DE2728089C2

DE2728089C2 -

Info

Publication number: DE2728089C2
Application number: DE2728089A
Authority: DE
Inventors: Koji Takahashi; Taizo Akimoto; Shigeru Ashigara Kanagawa Jp Watanabe
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1976-06-22
Filing date: 1977-06-22
Publication date: 1990-06-07
Also published as: JPS52156624A; US4203671A; DE2728089A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen von Hautfarbe in einer Farbvorlage gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei einem derartigen, aus der US-PS 32 10 552 bekannten Verfahren kann festgestellt werden, ob ein farbiger Flächenbereich eine vorgegebene Farbgebung aufweist. Es werden dabei die Farbdichtewerte in den Grundfarben Rot, Grün und Blau innerhalb dieses farbigen Flächenbereichs gemessen. Anschließend wird festgestellt, ob jeder gemessene Farbdichtewert innerhalb dieses Bereiches liegt, der der jeweiligen Grundfarbe zugeordnet ist. Diese Bereiche legen einen vorgegebenen Farbraum fest.

Dieser vorgegebene Farbraum hat notwendigerweise die Form eines rechtwinkeligen Parallelepipeds, da die drei Grundfarben auf den Achsen eines rechtwinkeligen Koordinatensystems abgetragen werden und für jeden einzelnen gemessenen Farbdichtewert unabhängig von den jeweils beiden anderen gemessenen Farbdichtewerten festgelegt wird, ob jener innerhalb eines vorgegebenen Bereichs der Grundfarben liegt.

Es ist bekannt, daß es im allgemeinen für einen Betrachter eines Farbbildes, auf dem Personen abgebildet sind, von großer Bedeutung ist, daß die Hautfarbe der Personen in einer natürlichen Farbgebung erscheint. Sollte die Wiedergabe der Farben des Hintergrundes weniger "natürlich" ausfallen, so wird dies im allgemeinen von einem Betrachter als nicht so störend empfunden, als wenn die wiedergegebene Hautfarbe "unnatürlich" und die Wiedergabe des Hintergrundes "natürlich" ist.

Es ist selbstverständlich ohne weiteres möglich, durch einen Betrachter feststellen zu lassen, ob auf einer Farbvorlage eine Person abgebildet worden ist oder nicht. Soll dies jedoch automatisch mit einer Vorrichtung geschehen, so ist es erforderlich, ein Kriterium aufzustellen, mit dem festgestellt werden kann, ob ein Punkt, bzw. Fleck einer Farbvorlage als Hautfarbe vorliegt oder nicht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß besonders zuverlässig angegeben werden kann, ob eine Farbvorlage Hautfarben-Farbtöne enthält oder nicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist in dem einzigen Unteranspruch beschrieben.

Im folgenden wird anhand der zugehörigen Zeichnung ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert:

Fig. 1 zeigt in einem Stufenschaubild die Verteilung der Blauanteile verschiedener Dichten in einer Fleischfarbe;

Fig. 2 zeigt in einem dreidimensionalen Koordinatensystem ein Ellipsoid, das eine Fleischfarbe bestimmt;

Fig. 3 zeigt eine Draufsicht auf eine Drehscheibe zum Abtasten eines Farboriginals;

Fig. 4 zeigt eine grafische Darstellung, die den Bereich der Fleischfarbe auf der Grundlage der Verhältnisse der Schwärzungsdichten verschiedener Farben festlegt;

Fig. 5 zeigt eine grafische Darstellung, die den Bereich der Fleischfarbe auf der Grundlage der Unterschiede der Schwärzungsdichten der verschiedenen Farben festlegt.

Untersuchungen haben gezeigt, daß die Fleischfarbe durch eine Ellipse in einem zweidimensionalen Koordinatensystem oder durch ein Ellipsoid in einem dreidimensionalen Koordinatensystem definiert werden kann. Der Bereich, der die Fleischfarbe definiert, um die Ausbeute beim Herstellen von Farbabzügen zu verbessern, sollte nahezu alle Farben enthalten, die als Fleischfarbe ange sehen werden können, und sollte niemals eine Farbe enthalten, die nicht als Fleischfarbe angesehen werden kann. Weiterhin sollte ein solcher Bereich klar begrenzt sein.

Es wurden 169 fleischfarbige Punkte in einer Anzahl von Farb negativen mittels des Macbeth-Schwärzungsmessers gemessen. Die Meß flecken hatten einen Durchmesser von 1 mm. Die Schwärzungsdichten der Rot-, Grün- und Blauanteile der gemessenen Punkte sind in der folgenden Tabelle I aufgeführt, wobei R, G und B die Schwärzungs dichten der Rot-, Grün- und Blauanteile jeweils bezeichnen. Die Daten der Meßproben Nr. 51 bis Nr. 168 sind aus Gründen der Platzersparnis fortgelassen worden:

Tabelle I

In der obigen Tabelle I ist DS ² ein Wert, der dazu benutzt wird, in der im einzelnen beschriebenen Weise die Fleischfarbe zu unter scheiden. Dieser Wert wird im folgenden "DS ²" genannt. Die Beziehung zwischen dem Wert der Blauschwärzungsdichte B und der Häufigkeit der Dichte in Tabelle I ist in einem Stufendiagramm in Fig. 1 dargestellt. Aus diesem Stufendiagramm ist ersichtlich, daß die Blauschwärzungsdichten B nahezu eine Gauß-Verteilung haben. Der Mittelwert der Blauschwärzungsdichte betrug 0,862. Für die anderen Grün- und Rotschwärzungsdichten wurden ähnliche Stufendiagramme erhalten, wobei die mittleren Schwärzungsdichten bei 0,903 und 0,923 jeweils lagen.

Aus den obigen Ergebnissen kann geschlossen werden, daß die Rot-, Grün- und Blauschwärzungsdichten R, G und B eine dreidimensionale Gauß-Verteilung um einen Mittelpunkt (, , ) haben, der die drei Mittelwerte der Rot-, Grün- und Blauschwärzungsdichten wieder gibt. Da die drei Gauß-Verteilungen im allgemeinen nicht identisch miteinander sind, liegen die Rot-, Grün- und Blauschwärzungsdichten der Fleischfarbe innerhalb eines Ellipsoids, dessen Mittelpunkt bei der Koordinate der Mittelwerte der drei Schwärzungsdichten liegt.

Das Ellipsoid oder die Ellipse wird durch die folgende allgemeine Gleichung wiedergegeben:

wobei α _ÿ eine Konstante und

x₁ = B - , x₂ = G - und x₃ = R -

sind.

Wenn in der obigen Gleichung n gleich 2 ist, stellt sie eine Ellipse dar, und wenn n gleich 3 ist, stellt sie ein Ellipsoid dar.

Im Fall eines Ellipsoids kann daher die Gleichung in der folgenden Weise umgeformt werden:

dS ² = C₁₁dB ² + 2 C₁₂dB · dG + C₂₂dG ² + 2 C₂₃dG · dR + C₃₃dR ² + 2 C₃₁dR · dB (2)

mit dB = x₁, dG = x₂ und dR = x₃

In der Gleichung (2) ist C _ÿ ein Element einer inversen Matrix der folgenden Variant-Covariantmatrix:

wobei

wobei N die Anzahl der Meßpunkte, d. h. in diesem Fall gleich 169 ist und B _i, G _i und R _i die Schwärzungsdichten der jeweiligen Farben an den fleischfarbenen Punkten bezeichnen.

In Gleichung (1) ändert sich die Größe des Ellipsoids in Abhängigkeit vom Wert dS ². Wenn die Größe des Ellipsoids größer gemacht wird, wird der Bereich der Fleischfarbe jedoch aus Farben enthalten, die keine Fleischfarben sind. In diesem Fall wird die Fleischfarbe zwar immer als Fleischfarbe unterschieden, wird jedoch andererseits eine Farbe, die keine Fleischfarbe ist, gleichfalls als Fleischfarbe eingeordnet. Wenn die Größe des Ellipsoids klein gemacht wird, wird die Unterscheidung zu streng, und es wird Fälle geben, in denen eine Fleischfarbe als eine Farbe eingeordnet wird, die keine Fleisch farbe ist. Wenn der Wert dS ² so gewählt wurde, daß 95% der Eingabedaten der 169 Punkte in dem Ellipsoid 10, das in Fig. 2 dargestellt ist, enthalten sind, bekommt dS ² den Wert 7,81. In diesem Fall ist

Die obigen Ergebnisse wurden bezüglich Farbnegative erhalten, die unter Tageslicht aufgenommen wurden. Im Falle von Farbnegativen, die unter verschiedenen Beleuchtungsverhältnissen, beispielsweise unter dem Licht einer Wolframlampe oder unter dem Licht einer Leuchtstoffröhre aufgenommen wurden, verschieben sich die Ver teilungen der drei Farbschwärzungsdichten gegenüber denen von Negativen, die unter Tageslicht aufgenommen wurden. Beispielsweise wird der Bereich der Fleischfarbe im Falle von Negativen, die unter dem Licht einer Leuchtstoffröhre aufgenommen wurden, in der in Fig. 2 dargestellten Weise vom Bereich 10 auf den Bereich 11 verschoben. Im Falle von Negativen, die unter dem Licht einer Wolframlampe aufgenommen wurden, wird die Fleischfarbe vom Bereich 10 auf den Bereich 12 verschoben. Da die Verteilung der Schwärzungsdichten im Bereich der Fleischfarbe sich in Abhängigkeit von der Beleuchtungsquelle unterscheiden, kann die Art der Beleuchtungsquelle dadurch ermittelt werden, daß geprüft wird, in welchen ellipsenförmigen Bereich die gemessenen Schwärzungsdichten fallen. Entsprechend der Art der Beleuchtung kann die Farbkorrektur passend durchgeführt werden.

Im Falle von farbigen Personen ergibt sich keine Verschiebung im Bereich der Fleischfarbe, wie im Falle der Beleuchtungsquelle. In diesem Fall ist die Leuchtkraft der Fleischfarbe niedriger tritt jedoch keine Änderung im Farbgleichgewicht auf. Es hat sich herausgestellt, daß der Bereich der Fleischfarbe im Falle von gelbhäutigen Personen, wie beispielsweise Japanern, im wesentlichen der gleiche wie im Fall von weißhäutigen Personen ist.

Der benutzte Begriff der Ellipse und des Ellipsoids sollte im breiten Sinne verstanden werden, so daß er den Kreis und die Kugel mit einschließt. Wenn die Schwärzungsdichten für Rot, Grün und Blau als die drei Achsen der dreidimensionalen rechtwinkligen Koordinaten verwandt werden, kann die Fleisch farbe in der oben beschriebenen Weise durch ein Ellipsoid definiert werden. Wenn jedoch Kombinationen der Schwärzungs dichten der drei Farben für die drei Achsen benutzt werden, wird die Fleischfarbe durch einen Körper definiert, der kein Ellipsoid ist, jedoch einen elliptischen Querschnitt hat. Daher kann in weitem Sinne die Fleischfarbe durch einen Körper definiert werden, der in einem dreidimensionalen Koordinatensystem mit den Schwärzungsdichten der Farben Rot, Grün und Blau jeweils oder Kombinationen dieser Schwärzungsdichten als Achsen einen elliptischen Querschnitt hat. In einem zweidimensionalen Koordinaten system kann die Fleischfarbe durch eine Ellipse definiert werden. Die beiden Achsen des zweidimensionalen Koordinaten systems können zwei Arten von Verhältnissen oder Unterschieden von Farbschwärzungsdichten auf der Grundlage der Schwärzungs dichten der drei Hauptfarben wiedergeben, was im folgenden im einzelnen beschrieben wird.

Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung im einzelnen beschrieben. Ein Farbnegativfilm mit einem Bildformat von 24 × 36 mm² wird dazu benutzt, die Fleischfarbe zu ermitteln. Ein Lichtpunktabtaster mit einem Lichtpunkt mit einem Durchmesser von 1 mm wird dazu benutzt, den Film in Abständen von 1 mm abzutasten. Daher werden 748 Punkte (22 × 34) für die Ermittlung aufgenommen. Um zu prüfen, ob die Farbe des aufgenommenen Punktes eine Fleischfarbe ist, werden die Schwärzungs dichten R, G und B für Rot, Grün und Blau an diesem Punkt in die vorhergehende Gleichung (2) eingesetzt, um zu ermitteln, ob der Wert der Gleichung dS ² im Bereich der oben definierten Fleischfarbe, d. h. 7,81 liegt. Das heißt, daß die Gleichung (2) in der folgenden Weise umgeschrieben werden kann:

dS ² = 310.1(B-0.862)² - 972.8(B-0.862) (G-0.903)
+ 1150.4(G-0.903)² - 1490.0(G-0.903) (R-0.923)
+ 629.5(R-0.923)² + 395.4(R-0.923) (B-0.862) (3)

Wenn die gemessenen Schwärzungsdichten R, G und B in diese Gleichung eingesetzt werden und wenn

dS ² ≦ 7,81 ist, ist die Farbe des Punktes eine Fleischfarbe,
und wenn
dS ² < 7,81 ist, ist die Farbe keine Fleischfarbe.

Zur praktischen Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die in Fig. 3 dargestellte Drehscheibe zum Abtasten des Originals benutzt. Die Drehscheibe 20 weist eine Anzahl von lichtdurchlassenden Perforationen 22 a bis 22 k an verschiedenen Stellen mit verschiedenem Winkel und verschiedenen Radius vom Drehmittelpunkt auf. Die Drehscheibe 20 weist eine Ausleseperforation zum Synchronisieren der Ausgabezeit mit der Drehung der Scheibe auf. Die Auslese perforation kann am Rand der Scheibe vorgesehen sein. Anstelle der Ausleseperforation kann ein Stellungsdetektor in einem Element vorgesehen sein, das synchron mit der Drehscheibe 20 gedreht wird. Wenn sich die Scheibe 20 dreht, tasten die lichtdurchlassenden Perforationen 22 a bis 22 k den Farbnegativfilm 21 vom unteren Abschnitt zum oberen Abschnitt in der in Fig. 3 dargestellten Weise ab. Die erste Perforation 22 a tastet den untersten Teil des Farbnegatives 21 ab, und die letzte Perforation 22 k tastet dessen obersten Teil auf. Wenn sich die Scheibe 20 dreht und die Perforationen 22 a bis 22 k das Negativ 21 abtasten, werden die Schwärzungsdichten einer Anzahl von Punkten des Negatives entlang der Abtastlinien in gleichen Meßzeit intervallen gemessen. Die Schwärzungsdichten für Rot, Grün und Blau der Anzahl der Meßpunkte werden gemessen und auf der Grundlage der gemessenen Schwärzungsdichten wird entschieden, ob die Punkte fleischfarben sind. Wenn der Punkt als fleisch farben bestimmt wird, wird das Ausgangssignal der Meßeinrichtung, die die Schwärzungsdichten durch die Perforationen mißt, an eine Belichtungssteuereinrichtung des Vergrößerungsgerätes gegeben, um eine passende Belichtungssteuerung durchzuführen.

Anhand von Fig. 2 wurde eine Definition der Fleischfarbe unter Verwendung eines Ellipsoids gegeben. Anstelle der dreidimensionalen Definition kann die Fleischfarbe unter Verwendung einer Ellipse in einem zweidimensionalen Koordinatenraum definiert werden, bei dem die zwei Achsen der Koordinaten die Dichteverhältnisse oder Dichteunterschiede wiedergeben. Fig. 4 zeigt ein recht winkliges zweidimensionales Koordinatensystem, bei dem die zwei Achsen die Dichteverhältnisse zwischen den Schwärzungsdichten der drei Farben R, G und B nach den folgenden Gleichungen wiedergeben:

wobei r+g+b=1 ist. In diesem Fall ist die Ellipse durch zwei unabhängige Variable definiert.

Fig. 5 zeigt ein rechtwinkliges zweidimensionales Koordinatensystem, bei dem die zwei Achsen die Dichteunterschiede zwischen den Schwärzungsdichten der drei Farben R, G und B, nämlich R-G, G-B und B-R wiedergeben. In diesem Fall kann gleichfalls die Fleischfarbe durch eine Ellipse definiert werden.

Erfindungsgemäß wird leicht bestimmt, ob das Hauptmotiv eines Negatives oder Originals eine Person ist. Wenn eine bestimmte oder größere Anzahl von Punkten, beispielsweise 13 Punkte unter 748 oder noch mehr Punkte als fleischfarbene Punkte beurteilt werden, wird der Abzug vom Negativ oder Original so hergestellt, daß er eine gewünschte Fleischfarbe des Hauptmotives wiedergibt, da in diesem Fall entschieden wird, daß das Hauptmotiv des Negatives oder Originals eine Person ist.

Claims

1. Verfahren zum Bestimmen von Hautfarbe in einer Farbvorlage, unter Verwendung einer Einrichtung zum punktweisen Messen der jeweiligen Farbdichte der Farbvorlage in den Grundfarben rot, grün und blau, und einer Bestimmungseinrichtung, mit der feststellbar ist, ob die gemessenen Farbdichtewerte innerhalb eines vorgegebenen Farbraumes liegen, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur punktweisen Messung eine drehbare Scheibe (20) mit einer Anzahl von Öffnungen (22 a, . . ., 22 k) aufweist, die mit unterschiedlichen radialen Abständen und unterschiedlichen Winkeln angeordnet sind, daß als vorgegebener Farbraum ein von einer Bezugshautfarbe abgeleiteter Farbraum festgelegt ist, der die für Hautfarbe charakteristischen Dichtewert-Kombinationen enthält, und daß mit der Bestimmungseinrichtung für den jeweiligen Meßpunkt ( μ ) mit der jeweiligen Farbdichte (x _i _μ ) die Größe (dS ²_μ ) aufgrund der Gleichung bestimmbar ist, in der entweder a _ÿ Konstanten sind, M den Wert 3 aufweist und y _i _μ gleich der gemessenen Farbdichte x _i _μ und _i mit mittlere Farbdichte für die jeweilige Grundfarbe i aller gemessenen Punkte ist, die als fleischfarben ermittelt wurden, oder α _ÿ Konstanten sind, M den Wert 2 aufweist und somit der für Hautfarbe charakteristischen Farbraum zweidimensional ist, wobei die Koordinatenachsen die Farbdichten einer bestimmten Grundfarbe geteilt durch die Summe der Farbdichten aller Grundfarben (R/(R+G+B); G/(R+G+B); B/(R+G+B)) oder die Differenzen der Farbdichten (R-G, G-B, B-R) bezeichnen und _i Werte darstellt, die dadurch erhalten werden, daß die Farbdichten der Bezugshautfarbe in den Grundfarben i bestimmt und entsprechend den oben angegebenen Rechenoperationen miteinander verknüpft werden und aus den Verknüpfungswerten der Mittelwert gebildet wird, der den jeweiligen vorbestimmten Wert _i ergibt, und daß dem jeweiligen Meßpunkt ( μ ) Hautfarbe zugeordnet wird, wenn der Wert dS ²_μ kleiner als ein vorgegebener oder gleich einem vorgegebenen Wert ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß, wenn M=3 gilt, der vorgegebene Wert 7,81 beträgt.