專利名稱：在屏幕上真實(shí)再現(xiàn)顏色的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
1.本發(fā)明的背景和現(xiàn)有技術(shù)本發(fā)明涉及一種用于通過(guò)直接與天然色樣對(duì)比(=軟打樣)在屏幕上真實(shí)地電子 地再現(xiàn)顏色以及彩色圖像樣本(Bildvorlagen)的方法和裝置。
背景技術(shù)：
在公知的、傳統(tǒng)的用于對(duì)比顏色的方法和裝置中(它們一方面作為自然樣本存 在，另一方面再現(xiàn)于屏幕上)，使用例如陰極射線管屏幕或LCD屏幕，其在觀察室(也稱為 燈光室)旁，在定義的照射的條件下設(shè)有傾斜設(shè)置的支承面(AufbgeflSche)。在圖Ia和 圖Ib中示意性示出了這種類型的色匹配(Abmusterung)的一個(gè)舉例。觀察室1位于屏幕2 的旁邊。在小室1中，將由多個(gè)熒光燈管L1-L3組成的照明傾斜地設(shè)置在觀察面4的上方。 所述照明L1-L3發(fā)出光線3，光線3由直接入射的光線3. 1和通過(guò)反射在觀察面4上的光 線3. 2,3. 3的間接光線組成。原始的顏色樣本4. 1位于小室1中的觀察面4上，其顏色再 現(xiàn)(Farbr印roduktion)4. 2出現(xiàn)在屏幕2上。這種色匹配設(shè)置(AbmusterungsplStze)是 眾所周知的，并與不同廠商的市場(chǎng)銷售產(chǎn)品相對(duì)應(yīng)。為了實(shí)現(xiàn)電子再現(xiàn)，利用色度計(jì)測(cè)量要對(duì)比的顏色4. 1，或者利用顏色掃描儀記錄 完整的彩色圖像，并且以電子形式將其色值作為圖像再現(xiàn)于屏幕上。從技術(shù)上說(shuō)，作為顏色 的度量的色值通過(guò)CIE1931 2級(jí)標(biāo)準(zhǔn)觀察器(NormbecAachter)或CIE1964 10級(jí)觀察器來(lái) 標(biāo)準(zhǔn)化。在DIN 5033或圖形行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)ISO 13655中描述了用于測(cè)量色值的測(cè)量技術(shù)。傳 統(tǒng)的色度計(jì)或者提供作為標(biāo)準(zhǔn)化的CIE1931 XH值(積分色度計(jì))的色值，或者用于測(cè)量 顏色樣本的光譜反射β (λ)(分光測(cè)光儀)。在后一種情況下，借助于光譜反射β (λ)并 通過(guò)由標(biāo)準(zhǔn)觀察器所定義的光譜值曲線(SpektralwertkurverOxU )、y ( λ )和ζ ( λ )來(lái)計(jì) 算標(biāo)準(zhǔn)色值X、Y、Z :
權(quán)利要求
1.一種用于為了在屏幕上真實(shí)再現(xiàn)表面顏色而進(jìn)行屏幕校準(zhǔn)的方法，該表面顏色的光 譜反射分布已被測(cè)量并且是已知的，所述屏幕在至少一個(gè)光源的入射光線下，以在掠射角 之外的光的入射角以及已知的光譜的光分布運(yùn)行，其中，通過(guò)借助于軟件和電子控制裝置 在所述屏幕的每個(gè)子區(qū)域中設(shè)置參數(shù)能夠?qū)λ銎聊划a(chǎn)生影響，其特征在于，1.1觀察器在所述屏幕的每個(gè)子區(qū)域中將所述屏幕的經(jīng)再現(xiàn)的顏色印象與原始物體 的顏色印象相匹配，其中，將在所述屏幕表面上直接毗鄰的原始物體與屏幕顏色進(jìn)行比較， 并且改變屏幕參數(shù)，直到對(duì)于所述觀察器來(lái)說(shuō)，在從預(yù)先設(shè)定的觀察角度觀察時(shí)，所述原始 物體的顏色印象和所述屏幕的顏色印象在各被觀察的屏幕子表面上顯現(xiàn)得相同，以及1.2將所做的設(shè)置保存在屏幕特征中。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述觀察器是CIE1964-10級(jí)或CIE9131-2 級(jí)標(biāo)準(zhǔn)觀察器。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述屏幕前使用掩模，該掩模包含多 個(gè)分布在整個(gè)圖像表面上的窗口，其中，每個(gè)窗口部分地、優(yōu)選一半被表面顏色的原始物體 所覆蓋，而在每個(gè)未被覆蓋的窗口部分表面的后面，在所述屏幕上產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于各表面顏色 的顏色再現(xiàn)。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于4. 1所述軟件在控制所述屏幕的計(jì)算機(jī)中運(yùn)行，通過(guò)所述軟件能夠改變每個(gè)窗口中的 再現(xiàn)的顏色的亮度并進(jìn)行調(diào)整，從而4. 2在照射所述屏幕時(shí)，對(duì)于所述觀察器來(lái)說(shuō)在原始顏色和再現(xiàn)顏色之間不再存在亮度差異，4.3存儲(chǔ)作為基點(diǎn)的亮度值并從中建立亮度特征，該亮度特征控制圖像點(diǎn)中每個(gè)再現(xiàn) 的顏色的絕對(duì)亮度。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，通過(guò)利用作為觀察器的照相機(jī)拍攝所述掩 模的圖像來(lái)針對(duì)屏幕的亮度特征自動(dòng)地進(jìn)行亮度平衡和確定基點(diǎn)，其中，5. 1對(duì)于所述掩模的每個(gè)窗口，選擇所述表面顏色的區(qū)域和通過(guò)所述屏幕再現(xiàn)的顏色 的區(qū)域，并在這些區(qū)域內(nèi)進(jìn)行測(cè)量并產(chǎn)生經(jīng)平均的顏色信號(hào)，5.2將該顏色信號(hào)輸入計(jì)算機(jī)，該計(jì)算機(jī)控制顯示器并在此迭代地改變所述顏色信號(hào) 的亮度，直到在每個(gè)窗口中由所述表面顏色以及由其再現(xiàn)所產(chǎn)生的顏色信號(hào)都同樣大。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述照相機(jī)配備有光學(xué)濾波器，該光學(xué)濾波 器與所述照相機(jī)的光譜靈敏度一起給出圖像拍攝的整體光譜靈敏度，該整體靈敏度與選出 的觀察器的光譜感光度Va相等。
7.如前面權(quán)利要求1到6中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，7. 1測(cè)量通過(guò)反射在所述屏幕表面上的光在所述觀察器的方向上產(chǎn)生的顏色刺激的 光譜分布和強(qiáng)度，7. 2將該顏色刺激描述為對(duì)于所述觀察器的屏幕的反射色值，以及7.3只在所述屏幕上再現(xiàn)原始顏色的色值和所述反射色值的差。
8.如前面權(quán)利要求1到7中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在測(cè)量所述屏幕特征時(shí)， 在接通照明的情況下，直接一同測(cè)量所述通過(guò)反射在所述屏幕表面上的光在所述觀察器的 方向上產(chǎn)生的顏色刺激，并將其包含在存儲(chǔ)的屏幕特征中。
9.如前面權(quán)利要求1到8中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，9. 1將所述屏幕設(shè)置在小室中，9. 2對(duì)水平的屏幕中心在垂直剖面上進(jìn)行45度角照射，其中，通過(guò)棍狀光源的擴(kuò)展實(shí) 現(xiàn)該照射，所述光源安裝在所述屏幕的上方或下方，以及9.3在所述圖像表面上使照射分布均勻，其中，在從所述光源到所述屏幕的光線的光 路上設(shè)置分光遮蓋物(=光掩模)，該分光遮蓋物根據(jù)其造型在通往所述屏幕的道路上位 置決定地和/或角度決定地阻擋來(lái)自所述光源的部分光輻射或使其通過(guò)。
10.如前面權(quán)利要求1到8中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在室內(nèi)環(huán)境中從房間的 天花板產(chǎn)生所述照射，所述光源設(shè)置為，使光線以近似45度角照射在所述屏幕上。
11.如前面權(quán)利要求1到10中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，借助直接設(shè)置在所述屏 幕上的光譜儀測(cè)量所述照射的光譜分布，并在建立所述屏幕特征時(shí)考慮該光譜的光分布的 結(jié)果。
12.如前面權(quán)利要求1到8中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述屏幕在小室內(nèi)的 內(nèi)部光源下運(yùn)行，并附加地將從外面入射到觀察面上、具有相同的或不同的光譜分布的光 引入到對(duì)顏色再現(xiàn)的計(jì)算中，其中，對(duì)于所述從外面入射的光以及源于所述內(nèi)部光源的光 還分開(kāi)地確定局部的顏色分布，并將所述顏色再現(xiàn)表示為在內(nèi)部和外部照射下的色值的總 和。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，在切斷內(nèi)部光源的情況下，通過(guò)分布在所 述小室內(nèi)的觀察面上的傳感器來(lái)測(cè)量所述從外面入射的光線的亮度分布。
14.如前面權(quán)利要求1到13中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，14. 1為了由原始顏色的光譜反射特性計(jì)算出顏色以及為了計(jì)算在屏幕上的顏色再 現(xiàn)，采用與顏色面的大小以及與此相關(guān)的觀察角相關(guān)的、變化的基本光譜值曲線，14.2為此將彩色圖像分割成顯現(xiàn)近乎相同顏色或平均相同顏色的區(qū)域，并且由圖像 中顏色分割的各個(gè)平均的大小來(lái)確定分割的各個(gè)對(duì)應(yīng)的觀察角。
15.如前面權(quán)利要求1到14中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，15. 1對(duì)利用不同觀察器的顏色再現(xiàn)建立數(shù)據(jù)庫(kù)，其中存儲(chǔ)對(duì)于不同觀察器的基本光 譜值曲線的分析描述或作為觀察角的函數(shù)的級(jí)別，15. 2由原始顏色的光譜反射構(gòu)成用于變化的基本光譜值曲線的原始顏色色值，15. 3由屏幕顏色在屏幕上的光譜輻射分布來(lái)描述屏幕顏色，并從中根據(jù)觀察器和觀 察角度計(jì)算出用于建立屏幕特征的色值，15.4對(duì)該屏幕特征為圖像的顏色再現(xiàn)而進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，或作為預(yù)計(jì)算的特征存入數(shù) 據(jù)庫(kù)，并根據(jù)所選擇的觀察器和觀察角度來(lái)調(diào)用。
16.一種通過(guò)在屏幕上的顏色再現(xiàn)在遠(yuǎn)程觀察器上顯示原始物體的顏色印象的方法， 其特征在于，16. 1在考慮給定的照明條件的情況下，由原始物體確定出特定于對(duì)象的光譜反射分布，16. 2將該特定于對(duì)象的光譜反射分布傳送給所述遠(yuǎn)程觀察器，并且16. 3在考慮給定的屏幕特征、給定的屏幕上的照明條件、給定的屏幕特征以及給定的 遠(yuǎn)程觀察器的光譜靈敏度特性的情況下，在給定的屏幕上的光特性下，在該屏幕上對(duì)所述觀察器再現(xiàn)所述原始物體的顏色印象。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，對(duì)于將再現(xiàn)的顏色印象與樣本的顏色印 象的比較，在屏幕表面上使用掩模，該掩模包括多個(gè)分布在整個(gè)圖像平面上的窗口，其中， 每個(gè)窗口部分地、優(yōu)選一半被所述樣本所覆蓋，而在剩余的窗口表面中能夠看到所述屏幕 的顏色再現(xiàn)。
18.如權(quán)利要求16或17所述的方法，其特征在于，所使用的屏幕已利用如方法權(quán)利要 求1到13中任一項(xiàng)所述的方法進(jìn)行校準(zhǔn)。
19.如前面權(quán)利要求16到18中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，使用多光譜照相機(jī)確 定所述特定于對(duì)象的光譜反射光譜。
20.一種用于在遠(yuǎn)程觀察器的情況下再現(xiàn)原始物體的顏色印象的裝置，該裝置具有用 于顏色再現(xiàn)的屏幕、裝有用以控制所述屏幕的軟件的計(jì)算機(jī)和用于設(shè)定照射所述屏幕的周 邊環(huán)境的照明裝置，其特征在于， 20.1所述屏幕設(shè)置在小室內(nèi)或房間內(nèi)，20. 2通過(guò)擴(kuò)展的棍狀光源實(shí)現(xiàn)照射，該光源安裝在所述屏幕的上方或下方，使得水平 的屏幕中心在垂直剖面上受到45度角的照射，20.3使圖像表面的照射分布均勻，其中，在從所述光源到所述屏幕的光線的光路上設(shè) 置分光遮蓋物(=光掩模)，該分光遮蓋物根據(jù)其造型在通往所述屏幕的道路上位置決定 地和/或角度決定地阻擋來(lái)自所述光源的部分光輻射或使其通過(guò)。
21.如權(quán)利要求20所述的裝置，其特征在于，直接在所述屏幕上設(shè)置光譜儀，以測(cè)量所 述照射的光譜分布，并在再現(xiàn)所述原始物體的顏色印象時(shí)考慮每個(gè)當(dāng)前的光譜的光分布的 結(jié)果。
22.如前面權(quán)利要求20到21中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，設(shè)有計(jì)算機(jī)程序代碼 并在運(yùn)行中加以實(shí)施，所述計(jì)算機(jī)程序代碼執(zhí)行如方法權(quán)利要求1到17中的任一項(xiàng)所述的 用于所述校準(zhǔn)和/或用于所述顏色再現(xiàn)的方法。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種為真實(shí)再現(xiàn)表面顏色而進(jìn)行屏幕校準(zhǔn)的方法和裝置，表面顏色的光譜反射分布是已知的，其中，通過(guò)在屏幕的每個(gè)子區(qū)域中借助軟件和電子控制設(shè)置參數(shù)可以影響屏幕。本發(fā)明的特征在于，觀察器在所述屏幕的每個(gè)子區(qū)域中將所述屏幕的經(jīng)再現(xiàn)的顏色印象與原始物體的顏色印象相匹配，其中，將在所述屏幕表面上直接毗鄰的原始物體與屏幕顏色進(jìn)行比較，并改變屏幕參數(shù)，直到對(duì)于所述觀察器來(lái)說(shuō)，在從預(yù)先設(shè)定的觀察角度觀察時(shí)，所述原始物體的顏色印象和所述屏幕的顏色印象在各被觀察的屏幕子表面上顯現(xiàn)得相同，以及將所做的設(shè)置保存在屏幕特征中。
文檔編號(hào)H04N1/60GK102124723SQ200980125565
公開(kāi)日2011年7月13日 申請(qǐng)日期2009年6月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月28日
發(fā)明者伯恩哈德·希爾, 史蒂夫·黑林, 羅那德·波斯特, 阿恩特·格洛文斯基 申請(qǐng)人:凱頓彩色技術(shù)有限公司