DE69420226T2

DE69420226T2 - Verfahren und dazugehörige Vorrichtung zur Transformation von Farbbildsignalen

Info

Publication number: DE69420226T2
Application number: DE69420226T
Authority: DE
Inventors: Edward J. Giorgianni; Thomas Ethan Madden; Brian E. Mittelstaedt
Original assignee: Eastman Kodak Co
Current assignee: Eastman Kodak Co
Priority date: 1993-11-04
Filing date: 1994-10-21
Publication date: 2000-03-02
Anticipated expiration: 2014-10-22
Also published as: US6278800B1; EP0652673A1; JP3845457B2; EP0652673B1; JPH07203236A; DE69420226D1

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Umwandeln von Farbbildsignalen

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Farbbild-Reproduktionssysteme und insbesondere eine Technik zur Anwendung nicht linearer Transformationen auf Farbbildsignale in einer bevorzugten Weise derart, dass eine gewünschte Schatten-/Licht-Reproduktion sowohl für neutrale als auch für farbige Objekte erzielbar ist.
Farbbild-Reproduktionssysteme, etwa das in Fig. 1 gezeigte, ermöglichen die Erfassung von Bildern durch bestimmte Bildempfangsmedien und/oder Vorrichtungen, wie beispielsweise der Eingabevorrichtung 11, wobei die Bilder möglicherweise auf ein oder mehreren Bildempfangsmedien und/oder Vorrichtungen, wie etwa der Ausgabevorrichtung 13, digitalisierbar und speicherbar sind. Farbbildsignale von der Eingabevorrichtung 11 sind durch das Transformationsmittel 14 aus der Bildmetrik der Eingabevorrichtung (d. h. eine nach den kolorimetrischen Eigenschaften der zugehörigen Bildeingabevorrichtung definierte Farbbild-Signalmetrik) in eine Farbbildmetrik nach den kolorimetrischen Eigenschaften einer bestimmten Ausgabevorrichtung transformierbar, etwa der Ausgabevorrichtung 13. Das Transformationsmittel 14 umfasst typischerweise dreidimensionale Operationen in einer Matrix, einer dreidimensionalen Wertetabelle oder in einer anderen Form. Die Ausgabevorrichtung 13 kann ein reproduziertes Bild aus den transformierten Farbbildsignalen bilden.
Fachleuten ist bekannt, dass es häufig wünschenswert ist, für Farbbild-Reproduktionssysteme eine reproduzierte Neutralwertskala zu erzeugen, die sich von der Neutralwertskala des Originalbildes unterscheidet. Beispielsweise zeigt Fig. 2 die nichtlineare Beziehung zwischen den Originalmotivdichten und den durch ein typisches fotografisches Auflicht-Printsystem erzeugten Dichten. Es ist in der Fotografie bekannt, dass derartige Nichtlinearitäten erforderlich sind, um physische Effekte, wie Streulicht im Sichtbereich, Dynamikbereichs-Beschränkungen der Ausgabevorrichtung sowie Beschränkungen des Ausgabemediums, zu kompen sieren und um psychophysische Effekte zu kompensieren, wie beispielsweise seitliche Inhibition, lokale Helligkeitsanpassung usw.
Wenn die Farbbildsignale des Farbbild-Reproduktionssystems den roten, grünen und blauen bildtragenden Signalen entsprechen, ist die gewünschte Beziehung zwischen reproduzierter und originaler Neutralwertskala erzielbar, indem die einzelnen roten, grünen und blauen Bildsignale nichtlineare Transformationen durchlaufen, etwa eindimensionale Wertetabellen. Bezugnehmend auf Fig. 3a sind diese nichtlinearen Transformationen typischerweise auf Farbbildsignale anwendbar, die nach der Bildmetrik der Eingabevorrichtung codiert sind. Fachleute werden erkennen, dass eine Bildmetrik einer Eingabevorrichtung nach den Farbartkoordinaten für einen Satz von Grundfarben definierbar ist, etwa dem Farbsatz aus den roten, grünen und blauen Grundfarben aus Fig. 4. Fachleute werden ebenfalls erkennen, dass das effektive Ansprechverhalten der Eingabevorrichtung den Farbzuordnungsfunktionen entsprechen sollte, die den Bildmetrik-Grundfarben zugeordnet sind. Fig. 5a zeigt beispielsweise die den roten, grünen und blauen Grundfarben aus Fig. 4 zugeordneten Farbzuordnungsfunktionen. In der Praxis ist das effektive Spektral-Ansprechverhalten, etwa das in Fig. 5b gezeigte, durch entsprechende Kombination der physischen Spektralempfindlichkeiten der Sensorelemente der Eingabevorrichtung und der Signalverarbeitung der Vorrichtung erzielbar. Die von der Eingabevorrichtung für Objektfarben mit Farbartkoordinaten innerhalb des Bereichs 41 von Fig. 4 erzeugten Farbbildsignale würden den positiven Signalwerten für jedes Farbsignal entsprechen. Die von der Eingabevorrichtung für Objektfarben mit Farbartkoordinaten außerhalb des Bereichs 41 aus Fig. 4 erzeugten Farbbildsignale würden zumindest einen negativen Farbsignalwert umfassen.
Bezugnehmend auf Fig. 3b sind die nichtlinearen Transformationen 14a typischerweise auf Farbbildsignale anwendbar, die von dem Transformationsmittel 14 verarbeitet und nach der Bildmetrik der Ausgabevorrichtung codiert worden sind (Fig. 3b). Fachleute werden erkennen, dass die Bildmetrik eines Ausgabegerätes nach den Farbart-Koordinaten für die bildformenden Grundfarben der Vorrichtung definierbar sind, welche beispielsweise dem Satz aus den roten, grünen und blauen Grundfarben von Fig. 6 entsprechen. Fachleute werden ebenfalls erkennen, dass der Farbwertbereich an reproduzierbaren Farbarten der Ausgabevor richtung für eine Ausgabevorrichtung, die diese bildformenden Grundfarben aufweist, auf den Bereich 61 von Fig. 6 beschränkt wäre.
Motivbilder umfassen typischerweise neutrale Objekte und farbige Objekte, die innerhalb eines Ausleuchtungsbereichs ausgeleuchtet sind, etwa innerhalb eines Umfangs, der von Schattenlichtern bis zu Spitzlichtern reicht. Fig. 7a zeigt eine Kurve, bei der metrische Farbwerte C* nach CIE 1976 gegen Helligkeitswerte L* abgetragen sind, und die eine derartige Wertereihe für ein gegebenes neutrales Objekt 70 und eine Wertereihe für ein gegebenes farbiges Objekt 71 zeigt. Für ein Farbbild-Reproduktionssystem, etwa eines der in Fig. 3a und 3b gezeigten, das die nichtlineare Neutralbeziehung aus Fig. 2 verwendet, stellt sich die Originalneutral-Wertereihe 70 aus Fig. 7a als die in Fig. 7b gezeigte Wertereihe 72 dar. Weil die nichtlineare Neutralwertbeziehung in jedem dieser Farbbild-Reproduktionssysteme dadurch erzielbar ist, dass die einzelnen roten, grünen und blauen bildtragenden Signale mit nichtlinearen Transformationen 14a beaufschlagt werden, wird die Reproduktion einer Schatten-/Lichter-Wertereihe für farbige Objekte ebenfalls geändert. Diese geänderte Farbreproduktion kann wünschenswerte und nicht wünschenswerte Effekte erzeugen. Die in Fig. 7a gezeigte Reproduktion der Wertereihe 71 für Originalfarbobjekte kann die durch die Wertereihen 73, 74 oder 75 aus Fig. 7b dargestellten Charakteristika aus C* gegen L* ergeben.
In der durch 73 dargestellten Wertereihe nimmt der reproduzierte Farbwert der Farbe in Richtung der Lichter (höhere L* Werte) ab, während die reproduzierte Helligkeit zunimmt. In der durch 74 dargestellten Wertereihe nehmen der reproduzierte Farbwert und die Helligkeit der Farbe bis zu bestimmten Grenzen zu und verbleiben auf diesen Grenzwerten. In der durch 75 dargestellten Wertereihe nimmt der reproduzierte Farbwert der Farbe in Richtung der Lichter zu, während die reproduzierte Helligkeit ebenfalls zunimmt. Während der in der Wertereihe 73 dargestellte Effekt angenehm anzuschauende reproduzierte Bilder erzeugt, erzeugen die in den Reihen 74 und 75 dargestellten Effekte unangenehm anzuschauende reproduzierte Bilder.
Im Rahmen dieser Erfindung durchgeführte Untersuchungen haben gezeigt, dass die reproduzierte Schatten-/Lichter-Wertereihe für einige farbige Objekte den in der Wertereihe 73 gezeigten Eigenschaften entspricht, während für andere farbige Objekte die reproduzierte Schatten-/Lichter-Wertereihe den in 74 oder 75 gezeigten unerwünschten Eigenschaften entspricht, wenn die den kolorimetrischen Eigenschaften der ausgewählten Eingabe- oder Ausgabevorrichtung entsprechenden Farbbildsignale mit den nichtlinearen Neutralwert-Transformationen beaufschlagt werden, wie dies typischerweise bei Abbildungssystemen nach dem Stand der Technik der Fall ist.
Die durchgeführten Untersuchungen haben zudem ergeben, dass:
1) die eine Schatten-/Lichter-Wertereihe für das Objekt darstellenden modifizierten Farbbildsignale den in der Wertereihe 73 gezeigten erwünschten Eigenschaften entsprechen, wenn die nicht linearen Transformationen auf die Farbbildsignale angewandt werden, die nach der Bildmetrik der Eingabe- oder Ausgabevorrichtung codiert sind, und wenn die Farbbildsignale eine Objektfarbe innerhalb des Farbwertbereichs beschreiben, der durch die kolorimetrischen Eigenschaften definiert ist, die der Eingabe- oder Ausgabevorrichtung zugeordnet sind.
2) die eine Schatten-/Lichter-Wertereihe für das Objekt darstellenden modifizierten Farbbildsignale den in der Wertereihe 74 gezeigten unerwünschten Eigenschaften entsprechen, wenn die nicht linearen Transformationen auf die Farbbildsignale angewandt werden, die nach der Bildmetrik der Eingabe- oder Ausgabevorrichtung codiert sind, und wenn die Farbbildsignale eine Objektfarbe beschreiben, die ungefähr in den Farbwertbereich fällt, der durch die kolorimetrischen Eigenschaften definiert ist, die der Eingabe- oder Ausgabevorrichtung zugeordnet sind; und
3) die eine Schatten-/Lichter-Wertereihe für das Objekt darstellenden modifizierten Farbbildsignale den in der Wertereihe 75 gezeigten unerwünschten Eigenschaften entsprechen, wenn die nicht linearen Transformationen auf die Farbbildsignale angewandt werden, die nach der Bildmetrik der Eingabe- oder Ausgabevorrichtung codiert sind, und wenn die Farbbildsignale eine Objektfarbe beschreiben, die außerhalb des Farbwertbereichs fällt, der durch die kolorimetrischen Eigenschaften definiert ist, die der Eingabe- oder Ausgabevorrichtung zugeordnet sind.
Weil die in der Praxis eingesetzten Ausgabevorrichtungen und -Medien einen begrenzten Farbwertbereich aufweisen, und weil nichtlineare Neutralwerttransformationen typischerweise auf positive Farbbildsignale angewandt werden, die nach den kolorimetrischen Eigenschaften definiert sind, die der jeweiligen Eingabe- oder Ausgabevorrichtung zugeordnet sind, treten für einige Objektfarben in den Schatten-/Lichter-Wertereihen die unerwünschten Effekte aus den Kurven 74 und 75 auf. Diese unerwünschten Effekte sind insbesondere dann wahrnehmbar, wenn der den kolorimetrischen Eigenschaften der tatsächlichen Ausgabevorrichtung oder des tatsächlichen Ausgabemediums zugeordnete Farbwertbereich größer als der Farbwertbereich ist, der den positiven Farbbildsignalen der Farbbildmetrik zugeordnet ist, in dem die nichtlinearen Transformationen stattfinden.
EP 0 448 250 A1 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verarbeitung von Daten, die ein Bild in einem ersten Farbraum darstellen, der zur Steuerung einer ersten Bildausgabevorrichtung geeignet ist. Die Vorrichtung umfasst einen Prozessor zur reversiblen Transformation des Bildes in einen wahrnehmbaren Farbraum, der durch Helligkeits-, Farbigkeits- und Farbtonkomponenten definiert ist, und zum Modifizieren dieser Helligkeits-, Farbigkeits- und Farbtonkomponenten des Bildes nach dem vorbestimmten Algorithmus, derart, dass alle Farben in dem Bild in den Farbwertbereich einer zweiten Bildausgabevorrichtung fallen.
US-A-5,200,817 betrifft ein Farbumwandlungssystem zum Umwandeln roher RGB-Scannerdaten in ein kolorimetrisches System. Die rohen Scannerdaten werden in drei Stufen verarbeitet. In der ersten Stufe werden die rohen RGB-Signale in END-gemäße RGB-Signale umgewandelt. Diese Transformation wird durchgeführt, indem jedes RGB-Signal separat durch eine Wertetabelle geführt wird, um es in das entsprechende END-Signal umzusetzen. In der zweiten Stufe werden die END-Signale in Farbwertsummensignale XYZ umgewandelt. In der Endstufe werden die XYZ-Signale einer nichtlinearen Transformation unterzogen, um sie in ein kolorimetrisches System umzuwandeln.
EP-A-0 565 283 betrifft ein Verfahren zur Verwendung eines vorhandenen Farbraums als farbunabhängigen Farbraum, wobei das Verfahren die Schritte zum Kalibrieren einer Farbtransformationseinheit, zum Transformieren einer ersten, von einer Farbverarbeitungsvorrichtung abhängigen digitalen Darstellung eines Farbbildes, das durch eine erste Farbverarbeitungsvorrichtung erstellt wurde, in eine erste vorrichtungsunabhängige digitale Darstellung innerhalb eines vorhandenen Farbraums und das Kalibrieren der Farbtransformationseinheit zur Transformation einer zweiten, von einer Farbverarbeitungsvorrichtung abhängigen digitalen Darstellung des Farbbildes, das durch eine zweite Farbverarbeitungsvorrichtung erstellt wurde, in eine zweite vorrichtungsunabhängige digitale Darstellung innerhalb des vorhandenen Farbraums umfasst, wobei die erste und die zweite vorrichtungsunabhängige digitale Darstellung des Farbbildes innerhalb der Grenzen der ersten und der zweiten Farbverarbeitungsvorrichtung im wesentlichen gleich sind.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine zugehörige Vorrichtung zum Umwandeln der Farbbildsignale eines Farbbild-Reproduktionssystems in eine Zwischenbildmetrik, die nach kolorimetrischen Eigenschaften bestimmt ist, welche nicht notwendigerweise den kolorimetrischen Eigenschaften entsprechen, die entweder der Eingabe- oder der Ausgabevorrichtung zugeordnet sind, derart, dass die Anwendung nichtlinearer Neutralwerttransformationen, die durch nichtlineare Transformationen einzelner bildtragender Signalkomponenten erzielbar sind, und die jeweils nach der Zwischenbildmetrik codiert werden, zu den gewünschten Schatten-/Licht-Eigenschaften für alle relevanten Farbobjekte führt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren nach Anspruch 1 sowie eine Vorrichtung nach Anspruch 2 zum Umwandeln von einem ersten Satz von Grundfarben entsprechenden Farbbildsignalen in Farbbildsignale beschrieben.
Vor dem Hintergrund der vorausgehenden Erörterung liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Bildreproduktionssystem bereitzustellen.
Der vorliegenden Erfindung liegt zudem die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Farbbild-Reproduktionssystem bereitzustellen, das nichtlineare Transformationen zum Erzeugen einer gewünschten Reproduktion von Schatten-/Licht-Eigenschaften für neutrale Objekte umfasst.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung betrifft die Bereitstellung eines verbesserten Farbbild-Reproduktionssystems, das nichtlineare Transformationen zum Erzeugen wünschenswerter Reproduktionen von Schatten-/Licht-Eigenschaften für farbige Objekte umfasst.
Die Erfindung wird im folgenden anhand in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Es zeigen
Fig. 1 ein Diagramm eines Farbbild-Reproduktionssystems.
Fig. 2 eine Kurve der gegen die Originaldichte abgetragenen reproduzierten Dichtewerte.
Fig. 3a ein Diagramm eines Farbbild-Reproduktionssystems.
Fig. 3b ein Diagramm eines Farbbild-Reproduktionssystems.
Fig. 3c ein Diagramm eines Farbbild-Reproduktionssystems gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 4 ein Diagramm des Verlaufs der zum Vergleich gegeneinander abgetragenen Farbwerte u' und v' nach 1976 CIE.
Fig. 5a einen Satz von Farbzuordnungsfunktionen.
Fig. 5b einen Satz von effektiven Spektral-Ansprechverhalten.
Fig. 6 ein Diagramm des Verlaufs der zum Vergleich gegeneinander abgetragenen Farbwerte u' und v' nach 1976 CIE.
Fig. 7a, 7b und 7c Kurvenverläufe der gegen Helligkeitswerte L* nach CIE 1976 abgetragenen metrischen Farbwerte C*.
Fig. 8 ein Diagramm des Verlaufs der zum Vergleich gegeneinander abgetragenen Farbwerte u' und v' nach 1976 CIE.
Fig. 3c zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines verbesserten Farbbild- Reproduktionssystems. Die Eingabevorrichtung 11 stellt Farbbildsignale bereit, die nach deren kolorimetrischen Eigenschaften bestimmt sind. Die von der Eingabevorrichtung für Objektfarben mit Farbwertkoordinaten im Bereich 41 der Fig. 4 erzeugten Farbbildsignale würden insgesamt positiven Signalwerten entsprechen. Die Farbbildsignale, die von der Eingabevorrichtung für Objektfarben erzeugt werden, die Farbwertkoordinaten außerhalb des Bereichs 41 von Fig. 4 aufweisen, würden zumindest einen negativen Farbbild-Signalwert umfassen. Die positiven und negativen Farbbildsignale werden durch im Transformationsmittel 15 enthaltende dreidimensionale Operationen in eine Zwischenbildmetrik 16 umgewandelt, deren kolorimetrische Eigenschaften den kolorimetrischen Eigenschaften der Eingabevorrichtung 11 oder den kolorimetrischen Eigenschaften der Ausgabevorrichtung 13 nicht zugeordnet sind. Die kolorimetrischen Eigenschaften der Zwischenbildmetrik umfassen den Farbwertbereich, wie durch die Bezugsziffer 81 in Fig. 8 dargestellt, welcher wesentlich größer ist als der Farbwertbereich, der den insgesamt positiven Signalwerten der Eingabevorrichtung 11 entspricht, wie durch die Bezugsziffer 41 in Fig. 4 dargestellt.
Die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegenden Aufgaben werden dadurch erfüllt, dass Farbbildzwischensignale durch nichtlineare Transformationsmittel 14a derart umwandelbar sind, dass eine gewünschte reproduzierte Neutralwertskala erzeugt wird, indem die einzelnen bildtragenden Signalkomponenten nichtlineare Transformationen durchlaufen (z. B. eindimensionale Wertetabellen). Die Farbbildzwischensignale sind zu verschiedenen Stufen der Signalverarbeitungsfolge unter Verwendung einer Speicherschreibvorrichtung 18 und Aufzeichnungsmedien speicherbar, wie etwa Magnetband, Magnetplatte oder optische Platte. Die Farbbildsignale sind dann durch das Transformationsmittel 17 in eine Bildmetrik umwandelbar, die den kolorimetrischen Eigenschaften der Ausgabevorrichtung 13 entspricht. Die Ausgabevorrichtung 13 bildet aus diesen modifizierten Farbbildsignalen ein reproduziertes Bild. Es sind Transformationsmittel verwendbar, die dem Transformationsmittel 17 ähnlich sind, um modifizierte Farbbildsignale für andere Ausgabevorrichtungen als der Ausgabevorrichtung 13 bereitzustellen.
Ein Vergleich der Fig. 7b und 7c zeigt die Verbesserungen, die sich aus der Anwendung dieses bevorzugten Ausführungsbeispiels ergeben. Fig. 7b zeigt das Ergebnis aus der Anwendung nichtlinearer Neutralwertskalen-Transformationen auf Farbbildsignale, die nach den kolorimetrischen Eigenschaften definiert sind, die der Eingabevorrichtung 11 des Farbbild-Reproduktionssystems zugeordnet sind, wie in Fig. 3a dargestellt. Fig. 7c zeigt das Ergebnis aus der Anwendung nichtlinearer Neutralwertskalen-Transformationen auf Bildsignale, die nach einer Zwischenbildmetrik definiert sind, deren kolorimetrische Eigenschaften den kolorimetrischen Eigenschaften der Eingabevorrichtung 11, wie in Fig. 3c gezeigt, nicht zugeordnet sind.
Die aus der Anwendung dieses bevorzugten Ausführungsbeispiels resultierenden Verbesserungen lassen sich folgendermaßen zusammenfassen:
1) Die Neutralskalen-Schatten-/Lichter-Wertereihe 76 ist mit der Neutralskalen- Schatten-/Lichter-Wertereihe 72 identisch, was zeigt, dass die gewünschte Neutralskalen-Reproduktion durch beide Abbildungssysteme erzielbar ist;
2) Die Objektfarben-Schatten-/Lichter-Wertereihe 73, die eine Objektfarbe innerhalb des durch die kolorimetrischen Eigenschaften definierten Farbwertbereichs darstellen, die der Eingabe- oder Ausgabevorrichtung zugeordnet sind, weisen eine ähnliche gewünschte Reproduktion in der Schatten-/Lichter- Wertereihe 77 auf:
3) Die Reproduktion einer Objektfarben-Schatten-/Lichter-Wertereihe 74, die eine Objektfarbe darstellen, die ungefähr in den durch die kolorimetrischen Eigenschaften definierten Farbwertbereich fallen, die der Eingabevorrichtung 11 zugeordnet sind, weist eine wesentliche Verbesserung auf und zeigt die gewünschte Reproduktion der Schatten-/Lichter-Wertereihe 78; und
4) Die Reproduktion einer Objektfarben-Schatten-/Lichter-Wertereihe 75, die eine Objektfarbe darstellen, die außerhalb des durch die kolorimetrischen Eigenschaften definierten Farbwertbereichs liegen, die der Eingabevorrichtung 11 zugeordnet sind, weist ebenfalls eine wesentliche Verbesserung auf und zeigt die gewünschte Reproduktion der Schatten-/Lichter-Wertereihe 79.
In diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel werden die Grundfarben der Zwischenbildmetrik durch die folgenden Farbwertkoordinaten u', v' nach CIE angegeben:
Grundfarbe 1: u' = 0,5399, v' = 0,5190
Grundfarbe 2: u' = 0,0500, v' = 0,5920
Grundfarbe 3: u' = 0,1980, v' = 0,0001
Es ist jedoch eine Vielzahl von Zwischenbildmetriken durch andere Grundfarbensätze zusätzlich zu dem in diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel festgelegten Satz definierbar. Die für die Anwendung einer nichtlinearen Umwandlung einzelner bildtragender Signale ausgewählte Zwischenbildmetrik beeinflusst mehrere Farbreproduktionseigenschaften. Der Einfluss dieser Grundfarben auf die Zwischenbildmetriken, in denen nichtlineare Transformationen auf einzelne bildtragende Signale angewandt werden, lässt sich folgendermaßen verallgemeinern:
1) Schatten-/Lichter-Wertereihe zur Codierung von Objektfarben innerhalb des Farbwertbereichs, der durch insgesamt positive Zwischenmetrik-Grundfarben bestimmt ist, weist eine wünschenswerte Charakteristik auf;
2) Schatten-/Lichter-Wertereihe zur Codierung von Objektfarben, die ungefähr in den Farbwertbereich fallen, der durch insgesamt positive Zwischenmetrik- Grundfarben bestimmt ist, weist eine nicht wünschenswerte Charakteristik auf;
3) Schatten-/Lichter-Wertereihe zur Codierung von Objektfarben, die außerhalb des Farbwertbereichs fallen, der durch insgesamt positive Zwischenmetrik- Grundfarben bestimmt ist, weist eine nicht wünschenswerte Charakteristik auf;
4) die Farbwerte, denen Schatten-/Lichter-Wertereihen zur Codierung von Neutralfarben zugeordnet sind (Farben, die in Bezug auf ein Referenzweiß gleichen Werten der drei Grundfarben entsprechen), werden durch die Wahl der Zwischenmetrik-Grundfarben nicht betroffen;
5) die Farbwerte, denen Schatten-/Lichter-Wertereihen zur Codierung von Grundfarben zugeordnet sind (Farben, die einer beliebigen der drei Grundfar ben der Zwischenbildmetrik entsprechen), bleiben in der gesamten Wertereihe konstant;
6) die Farbwerte, denen Schatten-/Lichter-Wertereihen zur Codierung von Sekundärfarben zugeordnet sind (Farben, die gleichen Mischungen von zwei der drei Grundfarben der Zwischenbildmetrik entsprechen), bleiben in der gesamten Wertereihe konstant; und
7) die Farbwerte, denen Schatten-/Lichter-Wertereihen zur Codierung anderer Farben zugeordnet sind (Farben, die anderen Mischungen der drei Grundfarben der Zwischenbildmetrik entsprechen), neigen dazu, sich innerhalb der Wertereihen zu verändern, wenn die Farbbildsignale nichtlinearen Transformationen unterzogen werden.
Die Auswahl der jeweiligen Zwischenbildmetrik muss auf den Anforderungen für das jeweilige Farbbild-Reproduktionssystem basieren. Es muss unbedingt bestimmt werden, welche Farben eine optimale Schatten-/Lichter-Reproduktion erfordern und welche Farben eine reproduzierte Schatten-/Lichter-Wertereihe mit minimalen Farbtonveränderungen erfordern. Diese beiden Kriterien sind zur Bestimmung optimaler Farbwerte für die Zwischenmetrik-Grundfarben für eine bestimmte Anwendung verwendbar.
Obwohl die Erfindung detailliert mit besonderem Bezug auf ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel beschrieben wurde, ist die Erfindung selbstverständlich nicht auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern kann zahlreichen Änderungen und Abwandlungen unterzogen werden. Beispielsweise wurde Bezug auf die Erzeugung einer erwünschten Neutralwertskala durch Anwendung nichtlinearer Transformationen auf einzelne "rote", "grüne" und "blaue" bildtragende Signale genommen, aber selbstverständlich können diese bildtragenden Signale auch anderen Formen von Farbwertsummensignalen entsprechen, die nicht notwendigerweise mit den Wahrnehmungen korreliert sind, die den Begriffen "rot", "grün" und "blau" zugeordnet sind. Als weiteres Beispiel kann die beschriebene Bildausgabevorrichtung dreikanalige (z. B. rot, grün und blau) oder vierkanalige (z. B. cyan, magenta, yellow und schwarz) Farbbildsignale entgegennehmen, und die Zwischenfarbbildmetrik kann auf diese oder andere Ausgabevorrichtungs-Farb bildmetriken umwandelbar sein. Im Rahmen eines weiteren Beispiels wurden Zwischenbildmetriken beschrieben, in denen rote, grüne und blaue bildtragende Signale in Bezug auf die Farbart-Koordinaten für einen Satz additiver Grundfarben definiert sind, die einem Satz von effektiven Spektral-Ansprechverhalten zugeordnet sind, die den Farbzuordnungsfunktionen entsprechen. In einigen Abbildungsanwendungen kann es durchaus sinnvoll sein, die bildtragenden Zwischensignale nicht nach additiven Grundfarben mit entsprechenden Farbzuordnungsfunktionen zu definieren, sondern nach einem Satz von Spektralempfindlichkeitsfunktionen, die nicht den Farbzuordnungsfunktionen entsprechen, etwa die einem fotografischen oder elektronischen Abbildungsmittel zugeordneten. Im Rahmen eines weiteren Beispiels wurde eine direkte Umwandlung von Bildmetriksignalen einer Eingabevorrichtung auf die Zwischenbildmetrik und eine direkte Umwandlung der Zwischenmetrik-Bildsignale auf die Bildmetrik für eine ausgewählte Ausgabevorrichtung gezeigt. In der Praxis ist die Umwandlung der Zwischenbildmetrik an anderen Punkten in der Bildverarbeitungsfolge erzielbar, und die Zwischenmetrik- Bilddaten brauchen nicht direkt auf die Bildmetrik für die ausgewählte Ausgabevorrichtung umgewandelt zu werden.

Claims

1. Verfahren zum Umwandeln von Farbbildsignalen, die einem ersten, vom Farbbereich (41) einer Eingabevorrichtung (11) bestimmten Satz von Grundfarben entsprechen, in Farbbildsignale, die einem zweiten, von den kolorimetrischen Eigenschaften einer Ausgabevorrichtung (13) bestimmten Satz von Grundfarben entsprechen, gekennzeichnet durch die Schritte:

a) Umwandeln der dem ersten Satz von Grundfarben entsprechenden Farbbildsignale, um Farbbildzwischensignale zu erzeugen, die einem vorgegebenen dritten, durch die kolorimetrischen Eigenschaften bestimmten Satz von Grundfarben entsprechen, dessen Farbwertbereich (81) wesentlich größer ist als der den Farbbildsignalwerten der Eingabevorrichtung (11) zugeordnete Farbwertbereich (41);

b) Anwenden mindestens einer nichtlinearen Transformation auf die durch den erweiterten Farbwertbereich (81) bestimmten Farbbildzwischensignale, um modifizierte Farbbildzwischensignale zu erzeugen; und

c) Transformieren der modifizierten Farbbildzwischensignale, um Farbbildsignale entsprechend dem zweiten Satz der dem Farbbereich der Ausgabevorrichtung (13) zugeordneten Grundfarben zu erzeugen.

2. Vorrichtung zum Umwandeln von Farbbildsignalen, die einem ersten, vom Farbbereich (41) einer Eingabevorrichtung (11) bestimmten Satz von Grundfarben entsprechen, in Farbbildsignale, die einem zweiten, von den kolorimetrischen Eigenschaften einer Ausgabevorrichtung (13) bestimmten Satz von Grundfarben entsprechen, gekennzeichnet durch

a) ein Mittel (15) zum Umwandeln der dem ersten Satz von Grundfarben entsprechenden Farbbildsignale in Farbbildzwischensignale, die einem vorgegebenen dritten, durch die kolorimetrischen Eigenschaften bestimmten Satz von Grundfarben entsprechen, dessen Farbwertbereich (81) wesentlich größer ist als der den Farbbildsignalwerten der Eingabevorrichtung (11) zugeordnete Farbwertbereich (41);

- ein Mittel (14a) zum Anwenden mindestens einer nichtlinearen Transformation auf die durch den erweiterten Farbwertbereich (81) bestimmten Farbbildzwischensignale, um modifizierte Farbbildzwischensignale zu erzeugen; und

- ein Mittel (17) zum Transformieren der modifizierten Farbbildzwischensignale, um Farbbildsignale entsprechend dem zweiten Satz der dem Farbbereich der Ausgabevorrichtung (13) zugeordneten Grundfarben zu erzeugen.