DE2839187A1 - Verfahren zur bestimmung der normfarbwerte von auf einem farbmonitor dargestellten farben - Google Patents

Description

Fa. Dr.-Ing. Rudolf Hell GmbH Kiel, den 5. September 1978

Grenzstraße 1τ5
2300 Kiel 14

Patentanmeldung Nr. 78/493

Kennwort: "Normfarbwert-Bestimmung von Monitorfarben"

Verfahren zur Bestimmung der Normfarbwerte von auf einem Farbmonitor dargestellten Farben

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung der Normfarbwerte von auf einem Farbmonitor dargestellten Farben, bei dem der Farbmonitor durch Farbmeßwertsignale angesteuert wird, und eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens. Die ermittelten Normfarbwerte bilden die Ausgangsgrößen für die Berechnung der Farbmischanteile.

Während beim Mehrfarbendruck jede Farbe durch Übereinanderdruck unterschiedlicher Anteile der Auszugsfarben (Magenta, Cyan, Gelb) erzeugt wird, werden die zu druckenden Farben im Dekor-, Verpackungs- oder Textildruck vor dem Druckprozeß nach Maßgabe von Farbvorlagen oder Musterentwürfen ermischt und dann getrennt auf das Druckmedium übertragen (Vollflächendruck).

Die Bestimmung der Farbkomponenten (Farbrezeptur) stellt ein erhebliches Problem dar. Zu jeder gegebenen Farbvorlage soll die Farbrezeptur so berechnet werden, daß bei einer Nachfärbung derselbe Farbeindruck wie bei der Farbvorlage entsteht.

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Zur Bestimmung der Mischkomponenten bedient man sich beispielsweise einer Farbmischtafel, in der zu jeder Musterfarbe die zur Ermischung erforderlichen Farbanteile von Grundfarben angegeben sind.

Die zu druckende Farbvorlage muß mit den einzelnen Musterfarben der Farbmischtafel· verglichen werden; ein Vorgang, der ein sehr sicheres Farbbeurteilungsvermogen voraussetzt. Kann bei dem visuellen Vergleich keine Farbübereinstimmung festgestellt werden, muß die Farbrezeptur empirisch durch Farbmischung und Farbauftrag ermittelt werden, was sehr zeitraubend ist.

Es sind aber auch schon sogenannte Farbrezeptur-Rechner in Form von Prozeßrechnern bekannt geworden, welche aus den eingegebenen Daten die erforderliche Farbrezeptur als Anteile von Grundfarben berechnen.

Als feste Eingangswerte werden dem Farbrezeptur-Rechner die spezifischen Spektraldaten eines beiiebigen Satzes von Grundfarben eingegeben. Die Farbvorlage für die zu ermischende Farbe muß mittels eines Farbmeßgerätes farbmetrisch ausgemessen werden, indem die Normfarbwerte oder die spektralen Remissionsdaten ermittelt werden. Aus den Normfarbwerten und den spezifischen Spektraldaten der Grundfarben ermittelt der Farbrezeptur-Rechner dann für eine bestimmte Lichtart die erforderliche Farbrezeptur.

Auch dieses Verfahren hat den Nachteil, daß zunächst ein sehr genaues Farbmuster vorhanden sein oder erstellt werden muß, um die Normfarbwerte ausmessen zu können.

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Es fehlt außerdem die Möglichkeit, die zu druckende Farbvorlage im Hinblick auf Gestaltung des Musters und Farbkomposition der verschiedenen Farbflächen beurteilen zu können.

Es sind ferner sogenannte Farbsichtgeräte zur farbgetreuen Simulierung von Druckprozessen bekannt, mit denen eine visuelle Beurteilung und Korrektur des Endproduktes ermöglicht wird.

In einem solchen Farbsichtgerät wird eine Vorlage fernsehmäßig mittels einer Farbkamera abgetastet und auf einem Farbmonitor wieder aufgezeichnet. Die bei Abtastung entstandenen Farbsignale werden in einem Farbrechner in korrigierte Farbauszugssignale umgewandelt. Ein dem Farbrechner nachgeschalteter Drucknachbildungsrechner, welcher speziell die Druckparameter für den Mehrfarbendruck berücksichtigt/ formt die korrigierten Farbauszugssignale derart in Steuersignale für den Farbmonitor um, daß die Darstellung der Vorlage auf dem Bildschirm des Farbmonitors denselben farblichen Eindruck vermittelt wie der Mehrfarbendruck.

Mit diesen Farbsichtgeräten können zwar auch Farbvorlagen und Musterentwürfe für den Dekor-, Textil- und Verpackungsdruck nach Gestalt und Farbe überprüft werden, aber auch diese Geräte lösen nicht das Problem, für die auf dem Farbmonitor dargestellten Farben die Normfarbwerte zur Farbrezepturberechnung anzugeben. Da die bekannten Farbsichtgeräte speziell auf die Belange des Mehrfarbendruckes abgestellt sind, liefern diese Geräte auch keine Signale, aus denen die Normfarbwerte abgeleitet werden könnten.

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Mit den bekannten Farbsichtgeräten kann zwar auch eine Farbkorrekur durchgeführt werden, diese ist aber auf dem gesamten Bildschirm wirksam, eine selektive Farbkorrektur für nebeneinanderstehende unterschiedliche Farbflächen, wie sie bei den Farbvorlagen für die genannnten Druckarten vorkommen, ist aber nicht möglich.

Der in Anspruch 1 angegebenen Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Einrichtung zur Ermittlung der Normfarbwerte von auf einem Farbmonitor dargestellen Farben anzugeben, ohne daß ein visueller Farbvergleich stattfinden muß und bei denen die Normfarbwerte die Ausgangsgrößen einer Farbmischungsberechnung für die dargestellten Farben bilden.

Die in den Ansprüchen gekennzeichneten und weitere Merkmale der Erfindung gehen aus den im folgenden beschriebenen und in den
Fig. 1-5 dargestellten Ausführungsbeispielen hervor.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Einrichtung zur Ermittlung von Normfarbwerten;

Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel einer Generatorstufe und einer
Speichereinrichtung;

Fig. 3 eine grafische Darstellung;
Fig. 4 ein Zeitdiagramm;

Fig. 5 ein Ausführungsbeispiel einer Transformationsstufe.

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Fig. 1 zeigt eine prinzipielle Einrichtung zur Ermittlung der Normfarbwerte oder Normfarbwert-Anteile einer auf einem Farbmonitor dargestellten Farbe. Diese Normfarbwerte bilden die Ausgangsgrößen für eine Farbrezepturberechnung, d. h. für die Berechnung der Grundfarben-Mischanteile der zu ermischenden Farbe, welche mit der auf dem Montior dargestellten Farbe identisch ist.

Als Signalquelle 1 ist im Ausführungsbeispiel eine elektronische Farbkamera vorgesehen, welche eine Farbvorlage 2 fernsehmäßig punkt- und zeilenweise abtastet. Die Farbkamera besteht aus drei Bildaufnahmeröhren 3, 4 und 5 unterschiedlicher Spektralempfindlichkeit. Das Abtastlicht von der Farbvorlage 2 wird mittels eines Objektivs 6 und zwei teildurchlässiger Spiegel 7 und 8 in drei Teilstrahlen aufgespalten. Die Teilstrahlen fallen auf die Bildaufnahmeröhren 3, 4 und 5, welche das empfangende Licht optoelektronisch in die drei Farbmeßwertsignale R, G und B (rot, grün und blau) umsetzen.

Die Farbmeßwertsignale R, G und B können in einer einstellbaren Farbkorrektur-Stufe 9 modifiziert werden. Die dabei erhaltenen Farbsignale r, g und b werden über Leitungen 10 und Addierer 11, 12 und 13 einem Farbmonitor 14 zugeführt, auf dessen Bildschirm die abgetastete Farbvorlage 2 aufgezeichnet wird. Die Aufzeichnung erfolgt z.B. nach dem Zeilensprungverfahren mit 50 Halbbildern pro Sekunde, um ein f!immerfreies Bild zu erzeugen.

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Ein Taktgenerator 16 steuert Abtastung und Aufzeichnung, welcher nach der beim Fernsehen üblichen Technik horizontale und vertikale Ablenksignale auf Leitungen 17 und 18, Zeilenstart-Impulse (ZS) und Bildstart-Impulse (BS) auf Leitungen 19 und 20 sowie einen Steuertakt auf einer weiteren Leitung 21 zur Synchronisierung der Signalquelle 1 erzeugt. Solche Taktgeneratoren sind bekannt, so daß sich eine ausführlichere Beschreibung erübrigt.

Auf dem Bildschirm 15 des Farbmonitors 14 ist z. B. eine Farbvorlage 2 abgebildet, welche zwei nebeneinanderstehende unterschiedliche Farbflächen 22 und 23 mit den Farben F₁ und F₂ aufweist.

Zur Markierung eines Meßbereiches innerhalb der Farbflächen 22 und 23 wird eine verschiebbare Meßmarke 24, welche in einer Generatorstufe 25 erzeugt wird, in Form eines Lichtpunktes in den Bildschirm 15 eingeblendet. Die Lichtpunktfläche entspricht dem Meßbereich. Die Generatorstufe 25 wird von den Zeilenstart-Impulsen (ZS) auf der Leitung 19 und den Bildstart-Impulsen (BS) auf der Leitung 20 gesteuert. In dem Zeitintervall, in dem die aufzeichnenden Elektronenstrahlen den gewählten Meßbereich überstreichen, erzeugt die Generatorstufe 25 einen konstanten Signalwert auf einer Leitung 26. Dieser konstante Signalwert wird den Farbmeßwertsxgnalen r, g und b mittels der Addierer 11, 12 und 13 überlagert, so daß die drei Elektronenstrahl-Erzeugungssysteme des Farbmonitors 14 gleichzeitig mit derselben Leuchtdichte eingeschaltet werden, wodurch die "weiße" Meßmarke 24 erzeugt wird.

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Die Verschiebung der Meßmarke 24 in horizontaler und vertikaler Richtung über die Bildschirmfläche wird durch zwei Signale (H; V) an den Eingängen 27 und 28 der Generatorstufe 25 gesteuert. Die Signale (H; V) können beispielsweise mittels eines mechanischen Koordinaten-Steuerhebels erzeugt werden. Die Generatorstufe 25 wird später in Fig. 2 näher beschrieben.

Die Meßmarke 24 kann selbstverständlich auch mit einem Cursor erzeugt werden.

Mit Hilfe der verschiebbaren Meßmarke 24 wird der Meßbereich auf dem Bildschirm 15 innerhalb einer Farbe F„ markiert, dessen Normfarbwerte X_M, Y„ und Z ermittelt werden sollen.

Zur Bestimmung der Farbmeßwert-Tripel r , g_M und b_M, welche zu den durch den Meßbereich markierten Farben gehören, ist eine Speichereinrichtung 29 vorgesehen. Die Speichereinrichtung 29 wird durch zwei Taktfolgen T₁ und T₉ auf Leitungen 30 und 31 gesteuert, die in der Generatorstufe 25 erzeugt werden. Die Speichereinrichtung 29 siebt aus den laufend auf Leitungen 10 ankommenden Farbmeßwert-Signalfolgen r, g und b die dem Meßbereich zugeordneten Farbmeßwert-Tripel r , g_M und b„ heraus und speichert diese Werte.

Zur Erhöhung der Meßgenauigkeit und der Meßsicherheit erfolgt nach einer Weiterbildung des Erfxndungsgedanken innerhalb des Meßbereiches eine Mehrfachmessung, eine Aufaddition und eine anschließende Mittelwertbildung zur Bestimmung der Farbmeßwert-Tripel r , g_M und b_M der ausgewählten Farbe F_M·

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Auf diese Weise können auch gewisse Farbunterschiede innerhalb des Meßbereiches, welche z. B. durch die fernsehmäßige Abtastung der Farbvorlage 2 entstanden sind, berücksichtigt werden.

Im Ausführungsbeispiel werden für jeden Farbwert der ausgewählten Farbe F innerhalb von 4 Halbbildern jeweils 8 Messungen pro Halbbild, also 32 Messungen für einen Farbmeßwert durchgeführt und daraus der Mittelwert gebildet. Die Bestimmung der weiteren Farbmeßwerte der ausgewählten Farbe F erfolgt zeitlich nacheinander, so daß ein Meßzyklus jeweils nach 12 Halbbildern abgeschlossen ist.

Die Speichereinrichtung 29 wird noch ausführlicher in Fig. 2 beschrieben.

In einer der Speichereinrichtung 29 nachgeschaltenen Transformationsstufe 32 werden die gespeicherten Farbmeßwert-Tripel r_M, g und b der selektierten Farbe F.. unter Berücksichtigung der nichtlinearen Kennlinien f (r), f (g) und f (b) der Elektronenstrahl-Erzeugungssysteme des Farbmonitors 14 und der drei Normfarbwert-Tripel (X , Y_R, Z_R); (X_G, Y_G, Z_Q) ; (Χ_β, Y_ß, Z_ß) der Einzelphosphore "Rot", "Grün" und "Blau" des Bildschirmes 15 in die gewünschten Normfarbwerte X_M, Y_M und Z umgesetzt.

Die Umsetzung erfolgt unter Berücksichtigung der Gesetzmäßigkeiten der additiven Farbmischung nach den Beziehungen:

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^XM^=f

*B

Die Normfarbwert-Tripel der Einzelphosphore können beispielsweise mittels eines geeigneten Farbmeßgerätes direkt am Bildschirm 15 einmalig für jeden Farbmonitor 14 ausgemessen werden, indem nacheinander die R, G, B-Elektronenstrahl-Erzeugungssysteme mit denjenigen r, g, b-Werten angesteuert werden, mit denen auch "Weiß" auf dem Bildschirm 15 erzeugt wird.

Ebenso können die nichtlinearen Kennlinien des Farbmonitors 14 durch eine Leuchtdichte-Messung in Abhängigkeit der r, g, b-Werte bestimmt werden.

Es können auch die vom Hersteller der Farbmonitore angegebenen Röhren-Kennlinien und Phosphor-Kenndaten Verwendung finden, falls diese mit ausreichender Genauigkeit vorliegen.

Die in der Transformationsstufe 32 gewonnenen Normfarbwerte X_M, Y und Z , welche die Ausgangswerte für die Berechnung der Farbkomponenten der zu ermischenden Farbe F_M darstellen, werden in eine Einheit 33 übertragen.

Die Einheit 33 kann eine Anzeigeneinheit, ein Speichermedium oder aber in bevorzugter Weise ein Farbrezeptur-Rechner sein. Dieser Farbrezeptur-Rechner gibt direkt die Mischanteile aus, welche der Farbvorlage 2 als Anweisungen für die Arbeitsvorbereitung beigefügt werden können. ÖS001 6/00 25

Solche Farbrezeptur-Rechner werden z. B. in der Zeitschrift "Die Farbe", Band 14, 1965, Seiten 80-90, erschienen im Musterschmidt-Verlag, Göttingen, beschrieben.

Die Arbeitsweise der beschriebenen Einrichtung zur Ermittlung der Normfarbwerte ist folgende:

Der Bediener wird zunächst die Formgestaltung der auf dem Bildschirm 15 dargestellten Farbvorlage 2 beurteilen und ggf. gewisse geometrische Umstrukturierungen vornehmen. Vorzugsweise wird in den Bildschirm 15 des Farbmonitors 14 ein weißer Rahmen eingeblendet, dessen Lichtart mit der Betrachtungslichtart des Endproduktes (z. B. 5000 K oder D 6500) identisch ist. Auf diese Weise können Farbbeurteilungsfehler aufgrund von Farbumstimmungen vermieden werden.

Dann erfolgt die Beurteilung und Korrektur der Farbgebung durch Farbabwandlungen oder Farbumwandlungen mittels der selektiven Farbkorrektur-Stufe 9.

Die Farbkorrektur wird folgendermaßen durchgeführt.

Die selektive Farbkorrektur-Stufe 9 enthält eine Farberkennungs-Schaltung 91, die vorzugsweise nach der Patentschrift DE-PS 26 28 aufgebaut ist. Die Farberkennungs-Schaltung 91 wählt aus der Vielzahl der angebotenen Farbmeßwert-Signale R, G und B diejenigen Farbmeßwert-Tripel aus, die in den Grenzen eines vorgegebenen Farberkennungsraumes innerhalb des Farbraumes liegen und erzeugt dann ein Ausgangssignal.

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Der Farberkennungsraum ist durch die Lage einer Schwerpunktsfarbe r_Q, g_Q und b_Q und durch Form, Ausdehnung und Orientierung im Farbraum gekennzeichnet. Das Ausgangssignal der Farberkennungs-Schaltung 91 ist bei der Schwerpunktsfarbe maximal und an den Grenzen des Farberkennungsraumes gleich Null. Aus dem Ausgangssignal der Farberkennungs-Schaltung 91 werden mittels Potentiometer 92 drei unterschiedliche Korrektursignale r¹, g¹ und b¹ abgeleitet und den Farbmeßwertsignalen überlagert. Auf diese Weise ist die Wirksamkeit der Korrektursignale bei der Schwerpunktsfarbe r_n, g_o und b_ maximal und nimmt zu den Grenzen des Farberkennungsraumes hin ab, wodurch die selektive Farbkorrektur erreicht wird. Zur Durchführung der selektiven Farbkorrektur wird der Bediener zunächst die Meßmarke 24 auf der Farbfläche 22 positionieren. Die Farbmeßwert-Tripel r.., g. und b. der durch die Meßmarke 24 definierten Farbe F₁ werden wie beschrieben in der Speichereinrichtung 29 fixiert und als Schwerpunktsfarbe r_Q1, g .. und b .. für die Farbkorrektur über Leitungen 34 und Eingänge 94 der Farberkennungs-Schaltung 91 in der Farbkorrektur-Stufe 9 zugeführt.

In vorteilhafter Weise kann der Farberkennungsraum durch Einstellen seiner R, G, B-Koordinaten an den Programmiereingängen 95 der Farberkennungs-Schaltung 91 so verändert werden, daß die Grenzen des Wirkungsbereiches der Farbkorrektur genau mit den geometrischen Konturen der Farbflache 22 übereinstimmen.

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Auf diese Weise kann die Farbe F₁ der Farbfläche 22 korrigiert werden, ohne daß sich die Farbe F„ der anderen Farbfläche 23 ändert, wodurch die Abstimmung der Farben aufeinander und Farbstellungen besonders erleichtert werden.

Nach der Farbkorrektur für die Farbfläche 22 können die zugehörigen Normfarbwerte X_Ml, Y_M1 und Z .. der Farbfläche 22, welche am Ausgang der Transformationsstufe 32 zur Verfügung stehen, durch einen Befehl auf einer Leitung 35 in die Einheit 33 transferiert werden.

Danach werden die beschriebenen Vorgänge für die Farbfläche 23 durchgeführt, und die ermittelten Normfarbwerte X ~, Y_M? und Z_M? der Farbe F₃ in die Einheit 33 überführt.

Wenn beispielsweise nur jeweils eine Farbe auf dem Farbmonitor 14 dargestellt werden soll, kann die Farbkorrektur-Stufe 9 entfallen und durch drei Potentiometer zur Änderung der R, G, B-Farbmeßwerte ersetzt werden. In diesem Falle kann auch die Mehrfachmessung entfallen.

Die Signalquelle 1 kann auch eine digitale Datenquelle sein. In diesem Falle wurde die Farbvorlage 2 bereits vor der Darstellung auf dem Farbmonitor 14 mittels einer Farbkamera abgetastet, die Farbmeßwertsignale R, G und B digitalisiert und in einem Bildspeicher abgelegt. Zur Darstellung der Farbvorlage 2 auf dem Bildschirm 15 des Farbmonitors 14 werden die abgespeicherten Bilddaten in einen Bildwiederholspeicher transferiert und von dort zur Erzeugung eines Standbildes zyklisch 50 mal in der Sekunde ausgelesen und dem Farbmonitor 14 zugeführt.

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Die Umwandlung der Bilddaten in die analogen Ansteuersignale für den Farbmonitor 14 kann sowohl am Ausgang der Signalquelle 1 als auch am Eingang des Farbmonitors 14 erfolgen. Im Falle, daß die Digital-Analog-Wandlung bereits am Ausgang der Signalquelle 1 stattfindet, werden alle beschriebenen Operationen zwischen der Signalquelle 1 und dem Farbmonitor 14 analog ausgeführt. Im Falle, daß die Digital-Analog-Wandlung aber erst am Eingang des Farbmonitors 14 stattfindet, können alle beschriebenen Vorgänge einschließlich der Farbkorrektur auch rein digital durchgeführt werden. Es wäre auch denkbar, die beschriebenen Operationen in einer sogenannten hybriden Technik durchzuführen, beispielsweise nach Patent (Patentanmeldung P 27 25 864).

Bei dieser Technik werden digital ansteuerbare, aber analog beeinflussende Stellglieder verwendet. So können z. B. die Korrekturgrößen für die Farbkorrektur-Stufe 9 und für die Transformationsstufe 32 digital vorgegeben werden. Die Beeinflussung der Farbsignale erfolgt dann aber analog nach Maßgabe der Korrekturdaten.

Die erfindungsgemaße Einrichtung kann auch bei bekannten Farbsichtgeräten eingesetzt werden.

Die Erfindung ist nicht auf die Ermittlung der Normfarbwerte für Druckfarben beschränkt. Sie kann überall dort Anwendung finden, wo Farben aus Grundfarben ermischt werden sollen.

Fig. 2 zeigt detaillierte Ausführungsbeispiele für die Generatorstufe 25 und die Speichereinrichtung 29.

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Generatorstufe 25

Die von dem Taktgenerator 16 erzeugten Zeilenstart-Impulse (ZS), die in jeder Zeile einmal auf der Leitung 19 erscheinen, werden in einer einstellbaren Verzogerungsstufe 39 um die Zeit t.. verzögert. Die Verzögerungszeit t.. wird an einem Programmiereingang 40 der Verzogerungsstufe 39 eingestellt und entspricht der horizontalen Verschiebung (H) der Meßmarke 24 auf dem Bildschirm 15 des Farbmonitors 14 in Fig. 1.

Die verzögerten Zeilenstart-Impulse ZS¹ werden in einer nachgeschalteten Impulsformerstufe 41 in die Taktfolge T₁ mit einer definierten Taktdauer t₂ umgewandelt und einem Und-Tor 42 zugeführt. Die Taktdauer t₂ entspricht der Breite der Meßmarke 24 bzw. des Meßbereiches in horizontaler Richtung.

Die Taktfolge T₁ wird in einem Impulszähler 43, der auf "8" vorprogrammiert ist, eingezählt. Das Ausgangssignal des Impulszählers 43 steuert das Und-Tor 42.

Die vom Taktgenerator 16 gewonnenen Bildstart-Impulse BS, die jeweils pro Halbbild auf der Leitung 20 erscheinen, werden mittels einer weiteren einstellbaren Verzögerungsstufe 44 um eine Zeit t₃ verzögert. Die Zeitverzögerung t₃ ist wiederum an einem Programmiereingang 45 einstellbar und entspricht der vertikalen Verschiebung (V) der Meßmarke 24.

Die verzögerten Bildstart-Impulse BS¹ auf einer Leitung 46 starten den Impulszähler 43, wodurch das Und-Tor 42 für die Taktfolge T₁ freigegeben wird.

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Jeweils nach "8" eingezählten Takten der Taktfolge T₁ wird der Impulszähler 43 gestoppt und das Und-Tor 42 für die Taktfolge T₁ gesperrt. Auf diese Weise werden pro Halbbild 8 Takte T₁ in 8 aufeinanderfolgenden Zeilen erzeugt, die jeweils vom Zeilenbeginn um t"₁ verzögert sind.

Diese Takte T₁ steuern über die Leitung 26 die Erzeugung der Meßmarke 24 auf dem Bildschirm 15. Die Meßmarke 24 bzw. der markierte Meßbereich umfaßt daher in vertikaler Richtung 8 Zeilen.

Die Takte T₁ steuern aber auch über die Leitung 30 die Mehrfachmessung der Farbmeßwerte in der Speichereinrichtung 29.

Die Bildstart-Impulse BS auf der Leitung 20 werden außerdem in einen Bildzähler 47 eingezählt, der im Ausführungsbeispiel auf "4" voreingestellt ist, so daß am Ausgang jeweils nach 4 Halbbildern ein weiterer Takt T für die Mehrfachmessung in der Speichereinrichtung 29 auf der Leitung 31 erscheint.

Speichereinrichtung 29

Die zu messenden Farbmeßwertsignale r, g und b gelangen über die Leitungen 10 auf einen Umschalter 48, der im Ausfuhrungsbeispiel als mechanischer Umschalter symbolisiert ist. Der Umschalter 48 hat die Aufgabe, die Farbmeßwertsignale r, g und b in Abhängigkeit von Steuerdaten an den Eingängen 49 des Umschalters 48 nacheinander auf eine Ausgangsleitung 50 zu schalten.

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Als Umschalter 48 kann ein analoger Multiplexer, z. B. vom Typ DG 506 der Firma Siliconix, verwendet werden. Der analoge Multiplexer weist MOS-Feldeffekt-Transistoren als Schalter auf, welche durch einen integrierten BCD-Dezimal-Decoder ansteuerbar sind. Die BCD-Eingänge des Decoders entsprechen den Eingängen 49 des Umschalters 48.

Die von der Generatorstufe 25 erzeugten Takte T„ werden in einen auf die Zahl "3" voreingestellten Zähler 51 eingezählt, welcher an seinem Ausgang die Steuerdaten für den Umschalter 48 liefert.

Da nach jeweils 4 Halbbildern ein Takt T„ in den Zähler 51 gegeben wird, ändern sich auch die Steuerdaten für den Umschalter 48 jeweils nach 4 Halbbildern. Auf diese Weise werden die einzelnen Farbmeßwertsignale r, g und b zyklisch jeweils nach 4 Halbbildern auf die Ausgangsleitung 50 geschaltet.

Zur Messung der einzelnen Farbmeßwertsignale auf der Ausgangsleitung 50 ist dem Umschalter 48 eine analoge Speicherstufe 52 in Form einer Sample- and Hold-Schaltung, ein A/D-Wandler 53 zur Umwandlung der analogen Speicherwerte in z.B. 9-bit-Worte, eine Aufaddierstufe 54- und ein Speicherregister 55 nachgeschaltet. Speicherstufe 52 und A/D-Wandler 53 werden von den Takten T₁ auf der Leitung 30 gesteuert. Die Aufaddierstufe 54 besteht aus dem eigentlichen Addierer 56 und einem Register 57. Die an dem ersten Eingang 59 des Addierers 56 gelangte Information A wird in das Register 57 übernommen und liegt gleichzeitig als Summand an dem zweiten Eingang 58 des

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Addierers 56 an. Bei der zweiten Information B an dem Eingang 59 werden beide Informationen addiert und die Summeninformation A+B in das Register 57 übernommen. Diese Summeninformation A+B liegt auch wiederum an dem zweiten Eingang 58 des Addierers 56, so daß bei einer dritten Information C die Summeninformation A+B+C gebildet wird.

Die Farbmeßwert-Bestimmung läuft folgendermaßen ab:

Es mögen beispielsweise die r-Farbmeßwertsignale auf die Ausgangsleitung 50 geschaltet sein.

Während des ersten Halbbildes werden in serieller Folge durch die Takte T- gesteuerte acht r-Farbmeßwerte, welche dem markierten Meßbereich zugeordnet sind, in der Speicherstufe 52 gespeichert, in dem A/D-Wandler 53 in 9-bit-Worte umgesetzt und in der Aufaddierstufe 54 aufaddiert.

Während des zweiten, dritten und vierten Halbbildes werden wiederum je 8 r-Farbmeßwerte ausgewertet und aufadddiert, so daß nach dem vierten Halbbild in der Aufaddierstufe 54 4x8=32 r-Farbmeßwerte als 9-bit-Wort aufaddiert sind. Die Mittelwertbildung geschieht durch Division durch "32", was durch Abstreifen der 5 niederwertigen Bits des 9-bit-Wortes erfolgt. Das verbleibende 4-bit-Wort ist das gewünschte Meßergebnis für den r-Farbmeßwert der ausgewählten Farbe, der parallel in das Speicherregister 55 übernommen wird.

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In derselben Weise werden während des fünften bis achten Halbbildes der g-Farbmeßwert und während des neunten bis zwölften Halbbildes der b-Farbmeßwert als 4-bit-Wort erzeugt und in serieller Folge in das Speicherregister 55 übernommen.

Fig. 3 zeigt eine grafische Darstellung zur Wirkungsweise der beschriebenen Einrichtung.

In Fig. 3a ist ein Ausschnitt aus dem Bildschirm 15 des Farbmonitors 14 dargestellt. Die horizontale Linie 60 soll den Bildstart an dem oberen Rand und die vertikale Linie 61 den Zeilenstart am linken Rand des Bildschirms 15 andeuten. Diese Linien 60 und 61 bilden das Bezugssystem für die Verschiebe-Koordinaten H und V der Meßmarke 24, wobei "H" der Zeit t₁ und "V" der Zeit t-. entspricht. Die Meßmarke 24 bzw. der Meßbereich ist durch die gestrichelte Linie 62 markiert. Die Ausdehnung der Meßmarke 24 in horizontaler Richtung entspricht der Taktdauer t₉ des Taktes T₁, welcher in dem Impulsdiagramm der Fig. 3b angedeutet ist. In vertikaler Richtung umfaßt die Meßmarke 24 acht Zeilen 63 des Monitorbildes, in denen jeweils ein Takt T₁ erzeugt wird.

Fig. 4 erläutert in einem weiteren Diagramm den zeitlichen Ablauf der Mehrfachmessung für die drei Farbmeßwerte innerhalb von 12 Halbbildern des Farbmonitors 14.

Innerhalb des markierten Meßbereiches 24 (Fig. 3a) erfolgen während des ersten Halbbildes, wie beschrieben, acht Messungen, welche durch die senkrechten Linien 64 angedeutet sind. Nach

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4 Halbbildern sind 4x8=32 Messungen für den r-Farbmeßwert durchgeführt. Während der nächsten 4 Halbbilder werden ebenfalls 32 Messungen für den g-Farbmeßwert und in den darauffolgenden 4 Halbbildern die entsprechenden 32 Messungen für den b-Farbmeßwert gemacht Wie beschrieben werden aus den jeweils 32 Meßwerten für die drei Farbmeßwerte durch Mittelwertbildung die gewünschten r_M, g_M, b„-Farbmeßwerte der ausgewählten Farbe F zur Weiterverarbeitung gewonnen.

Fig.. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Trans formatxons stufe 32, mit der die in Fig. 1 angegebenen Gleichungen zur Ermittlung der Normfarbwerte X.,, Y.. und Z aus den gemessenen Farbwerten r , g und b_M realisiert werden.

Die Transformationsstufe 32 besteht zunächst aus drei Funktionsgebern 66, 67 und 68, mit denen die nichtlinearen Kennlinien des Farbmonitors 14 kompensiert werden, um eine lineare Lichtabstufung auf dem Bildschirm 15 zu erhalten.

Die Funktionsgeber 66, 67 und 68 werden in bekannter Weise aus Widerstands-Dioden-Netzwerken, welche in der Regel in den Gegenkopplungszweigen von Operationsverstärkern angeordnet sind, aufgebaut.

Die einmalig für jeden Farbmonitor ausgemessenen Normfarbwerte (X_R, Y_R, Z_R); (X_G, Y_G, Z_G); (X_ß, Y_ß, Z_ß) der Einzelphosphore werden an Potentiometern 69-77 eingestellt.

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Die Ausgangssignale r' , g' und b¹ der Funktionsgeber 66, 67 und sind jeweils über die gleichungsmäßig zugeordneten Potentiometer 69-77 an drei Addierer 78, 79 und 80 geführt.

Die Ausgangssignale der Addierer 78, 79 und 80 bilden die gewünschten Normfarbwerte X_M, Y„ und Z_M· Es liegt im Rahmen der Erfindung, daß die Transformationsstufe 32 auch die entsprechenden Normfarbwert-Anteile x_M, y_M und z_M ermittelt.

Bei einer digitalen Realisierung der Gleichungen in der Transformationsstufe 32 werden die Funktionsgeber vorzugsweise aus programmierbaren Festwertspeichern (PROM) aufgebaut, in denen die Kennlinien-Daten des Farbmonitors in Form von Tabellen abgespeichert sind. Ebenso könnten die Normfarbwerte der Einzelphosphore in solchen Festwertspeichern abgespeichert sein. Multiplikation und Addition der gespeicherten Werte könnten ebenfalls digital durchgeführt werden.

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Leerseite

Claims (16)

2539187 Fa. Dr.-Ing. Rudolf Hell GmbH '-"*..■ ",,Kiel, dfen'S.: Sept. 1978 Grenzstraße 1-5 Sf/Wl Kiel 14 Patentanmeldung Nr. 78/493 Kennwort: "Normfarbwert-Bestimmung von Monitorfarben" Patentansprüche

1.Verfahren zur Ermittlung der Normfarbwerte von auf einem Farbmonitor dargestellten Farben, bei dem der Farbmonitor durch Farbmeßwert-Signale angesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb einer dargestellten Farbfläche ein Meßbereich festgelegt wird und daß die dem Meßbereich zugeordneten Farbmeßwert-Tripel ermittelt und unter Berücksichtigung der Röhren-Kennlinien und der Normfarbwert-Tripel der Einzelphosphore des Farbmonitors in die Normfarbwert-Tripel, der durch den Meßbereich ausgewählten Farbe umgewandelt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umwandlung der ermittelten Farbmeßwert-Tripel (r_M; g_M; b„) der ausgewählten Farbe F„ in die entsprechenden Normfarbwert-Tripel· (X_M; Y„; Z) nach der Beziehung:

^XM ⁼ f <^rM> ' ^XR + ^{f (g}M> • ^XG + f ⁽v ' ^XB ^YM ⁼ f ^(rM^} ' ^YR + f <*M> ' ^YG + ^{f (b}M^} • ^YB ²M = f ' ²R + f <%> ' ²G + f * ²B

durchgeführt wird, wobei f(r), f(g) und f(b) die Röhren-Kennlinien und (X_R; Y_R; Z_R), (X_Q; Y_G? Z_Q) und (X_ß; Y_ß; Z_ß) die Normfarbwert-Tripel des Farbmonitors darstellen.

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ORIGINAL INSPECTED

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßbereich durch eine auf dem Farbmonitor verschiebbare Lichtmarke sichtbar gemacht wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbmeßwert-Tripel für eine Anzahl von Meßpunkten innerhalb des Meßbereiches ermittelt werden und daß aus diesen das für den Meßbereich repräsentative Farbmeßwert-Tripel abgeleitet und in das Normfarbwert-Tripel umgewandelt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausdehnung des Meßbereiches senkrecht zur Zeilenrichtung des Farbmonitors mehrere Zeilen umfaßt und daß jeder Zeile ein Meßpunkt zugeordnet wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ermittlung der Farbmeßwerte der einzelnen Meßpunkte zeitlich nacheinander erfolgt.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die drei Farbmeßwerte einer auf dem Farbmonitor dargestellten Farbe zeitlich nacheinander ermittelt werden.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Meßpunkt mehrfach in aufeinanderfolgenden Halbbildern des Farbmonitors abgefragt wird.

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9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbmeßwert-Tripel für die einzelnen Meßpunkte aufaddiert und das repräsentative Farbmeßwert-Tripel durch Mittelwertbildung abgeleitet wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbmeßwert-Signale vor der Messung einer Farbkorrektur unterzogen werden.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das auf dem Farbmonitor dargestellte Farbbild zur Verbesserung der Farbbeurteilung mit einem einfarbigen Rahmen umgeben wird, dessen Lichtart mit der Betrachtungslichtart des Endproduktes identisch ist.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die ermittelten Normfarbwerte der auf dem Farbmonitor dargestellten Farben zur Anzeige gebracht werden.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die ermittelten Normfarbwerte der auf dem Farbmonitor dargestellten Farben einem Farbrezeptur-Rechner zur Berechnung der Farbanteile für die zu ermischenden Farben zugeführt werden, wobei die ermischten Farben und die dargestellten Farben identisch sind.

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14. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, bestehend aus einer Signalquelle zur Gewinnung von Farbmeßwert-Signalen und aus einem durch die Farbmeßwert-Signale angesteuerten Farbmonitor zur Darstellung der Farben, gekennzeichnet durch,

eine Steuereinrichtung (16; 25) zur Erzeugung einer verschiebbaren Lichtmarke (24) auf dem Farbmonitor (14), die innerhalb einer dargestellten Farbfläche einen Meßbereich festlegt und zur Erzeugung von Steuersignalen für den Meßvorgang, eine durch die Farbmeßwert-Signale und die Steuersignal beaufschlagte Einrichtung (29) zur Ermittlung des dem Meßbereich zugeordneten Farbmeßwert-Tripels

und durch eine an die Einrichtung (29) angeschlossene Transformationsstufe (32) zur Umrechnung des ermittelten Farbmeßwert-Tripels in das Normfarbwert-Tripel der durch den Meßbereich ausgewählten Farbe, unter Berücksichtigung der Röhren-Kennlinien und der Normfarbwert-Tripel der Einzelphosphore des Farbmonitors (14) .

15. Einrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Signalquelle (1) und dem Farbmonitor (14) eine Stufe zur Änderung der Farbmeßwert-Signale angeordnet ist.

16. Einrichtung nach einem der Ansprüche 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Transformationsstufe (32) ein Farbrezeptur-Rechner nachgeschaltet ist.

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