DE19654715B4

DE19654715B4 - Verfahren und Vorrichtung zur Farbverarbeitung für eine farbige Anzeigevorrichtung

Info

Publication number: DE19654715B4
Application number: DE19654715A
Authority: DE
Inventors: Seong-deok Suwon Lee; Chang-yeong Euiwang Kim
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 1995-12-30
Filing date: 1996-12-30
Publication date: 2006-08-31
Anticipated expiration: 2016-12-31
Also published as: JPH09200790A; CN1160326A; KR970058032A; US5867286A; JP3768630B2; CN1091994C; DE19654715A1; NL1004906A1; NL1004906C2; KR100363250B1

Abstract

Verfahren zur Farbverarbeitung unter Verwendung einer zweidimensionalen Farbarttrennung, bei dem
eine Zelle in einer zweidimensionalen Farbartebene, die in eine Vielzahl von kleinen Zellen aufgeteilt ist, unter Verwendung von drei Farbsignalen bezeichnet wird, die einen willkürlichen Punkt in einem dreidimensionalen Farbraum angeben,
ein Matrixtransformationskoeffizient für jede der einzelnen Zellen erhalten und in einem Speicher gespeichert wird,
wiederholt eine Zellengruppierung ausgeführt wird, bei der unter den Matrixtransformationskoeffizienten für die einzelnen Zellen diejenigen Koeffizienten mit ähnlicher Charakteristik gesammelt werden, um eine Gruppe bezüglich aller Zellen zu bilden und die Anzahl der Transformationsmatrizen in der zweidimensionalen Farbartebene so klein wie möglich zu halten,
eine Adresse des Speicher bestimmt wird, die der bezeichneten jeweiligen Zelle entspricht,
ein Matrixtransformationskoeffizient vom Speicher gelesen wird, der an der bestimmten Adresse gespeichert ist, und
eine Matrixoperation an den drei Farbsignalen unter Verwendung des gelesenen Matrixtransformationskoeffizienten ausgeführt wird, um drei umgewandelte Farbsignale zu...

Description

Priorität: 30. Dezember 1995 - Republik Korea - Nr. 95-69696
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Farbverarbeitung unter Verwendung einer zweidimensionalen Farbarttrennung.
Eine farbige Anzeigevorrichtung, insbesondere ein Farbfernsehempfänger, empfängt und demoduliert ein Farbsignal, das nach einem Fernsehstandard, wie z.B. NTSC oder PAL, erzeugt wird, um dieses Signal anschließend mittels einer Farbkathodenstrahlröhre wiederzugeben. Aus verschiedenen Gründen ist das empfangene Farbsignal jedoch gestört. Einer der Hauptgründe ist die Farbsignalverarbeitung in einem Farbfernsehempfänger. Das heißt mit anderen Worten, dass ein Farbwiedergabeunterschied zwischen einer Eingangsfarbe und der Ausgangsfarbe der Kathodenstrahlröhre infolge der Unterschiede zwischen den Leuchtstoffcharakteristiken für die rote, die grüne und die blaue Farbe der Farbkathodenstrahlröhre und denen eines bestimmten Fernsehstandards erzeugt wird. Aufgrund der Nichtlinearität der Empfangsschaltung eines Farbfernsehgerätes wird gleichfalls eine Farbabweichung der Zwischenfarben erzeugt. Eine Ausgangsstufe, wie beispielsweise ein Farbfernsehempfänger, muss weiterhin unzureichende Teile der ursprünglichen Farben komplementieren und benötigt teilweise eine sichtempfindliche Farbverarbeitung aufgrund der Unterschiede in der persönlichen Farbwahrnehmung.

Aus der US 4,989,080 A ist es bereits bekannt, eine Farbkorrektur mit Farbbereichsauswahl zur Bestimmung von Korrekturparametern durchzuführen, indem eine zweidimensionale Farbartebene bezeichnet wird, die in eine Vielzahl von kleinen Zellen aufgeteilt ist und zwar unter Verwendung von drei Farbsignalen, die einen willkürlichen Punkt in einem dreidimensionalen Farbraum angeben, eine Adresse eines Speichers bezeichnet wird, in dem Matrixtransformationskoeffizienten gespeichert sind, die jeder der getrennten Zeilen entsprechen, ein Matrixtransformationskoeffizient, der der bezeichneten Adresse entspricht, vom Speicher gelesen wird und eine Matrixoperation mit den drei Farbsignalen und den gelesenen Matrixtransformationskoeffizienten ausgeführt wird, um drei umgewandelte Farbsignale zu erhalten.

Die hierzu vorgesehene Vorrichtung umfasst einen Indexrechner zum Berechnen von Indizes, um Farbsignale in einem dreidimensionalen Farbraum auf eine zweidimensionale Farbartebene zu projizieren, eine Nachschlagtabelle, in der Matrixtransformationskoeffizienten gespeichert sind, die eine Eingangs-Ausgangs-Beziehung zwischen den Farbsignalen bestimmen, um eine bestimmte Anzahl von Transformationskoeffizienten auszugeben, die an der entsprechenden Adresse gespeichert sind, die durch das Ausgangssignal des Indexrechners bezeichnet wird, und eine Farbtransformationsoperationseinheit, die die bestimmte Anzahl von Transformationskoeffizienten empfängt, die von der Nachschlagtabelle ausgegeben werden, und eine Matrixoperation bezüglich der Farbsignale durchführt.

Aus der JP 05-103335 A sind weiterhin ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Farbkorrektur bekannt, bei dem bzw. bei der ein Register Matrixkoeffizientensätze speichert, die mittels einer Indizierung durch eine Nachschlagtabelle adressiert werden.

Es wird auch eine Farbkorrekturvorrichtung zum Korrigieren eines empfangenen Farbsignals zur Anpassung an den Farbeigengeschmack des Benutzers verwandt, wie sie in der US PS 4 695 875 beschrieben ist, bei der zwei Bezugsphasen in einem Farbartdemodulator eines Farbfernsehempfängers eingestellt werden. Eine derartige Vorrichtung führt jedoch zu einer Farbverzerrung aller anderen Restfarben neben der vom Benutzer gewünschten Farbe.

Es gibt weitere herkömmliche Verfahren der Modelierung der Beziehung zwischen einer Eingangsfarbe und einer Ausgangsfarbe im gesamten Farbraum, nach denen sich die Farbverarbeitungsvorrichtungen klassifizieren lassen. Darunter sind Matrixverfahren unter Verwendung einer Regressionsanalyse und kombinierte Verfahren mit einer Nachschlagtabelle und einer Volumeninterpolation typische Verfahren. Von diesen beiden Verfahren werden bei dem letzteren mehrfache Farbwerte gemessen, um eine Eingangs-Ausgangs-Beziehung eines Systems zu erhalten und dann Zwischenwerte unter Verwendung dieser Messpunkte und der Volumeninterpolation auszudrücken. Dieses Verfahren liefert relativ genauer Ergebnisse verglichen mit dem herkömmlichen Verfahren. Da weiterhin eine Farbkorrektur an Ort und Stelle für eine sichtempfindliche Farbverarbeitung möglich ist, wird dieses Verfahren in weitem Umfang für Farbdrucker angewandt, es eignet sich jedoch nicht für die kommerzielle Benutzung, da aufgrund der komplizierten Volumeninterpretation in einer Anzeigevorrichtung, wie beispielsweise einem Farbfernsehempfänger, die Ausbildung der Hardware für eine Echtzeitverarbeitung schwierig ist und eine Vorrichtung, die nach diesem Verfahren arbeiten würde, mit unerwünscht hohen Kosten verbunden wäre. Das Matrixverfahren, das eine Regressionsanalyse verwendet, wandelt einfach die Eingangs-Ausgangs-Beziehung auf der Grundlage mehrfacher Messpunkte in Matrizen um und wird in weitem Umfang auf dem Gebiet der Anzeigevorrichtungen verwandt. Das Matrixverfahren muss jedoch mit dem gesamten Farbraum mittels einer einzigen Matrix umgehen. Eine örtliche Farbkorrektur wie die sichtempfindliche Farbnachstellung ist gleichfalls nicht möglich.

Um diese Probleme zu beseitigen, ist kürzlich ein Verfahren entwickelt worden, das die Farbvorrichtungsklassifizierung weiterentwickelt, indem eine Regressionsanalyse für jeden Bereich einer in fünf Anteile kategorisierten Farbe, nämlich die Fleischfarbe, die graue Farbe, die rote Farbe, die grüne Farbe und die blaue Farbe, verwandt wird. Durch die Unterteilung einer Farbe in nur fünf typische Farbanteile können jedoch zwischen den kategorisierten Teilen Ränder auftreten. Es ist gleichfalls schwierig, in passender Weise die Charakteristiken der verschiedenen Farben darzustellen, die durch eine Farbkombination in der Farbvorrichtung ausgedrückt werden. Weiterhin ist eine örtliche Farbkorrektur schwierig in empfindlichen Farbbereichen durch die kombinierten Farben aus fünf primären Farbanteilen zu erzielen. Das obige Problem tritt auch bei dem herkömmlichen Verfahren der örtlichen Korrektur unter Verwendung von sechs getrennten Farbtonbereichen in der Farbart auf, das in der US PS 4 989 080 beschrieben ist.

Durch die Erfindung sollen daher ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Farbverarbeitung geschaffen werden, mit denen örtlich eine Farbsignalstörung einer farbigen Vorrichtung, das heißt Farbwiedergabeunterschiede zwischen den Leuchtstoffcharakteristiken einer Farbkathodenstrahlröhre und dem NTSC-Fernsehstandard, unter Verwendung einer zweidimensionalen Farbarttrennung korrigiert werden.

Durch die Erfindung sollen insbesondere ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Farbverarbeitung geschaffen werden, mit denen eine Farbsignalstörung in Hinblick auf die Sichtempfindlichkeit, das heißt den Farbgeschmack des Benutzers, unter Verwendung einer zweidimensionalen Farbarttrennung korrigiert werden kann.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Farbverarbeitung unter Verwendung einer zweidimensionalen Farbarttrennung umfasst dazu die im Patentanspruch 1 angegebenen Schritte.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Farbverarbeitung unter Verwendung einer zweidimensionalen Farbarttrennung ist so ausgebildet, wie es in den Patentansprüchen 3 und 5 jeweils angegeben ist.

Im folgenden werden anhand der zugehörigen Zeichnung besonders bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung näher beschrieben. Es zeigen

1 in einem Blockschaltbild einen Farbfernsehempfänger mit einem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Farbprozessors, der mit zweidimensionaler Farbarttrennung arbeitet,

2 ein Blockschaltbild im einzelnen des Farbprozessors gemäß der Erfindung,

3A und 3B einen RGB-Farbraum und eine r-g-Farbebene jeweils,

4 das Konzept der Farbartbereichstrennung in der r-g-Farbebene von 3,

5 die erste und die zweite Nachschlagtabelle von 2 und
6 in einer graphischen Darstellung die zweidimensionale Farbartbereichstrennung und die Verteilung der Farben, die von Interesse sind.
Wie es in 1 dargestellt ist, weist ein Farbfernsehempfänger, der einen Farbprozessor mit zweidimensionaler Farbarttrennung gemäß der Erfindung verwendet, einen Abstimm- und Zwischenfrequenzteil 1 zum Abstimmen eines empfangenen Farbmodulationssignals und zum Umwandeln dieses Signals in ein Zwischenfrequenzsignal, einen Demodulator und Farbartprozessor 2 zum Ausführen einer Demodulation und Farbartverarbeitung bezüglich des Zwischenfrequenzsignals, das vom Abstimm- und Zwischenfrequenzteil 1 ausgegeben wird, um Signale R, G und B zu erzeugen, einen Farbprozessor 3, der die Signale R, G und B, die vom Demodulator und Farbartprozessor 2 ausgegeben werden, in ein Signal umwandelt, das zur Anzeige an einer Farbkathodenstrahlröhre 4 geeignet ist, und eine Farbkathodenstrahlröhre 4 auf.
Wie es im detaillierten Blockschaltbild von 2 dargestellt ist, weist der Farbprozessor 3 von 1 einen Gamma-Inverskorrekturteil 11 zum inversen Korrigieren der gleichen Gamma-Anteile, wie sie vorher an den Farbsignalen R, G und B oder den Signalen Y, R-Y und B-Y korrigiert wurden, um vorher korrigierte Gamma-Anteile auszuschließen, einen Indexrechner 12 zum Berechnen eines Index, um die Farbsignale R, G und B oder die Signale Y, R-Y und B-Y, von denen die vorher korrigierten Gamma-Anteile zur Linearisierung entfernt wurden, auf einen zweidimensionalen Farbartbereich zu projizieren, eine erste Nachschlagtabelle (LUT-1) 13, in der Indexwerte gespeichert sind, eine zweite Nachschlagtabellele (LUT-2) 14, in der Transformationskoeffizienten von Matrizen zum Festlegen einer Eingangs-Ausgangs-Beziehung der Signale R, G und B oder der Signale Y, R-Y und B-Y gespeichert sind, um eine bestimmte Anzahl von Transformationskoeffizienten auszugeben, die an entsprechenden Adressen gespeichert sind, die durch ein Ausgangssignal der ersten Nachschlagtabelle 13 zugeordnet werden, eine Farbtransformationsoperationseinheit 15, die die bestimmte Anzahl von Transformationskoeffizienten empfängt, die von der Nachschlagtabelle 14 ausgegeben werden, und die eine Matrixoperation bezüglich der Signale R, G und B oder der Signale Y, R-Y, B-Y ausführt, die vom Gamma-Inverskorrekturteil 11 ausgegeben werden, und die die transformierten Farbsignale ausgibt, und einen RGB Gamma-Korrekturteil 16 auf, um die RGB Gamma-Charakteristiken der Schaltungen zum Anzeigen der transformierten Farbsignale zu korrigieren, die von der Farbsignaloperationseinheit 15 ausgegeben werden.
Die Arbeitsweise und die Wirkung der erfindungsgemäßen Ausbildung werden im folgenden anhand der 1 und 2 beschrieben.
Wie es in den 1 und 2 dargestellt ist, werden die Signale R, G und B oder das Luminanzsignal Y und die Farbart- oder Farbwertsignale R-Y und B-Y, die von dem Demodulator und Farbartprozessor 2 ausgegeben werden, dem Gamma-Inverskorrekturteil 11 eingegeben.
Der Gamma-Inverskorrekturteil 11 korrigiert invers dieselben Gamma-Anteile wie sie vorher korrigiert wurden (1/2.2 im Fall der NTSC Norm) an den Farbsignalen R, G und B oder den Signalen Y, R-Y und B-Y, um die vorher korrigierten Gamma-Anteile zu beseitigen. Die Farbsignale R, G und B oder die Signale Y, R-Y und B-Y, von denen die vorher korrigierten Gamma-Anteile entfernt worden sind, um sie zu linearisieren, liegen am Indexrechner 12 und an der Farbtransformationsoperationseinheit 15 jeweils.
Der Indexrechner 12 führt einen Arbeitsvorgang zum Projizieren 3-dimensionaler Farbsignale R, G und B auf den zweidimensionalen Farbartbereich aus. Die vom Indexrechner 12 ausgegebenen Signale r und g sind Indexsignale zum Indizieren der Positionen der entsprechenden Zellen im zweidimensionalen Farbartbereich, der aus einer Vielzahl von kleinen Zellen aufgebaut ist.
Die erste Nachschlagtabelle (LUT-1) 13 ist eine Tabelle, in der Indexwerte gespeichert sind. Wenn beispielsweise den Signalen r und g jeweils 4 Bit zugeordnet sind, dann hat die erste Nachschlagtabelle (LUT-1) 13 eine Größe 16 × 16 (136 Zellen tatsächlich). Ziffern von 0 bis 136 sind in den jeweiligen Zellen gespeichert. Die zweite Nachschlagtabelle (LUT-2) 14 ist eine Tabelle, in der Koeffizienten der Transformationsmatrizen zum Bestimmen der Eingangs-Ausgangs-Beziehung der Signale R, G und B enthalten sind. Wenn die Tabelle einen Aufbau (3 × 3) hat, dann bilden insgesamt neun Koeffizienten einen Satz und liegt die Anzahl der maximal verfügbaren Sätze bei 136. Tatsächlich gibt es jedoch keine Grenze für die Anzahl von Sätzen. Das Ausgangssignal der ersten Nachschlagtabelle 13 indiziert die entsprechende Adresse der zweiten Nachschlagtabelle 14 und die zweite Nachschlagtabelle 14 gibt neun (3 × 3) Transformationskoeffizienten, die an den entsprechenden Adressen gespeichert sind, der Farbtransformationsoperationseinheit 15 aus. Im Gegensatz dazu können die entsprechenden Adressen der zweiten Nachschlagtabelle 14 auch direkt durch den Indexwert indiziert werden, der vom Indexrechner 12 berechnet wird, ohne die erste Nachschlagtabelle 13 zu verwenden.
Die Farbtransformationsoperationseinheit 15 empfängt die neun Transformationskoeffizienten, die von der zweiten Nachschlagtabelle 14 ausgegeben werden, und führt eine Matrixoperation bezüglich der Farbsignale R, G und B durch, die von dem Gamma-Inverskorrekturteil 11 ausgegeben werden. Das hat zur Folge, daß drei transformierte Werte der Signalwerte R, G und B, nämlich die Werte Rc, Gc und Bc am RGB Gamma-Korrekturteil 16 liegen.
Der RGB Gamma-Korrekturteil 16 kompensiert linear die RGB Gamma-Charakteristiken der Schaltungen, die mit der Ausgabe der transformierten Farbsignale befaßt sind, einschließlich der Farbkathodenstrahlröhre 4 bei einem Farbfernsehempfänger.
Wie es oben beschrieben wurde, liegen die farbtransformierten und gamma-korrigierten Farbsignale, die vom Farb prozessor 3 ausgegeben werden, als Eingangssignale an der Farbkathodenstrahlröhre 4, um daran angezeigt zu werden.
Die 3A und 3B zeigen den RGB Farbraum und die r-g Farbebene jeweils. Ein willkürlicher Punkt (R1, G1, B1) im dreidimensionalen Farbraum bezeichnet eine bestimmte Farbe, und die Farbe an diesem Punkt kann durch einen Punkt (r1, g1) in der zweidimensionalen Farbartebene unter Verwendung eines Projektionsverfahrens mit der folgenden Gleichung (1) wiedergegeben werden:
Alle Farben im dreidimensionalen Farbraum können daher in der zweidimensionalen Farbartebene beschrieben werden, was auch problemlos auf die Farbklassifizierung nach Farbton oder Sättigung angewandt werden kann.
4 zeigt die zweidimensionale Farbartebene, die in 15 Bereiche unterteilt ist, in der kleine getrennte Zellen S00, S01..S40 in Hinblick auf die Definition der Farbe und Sättigung voneinander verschieden sind. Die Definition der Eingangs-Ausgangs-Beziehung für jede Zelle wird daher genauer in einer einfacheren Gleichung als für den gesamten Farbraum ausgedrückt. Im folgenden wird als Beispiel für den Fall einer Anzeigevorrichtung das Verfahren beschrieben, mit dem die Transformationskoeffizienten für die getrennten kleinen Zellen erhalten werden.
In einem ersten Schritt werden 9³, d.h. 729 oder 173, d.h. 4913 Farben an Adressen von 0 bis 255 in 32 (oder 16) Zellenintervallen für die Farbsignale R, G und B jeweils eingegeben und werden die entsprechenden Farben von der Farbkathodenstrahlröhre als Farbkoordinatenwerte, wie beispielsweise CIE_XYZ durch ein Farbmessgerät gemessen und als Meßwerte anschließend ausgegeben.
Im zweiten Schritt werden die RGB Gamma-Werte CIE_X, CIE_Y und CIE_Z zwischen den gemessenen Werten CIE_XYZ und den eingegebenen Farbsignalen R, G und B unter Verwendung der folgenden Gleichung (2) erhalten: CIE_X = Rr1, CIE_Y = Gr2, CIE_Z = Br3. (2)
In einem dritten Schritt werden alle gemessenen Werte CIE_XYZ in Farbwerte Rr, Gr, Br nach der folgenden Gleichung (3) umgewandelt:
Die Transformationsmatrix A wird problemlos durch die Farbart der RGB Leuchtstoffe und die Festlegung eines Punktes als Weiß erhalten.
In einem vierten Schritt werden die Zellen in eine bestimmte Größe (beispielsweise 32²) in einem zweidimensionalen Bereich getrennt und werden alle umgewandelten RrGrBr-Werte auf die zweidimensionale Farbartebene projiziert, um gemessene Werte zu erhalten, die zu den jeweiligen Zellen gehören.
In einem fünften Schritt wird die Eingangs-Ausgangs-Beziehung zwischen den Eingangssignalen R, G und B und den gemessenen Signalen CIE_XYZ für jede Zelle in der folgenden Weise erhalten. Zunächst wird eine Nichtlinearität zwischen den Eingangswerten und den gemessenen Werten dadurch beseitigt, daß drei Gamma-Werte angewandt werden, die im zweiten Schritt bezüglich der Eingangssignale R, G und B erhalten wurden. Danach wird die Beziehung zwischen den gamma-korrigierten Eingangssignalen (RgGgBg) und den gemessenen Werten CIE_XYZ regressiv nach der folgenden Gleichung 4 analysiert, um eine Transformationsfunktion T zu erhalten. X = TR ⇒ T = (XRT) (RRT)–1, (4)wobei
und m die Gesamtanzahl an gemessenen Werten bezeichnet, die zu einer willkürlichen Zelle gehören.
In einem sechsten Schritt werden die Eingangssignale RGB in farbkorrigierte Ausgangssignale (RcGcBc) transformiert, wie es in der folgenden Gleichung (5) angegeben ist, und zwar unter Verwendung der obigen Gleichungen (3) und (4).
In einem siebten Schritt wird eine Zellengruppierung, bei der unter den Koeffizienten einer Transformationsmatrix M, die für die jeweiligen Zellen im sechsten Schritt erhalten wurde, die Koeffizienten mit ähnlichen Charakteristiken zur Bildung einer Gruppe gesammelt werden, wiederholt für alle Zellen ausgeführt, um dann die Anzahl an Transformationsmatrizen in der zweidimensionalen Farbartebene zu minimalisieren.
Wenn die Koeffizientenwerte für die jeweiligen Zellen, die im ersten bis siebten Schritt getrennt wurden, erhalten werden, werden die Koeffizientenwerte in der zweiten Nachschlagtabelle 14 gespeichert. Werte zum Indizieren der Positionen der Koeffizientenwerte, die in der zweiten Nachschlagtabelle 14 gespeichert sind, werden in der ersten Nachschlagtabelle 13 gespeichert. Die Daten, die in der ersten und in der zweiten Nachschlagtabelle 13 und 14 gespeichert sind, sind in 5 dargestellt.
Wenn die Größe der getrennten Zelle in der zweidimensionalen Farbartebene kleiner gemacht wird, wird die Eingangs-Ausgangs-Beziehung zwischen den Farbsignalen ausgeprägter und wird die örtliche Farbkorrektur exakter ausgeführt. Die Größe einer Nachschlagtabelle aus neun Matrixkoeffizientensätzen wird allerdings immer größer. Die Anzahl der Matrizen kann daher dadurch reduziert werden, daß die Zellen mit ähnlichem Farbausdrucksvermögen, d.h. ähnlichen Matrixkoeffizientenwerten zusammengefaßt werden, während die kleine Größe der getrennten Zellen beibehalten wird. Die irreguläre Abbildungsbeziehung zwischen den Zellen und den entsprechenden Matrixkoeffizienten wird in der Matrixkoeffizientenindextabelle der ersten Nachschlagtabelle 13 gespeichert.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wurde der dreidimensionale Farbraum auf eine zweidimensionale Farbartebene projiziert und wurde eine Farbartbereichstrennung für verschiedene Fälle in der zweidimensionalen Farbartebene versucht, was zu dem folgenden Ergebnis führte:
Ziel des Experimentes waren zunächst verschiedene Schaltungen vom Bildeingangsteil bis zur Farbkathodenstrahlröhre eines Farbfernsehgerätes mit 29 Inch. Die folgende Tabelle 1 zeigt ein Beispiel einer äquivalenten Trennung eines r-g Ebenenbereiches in einem RGB Farbraum. Wie es in der Tabelle 1 aufgeführt ist, sind etwa 55 Zellen richtig in Bereiche in Hinblick auf die Farbart aufgeteilt. Unter den 55 Zellen sind 39 Matrixkoeffizienten, die tatsächlich während der Zellengruppierung benutzt werden.
Tab. 1
6 zeigt in einer graphischen Darstellung die zweidimensionale Farbartbereichstrennung und Verteilung spezieller Farben, die von Interesse sind, nämlich der Haut- oder Fleischfarbe, der Meeresfarbe und der Farbe Grau, wobei es erwünscht ist, die Anzahl von Trennungen zur Unterscheidung der Farben, die von Interesse sind, über eine feine Farbkorrektur zu erhöhen.
Wie es oben beschrieben wurde, erlauben das Verfahren und die Vorrichtung zur Farbverarbeitung unter Verwendung einer zweidimensionalen Farbarttrennung die gleiche Farbverarbeitungsgenauigkeit wie die Kombination aus einem Verfahren mit einer herkömmlichen Nachschlagtabelle und dem volumeninterpolationsverfahren. Die Farben, die von Interesse sind, können einzeln örtlich korrigiert und farbverarbeitet werden, ohne die anderen Farben im gesamten Farbraum zu beeinflussen.
Da weiterhin die zusätzlich notwendige Vorrichtung zur Ausführung der Erfindung nicht kompliziert ist und die Rechenzeit aufgrund der Verwendung einer einfachen Matrixoperation in einer Bildpunktverarbeitungszeit kurz ist, kann die erfindungsgemäße Ausbildung bei einem Echtzeitbildprozessor verwandt werden.
Die erfindungsgemäße Ausbildung kann in weitem Umfang auf alle digitalen signalverarbeitenden Anzeigevorrichtungen, wie beispielsweise einen Farbfernsehempfänger oder andere Eingabe-/Ausgabevorrichtungen, wie beispielsweise eine Kamera oder einen Drucker angewandt werden.

Claims

Verfahren zur Farbverarbeitung unter Verwendung einer zweidimensionalen Farbarttrennung, bei dem eine Zelle in einer zweidimensionalen Farbartebene, die in eine Vielzahl von kleinen Zellen aufgeteilt ist, unter Verwendung von drei Farbsignalen bezeichnet wird, die einen willkürlichen Punkt in einem dreidimensionalen Farbraum angeben, ein Matrixtransformationskoeffizient für jede der einzelnen Zellen erhalten und in einem Speicher gespeichert wird, wiederholt eine Zellengruppierung ausgeführt wird, bei der unter den Matrixtransformationskoeffizienten für die einzelnen Zellen diejenigen Koeffizienten mit ähnlicher Charakteristik gesammelt werden, um eine Gruppe bezüglich aller Zellen zu bilden und die Anzahl der Transformationsmatrizen in der zweidimensionalen Farbartebene so klein wie möglich zu halten, eine Adresse des Speicher bestimmt wird, die der bezeichneten jeweiligen Zelle entspricht, ein Matrixtransformationskoeffizient vom Speicher gelesen wird, der an der bestimmten Adresse gespeichert ist, und eine Matrixoperation an den drei Farbsignalen unter Verwendung des gelesenen Matrixtransformationskoeffizienten ausgeführt wird, um drei umgewandelte Farbsignale zu erhalten.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt, in dem der Matrixtransformationskoeffizient erhalten wird, die Schritte umfasst: Eingeben einer bestimmten Anzahl von Farben an Adressen von 0 bis 255 in bestimmten Abschnittsintervallen für die Farbsignale R, G und B und Messen der entsprechenden Farben als bestimmte Farbkoordinatenwerte, um dann diese als Messwerte auszugeben, Umwandeln der gemessenen Farbkoordinatenwerte in Farbwerte Rr, Gr und Br unter Verwendung einer bestimmten Transformationsmatrix, Abtrennung eines Bereiches mit bestimmter Größe in der zweidimensionalen Farbartebene, Projizieren der umgewandelten Farbwerte Rr, Gr und Br auf die zweidimensionale Farbartebene, um dann gemessene Werte zu erhalten, die zu jeder getrennten Zelle gehören, und Bilden einer Eingangs-Ausgangs-Beziehung zwischen den Farbsignalen R, G und B und den gemessen Farbkoordinatenwerten in jeder getrennten Zelle, und Bilden einer Transformationsmatrix für jede Zelle, um die Farbsignale R, G und B in farbkorrigierte Signale Rc, Gc und Bc umzuwandeln, und zwar aus der Eingangs-Ausgangs-Beziehung.
Vorrichtung zur Farbverarbeitung unter Verwendung einer zweidimensionalen Farbarttrennung mit einem Indexrechner (12) zum Berechnen von Indices, um Farbsignale R, G, B oder ein Luminanzsignal Y und Farbdifferenzsignale R-Y, B-Y, in einem dreidimensionalen Farbraum auf eine zweidimensionale Farbartebene zu projizieren, einer ersten Nachschlagtabelle (13), in der die Indices gespeichert sind, einer zweiten Nachschlagtabelle (14), in der Matrixtransformationskoeffizienten, die Eingangs-Ausgangs-Beziehung zwischen den Farbsignalen R, G und B oder dem Luminanzsignal Y und den Farbdifferenzsignalen R-Y, B-Y bestimmen, dadurch gespeichert sind, dass eine Zelle in einer zweidimensionalen Farbartebene, die in eine Vielzahl von kleinen Zellen aufgeteilt ist, unter Verwendung von drei Farbsignalen, die einen willkürlichen Punkt in einem dreidimensionalen Farbraum angeben, bezeichnet ein Matrixtransformationskoeffizient für jede der einzel nen Zellen erhalten wird, und wiederholt eine Zellengruppierung ausgeführt wird, bei der unter den Matrixtransformationskoeffizienten für die einzelnen Zellen diejenigen Koeffizienten mit ähnlicher Charakteristik gesammelt werden, um eine Gruppe bezüglich aller Zellen zu bilden und Matrixtransformationskoeffizienten auszugeben, die an der Adresse gespeichert sind, die durch das Ausgangssignal der ersten Nachschlagtabelle bezeichnet wird, und einer Farbtransformationsoperationseinheit (15), die die Matrixtransformationskoeffizienten empfängt, die von der zweiten Nachschlagtabelle (14) ausgegeben werden, und eine Matrixoperation bezüglich der Farbsignale R, G und B oder des Luminanzsignals Y und der Farbdifferenzsignale R-Y, B-Y durchführt.
Vorrichtung in Anspruch 3, gekennzeichnet durch einen Gamma-Inverskorrekturteil (11) zum inversen Korrigieren von Gamma-Anteilen der Farbsignale R, G und B oder des Luminanzsignals Y und der Farbdifferenzsignale R-Y, und B-Y, um diese zu linearisieren, und zum Anlegen der linearisierten Signale an den Indexrechner (12) (und die Farbtransformationsoperationseinheit jeweils) und einen RGB Gamma-Korrekturteil (16) zum linearen Kompensieren der RGB Gamma-Charakteristik der betreffenden Schaltungen, um transformierte Farbsignale anzuzeigen, die von der Farbtransformationsoperationseinheit (15) ausgegeben werden.
Vorrichtung zur Farbverarbeitung unter Verwendung einer zweidimensionalen Farbarttrennung mit einem Indexrechner zum Berechnen von Indices, um Farbsignale R, G und B oder ein Luminanzsignal Y und Farbdifferenzsignale R-Y, B-Y in einem dreidimensionalen Farbraum auf eine zweidimensionale Farbartebene zu projizieren, einer Nachschlagtabelle, in der Matrixtransformationskoeffizienten, die eine Eingangs-Ausgangs-Beziehung zwischen den Farbsignalen R, G und B oder dem Luminanzsignal Y und den Farbdifferenzsignalen R-Y, B-Y festlegen, dadurch gespeichert sind, dass eine Zelle in einer zweidimensionalen Farbartebene, die in eine Vielzahl von kleinen Zellen aufgeteilt ist, unter Verwendung von drei Farbsignalen bezeichnet wird, die eine willkürlichen Punkt in einem dreidimensionalen Farbraum angeben, ein Matrixtransformationskoeffizient für jede der einzelnen Zellen erhalten wird und wiederholt eine Zellengruppierung durchgeführt wird, bei der unter den Matrixtransformationskoeffizienten für die einzelnen Zellen diejenigen Koeffizienten mit ähnlicher Charakteristik gesammelt, um eine Gruppe bezüglich aller Zellen zu bilden und die Matrixtransformationskoeffizienten auszugeben, die an einer Adresse gespeichert sind, die durch das Ausgangssignal des Indexrechners bezeichnet sind, und einer Farbtransformationsoperationseinheit, die die Matrixtransformationskoeffizienten empfängt, die von der Nachschlagtabelle ausgegeben werden, und eine Matrixoperation bezüglich der Farbsignale R, G und B oder des Luminanzsignals Y und der Farbdifferenzsignale R-Y, B-Y durchführt.
Vorrichtung und Anspruch 5, gekennzeichnet durch einen Gamma-Inverskorrekturteil zum inversen Korrigieren von Gamma-Anteilen der Farbsignale R, G und B oder des Luminanzsignals Y und der Farbdifferenzsignale R-Y und B-Y, um diese zu linearisieren, und zum Anlegen der linearisierten Signale an den Indexrechner (und die Farbtransformationsoperationseinheit jeweils) und einen RGB Gamma-Korrekturteil zum linearen Kompensieren der RGB Gamma-Charakteristik der betreffenden Schaltungen, um transformierte Farbsignale anzuzeigen, die von der Farbtransformationsoperationseinheit ausgegeben werden.