfarbe zu verändern ist, anschaulich der Haar-Wert, mit dem das Grau-Bild einzufärben ist.
Dies bedeutet, dass die neu berechneten HLS-Werte in Schritt 905 und darin insbesondere die neu berechneten H-Werte dem jeweiligen HLS-Tripel hinzugefügt werden (Schritt 906), so dass ein coloriertes Bild 907 erzeugt wird.
Im Folgenden werden zusammenfassend die oben beschriebenen Verfahrensschritte der Farbentfernung und der Farbveränderung im Detail dargestellt.
Zunächst wird ein digitales Bild, welches mittels einer Kamera erfasst wurden ist, geladen.
Entsprechend dem jeweiligen Bildformat wird ein erstes Daten-Array P 1001 angelegt, wobei das erste Daten-Array P 1001 von den Dimensionen des Bildes, d.h. der Anzahl der Bildpunkte entlang einer Längsrichtung des Bildes (Y-Richtung) sowie einer der Anzahl der Bildpunkte entlang der Breiten-Richtung des Bildes (X-Richtung), sowie der Anzahl der zur Farbdarstellung vorgesehen Farbtiefe, d.h. die zur Darstellung der Farbtiefe vorgesehen Bits, abhängt.
Die Länge, bzw. die Breite des Bildes ist somit die Anzahl der Bildpunkte in einem digitalen Bild in der X-Richtung bzw. der Y-Richtung, allgemein entlang zweier zueinander senkrecht stehender Richtungen innerhalb des digitalen Bildes.
Die Farbtiefe ist die Anzahl der möglichen Werte für die Komponenten Rot, Grün und Blau. Im Fall von 24 Bit Farbtiefe werden jeweils 8 Bits für jede der drei Farben verwendet. Jede der drei Farben kann also 256 verschiedene Zustände annehmen. Die maximale Anzahl von Farben innerhalb eines solchen Bildes beträgt somit 16,7 Millionen. Das RGB-Farbformat wird auch als True-color-Farbformat bezeichnet.
Das erste Daten-Array P 1001 wird gemäß folgender Vorschrift gebildet:
P(x, y, n)|[x: 0..X], [y: 0..Y], [n: 1, 2, 3]
wobei

• mit x ein erster Bildpunktindex zur eindeutigen Bezeichnung eines Bildpunktes entlang der x-Richtung,
• mit y ein zweiter Bildpunktindex zur eindeutigen Bezeichnung eines Bildpunktes entlang der y-Richtung,
• n ein Farbtiefenindex, der zur eindeutigen Bezeichnung einer verwendeten Farbe dient,

Somit wird das digitale Bild zerlegt und die Werte eines jeden Bildpunktes in das erste Daten-Array P 1001 gespeichert.
Ferner wird ein zweites Daten-Array Q 1003 angelegt, welches zur Aufnahmen, d.h. zur Speicherung der Werte der Codierungsinformation der Bildpunkte in dem HLS-Farbraum dient.
Die Dimensionen des zweiten Daten-Arrays Q 1003 sind die selben wie die des ersten Daten-Arrays P 1001, wie oben beschrieben.
Das zweite Daten-Array Q 1003 wird gemäß folgender Vorschrift gebildet:
Q(x, Y, n)|[x: 0..X], [Y: 0..Y], [n: 1, 2, 3].
Zusätzlich wird ein Daten-Array R der Dimension X·Y angelegt zur Zwischenspeicherung der H-Werte, wie oben beschrieben im Zusammenhang mit der Berechnung von Ziel-H-Werten für eine Haar-Coloration mit einer Deckkraft von weniger als 100%.
10A zeigt das erste Daten-Array P 1001 sowie den Verfahrensschritt der Transformation eines jeden Bildpunkt-Tripels aus dem RGB-Farbraum, d.h. eines jeden Tripels in dem ersten Daten-Array P 1001 zu einem zugehörigen Wert in dem zweiten Daten-Array Q 1003, d.h. anschaulich der Transformation der Bildpunkte aus dem RGB-Farbraum in den HLS-Farbraum 200 (Schritt 1002).
Die konvertierten, d.h. die transformierten Codierungsinformationen werden in dem zweiten Daten-Array Q 1003 gespeichert.
Für alle Codierungsinformationen, d.h. für alle Datentripel in dem zweiten Daten-Array Q 1003 werden die zugehörigen Sättigungs-Werte auf den Wert 0 gesetzt.
Die zugehörigen H-Werte werden in dem zusätzlichen Daten-Array R abgelegt, d.h. gespeichert. Anschließend wird eine arithmetische Durchschnittsbildung der Luminanz-Werte des zweiten Daten-Arrays Q 1003, insbesondere die Luminanz-Werte der Codierungsinformation, welche den Bildpunkten des Haarbereichs 301 zugeordnet ist, berechnet.
Nach erfolgter Berechnung der Ziel-Haarfarben in dem HLS-Farbraum 200 und der Rückspeicherung der endgültigen Ziel-Haarfarb-Codierungsinformation in das zweite Daten-Array Q 1003 werden die in dem zweiten Daten-Array Q 1003 gespeicherten Codierungsinformationen zurück transformiert in den RGB-Farbraum (Schritt 1004), wie in 10B dargestellt ist.
Die rücktransformierten Werte der Codierungsinformationen werden in dem ersten Daten-Array P 1001 gespeichert.
Die nunmehr wiederum in dem RGB-Farbraum vorliegenden Codierungsinformationen der Bildpunkte des Haarbereichs werden an den Monitor, welcher mit dem Rechner gekoppelt ist und der Daten gemäß dem RGB-Farbraum darstellen kann, zugeführt und von diesem einem Benutzer dargestellt.
Wie oben beschrieben wird für jeden Bildpunkt des Haarbereichs 301 in den zweiten Daten-Array Q 1003 der Sättigungswert auf den Wert 0 gesetzt. Ferner werden die Elemente des zweiten Daten-Arrays Q 1003 wie folgt bearbeitet:
Der H-Wert ist beliebig. Zur Einfärbung wird der Sättigungswert S auf einen Wert größer als 0 gesetzt und gleichzeitig wird der H-Wert entsprechend der gewünschten Ziel-Haarfarbe gesetzt.
Die korrekten Werte für die Farbigkeit, die Luminanz und die Sättigung werden der Referenztabelle der jeweils eingesetzten Haar-Coloration entnommen, die in dem Rechner zuvor gespeichert wurde.
Ist eine Farbe einer Haar-Coloration mit weniger als 100% Grau-Abdeckung gewünscht, so gilt: Hneu = D·Hcol + (100 – D)·H(x, y)wobei

• mit H_neu der Wert der Ziel-Haarfarbe,
• mit D die Deckkraft der jeweiligen Haar-Coloration in Prozent,
• mit H_col ein Wert für H aus der Tabelle der Farben der Haar-Colorationen,
• mit H(x, y) der Wert der Ursprungs-Haarfarbe,

In dem RGB-Farbraum können die Werte einer jeden Farbe die Werte zwischen 0 und 255 annehmen. Ein Wert 0 bedeutet Schwarz, ein Wert 255 bedeutet volle Farbe. Ein Zahlentripel RGB (255, 255, 255) stellt Weiß dar.
Heuristisch betrachtet stellen Tripel im Bereich ab RGB (0, 0, 0) bis RGB (65, 65, 65) Schatten-Haarbereiche dar und Tripel mit Werten im Bereich von RGB (200, 200, 200) die Highlight-Haarbereiche, d.h. die Glanz-Unter-Haarbereiche des Haarbereichs.
Bei der Berechnung einer Farbveränderung von Codierungsinformation in dem Haarbereich werden die oben beschriebenen Unter-Haarbereichen gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung gesondert behandelt, da sie weniger die Eigenfarbe des Haars zeigen, sondern in den Highlight-Haarbereichen die Farbe der beleuchtenden Lichtquelle und in den Schatten-Haarbereichen die Farbe der Umgebung, in der das Bild aufgenommen wurde.
Die Farbveränderung mit dem oben beschriebenen Verfahren wird für die Daten-Tripel mit RGB-Farbwerten RGB (66, 66, 66) bis RGB (199, 199, 199) durchgeführt.
Schatten-Haarbereiche, d.h. die Bildpunkte mit RGB-Farbwerten von RGB (0, 0, 0) bis RGB (65, 65, 65) sowie Highlight-Haarbereiche, d.h. die Bereiche mit RGB-Farbwerten von RGB (200, 200, 200) bis RGB (255, 255, 255), werden zu jeweils 50% mit der Ziel-Haarfarbe, d.h. der neuen Farbe, verrechnet. Dieses Verfahren entspricht der Haar-Coloration mit weniger als 100% Deckkraft.
11 zeigt eine schematische Darstellung der Haarfarbveränderung in einem Diagramm 1100, wobei ein erster Bereich 1101, d.h. der Schatten-Haarbereich, der „Normal-Haarbereich" als zweiter Bereich 1102 und der Highlight-Haarbereich als dritter Bereich 1103 gezeigt sind mit der entsprechenden unterschiedlichen Gewichtung der jeweiligen RGB-Werte im Rahmen der Farbtransformation, wie sie oben beschrieben wurde.
Die oben beschriebenen Verfahren können in unterschiedlichen Anwendungsbereichen vorteilhaft eingesetzt werden.
Beispielsweise kann das System zur Darstellung der Wirkung einer Haar-Coloration an einem Porträtfoto einer Person, beispielsweise an dem Porträtfoto des Benutzers, realisiert werden. Ein digitales Foto wird in diesem Fall mit einem geeigneten Computerprogramm, in der oben beschriebenen Weise so bearbeitet, dass der Haar-Bereich 301 digital verändert werden kann, alle anderen Bereiche, beispielsweise Gesicht, Körper und Hintergrund bleiben unveränderbar.
Der Haarbereich wird, wie oben beschreiben, entfärbt, und mit der Farbigkeit einer Haar-Coloration versehen. Die Farbwerte der Haar-Colorationen eines Herstellers können Idealerweise in einer Datenbank gespeichert werden. Damit sind sie schnell abrufbar. Am Bildschirm kann die Wirkung einer neuen Haarfarbe unter Verwendung beispielsweise von einem digitalen Bild, wie es in 3 dargestellt ist, mit einer Referenz-Haarschlaufe begutachtet werden.
Jeder Hersteller von einer Haar-Coloration stellt seinen Kunden sogenannte Haarfarbkarten zur Verfügung. Die Haarfarbkarten bilden anschaulich eine Matrix ab, auf deren Achsen einerseits die Ursprungs-Haarfarben bzw. die natürlichen Haarfarben und andererseits die Haar-Colorationen einer Colorationsserie, d.h. die einzelnen Farben der Produkte einer Colorationsserie zeigt. In den Zellen der Matrix sind Haarschlaufen, oder ähnliche Haarabbildungen aufgeführt, wie in 3 gezeigt, die das resultierende Farbergebnis zeigen.
Die Vorlagen für diese Haarabbildungen können schnell mittels einer Datenbank mit den gespeicherten Werten und einer Vorlage der abzubildenden Haarschlaufe, d.h. eine Referenz-Haarschlaufe für alle Farben einer Serie von Haar-Colorationen erstellt werden. Bei einem durchschnittlichen Anwendungsbereich von vier Ursprungs-Haarfarben und ca. 200 Produkten können so 800 Abbildungen automatisch erzeugt werden.
Ferner ist es beispielsweise gemäß einer Betrachtung der 4, 5 und 6 auf einfache Weise möglich zu ermitteln, welche Haarfarben in einem Colorationssortiment belegt sind. Auf der einen Seite kann auf diese Weise ermittelt werden, welche Haar-Colorationen dasselbe Farbergebnis liefern, auf der anderen Seite kann ermittelt werden, welche Farbbereiche von den Produkten noch nicht belegt sind. Trends entsprechend kann auf diese weise zielgerichtet einen neue Haar-Farbe entwickelt werden.
In diesem Dokument sind folgende Veröffentlichungen zitiert:

[1] U. Schurr, Handbuch Digitale Bildverarbeitung, Vom Scannen bis zum Colormanagement, dpunkt. Verlag, ISBN 3-932588-63-0, 1. Auflage, Seiten 94 bis 98, 2000;
[2] WO 02/065754.

100: erste Haarfarbenklassen-Ebene
101: zweite Haarfarbenklassen-Ebene
102: dritte Haarfarbenklassen-Ebene
103: vierte Haarfarbenklassen-Ebene
200: HLS-Farbraum
201: Farbwinkel
202: Luminanz-Achse
203: Sättigungs-Achse
300: digitales Bild
301: Haarbereich
302: Normal-Haarbereich
303: Schatten-Haarbereich
304: Highlight-Haarbereich
401: digitales Bild
402: digitales Bild
403: digitales Bild
404: digitales Bild
405: Haarbereich
406: Haarbereich
407: Haarbereich
408: Haarbereich
500: Draufsicht Haarfarbenklassen-Ebene
501: erste Haar-Coloration
502: zweite Haar-Coloration
503: dritte Haar-Coloration
504: vierte Haar-Coloration
600: Draufsicht Haarfarbenklassen-Ebene
601: fünfte Haar-Coloration
602: sechste Haar-Coloration
603: siebte Haar-Coloration
604: achte Haar-Coloration
700: Draufsicht Haarfarbenklassen-Ebene
800: Ablaufdiagramm
801: digitales Bild
802: Sättigungs-Werte auf 0 setzen
803: Luminanz-Werte erhöhen
804: H-Werte hinzufügen
805: neues digitales Bild
900: Ablaufdiagramm
901: digitales Bild
902: HLS-Werte speichern
903: Sättigungs-Werte auf 0 setzen
904: Luminanz-Werte erhöhen
905: neue HLS-Werte berechnen
906: H-Werte hinzufügen
907: neues digitales Bild
1001: erstes Daten-Array P
1002: Transformieren der Datenwerte aus dem RGB-Farbraum in den HLS-Farbraum
1003: zweites Daten-Array Q
1004: Transformation der Datenwerte aus dem HLS-Farbraum in den RGB-Farbraum
1100: Diagramm
1101: Schatten-Haarbereich
1102: Normal-Haarbereich
1102: Highlight-Haarbereich

Claims

Verfahren zum rechnergestützten Ermitteln einer Ziel-Haarfarbe für eine Ursprungs-Haarfarbe eines Haarbereichs in einem digitalen Bild nach erfolgter Haarfarbveränderung, wobei Haarfarben einer Vielzahl von vorgegebenen Haarfarbenklassen zugeordnet sind, • wobei der Haarbereich in dem digitalen Bild Bildpunkte aufweist, denen Codierungsinformation, codiert gemäß dem HLS-Farbraum, zugeordnet ist, wobei jedem Bildpunkt in dem Haarbereich einer Haarfarbenklasse in dem HLS-Farbraum jeweils mindestens ein vorgegebener Luminanzwert gemäß der Haarfarbenklasse zugeordnet ist, • bei dem geprüft wird, ob die Ursprungs-Haarfarbe und die Ziel-Haarfarbe der gleichen Haarfarbenklasse zugeordnet sind, • bei dem für den Fall, dass die Ursprungs-Haarfarbe und die Ziel-Haarfarbe unterschiedlichen Haarfarbenklassen zugeordnet sind, die der Ursprungs-Haarfarbe zugeordnete Ursprungs-Haarfarb-Codierungsinformation auf die der Ziel-Haarfarbe zugeordnete Ziel-Haarfarb-Codierungsinformation in dem HLS-Farbraum transformiert wird, wobei der mindestens eine Luminanzwert der Haarfarbenklasse der Ursprungs-Haarfarbe ersetzt wird durch den mindestens einen Luminanzwert der Haarfarbenklasse der Ziel-Haarfarbe.
Verfahren gemäß Anspruch 1, • bei dem zu mindestens einer Haarfarbveränderung eine Referenz-Ursprungs-Haarfarb-Codierungsinformation und mindestens eine Referenz-Ziel-Haarfarb-Codierungsinformation, welche durch Anwenden der Haarfarbveränderung auf Haar der Referenz-Ursprungs-Haarfarbe erzeugt wird, gespeichert ist, wobei die Referenz-Ursprungs-Haarfarb-Codierungsinformation und die Referenz-Ziel-Haarfarb-Codierungsinformation gemäß dem HLS-Farbraum codiert sind, • bei dem die Ursprungs-Haarfarb-Codierungsinformation auf die Ziel-Haarfarb-Codierungsinformation in dem HLS-Farbraum transformiert wird unter Verwendung der der Ursprungs-Haarfarb-Codierungsinformation entsprechenden Referenz-Ursprungs-Haarfarb-Codierungsinformation und der zugehörigen Referenz-Ziel-Haarfarb-Codierungsinformation als Ziel-Haarfarb-Codierungsinformation.
Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, bei dem als Haarfarbveränderung eine Haar-Coloration und/oder eine Haar-Aufhellung durchgeführt werden/wird.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem für den Fall, dass die Ursprungs-Haarfarbe und die Ziel-Haarfarbe der gleichen Haarfarbenklasse zugeordnet sind, die der Ursprungs-Haarfarbe zugeordnete Ursprungs-Haarfarb-Codierungsinformation auf die der Ziel-Haarfarbe zugeordnete Ziel-Haarfarb-Codierungsinformation transformiert wird, wobei der mindestens eine Luminanzwert im Wesentlichen unverändert bleibt.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die Haarfarben zumindest einem Teil der folgenden Haarfarbenklassen zugeordnet werden: • Extra Hellblond; • Hellblond; • Mittelblond; • Dunkelblond; • Hellbraun; • Mittelbraun; • Dunkelbraun; • Schwarzbraun; • Schwarz.
Verfahren gemäß Anspruch 5, • bei dem die Transformation der Ursprungs-Haarfarb-Codierungsinformation auf die der Ziel-Haarfarbe zugeordnete Ziel-Haarfarb-Codierungsinformation in dem HLS-Farbraum folgende Schritte aufweist: • die Ursprungs-Haarfarb-Codierungsinformation wird auf eine erste Zwischen-Haarfarb-Codierungsinformation in dem HLS-Farbraum transformiert, wobei der mindestens eine Luminanzwert unverändert bleibt, • der mindestens eine Luminanzwert der Haarfarbenklasse der Ursprungs-Haarfarbe wird ersetzt durch den Luminanzwert der Haarfarbenklasse der Ziel-Haarfarbe, so dass eine zweite Zwischen-Haarfarb-Codierungsinformation in dem HLS-Farbraum gebildet wird, • die zweite Zwischen-Haarfarb-Codierungsinformation wird auf die Ziel-Haarfarb-Codierungsinformation in dem HLS-Farbraum transformiert.
Verfahren gemäß Anspruch 6, bei dem die erste Zwischen-Haarfarb-Codierungsinformation und die zweite Zwischen-Haarfarb-Codierungsinformation beide den gleichen vorgegebenen Sättigungswert in dem HLS-Farbraum aufweisen.
Verfahren gemäß Anspruch 7, bei dem die erste Zwischen-Haarfarb-Codierungsinformation und die zweite Zwischen-Haarfarb-Codierungsinformation beide den vorgegebenen Sättigungswert Null in dem HLS-Farbraum aufweisen.
Vorrichtung zum Ermitteln einer Ziel-Haarfarbe für eine Ursprungs-Haarfarbe eines Haarbereichs in einem digitalen Bild nach erfolgter Haarfarbveränderung, wobei Haarfarben einer Vielzahl von vorgegebenen Haarfarbenklassen zugeordnet sind, wobei der Haarbereich in dem digitalen Bild Bildpunkte aufweist, denen Codierungsinformation, codiert gemäß dem HLS-Farbraum, zugeordnet ist, wobei jedem Bildpunkt in dem Haarbereich einer Haarfarbenklasse in dem HLS-Farbraum jeweils mindestens ein vorgegebener Luminanzwert gemäß der Haarfarbenklasse zugeordnet ist, mit einer Prozessoreinheit, die derart eingerichtet ist, dass folgende Verfahrensschritte durchgeführt werden: • es wird geprüft, ob die Ursprungs-Haarfarbe und die Ziel-Haarfarbe der gleichen Haarfarbenklasse zugeordnet sind, • für den Fall, dass die Ursprungs-Haarfarbe und die Ziel-Haarfarbe unterschiedlichen Haarfarbenklassen zugeordnet sind, wird die der Ursprungs-Haarfarbe zugeordnete Ursprungs-Haarfarb-Codierungsinformation auf die der Ziel-Haarfarbe zugeordnete Ziel-Haarfarb-Codierungsinformation in dem HLS-Farbraum transformiert, wobei der mindestens eine Luminanzwert der Haarfarbenklasse der Ursprungs-Haarfarbe ersetzt wird durch den mindestens einen Luminanzwert der Haarfarbenklasse der Ziel-Haarfarbe.