DE2923473C2

DE2923473C2 - Schaltungsanordnung zum Erkennen von Farben

Info

Publication number: DE2923473C2
Application number: DE2923473A
Authority: DE
Inventors: Uwe Dipl.-Phys. Dr. 2300 Rammsee Gast; Eggert Dr. 2306 Schönberg Jung; Hans-Georg 2305 Heikendorf Knop; Franz Dr. 2301 Schönkirchen Kuhn; Klaus 2300 Kiel Möllgaard; Friedrich Dipl.-Ing. 2305 Heikendorf Redecker; Ulrich Dipl.-Ing. 2300 Kiel Sendtko; Rüdiger Dipl.-Ing. 2301 Raisdorf Sommer; Klaus Dipl.-Ing. Dr. 2305 Kitzeberg Wellendorf
Original assignee: Dr Ing Rudolf Hell GmbH
Current assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG
Priority date: 1979-06-09
Filing date: 1979-06-09
Publication date: 1984-01-05
Also published as: DE2923473A1

Description

ßi)

ßs)

eher (36) abgelegt werden,
vor der eigentlichen Farberkennung Farberkennungsräume abgegrenzt werden, indem
ß\) das Adreß-Steuerwerk (38) den Proben-Speicher (36) und den Schalen-Speicher (37) adressiert und die Farbkomponenten-Tripel der Proben-Farborte und die Scha len-Koordinaten ausgelesen und an die Rechenschaltung (31) gegeben werden,
in der Rechenschaltung (39) aus den Farbkomponenten-Tripeln der Proben-Farborte und den Schalen-Koordinaten die Farbkomponenten-Tripel der mit Identifikationssymbolen zu belegenden Farborte ermittelt werden,

durch die ermittelten Farbkomponenten-Tripei diejenigen Farborte, welche die Proben-Farborte schalenförmig umgeben, Schale für Schale mit wachsendem Abstand zu den jeweiligen Proben Farborten im Farberkennungs-Speicher (28) aufgerufen werden,

die aufgerufenen Farborte im Farberkennungs-Speicher (28) mittels der Schaltungs-Stufe (40) auf Selegung mit Idsntifikationssymbolereüberprüft werden, sowie
die aufgerufenen Farborte im Farberkennungs-Speicher (28) im Falle der NichtbelegungsiSHt den Identifikationssymbolen der zugehörigen Proben-Farborte abgelegt werden, wobei jeweils alle mit demselben Identifikationssymbol belegten Farborte eipen Farberkennungsraum bilden,
γ) nach der Bildung der Farberkennungsräume im Farberkennungs-Speicher (28) die Fläche zur eigentlichen Farberkennung punkt- und zeilenweise mit den optoelektronischen Wandlern (14,15,16) abgetastet wird, und
<5) die Zugehörigkeit durch Abrufen der betreffenden Identifikationssymbole aus dem Farberkennungs-Speicher (28) durch die bei der Abtastung der Fläche gemessenen Farbkomponenten-Tripel festgestellt wird.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den optoelektronischen Wandlern (14,15,16) und den A/D-Wandlern (19, 20, 21) eine Transformations-Stufe (18) zur Koordinaten-Transformation des RGB-Farbraumes in den Chrominanz/Luminanz-Farbraum angeschlossen ist.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Transformations-Stufe (18) eine weitere Transformations-Stufe (61) zur Koordinaten-Transformation des Chrominanz/Luminanz-Farbraumes in den Sättigungs/Farbton/Helligkeits-

"Farbraum nachgeschaltet ist.

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Erkennen von Farben gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Unter Farbvorlagen sollen Bild- oder Mustervorlagen für Reproduktionen, Musterentwürfe zur Gewinnung von Steuerdaten für Textilverarbeitungsmaschinen, farbige Druckträger und allgemein jede farbige Fläche oder Oberfläche verstanden werden.

Bei der irichromatischen Abtastung von Farbvorlagen wird für jede Farbe ein Farbkomponenten-Tripel erzeugt, welches die Farbanteile der Farbe bzw. die Raumkoordinaten des zugehörigen Farbortes in einem Farbrüum darstellen.

Bei den Farben einer Vorlage treten Farbs;hwankungen oder Farbabwandlungen auf, die einerseits vom Designer beabsichtigt sind, andererseits aber ihre Ursache in den Farbtoleranzen der im Handel erhältlichen Farben oder in einem ungleichmäßigen Farbauftrag haben können. Diese Farbschwankungen der einzelnen Farben liegen innerhalb von begrenzten räumlichen Farbbereichen, die bei der Farberkennung bzw. Farbtrennung als Einzelfarbe erkannt werden sollen und denen deshalb im Farbraum entsprechende Farberkennungsräume zugeordnet sind.

In einer Farberkennungs-Schaltung wird dann laufend festgestellt, in welchen der vorgegebenen Farberkennungsräume ein durch Vorlagen-Abtastung gewon-. nents Farbkomponenten-Tripel fällt, und das Vorhan-"densein einer Farbe zur Anzeige gebracht.
f κ?; Solche Farberkennungs-Schaltungen finden z. B. in *- ^"Farbscannern zur Herstellung von Farbauszügen für f'J^;'den Mehrfarben-Mischdruck oder für den Textil-, ' ^vl Dekor- und Verpackungsdruck Anwendung.
> _ Bei der Herstellung von Farbauszügen für den Mehrfarben-Mischdruck (Papierdruck) erfolgt eine Farbkorrektur, welche einerseits die farbmetrisch unzulängliche Qualität der Druckfarben berücksichtigt und mit der andererseits die redaktionell gewünschte farbliche Aussage der Reproduktion gegenüber dem Original geändert werden kann. Neben einer Grundkorrektur wird eine zusätzliche Selektivkorrektur durchgeführt, die gezielt auf ganz bestimmte Farben wirkt. Es besteht somit das Problem, mit Hilfe von Farberkennungs-Schaltungen jeweils diejenigen Farben zu selektieren, die einer speziellen Korrektur unterzogen werden sollen.

Abweichend vom Mehrfarben-Mischdruck werden die Farben beim Textil-, Dekor- oder Verpackungsdruck vor dem Druckprozeß ermischt und dann getrennt auf das Druckmedium übertragen. Hierbei besteht das Problem, die einzelnen Farben der Vorlage mittels einer Farberkennungs Schaltung voneinander zu trennen und für jede Farbe einen separaten Farbauszug herzustellen.

Eine Farberkennungs-Schaltung wird auch in einem Abtastgerät für Musterentwürfe zur Gewinnung von Steuerdaten für Textilverarbeitungsmaschinen benötigt. Dort geht es ebenso darum, aus einem gezeichneten farbigen Musterentwurf einzelne Farben zu selektieren. Diese Farben werden dann in Steuerdaten umgesetzt und auf einem Datenträger als Farbirformation gespeichert.

Aus der US-PS 32 10 552 ist bereits eine Farberkennungs-Schaltung bekannt, bei der die gewünschten Grenzen eines Farberkennungsraumes elektronisch durch einstellbare Schwellen-Schaltungen nachgebildet sind. Die Zugehörigkeit einer zu identifizierenden Farbe zu dem Farberkennungsraum wird durch Vergleich der Farbkomponenten-Tripel mit den eingestellten Schwellen festgestellt. Die Größe des Farberkennungsraumes kann zwar eingestellt werden, die Form ist dabei im wesentlichen quaderförmig.

Die bekannte Farberkennungs-Schaltung hat somit den Nachteil, daß sich die Form des Farberkennungsraumes ohne t.nen enormen Schaltungsaufwand nicht optimal an einen zu trennenden Farbbereich anpassen läßt, wodurch Fehler bei der Farberkennung auftreten. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß kaum die Möglichkeit besteht, die Farberkennungs Schaltung jeweils an die besonderen Gegebenheiten ckr zu analysierenden Farbvorlage anzupassen. Die individuelle Einstellung der Schwellen erweist sich nämlich als äußerst schwierig, da zwischen dem Farbraum einerseits und den elektrischen Schwellen andererseits vorstellungsmäßig kein Zusammenbang bestellt. Zur Trennung

ίο einer Vielzahl von Farben muß eine ebensolche Vielzahl von Schwellen-Schaltungen vorhanden sein und eingestellt werden, was äußerst aufwendig und zeitraubend ist.
Eine Variante der Farb^rkennung geht aus der US-PS 30 12 666 und aus der DE-OS 21 58 758 lnervor, in denen die räumliche Farbemennung auf ein zweidimensionales Problem zurückgeführt wird. Die Farbbereiche sind dort durch Geraden begrenzt, die wiederum durch Schwellen-Schaltungen nachgebildet i/erden. Es hat sich . un in der Praxis gezeigt, daß auch diese Verfahren keine zufriedenstellenden Ergebnisse liefern, da die Sicherheit der Farberkennung oft nicht ausreichend ist. Hinzu kommt, daß es z. B. durch die »binanenförmige« Gestalt der Farbbereiche schwierig ist, den gesamten Farbraum lückenlos mit Farberkennungsräumen auszufüllen, was ebenfalls zu einer Unsiclerheit bei der Farberkennung führt.

Aus der DE-OS 22 14 936 ist ein weiteres Verfahren zur Farberkennung bei der Herstellung τοπ schematisch aufgeteilten Flächen zum Malen nach Farbnummern bekannt, bei dem die Farbnummern der erkannten Farben in lagemäßige Übereinstimmung mit den Farben der Farbvorlage ausgedruckt werden. Bei diesem Verfahren der Farberkennung werden in einem Farbraum durch Ziehen von Grenzlinien einzelne

■ Farberkennungsräume für die zu analysierenden Farben abgegrenzt, wobei für jeden Farberkennungsraum mindestens ein charakteristischer Farbcrt derart ausgewählt wird, daß auf den Grenzlinien liegende Punkte jeweils glcichabständig zu den charakteristischen Farborten liegen, und den charakteristischen Farborten innerhalb der Farberkennungsräume Farbnummern für die betreffenden Farberkennungsräune zugeordnet werden. Um während der eigentlichen Farberkennung die Zugehörigkeit der zu analysierenden Farben zu den abgegrenzten Farberkennungsräume festzustellen, wer-

* den Farbpunkte in den zu analysierenden Farben abgetastet, deren Farborte im Farbra.tim optoelektronisch ausgemessen, für jeden ausgemessenen Farbort

so die räumlichen Abstände zu den charakteristischen Farborten bestimmt und jedem ausgemessenen Farbort jeweils diö Farbnummer des räumlich am nächsten liegenden charakteristischen Farbories zugeordnet, wobei die Zugehörigkeit der zu analysierenden Farben zu den abgegrenzten Farberkennungsräumen durch Ausgabe der entsprechenden Farbnumnern festgestellt wird.

Das aus der DE-OS 22 14 936 bekannte Verfahren erlaubt nur eine relativ grobe Abgrenzung von Farberkennungsräumen, wie sie für die Maltechnik nach Farbnummern, aber nicht für Reproduktionszwecke ausreichend ist. Beim Malen nach Farbrurnmern kommt es nämlich nur darauf an, daß möglichst viele Farbnuancen zu einer Malfarbe zusammengefaßt werden, damit die Anzahl der Malfarben nicht zu groß wird.

Ein weiterer Nachteil des bekannten Verfahrens besteht darin, daß die für die Farberkennung benötigte

Zeit abhängig von der Größe der zu analysierenden Farbvorlage ist. Da aber in der Reproduktionstechnik immer häufiger größere Farbvorlagen verarbeitet werden müsser., würde die Farberkennung nach dem bekannten Verfahren zu lange dauern und unwirtschaftlich sein. Außerdem ist es mit dem bekannten Verfahren nicht möglich, auf praktikable Weise die Abgrenzung von Farberkennungsräumen vor der eigentlichen Farberkennung zu überprüfen und gegebenenfalls gezielte Grenzkorrekturen vorzunehmen sowie die für eine zu analysierende Farbvorlage getroffenen Abgrenzungen im Farbraum für eine spätere Verwendung zu archivieren.

5n der DE-OS 28 51 452 wird ein gegenüber der aus der DE-OS 22 14 936 bekannten Lösung verbessertes Verfahren beschrieben, das insbesondere zur Farberkennung in der Reproduktionstechnik geeignet ist. Nach dem verbesserten Verfahren lassen sich nämlich die einzelnen Farberkennungsräume schon besser an die zu erkennenden Farbbereiche anpassen, und die Farberkennungsräume können nach Form und Größe überprüft werden, da sie vor der eigentlichen Farberkennung vollständig aufgebaut werden.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung zum Erkennen von Farben anzugeben, mit der sich die Grenzen der einzelnen Farberkennungsräume noch besser und individueller an die zu erkennenden bzw. voneinander zu trennenden räumlichen Farbbereiche einer Farbvorlage anpassen lassen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der F i g. 1 bis 10 näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Schaltungsanordnung zur Farberkennung,

F i g. 2 einen in Raumelemente unterteilten Chrominanz/Luminanz-Farbraum,

F i g. 3 ein Flußdiagramrr. zur Ermittlung von Schalen-Koordinaten,

Fig.4a—4d eine grafische Darstellung zur Bildung von Kugel-Schalen,

f'ig. 5 ein Fiußdiagramm zur Wirkungsweise de-Schaltungsanordnung,

Fig.6 einen Schnitt durch den Chrominanz/Luminanz-Fsrbraum,

F ig. 7 eine Variante der Schaltungsanordnung,

F i g. 8 einen Schnitt durch einen Farbton/Sättigungs/Helligkeits-Farbraum,

F i g. 9 ein Anwendungsbeispiel für die Schaltungsanordnung bei einem Farbscanner für den Textil-, Dekoroder Verpackungsdruck, und

Fig. 10 ein Anwendungsbeispiel für die Schaltungsanordnung bei einem Farbscanner für den Mehrfarbendruck.

F i g. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Schaltungsanordnung zum Erkennen von Farben auf farbigen Flächen.

Die zu untersuchende farbige Fläche, nachfolgend mit Farbvorlage bezeichnet, kann eine Bild- oder Mustervorlage für den Mehrfarbendruck oder für den Textil-, Dekor- und Verpackungsdruck, aber auch ein Musterentwurf zur Gewinnung von Steuerdaten für Textilverarbeitungsmaschinen sowie ein farbiger Druckträger sein.

Die Farbvorlage soll aus nebeneinanderstehenden, flächig angelegten Farben und aus verlaufenden Farben bestehen. Die flächigen Farben weisen z. B. aufgrund von Farbtoleranzen oder eines ungleichmäßigen Farbauftrages Farbabweichungen auf. Bei der Farberkennung besteht das Problem, die einzelnen flächigen Farben voneinander zu trennen und die Farbabweichungen innerhalb der Flächen zu Einzelfarben zusammenzufassen. In den verlaufenden Farben, d.h. in den Farben mit allmählichen Änderungen der Sättigung und/oder Helligkeit, sind die Farbabwandlungen vom Design her beabsichtigt. Bei der Erkennung solcher Farben besteht dann das Problem, die einzelnen Farbabwandlungen (Verläufe) voneinander zu trennen

ίο oder auch gegebenenfalls mehrere Farbabwandlungen zu einer Einzeifarbe zusammenzufassen.

Die Farbvorlage 1, die auf einem Vorlagenträger 2 angebracht ist, wird von zwei Lichtquellen 3 und 4 mit bekannter Spektralzusammensetzung beleuchtet, und das reflektierte oder durchgelassene Abtastlicht gelangt über Objektive 5 und 6 und über eine Blende 7 in ein Abiastorgan 8. In dem Abtastorgan 8 wird das Äbtastlicht mittels zweier dichroitischer Farbteiler 9 und 10 in drei Teilstrahlen aufgespalten, die durch Korrektur-Farbfilter 11,12 und 13 auf drei optoelektronische Wandler 14,15 und 16 fallen. Die optoelektronischen Wandler 14, 15 und 16 formen das empfangene Teillicht entsprechend den Intensitäten der drei Grundfarbenanteile an den abgetasteten Farben in Farbkomponenten-Tripel um, welche die Raumkoordinaten der zugehörigen Farborte in einem Farbraum darstellen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel erzeugen die optoelektronischen Wandler 14, 15 und 16 als Farbkomponenten-Tripel die primären Farbmeßwert-Signale R, G und B.

Die Farbmeßwert-Signale R, G und B werden in einer Logarithmier-Stufe 17 Iogarithmiert und/oder nach einer Gradationskurve modifiziert In einer Transformations-Stufe 18 erfolgt eine Matrizierung der Farbmeßwert-Signale R, G und B in die Chrominanz-Signale Chrominanz-Signale und y und in das Luminanz-Signal ζ nach der Beziehung:

Die Matrizierung entspricht einer Transformation des ÄGS-Farbraumes in den Chrominanz/Luminanz-Farbraum, wobei die Chrominanz-Signale χ und y die Farbkoordinaten der Farborte in der Chrominanzebene und die Luminanz-Signale ζ die dritte Koordinate (Grauachse) darstellen.

so Transformationen dieser Art sind in der Fernsehtechnik geläufig und z. B. in H. Schönfelder, Fernsehtechnik I, I. Liebig Verlag, Darmstadt, Seiten 3/13, 3/14 und 3/14 B beschrieben.
Die Chrominanz-Signale χ und y und das Luminanz-Signal Ζ werden in A/D-Wandlern 19, 20 und 21 in digitale Signale mit einer Wortlänge von jeweils 5 Bit umgewandelt, die über Ausgangsleitungen 22,23 und 24 ausgegeben werden. Die Digitalisierung kann auch mit unterschiedlicher Auflösung erfolgen.

Zur Erläuterung zeigt Fig.2 wie der gesamte Chrominanz/Luminanz-Farbraum 25 von Färborten oder Farbraumelemenfen 26, ?m Ausführungsbeispiel 32 x 32 χ 32, unterteilt ist, von denen der Übersichtlichkeit wegen nur einige angedeutet sind. Die Lage eines Farbraumelementes 26 in dem Chrominanz/Luminanz-Farbraum 25 ist durch einen Raumvektor F oder durch die entsprechenden Farbraumkoordinaten x, y und ζ definiert.

_i2

y = O₂, R + O₂₂ ζ = o

Den einzelnen Farborten oder Farbraumelementen 26 werden freiwählbare Identifikationssymbole, z.B. Farbnummern (F-Nr.) 1, 2, 3 usw. zugeordnet. Jeder Farbbereich in der Farbvorlage 1, der bei der Farbtrennung als zu einer Einzelfarbe zugehörig erkannt werden soll, ist im Chrominanz-Luminanz-Farbraum 25 durch einen Farberkennungsraum abgegrenzt. Die Farbraumelemente 26, die zu einem Farberkennungsraum gehören, sind mit derselben Farbnummer belegt. F i g. 2 zeigt einen ersten Farberkennungsraum 271 mit der Farbnummer »1« sowie Teile eines zweiten Farberkennungsraumes 272 mit der Farbnummer »2« und eines dritten Farberkennungsrau- ?mes 273 mit der Farbnummer »3«.

Die Anzahl der Farberkennungsräume richtet sich nach der Anzahl der zu trennenden Farben. Im allgemeinen grenzen die einzelnen Farberkennungsräume lückenlos aneinander, so daß keine Undefinierten Zustände auftreten.

Die Schaltungsanordnung zur Farberkennung gemäß F i g. 1 weist einen Farberkennungs-Speicher 28 mit einem Adreß-Eingang 29, einem Daten-Eingang 30 und ,einem Daten-Ausgang 31 auf. Der FarberkennungsjjjSpeicher 28 hat im Ausführungsbeispiel eine Kapazität γοη 32x32x32 ä 4 Bit. Jedem Speicherplatz ist ein jFarbraumelement 26 des Chrominanz-Luminanz-Farbraumes 25 zugeordnet. Jeder Speicherplatz ist durch die Farbkoordinaten x, y und ζ des betreff ..uen Farbraumelementes 26 adressierbar. Auf den Speicherplätzen sind die Farbnummern »1« bis »16« abgelegt, die den Farbraumelementen 26 zugeordnet wurden.

Die Ausgangsleitungen 22,23 und 24 der A/D-Wandler 19, 20 und 21 sind zu einem Adreß-Bus 32 zusammengefaßt, der über einen Umschalter 33 mit dem Adreß-Eingang 29 des Farberkennungs-Speichers 28 verbunden ist.

Die digitalen Signale x, y und ζ ä 5 Bit werden jeweils zu einer Adresse ä 15 Bit zusammengefaßt und zur Anwahl der Speicheradressen über den Adreß-Bus 32 an den Farberkennungs-Speicher 28 ausgegebe n.

Für die spätere Farberkennung der Vorlagenfarben werden den betreffenden Farbkoordinaten-Kombinationen x, y und ζ die gewünschten Farbnummern zugeordnet und unter entsprechenden Adressen des Farberkennungs-Speichers 28 abgelegt.

Bei der eigentlichen Farberkennung tastet dann das Abtastorgan 8 die Farbvorlage 1 punkt- und zeilenweise durch seine Relativbewegung zwischen Abtastorgan 8 und Vorlagenträger 2 ab. Die dabei gewonnenen Farbkoordinaten (Adressen) rufen über den Adreß-Bus 32 und den Umschalter 33, die zugehörigen Farbnummern im Farberkennungs-Speicher 28 auf, die über den Daten-Ausgang 31 aus dem Farberkennungs-Speicher 28 ausgelesen und weiterveratbeitet werden. Der Umschalter 33 befindet sich dann in der gestrichelt dargestellten Schaltstellung.

Soll beispielsweise ein bestimmter Farbbereich als Einzelfarbe mit der Farbnummer »/V« erkannt werden, so ordnet man allen in diesen Farbbereich fallenden Farbkoordinaten-Kombinationen (Adressen-Kombinationen) x, y und i im Farberkennungs-Speicher 28 die Farbnummer »M< zu. Treten bei der späteren. Vorlagenabtastung wieder diese Adressen-Kombinationen auf, ist die zugehörige Farbe mit der Farbnummer »JV« erkannt

Falls der Farbbereich, der von der Farbvorlage 1-umfaßt wird, wesentlich kleiner als der theoretisch mögliche ÄG5-Farbraum oder Chrominanz/Luminanz-Farbraum ist, kann zur vollständigen Ausnutzung des Farberkennungs-Speichers 28 eine entsprechende Adressenumrechnung vorgenommen werden.
In der Praxis sind häufig eine große Anzahl von Farben voneinander zu trennen, so daß eine ebensolche Anzahl von Farberkennungsräümen zu definieren und Farbnummern in den Farberkennungs-Speicher 28 einzugeben sind.

Die Ermittlung der Farbnummern und die Füllung des

ίο Farberkennungs-Speichers 28 erfolgen anhand der zu analysierenden Farbvorlage 1 mit Hilfe des Abtastorgans 8 und einer Zuordnungs-Schaltung 34.

Die Zuordnungs-Schaltung 34 besteht aus einer Eingabe-Stufe 35, einem Proben-Speicher 36, einem ,Schalen-Speicher 37, einem Adreß-Steuerwerk 38, einer Rechenschaitung 39 und einer Torschaltung 40.

Die Eingabe-Stufe 35 weist ein erstes Bedienungsfeld 35' mit einer lOer-Tastatur zur Vorgabe von Farbnummern und ein zweites Bedienungsfelo 35" mit einer Anzahl von Betriebs-Tasten auf.

Die Wirkungsweise der Zuordnungs-Schaltung 34 soll im folgenden näher erläutert werden.

Um die für eine vollständige oder nahezu vollständige Füllung des Farberkennungs-Speichers 28 erforderliche ,große Anzahl von Farbnummern zu gewinnen, wird zunächst eine wesentlich geringere Anzahl von Farbproben aus der Farbvorlage 1 entnommen und diesen Färb proben Farbnummern zugeordnet. Damit ist ein Stützgerüst geschaffen, von dem aus die zum Aufbau der Farberkennungsräume erforderlichen Farbnummern selbsttätig ermittelt und in dem Farberkennungs-Speicher 28 abgelegt werden.

In einem ersten Schritt wird für jede zu erkennende Farbe mindestens eine Farbprobe aus der Farbvorlage 1 entnommen und jeder Farbprobe eine Farbnummer zugeordnet. Dazu werden mit dem Abtastorgan 8 charakteristische Probenpunkte P_n in den einzelnen Farben der farbigen Fläche angefahren und die Farbmeßwert-Signale R, G und B ausgemessen. Die auf diese Weise gewonnenen Proben-Farbkoordinaten x_pn, y_pn und z_p„ gelangen über den Adreß-Bus 32 an den Daten-Eingang 4Γ des Proben-Speichers 36.

Gleichzeitig erstellt der Bediener eine Proben-Liste, in dem er mittels der Eingabe-Stufe 35 jedem Tripel von Proben-Farbkoordinaten x_pn, y_pn, und z_pa (15 bit) eine Farbnummer »M< (4 bit) zuordnet, weiche über den Daten-Bus 42 an den Daten-Eingang 41" des Proben-Speichers 36 gegeben werden.
Jede Zeile der Proben-Liste wird unter fortlaufenden

5£> Adressen, die vom Adreß-Steuerwerk 38 über den Adreß-Bus 43 aufgerufen werden, in dem Proben-Speicher 36 als IS-bii-Speicherworie abgelegt. Dazu betätigt der Bediener zwischen den einzelnen Probenentnahmen eine Betriebs-Taste 44 »Probe« in dem Bedienungsfeld 35" der Eingabe-Stufe 35, wodurch ein entsprechender Befehl auf einer Leitung 45 die Adressen im Adreß-Steuerwerk 38 jeweils um eins erhöht.

Die Anzahl der Farbproben richtet sich im wesentlichen nach der Art der zu erkennenden Farben, nach der Farbvorlage und nach der geforderten Genauigkeit bei der Farbtrennung.

Im folgenden wird ein Beispiel für die Erstellung einer Zuordnungs-Liste gegeben.
Eine zu erkennende Farbe »blau« in einer Fläche 46 der Farbvorlage 1 möge eine homogene Sättigung und Helligkeit aufweisen. In diesem Falle genügt es, nur eine •;Farbprobe in einem Probenpunkt P\ zu entnehmen und den Proben-Farbkoordinaten x_p\, y_p\ und z_p\ der

Erkennungsfarbe »blau« ζ. B die Farbnummer »1« zuzuordnen.

Eine zweite zu erkennende Farbe in einer Fläche 47 möge verlaufend sein, z. B. die Farbbereiche »hellrot« und »dunkelrot« aufweisen, die zu einer Erkennungsfarbe »rot« zusammengefaßt werden sollen. In diesem Falle wird zunächst der Probenpunkt Pi im Farbbereich »hellrot« ausgemessen und den Proben-Farbkoordinaten Xp2, y_P2 und z_P2 die Farbnunimer »2« der Erkennungsfarbe »rot« zugeordnet. Danach wird dem Probenpunkt P3 im Farbbereich »dunkelrot« eine Farbprobe entnommen und den Proben-Farbkoordinaten Xp3, y_P3 und z_pz ebenfalls die Farbnummer »2« der (Erkennungsfarbe »rot« zugeordnet.
·, Eine dritte Farbe in einer weiteren Fläche 48 der {Farbvorlage 1 möge ebenfalls verlaufend sein, z. B. die Farbbereiche »hellgelb«, »mittelgelb« und »dunkelgelb« aufweisen, die voneinander getrennt werden sollen. In fiesem Falle wird mindestens eine Farbprobe in jedem '•iFarbbereich entnommen (Probenpunkte Pa, Ps und Pb) und den zugehörigen Proben-Farbkoordinaten x_p4, y_p« und Zp4 die Farbnummer »3« der Erkennungsfarbe »hellgelb«, den Proben-Farbkoordinaten x_ps, y_ps und Zp 5 die Farbnummer »4« der Erkennungsfarbe »mittel- ;gelb« und schließlich den Proben-Farbkoordinaten X_pe, iy_P6 und Zpe die Farbnummer »5« der Erkennungsfarbe »dunkelgelb« zugeordnet.

Mit der Entnahme einer Farbprobe aus dem Λ-ten Probenpunkt und Zuordnung der Farbnummer »M< ist die folgende Proben-Liste erstellt und abgespeichert:

Proben	Adresse	Speicherwert	Proben-Farb
punkt		F-Nr.	koordinaten
			*Xp\ , yp\ , p\*
P₁	1	1	*XpI, yp2, pi*
P₂	2	2	^Λρ}, jpi, '•pi
P₃	3	2	*XpA, ypA, Zp4*
Pa	4	3	x_p5;y_ps; z_pS
Ps	5	4
Pa	6	5

zugehörigen Farbnummern ermittelt und schließlich die ermittelten Farbnummern im Farberkennungs-Speicher 28 abgelegt.

Die Ausdehnung der Farberkennungsräume im Chrominanz/Luminanz-Farbraum erfolgt kugel- oder würfelförmig, indem um die Proben-Farbraumelemente Kugelschalen mit wachsenden Radien oder Würfelschalen gelegt werden. Die zur Bildung der Kugelschalen oder Würfelschalen herangezogenen Farbraumelemente werden gleichzeitig daraufhin überprüft, ob sie bei der Probenentnahme bereits mit einer Farbnummer belegt wurden oder nicht. Im Falle, daß einem überprüften Farbraumelement noch keine Farbnummer zugeordnet ist, erhält dies die Farbnummer des zugehörigen, zentralen Proben-Farbraumelementes. Ist das überprüfte Farbraumelement dagegen bereits mit einer Farbnummer belegt, wird die Ausdehnung des Farberkennungsraumes an diesem Ort abgebrochen. Im Ausführungsbeispiel werden Kugelschalen gebildet.

' Diese Vorgänge sollen eingehend erläutert werden.

_if Die einzelnen Kugelschalen um die Farbproben

herum werden durch entsprechende Farbraumelemente angenähert. Die Raumvektoren F_sm der an der iKugelschalen-Bildung beteiligten Farbraumelemenne bzw. deren Schalen-Koordinaten x_$m, y_sm und z,„, bezogen auf ein Hilfs-Koordinatensystem mit dem Ursprung in der jeweiligen Farbprobe- wurden bereits vor der Farberkennung ermittelt und in dem Schalen-Speicher 37 Kugelschale für Kugelschale listenmäßig abgelegt.

Die Schalen-Koordinaten x_t„„y_sm und z_sm genügen der allgemeinen Kugelgleicriung:

r_m =

Die Farbvorlage 1 kann auch auf einem Farbmonitor dargestellt und die Farbproben mittels eines Cursors und einer geeigneten Meßschaltung ermittelt werden. Dazu wird die Farbvorlage 1 mit einer Fernsehkamera abgetastet. Im Falle, daß die zu analysierende Farbvorlage 1 bereits vorher in einem Farbscanner abgetastet wurde und die digitalen Farbinformationen in einem Bildspeicher abgelegt sind, werden die Farbinformationen in einen Bildwiederholspeicher geladen und zur Darstellung auf dem Farbmonitor zyklisch ausgelesen.

Nach der Probenentnahme sind bereits denjenigen Farbraumelementen, die einer Farbprobe entsprechen (Proben-Farbraumelemente) Farbnummern zugeordnet. Anschließend werden, ausgehend von diesen Proben-Farbraumelementen, die Farberkennungsräume aus den einzelnen Farbraumelementen aufgebaut, die mit dem Radius η = 1 für die erste Kugelschale, dem Radius r2=i/T für die zweite Kugelschale, dem Radius η = i/S⁷ für die dritte Kugelschale und allgemein mit dem Radius r_m=fin'für die m-te Kugelschale.

Die Menge aller ganzzahliger Wertetripel, die jeweils der Kugeigieichung für einen vorgegebenen Radius r_m genügt, d. h. deren Quadratsumme gleich m² ist, bildet die Schalen-Koordinaten x_sm, y_sm und z_sm der zur m-ten Kügelschale gehörigen Farbraumelemente. Ausgehend

von mindestens einem repräsentativen und geordneten Schalen-Koordinatentripel für die m-te Kugelschale werden alle übrigen Schalen-Koordinaten x_sm, Y_sm und Zsm durch Pei mutation und Vorzeichenumkehr gewonnen.

Die Ermittlung der Schalen-Koordinaten mit Hilfe von Digitalzählern, die in Fig.3 anhand eines Flußdiagrammes erläutert wird, sieht z. B. folgendermaßen aus:

Nullte Kugelschale (ro=0)

Sie entspricht jeweils einem Proben-Farbraumelement mit den Proben-Farbkoordinaten x_p„, y_pn und z_p„. Die Schalen-Koordinaten sind gleich Null.

Erste Kugelschale (n = 1)

Repräsentatives Schalen-Koordinatentripel:

(0,0,1)

Schalen-Koordinaten:

(0,0,1);(0,l_r0);(l,0,0);(-l,0,0);

(0.-1,O)J(O₁O₁-I).

Zweite Kugelscbale^=^!⁷)

Repräsentives Schalen-Koordinatentripel:
(0,1,1)

Schalen-Koordinaten:

Dritte Kugelschale (r₃=j/3⁷)

Repräsentatives Schalen-Koordinatentripel:
(LU).

Daraus ergeben sich wiederum die entsprechenden Schalen-Koordinaten.

Fig.4a—4d zeigen die Bildung der ersten drei Kugelschalen aus den Farbraumelementen 26 in einer räumlichen Darstellung.

In a) ist ein Proben-Farbraumelement 26', in b) die f Farbraumelemente 26 der ersten Kugelschale um dieses IProben-Farbraumelement 26' herum, in c) zusätzlich die ''Farbraumelemente 26 der zweiten Kugelschale und in d) die weiteren Farbraumelemente 26 der dritten Kugelschale dargestellt. Gleichzeitig sind jeweils das repräsentative Farbraumelement 26" und seine Schalenkoordinaten angedeutet.

.;. Die Farbkoordinaten x_h y, und z, der an der Kugelschalen-Bildung um eine Farbprobe beteiligten Farbraurnelemente 26 in den Chrominanz- Luminanz-■Farbraum bzw. die entsprechenden Adressen des ■Farberkennungs-Speichers 28 ergeben sich aus den Schalen-Koordinaten x_Sm,ysm, z_sm und den Proben-Farbkoordinaten Χρπ,Υρπ, Zp_n nach den Gleichungen:

y>

Z,

(2)

Die Bestimmung der einzelnen Farbkoordinaten-Tripel erfolgt in der Reihenfolge, daß zunächst nacheinander um jede Farbprobe die erste Kugelschale, ''anschließend um jede Farbprobe die zweite Kugelschale usw. gelegt wird. Diesen Ablauf verdeutlicht das ■Flußdiagramm der F i g. 5.

Das Belegen der Speicherplätze des Farberkennungs-Speichers 28 mit Farbnummern wird durch Betätigen einer Betriebs-Taste 49 »Speicherfüllung« eingeleitet, wodurch ein entsprechender Steuerbefehl über eine Leitung 50 an das Adreß-Steuerwerk 38 und die Rechenschaltung 39 gelangt. Dadurch werden zunächst säimiiehe Speicherplätze des Farfaerkennüngs-Speichers 28 mit den Farbnummern .>0« belegt.

Zur Abfrage der gespeicherten Proben-Liste und Schalen-Liste steht das Adreß-Steuerwerk 38 über die Adreß-Busse 43 und 51 mit dem Probe-Speicher 36 und -mit dem Schalen-Speicher 37 in Verbindung. Die !Schalen-Koordinaten x_sm,ysm und z_sm werden über einen Daten-Bus 52, die Proben-Farbkoordinaten x_pmy_Pn und z_pn über einen Daten-Bus 53 und die zugehörigen Farbnummern über einen Daten-Bus 54 in die Rechenschaltung 39 überschrieben. Aus den überschriebenen Koordinaten werden in der Rechenschaltung 39 nach den angegebenen Gleichungen (2) die Farbkoordinaten Xi,yiund ζ,-ermittelt, welche über einen Adreß-Bus 55, den Umschalter 33 und über den Adreß-Eingang 29 die entsprechender. Adressen des Farberkennungs-Speichers 28 aufrufen.

Zunächst werden die Schalen-Liste der nullten Kugelschale (x_s=y_s=z_s =0) und die gesamte Proben-Liste Zeile für Zeile in die Rechenschaltung 39 eingegeben, in diesem Falle sind die berechneten Farbkoordinaten xu y, und z,· jeweils mit den Proben-Farbkoordinaten x_p!h y_pn und z_p„ der einzelnen Farbproben identisch, und in dem Farberkennungs-Speicher 28 werden unter den aufgerufenen Adressen die zugehörigen Farbnummern der Farbproben abgespeichert. Die F_rarbnummern werden von der Rechenschaltcng 39 über einen Daten-Bus 56, die Tor-Schaltung 40, den Umschalter 57 und über den Daten-Eingang 30 an den FarberkennungE-Speicher 28 übermittelt.

In einem nächsten Schritt wird die Sclalen-Liste für die erste Kugelschale in die Rechenschaltung 39 eingegeben und erneut die Proben-Liste Zeile für Zeile abgearbeitet, wobei nacheinander die Faibkoordinaten χι, y, und z-, der ersten Kugelschale um jede Farbprobe berechnet werden. Diese Farbkoordinat«n adressieren wiederum den Farberkennungs-Speicher 28. Gleichzeitig wird jeder adressierte Speicherplatz auf seine eventuell schon erfolgte Belegung mit einer Farbnumirier überprüft. Dazu ist die Tor-Schaltung 40 über eine Daten-Leitung 58 mit Hem Daten-Ausgang 31 des Farberkennungs-Speichers 2fc ._.t_u,.c~. ''·*?* eine • 'Belegung vor, wird die Tor-Schaltung 4) gespeirt, so äaß keine Farbnummer über den Daten-Bus 56 in den Farberkennungs-Speicher 28 eingeschrieben werden .kann. Liegt dagegen keine Belegung vor, ist die Tor-Schaltung 40 geöffnet, und unter der ;·,. ■ "~*ζ^η aufgerufenen Adresse wird die Farbnumnier derjenigen -Farbprobe abgespeichert, um die gerade eine Kugel schale gebildet wird.

So werden immer mehr Kugelschilen um die einzelnen Farbproben gelegt bis ein oder mehrere Farberkennungsräume oder der gesamte Farbraum mit Farbnummern belegt sind.

Die Abgrenzung eines oder mehrerer Farberken-

,nungsräume ist dann ausreichend, wenn die abgetastete Farbvorlage 1 z. B. eine Steuermaske ist und nur wenige Maskensignale zu gewinnen sind, oder wenn die Ausgangssignale des Farberkennungs-Speichers 28 zur ASteuerung einer selektiven Farbkorreklur verwendet -werden sollen. In allen anderen Anwendungsfällen /•erweist sich meistens eine vollständige Belegung des Farberkennungs-Speichers als vorteilhaft.da dann keine Undefinierten Farbzustände auftreten können und eine hohe Erkennungssicherheit bei der Farbtrennung ^; erreicht wird.

• Die Speicherfüllung und die Ausdehnung der einzelnen Farberkennungsräume um die Farbproban kann beliebig oder nach bestimmten Kriterien abgebrochen werden.

Als Kriterium kann z. B. das Erreichen eines

bestimmten Kugelradius oder das Tmgieren von Kugeln benachbarter Farbproben herangezogen werden. Der Kugelradius, bei dem die Ausdehnung eines Farberkennungsraumes beendet werden soll, könnte von der Anzahl der zu ermittelnden Farbproben abhängig gemacht werden. Der Abbruch ließe sich auch von der Häufigkeit her bestimmen, mit der bei der Kugelschalen-Bildung schon mit Farbnurnmern belegte Farbraumelemente angetroffen werden.

Eine weitere Betriebsweise der Schaltungsanordnung ist folgende.

V/enn z. B. eine Fläche der Farbvorlage i mit einer verlaufenden Farbe als Einzelfarbe mit der Farbnummer »M< erkannt werden soll, besteht in der - Schaltungsanordnung zusätzlich die Möglichkeit, das ' Abtastorgan 8 in dicht nebeneinanderliegenden Bewe-• gungen über die betreffende Fläche zu führen, um §5 möglichst viele Farbkoordinaten-Tripel x,y und ζ dieser „,. Fläche zu erfassen. Bei dieser BetriebsT/eiss befinden Γ sich die Umschalter 33 und 57 in den gestrichelt ■. dargestellten Schaltstellungen, und die Farbkoordinaten

wählen direkt die entsprechenden Adressen des Farberkennungs-Speichers 28 an. Gleichzeitig mit der Bewegung des Abtastorgans 8 tastet der Bediener mit Hilfe der lOer-Tastatur der Eingabe-Stufe 35 die Farbnummer »M< ein, die dann über einen Daten-Bus 59, den Umschalter 57 und über den Daten-Eingang 30 unter allen aufgerufenen Adressen im Farberkennungs-Speicher 28 abgelegt wird. Die Gesamtheit der mit der Farbnummer »M< belegten Speicherplätze bilden den Farberkennungsraum für die zu erkennende Einzelfarbe.

Selbstverständlich läßt sich der Farberkennungs-Speicher 28 auch füllen, indem nur eine hinreichend große Anzahl von Farbproben aus der Farbvorlage entnommen wird.

Die Wirkungsweise de;- beschriebenen Schaltungsanordnung hat im wesentlichen den Vorteil, daß durch die Wahl der Farbproben in der Farbvorlage Größe, Form und Orientierung der Farberkennungsräume im Farbraum beeinflußt werden können. Hierdurch lassen sich die Farberkennungsräume optimal an die voneinander zu trennenden Farbbereiche der Farbvorlagen anpassen, wodurch eine hohe Erkennungssicherheit erreicht wird. Die Farberkennungsräume sind also nicht starr vorgegeben, sondern lassen sich individuell durch die Probenentnahme an die momentan abzutastende Farbvorlage anpassen. Es werden daher auch jeweils nur so viele Farberkennungsräume festgelegt, wie Vorlagenfarben voneinander zu trennen sind.

Zur Veranschaulichung der zuvor beschriebenen Abläufe zeigt F i 2.6 eine Chrominanzebene als Schnittfläche (z= Konstant) durch den Chrominanz-Luminanz-Faroraum. Bei der Probenentnahme wurden den Proben -Farbraumelementen 261, 262 und 263 die Farbnumniern »1«, »2« und »3« zugeordnet. Nach der beschriebenen Ermittlung der Farbnummern und Füllung des Farberkennungs-Speichers 28 sind alle Farbraumelemente dieser Chrominanzebene mit Farbnummern belegt. Um die Pi^jen-Farbraumelemente 261,262 und 263 haben sich drei Farberkennungsräume gebildet, die durch die Linien 60 voneinander abgegrenzt sind.

F i g. 7 zeigt eine Variante der Schaltungsanordnung nach F i g. 1.

Der Umformer-Stufe 18 ist eine weitere Umformer-Stufe 61 nachgeschaltet, in der die kartesischen Farbkoordinaten x, y und ζ in die Zylinder-Farbkoordinaten 5, Tund Lentsprechend den Gleichungen:

S =c, Vx⁵T?

T = c-2 arc tan —
χ
L = c$z

(S = Sättigung)
(T = Farbton)
(L = Helligkeit)

umgerechnet werden, was einer Transformation des Chrominanz-Luminanz-Farbraumes in den Sättigungs-Farbton-Heiligkeits-Farbraurn entspricht.

Sämtliche zuvor beschriebenen Vorgänge laufen dann mit den entsprechenden Farbkoordinaten 5, Tund Lab.

Durch die beschriebene Transformation und eine entsprechende Analog-Digital-Wandlung in den A/D-Wandlern 19, 20 und 21 läßt sich eine wesentlich höhere Auflösung im Farbton als in der Sättigung oder in der Helligkeit erreichen. Ebenso wird eine feinere Auflösung bei schwach gesättigten Farben und eine bessere Abgrenzung gegenüber Komplementärfarben möglich.

Dies beruht im wesentlichen darauf, daß die Bildung von Farberkennungsräumen in Vorzugsrichtungen abläuft, die dem physiologischen Empfinden des menschlichen Auges entsprechen. Die Farberkennungsräume sind in Richtung der Sättigung gestreckt und in Richtung des Farbtones gestaucht, wodurch eine bessere Trennung von Farbtönen ermöglicht wird. Streckung und Stauchung der Farberkennungsräume kann durch die Wahl der Koeffizienten Cu C₂ und c% noch verstärkt werden.

Um Schwankungen oder Verläufe in einem »Grau« als Einzelfarbe »Grau« zu erkennen, wird um die Grauachse ein zylindrischer oder tonnenförmiger Farberkennungsraum für »Grau« gelegt. Auch in diesem Falle erweist sich die Farbraum-Transformation als vorteilhaft, da die Abgrenzung solcher zylindrischen oder tonnenförmigen Farberkennungsräume einfacher mit 5,7;Z.-Farbkoordinaten erfolgen kann.
F i g. 8 zeigt eine Chrominanzebene als Schnittfläche durch den Sättigungs-Farbton-Helligkeits-Farbraum. Um ein Proben-Farbraumelement 264 hat sich ein Farberkennungsraum 274 mit der Farbnummer »2« gebildet. Der kugelförmige Farberkennungsraum im Chrominanz-Luminanz-Farbraum hat sich durch die Transformation in den Sättigungs-Farbton-Helligkeits-Farbraum in einen Ellipsoiden verwandelt, dessen Längsachse in Richtung der Sättigung orientiert ist. Um das Proben-Farbraumelement 265 hat sich ein zweiter Farberkennungsraum 275 mit der Farbnummer »3« gebildet, der in Sättigungsrichtung dieselbe Ausdehnung wie der Farberkennungsraum 274 hat, in Richtung des Farbtons aber gestaucht ist.

Um die Grauachse, durch den Punkt 62 angedeutet, wurde ein weiterer Farberkennungsraum 276 für »Grau« gebildet, dem die Farbnummer »1« zugeordnet ist.

Es ist selbstverständlich möglich, anstelle der Farbkoordinaten X, Y und Z oder der Farbkoordinaten S, T und L auch die Farbkoordinaten R, G und B des R,G,B-Farbraumes zu verwenden. In diesem Falle erübrigen sich die Transformationen, und es werden direkt die Ausgangssignale des Abtastorgans 8 bzw. der Logarithmier-Stufe 17 verarbeitet.
F i g. 9 zeigt ein Anwendungsbeispiel der Schaltungsanordnung nach F i g. 1 bei einem Farbscanner zur Herstellung von Farbauszügen für den Dekor-, Textil- und Verpackungsdruck.

Wie bereits in der Beschreibungseinleitung erwähnt, werden bei den genannten Druckarten die zu druckende Farbe vor dem Druckprozeß gemischt und dann /3) getrennt auf das Druckmedium übertragen. Mit Hilfe

des Farbscanners müssen daher die einzelnen Farben der Farbvorlage voneinander getrennt und für jede Farbe ein separater Farbauszug hergestellt werden.

Der Farberkennungs-Speicher 28 des Farbscanners sei bereits nach dem beschriebenen Verfahren mit Farbnummern aufgefüllt.

Die auf einer rotierenden Abtasttrommel 63 aufgespannte Farbvorlage 1 wird von dem Abtastorgan 8 punkt- und zeilenweise abgetastet. Die durch die Vorlagenabtastung gewonnenen Farbkoordinaten x, y und ζ rufen über den Adreß-Eingang 23 die entsprechenden Adressen des Farberkennungs-Speichers 28 auf. Die unter den aufgerufenen Adressen abgelegten Farbnummern werden über den Daten-Ausgang 31 ausgelesen und einer Decodier-Stufe 64 zugeführt. An der Decodier-Stufe 64 kann vorgewählt werden, für welche Vorlagenfarbe bzw. Farbnummer gerade ein

Farbauszug aufgezeichnet werden soll. Die ausgewählte Farbnummer wird in einem nachgeschalteten D/A-Wandler 65 in ein Steuersignal S umgeformt, das eine Aussage über die örtliche Verteilung einer Auszugsfarbe in der Farbvc .lage t liefert. s

Das Steuersignal S betätigt einen elektronischen Umschalter 66, der ein in einem einstellbaren Dichtegeber 67 erzeugtes konstantes Aufzeichnungssignal A\ (konstante Schreibdichte) zu einem Verstärker 68 durchschaltet, wenn in der abgetasteten Farbvorla^e 1 die ausgewählte Auszugsfarbe auftritt. Eine Schreiblampe in einem Aufzeichnungsorgan 69 wird von dem verstärkten Aufzeichnungssignal A\ ein- und ausgeschaltet Die Schreiblampe belichtet punkt- und zeilenweise ein Aufzeichnungsmedium in Form eines is Filmes 70, der auf einer ebenfalls rotierenden Aufzeichnungstrommel 71 montiert ist. Der belichtete und entwickelte Film ist der gewünschte Strich-Farbauszug.

Für die Aufzeichnung von Halbton-Farbauszügen von verlaufenden Farben kann in einem Verlaufsignal- no /Geber 72 aus mindestens einem der Färbmeßwerte-Sl· %iale R, G oder B ein Verlaufssignal At abgeleitet werden, weiches sin Maß für die Farbsättigung oder Helligkeit, d. h. Tür den Verlauf einer Farbe darstellt. Der Veriaufssignal-Geber 72 ist beispielsweise nach DE-OS ,28 53 511, aufgebaut

Zur Aufzeichnung der Halbton-Farbauszüge wird anstelle des konstanten Aufzeichnungssignals A\ das Verlaufssignal A₂ mittels des elektronischen Umschalters 66 zum Aufzeichnungsorgan 69 durchgeschaltet. Das Steuersignal 5 liefert dann die Aussage über die örtliche Verteilung einer Vorlagenfarbe und das zugehörige Verlaufssignal A₂ die Aussage über die erforderlichen Farbbeträge zur Wiedergabe des Verlaufs.

Vor der Aufzeichnung der Farbauszüge kann das zu erwartende Druckergebnis an einem Farbsichtgerät nach DE-OS 28 53 510 überprüft werden. In diesem Falle ist dem Farberkennungs-Speicher 28 eine Fernsehkamera nachgeschaltet Die Fernsehkamera tastet die zu analysierende Farbvorlage 1 ab und ihre Farbsignale rufen die entsprechenden Adressen des Farberkennungs-Speichers 28 auf. Die ausgelesenen Farbnummern steuern einen Farbgeber, der jeder ■Farbnummer ein Farbsignal-Tripel zur Ansteuerung eines Farbmonitors zuordnet.

An die Stelle der Fernsehkamera kann wiederum ein Bildspeicher treten.

Zur Probenentnahme wird die Farbvorlage auf einem zweiten, direkt an die Fernsehkamera angeschlossenen so Farbmonitor sichtbar gemacht und die Farbprobe mit Hilfe eines Cursors und einer Meßschaltung entnommen.

Fig. 10 zeigt ein weiteres Anwendungsbeispiel der Schaltungsanordnung zur Farberkennung gemäß F i g. 1 bei der Selektivkorrektur in einem Farbscanner für den Mehifarben-Mischdruck (Papierdruck).

Die auf der Abtasttrommel 63 montierte Farbvorlage 1 wird von dem Abtastorgan 8 punkt- und zeilenweise optoelektronisch abgetastet und die dabei gewonnenen Farbmeßwert-Signale R, G und B gelangen über die Umformer-Stufe 17 auf eine erste Farbkorrektur-Schaltung 75 für eine Grundkorrektur zur Bildung von ersten Farbauszugs-Signalen Y (Gelb), M (Magenta) und C (Cyan).

Die Farbmeßwert-Signale R, G und B werden nochmals in einer zweiten Farbkorrektur-Schaltung 76 /um Zwecke der Selektivkorrektur einer bestimmten Farbe oder eines Farbbereiches in zweite Farbauszugs-Signale V, Af'und C umgeformt

Erste und zweite Farbauszugssignale gelangen an einen elektronischen Umschalter 77, der normalerweise die ersten Farbauszugs-Signale M, Y und C und nur im Falle, daß in der Farbvorlage 1 die selektiv zu korrigierende Farbe auftritt, die entsprechenden zw.eiten Farbauszugs-Signale M', Y'und C an die Verstärker 68,68' und 68" durchschaltet

Die durchgeschalteten und verstärkten Farbauszugssignale modulieren wiederum die Helligkeit von Schreiblampen in den Aufzeichnungsorganen 69, 69' und 69". Die Aufzeichnungsorgane 69, 69' und 69" belichten punkt- und zeilenweise die auf der rotierenden Aufzeichnungstrommel 71 montierten Filme 70,70' und 70". Die belichteten und entwickelten Filme sind die gewünschten, korrigierten Farbauszüge »Gelb«, > >Magenta« und »Cyan«.

Das Steuersignal S für den elektronischen Umschalter 77 wird mit der Schaltungsanordnung nach F i g. 1 erzeugt. Der Bediener wählt die selektiv zu korrigierende Farbe bzw. Farbnummer an der Decodier-Stufe 64 vor.

Bei der Aufzeichnung der Farbauszüge wird jeweils nur die Farbnummer der vorgewählten Farbe durch die Decodier-Stufe 64 an den nachgeschalteten D/A-Wandler 65 durchgeschaltet und in das Steuersignal 5 für den elektronischen Umschalter 77 umgewandelt.

Die Decodier-Stufe 64 kann entfallen, wenn mit Hilfe der Zuordnungs-Schaltung 34 in dem Farberkennungs-Speicher 28 nur der Farberkennungsraum für die zu selektierende Farbe programmiert wurde.

Hierzu 10 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zum Erkennen von Farben, mit der Farborten innerhalb eines Farbraunies, denen Farbkomponenten-Tripel entsprechen, Identifikationssymbole zugeordnet werden, wobei jeweils die mit denselben Identifikationssymbolen belegten Farborte einen abgegrenzten Farberkennungsraum für eine der zu bestimmenden Farben bilden und mit der durch optoelektronische Abtastung der Farben deren Zugehörigkeit zu einem der Farberkennungsräume festgestellt und die betreffenden Identifikationssymbole ausgegeben werden, bestehend aus

a) einer Lichtquelle bekannter Spektralzusainmensetzung zur Beleuchtung der zu untersuchenden farbigen Fläche,

b) optoelektronischen Wandlern zur Erfassung der reflektierten oder durchgelassenen Intensi-

' - taten dreier Grundfarben als Farbkomponenten-Tripel, und

c) einem Proben-Speicher zur Ablage der Farbkomponenten-Tripel von Proben-Farborlen und der zugeordneten Identifikationssymbole ausgemessener Probenpunkte,

gekennzeichnet durch

d) einen vom Proben-Speicher (36) getrennten Farberkennungs-Speicher (28) zur Ablage von Identifikationssymbolen, in dem jedem Speicherplatz ein Farbort des Farbraumes zugeordnet und jeder Speicherplatz durch das Farbkomponenten-Tripel des zugeordneten Farbortes adressierbar ist

e) A/D-Wandler (19, 20, 21) zur Digitalisierung der Farbkomponenten-Tripel, deren Eingänge an die optoelektronischen Wandler (14,15,16) und deren Ausgänge an den Farberkennungs-Speicher (28) und den Proben-Speicher (36) angeschlossen sind,

f) eine Eingabe-Stufe (35) für Identifikationssymbole, die mit dem Proben-Speicher (36) in Verbindung steht,

g) ein Schalen-Speicher (37) zur Ablage von Schalen-Koordinaten,

h) ein Adreß-Steuerwerk (38), welches mit dem Proben-Speicher (36) und dem Schalen-Speicher (37) in Verbindung steht,

i) eine Rschenschaltung (39), welche an den Proben-Speicher (36), den Schalen-Speicher (37) und den Farberkennungs-Speicher (28) angeschlossen ist, und

j) eine Schaltungs-Stufe (40), welche mit der Rechenschaltung (39) und dem Farberkennungs-Speicher (28) in Verbindung steht,

wobei die Funktionsweise der Schaltungsanordnung derart ist, daß

«) für jeden räumlichen Farbbereich, der als Einzelfarbe erkannt werden soll, mindestens ein Probenpunkt in der Fläche auswählbar ist, dessen Farbkomponenten-Tripel mit den optoelektronischen Wandlern (14, U5,16) ausgemessen wird, den Farbkomponenten-Tripeln der Proben-Farborte die identifikationssymbole der betreffenden Einzelfarben mit Hilfe der Eingabe-Stufe (35) beigebbar sind und entsprechende Farbkomponenten-Tripel und zugeordnete Identifikationssymbole im Proben-Spei-

ßi)