TW490397B - Method for constructing a series of color patterns linearly varied in vision based on the feature of a color display device - Google Patents

Description

490397 A7 B7_ 五、發明説明（1 ) 發明背景： 本發明乃一種可依據顯色設備特性建構一序列在視覺上呈線性變化之色樣 之方法，尤指一種可有效消除因顯色設備(如：顯示設備、列印設備或印刷設備) 上色彩控制參數之設計値不同，所造成之選取色彩與實際列印(或顯示)色彩間之 誤差問題，令使用者在不同之顯色設備上均能選取，並獲得最接近視覺上真實色 彩之列印域顯示)品質。 先前技藝： ' 按，一般所謂之色彩體系(Color Order System) ’基本上係用以定義一種 排列及敘述物體顏色之方法，俾能在有限之定義域內，適切地表現出某一列印設 備(或印刷設備冲之全部顏色。以列印設備爲例，各種不同列印設備在其歹_彩 色圖文之過程中，其所使用之色墨及被印刷之紙材等環境，均可被用以定義該等 設備可印刷之顏色範圍。現今被普遍使用之列印設備(或印刷設備），均係利用控 制參數(在印刷設備中係以CMYK，在顯示設備中係以RGB)，定義並產生各種 色彩，傳統上，該等設備均可將其所能列印之全部色彩，以印刷色墨網點面積變 化之方式，列印製作出一演色表，供使用者參考’俾利用該演色表上所呈現之色 樣及參數値，定義及選取所需之色彩。 此種利用列印設備，以印刷色墨網點面積變化之方式，所製作出之演色表， 雖可令使用者較容易看出色樣間網點面積之變異量及其色域邊界之範圍，但該演 色表上所呈現之色樣，在視覺上之變異性，將因印刷色墨特性之影響，而不能平 行地投影在人類視覺特性之控制軸線上，故此種未能順應人類視覺原則之表現方 式，實不符人因工程之基本原則。尤其是，當印刷色樣係屬平面二維空間時，其 色樣並不能正交地投影在人類視覺反應之軸線上，此一缺陷’將徒增使用者對色 --2-—--- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 490397 A7 一______-_ -__ 五、發明説明（g ) 彩判斷之困難度，令使用者在某一設備上完成之彩色圖文設計，極易因不同之列 印輸出設備中，對應控制參數對色墨之設計値不同，或色墨之特性不同，造成選 用色彩與實際輸出色彩間之誤差問題，而無法在另一設備上製作出視覺上相同之 色彩，此一結果，常使委託印刷者及受委託印刷者在色彩確認上發生許多爭議， 及驗收上無謂地困擾。 發明綱要： 有鑑於此，爲解決前述印刷控制與視覺反應間落差所造成之困擾’發明人 經過長久努力硏究與實驗，終於開發設計出本發明之一種可依據顯色設備特性建 構一序列在視覺上呈線性變化之色樣之方法，該方法主要係針對一顯色設備(如： 顯示設備、列印設備或印刷設備)上，所產生之色樣，逐一量取其色度値，並根 據該設備上用以產生該等色樣之控制參數，與所量取之該等色度値，建立其間之 函數關係，嗣再針對該設備上該等控制參數之極値，利用該函數關係，計算出其 在視覺上呈線性變化之色度極値，並以該等色度極値作爲邊界値，建構一三度色 彩空間之幾何結構，令該設備得利用該幾何結構之特性，製作出一序列在視覺上 呈線性變化且呈等間距排列之色樣，供使用者選取，俾該顯色設備可根據所選取 之色樣，製作(或顯示)出視覺上之真實色彩，有效消除因顯色設備上控制參數之 設計値不同，所造成之選取色彩與實際列印(或顯示)色彩間之誤差問題，令不同 之顯色設備均能製作(或顯示)出視覺上相同之色彩品質。 圖示說明： 第1圖所示係依CIELAB之標準，將色彩屬性分成色相、彩度及明度等三 座標軸，所定義出色彩空間之幾何結構示意圖。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

、1T 490397 A7 B7 五、發明説明) 第2圖所示係常見之主色範例(RGB及CMYK)，在色相及彩度所形成之 CIELAB平面色彩空間上之位置分佈圖。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 第3圖所示係依本發明之色彩體系，在該色相及彩度所形成之CIELAB平 面色彩空間上，自（10, -45)至(50, 40)之範圍內，所製作出之一序列根植於人類 視覺特性上呈線性變化且等間距排列之色樣。 第4圖所示係依本發明之色彩體系，在該色相及彩度所形成之CIELAB平 面色彩空間上，自黑色至紅色之範圍內，根據該範圍上之明度(Lightness)變化， 所製作出之一序列根植於人類視覺特性上呈線性變化且等間距排列之色樣。 第5圖所示係依本發明之色彩體系，在該色相及彩度所形成之CIELAB平 面色彩空間上，自黑色至藍色之範圍內，根據該範圍上之明度變化，所製作出之 一序列根植於人類視覺特性上呈線性變化且等間距排列之色樣。 詳細說明： 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 按，欲建構一體系之首要工作’即在決定該體系之空間維度’而運用 Multi-Dimensional Scaling之硏究法則，從心理分析之驗證顯不’人類對色彩變 異量之反應，可歸納出三個變異軸向，該現象與美術界以色彩三屬性來形容色彩 之方式相吻合。而本發明係根據孟賽爾(Munsell)於1905年所提出之色彩體系， 將色彩屬性分成色相（Hue)、明度（Value)及彩度（Chnrnia)等三種，由於 該等屬性經實驗證明，係最容易被人類接受爲視覺色彩之直覺變化，因此該體系 至今仍被廣辦用，作爲排列顏色之一鮮。 在現今電子化出版流程盛行之時代，印刷製程亦朝向數値化、標準化之趨 勢演進，本發明在選取用以敘述顏色之數値標準時’係以世界色彩標準權威組織 一國際照明委員會（以下簡稱Cffi)所定義之色度標準，作爲辨識色度値之參考’ 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X2.97公釐） 490397 A7 __ B7 五、發明説明) 而CIE在m6年推薦了 CIELAB及CIELUV等兩種定義均勻色彩空間(Uniform (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

Color Space)之色度標準，該等均勻色彩空間係屬一纖何之空間結構，在該等 空間結構之座標單位上，相等單位距離之色彩在視覺上有相等之差距。一般言， CIELUV標準較常用於加法色之體系，而印刷上減法色體系之色彩較不適用； CIELAB之標準近年來則較普及’參閱第1圖所示，該標準係將色彩屬性依孟賽 爾(Munsell)之定義’分成明度(Lightness) L*、彩度(Saturation)C*及色相（Hue) 等三種，並以其作爲座標軸，定義出色彩空間之幾何結構，如第1圖CIELAB 色彩空間之右下角所示之立體座標示意圖，在該CIELAB色彩空間座標中，該 彩度(Saturation)C*及色相（Hue )所形成之色彩平面上，其平面座標之橫軸-a W係代表綠色至紅色之變化軸，其縱軸-bW係代表藍色至黃色之變化軸。 近年來，不僅美國輪轉印刷標準(SWOP)採用CIELAB標準，作爲其色彩度量之 規範，國際標準機構(ISO)亦採用其爲印刷色彩之量測標準，甚至新近正快速發 展之色彩管理系統(CMS)及其使用之色型檔(profile)，亦多以CIELAB規格做爲 色彩交換空間。故，在本發明之下列實施例中，係運用CIELAB標準所定義之 色彩空間規格，作爲色彩敘述之數値標準，加以說明，其主要目的係爲令本發明 之方法可立即與世界主流相呼應，惟本發明在實際實施時，用以定義色彩空間規 格之標準並不侷限於此。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在本發明中，參閱第2圖所示，主要係先令一顯色設備(可爲一列印設備、 一印刷設備或一顯示設備)依其色彩控制參數之定義，列印(或顯示)出顏色，俾在 其可列印之顏色範圍內，以色墨網點面積之變化，將常見之顏色列印在紙材等素 材上，製作出該設備之色樣(或演色表）；嗣，再利用一色度計逐一測量該色樣或 演色表上顏色在CIELAB標準下之色度値。此時，由於一般顯色設備均係以 CMYK數値，作爲定義並產生各種色彩之控制參數，故該色樣或演色表上，各 5 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 490397 A7 B7 五、發明説明（& ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 顏色所代表之顯色設備之CMYK控制參數値，將與該色度計所測量之對應 CIELAB數値間，形成一對應之函數關係，在本發明中，該對應之函數關係G() 可以公式定義如下： CMYK=G(CIELAB) ’其中CMYK係代表某一顏色之顯色設備之控制參數値，CIELAB係代表該顏 色被色度計所測量出之對應數値。 嗣，本發明再根據所形成之函數關係G()，將該顯色設備中可列印顏色範 \ 圍之極値’依其CMYK控制參數之格式，利用該函數關係G()，計算出該顯色 設備可列印之顏色所對應之CIELAB數値之極値，並依據該等CIELAB數値中 明度(Lightness)、彩度(chroma)及色相（Hue)等之極値，定義出其在該CIELAB 標準下之色彩空間幾何結構之三軸座標上之邊界値，建構一三度空間幾何結構之 色彩體系。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 最後，本發明可根據所建構之該色彩體系，在明度(Lightness)、彩度(chroma) 及色相（Hue)等三座標軸中，選定任二座標軸之色彩變化範圍，並利用該顯色 設備，以色墨網點面積印刷之方式，製作出一序列根植於人類視覺特性之絕對空 間座標上呈線性變化之色樣。若使用者選定該色彩體系中彩度(chroma)及色相 (Hue)之色彩變化範圍，爲座標上(al，bl)至(a2, b2)之範圍(即如第3圖所示，， 自（10, -45)至(50, 40)之範圍），則該顯色設備可依所選定之範圍，在該色相及彩 度所形成之CIELAB平面色彩空間上，製作出一序列根植於人類視覺特性上呈 線性變化且等間距排列之色樣。 若使用者在該色相及彩度所形成之CIELAB平面色彩空間上，選定黑色至 紅色範圍，則該顯色設備尙可根據其色彩範圍上之明度(LiShtness)變化，製作出 如第4圖所示之一序列在黑色至紅色範圍內爲視覺上呈線性變化且等間距排列之 i紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297么釐） 490397 A7 ___ _B7_ 五、發明説明$ ) 色樣。若使用者自該黑色位置，以等色相（Hue)角，選定其至藍色之色彩範圍， 則該顯色設備可根據其色彩範圍上之明度(Lightness)變化，製作出如第5圖所示 之一序列在黑色至藍色範圍內爲視覺上呈線性變化且等間距排列之色樣。 如此，在將該等色樣供使用者參考及選取時，該顯色設備即可根據所選取 之色樣，透過函數轉換關係，輕易地利用對應之CMYK控制參數，製作出相同 於視覺上所感知之真實色彩，有效消除因顯色設備上控制參數之設計値不同，所 造成之選取色彩與實際列印色彩間之誤差問題，令不同之顯色設備均能製作出視 覺上相同之色彩品質。 按，以上所述，僅爲本發明之最佳具體實施例，惟本發明之特徵並不侷限 於此’任何熟悉該項技藝者在本發明領域內，可輕易思及之變化或修飾，皆應 涵蓋在以下本發明之申請專利範圍中。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺|適用中國國家標準（CNS ) μ規格（210X29?i釐）

Claims (1)

1. 490397 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 1、 一種可依據顯色設備特性建構一序列在視覺上呈線性變化之色樣之方 法，該方法主要係針對一顯色設備上，所產生之色樣，逐一量取其色度値，並根 據該設備上用以產生該等色樣之控制參數，與所量取之該等色度値，建立其間之 函數關係，嗣再以該設備上該等控制參數之極値，利用該函數關係，計算出其在 視覺上呈線性變化之色度極値，並以該等色度極値作爲邊界値，建構一三度色彩 空間之幾何結構，令該設備得利用該幾何結構之特性，製作出一序列在視覺上呈 線性變化且呈等間距排列之色樣，俾該顯色設備可根據所選取之色樣，製作出一 序列根植於人類視覺特性上Ml 泉性變化且等間距排列之色樣。 2、 如申請專利範圍第1項所述之一種可讎顯色設備特性建構一序列在視 覺上呈線性變化之色樣之方法，其中該顯色設備係以色墨網點面積之變化，將其 色彩控制參數所定義之顏色，取樣列印在一素材上，製作出該設備之色樣。 3、 如申請專利範圍第1項所述之一種可依據顯色設備特性建構一序列在視 覺上呈線性變化之色樣之方法，其中該色樣係利用一色度計逐一測量其色度値。 4、 如申請專利範圍第1項所述之一種可依據顯色設備特性建構一序列在視 覺上呈線性變化之色樣之方法，其中該色度計係測量該色樣在CffiLAB標準下 之對應色度値。 5、 如申請專利範圍第1項所述之一種可依據顯色設備特性建構一序列在視 覺上呈線性變化之色樣之方法，其中該顯色設備均係以CMYK數値，作爲定義 並產生各種色彩之控制參數。 ό、如申請專利範圍第4或5項所述之一種可依據顯色設備特性建構一序列 在視覺上呈線性變化之色樣之方法，其中該色樣上各顏色所代表之顯色設備之 CMYK控制參數値，與該色度計所測量之對應aE]LAB數値間，所形成之對應 函數關係G()，可以公式定義如下： 本纸張尺度適用中國國家榡準（CNS ) A4規格（210X297公慶） (請先閱讀背而之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 490397 A8 B8 C8 D8 々、申請專利範圍 CMYK=G(CIELAB) ，其中CMYK係代表某一顏色之顯色設備之控制參數値，CIELAB係代表該顏 色被色度計所測量出之對應數値。 7、 如申請專利範圍第6項所述之一種可讎顯色設備特性建構〜序列在視 覺上呈線性變化之色樣之方法，其中該顯色設備中可歹_顏色範圍之極値，係依 CMYK控制參數之格式，利用該函數關係G()，計算出該顯色設備可列印之顏 色所對應之CIELAB數値之極値，並依據該等CIELAB數値中明度、彩度及色 相等之極値，定義出其在該CIELAB標準下之色彩空間幾何結構之三軸座標上 之極値，並以其作爲邊界値，建構一三度空間幾何結構之色彩體系。 8、 如申請專利範圍第7項所述之一種可讎顯色設備特性建構一序列在視 覺上呈線性變化之色樣之方法，其中可藉選定該色彩體系在明度、彩度及色相等 三座標軸中，任二座標軸之色彩變化範圍，俾該顯色設備據以製作出一序列根植 於人類視覺特性之絕對空間座標上呈線性變化之色樣。 (請先閱讀背而之注意事項再填寫本頁) -·" 經.濟部智慧財產局員工消費合作社印製 9 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐）