FI80792B

FI80792B - Betraktningsapparatur avsedd foer pao kolorimetrisk faergbestaemning baserad reproduktion eller avdragning.

Info

Publication number: FI80792B
Application number: FI882118A
Authority: FI
Inventors: Pekka Juhani Laihanen
Original assignee: Teknillinen Korkeakoulu; Pekka Juhani Laihanen
Priority date: 1988-05-06
Filing date: 1988-05-06
Publication date: 1990-03-30
Also published as: EP0417121B1; EP0417121A1; FI882118A; FI882118A0; WO1989011086A1; US5157464A; DE68907600T2; DE68907600D1; FI80792C; JPH04502201A

Description

1 80792

1 KOLORIMETRISEEN VÄRINMÄ ARIT YK SEEN PERUSTUVAAN REPRODUKTIOON TAI VEDOSTUKSEEN TARKOITETTU KATSELULAITTEISTO

1.1 Keksinnön kytkentä kolorimetriseen värin määritykseen perustuvaan värireprojärjestelmään

Nykyisin useimmissa uusissakin digitaalisissa järjestelmissä käytetyt värien erotteluun tähtäävät teoriat ovat väriopillisessa mielessä melko alkeellisia. Kaiken kaikkiaan graafisen alan värireprotekniikkaan kohdistuu tällä hetkellä varsin selviä muutospaineita sekä käytetyn laitteiston että sovellettavien periaatteiden (ohjelmien) osalta.

TKK:n graafisen tekniikan laboratoriossa on jo usean vuoden ajan tutkittu digitaalisen värireproduktion teoreettisia periaatteita. Tältä pohjalta on rakennettu kolorimetriseen värin määritykseen perustuva värireprojärjestelmä.

Yleensä kaikissa tekniikan sovellutuksissa, joissa värejä halutaan kuvata yksiselitteisesti ja tarkasti on syytä käyttää kolorimetriaan perustuvaa värien määrittelytapaa. Kolorimetrisia periaatteita on käytetty ennen ja käytetään nykyäänkin eräissä (ei tosin kovin monissa) värireproduktion laitteistosovellutuksissa. Yleisesti ottaen ko. aihetta on tutkittu varsin vähän. Kaupallisia sovellutuksia ajatellen ko. periaatteet eivät vielä ole lyöneet itseään täysin läpi graafisella alalla. Yksi tärkeä syy tähän on värinäkemiseen ja reproduktioprosessin värintoistoon vaikuttaviin tekijöihin liittyvän tarkan ja käyttökelpoisen tiedon puute.

Lukuisat kuvan ympäristöön ja kuvaan itseensä liittyvät tekijät vaikuttavat siitä saatavaan värivaikutelmaan, mistä johtuen värivaikutelman syntyä ei yleisesti osata kuvata kvantitatiivisesti tarkasti. Useat kolorimetriseen värin määritykseen perustuvat reproja vedostusmenetelmät, joita on muutamia kehitetty aikojen kuluessa, ovat olleet toiminnaltaan epätyydyttäviä sen vuoksi, että visuaalista värivaikutelmaa eikä sen toistumista ole voitu hallita. Vaikka tällaiset järjestelmät toimisivatkin käytännössä tyydyttävästi, yleensä värivaikutelman kvantifiointi ja sen toistumisen hallinta on kuitenkin merkittävä ongelma. Jatkossa esitetyllä katselulaitteistolla on ko. ongelma voitu rajallisessa mielessä ratkaista ilman värivaikutelman numeerista määrittelyä. Tämä perustuu siihen ko. katselulaitteistoa käytettäessä erityyppistenkin kuvien antama visuaalinen vaikutelma on samanlainen, jos kolorimetrisesti määritetty kromaattisuus ja absoluuttinen luminanssi ovat samat vertailtavien kuvien kaikilla väreillä.

2 80792

Ko. katselulaitteisto on kehitetty kolorimetriseen värin määritykseen perustuvaa reproduktiota ajatellen. Erityisesti on ajateltu katselulaitteiston käyttöä TKK:n kehittämän reprojärjestelmän osana. Ko. laitteistoa voidaan kuitenkin käyttää periaatteessa minkä tahansa värinerottelulaitteiston kanssa. Koepainatusten avulla voidaan viitteessä /1/ esitetyillä tavoilla selvittää mille tahansa vakioidulle reproduktioprosessille painettavien osavärien (esim. syaani C, magenta M, keltainen Y, musta K) osuuksien ja kolorimetris-ten väriarvojen välinen yhteys. Mikäli ko. reproduktioprosessissa erotellun kuvan (digitaalimuodossa olevat) CMYK-arvot tunnetaan, voidaan laskea kuvan kolorimetriset väriarvot ja edelleen sellaiset monitorin tai muun ei-heijastavan kuvan väriparametrit, jotka toteuttavat ko. kolorimetrisesti määritellyn värin. Näin saadaan kolorimetrinen ”soft proof” -vedos myöskin reproduktiometelmällä, joka ei toiminnassaan sovella kolo-rimetrisen värin määrityksen periaatteita. Mikäli monitorilla tai muulla ei-heijastavalla kuvalla voidaan toistaa kaikki heijastavan kuvan värit, voidaan tarkka vedos saadaan aikaan mistä tahansa kuvasta, jonka kolorimetriset väriarvot kuvissa 1 tai 2 esitetyn katselulaitteiston mukaisissa olosuhteissa tunnetaan tai voidaan laskea viitteessä /1/ esitetyllä tai jollain muulla tavalla. Väriarvojen laskennan helpottamiseksi katselulaitteiston valaistuksen kromaattisuus ja tarkastelutasolta referenssivalkoisesta (esim. puristettu bariumsulfaattijauhe) heijastuneen valon luminanssi kannattaa vakioida, jolloin tarvittavat värimittaukset ja laskut voidaan suorittaa periaatteessa ilman katselulaitteistoa. Ei-heijastavalla kuvalla tarkoitetaan joko lisäävään värin muodostukseen perustuvaa itsevalaisevaa kuvaa kuten esim. CRT-monitorin kuvaa tai sitten omalla valonlähteellä valaistua läpäisevää kuvaa. Käytännössä ainoa ei-heijastava kuvatyyppi, jolla tällä hetkellä on tämän patentin sovellutusmahdollisuuksien kannalta merkitystä on värillisen CRT-monitorin kuva. Tilanne voi kuitenkin tulevaisuudessa muuttua.

Esillä olevalle laitteistolle on tunnusomaista se, mikä on esitetty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa.

1.2 Kolorimetriseen värinmääritykseen perustuvaan reproduktioon tai vedostukseen tarkoitettu katselulaitteisto

Osaluettelo piirustuksiin 1 ja 2: 1. värimonitori tai muu ei-heijastava kuva 2. valolähde 3 80792 3. tarkasteluaukko 4. tarkastelutaso 5. kehikon vuoraus mahdollisimman vähän valoa heijastavalla materiaalilla 6. heijastava kuva 7. tarkastelutasossa oleva aukko monitorilla olevalle tai muulle ei-heijastavalle kuvalle 8. tarkastelutasossa oleva aukko heijastavalle kuvalle 9. monitorin alusta 10. tarkastelutaso

Kuvissa 1 ja 2 on esitetty laitteistot, joissa värimonitorikuvaa tai muuta ei-heijastavaa kuvaa ja heijastavaa kuvaa (esim. reproduktioprosessin lopputuotetta) tarkasteltaessa pätee varsin tarkasti se että, jos ei-heijastavan ja heijastavan kuvan kolorimetrisesti (esim. CIE:n x,y arvoina) määritelty kromaattisuus sekä luminanssi ovat samat kaikille kuvan väreille, ko. värit ovat myös visuaalisesti samanlaiset. Ko. visuaalinen vastaavuus on voitu todistaa kokeellisesti. Erityisesti on hyvä huomata, että vaaleus ilmaistaan suhteellisen vaaleusarvon sijasta suoraan absoluuttisena luminanssiarvona (cd/m2).

Kuvien 1 ja 2 mukaisesti värimonitori tai muu ei-heijastava kuva (l) sijoitetaan luonnollista päivänvaloa simuloivilla lampuilla (2) tasaisesti valaistun, yleensä keskiharmaan, tarkastelutason (4) taakse. Tarkastelutaso voi keskiharmaan sijaan olla myös jonkin muun värinen. Esim. tarkastelutason peittäminen käytetyllä painopaperilla saattaa jossain tapauksessa tulla kysymykseen. Tarkastelutasossa on heijastavan kuvan kokoinen ja muotoinen aukko (7), yleensä suorakaide tai neliö, josta kuvaa tarkkaileva henkilö näkee osan monitorin tai muun ei-heijastavan kuvan pinnasta. Tarkastelutasossa on aukko myös heijastavalle kuvalle (8). Myös erikokoisten kuvien katselu on mahdollista. Luonnollista on kuitenkin erikokoisia aukkoja ja digitaalista koon muuntoa käyttäen pyrkiä siihen, että kuvat ovat samankokoiset. Katselulaitteisto on suunniteltu siten, ettei heijastavaa kuvaa ja tarkastelutasoa valaisevien lamppujen valo osu suoraan monitorin tai muun ei heijastavan kuvan pinnalle. Lisäksi häiritsevien heijastusten välttämiseksi laitteiston kehikko sekä tarkastelutason ja ei-heijastavan kuvan pinnan välisen alueen 4 80792 reunat on vuorattu valoa mahdollisimman vähän heijastavalla aineella (5), esim. mustalla samettikankaalla. Visuaalisen vastaavuuden takaamiseksi myöskin heijastava kuva sijoitetaan tarkastelutason taakse. Kuvassa 1 olevassa laitteistossa kuvapinnan etäisyys tarkastelutason (4) pinnasta on hyvin pieni (esim. tarkastelutason päällyspaperin kokoinen), jolloin kuvapinnalle tuleva valaistus ei käytännössä muutu kuin mikroskaalassa kuvan reunoilla. Toinen (periaatteessa parempi mutta käytännössä hiukan hankalampi) vaihtoehto on sijoittaa monitori tai muu ei-heijastava kuva ja heijastava kuva yhtä etäälle tarkastelutasosta (10) kuvan 2 mukaisesti.

Kuvia katsotaan tarkasteluaukosta (3), joka sijaitsee symmetrisesti katseltaviin kuviin nähden sopivalla etäisyydellä tarkastelutasosta. Tarkastelutilanteessa katselija ei näe monitorin tai muun ei-heijastavan kuvan laitoja eikä ko. kuvan aukon sisäseinien mustaa vuorausta, sillä tarkasteltavat kuvat rajautuvat tasaisesti valaistun tarkastelutason pintaan.

Katselulaitteiston ominaisuudet perustuvat siihen, että monitorikuvan tai muun ei-heijastavan kuvan ja heijastavan kuvan visuaaliseen värivaikutelmaan vaikuttavat olosuhteet ovat samanlaiset. Kun lisäksi kuvien kromaattisuus ja Iuminanssi ovat kaikilla kuvien väreillä samat, myöskään kuvan sisäiset tekijät eivät tee kuvien koko-naisvärivaikutelmaa erilaiseksi.

Katselulaitteisto sopii hyvin monitorikuvan tai muun ei-heijastavan kuvan ja heijastavan kuvan vertailuun. Käytännössä reproduktion alkuvaiheessa ei kuitenkaan (tietenkään) reprodusoitua kuvaa ole vielä käytettävissä. Tällöin monitorikuvaa tai muuta ei-heijastavaa kuvaa tarkastellaan yksin. Niinpä monitorikuvaa tai muuta itsevalaisevaa kuvaa voidaan käyttää sekä interaktiivisen kuvankäsittelyn työkaluna että erittäin korkeatasoisena ” soft proof” -vedoksena.

VIITTEET

I. LAIHANEN, P., Colour Reproduction Theory Based On The Principles Of Colour Science. IARIGAI, 19th International Research Conference. May 31 - June 6, 1987, Eisenstadt.

11

Claims

1. Kolorimetriseen värinmääritykseen perustuvaan reproduktioon tai vedostukseen tarkoitettu katselulaitteisto, jonka ominaisuudet perustuvat siihen, että monitorikuvan tai muun ei-heijastavan kuvan ja heijastavan kuvan visuaaliseen värivaikutelmaan vaikuttavat olosuhteet ovat samanlaiset, ja joka koostuu - värimonitorista tai muusta itsevalaisevasta kohteesta tai omalla valonlähteellään valaistusta läpäisevästä kohteesta (1), - valolähteistä (2), - tarkasteluaukosta (3), - tarkastelutasosta (4,10), jossa aukot monitorilla olevalle tai muulle ei-heijastavalle kuvalle (7) ja heijastavalle kuvalle (8) - kehikosta, joka vuorattu mahdollisimman vähän valoa heijastavalla materiaalilla (5) tunnettu siitä, että - värimonitori tai muu ei-heijastava kuva (1) sijoitetaan luonnollista päivänvaloa simuloivilla lampuilla (2) tasaisesti valaistun tarkastelutason (4,10) taakse siten, että heijastavaa kuvaa ja tarkastelutasoa valaisevien lamppujen valo ei osu suoraan monitorikuvan tai muun ei-heijastavan kuvan pinnalle, - tarkastelutaso (4,10), monitorikuvan tai muun ei-heijastavan kuvan pinta ja heijastava kuva (6) ovat samansuuntaiset - tarkastelutaso (4,10) on yleensä keskiharmaa, mutta se voidaan peittää myös käytettävällä painopaperilla - tarkastelutasossa (4,10) on aukot heijastavalle kuvalle (8) sekä monitorikuvalle tai muulle ei-heijastavalle kuvalle (7). Aukkojen koko ja muoto määräytyvät tarkasteltavan kuvan koon ja muodon mukaan, β 80792 - häiritsevien heijastusten välttämiseksi tarkastelulaitteiston kehikon sisäpuoli ja tarkastelutason ja monitorin tai muun ei-heijastavan kuvan pinnan väliset alueet on vuorattu valoa mahdollisimman vähän heijastavalla materiaalilla (5), - kuvien katseluaukko (3) on sijoitettu symmetrisesti katseltaviin kuviin nähden, - tarkastelutilanteessa katselija ei näe monitorin tai muun ei-heijastavan kuvan laitoja eikä aukon sisäseinien mustaa vuorausta, sillä tarkasteltavat kuvat rajautuvat tarkastelutason (4,10) pintaan.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että - värimonitori tai muu ei-heijastava kohde (1) sijoitetaan luonnollista päivänvaloa simuloivilla lampuilla (2) tasaisesti valaistun tarkastelutason (4,10) taakse siten, että heijastavaa kuvaa (6) ja tarkastelutasoa (4,10) valaisevien lamppujen (2) valo ei osu suoraan monitorin tai muun ei-heijastavan kohteen pinnalle, - tarkastelutasossa (4,10) aukot heijastavalle kuvalle (8) sekä monitorilla olevalle tai muulle ei-heijastavalle kuvalle (7)

2 PATENTTIVAATIMUKSET

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että - värimonitori tai muu ei-heijastava kohde (l) sijoitetaan luonnollista päivänvaloa simuloivilla lampuilla (2) tasaisesti valaistun tarkastelutason (4) taakse siten, että heijastavaa kuvaa (6) ja tarkastelutasoa (4) valaisevien lamppujen (2) valo ei osu suoraan monitorin tai muun ei-heijastavan kohteen pinnalle, - tarkastelutasossa (4) on aukot heijastavalle kuvalle (8) sekä monitorilla olevalle tai muulle ei-heijastavalle kuvalle (7), - heijastava kuva (6) sijoitetaan tarkastelutason (4) taakse, siten että kuvapinnan etäisyys tarkastelutasosta on hyvin pieni, esim. tarkastelutason päällyspaperin kokoinen,

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että - värimonitori tai muu ei-heijastava kohde (1) sijoitetaan luonnollista päivänvaloa simuloivilla lampuilla (2) tasaisesti valaistun tarkastelutason (10) taakse siten, li 7 80792 että heijastavaa kuvaa (6) ja tarkastelutasoa (10) valaisevien lamppujen (2) valo ei osu suoraan monitorikuvan tai muun ei-heijastavan kuvan pinnalle, - tarkastelutasossa (10) on aukot heijastavalle kuvalle (8) sekä monitorikuvalle tai muulle ei-heijastavalle kuvalle (7), - heijastava kuva (6) ja monitorikuva tai muu ei-heijastava kuva ovat yhtä etäällä tarkastelutasosta (10).

5. Patenttivaatimuksien 1-4 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että samoilla valolähteillä valaistaan sekä heijastava kuva (6), että tarkastelutaso (4,10).

5 80792

6. Patenttivaatimuksen 4 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että heijastavalle kuvalle (6) ja tarkastelutasolle (10) omat valolähteensä

7. Minkä tahansa patenttivaatimusten 1-4 mukainen laitteisto, tunnettu siitä että käytetään kahta valolähdettä, jotka sijoitetaan tarkastelutason (4,10) vastakkaisille puolille.

8. Mikä tahansa patenttivaatimusten 1-4 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että käytetään vähintään neljää valolähdettä, jotka sijoitettu tarkastelutason (4,10) eri puolille.

9. Minkä tahansa patenttivaatimuksien 1-4 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että tarkastelutasossa (4,10) olevien aukkojen (7,8) koko ja muoto määräytyvät tarkasteltavien kuvien koon ja muodon perusteella.

10. Patenttivaatimuksien 1-4 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että tarkastelutasossa (4,10) olevien aukkojen (7,8) leikkauspinnat on päällystetty valoa mahdollisimman vähän heijastavalla materiaalilla.

11. Patenttivaatimuksien 1-4 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että häiritsevien heijastusten välttämiseksi tarkastelulaitteiston kehikon sisäpuoli ja tarkastelutason ja monitorikuvan tai muun ei-heijastavan kuvan pinnan väliset alueet on vuorattu valoa mahdollisimman vähän heijastavalla materiaalilla (5).

12. Patenttivaatimuksien 1-4 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että tarkastelukohta ja -etäisyys (3) on vakioitu. 8 80792

13. Patenttivaatimuksien 1-4 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että - tarkastelutason (4,10) pinta on keskiharmaa, - tarkastelutason (4,10) pinta voidaan päällystää käytettävällä painopaperilla. li 9 80792