專利名稱：在屏幕上真實再現顏色的方法和裝置的制作方法
技術領域：
1.本發明的背景和現有技術本發明涉及一種用于通過直接與天然色樣對比(=軟打樣)在屏幕上真實地電子 地再現顏色以及彩色圖像樣本(Bildvorlagen)的方法和裝置。
背景技術：
在公知的、傳統的用于對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有傾斜設置的支承面(AufbgeflSche)。在圖Ia和 圖Ib中示意性示出了這種類型的色匹配(Abmusterung)的一個舉例。觀察室1位于屏幕2 的旁邊。在小室1中，將由多個熒光燈管L1-L3組成的照明傾斜地設置在觀察面4的上方。 所述照明L1-L3發出光線3，光線3由直接入射的光線3. 1和通過反射在觀察面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(Farbr印roduktion)4. 2出現在屏幕2上。這種色匹配設置(AbmusterungsplStze)是 眾所周知的，并與不同廠商的市場銷售產品相對應。為了實現電子再現，利用色度計測量要對比的顏色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于屏幕上。從技術上說，作為顏色 的度量的色值通過CIE1931 2級標準觀察器(NormbecAachter)或CIE1964 10級觀察器來 標準化。在DIN 5033或圖形行業標準ISO 13655中描述了用于測量色值的測量技術。傳 統的色度計或者提供作為標準化的CIE1931 XH值(積分色度計)的色值，或者用于測量 顏色樣本的光譜反射β (λ)(分光測光儀)。在后一種情況下，借助于光譜反射β (λ)并 通過由標準觀察器所定義的光譜值曲線(SpektralwertkurverOxU )、y ( λ )和ζ ( λ )來計 算標準色值X、Y、Z :
權利要求
1.一種用于為了在屏幕上真實再現表面顏色而進行屏幕校準的方法，該表面顏色的光 譜反射分布已被測量并且是已知的，所述屏幕在至少一個光源的入射光線下，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行，其中，通過借助于軟件和電子控制裝置 在所述屏幕的每個子區域中設置參數能夠對所述屏幕產生影響，其特征在于，1.1觀察器在所述屏幕的每個子區域中將所述屏幕的經再現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行比較， 并且改變屏幕參數，直到對于所述觀察器來說，在從預先設定的觀察角度觀察時，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得相同，以及1.2將所做的設置保存在屏幕特征中。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述觀察器是CIE1964-10級或CIE9131-2 級標準觀察器。
3.如權利要求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 個分布在整個圖像表面上的窗口，其中，每個窗口部分地、優選一半被表面顏色的原始物體 所覆蓋，而在每個未被覆蓋的窗口部分表面的后面，在所述屏幕上產生對應于各表面顏色 的顏色再現。
4.如權利要求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算機中運行，通過所述軟件能夠改變每個窗口中的 再現的顏色的亮度并進行調整，從而4. 2在照射所述屏幕時，對于所述觀察器來說在原始顏色和再現顏色之間不再存在亮度差異，4.3存儲作為基點的亮度值并從中建立亮度特征，該亮度特征控制圖像點中每個再現 的顏色的絕對亮度。
5.如權利要求4所述的方法，其特征在于，通過利用作為觀察器的照相機拍攝所述掩 模的圖像來針對屏幕的亮度特征自動地進行亮度平衡和確定基點，其中，5. 1對于所述掩模的每個窗口，選擇所述表面顏色的區域和通過所述屏幕再現的顏色 的區域，并在這些區域內進行測量并產生經平均的顏色信號，5.2將該顏色信號輸入計算機，該計算機控制顯示器并在此迭代地改變所述顏色信號 的亮度，直到在每個窗口中由所述表面顏色以及由其再現所產生的顏色信號都同樣大。
6.如權利要求5所述的方法，其特征在于，所述照相機配備有光學濾波器，該光學濾波 器與所述照相機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.如前面權利要求1到6中任一項所述的方法，其特征在于，7. 1測量通過反射在所述屏幕表面上的光在所述觀察器的方向上產生的顏色刺激的 光譜分布和強度，7. 2將該顏色刺激描述為對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原始顏色的色值和所述反射色值的差。
8.如前面權利要求1到7中任一項所述的方法，其特征在于，在測量所述屏幕特征時， 在接通照明的情況下，直接一同測量所述通過反射在所述屏幕表面上的光在所述觀察器的 方向上產生的顏色刺激，并將其包含在存儲的屏幕特征中。
9.如前面權利要求1到8中任一項所述的方法，其特征在于，9. 1將所述屏幕設置在小室中，9. 2對水平的屏幕中心在垂直剖面上進行45度角照射，其中，通過棍狀光源的擴展實 現該照射，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 路上設置分光遮蓋物(=光掩模)，該分光遮蓋物根據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自所述光源的部分光輻射或使其通過。
10.如前面權利要求1到8中任一項所述的方法，其特征在于，在室內環境中從房間的 天花板產生所述照射，所述光源設置為，使光線以近似45度角照射在所述屏幕上。
11.如前面權利要求1到10中任一項所述的方法，其特征在于，借助直接設置在所述屏 幕上的光譜儀測量所述照射的光譜分布，并在建立所述屏幕特征時考慮該光譜的光分布的 結果。
12.如前面權利要求1到8中任一項所述的方法，其特征在于，所述屏幕在小室內的 內部光源下運行，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 引入到對顏色再現的計算中，其中，對于所述從外面入射的光以及源于所述內部光源的光 還分開地確定局部的顏色分布，并將所述顏色再現表示為在內部和外部照射下的色值的總 和。
13.如權利要求12所述的方法，其特征在于，在切斷內部光源的情況下，通過分布在所 述小室內的觀察面上的傳感器來測量所述從外面入射的光線的亮度分布。
14.如前面權利要求1到13中任一項所述的方法，其特征在于，14. 1為了由原始顏色的光譜反射特性計算出顏色以及為了計算在屏幕上的顏色再 現，采用與顏色面的大小以及與此相關的觀察角相關的、變化的基本光譜值曲線，14.2為此將彩色圖像分割成顯現近乎相同顏色或平均相同顏色的區域，并且由圖像 中顏色分割的各個平均的大小來確定分割的各個對應的觀察角。
15.如前面權利要求1到14中任一項所述的方法，其特征在于，15. 1對利用不同觀察器的顏色再現建立數據庫，其中存儲對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的級別，15. 2由原始顏色的光譜反射構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描述屏幕顏色，并從中根據觀察器和觀 察角度計算出用于建立屏幕特征的色值，15.4對該屏幕特征為圖像的顏色再現而進行實時處理，或作為預計算的特征存入數 據庫，并根據所選擇的觀察器和觀察角度來調用。
16.一種通過在屏幕上的顏色再現在遠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象的光譜反射分布，16. 2將該特定于對象的光譜反射分布傳送給所述遠程觀察器，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，在該屏幕上對所述觀察器再現所述原始物體的顏色印象。
17.如權利要求16所述的方法，其特征在于，對于將再現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，該掩模包括多個分布在整個圖像平面上的窗口，其中， 每個窗口部分地、優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。
18.如權利要求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利要 求1到13中任一項所述的方法進行校準。
19.如前面權利要求16到18中任一項所述的方法，其特征在于，使用多光譜照相機確 定所述特定于對象的光譜反射光譜。
20.一種用于在遠程觀察器的情況下再現原始物體的顏色印象的裝置，該裝置具有用 于顏色再現的屏幕、裝有用以控制所述屏幕的軟件的計算機和用于設定照射所述屏幕的周 邊環境的照明裝置，其特征在于， 20.1所述屏幕設置在小室內或房間內，20. 2通過擴展的棍狀光源實現照射，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 置分光遮蓋物(=光掩模)，該分光遮蓋物根據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自所述光源的部分光輻射或使其通過。
21.如權利要求20所述的裝置，其特征在于，直接在所述屏幕上設置光譜儀，以測量所 述照射的光譜分布，并在再現所述原始物體的顏色印象時考慮每個當前的光譜的光分布的 結果。
22.如前面權利要求20到21中任一項所述的裝置，其特征在于，設有計算機程序代碼 并在運行中加以實施，所述計算機程序代碼執行如方法權利要求1到17中的任一項所述的 用于所述校準和/或用于所述顏色再現的方法。
全文摘要
本發明涉及一種為真實再現表面顏色而進行屏幕校準的方法和裝置，表面顏色的光譜反射分布是已知的，其中，通過在屏幕的每個子區域中借助軟件和電子控制設置參數可以影響屏幕。本發明的特征在于，觀察器在所述屏幕的每個子區域中將所述屏幕的經再現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行比較，并改變屏幕參數，直到對于所述觀察器來說，在從預先設定的觀察角度觀察時，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得相同，以及將所做的設置保存在屏幕特征中。
文檔編號H04N1/60GK102124723SQ200980125565
公開日2011年7月13日 申請日期2009年6月16日 優先權日2008年4月28日
發明者伯恩哈德·希爾, 史蒂夫·黑林, 羅那德·波斯特, 阿恩特·格洛文斯基 申請人:凱頓彩色技術有限公司