DE10197077T5

DE10197077T5 - Farbskala-wahrende Farbabbildung

Info

Publication number: DE10197077T5
Application number: DE10197077T
Authority: DE
Inventors: William A. Saint Paul Rozzi
Original assignee: Imation Corp
Current assignee: Eastman Kodak Co
Priority date: 2000-12-19
Filing date: 2001-04-27
Publication date: 2004-04-22
Also published as: US20020105659A1; US7177047B2; US7495804B2; WO2002051127A1; US20070103708A1

Abstract

Verfahren mit folgenden Schritten:
Setzen eines Ziel-Werts in einem vorrichtungsunabhängigen ersten Farbraum, und
Abbilden des Ziel-Werts auf ein im wesentlichen vollständiges Punkt-Set in einem zweiten Farbraum.

Description

Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft die Farbabbildung.
Hintergrund
Farbabbildungsvorrichtungen verwenden Kombinationen verschiedener Farbgebungsmittel zur Bildung von Farbabbildungen zum Anzeigen oder Ausdrucken auf Medien wie Papier oder Film. Zahlreiche Hardcopy-Druckvorrichtungen verwenden Kombinationen von Cyan, Magenta, Gelb und Schwarz (CMYK) zum Herstellen von Farbabbildungen. Diese Farbgebungsmittel (oder vorrichtungsabhängige Koordinaten) von C, M, Y und K können einer Farbskala colorimetrischer Werte entsprechen, welche die Vorrichtung zu erzeugen in der Lage ist. Andere Vorrichtungen, wie Monitore, können die Farbgebungsmittel Rot, Grün und Blau (RGB) verwenden. Einige Farbabbildungsvorrichtungen mit hoher Wiedergabetreue können die Farbgebungsmittel Cyan, Magenta, Gelb und Schwarz in Kombination mit anderen Farbgebungsmitteln wie Orange und Grün verwenden. Obwohl manchmal eine nicht-lineare Beziehung zwischen vorrichtungsabhängigen Koordinaten und Farbgebungsmitteln besteht, werden die Bezeichnungen im vorliegenden Dokument austauschbar verwendet.
Es wurden vorrichtungsunabhängige Koordinaten entwickelt, um Farbspezifikationen für verschiedene Vorrichtungen zu standardisieren. Eine Industrienorm, die dem Definieren verschiedener Farbwerte dient, ist beispielsweise der Commision Internationale de I'Eclairage L*a*b* Farbraum (im folgenden L*a*b* Farbraum, L*a*b* Raum oder einfach L*a*b* ge nannt). Ein Punkt im L*a*b* Raum definiert einen Farbwert ungeachtet jeglicher besonderer Vorrichtungskoordinate. Ein Punkt im L*a*b* Raum kann auf einen Punkt in einer Vorrichtungsfarbskala abgebildet werden. Dieser Punkt in der Vorrichtungsfarbskala kann seinerseits eine Kombination von Vorrichtungsfarbgebungsmitteln definieren, die eine Farbe erzeugt, welche derjenigen äquivalent ist, die durch den Punkt im L*a*b* Raum definiert ist.
Es wurden Verfahren zum Konvertieren und Abbilden von vorrichtungsabhängigen Farbgebungsmitteln wie RGB oder CMYK in vorrichtungsunabhängige Koordinaten wie L*a*b* entwickelt. 1 ist eine Wiedergabe eines Beispiels für eine vorrichtungsabhängige Farbskala (beispielsweise findet sich auf der linken Seite eine beispielhafte RGB-Vorrichtungskoordinatenfarbskala) und eines Beispiels für eine vorrichtungsunabhängige Farbskala (beispielsweise findet sich auf der rechten Seite die entsprechende L*a*b* Farbskala).
Während des Umwandlungsvorgangs kann jedoch, wenn die Anzahl der Farbgebungsmittel größer als drei ist, mehr als ein Punkt in einer Vorrichtungsfarbskala auf einen einzelnen Punkt in einem L*a*b* Raum abgebildet werden. Dies stellt ein Problem beim Konvertieren von L*a*b* in vorrichtungsabhängige Farbgebungsmittel dar.
Überblick
In einem exemplarischen Ausführungsbeispiel stellt ein erfindungsgemäßer Prozess einen Zielwert in einem vorrichtungsunabhängigen oder colorimetrischen ersten Farbraum ein und bildet diesen Zielwert auf ein im wesentlichen vollständiges Punkt-Set in einem zweiten Farbraum ab. Der Zielwert kann ein Punkt im L*a*b* Raum sein, und das Punkt-Set kann mehrere Punkte umfassen, von denen jeder im wesentlichen den selben colorimetrischen Wert über eine einzigartige Kombination von Farbgebungsmitteln definiert. Der jedem der Punkte in dem Punkt-Set entsprechende colorimetrische Wert kann im wesentlichen gleich demjenigen sein, der dem Zielwert entspricht. Das Punkt-Set ist im wesentlichen vollständig, da es im wesentlichen sämtliche der Punkte im zweiten Farbraum enthält, die auf den Zielwert des ersten Farbraums abgebildet werden.
Der zweite Farbraum kann ein vorrichtungsabhängiger Farbraum sein. Durch Abbilden des Zielwerts auf ein Punkt-Set in einem zweiten Farbraum kann die Erfindung somit die Farberzeugung in einem vorrichtungsabhängigen Farbraum erleichtern. Da ferner ein Punkt-Set mehrere Punkte umfassen kann, von denen jeder im wesentlichen dieselbe Farbe über eine einzigartige Kombination von Farbgebungsmitteln definiert, schafft die Erfindung die Benutzerkontrolle über die jeweiligen Farbgebungsmittel, die zum Abbilden einer bestimmten Farbe verwendet werden können.
Der erste Farbraum kann ein n-dimensionaler Farbraum sein, während der zweite Farbraum ein m-dimensionaler Farbraum sein kann. Ferner kann m größer als n sein. Als Beispiel sei angeführt, dass der erste Farbraum ein dreidimensionaler Farbraum sein kann, während der zweite Farbraum ein vierdimensionaler Farbraum sein kann. Das Punkt-Set kann eine Raumkurve durch den vierdimensionalen zweiten Farbraum sein. Diese Raumkurve durch einen vierdimensionalen Raum kann durch eine Ansammlung von drei Parameterkurven wiedergegeben werden.
Der erste Farbraum kann ein L*a*b* Raum sein, während der zweite Farbraum durch die vier Farben Schwarz, Magenta, Cyan und Gelb definiert sein kann. Alternativ kann der zweite Farbraum durch mindestens vier Farben aus der folgenden Gruppe von Farben definiert sein: Schwarz, Magenta, Cyan, Gelb, Orange und Grün.
Nachdem ein Farbwert im ersten Farbraum eingestellt und auf einen im wesentlichen vollständigen Punkt-Set in einem zweiten Farbraum abgebildet wurde, kann ein Punkt aus dem Punkt-Set gewählt werden. Ferner kann nach dem Wählen des Punkts eine Gruppe von vorrichtungsabhängigen Farbgebungsmittel-Werten, die durch diesen Punkt definiert sind, bestimmt werden. Diese Farbgebungsmittel-Werte können zusammen eine Farbe definieren, und zusätzlich kann jede andere durch einen Punkt im Punkt-Set definierte Farbe im wesentlichen den selben colorimetrischen Wert definieren, der durch den gewählten Punkt definiert ist. Nach dem Wählen des Punkts kann eine Farbe gedruckt werden, wobei die gedruckte Farbe durch die Gruppe der vorrichtungsabhängigen Farbgebungsmittel-Werte definiert ist, welche dem gewählten Punkt zugeordnet ist. Das Wählen eines Punkts aus dem Punkt-Set kann das Wählen eines Punkts auf einer Raumkurve umfassen, oder alternativ kann das Wählen eines Punkts aus dem Punkt-Set das Wählen eines Parameterwerts und der entsprechenden Punkte in jeder der Ansammlung von Parameterkurven umfassen, welche die Raumkurve wiedergeben. Zusätzlich kann das Wählen eines Punkts aus dem Punkt-Set das Wählen eines Farbgebungsmittelfaktors umfassen, der einen Punkt im Punkt-Set definiert.
Das Wählen eines Punkts aus dem Punkt-Set kann durch einen Anwender oder alternativ automatisch durch eine Maschine erfolgen. Beispielsweise kann in einem Ausführungsbeispiel ein Anwender einen Punkt aus dem Punkt-Set entsprechend einer gewünschten Menge eines bestimmten Farbgebungsmittels auswählen. In einem anderen Ausführungsbeispiel überwacht eine Maschine mindestens eine Variable, die mindestens einen Maschinenbetriebszustand definiert. Die Maschine kann den Punkt zumindest teilweise auf dem Status dieser Variablen basierend wählen. Die Maschine kann beispielsweise einen Drucker aufweisen und den Pegel eines oder mehrerer gegenwärtig im Drucker befindlicher Farbgebungsmittel überwachen. Wenn beispielsweise ein bestimmtes Farbgebungsmittel zur Neige geht, kann die Maschine den Punkt derart wählen, dass die Verwendung des zur Neige gehenden Farbgebungsmittels minimiert wird. Auf diese Weise kann die Erfindung die effiziente Nutzung von Systemressourcen fördern.
In anderen Ausführungsbeispielen können ein oder mehrere Parameter eingeführt werden, um den Schritt des Wählens eines Punkts aus dem Punkt-Set zu vereinfachen. Ein derartiger Parameter ist ein Farbgebungsmittelfaktor, der aus mehreren Parametern und Eigenschaften des Punkt-Sets bestimmt ist. Ein Farbgebungsmittelfaktor ist eine Zahl zwischen Null und Eins und kann einen Punkt im Punkt-Set als Funktion der Menge eines Farbgebungsmittels definieren. Entweder ein Benutzer oder eine Maschine kann den Parameter wählen. Wenn ein Benutzer den Parameter wählt, kann eine Maschine die diesem Parameter zugeordneten Farbgebungsmittel-Werte berechnen.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel kann, wenn das Spektrum des Zielwerts und eine spektrale Charakterisierung der Vorrichtung verfügbar sind, der Punkt aus dem Punkt-Set gewählt werden, um Metamerie, spektrale Distanz, gewichtete spektrale Distanz oder einen anderen spektrum-basierenden Vergleich zwischen dem Zielwertspektrum und dem von der Vorrichtung für die Farbgebungsmittelmengen des gewählten Punkts erzeugten Spektrum zu minimieren.
In einem anderen Ausführungsbeispiel weist das System einen Speicher auf, der einen Zielwert speichert, wobei der Zielwert ein Wert in einem vorrichtungsunabhängigen ersten Farbraum ist. Das System kann ferner einen Prozessor umfassen, der den Zielwert auf ein im wesentlichen vollständiges Punkt-Set in einem zweiten Farbraum abbildet.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel enthält ein computerlesbares Medium einen Programmcode, der bei der Ausführung durch einen Computer einen Zielwert in einem vorrichtungsunabhängigen ersten Farbraum einstellt und den Zielwert auf ein im wesentlichen vollständiges Punkt-Set in einem zweiten Farbraum abbildet.
Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine beispielhafte Darstellung einer vorrichtungsabhängigen Farbskala und einer vorrichtungsunabhängigen Farbskala.
2 ist ein Blockdiagramm eines Systems, das zum Implementieren eines Farbabbildungsverfahrens geeignet ist.
3 ist ein Flussdiagramm einer Implementierung eines Farbabbildungsverfahrens nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
4 ist eine beispielhafte Kurve gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
5 ist eine beispielhafte graphische Wiedergabe eines Punkts in vorrichtungsunabhängigen Koordinaten, der auf ein im wesentlichen vollständiges Punkt-Set in CMYK-Koordinaten abgebildet ist.
6A und 6B sind zusätzliche beispielhafte Grafiken, die zwei verschiedene mögliche K-Bereiche entsprechend Ausführungsbeispielen der Erfindung zeigen.
7 ist ein Flussdiagramm zur Darstellung der Bestimmung eines Maximalwerts eines bestimmten Farbgebungsmittels in einer Vorrichtungsfarbskala.
8 ist ein Flussdiagramm zur Darstellung der Bestimmung eines Minimalwerts eines bestimmten Farbgebungsmittels.
9A und 9B zeigen exemplarische zweidimensionale innere Farbskalen.
Detaillierte Beschreibung
2 ist ein Blockdiagramm, welches ein System 10 darstellt, das zur Anwendung eines Farbabbildungsverfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung geeignet ist. Wie in 2 dargestellt kann das System 10 einen Prozessor 12, eine Benutzereingabevorrichtung 14, einen Anzeigemonitor 16, einen Speicher 18, eine Speichervorrichtung 20 und einen Drucker 22 aufweisen. Das System 10 kann im wesentlichen herkömmlichen Systemen entsprechen, die von Grafikkünstlern und anderen Benutzern bei der Erstellung grafischer Bilder zur elektronischen Darstellung oder Druckherstellung verwendet werden. Ein Speicher-/Bus-Controller 15 und ein Systembus 17 verbinden den Prozessor 12 und den Speicher 18, während ein oder mehr I/O-Controller 19 und I/O-Busse 21 den Prozessor und den Speicher mit der Benutzereingabevorrichtung 14, dem Anzeigemonitor 16, der Speichervorrichtung 20 und dem Drucker 22 verbinden.
Der Prozessor 12 kann ein Allzweck-Mikroprozessor sein und in einem PC, einem Macintosh, einer Computer-Workstation, einem Hand-Datengerät, einem Palm-Computer, einem Handy, digitalem Papier oder dergleichen integriert sein oder ein Teil davon bilden. Die Benutzereingabevorrichtung 14 kann eine herkömmliche Tastatur und Zeigevorrichtung, wie eine Maus, einen Stift oder Trackball aufweisen, falls gewünscht. Der Monitor 16 kann ein CRT, LCD, Flachbildschirm oder dergleichen sein, der dem Benutzer Text- und/oder Grafikinformationen anzeigt. Der Speicher 18 kann einen Direktzugriffspeicher (RAM) aufweisen, der einen Programmcode speichert, auf welchen der Prozessor 12 zugreift und welcher von diesem ausgeführt wird, um Farbabbildungsverfahren auszuführen.
Der Programmcode kann in den Speicher 18 aus der Speichervorrichtung 20 geladen werden, welche als ein Festplattenlaufwerk oder ein Wechseldatenträgerlaufwerk des Systems 10 vorliegen kann. Der Programmcode kann beispielsweise zunächst auf computerlesbaren Medien enthalten sein, wie magnetischen, optischen, magneto-optischen oder anderen Platten- oder Bandmedien. Alternativ kann der Programmcode in den Speicher 18 von elektronischen computerlesbaren Medien wie EEPROM geladen oder über eine Netzwerkverbindung heruntergeladen werden. Der Programmcode kann als Feature in einem Anwendungsprogramm vorgesehen sein, das eine große Bandbreite von Abbildungsfunktionen bietet.
3 ist ein Flussdiagramm eines Betriebsmodus. Nach einem Ausführungsbeispiel wird ein Zielwert in einem vorrichtungsunabhängigen ersten Farbraum (30) eingestellt und anschließend auf ein Punkt-Set in einem zweiten Farbraum (32) abgebildet. Das Punkt-Set kann im wesentlichen vollständig sein, so dass es im wesentlichen sämtliche Punkte im zweiten Farbraum enthält, die auf den Zielwert abgebildet werden. Der Zielwert ist im allgemeinen ein Punkt im vorrichtungsunabhängigen Farbraum, der eine gewünschte Farbe definiert. Eine Vorrichtung kann jedoch in der Lage sein, die gewünschte Farbe unter Verwendung einer von mehreren unterschiedlichen Farbgebungsmittelkombinationen zu erzeugen. Beispielsweise kann in einem Ausführungsbeispiel eine Vorrichtung, die eine CMYK-Farbskala verwendet, K in bezug auf C, M und Y variieren, um eine Farbe zu erzeugen, die im wesentlichen den gleichen colorimetrischen Wert hat. Daher kann in einer CMYK-Vorrichtung ein einzelner Zielwert auf mehrere verschiedene K-Werte abgebildet werden. Jeder K-Wert kann sodann zugeordnete C, M und Y Werte aufweisen, so dass jede Ansammlung von CMYK-Werten eine Farbe erzeugt, die im wesentlichen den gleichen colorimetrischen Wert hat. Allgemein gesagt kann, wenn die Anzahl der Farbgebungsmittel in einer Vorrichtungsfarbpalette größer als die Anzahl der Dimensionen in einem vorrichtungsunabhängigen Koordinatenraum ist, ein einzelner Punkt in dem vorrichtungsabhängigen Farbraum auf ein Punkt-Set in einem vorrichtungsabhängigen Farbraum abgebildet werden, der durch die Farbskala der Vorrichtung definiert ist. Dies kann wiederum Optionen für die Farbabbildung schaffen.
Ein Punkt-Set ist eine Ansammlung von Punkten. Bei einem besonderen Ausführungsbeispiel ist das Punkt-Set eine Raumkurve durch einen vierdimensionalen CMYK-Raum. Nach einem anderen Ausführungsbeispiel ist das Punkt-Set eine Ansammlung von Parameterfunktionen. Das Punkt-Set kann im wesentlichen vollständig sein und im wesentlichen sämtliche Punkte im zweiten Farbraum enthalten, die auf den Zielwert abgebildet werden können. Weitere Ausführungsbeispiele können Punkt-Sets mit zweidimensionalen Ansammlungen von Punkten oder mehreren zwei-dimensionalen Ansammlungen, mit drei-dimensionalen Ansammlungen von Punkten oder mehreren drei-dimensionalen Ansammlungen, mit vier-dimensionalen Ansammlungen von Punkten oder mehreren vier-dimensionalen Ansammlungen, mit fünf-dimensionalen Ansammlungen von Punkten oder mehreren fünf-dimensionalen Ansammlungen usw. verwenden.
Nachdem ein Zielwert im vorrichtungsunabhängigen Farbraum auf ein Punkt-Set in einem zweiten Farbraum (32) abgebildet wurde, kann ein Punkt aus dem Punkt-Set (34) ausgewählt werden. Jeder Punkt in dem Punkt-Set kann einen colorimetrischen Wert haben, der gleich dem colorimetrischen Wert des Zielwerts ist. Anders ausgedrückt: jeder Punkt im Punkt-Set definiert eine bestimmte Kombination von Farbgebungsmitteln, die zum Erzeugen des im wesentlichen gleichen colorimetrischen Werts kombiniert werden können. Das Auswählen eines Punkts aus dem Punkt-Set kann daher die visuelle Wahrnehmung der resultierenden Farbe möglicherweise nicht wesentlich beeinflussen. Dennoch können bestimmte Punkte im Punkt-Set je nach der jeweiligen Vorrichtung und der jeweiligen Anwendung erwünschter sein als andere.
Bei einigen Anwendungen kann es beispielsweise mehr oder weniger erwünscht sein, bestimmte Farbgebungsmittel zu verwenden. Einige Farbgebungsmittel können kostspieliger sein als andere. Darüber hinaus können einige Farbgebungsmittel öfter verwendet werden als andere. In diesen Situationen kann es von großem Vorteil sein, die verwendete Menge eines bestimmten Farbgebungsmittels zu minimieren. Bei anderen Anwendungen kann es vorteilhaft sein, die Menge eines bestimmten Farbgebungsmittels zu maximieren. Darüber hinaus kann es bei anderen Anwendungen vorteilhaft sein, relativ gleiche Mengen zweier oder mehrerer Farbgebungsmittel zu verwenden. Bei wieder anderen Anwendungen kann es erwünscht sein, an bestimmten Stellen eines Bildes weniger von einem Farbgebungsmittel zu verwenden. Beispielsweise kann die Verwendung von Schwarz in hervorgehobenen Bereichen minimiert werden, um körnige Bilder zu vermeiden, und die Verwendung von Schwarz kann in Schattenbereichen maximiert werden, um Kosten zu minimieren. Es ist wichtig, dass bei der Auswahl eines der Punkte aus dem Punkt-Set diese Variablen und Ziele in Betracht gezogen werden können.
Jeder Punkt in dem Punkt-Set definiert im wesentlichen den gleichen colorimetrischen Wert. Jedoch definiert jeder Punkt im Punkt-Set diesen gleichen colorimetrischen Wert über eine einzigartige Kombination von Farbgebungsmitteln. Nachdem ein Punkt im Punkt-Set gewählt wurde (34), können Farbgebungsmittel-Werte, die diesen Punkt definieren, bestimmt werden (36). Diese Farbgebungsmittel-Werte können sodann zum Erzeugen der gewünschten Farbe verwendet werden, die als Teil eines Drucks, beispielsweise mit einer Kombination von CMYK-Farbgebungsmitteln, oder einer Anzeige, beispielsweise mit einer Kombination von RGB-Phosphor oder Dioden, verwendet werden kann (38).
In einem Ausführungsbeispiel wird der Punkt von einem Anwender aus dem Punkt-Set ausgewählt. In anderen Ausführungsbeispielen wählt eine Maschine den Punkt. Um die Maschinenentscheidung zu vereinfachen, kann die Maschine eine oder mehr Variablen überwachen. Beispielsweise kann die Maschine einen Drucker mit einer Vorrichtung aufweisen, welche die gegenwärtig im Drucker befindlichen relativen Mengen von Farbgebungsmitteln überwacht. Wenn ein bestimmtes Farbgebungsmittel im Drucker zur Neige geht, kann ein Punkt aus dem Punkt-Set ausgewählt werden, so dass die Verwendung dieses Farbgebungsmittels minimiert oder vollständig ausgeschlossen wird. Bei weiteren Ausführungsbeispielen kann eine Maschine oder ein Benutzer einen Punkt im Punkt-Set durch Spezifizieren eines Parameters, wie eines Farbgebungsmittelfaktors, wählen. Die Details bezüglich der Parameter, wie einem Farbgebungsmittelfaktor, werden im folgenden näher erörtert.
Die Erfindung kann verwendet werden, wann immer ein in einem ersten Farbraum definierter Zielwert auf einen zweiten Farbraum abgebildet wird und der zweite Farbraum mehr Dimensionen hat als der erste. Ein besonderes Ausführungsbeispiel verwendet beispielsweise K-Bereich-Farberzeugung beim Abbilden vom L*a*b* Raum auf einen vorrichtungsabhängigen CMYK-Farbraum.
Die K-Bereich-Farberzeugung kann zum Erzeugen einer colorimetrisch genauen Wiedergabe eines vorrichtungsunabhängigen Werts in einem vorrichtungsabhängigen Farbraum dienen. Ferner kann die K-Bereich-Farberzeugung die gesamte Vorrichtungsfarbpalette nutzen und kann die Benutzerkontrolle über die von der Vorrichtung verwendete Menge an Schwarz schaffen. Zwar bezieht sich ein großer Teil der nachfolgenden beispielhaften Beschreibung auf den Zusammenhang mit CMYK, jedoch kann sie allgemeiner auf jede Farbgebungsmittelkombination angewandt werden, bei der ein wahrnehmungsmäßiger oder visueller Kompromiss zwischen einem Farbgebungsmittel und einem oder mehr anderen Farbgebungsmitteln besteht.
Ein K-Bereich-Farberzeugungsverfahren trägt allgemein der Tatsache Rechnung, dass zahlreiche Pegel oder Schattierungen von Schwarz (K) wiedergegeben werden können, indem einzigartige Zusammenstellungen aus Cyan (C), Magenta (M) und Gelb (Y) verwendet werden. Daher kann für jeden Zielfarbwert ein Punkt-Set erzeugt werden, wobei jeder Punkt im Punkt-Set im wesentlichen den selben kalorimetrischen Wert definiert, jedoch unterschiedliche Mengen von K bezogen auf C, M und Y verwendet.
Bei der K-Bereich-Farberzeugung kann für jeden jeweiligen Ziel-L*a*b*-Wert eine Raumkurve durch einen vier-dimensionalen CMYK-Raum gezogen werden, um die Position einander entsprechender Farbgebungsmittel-Werte zu bestimmen. Diese Position von Punkten kann als drei Parameterfunktionen umformatiert werden, weclche die entsprechenden Mengen von C, M und Y als Funktion von K wiedergeben.
4 ist eine Beispielsgrafik, die ein vollständiges Punkt-Set in CMYK abgebildet aus L*a*b* = (50, 0, 0) zeigt. In 4 ist das Punkt-Set durch drei Parameterfunktionen wiedergegeben, die zusammen C, M und Y als Funktion von K definieren. Für jeden K-Wert auf der Kurve definieren die drei Parameterfunktionen C, M und Y derart, dass ein entsprechender colorimetrischer Wert, der jeder Zusammenstellung von Farbgebungsmittel-Werten zugeordnet ist, im wesentlichen gleich dem durch L*a*b* =(50, 0, 0) definierten colorimetrischen Wert ist.
Der entsprechende Schwarz-Bereich, oder K-Bereich, in 4 ist [0, 0,49027]. Der K-Bereich kann durch Untersuchen der Extrema der Gruppe der Schwarz-Werte bestimmt werden, für die C, M, Y und K sämtlich innerhalb von 0 und 1 liegen. Anders ausgedrückt: der K-Bereich ist durch die folgenden Bedingungen definiert: (0 = C ≤ 1; 0 = M = 1; 0 = Y = 1; 0 = K = 1). Somit ist in 4 die untere Grenze K_min = 0, da bei Pegeln von K unterhalb dieses Punkts die Bedingung K = 0 nicht erfüllt ist. Die obere Grenze K_max ist der Punkt, an dem die Magentakurve die K-Achse schneidet oder K_max = 0,49027.
In diesem Beispiel besteht der Kompromiss zwischen ungefähr gleichen Mengen von C, M und Y gegenüber K. Daher erscheinen die Kurven von C, M und Y monoton abnehmend bei ansteigendem K. Bei anderen Ausführungsbeispielen jedoch kann ein Punkt-Set eine sporadischere Farbge bungsmittelkombination aufweisen. Es ist bei jedem Ausführungsbeispiel jedoch wichtig, dass jeder Punkt im Punkt-Set im wesentlichen den gleichen colorimetrischen Wert definiert. Wie in 4 dargestellt definiert beispielsweise der vierdimensionale Punkt CMYK (0,41, 0,32, 0,51, 0,05) im wesentlichen den selben colorimetrischen Wert wie der Punkt (0,39, 0,30, 0,48, 0,05) und der Punkt (0,37, 0,28, 0,45, 0,10) und der Punkt (0,34, 0,26, 0,33, 0,25) und der Punkt (0,23, 0,17, 0,28, 0,30) und der Punkt (0,19, 0,13, 0,22, 0,35) und der Punkt (0,14, 0,09, 0,16, 0,40) und der Punkt (0,08, 0,04, 0,09, 0,45) etc.
5 ist eine beispielhafte graphische Wiedergabe eines Punkts in vorrichtungsunabhängigen L*a*b*-Koordinaten, die auf ein im wesentlichen vollständiges Punkt-Set in CMYK-Koordinaten abgebildet sind. Wegen der Schwierigkeiten der graphischen Wiedergabe von vier Dimensionen wurde eine 3D-Parameter-Raumkurve mit Schwarz (K) als Parameter verwendet, um das 4D Punkt-Set in CMYK wiederzugeben.
Sobald ein Zielwert aus einem L*a*b*-Raum auf ein Punkt-Set in einem CMYK-Raum abgebildet wurde, kann ein Punkt aus dem Punkt-Set gewählt werden. In einem Ausführungsbeispiel wird der Punkt über einen benutzerspezifizierten Farbgebungsmittelfaktor gewählt. Solange der Farbgebungsmittelfaktor Vorrichtungskoordinaten erzeugt, welche die genannten Bedingungen erfüllen, ist die Vorrichtungsfarbskala in der Lage, den Zielwert unter Verwendung des Farbgebungsmittelfaktors wiederzugeben. Der Farbgebungsmittelfaktor kann einen Anwender in die Lage versetzen, leichter einen Punkt aus dem Punkt-Set zu wählen. Beispielsweise kann ein K-Faktor (6) spezifiziert werden, um den Schwarz-Separationswert innerhalb der zulässigen minimalen und maximalen K-Werte (K_min bzw. K_max) für eine colorimetrische Entsprechung zum Zielwert zu wählen.
K ist eine reale Zahl zwischen null und eins und gibt die verwendete Menge an Schwarz an. 6=0 gibt an, dass die Mindestmenge von Schwarz verwen det werden sollte. Sämtliche Werte von 6 zwischen 0 und 1 geben verschiedene Pegel von Schwarz an, wobei Zahlen, die näher an 0 liegen, näher an der minimal erforderlichen Menge liegende Schwarz-Pegel angeben, und Zahlen, die näher an 1 liegen, geben näher an der maximal zulässigen Menge liegende Schwarz-Pegel an. 6 kann als Parameter in parametrischen Wiedergaben der Kurven von C, M und Y, wie den in den 4, 6A und 6B dargestellten Kurven, verwendet werden. Beispielsweise kann eine parametrische Wiedergabe einer Cyan-Kurve C=f_c(6) für 0=6=1 sein.
K kann durch einen Anwender spezifiziert werden oder automatisch durch Einsetzen von K_min und K_max in eine nicht-lineare Funktion erzeugt werden. Bei einem Ausführungsbeispiel wird beispielsweise K_min = ½ (K_max + K_min) berechnet und in eine nicht-lineare Funktion eingesetzt:
wobei onset den gewünschten Anfangspegel von Schwarz und der Exponent (üblicherweise größer als 1,0 ist, um einen glatten Anfang des schwarzen Farbgebungsmittels zu erreichen. Nicht-lineare Funktionen wie diese, die üblicherweise bei Einstellungen für die Unterfarbenentfernung oder den Graukomponentenersatz verwendet werden, können dazu dienen, weniger Schwarz in hellen Bereichen und mehr Schwarz in Schatten einzusetzen.
Wie zuvor beschrieben kann jeder Punkt im Punkt-Set im wesentlichen den gleichen colorimetrischen Wert definieren. Die visuelle Wahrnehmung dieser verschiedenen Punkte kann jedoch weiterhin variieren. Wenn beispielsweise eine Farbe unter Verwendung der maximalen Menge von K erzeugt wird, kann die Ausgabe einen oder mehr einzelne stark kontrastierende schwarze Punkte in einer Flächeneinheit aufweisen. Wenn andererseits Farbe unter Verwendung der minimalen Menge von K erzeugt wird, kann die Ausgabe Punkte von C, M und Y in der gleichen einzelnen Flächeneinheit enthalten. Daher kann die Ausgabe einer unter Verwendung der Minimalmenge von Schwarz erzeugten Farbe visuell glatter und weniger körnig erscheinen. Aus diesem Grund kann die Erzeugung von 6 unter Verwendung der vorhergehenden Funktion die visuelle Wahrnehmung eines Bildes verbessern, während die Kosten verringert werden.
In einer weiteren Ausführungsform wird 6 von einem Gerät wie z.B. einem Drucker gewählt. Der Drucker kann eine oder mehrere Variablen wie z.B. die relativen Mengen der momentan im Drucker befindlichen Farbgebungsmittel überwachen. Falls ein gegebenes Farbgebungsmittel in dem Drucker zur Neige geht, kann aus dem Punkt-Set ein Punkt derart gewählt werden, dass die Verwendung dieses Farbgebungsmittels minimiert wird. Unabhängig davon, wie 6 gewählt und bestimmt wird, kann 6 dann verwendet werden, um den gewünschten Punkt in dem Punkt-Set zu identifizieren.
Ein Schwarz-Trennwert kann aus 6 und dem K-Bereich berechnet werden als K_sep = 6(K_max – K_min) + K_min. 6A und 6B zeigen zwei verschiedene Entsprechungsbereiche (die an unterschiedlichen Punkten innerhalb eines einzigen Bildes auftreten könnten). 6A zeigt einen relativ großen Entsprechungsbereich, während 6B einen relativ kleinen Entsprechungsbereich zeigt. Schwarz-Werte für einen K-Faktor = 0,0 (Minimal-Schwarz), 1,0 (Maximal-Schwarz) und 0,286 (mittleres Schwarz) sind in jedem Schaubild durch Quadrate an der horizontalen Achse markiert.
Eine schwierige Aufgabe bei der K-Bereichs-Farberzeugung ist das Bestimmen des Bereichs passender Farbgebungsmittel-Werte und Elemente des Punkt-Sets. Bei einigen Konfigurationen kann das Ermitteln des Bereichs passender Farbgebungsmittel-Werte unter dem Aspekt des Rechenaufwandes besonders kostenaufwendig sein.
Ein Weg zum Ermitteln des Bereichs passender Farbgebungsmittel-Werte und Elemente des Punkt-Sets involviert, dass zuerst für jeden Punkt in dem Punkt-Set ein passendes Set von Farbgebungsmittel-Werten ermittelt wird. Zum Ermitteln der ersten Entsprechung kann jedes beliebige Verfahren verwendet werden, z.B. ein Modell, das auf Such- und Look-up-Tabellen basiert (wie etwa die BtoA-Tabelle eines ICC-Vorrichtunngs-Profils). Modell-basierende Berechnungen können entweder vorwärtsverlaufend oder invers sein. Bei einem vorwärtsverlaufenden Modell handelt es sich um eine Berechnung, die vorrichtungsabhängige Koordinaten wie z.B. CMYK in Spektral-Reflektanz- oder Tristimulus-Koordinaten konvertiert. Unter Verwendung eines mathematischen Rahmenwerks parametrischer Gleichungen und Verfahren zum Ableiten der notwendigen Parameter aus Messwerten kann eine bestimmte Druckvorrichtung modelliert werden. Siehe R.S. Berns, Spektral Modeling of a Dye Diffusion Thermal Transfer Printer, Journal of Electric Imaging, Vol. 2(4), Oktober 1993, S. 359–370. Das inverse Modell ist ein Farbgebungsmittel-Formulierungsvorgang, bei dem es sich um eine modell-basierende Suche handelt. Die Evaluation eines inversen Modells ist ein Suchvorgang, der wiederholte Auswertungen des vorwärtsverlaufenden Modells beinhaltet. Anders ausgedrückt kann durch Verwendung der eingegebenen vorrichtungsunabhängigen Koordinaten und der abgeleiteten Parameter ein Set vorrichtungsabhängiger Koordinaten berechnet werden.
Nachdem eine erste Entsprechung gefunden worden ist, wird der Vorgang fortgeführt, indem der Schwarz-Wert der anfänglichen Entsprechung um einen kleinen Betrag erhöht wird, der Wert auf diesem modifizierten Niveau festgelegt wird, und festgestellt wird, ob CMY-Werte, die eine Farb-Entsprechung erzeugen, gefunden werden können. Falls dies der Fall ist, werden die neuen vorrichtungsabhängigen (CMYK) Koordinaten dem Punkt-Set hinzuaddiert, der Schwarz-Wert wird wieder inkrementiert, und der Vorgang wird wiederholt; anderenfalls wird der Schwarz-Wert aus der vorherigen Iteration als K_max verwendet. Ein ähnlicher Vorgang, bei dem jedoch K- Werte von dem anfänglichen Punkt reduziert werden, kann zum Ermitteln von K_min verwendet werden.
7 zeigt ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung eines Verfahrens zum Ermitteln eines Maximalwerts eines bestimmten Farbgebungsmittels. Wie gezeigt werden ein Zielwert-Set (52) und ein Punkt in einer Vorrichtungs-Farbskala bestimmt (54), der eine Farb-Entsprechung zu dem Zielwert ergibt. Ein bestimmtes Farbgebungsmittel des Punkts wird um einen gesetzten Betrag erhöht. Die übrigen Farbgebungsmittel werden derart eingestellt, dass sich auf diesem erhöhten Niveau des einen Farbgebungsmittels eine Farb-Entsprechung zu dem Zielwert ergibt. Die erhöhten und eingestellten Farbgebungsmittel-Werte definieren einen nächsten Punkt. Falls der nächste Punkt innerhalb der Vorrichtungs-Farbskala liegt, wird der nächste Punkt zu dem Punkt-Set hinzuaddiert (57), und dann wird das bestimmte Farbgebungsmittel wieder inkrementiert (56). Sobald sich jedoch ein Punkt nicht in der Vorrichtungs-Farbskala befindet (58), kann der ungefähre Maximalwert dieses bestimmten Farbgebungsmittels festgestellt werden. Der ungefähre Maximalwert ist der dem bestimmten Farbgebungsmittel zugehörige Wert für den Punkt, der als unmittelbar vor dem Punkt liegend angenommen wird, der nicht in der Vorrichtungs-Farbskala lag (59).
8 ist ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung eines Verfahrens zum Ermitteln eines Minimalwerts eines bestimmten Farbgebungsmittels. Wie gezeigt wird ein Zielwert gesetzt (62), und es wird ein Punkt in einer Vorrichtungs-Farbskala bestimmt, der eine Farb-Entsprechung zu dem Zielwert ergibt (64). Ein bestimmtes Farbgebungsmittel des Punkts wird um einen gesetzten Betrag reduziert. Die übrigen Farbgebungsmittel werden derart eingestellt, dass man auf diesem reduzierten Niveau des einen Farbgebungsmittels eine Farb-Entsprechung zu dem Zielwert erhält. Die reduzierten und eingestellten Farbgebungsmittel-Werte definieren einen nächsten Punkt (66). Falls der nächste Punkt in der Vorrichtungs-Farbskala liegt, wird der nächste Punkt dem Punkt-Set hinzuaddiert (67), und dann wird das be stimmte Farbgebungsmittel wieder dekrementiert (66). Sobald jedoch ein Punkt nicht in der Vorrichtungs-Farbskala liegt (68), kann der ungefähre Minimalwert für dieses bestimmte Farbgebungsmittel bestimmt werden. Der ungefähre Minimalwert ist der dem bestimmten Farbgebungsmittel zugehörige Wert für den Punkt, der als unmittelbar vor dem Punkt liegend angenommen wird, der nicht in der Vorrichtungs-Farbskala lag (69).
In Abhängigkeit von dem Bereich von K-Werten, die eine Farb-Entsprechung zu dem Zielwert erzeugen können, und der Größe der in dem Rechenprozess verwendeten Inkremente kann das Bestimmen des vollen Entsprechungsbereichs möglicherweise eine große Anzahl vorwärtsverlaufender Modell-Auswertungen erfordern. Bei einigen Anwendungsfällen kann diese große Anzahl vorwärtsverlaufender Modell-Auswertungen unter dem Aspekt des Rechenaufwands intolerabel sein.
Ein alternativer Ansatz wird als geometrisches inverses Modell bezeichnet. Ein strukturiertes 3D-Gitter kann die Farbskala eines Sets von drei Farbgebungsmitteln repräsentieren. Bei diesem Gitter handelt es sich um eine Sammlung hexaedrischer Zellen, die durch ein regelmäßiges Abtasten jedes der Farbgebungsmittel erzeugt werden. Die Topologie des strukturierten Gitters ist implizit durch Spezifizieren eines 3-Dimensionen-Vektors spezifiziert. Die Geometrie ist explizit repräsentiert durch Aufrechterhalten eines Arrays von Punktkoordinaten. Das strukturierte Gitter weist ein natürliches Koordinatensystem auf, mittels dessen man durch Verwendung topologischer Koordinaten auf einen bestimmten Punkt oder eine bestimmte Zelle verweisen kann. Siehe Schroeder et al., "The Visualization Toolkit, 2n Ed.", Prentice Hall, 1998, 55. 126–130. Jeder Scheitelpunkt dieses Gitters hat eine Position (einen L*a*b*-Wert) und eine Farbe (die Vorrichtungs-Koordinaten, die den L*a*b*-Wert des Scheitelpunkts erzeugten). Aus diesem Grund kann das strukturierte Gitter leicht aus einer relativ kleinen Anzahl von Vorwärts-Modell-Evaluationen generiert werden.
Die Evaluation des strukturierten Gitters umfasst zunächst das Lokalisieren des Hexaeders, das den Ziel-L*a*b*-Punkt enthält, und anschließend das Interpolieren entsprechender Farbgebungsmittel-Werte aus der Ziel-Stelle und der Farbgebungsmittel-Werte an den Scheitelpunkten der umschließenden Zelle. Der Schritt des Lokalisierens des den Ziel-Punkt enthaltenden Hexaeders kann durch die Verwendung von Strukturen wie z.B. von Oct-Bäumen beschleunigt werden, die Listen von Zellen erzeugen, die innerhalb regelmäßiger Bereiche in dem Positions-Raum liegen (L*a*b*-Werte für Farbskalen). Das Lokalisieren einer Zelle kann das Zugreifen auf eine Liste für den Bereich, in dem der Ziel-Punkt liegt, und das anschließende Durchsuchen dieser Liste nach der tatsächlichen umschließende Zelle umfassen. Das Interpolieren von Farbgebungsmittel-Werten aus der Zelle kann zunächst das Auffinden parametrischer Koordinaten (in Bezug auf den Ausgangspunkt der Zelle) des Ziel-Punkts und dann das Bestimmen von Interpolations-Gewichten für jeden Scheitelpunkt aus den parametrischen Koordinaten des Ziels umfassen.
Ein geometrisches inverses Modell ist aufgebaut als abgetastete geometrische Repräsentation einer N-dimensionalen (N-D-) Farbskala. Diese N-D-Farbskalen-Repräsentation kann aus einer Sammlung von 3D-Struturgittern aufgebaut werden. Generell kann eine abgetastete geometrische Repräsentation eines N-D-Hyperkubus zum Repräsentieren dieses Volumens verwendet werden, indem seine Grenzen und sein Inneres mit (N-1)-dimensionalen Objekten abgetastet werden. Wenn 0 (N,M) die Anzahl M-dimensionaler Objekte ist, die zum Begrenzen eines N-D-Hyperkubus verwendet werden, kann 0 (N,M) berechnet werden als:
wobei
der binomische Koeffizient für die Ganzzahl N ist und M definiert ist als:
Die Anzahl von zum Begrenzen eines 3D-Volumens erforderlichen 2D-Oberflächen beträgt beispielsweise 0 (3,2) oder
Diese sechs Begrenzungsflächen sind einfach die Oberflächen eines Kubus wie des in 1 links gezeigten Kubus. Bei 4-D-Hypervolumina beträgt die Anzahl der erforderlichen 3-D-Begrenzungsvolumina 0 (4,3) = B.
Die Anzahl 0 (N,N-1) ist die Anzahl (N-1)-dimensionaler Objekte, die einen N-dimensionalen Hyperkubus begrenzen. Diese 0 (N,N-1) Objekte tasten jedoch nicht das Innere des N-D-Hyperkubus ab. Zum Abtasten des Inneren muss eine Anzahl zusätzlicher (N-1) oder niedrigerdimensionaler Objekte, die als innere Farbskalen bezeichnet werden, verwendet werden. Die inneren Farbskalen tasten den Farbraum mit (N-1)-dimensionalen Objekten ab. Innerhalb jeder inneren Farbskala wird der Farbgebungsmittel-Wert für die eine fehlende Dimension ("-1" in "N-1") konstantgehalten, während die anderen N-1-Werte variiert werden. Das Set innerer Farbskalen tastet die letzte Dimension bei einer Anzahl von Schritten von den Minimal- zu den Maximal-Werten des entsprechenden Farbgebungsmittels ab. Beispielsweise zeigt 9A sechs innere Farbskalen für einen vorrichtungsabhängigen RGB-Koordinatenraum, während 9B die gleichen Ebenen auf vorrichtungsunabhängige Koordinaten abgebildet zeigt. Innerhalb jeder inneren Farbskala wird der Blau-Wert auf einem Niveau konstant gehalten, während die Rot- und Grün-Werte innerhalb ihrer Zulässigkeitsbereiche variiert werden.
Die Begrenzung einer vierdimensionalen Farbskala kann durch eine Sammlung von acht 3-D-Begrenzungs-Farbskalen repräsentiert werden, wobei nacheinander jedes Farbgebungsmittel auf Null und Eins fixiert wird, während die anderen drei Farbgebungsmittel variieren dürfen. Da sie aus Farbgebungsmittel-Sets gebildet sind, bei denen sich mindestens ein Farbgebungsmittel auf einem Grenzwert befindet, enthalten diese acht "Grenz"-Farbskalen die Endpunkte einer Raumkurve entsprechender Farbgebungsmittel-Werte, da die Raumkurve an den Stellen beginnt und endet, an denen ein oder mehrere Farbgebungsmittel einen Begrenzungswert erreichen.
Das Innere einer 4-D-Farbskala kann durch ein zusätzliches Set innerer 3-D-Farbskalen repräsentiert werden. Diese Farbskalen werden erzeugt unter Fixierung von Schwarz auf einen Wert eines Sets zunehmender Werte. Beispielsweise kann Schwarz bei insgesamt 21 inneren Farbskalen mit 5%-Intervallen (K = {0,0, 0,05, 0,1, 0,15, ... 0,95, 1,0}) fixiert sein. In dem L*a*b*-Raum erscheinen die inneren Farbskalen als eine Sammlung von Volumina, die mit zunehmenden Schwarz-Niveaus nach unten von dem Weiß-Punkt weg und einwärts zu niedrigeren Farbstärken (C*) schrumpfen.
Das Bestimmen des einem L*a*b*-Punkt entsprechenden Punkt-Sets unter Verwendung der Grenz- und Innen-Farbskalen ist unkompliziert. Jede 3-D-Grenz- oder Innen-Farbskala ist als strukturiertes Gitter implementiert, das wie oben beschrieben abgesucht werden kann, um festzustellen, ob es den Ziel-Punkt enthält. Falls es den Ziel-Punkt enthält, dann werden die Farbgebungsmittel-Werte an dem Ziel-Punkt aus den Scheitelpunkt-Farbwerten der umgebenden Zelle interpoliert, und der interpolierte Punkt wird dem Punkt-Set hinzuaddiert. Die Minimal- und Maximal-Werte für den Schwarz-Kanal können auch aktualisiert werden, wenn jede umgebende Farbskala abgesucht wird. Der entsprechende Schwarz-Bereich ist dann gültig, nachdem sämtliche Grenz- und Innen-Farbskalen verarbeitet worden sind.
Die Elemente des Punkt-Sets können entsprechend den zunehmenden Schwarz-Werten angefordert werden, und es können Spline- oder andere Interpolationsfunktionen zum Erhalt der parametrischen C-, M- und Y-Kurven verwendet werden, um die 4-D-Raumkurve entsprechender Farbgebungsmittel-Werte zu repräsentieren. Mit Vorliegen dieser parametrischer Kurven und des entsprechenden Schwarz-Bereichs können ein Ziel-Schwarz-Wert K_sep und entsprechende C-, M- und Y-Trennwerte mittels des oben beschriebenen K-Faktor-Verfahrens berechnet werden.
Falls das Punkt-Set, z.B. die maximalen Schwarz-Niveaus oder Gesamt-Drucktinten-Grenzwerte, keinen komplexen Beschränkungen unterliegt, dann kann der obige Vorgang wie folgt optimiert werden. In solchen Fällen ist bereits eine Auswertung der Grenz-Farbskalen allein ausreichend, um den entsprechenden Schwarz-Bereich zu bestimmen. K_sep wird dann auf normale Weise aus dem entsprechenden Schwarz-Bereich berechnet. Die endgültigen Trennwerte können dann zwischen den beiden Farbskalen, die K_sep begrenzen, linear interpoliert werden. Diese beiden Farbskalen können entweder innere Farbskalen oder Grenz-Farbskalen sein. Falls der Schwarz-Wert der inneren Farbskala unmittelbar unterhalb K_sep kleiner ist als das Schwarz-Bereichs-Minimum, dann ist die Grenz-Farbskala, die das Bereichs-Minimum erzeugte, die untere Interpolations-Farbskala. In ähnlicher Weise ist, falls der Schwarz-Wert der inneren Farbskala unmittelbar oberhalb K_sep größer ist als das Schwarz-Bereichs-Maximum, dann die Grenz-Farbskala, die das Bereichs-Maximum erzeugte, die obere Interpolations-Farbskala. Andernfalls sind beide Farbskalen die K_sep begrenzen, innere Farbskalen.
Diese oberen und unteren Interpolations-Farbskalen können anschließend ausgewertet werden, um die Farbgebungsmittel-Werte an dem Ziel- L*a*b* zu bestimmen. Die endgültigen Trennwerte können berechnet werden, indem die unteren und oberen Farbgebungsmittel-Sets verwendet werden gemäß C_final = (C_high – C_low)·(K_sep – K_low)/(K_high – K_low) + C_low, wobei C_final der endgültige Trennwert ist und C_high, C_low, K_high und Klow die Trenn- und Schwarz- Werte der oberen und der unteren Farbskala sind. Die Einsparung an Rechenaufwand kann signifikant sein: Falls 21 innere Farbskalen verwendet werden, erfordert das optimierte Verfahren eine Auswertung von höchstens nur 8 + 2 = 10 3-D-Farbskalen gegenüber 8 + 21 = 29 3-D-Farbskalen in dem mehr generellen Fall.
Die Erfindung ist nicht auf das obige Beispiel des Repräsentierens einer vierdimensionalen Farbskala durch Sammlungen von 3-D-Farbskalen beschränkt. In einem weiteren Beispiel sei eine Druckvorrichtung mit fünf Farbgebungsmitteln angenommen, und zwar Cyan, Magenta, Gelb, Schwarz und Grün. Die entsprechende S-D-Farbskala ist begrenzt durch 0(5,4) = 10 4-D-Grenz-Farbskalen. Es sind zusätzliche 4-D-Innen-Farbskalen erforderlich, um das Innere der S-D-Farbskala zu repräsentieren. Bei L*a*b* als vorrichtungsunabhängigem zweiten Farbraum können Punkte im L*a*b*-Raum Punkt-Sets in dem 5-D-Farbgebungsmittel-Raum entsprechen, die 2-D-Flächen sind (im Gegensatz zu der 1-D-Raumkurve in dem 4-D-CMYK-Fall). 6 veranschaulichte die 4-D-Raumkurven in Form von drei Kurven dreier Farbgebungsmittel, die Funktionen des vierten Farbgebungsmittel waren und über den entsprechenden Bereich des vierten Farbgebungsmittels definiert waren. Das Äquivalent zu 6 in dem 5-D-Fall besteht in drei Flächen dreier Farbgebungsmittel, die Funktionen der vierten und fünften Farbgebungsmittel sind und über die (nicht notwendigerweise rechteckige) entsprechende Domäne der vierten und fünften Farbgebungsmittel definiert sind. Um derartige Repräsentationen zu erhalten, kann man eine Wahl dahingehend treffen, dass Schwarz und Grün als die vierten und fünften Farbgebungsmittel behandelt, d.h. als die Parameter der Flächen, welche die ersten drei Farbgebungsmittel repräsentieren. Das Bestimmen eines Sets entsprechender Farbgebungsmittel in diesem S-D-Beispiel erfordert die Wahl eines Punkts aus der entsprechenden Schwarz-Grün-Domäne und das anschließende Auswerten der parametrischen C-, M- und Y-Flächen als Parameterwerte des gewählten Punkts. Der Punkt in der entsprechenden Domäne kann auf der Basis jeder der in dem obigen CMYK-Beispiel be schriebenen Techniken gewählt werden, etwa basierend auf Farbgebungsmittel-Faktoren, Spektralvergleichen und dgl. Die entsprechende Schwarz-Grün-Domäne und die entsprechenden C-, M- und Y-Flächen können bestimmt werden, indem die 4-D-Grenz- und Innen-Farbskalen der S-D-Farbskala überwacht werden durch Verfahren ausgewertet werden, die dem zuvor beschriebenen CMYK-Beispiel ähnlich sind.
Beim Bestimmen des Punkt-Sets können noch weitere Variablen berücksichtigt werden. Beispielsweise kann eine Maximal-Menge eines bestimmten Farbgebungsmittels eine Begrenzung für den entsprechenden Bereich bilden. Zudem kann eine Gesamt-Farbgebungsmittel-Begrenzung oder (bei einem Beispiel mit einem Drucker) eine Gesamt-Tinten-Begrenzung eine Begrenzung für den entsprechenden Bereich bilden. Es können zudem Begrenzungen für die beliebigen Kombinationen von Farbgebungsmitteln vorgesehen sein. Diese und weitere Variablen können eingeführt werden, um Elementen des Punkt-Sets Beschränkungen zu unterziehen.
Obwohl ein Großteil der vorstehenden Beschreibung im Kontext von CMYK-Vorrichtungen gegeben wurde, kann die Erfindung generell in jedem Bereich implementiert werden, wenn ein wahrnehmungsmäßiger oder visueller Kompromiss zwischen einem Farbgebungsmittel und einem oder mehreren weiteten Farbgebungsmitteln geschlossen werden muss. Beispielsweise können die hier beschriebenen Verfahren auch beim Generieren hoch wirklichkeitsgetreuer Farbtrennungen angewandt werden, z.B. bei einer Vorrichtung, zu deren Farbgebungsmitteln Cyan, Magenta, Gelb, Schwarz, Orange und Grün zählen. Bei derartigen Vorrichtungen kann eine bestimmte Farbe einer Konzession an definierte Niveaus dreier der anderen Farben unterliegen. Zudem kann die Erfindung auch für beliebige Farbgebungsmittel-Sets angewandt werden, die mehrere Arten des Erzeugens von Farben mit im wesentlichen den gleichen colorimetrischen Werten aufweisen können.
Es sind verschiedene Ausführungsformen der Erfindung beschrieben worden. Beispielsweise sind colorimetrisch präzise Verfahren beschrieben worden, welche die gesamte Vorrichtungs-Farbskala verwenden, mit vorrichtungsunabhängiger Eingabe verwendet werden und eine Steuerung über die gesamte Menge der speziellen verwendeten Farbgebungsmittel hinweg ermöglichen. Die Verfahren können als Computercode implementiert werden, und der Code kann auf einem computerlesbaren Medium gespeichert werden.
ZUSAMMENFASSUNG
Bei einer Farbabbildungstechnik wird ein Zielwert in einem vorrichtungsunabhängigen ersten Farbraum gesetzt, und der Zielwert wird auf einen im wesentlichen vollständigen Punkt-Set in einem zweiten Farbraum abgebildet. Das Punkt-Set kann mehrere Punkte aufweisen, von denen jedes einen im wesentlichen den gleichen colorimetrischen Wert über eine unverwechselbare Kombination von Farbgebungsmitteln definiert. Nach dem Abbilden des Zielwerts auf einen im wesentlichen vollständigen Punkt-Set kann ein Punkt gewählt werden. Zudem können nach dem Wählen eines Punktes in dem Punkt-Set vorrichtungsabhängig durch den Punkt definierte Farbgebungsmittel-Werte definiert werden. Auf diese Weise ermöglicht die Erfindung eine Steuerung der Farbgebungsmittel, die zum Abbilden einer bestimmten Farbe verwendet werden.

Claims

Verfahren mit folgenden Schritten: Setzen eines Ziel-Werts in einem vorrichtungsunabhängigen ersten Farbraum, und Abbilden des Ziel-Werts auf ein im wesentlichen vollständiges Punkt-Set in einem zweiten Farbraum.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der erste Farbraum ein n-dimensionaler Farbraum ist und der zweite Farbraum ein m-dimensionaler vorrichtungsabhängiger Farbraum ist, wobei m größer als n ist.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner mit folgendem Schritt: Wählen eines Punkts aus dem Punkt-Set.
Verfahren nach Anspruch 3, ferner mit folgendem Schritt: Bestimmen eines Sets vorrichtungsabhängiger Farbgebungsmittel-Werte, die durch den Punkt in dem Punkt-Set definiert sind.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Ziel-Wert einen colorimetrischen Wert aufweist, der dem colorimetrischen Wert jedes der Punkte in dem Punkt-Set im wesentlichen gleich ist.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Punkt-Set eine Raumkurve aufweist.
Verfahren nach Anspruch 3, bei dem das Wählen eines Punkts in dem Punkt-Set manuell von einem Anwender durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 3, bei dem das Wählen eines Punkts in dem Punkt-Set automatisch von einer Maschine durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 8, bei dem die Maschine mindestens eine Variable überwacht, wobei die Variable mindestens einen Maschinenbetriebszustand definiert, und die Maschine zumindest teilweise auf der Variablen basierend einen Punkt in dem Punkt-Set wählt.
Verfahren nach Anspruch 8, bei dem die Maschine zumindest teilweise auf der Basis eines spektral-basierenden Vergleichs zwischen einem dem Ziel-Wert zugeordneten ersten Spektrum und einem Punkten in dem Punkt-Set zugeordneten Set von Spektra einen Punkt in dem Punkt-Set wählt.
Computerlesbares Medium, das einen Programmcode trägt, der bei Ausführung in einem Computersystem die Anwendung der Verfahren gemäß Anspruch 1–10 ermöglicht.
System mit: einem Speicher, der einen Ziel-Wert speichert, wobei der Ziel-Wert ein Wert in einem vorrichtungsunabhängigen ersten Farbraum ist, einem Prozessor, der den Ziel-Wert auf ein im wesentlichen vollständiges Punkt-Set in einem zweiten Farbraum abbildet.
System nach Anspruch 12, bei dem der erste Farbraum ein n-dimensionaler Farbraum ist und der zweite Farbraum ein m-dimensionaler vorrichtungsabhängiger Farbraum ist, wobei m größer als n ist.
System nach Anspruch 12, bei dem der Prozessor einen Punkt in dem Punkt-Set wählt.
System nach Anspruch 12, bei dem der Prozessor ein Set vorrichtungsabhängiger Farbgebungsmittel-Werte bestimmt, die durch den Punkt in dem Punkt-Set definiert sind.
System nach Anspruch 15, ferner mit einem Drucker, der eine Farbe druckt, wobei die Farbe durch das Set vorrichtungsabhängiger Farbgebungsmittel-Werte definiert ist.
System nach Anspruch 12, bei dem der Ziel-Wert einen colorimetrischen Wert aufweist, der dem colorimetrischen Wert sämtlicher Punkte in dem Punkt-Set im wesentlichen gleich ist.
System nach Anspruch 14, bei dem der Prozessor mindestens eine Variable überwacht, wobei die Variable mindestens einen Drucker-Zustand definiert, und bei dem der Prozessor zumindest teilweise entsprechend der Bestimmung durch die Variable einen Punkt in dem Punkt-Set wählt.
System nach Anspruch 14, bei dem der Prozessor zumindest teilweise auf der Basis eines spektral-basierenden Vergleichs zwischen einem dem Ziel-Wert zugeordneten ersten Spektrum und einem Punkten in dem Punkt-Set zugeordneten Set von Spektra einen Punkt in dem Punkt-Set wählt.