DE102018116717A1 - Verfahren zur übereinstimmenden Farbdarstellung auf der Basis spektraler Farbeindrücke für unterschiedliche Ausgabeanwendungen. - Google Patents

Abstract

Verfahren zur übereinstimmenden Farbdarstellung auf der Basis spektraler Farbeindrücke für unterschiedliche Ausgabeanwendungen bezogen auf die datentechnische Verarbeitung von Farbinformationswerten für unterschiede Ausgabeanwendungen und unterschiedliche Farbwerte nach üblichen Standards betreffend eine kontrollierte, verlustfreie und farbkorrekte Darstellung bestimmter vorgegebener Farbeindrücke bei einer ortsunabhängigen Abstimmung und Angleichung der Farbdaten. Das Verfahren enthält Anweisungen zum Identifizieren und Bereitstellung bestimmter Farbdaten als spektraler Datensatz in einer IT-Infrastruktur, die für eine Ausgabeanwendung unter Berücksichtigung anfragebedingter Werte in ein gerätespezifisches Farbprofil für ein bestimmte Ausgabegerät in Echtzeit umgerechnet und übermittelt werden. In einer bevorzugten Anwendung werden material- oder stoffspezifische Daten bei der Umrechnung berücksichtigt. In einer weiteren bevorzugten Anwendung werden die spektralen Datensätze für spätere Abrufe bereitgestellt.

Description

• Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Verarbeitung von Farbinformationswerten für unterschiedlichste Ausgabeanwendungen, bei denen Farbwerte datenverarbeitungstechnisch nach üblichen Standards genutzt werden, und betrifft eine kontrollierte, verlustfreie und farbkorrekte Darstellung bestimmter vorgegebener Farbeindrücke für beliebige Ausgabeanwendungen, insbesondere für Bildschirme und andere optische Wiedergabegeräte sowie für druck- und färbetechnische Wiedergaben, durch eine ortsunabhängige Abstimmung und Angleichung der Farbdaten an die beabsichtigte Farbwiedergabe.
• Farbmanagement wird üblicherweise eingesetzt, um den erfassbaren Farbraum eines Eingangsgerätes an die Spanne der durch das Darstellungssystem darstellbaren Farben anzupassen. Nach dem Stand der Technik bekannt sind dafür verschiedene Verfahren, die allgemein auch unter der Bezeichnung Farbmanagement zusammengefasst werden.
  Mit der Druckschrift EP1370071B1 wird ein solches Verfahren zur Optimierung von Bilddaten durch Farbmanagement veröffentlicht. Die Erfindung befasst sich mit dem Problem, dass die durch ein Eingangsgerät erzeugten Bilder einen erfassbaren Farbraum mit dem durch das Bilddarstellungssystem darstellbaren Farbraum auf der Ausgangsseite abzustimmen sind. Das Patent beschreibt dafür den Gedanken, die verrichtungsspezifischen Farbdaten in einen verrichtungsunabhängigen Farbraum zu transformieren, von dem aus dann wiederum in andere verrichtungsspezifische Farbräume zu transformieren.
  In der dort offenbarten Erfindung bleibt jedoch nachteilig, dass für die Transformation der Farbdaten eines gerätespezifischen Farbraums in einen verrichtungsunabhängigen Farbraum Abweichungen zur bestimmungsgemäßen Farbe hinzunehmen sind. Somit kann nach diesem Verfahren kein tatsächlicher Farbeindruck über das Eingangsgerät bis zur Ausgabeanwendung verlustfrei übermittelt werden.
  Im Stand der Technik ist durch die Druckschrift WO 2015153764 unter dem Titel: Systems and Methods for Color Management, aus dem Jahr 2014 ein weiteres Verfahren offenbart, das die Nachteile der aus einer Transformation der gerätespezifischen und geräteunabhängige Farbräume bedingten Abweichungen dadurch zu umgehen versucht, dass feste Farbdaten zu tatsächlichen Farbrezepturen für die Umrechnungen zur Transformation der Farbräume verwendet werden. Dabei ist nachteilig, dass das Verfahren auf eine Anwendung begrenzt ist, bei welcher jene bestimmten Farbrezepturen verwendet werden. Die offenbarte Erfindung ist auf bestimmte textile Färbemittel und Techniken beschränkt. Sie lässt sich auf andere Färbetechniken schwer übertragen, denn ein Farbeindruck, den ein Färbemittel auf einem bestimmten Stoff erzeugt, unterscheidet sich je nach Art des Stoffes und weiteren Kategorien.
  Nach dem vorbeschrieben Stand der Technik ist es von Nachteil, dass die Farbinformationen stets auf einen komprimierten Farbsystem, wie LAB, RGB oder ähnlichen Farbräumen beruhen. Während der RGB Farbraum vorzugsweise bei Eingangsgeräten und Ausgangsgeräten geräteabhängig eingesetzt wird, beschreibt ein LAB-Farbraum die Farbwahrnehmung aus der Sicht eines Durchschnittsbetrachters unter einer vorher zu definierenden Lichtquelle. In beiden Farbräumen lassen sich nicht alle Farben übereistimmend darstellen.
  Die eindeutige Beschreibung einer Farbe ist nach dem Stand der Technik nur mittels einer spektralen Messung möglich. Zum Austausch und zur Verwendung von Farbinformationen mittels Farb- und Bilddateien werden die Informationen einer solchen eindeutigen Beschreibung allerdings nicht verwendet. Üblicherweise kommen Dateiformate mit kleinerem Informationsvolumen als Standard zu Einsatz, die eine Nutzung der Farbdaten in einer Vielzahl von Ausgabegeräten und anderer Anwendungen ermöglichen. Neben der Dateigröße ist vor allem der fehlende Interpreter ein weiterer Grund, spektrale Datensätze nicht für die Definition der Farbinformation für die Ausgabeanwendung zu verwenden.
  Stattdessen werden Farbinformationen in interpretierbare Standards transformiert, auch wenn es dabei systembedingt zu Abweichungen und Farbraumverlusten kommt. Für die Erzeugung von Farb- und Bilddateien werden physikalisch gemessene Farbwerte einem kompatiblen Farbraum zugeordnet, der einer eindeutigen Beschreibung mittels Spektralmessung nicht entspricht. So können bereits technisch bedingte Abweichungen bei der Aufnahme die Farbzuordnung verändern und herstellerseits findet eine Geräteeinstellung statt, die eine eindeutige Beschreibung verzerrt. Abweichungen finden sich auch bei Ausgabemedien, denn für die Wiedergabe einer eindeutigen Beschreibung der gemessenen Farbe sind bereits gerätetechnische Bedingungen ursächlich für Abweichungen.
  Zwar können Aufnahme- und Ausgabemedien durch Kalibrierung an Standardgeräte angepasst werden, um eine mögliche einheitliche und übereinstimmende Farbwiedergabe in unterschiedlichen Ausgabemedien zu erreichen. Durch die Kalibrierung kann jedoch nur die Abweichung gegenüber der Norm festgestellt und dokumentiert werden. Die Norm bestimmt sich nach der Wiedergabe bestimmter Farbwerte nach einem standardisierten Farbraumsystem auf einem anderen Gerät und ist keine eindeutige Beschreibung des Farbeindrucks wie nach einer Spektralmessung.
  Nach dem Stand der Technik bekannt und verbreitet ist die Verwendung sog. ICC-Profile (International Color Consortium; synonymer Begriff: Farbprofil). Es handelt sich dabei um einen genormten Datensatz, der den Farbraum eines Farbeingabe- oder Farbwiedergabegeräts, z. B. Monitor, Drucker, Scanner etc. beschreibt. ICC bezeichnet einen Zusammenschluss vieler Hersteller von Grafik-, Bildbearbeitungs- und Layoutprogrammen. Das ICC wurde 1993 gegründet mit der Absicht, eine Vereinheitlichung von Farbmanagementsystemen zu erzielen. Dadurch soll die an einem beliebigen Eingabegerät erfasste Vorlage in einem Ausgabegerät möglichst ähnlich wiedergegeben werden. Letztlich dient das Farbmanagement-System dazu, Geräte wie Scanner, Digitalkameras, Monitore, Drucker sowie Film- und Plattenbelichter aufeinander abzustimmen und die Farben den Bedingungen entsprechend anzuzeigen. Nachteilig dabei ist, dass aufgrund der verwendeten Farbdateien mit einem kleineren Farbraum keine übereinstimmende Interoperabilität zwischen verschiedenen Farbprofilen möglich ist, insbesondere nicht mit Farbprofilen, die alle Farbdaten enthalten. Farben, die auf einem Gerät nicht dargestellt werden können, werden durch im ICC-Profil vorgespeicherte Werte ersetzt. Umgekehrt kann aus einer ersetzten Farbangabe nicht auf die eindeutige Beschreibung zurückgeführt werden.
  Bei einem Farbmanagement nach dem Stand der Technik kann nachteilig kein Ausgabemedium ohne eine Kontrolle eines Musters durch Farbvergleich mit der Vorgabe Gewähr für eine Farbübereinstimmung liefern. So werden beispielsweise im Entwicklungs- und Designprozess Farbmuster angefordert und verglichen, um den Farbeindruck aus der Gestaltung auf das zu fertigende Produkt übermitteln zu können. Dieser Gestaltungsprozess ist insoweit aufwendig, weil die Farbeindrücke eines im CAD-Verfahren entwickelten Produkts nicht ausschließlich digital abstimmbar sind.
  Es besteht daher nach wie vor Bedarf nach einem Verfahren, um nachteilige Farbabweichungen bis zur Ausgabeanwendung zu vermeiden.
• Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bereitzustellen, das eine kontrollierte, verlustfreie und farbkorrekte Darstellung von Farbeindrücken in beliebigen Ausgabeanwendungen ermöglicht.
• Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren unter Verwendung und Bereithaltung der Daten einer eindeutigen Beschreibung der Farben gemäß Anspruch 1 gelöst, um so die Daten zur eindeutige Beschreibung der Farben für eine Transformation in einen bestimmbaren LAB Farbraum in Echtzeit zu nutzen und deren Nutzung für die Umrechnung in einen anderen anwendungsspezifischen Farbraum, gegebenenfalls unter Verwendung der ICC-Profile für bestimmte Ausgabegeräte.
• Aufgrund der Verwendung von spektralen Daten, die eine eindeutig Beschreibung der Farben ermöglichen, können für die Berechnung eines geräteunabhängigen Farbraums verschiedene LAB-Farbräume angefordert und für die Transformation in gerätespezifische Farbräume auch unter Berücksichtigung der ICC-Profile Farbdaten in optimaler Qualität erzeugt und übertragen werden. Farbabweichungen bedingt durch die Verwendung und Hinterlegung einer auf einem Farbraum wie LAB oder RGB basierenden Farbdatei werden so vermieden. Für das Verfahren wird eine Cloudtechnik genutzt, um die äußerst umfangreichen Informationen einer eindeutigen Farbbeschreibung wie sie insbesondere nach einer Spektralmessung zur Verfügung stehen, überall bereitstellen zu können. Durch die Verwendung und Bereithaltung einer Farbdatei mit eindeutiger Beschreibung der Farben können Änderungen der Standards für die beabsichtigen Farbräume stets ohne Transformation aus dem Farbraum mit unverändertem Standard berücksichtigt werden. Des Weiteren ist vorteilhaft, dass mit der Erfindung ein spartes unabhängiges Verfahren bereitgestellt wird, das nicht auf eine bild- oder drucktechnische Anwendung beschränkt ist, sondern den rein physikalischen Farbeindruck speichert und transportable macht und darüber hinaus auch zu dessen Hinterlegung und Archivierung genutzt werden kann.
• In einer Ausführungsform umfasst die Erfindung ein computerimplementiertes Verfahren zur Erzeugung aktueller gerätespezifischer Farbangaben. Dabei können je nach Ausgabeanwendung für bestimmte Ausgabegeräte gerätespezifische ICC-Profil genutzt und hinterlegte Farbdateien für einen Gestaltungsprozess eingesetzt werden. In einem ersten Verfahrensschritt werden die Farbdaten als spektraler Datensatz erfasst und für die Verwendung im erfindungsgemäßen Verfahren adressiert. Ein solcher spektral Datensatz kann durch Messung erzeugt werden. Möglich ist es jedoch auch, den spektralen Datensatz zu modifizieren. Die Ausführung umfasst dann auch spektrale Datensätze, die durch eine digitale Gestaltung erzeugt oder verändert werden.
• In einem zweiten Verfahrensschritt werden die so erzeugten Farbdaten dann auf einem Speicherplatz in einer IT-Infrastrukturen über ein Rechnernetz, vorzugsweise einer Cloudanwendung, gespeichert und zur Verfügung gestellt.
  In einem dritten Verfahrensschritt wird eine externe Datenabfrage für eine Ausgabeanwendung über die IT-Infrastruktur geprüft und anhand der Vorgaben des Abfragenden verarbeitet. Der vierte Verfahrensschritt sieht vor, die hinterlegten Farbdaten in einen für die angefragte Anwendung günstigen oder bestimmten Lab-Wert aus dem entsprechenden LAB-Farbraum umzurechnen. Bei einem sog. LAB-Farbraum - handelt es sich um eine durch Befragung der Betrachter ermittelte Farbbeschreibungen, die sowohl nach der Lichtmenge als auch nach dem Betrachter differenziert ausfallen. Das Farbmodell ist als Standard CIE LAB-Farbraum nach DIN EN ISO 11664-4 „Colorimetry -- Part 4: CIE 1976 L*a*b* Colour space“ genormt. Jedoch ist auch der Standard CIE LAB-Farbraum Veränderungen unterworfen. So wurde für den CIE-Wert eine verbesserte Farbdifferenzformel entwickelt, um Farbdifferenzen vom Farbort und den Betrachtungsbedingungen besser berücksichtigen zu können.
  In einem sechsten Verfahrensschritt werden eventuell vorhandene ICC-Profile für die vom Abfragenden vorgesehene Ausgabeanwendung abgefragt und für den folgenden Verfahrensschritt genutzt.
• Die im fünften Verfahrensschritt erzeugten LAB-Werte können dann abfragespezifisch in einem sechsten Verfahrensschritt unter Berücksichtigung der bestimmten Ausgabegeräte anhand eines ICC-Profils in einen gerätespezifischen Farbraum transformiert werden. Mit der Transformation erfolgt so in Echtzeit eine Umrechnung der Farbinformationen aus der eindeutigen Beschreibung aus dem spektralen Datensatz über die LAB-Werte in den gerätespezifischen Farbraum des vorgesehenen Ausgabegerätes. Der transformierte Farbraum wird als Datensatz in einem achten Verfahrensschritt für eine Anwendung übermittelt. Durch die Berechnung der Farbdaten in Echtzeit kann gewährleistet werden, dass ein darzustellendes Element (Farbe) jederzeit in optimaler Qualität im Hinblick auf die technischen Möglichkeiten des Ausgabegeräts wiedergegeben wird. Sowohl der RGB-Farbraum als auch der Lab-Farbraum werden als mathematische Körper dargestellt. Wegen ihrer Größenverhältnisse kann daher durch Umrechnung einer Beschreibung der Farben auf der Grundlage eines RGB-Farbprofils nicht verlässlich in ein LAB-Farbprofil oder anderes RGB-transformiert werden. Gleiches gilt für die Transformation eines RGB-Farbprofils in das RGB-Farbprofil eines anderen Ausgabegerätes. Für Ausgabegeräte werden verschiedene ICC-Standards verwendet, so dass bei der Transformation von einem in ein anderes RGB-Farbprofil eindeutige Farbinformationen verlustig sind. Die zentrale Speicherung und Bereitstellung der auf einer spektralen Messung basierenden Farbdaten als spektraler Datensatz in einer externen Umgebung wie beispielsweise einer Cloud ist vorteilhaft, denn derartige Farbdateien sind äußerst groß. In einer bevorzugten Anwendung besitzen sie 31 Kanäle. Der Austausch der spektralen Datensätze wäre dementsprechend verlangsamt. Es kommt hinzu, dass für eine Verwendung der spektralen Datensätze keiner Interpreten zur Anwendung in einem Ausgabegerät zur Verfügung stehen.
• Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Zeichnung und dem Ausführungsbeispiel, anhand dessen die Erfindung beispielhaft näher erläutert werden soll, ohne die Erfindung auf diese zu beschränken.
• 1 zeigt ein Flussdiagramm und verdeutlicht die Hierarchien bei der Transformation der Bilddaten aus einer eindeutigen Bildbeschreibung in Bilddaten mit einem LAB-Farbraum, die gerätespezifisch an verschiedener ICC-Profile für konkrete Ausgabemedien bereitgestellt werden können. Auf diese Weise erfolgt eine Transformation der Bilddaten stets aus dem Datensatz mit dem größeren Farbraumprofil.
  Der als Spektraldatensatz mit den eindeutigen und damit größten Farbwiedergabemöglichkeiten hinterlegte Farbwert wird beispielsweise durch eine Spektralmessung oder durch eine Konstruktion in einer digitalen Gestaltung erzeugt und für die Ausgabeanwendung abrufbar hinterlegt. Der Nutzer hat damit im Gestaltungsprozess eine Gewähr dafür, dass gleichgültig der Ausgabenanwendung der gestalterisch vorgegebene Farbeindruck in der Ausgabe wiedergegeben wird. Dafür wird beim Abruf eines transformierten Farbdatensatzes für eine bestimmte Ausgabeanwendung der hinterlegte Spektraldatensatz über einen LAB-Datensatz in einen gerätespezifischen Wert umgerechnet, um den Farbeindruck für die spezifische Ausgabeanwendung zu wiederholen. Für eine weitere Ausgabeanwendung kann ein LAB-Datensatz erneut auf der Basis des hinterlegten Spektraldatensatzes erzeugt werden. Der LAB-Wert kann anwendungsspezifisch angefordert werden und somit different sein.
• ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
• Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
• Zitierte Patentliteratur
• EP 1370071 B1 [0002]
• WO 2015153764 [0002]
• Zitierte Nicht-Patentliteratur
• DIN EN ISO 11664-4 [0007]

Claims (5)

1. Computergestütztes Verfahren zur übereinstimmenden Farbdarstellung für verschiedene Ausgabeanwendungen, umfassend die folgenden Anweisungen: a) Anweisung zum Identifizieren bestimmter Farbdaten als spektraler Datensatz; b) Anweisungen zur Speicherung der identifizierten Farbdaten auf einen Speicherplatz in einer IT-Infrastruktur; c) Anweisung zur Identifizierung einer Datenabfrage für eine Ausgabeanwendung über die IT-Infrastruktur; d) Anweisungen zur Umrechnung der Farbdaten in einen für die angefragte Anwendung günstigen Wert aus dem Lab-Farbraum; e) Anweisung zur Abfrage des gerätespezifischen Farbprofils, insbesondere des ICC-Profils für das bestimmte Ausgabegerät; f) Anweisung zur Umrechnung der erzeugten Lab-Daten in das gerätespezifische Farbprofil des für die Anfrage bestimmten Ausgabegerätes; g) Anweisung zur Übermittlung der aus den erzeugten Lab-Daten transformierten gerätespezifischen Farbdaten an ein für die Anfrage bestimmtes Ausgabegerät.
2. Ein Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man die im Verfahrensabschnitt a) die zu identifizierenden Farbdaten anhand von Stoff- oder Materialangaben näherungsweise berechnet werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man für den Verfahrensabschnitt a) die zu identifizierenden Farbdaten aus bereits hinterlegten Farbdaten für eine Verwendung zur Verfügung stellt.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für die Verfahrensabschnitte die Farbdaten in einer Cloudanwendung verwendet werden.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man die im Verfahrensabschnitt f) vorzunehmende Umrechnung der Lab-Daten in das gerätespezifische Farbprofil einer anderen Infrastruktur vornimmt.

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