DE112013002946B4

DE112013002946B4 - Farbmanagementsystem

Info

Publication number: DE112013002946B4
Application number: DE112013002946.4T
Authority: DE
Inventors: Patentinhaber gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-06-13
Filing date: 2013-06-12
Publication date: 2019-07-11
Anticipated expiration: 2033-06-13
Also published as: WO2013185915A1; DE102012011873A1; DE112013002946A5

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung eines Farbenraumes, ein Farbtarget (1) und die Verwendung eines solchen Farbtargets (1). Die auf dem erfindungsgemäßen Farbenraum basierenden Farbenkreise (2) können als Referenzfarbenkreise dienen, mit denen sich die unterschiedlichen bekannten Farbensysteme nach einem einheitlichen Maßstab beurteilen lassen. Das erfindungsgemäße Farbtarget (1) lässt sich zum Farbabgleich von Ein- und Ausgabegeräten verwenden. Die entscheidende Verbesserung gegenüber allen bisherigen Methoden der Farbenorganisation liegt in der widerspruchsfreien Systematik, mit der die Farben gleichabständig angeordnet sind. Dabei handelt es sich bei den herstellbaren Farbenkreisen (2) um solche, bei denen die gegenüberliegenden Farben immer Komplementärfarben sind.

Description

Die vorliegende Patentanmeldung betrifft ein Farbmanagementsystem nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Die heute gebräuchlichen Systeme der Farbenanwendung lassen sich in zwei Gruppen einteilen:

i) Produzierende Anwendungen, wozu Systeme der technischen Bildbearbeitung und Bildreproduktion durch Fotografie, Computer, Fernsehen und Farbendruck gehören. Die wichtigsten dafür verwendeten Farbbearbeitungssysteme sind RGB-, CMYK-, HLS- und CIE-L*a*b*.
ii) Farbgestaltende Anwendungen, wozu Systeme für Malerei, Grafikdesign, Computergrafik, Architektur, Handwerk und Industrie gehören. In den für farbgestaltende Anwendungen verfügbaren Systemen wie Munsell, USA-Color-System, Natural-Color-System (NCS), RAL-Design gibt es umfangreiche Farbmustersammlungen und Farbatlanten. Spezielle digitale Farbbibliotheken und sogenannte „Farbharmoniewähler“ unterstützen die Arbeit des Farbgestalters.

Die oben genannten Systeme beruhen auf unterschiedlichen farbentheoretischen Grundlagen und sind deshalb oft untereinander inkompatibel. Dies erschwert die gleichzeitige Anwendung mehrerer Systeme und behindert die Kommunikation unter den Anwendern.
Dieses Problem ist bekannt und man versucht deshalb, die theoretischen Grundlagen zu verbessern und die Verfahren so zu vereinfachen, zu vereinheitlichen und so weit wie möglich für die praktischen Anwendungen zu optimieren.
Solche Optimierungen fehlen dagegen weitgehend bei den mehr oder weniger ästhetisch bestimmten Farbanwendungen bei Farbgestaltern, Grafikdesignern, Architekten, Malern und anderen Anwendern, da hier traditionellerweise keine allgemein anerkannte systematische Erfolgsbeurteilung hinsichtlich der verwendeten Theorien stattfindet. Jeder Versuch, hier eine objektive Prüfung vorzunehmen, scheiterte bisher vor allem an der weit verbreiteten Annahme, dass diese wegen der Natur der Sache nur eingeschränkt möglich seien.
Man glaubt, dass es keine objektiven Maßstäbe für solche Beurteilungen geben könne, da die Ergebnisse weitgehend von grundsätzlich unterschiedlichen subjektiven ästhetischen Geschmacksurteilen abhingen. Deshalb fanden notwendige systematische Überprüfungen und Vergleiche bestehender Systeme kaum oder nur unzureichend statt und deshalb zeigen sich hier die Auswirkungen mangelhafter Theorien am deutlichsten.
Widersprüche zeigen sich vor allem in den Farbenkreisen der Farbenordnungssysteme. Sie sind alle mehr oder weniger willkürlich organisiert. Die Zahl der verwendeten Grundfarben schwankt je nach System zwischen drei und acht. Die am häufigsten gewählten drei sogenannten Primärfarben Rot, Gelb und Blau sind nicht am besten geeignet. Auch die übrigen Systeme mit vier, fünf oder sechs Grundfarben führen nicht zu optimalen Lösungen, da die dabei jeweils gewählten Farbnuancen nie genau den theoretisch besten Lösungen entsprechen. Am ungleichabständigsten sind die mit vier Grundfarben, etwas besser die mit fünf oder sechs Grundfarben. Die Verteilung der Komplementärfarben und der Elementarfarben im Farbenkreis bleibt dem Zufall überlassen oder wird willkürlich festgelegt. Deshalb sind die Farben im Farbenkreis ungleichabständig und ungleichgewichtig verteilt. Es fehlt ein allgemein als richtig anerkannter Referenzfarbenkreis, mit dem sich die Farbensysteme nach einem einheitlichen Maßstab beurteilen lassen. Dadurch wird das Auffinden bestimmter Farben und Farbenkontraste erschwert und die zuverlässige Funktion von Hilfsmitteln wie Farbharmoniewählern, die meist mit geometrisch definierten Farbenverhältnissen arbeiten, in Frage gestellt.
Auch die Farbenbearbeitung am Computer leidet an dem prinzipiellen Fehler, dass die Stufung in den unterschiedlichen Farbenbereichen unsystematisch und ungleichmäßig ist. So beruht zum Beispiel das in der Farbmetrik zurzeit noch verwendete CIE-L*a*b*-System von 1976 auf der überholten auf Ewald Herings Gegenfarbentheorie zurückgehenden rechtwinkligen Anordnung der Gelb-Blau- und der Rot-Grün-Achse im Farbenraum, was zu einer ungleichabständigen und ungleichgewichtigen Verteilung der Farben führt. Visuell gleich aussehende Farben werden oft mit farbmetrisch unterschiedlichen Werten bezeichnet. Dadurch wird die Auswahl und Bearbeitung von Farbnuancen erschwert. Diese Fehler versucht man durch immer kompliziertere Korrekturformeln zu beheben, ohne damit das Problem zu lösen.
Die bekannten Fehler bei der Berechnung von Farbabständen mit Hilfe unterschiedlicher CIE-L*a*b*-Farbabstandsformeln versuchte man in mehreren Anläufen zu verbessern (CIE94, CIE 2000). Alle diese Vorschläge führten jedoch stets nur innerhalb enger Grenzen des Farbenraumes zu einer Verbesserung, lösten jedoch nicht das grundsätzliche Problem der diesem System zugrundeliegenden ungleichabständigen vier Grundfarben der Rot-Grün und Gelb-Blau Koordinaten. Solange man dieses System beibehält, wird man auch durch noch so komplizierte Farbabstandsformeln das zugrundeliegende Problem nicht lösen und die immer wieder neu auftretenden Berechnungsfehler nicht vermeiden können. Man hat bisher unterschätzt, wie wichtig nicht nur die Gleichabständigkeit ist, sondern ebenso die genaue Komplementarität gegenüberliegender Farben. Denn auf der Komplementarität beruht die Zuverlässigkeit der Mischungen aller mehr oder weniger ungesättigten und grauähnlichen Farbtöne im inneren des Farbenraumes. Je genauer die Nuancen der Komplementärfarben und ihre zutreffende Lage im Farbenraum bekannt sind, desto besser sind diese Mischungen realisierbar, und umso genauer sind auch die gewünschten Sättigungsgrade der Farbtonnuancen erreichbar. Mit dem neuen Verfahren lassen sich die häufigen Fehldrucke, Korrekturen und der damit verbundene Zeitaufwand ebenso vermeiden, wie die Risiken und damit verbundenen erhöhten Kosten.
Man hat bisher meist angenommen, dass die immer komplizierteren Umrechnungsformeln aufgrund der heute verfügbaren Rechnerkapazitäten nicht nachteilig sind. Dabei wurde jedoch übersehen, dass Berechnungen auf Grund unrichtiger Farbkoordinaten zu Fehlern führen, die nur im Nachhinein durch komplizierte Umrechnungsformeln ungenau korrigiert werden können.
Die fehlerhaften Farbkoordinaten wirken sich auf sämtliche zu mischenden Farben an jeder Stelle des Farbenraumes in jeweils unterschiedlicher Stärke aus, und zwar keineswegs linear, sondern sehr unregelmäßig.
Der daraus folgende richtige Grundgedanke, statt der vielen Farbabstandsformeln die Eckpunkte des Farbenraumes selbst zu verbessern, konnte bisher nicht umgesetzt werden, da die Prinzipien nach denen dies geschehen soll, unbekannt waren. In Ermangelung dieser Kenntnisse versuchte man, den CIE-L*a*b*-Farbenraum, auf dem die a*b*-Werte beruhen, durch eine pauschale, einfache lineare Drehung oder Stauchung des Farbenraumes sowie eine willkürlich festgelegte Änderung des Farbtonwinkels zu verbessern. Diese angesichts des empfindlichen Gesamtgleichgewichtes der Farbenbeziehung im Farbenkreis vergleichsweise groben Änderungen brachten keine Lösungen, und das komplizierte Gefüge der Farbenorganisation blieb nach wie vor nur sehr unzulänglich dargestellt, und es entstanden immer wieder neue Fehler. Man hoffte, durch diese veränderte Darstellung des Farbenraumes die alten Umrechnungsformeln beibehalten zu können (DIN 99). Dies führte jedoch zu keinem durchschlagenden Erfolg. Die in den letzten beiden Jahrzehnten in immer kürzeren Abständen folgenden ähnlichen Korrekturen verringerten bisher in erheblichem Maße die Akzeptanz der Verfahren, weil die Anwender sich oft zurecht scheuen, den Aufwand für immer kompliziertere Berechnungsformeln in Kauf zu nehmen, aus der berechtigten Furcht, dass diese rasch veralten und damit erneute Umstellungskosten entstehen.
Angesichts des zunehmenden Aufwandes für immer kompliziertere Farbabstandsformeln, mit denen es stets nur teilweise und in eng begrenzten Gebieten des Farbenraumes gelingt, Fehler zu beheben, erscheint es überfällig, die Fehler an der Wurzel zu beseitigen durch die Einführung gleichabständiger Farbkoordinaten. Diese grundlegende Verbesserung ist deshalb nur mit einem gänzlich neuen Koordinatensystem möglich, das die Rot-Grün und Gelb-Blau-Koordinaten des CIE-L*a*b-Systems ersetzt.
Die Fehlerträchtigkeit dieser Koordinaten des CIE-L*a*b-Systems ist zwar bekannt, jedoch mangelt es bisher an den für eine wesentliche Verbesserung notwendigen zuverlässigen Ergebnissen der Grundlagenforschung.
Die DE 2 814 894 A1 betrifft eine Farbharmonieskala mit einer Farbplatte mit Farbfeldern, einer Zwischenplatte mit Fenstern und einer Oberplatte mit Fenstern, wobei nach Verdrehen der Zwischenplatte und der Oberplatte gegeneinander und gegenüber der Farbplatte nur noch solche Farbfelder der Farbplatte sichtbar sind, welche einen Satz harmonisierender Farben zeigen. Auch die US 6 870 544 B2 und DE 12 62 148 A betreffen Farbharmoniesysteme.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Farbmanagementsystem zum Farbabgleich von Ein- und Ausgabegeräten bereitzustellen, das die oben beschriebenen Nachteile überwindet. Insbesondere sollen sich damit Farbensysteme nach einem einheitlichen Maßstab beurteilen lassen.
Diese Aufgabe wird gelöst mit dem Farbmanagementsystem nach Anspruch 1 und den Verwendungen dieses Farbmanagementsystems nach den Ansprüchen 8 und 10. Die abhängigen Unteransprüche geben vorteilhafte Weiterbildungen an.
Unter dem Begriff Farbtarget werden verschiedene Hilfsmittel zur Kalibrierung von Ein- und Ausgabegeräten, wie beispielsweise gedruckte Tonwertatlanten, druckbare CIE-L*a*b*-(CIELAB), RGB- und CMYK-Dateien zur Feststellung des Farbverhaltens eines Druckers oder Scanners sowie Farbfächer und Tabellen, in denen Farbsysteme wie Brillux, RAL, CIELAB, RGB und CMYK im Original dargestellt werden, verstanden.
Unter dem Begriff Farbabgleich wird ein System zum Farbmanagement verstanden, so dass eine Vorlage, die mit einem beliebigen Eingabegeräte erfasst wurde, an einem beliebigen Ausgabegerät möglichst ähnlich wiedergegeben wird.
Beispielsweise soll ein Monitor als Ausgabegerät die Farben des Fotos einer Digitalkamera als Eingabegerät möglichst so anzeigen, wie die Kamera die Farben aufgenommen hat. Die Aufgabe des Farbmanagementsystems besteht darin, geräteabhängige Farbbeschreibungen anhand eines Geräteprofils in einen geräteunabhängigen Austausch-Farbenraum und auch wieder aus diesem heraus zu konvertieren. Dadurch wird erreicht, dass jedes Gerät in einem Farbmanagementsystem die Farben annähernd gleich darstellt. Dies ist jedoch nur unter der Voraussetzung möglich, dass ein kalibriertes Ein- und Ausgabegerät zur Verfügung steht. Ein einfaches Beispiel ist der Ausdruck von farbigen Dokumenten, die mit einem Farbmanagementsystem auf dem Monitor und auf dem Ausdruck annähernd identisch aussehen. Als Geräteprofil kommen in der Regel ICC-Profile zum Einsatz. Die beteiligten Farbräume sind häufig die oben bereits angesprochenen Farbsysteme. Der erfindungsgemäß erzeugte Farbenraum dient in diesem Fall als Bindeglied zwischen den anderen Farbenräumen.
Überraschend hat der Erfinder festgestellt, dass ein Farbraum, bei dem die vier Elementarfarben Gelb, Blau, Rot und Grün in dieser Reihenfolge in Bezug auf die Dimension des Farbraumes aufeinander folgend und jeweils im Goldenen Schnitt voneinander beabstandet angeordnet werden, die oben genannten Nachteile beseitigt. Diese Elementarfarben sind die von Ewald Hering bezeichneten Urfarben, die auch beispielsweise bei den CIELAB- und NSC-Systemen verwendet werden.
Allerdings werden diese Elementarfarben nun nicht mehr willkürlich im 90°-Abstand angeordnet, sondern im Goldenen Schnitt. Dadurch ergibt sich ein völlig gleichabständiger und gleichnuanciert ausgebildeter Farbenraum, was sich insbesondere dann zeigt, wenn man diesen Farbenraum als Farbenkreis darstellt. Dabei sind sämtliche gegenüberliegenden Farben gleichzeitig Komplementärfarben, wodurch zum ersten Mal auch ein Farbenkreis bereitgestellt wird, bei dem sowohl eine Gleichabständigkeit der Farben als auch eine Komplementarität gegenüberliegender Farben besteht.
Außerdem werden neben den Elementarfarben auch die als Sekundärfarben bekannten Quasielementarfarben wie Violett, Orange, Türkis und Magenta in dieser Reihenfolge anschließend an die Elementarfarben im Goldenen Schnitt voneinander beabstandet angeordnet. Dann lassen sich die Zwischenräume sehr leicht mit gleichbeabstandeten Farben auffüllen.
Besonders zweckmäßig werden die Farbwerte der verwendeten Farben im CIELAB-System angegeben, wobei dann folgende Farbwerte Verwendung finden:

Gelb: 97, -19, 93; Blau: 49, 13, -73; Rot: 55, 82, 22;

Grün: 86, -78, 78 Violett: 40, 75, -94; Orange: 84, 10, 84;

Türkis: 78, -43, -17; Magenta: 59, 91, -48.
Alternativ finden folgende Farbwerte Verwendung:

Gelb: 97, -19, 92; Blau: 49, 13, -73; Rot: 55, 82, 22;

Grün: 86, -78, 78 Violett: 40, 75, -94; Orange: 84, 10, 84;

Türkis: 78, -43, -17; Magenta: 59, 91, -48.
In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung werden 60 oder 120 Farben im gleichen Winkelabstand voneinander entfernt angeordnet. Schon mit 60 Farben lässt sich ein visuell ausreichend differenzierter Farbenkreis erstellen, wobei auch 120 Farben sich noch deutlich mit dem Auge voneinander unterscheiden lassen. Allerdings sind 60 Farben bevorzugt, da für einen solchen 60-stufigen Farbenkreis sich sämtliche 60 Farben aufeinander folgend im goldenen Schnitt anordnen lassen, wenn der irrationale Goldene-Winkelabstand von 22,917966 des Kreis-Minors in Bezug auf den 60-stufigen Farbenkreis auf 23 aufgerundet wird (bzw. der irrationale Wert von 37,082034... des Kreis-Majors in Bezug auf den 60-stufigen Farbenkreis auf 37 abgerundet wird). Dadurch lässt sich ein solcher Farbenkreis besonders einfach herstellen.

Für den 60-stufigen Farbenkreis werden die 60 Farben im gleichen Winkelabstand voneinander entfernt angeordnet, wobei die folgenden 60 Farben mit den CIELAB-Werten:

97, -19, 93;	49, 13, -73;	55, 82, 22;	86, -78, 78;	40, 75, -94;	84, 10, 84;
78, -43, -17;	59, 91, -48;	92, -47, 87;	34, 61, -105;	60, 65, 71;	83, -64, 28;
48, 82, -80;	98, -16, 93;	56, -3, -60;	56, 84, 6;	88, -77, 81;	38, 73, -99;
79, 21, 81;	80, -48, -10;	58, 91, -59;	93, -39, 88	36, 53, -101;	57, 73, 69;
82, -67, 37;	46, 80, -84;	94, -10, 91;	62, -15, -48;	56, 85, -9;	89, -71, 82;
35, 72, -103;	74, 31, 78;	82, -52, -1;	56, 89, -68;	95, -31, 90;	39, 43, -96;
55, 78, 63;	84, -70, 47;	44, 79, -87;	91, -4, 89;	67, -26, -36;	57, 87, -22;
90, -64, 83;	33, 70, -105;	69, 43, 75;	83, -57, 9;	53, 86, -73;	96, -24, 91;
43, 32, -90;	55, 80, 42;	85, -74, 61;	42, 77, -90;	88, 2, 87;	74, -36, -26;
58, 89, -35;	91, -55, 85;	33, 67, -107;	64, 55, 73;	83, -61, 19;	51, 84, -77

in dieser Reihenfolge (die angegebene Auflistung ist von links nach rechts zeilenweise zu lesen) in Bezug auf die Dimension des Farbraumes aufeinander folgend und jeweils im Goldenen Schnitt voneinander beabstandet angeordnet werden.

Alternativ werden die folgenden 60 Farben mit den CIELAB-Werten:

97, -19, 92;	49, 13, -73;	55, 82, 22;	86, -78, 78;	40, 75, -94;	84, 10, 84;
78, -43,-17;	59, 91, -48;	92, -47, 87;	34, 61, -105;	60, 65, 71;	83, -64, 28;
48, 82, -80;	97, -16, 93;	56, -3, -60;	56, 84, 6;	88, -77, 81;	38, 73, -99;
79, 21, 81;	80, -48, -10;	58, 91, -59;	93, -38, 88	36, 53, -101;	57, 73, 69;
82, -67, 37;	46, 80, -84;	94, -10, 91;	62, -15, -48;	56, 85, -9;	89, -71, 82;
35, 72, -103;	74, 31, 78;	82, -52, -1;	56, 89, -68;	95, -31, 90;	39, 43, -96;
55, 78, 63;	84, -70, 47;	44, 79, -87;	91, -4, 89;	67, -26, -36;	57, 87, -22;
90, -64, 83;	33, 70, -105;	69, 43, 75;	83, -57, 9;	53, 86, -73;	96, -23, 91;
43, 32, -90;	55, 80, 42;	85, -74, 61;	42, 77, -90;	88, 2, 87;	74, -36, -26;
58, 89, -35;	91, -55, 85;	33, 67, -107;	64, 55, 73;	83, -61, 19;	51, 84, -77

in dieser Reihenfolge (die angegebene Auflistung ist von links nach rechts zeilenweise zu lesen) in Bezug auf die Dimension des Farbraumes aufeinander folgend und jeweils im Goldenen Schnitt voneinander beabstandet angeordnet.

In einer bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass als Zwischenfarben jeweils zwischen zwei der vorstehend angegebenen beabstandeten Farben ausgehend von Gelb in Richtung Orange nacheinander (auch hier ist die angegebene Auflistung von links nach rechts zeilenweise zu lesen) eine der folgenden 60 Farben mit den CIELAB-Werten:

47, 21, -81;	53, 4, -66;	60, -9, -55;	65, -21, -41;	71, -32, -31;	77, -41, -20;
79, -45, -13;	81, -50, -5;	84, -56, 5;	83, -59, 14;	83, -62, 24;	82, -65, 33;
83, -68, 42;	84, -72, 53;	85, -76, 71;	87, -78, 80;	88, -77, 81;	89, -68, 83;
90, -60, 84;	91, -51, 86;	93, -43, 87;	94, -35, 89;	95, -28, 90;	96, -22, 92;
97, -18, 93;	96, -13, 92;	93, -7, 90;	89, -1, 88;	85, 6, 85;	81, 16, 83;
76, 26, 80;	71, 37, 76;	66, 50, 74;	62, 61, 72;	58, 70, 71;	56, 76, 67;
55, 79, 53;	56,80,31;	55, 83, 16;	56, 84, -1;	56, 86, -15;	58, 88, -28;
58, 90, -42;	58, 90, -53;	56, 90, -64;	54, 87, -71;	51, 86, -75;	49, 83, -79;
47, 81, -82;	45, 80, -85;	43, 78, -89;	41, 76, -93;	38, 74, -97;	36, 73, -101;
34, 71, -104;	33, 69, -106;	33, 65, -107;	34, 59, -105;	37, 48, -99;	41, 38, -93

eingefügt wird, so dass ein 120-stufiger Farbenkreis entsteht.

Alternativ ist vorgesehen, dass als Zwischenfarben jeweils zwischen zwei der vorstehend angegebenen beabstandeten Farben ausgehend von Gelb in Richtung Orange nacheinander (auch hier ist die angegebene Auflistung von links nach rechts zeilenweise zu lesen) eine der folgenden 60 Farben mit den CIELAB-Werten:

47, 21, -81;	53, 4, -66;	60, -9, -55;	65, -21, -41;	71, -32, -31;	77, -41, -20;
79, -45, -13;	81, -50, -5;	84, -56, 5;	83, -59, 14;	83, -62, 24;	82, -65, 33;
83, -68, 42;	84, -72, 53;	85, -76, 71;	87, -78, 80;	88, -77, 81;	89, -68, 83;
90, -60, 84;	91, -51, 86;	93, -43, 87;	94, -34, 89;	95, -27, 91;	96, -13, 92;
98, -17, 93;	97, -21, 92;	93, -7, 90;	89, -1, 88;	85, 6, 85;	81, 16, 83;
76, 26, 80;	71, 37, 76;	66, 50, 74;	62, 61, 72;	58, 70, 71;	56, 76, 67;
55, 79, 53;	56, 80, 31;	55, 83, 16;	56, 84, -1;	56, 86, -15;	58, 88, -28;
58, 90, -42;	58, 90, -53;	56, 90, -64;	54, 87, -71;	51, 86, -75;	49, 83, -79;
47, 81, -82;	45, 80, -85;	43, 78, -89;	41, 76, -93;	38, 74, -97;	36, 73, -101;
34, 71, -104;	33, 69, -106;	33, 65, -107;	34, 59, -105;	37, 48, -99;	41, 38, -93

eingefügt wird, so dass ein 120-stufiger Farbenkreis entsteht.

Besonders bevorzugt werden zumindest für eine Farbe des Farbenraumes verschiedene Sättigungsgrade und/oder verschiedene Hell- und Dunkelstufen und/oder Kombinationen von verschiedenen Sättigungsgraden und Hell-Dunkelstufen, bevorzugt als Matrix erzeugt.
Im Rahmen des Farbmanagementsystems kommt ein Farbtarget zum Farbabgleich von Ein- und Ausgabegeräten zum Einsatz, umfassend einen Informationsträger, der gedruckte und/oder druckbare Farbinformationen zu den Farben mindestens eines Farbenraumes aufweist und sich dadurch auszeichnet, dass der Farbenraum die vier Elementarfarben Gelb, Blau, Rot und Grün und auch die vier Quasielementarfarben Violett, Orange, Türkis und Magenta in dieser Reihenfolge in Bezug auf die Dimension des Farbenraumes aufeinanderfolgend und jeweils im Goldenen Schnitt voneinander beabstandet angeordnet aufweist.
Besonders zweckmäßig weist das Farbtarget eine kreisbogenartige oder kreisförmige Anordnung der Farben auf, wobei bevorzugt 60 oder 120 Farben vorgesehen sind. Dann ist es besonders einfach zu handhaben und sehr leicht zu überblicken.
In einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Farbmanagementsystem so verwendet wird, dass das Farbtarget als Referenz zur Beurteilung anderer Farbenräume, insbesondere aus der Gruppe Munsell, DIN, NCS, RAL-Design, RGB, CMY, CIE-L*a*b* und dgl. oder auf dem Gebiet der Malerei, der Innen- und Außendekoration, der Architektur, der Gebrauchs- und Computergraphik, der Fotografie, der Videografie, der Fernsehtechnik, der Drucktechnik, dient.
Das Farbmanagementsystem könnte als Computerprogrammprodukt verwirklicht werden.
Die Erfindung kann in Form einer völligen Hardware-Ausgestaltung, einer völligen Software-Ausgestaltung oder einer Ausgestaltung, die sowohl Hardware- als auch Software-Elemente enthält, verwirklicht werden. In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Erfindung in Software implementiert, die Firmware, systemeigene Software, Microcode und dgl. umfasst, jedoch nicht darauf beschränkt ist.
Die Merkmale und weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden an Hand der Beschreibung dreier bevorzugter Ausführungsbeispiele für das erfindungsgemäße Farbtarget im Zusammenhang mit den Figuren beschrieben. Dabei zeigt:

1 die Grundzüge des erfindungsgemäßen Farbmanagementsystems mit einem Farbtarget in einer ersten bevorzugten Ausgestaltung,
2 das erfindungsgemäß entsprechend 1 verwendete Farbtarget in der ersten bevorzugten Ausgestaltung,
3 das erfindungsgemäß verwendete Farbentarget in einer zweiten bevorzugten Ausführungsform und
4 das erfindungsgemäß verwendete Farbentarget in einer dritten bevorzugten Ausgestaltung als Farbraster.

In 1 ist rein schematisch das Verfahren zur Erzeugung eines 60-stufigen Farbenkreises für das im erfindungsgemäßen Farbmanagementsystem verwendete Farbtarget 1 in einer ersten bevorzugten Ausgestaltung gezeigt.
Zur erleichterten Nachvollziehbarkeit ist zum einen der 60-stufige Farbenkreis 2 dargestellt und diesen umgebend Ziffern, die nacheinander den 60 Stufen (Farbsektoren) zugeordnet sind, wobei die Ziffer „1“ demjenigen Farbsektor 3 zugeordnet ist, der die Elementarfarbe Gelb (CIE-L*a*b*: 97, -19, 92) aufweist. Neben der Elementarfarbe Gelb sind auch die weiteren Elementarfarben Blau (49, 13, -73), Rot (55, 82, 22) und Grün (86, -78, 78) als größere Punkte 4 hervorgehoben sowie die Quasielementarfarben Violett (40, 75, -94), Orange (84, 10, 84), Türkis (78, -43, -17) und Magenta (59, 91, -48) durch kleinere Punkte 5 hervorgehoben.
Durch die jeweils eine Spanne von 23 Farbsektoren verbindenden Linien 6 wird die zur Herstellung des 60-stufigen Farbkreises 2 benutzte sukzessive Anordnung der Farben im Goldenen-Winkelabstand im Uhrzeigersinn gezeigt. Es sind also die Farben Gelb, Blau, Rot, Grün, Violett, Orange, Türkis und Magenta jeweils den Farbsektoren 1, 24, 47, 10, 33, 56, 19, 42 zugeordnet.
Es ist zu erkennen, dass durch sukzessive Anordnung der Farben im Goldenen-Winkelabstand sämtliche Farbsektoren 1 bis 60 des Farbenkreises 2 sukzessive durchlaufen und mit einer entsprechenden Farbe versehen werden.
Dabei wurden bei der erfindungsgemäßen Herstellung des Farbenraumes die vier Elementarfarben und die vier Quasielementarfarben jeweils aufeinander folgend im Goldenen-Winkelabstand angeordnet und die Zwischenräume mit gleichbeabstandeten Farben aufgefüllt, sodass nach einer Analyse der Farbwerte und Angabe der Werte beispielsweise im CIE-L*a*b*-System die entsprechenden Farbwerte für alle Sektoren der Zwischenräume bereitstehen.
Dadurch wird der in 2 gezeigte Farbenkreis 2 des Farbtargets 1 erzeugt, bei dem sämtliche Farben gleich beabstandet angeordnet sind. Es fällt weiterhin auf, dass alle gegenüberliegenden Farben gleichzeitig auch Komplementärfarben sind.
Durch die minimale Aufrundung des irrationalen Goldenen-Winkelabstandes von 22,918 auf den rationalen Abstand von 23 Kreisstufen (des 60 stufigen Kreises) wird erreicht, das alle 60 Farben des Farbenkreises 2 mit den minimal modifizierten Goldenen-Winkelabstand erfasst werden, wobei sich der letzte Schritt wieder genau mit diesem Goldenen-Winkelabstand an den ersten anschließt. Dieser minimale Unterschied von knapp ein zwölftel einer Kreisstufe, (was einem 731stel des Kreisumfangs entspricht) liegt weit unterhalb der visuellen Sichtbarkeitsgrenze, er bewirkt jedoch, dass die irrationale Teilung in (theoretisch) unendlich viele Farbstufen auf genau 60 Stufen begrenzt werden kann. Innerhalb dieser in Goldenen Winkelabständen organisierten 60 Farben lassen sich zusätzlich alle übrigen Buntfarben mit beliebiger Genauigkeit festlegen. Für die meisten Anwendungen ist der 60-stufige Farbenkreis ausreichend. Selbstverständlich könnte allerdings auch der exakte Goldene-Winkelabstand verwendet werden und im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird daher sowohl für den exakten Goldenen-Winkelabstand als auch für die angegebene Rundung einheitlich von „Goldener-Winkelabstand“ bzw. „Goldener Schnitt“ gesprochen.
Der in 3 gezeigte 120-stufige Farbenkreis des im erfindungsgemäßen Farbmanagementsystem verwendeten Farbtargets 10 in einer zweiten bevorzugten Ausgestaltung wurde dadurch erzeugt, dass der 60-stufige Farbenkreis 2 als Basis genommen, jeweils zwischen zwei benachbarte Farbsektoren (beispielsweise 1 und 2 des Farbenkreises 2) ein zusätzlicher Farbsektor angeordnet und jeder dieser Farbsektoren mit von den beiden Farben der benachbarten Farbsektoren gleich beabstandeten Farben aufgefüllt wurden.
Dieser 120-stufige Farbenkreis 11 behält vollständig die gleichbeabstandete Anordnung der Farben und die gegenüberliegende Anordnung der Komplementärfarben, wobei nun doppelt so viele Farbnuancen in Bezug auf den 60-stufigen Farbenkreis 2 in 2 vorhanden sind.
4 schließlich zeigt eine dritte bevorzugte Ausgestaltung des im erfindungsgemäßen Farbmanagementsystem verwendeten Farbtargets 20, wobei für die Elementarfarbe Blau (Farbsektor „24“) vierzehn mit Großbuchstaben „A“ bis „N“ (beginnend mit dem dunkelsten Farbton) gekennzeichnete Hell-Dunkelstufen 21 und neun mit Kleinbuchstaben „r“ bis „z“ (beginnend mit dem am wenigsten gesättigten Farbton) gekennzeichnete Sättigungsgrade 22 innerhalb einer Matrix 23 angeordnet sind. Ein solches Farbtarget 20 lässt sich für jeden Farbton der Farbtargets 2 oder 10 erstellen, sodass eine visuelle Bestimmung der Farben des gesamten Farbenraumes möglich ist. Die Farben sind dabei dreidimensional gleichabständig angeordnet und das einfach und folgerichtig aufgebaute System der Farbenbezeichnung 24 ergibt unmittelbar und in guter Annährung einen Eindruck der bezeichneten Farben.
Es ist zu erkennen, dass mit der vorliegenden Erfindung erstmals ein Farbenraum bereitgestellt wird, insbesondere durch die Farbenkreise 2, 11 und Farbenraster 21, dessen Proportionen besser als bei allen bisherigen Farbenräumen der Farbempfindung entsprechen und nicht wie bisher auf willkürlichen Festlegungen beruhen.
Sämtliche Farben des Farbenraumes lassen sich damit annähernd genau visuell bestimmen und bezeichnen, sodass man sie sich vor dem inneren Auge als bestimmte Farben vorstellen kann, ohne dass man ein Muster dieser Farbe vor sich sieht. Diese sorgfältige Verteilung der Farben im Farbenraum ist Vorbedingung für die Bildung sinnvoller Farbengruppen.
Der bei diesem 60-stufigen Farbenkreis 2 erreichte Grad an Gleichstufung ist nur bei Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Erzeugung des Farbenraumes möglich. Mit diesem neuen Farbenkreis 2 ist es zum ersten Mal möglich, dass Farben in geometrisch gleichen Abständen auch visuell gleichabständig erscheinen. Die gleichmäßige Gewichtung und Stufung über den gesamten Farbenkreis 2 wird durch den auf 120 Stufen erweiterten Farbenkreis 11 bestätigt.
Ein Problem der Gleichstufung der Buntfarben liegt in der Schwierigkeit, trotz der unterschiedlichen Eigenhelligkeiten der Buntfarben (Gelb ist beispielsweise heller als alle anderen Buntfarben und Violett und Blau sind dunkler) insgesamt eine gleichgewichtige Verteilung der Farben mit einer gleichmäßigen Stufung der Farbenübergänge zu verbinden. Beide Probleme werden mit der vorliegenden Erfindung optimal gelöst.
Die gleichgewichtige Verteilung zeigt sich darin, dass kein Farbenbereich gegenüber anderen Farbenbereichen innerhalb des Farbenkreises 2, 11 überwiegt. Diese Ausgewogenheit lässt sich messtechnisch ebenso wenig wie die Gleichstufigkeit unmittelbar überprüfen, sie sind nur visuell erkennbar, und auftretende Fehler zeigen sich vor allem beim Vergleich mit anderen Farbenkreisen, wo die Ungleichverteilung direkt ins Gesicht fällt.
Die Besonderheit der vorliegenden Erfindung besteht also in der Erkenntnis des Erfinders, dass sich eine gleichgewichtige Verteilung der Buntfarben durch eine Anordnung im Goldenen Schnitt bewirken lässt, dass also die Organisationsform der nur von unserem Farbensinn bestimmbaren Elementarfarben und aller Zwischenfarben genau mit der mathematischen Ordnung des Goldenen Schnittes übereinstimmt.
Damit ist das alte Elementarfarbenproblem gelöst, das bisher immer wieder für Verwirrung sorgte. Es bestand in der ungeklärten Verteilung der vier Elementarfarben Rot, Gelb, Grün und Blau, also den sogenannten Urfarben nach Ewald Hering, und der Quasielementarfarben Violett, Magenta, Orange und Türkis sowie aller übrigen Zwischenfarben im Farbenkreis.
Diese Erfindung hat weitreichende Folgen auf allen Gebieten, bei denen es auf eine möglichst genaue visuelle Bestimmbarkeit von Farben sowie auf eine möglichst zuverlässige Kommunikation über Farben und Farbnuancen ankommt. Die unmittelbaren Vorteile für alle Arten praktischer Anwendung von Farben sind offensichtlich.
Die Erfindung erleichtert vor allem die Bearbeitung der Farben in Graphikprogrammen, insbesondere bei der Auswahl der für die Anwendung benötigten aus der unübersehbaren Anzahl von grauen, grauähnlichen oder schwachgesättigten Nuancen. Angesichts der im Vergleich zu früheren Möglichkeiten der Farbgestaltung fast unbeschränkten Menge verfügbarer Farben im Computer wird eine sinnvolle Methode der Farbenauswahl immer wichtiger. Als Folge der Erfindung kann die Genauigkeit der Stufung bis zu den feinsten, gerade noch unterscheidbaren Minimaldifferenzen von Farben gleichmäßiger als bisher über alle Bereiche des Farbenkreises 2, 11 und des Farbenraumes geregelt werden. Daher lässt sich der neue Farbenkreis 2 beispielsweise auch als Referenzfarbenkreis verwenden, um alle bestehenden Farbenkreise anderer Systeme nach einheitlichem Maßstab zu beurteilen.
Die entscheidende Verbesserung gegenüber allen bisherigen Methoden der Farbenorganisation liegt in der widerspruchsfreien Systematik, mit der die Farben gleichabständig angeordnet sind. Die genauen und quantifizierbaren Angaben sind nicht willkürlich festgelegt, sondern ergeben sich aus der natürlichen inneren Organisation der Farben im Goldenen-Winkelabstand in der Abfolge der Elementar-, Quasielementar- und aller übrigen Farben. Die unendlich vielen Zwischenstufen sind nur theoretisch vorhanden, tatsächlich ist ihre Zahl begrenzt durch die Schwellengröße der visuell gerade noch unterscheidbaren Farben.

Claims

Farbmanagementsystem, welches mittels eines Farbtargets eine Kalibrierung von Ein-/Ausgabegeräten durchführt, wobei mit dem Farbtarget ein Farbabgleich durchgeführt wird, wobei das Farbtarget einen Informationsträger umfasst, der gedruckte und/oder druckbare Farbinformationen zu den Farben mindestens eines Farbenraumes aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Farbenraum die vier Elementarfarben Gelb, Blau, Rot und Grün und auch die vier Quasielementarfarben Violett, Orange, Türkis und Magenta in dieser Reihenfolge in Bezug auf die Dimension des Farbenraumes aufeinander folgend und jeweils im Goldenen Schnitt voneinander beabstandet angeordnet aufweist, und die Zwischenräume mit farblich gleich beabstandeten Farben aufgefüllt sind.
Farbmanagementsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass den Elementarfarben und Quasielementarfarben folgende CIE-L*a*b*-Werte zugeordnet sind: Gelb: 97, -19, 92; Blau: 49, 13, -73; Rot: 55, 82, 22; Grün: 86, -78, 78 Violett: 40, 75-94; Orange: 84, 10, 84; Türkis: 78, -43, -17; Magenta: 59, 91, -48.
Farbmanagementsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass 60 oder 120 Farben im gleichen Winkelabstand voneinander entfernt angeordnet sind.
Farbmanagementsystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die folgenden 60 Farben mit den CIE-L*a*b*-Werten: 97, -19, 92; 49, 13, -73; 55, 82, 22; 86, -78, 78; 40, 75, -94; 84, 10, 84; 78, -43, -17; 59, 91, -48; 92, -47, 87; 34, 61, -105; 60, 65, 71; 83, -64, 28; 48, 82, -80; 97, -16, 93; 56, -3, -60; 56, 84, 6; 88, -77, 81; 38, 73, -99; 79, 21, 81; 80, -48, -10; 58, 91, -59; 93, -38, 88 36, 53, -101; 57, 73, 69; 82, -67, 37; 46, 80, -84; 94, -10, 91; 62, -15, -48; 56, 85, -9; 89, -71, 82; 35, 72, -103; 74, 31, 78; 82, -52, -1; 56, 89, -68; 95, -31, 90; 39, 43, -96; 55, 78, 63; 84, -70, 47; 44, 79, -87; 91, -4, 89; 67, -26, -36; 57, 87, -22; 90, -64, 83; 33, 70, -105; 69, 43, 75; 83, -57, 9; 53, 86, -73; 96, -23, 91; 43, 32, -90; 55, 80, 42; 85, -74, 61; 42, 77, -90; 88, 2, 87; 74, -36, -26; 58, 89, -35; 91, -55, 85; 33, 67, -107; 64, 55, 73; 83, -61, 19; 51, 84, -77

in dieser Reihenfolge in Bezug auf die Dimension des Farbraumes aufeinander folgend und jeweils im Goldenen Schnitt voneinander beabstandet angeordnet sind.
Farbmanagementsystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass vorgesehen ist, dass als Zwischenfarben jeweils zwischen zwei beabstandeten Farben ausgehend von Gelb in Richtung Orange nacheinander eine der folgenden 60 Farben mit den CIE-L*a*b*-Werten: 47, 21, -81; 53, 4, -66; 60, -9, -55; 65, -21, -41; 71, -32, -31; 77, -41, -20; 79, -45, -13; 81, -50, -5; 84, -56, 5; 83, -59, 14; 83, -62, 24; 82, -65, 33; 83, -68, 42; 84, -72, 53; 85, -76, 71; 87, -78, 80; 88, -77, 81; 89, -68, 83; 90, -60, 84; 91, -51, 86; 93, -43, 87; 94, -34, 89; 95, -27, 91; 96, -13, 92; 98, -17, 93; 97, -21, 92; 93, -7, 90; 89, -1, 88; 85, 6, 85; 81, 16, 83; 76, 26, 80; 71, 37, 76; 66, 50, 74; 62, 61, 72; 58, 70, 71; 56, 76, 67; 55, 79, 53; 56, 80, 31; 55, 83, 16; 56, 84, -1; 56, 86, -15; 58, 88, -28; 58, 90, -42; 58, 90, -53; 56, 90, -64; 54, 87, -71; 51, 86, -75; 49, 83, -79; 47, 81, -82; 45, 80, -85; 43, 78, -89; 41, 76, -93; 38, 74, -97; 36, 73, -101; 34, 71, -104; 33, 69, -106; 33, 65, -107; 34, 59, -105; 37, 48, -99; 41, 38, -93

eingefügt ist.
Farbmanagementsystem nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest für eine Farbe des Farbenraumes verschiedene Sättigungsgrade und/oder verschiedene Helldunkelstufen und/oder Kombinationen von verschiedenen Sättigungsgraden und Helldunkelstufen, bevorzugt als Matrix angeordnet sind, wobei vorzugsweise vorgesehen ist, dass mindestens 5, bevorzugt mindestens 10, insbesondere 14 Helldunkelstufen und mindestens 4, bevorzugt mindestens 6, insbesondere 9 Sättigungsgrade verwendet sind.
Farbmanagementsystem nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Farbtarget eine kreisbogenartige oder kreisförmige Anordnung der Farben aufweist, wobei bevorzugt 60 oder 120 Farben vorgesehen sind.
Verwendung des Farbmanagementsystems nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Farbtarget als Referenz zur Beurteilung anderer Farbenräume dient.
Verwendung des Farbmanagementsystems nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Farbtarget als Referenz zur Beurteilung von Farbenräumen aus der Gruppe Munsell, DIN, NCS, RAL-Design, RGB, CMY, CIE-L*a*b* und dgl. dient.
Verwendung des Farbmanagementsystems nach einem der vorherigen Ansprüche auf dem Gebiet der Malerei, der Innen- und Außendekoration, der Architektur, der Gebrauchs- und Computergraphik, der Fotografie, der Videografie, der Fernsehtechnik, der Drucktechnik.