DE2844158A1 - Verfahren zur reproduktion von originalvorlagen welche bezueglich ihres farbgehaltes nach einem dreibereichsverfahren abgetastet werden - Google Patents

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Verfahren zur Reproduktion von Originalvorlagen welche bezüglich ihres Farbgehaltes nach einem Dreibereichsverfahren abgetastet werden

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reproduktion von Originalvorlagen, welche bezüglich ihren Farbgehaltes nach einem Dreibereichsverfahren abgetastet v/erden, gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Beim Ausgang technischer Reproduktionssysteme entsteht das von der Originalvorlage reproduzierte Bild als Ergebnis einer Farbsynthese und wird als solches dem Gesichtssinn des Betrachters angeboten. Die Reproduktion kann dabei entweder nur so lange aufrechterhalten v/erden, als die Ansteuerungssignaie der Farbsynthese existieren, beispielsweise bei der Wiedergabe auf einen Bildschirm, oder sie

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kann nach Umwandlung der n'oist elektrischen Signale boiscielsvcise in Farbstoff Konzentrationen als Farbdruck, fotografisches Papierbild oder Diapositiv dauerhaft bestehen bleiben. Unter der Voraussetzung, daß die Übertragung b~w. Speicherung der elektrischen Signale nahezu ideal, d.h. störungs- und verzerrungsfrei erfolgt, sind die I'arbwiedergabeeigenschaften der Reproduktion im wesentlichen von der Farbanalyse und der üblicher Weise als Farbmischung bezeichneten Farbsynthese bestimmt. Die Farbmischung kann als sogenannte additive Farbmischung, wie beispielsweise beim Farbfernsehen, oder als sogenannte substraktive Farbmischung, wie beispielsweise beim Farbfilm, oder als Mischform, wie beispielsweise bei verschiedenen Druckverfahren,.

erfolgen. Die für die Farbmischung erforderlichen Steuersignale werden durch eine Analyse der Originalvorlage gewonnen, wobei diese in der Regel punktweise abgetastet und bezüglich ihres Farbgehaltes analysiert wird. Da die Farbe einer Vorlage keine physikalische Eigenschaft derselben, sondern eine Sinnesempfindung ist, müssen bei der Analyse die sinnesphysiologischen Eigenschaften des menschlichen Gesichtssinnes berücksichtigt v/erden. Bei dieser Farbanalyse, bei der aus eioiu von jedem Bildpunkt ausgehenden Farbreiz elektrische Signale erzeugt v/erden ist daher darauf zu achten, daß diese Signale, soll das Reproduktionssystem das Original wie ein Farbnormalsichtiger "sehen"/ durch eine lineare Beziehung mit den Grundfarbwerten verknüpft sind. Nur bei Erfüllung dieser Bedingung sind die Abtastsignale proportional zu Farbv/erten in einem entsprechend gewählten Primärvalenzsystem, so daß sie als Farbwertsignale bezeichnet werden können. Bei den technischen Reproduktionssystemen erfolgt die Gewinnung der Farbwertsignale im allgemeinen nach dem sogenannten Dreibereichsverfahren. Das an sich genaueste Verfahren zur Bestimmung einer Farbvalenz, das Spektralverfahren erfordert für die Durchführung der Messungen einen zu großen Zeitbedarf_/ um bei technischen Reproduktionssystemen einsetzbar zu sein. Das dritte bekannte Verfahren zur Bestimmung einer Farbvalenz, das sogenannte Gleichheitsverfahren, ist zur Analyse bei

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technischen Reproduktionssystemen prinzipiell nicht geeignet, da bei diesen das Gleichheitsurteil einer farbnormalsichtigen Person notwendig ist, welche zu der zu bestimmenden Farbvalenz aus einem Farbatlas oder einer Farbskala eine genau gleichsehende Farbprobe heraussuchen muß. Dieses Verfahren wird jedoch im graphischen Gewerbe bei der sogenannten Abmusterung angewandt, bei der eine manuelle Retusche an den Farbauszügen vorgenommen wird.

Bei dem Dreibereichsverfahren v/erden ähnlich wie beim menschlichen Auge drei Signalenach drei spektral verschiedenen Wirkungsfunktionen aus dem Farbreiz mit drei diskreten Empfängern bestimmt, die im allgemeinen aus fotoelektrischen Wandlern und vor diesen angebrachten Korrekturfiltern bestehen. Die effektiven Spektralempfindlichkeiten der Empfänger, einschließlich der Korrekturfilter, sollten dabei mit irgendwelchen Spektralwertfunktionen übereinstimmen., die sich aus den Grundspektralwertkurven durch eine einfache lineare Beziehung errechnen lassen. Bei der Analyse werden des weiteren auch die Gesetzmäßigkeiten des gewählten Farbmischungssyster'iS eier dabei verwendeten Primärfarben berücksichtigt. Auf eine Nichtbeachtung der Gesetzmäßigkeiten des Farbensehens zurückführbare Fehler, d.h. Fehler, die auf einer Nichteinhaltung einer farbvalenzmetrischen Wiedergabe beruhen, sind nicht korrigierbar und führen zu einer allgemeinen Verschlechterung der Farbwiedergabeeigenschaften des Reproduktionssystems .

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Voraussetzungen für eine farbvalenzmetrisch richtige Reproduktion zu schaffen, so daß einander entsprechende Bildpunkte des Originales und der Wiedergabe, abgesehen von beabsichtigten und gezielten Änderungen, gleiche Farbvalenzen besitzen und unter gleichen Betrachtungsbedingungen von einer farbnormalsichtigen Person

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als völlig gleichaussehend empfunden v/erden. Diese Aufgabenstellung beruht auf der Erkenntnis, daß lediglich bei Erreichung dieses Zieles vom gleichen Original nach unterschiedlichen Farbwiedergabeverfanren hergestellte Reproduktionen mit dem Original und untereinander sinnvoll vergleichbar sind. Eine derartige Vergleichbarkeit von Reproduktion, die nach unterschiedlichen Wiedergabeverfahren hergestellt sind - sei es auf der Basis additiver, rein subtraktiver oder im wesentlichen subtraktiver Farbmischung, wie z.B. von Fernsehmonitordarstellungen, Hardcopies, Dias oder Druckerzeugnissen -, ist jedoch immer dann von Bedeutung, wenn Aussagen über die Farbwiedergabe bei einer Art der Reproduktion repräsentativ für eine andere Art der Reproduktion sein sollen. Besonders wichtig ist dies im Zusammenhang mit der Herstellung von Druckerzeugnissen, v/o sich Auftraggeber und Drucker aufgrund von Arbeits-Zeit und Kostenersparnissen bereits vor Erstellung von Farbauszügen bzw. von Andrucken die endgültige Farbwiedergabe beurteilen möchten. Auch dann wenn hierbei eine bewusste Änderung der Gesamtfarbv/iedergabe, die Erzielung eines Farbstiches, oder die gezielte Änderung in der Farbwiedergabe von Details angestrebt wird, ist eine farbvalenzmetrisch richtige Reproduktion die wichtigste Voraussetzung, um die gleiche Wirkung dieser Eingriffe bei Reproduktionen nach verschiedenen Wiedergabeverfahren zu erhalten, beispielsweise auf einem Fernsehmonitor und in den Farbauszügen und damit in den endgültigen Farbdrucken.

Die Erfindung schafft diese Voraussetzungen für eine farbvalenzmetrisch richtige Reproduktion durch den Vorschlag eines Verfahren zur Reproduktion von Originalvorlagen mit insbesondere nicht metamerer Färbzusammensetzung, bei dem die jeweilige Originalvorlage bezüglich ihres Farbgehaltes nach einem Dreibereichsverfahren abgetastet und nach einer Verarbeitung der erhaltenen Abtastsignale durch eine Farbmischung mittels eines Farbwiedergabesystems reproduziert wird, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß die Abtastsignale in drei farbvalenzmetrisch korrigierte Primär-Farbsignale umgewandelt werden, und daß die Anpassung der Abtastsignale oder der aus

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diesen gewonnenen Signale an zumindest ein Farbv/iedergabesysteni und/oder Eingriffe zur Änderung der Gradation und/oder gezielte Eingriffe zur Veränderung der Farbwiedergabe einzelner Farben im Gesamtbild oder in diskreten Bildbereichen und/oder andere Weiterverarbeitungen der Abtastsignale oder der aus diesen gewonnenen Signale erst nach deren umwandlung in die farbvalenzmetrisch korrigierten Primärfarbsignale durchgeführt werden.

Unter einer "nicht metameren Farbzusammensetzung" wird im Zuge dieser Anmeldung"verstanden, daß die Farben der Originalvorlage aus drei Farbkomponenten z.B. durch subtraktive Farbmischung aufgebaut sind, d.h. daß in der Originalvorlage keine bedingt gleichen Farben vorliegen. Unter der Bezeichnung "Primärfarbsignale" werden Signale verstanden, welche farbvalenzmetrischen Anteilen in irgendeinem Primärvalerizsystern entsprechen. Unter der Bezeichnung"Farbwiedergabesysterne" worden beispielsweise elektrische Bi Ids chirmsy steine , fotografische Aufsichtsbilder, fotoelektrische Hardkopien, Diapositive, nach dem Prinzip der additiven Farbmischung arbeitende Druckverfahren wie der Offsetdruck, sowie nach der subtraktiven Farbmischung oder im wesentlichen nach der subtraktiven Farbmischung arbeitende Druckverfahren wie der Tiefdruck, einschließlich entsprechender Vorstufen für die Herstellung von Druckauszügen, beispielsweise mittels Scanner oder Gravurtechniken,verstanden.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es von einer elektronischen Abtastvorrichtung oder Kamera, welche die Originalvcrlage im Dreibereichsverfahren abtastet, gleichzeitig oder nacheinander mehrere unterschiedliche Reproduktionssysteme derart anzusteuern, daß die von ihnen erzeugten Reproduktionen der Originalvorlage von einem farbnormalsichtigen Betrachter als dem Original entsprechend und gleichaussehend betrachtet v/erden. Dieser Vorteil kommt besonders deutlich zum Tragen, wenn das Verfahren bei für die Druckindustrie neuerdings ange-

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betonen Systemen Verwendung fii.-det, bei denen die farblichbildnerische Wirkung von Originalvorlagen im Druck vorab auf einem Fernsehbildschirm simuliert und gleichzeitig Möglichkeiten zur kontrollierten Korrektur gegeben v/erden sollen. Diese bekannten Vorrichtungen fassen den gesamten Übertragungskanal zusammen und enthalten eine Vielzahl von Eingriffmöglichkeiten zur Verbiegung und Verschiebung von Kennlinien und Mischkanäle, mittels derer ohne Berücksichtigung der farbvalenzmetrischen Grundlagen und in Anlehnung an die bisher empirisch bzw. nach der Gleichheitsmethode vorgenommenen Farbkorrekturen, Mischungen von Primär- und Sekundärfarben vorgenommen v/erden. Das erstrebte Ziel dieser Vorrichtungi ii, >-ine Aussage über die farbliche Wirkung eines gedruckten Bildes machen zu können, ohne den kosteiiinLciisiven Druckprobe'lü; von der Atzung bzw. der Gravur der Druckzylinder bis hin zur Inbetriebnahme der Druckmaschine durchführen zu müssen, wird hierdurch nicht oder nur bedingt erreicht. Das auf dem Bildschirm von einer geübten Bedienungsperson subjektiv optimal eingestellte Bild wird dieser zwar Anhaltspunkte geben, wie das endgültig gedruckte Bild aussieht und zu diesen¹, auch in einer gewissen Korrelation stehen, aufgrund der die Bedienungsperson Aussagen über das endgültige Druckergebnis machen und unter Umständen auch gezielte Eingriffe vornehmen kann.Die gewünschte Objektivierung ist jedoch damit nicht gegeben, da die Ergebnisse und die Art der vorgenommenen Beeinflussung von einer Bedienungsperson zur anderen variieren.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens v/erden farbvalenzmetrisch korrigierte Primärfarbsignale vor ihrer Weiterverarbeitung zwischengespeichert, so daß sie von dort beliebig abgerufen v/erden können.

Für Farbwiedergabesysteme mit im v/esentlichen subtraktiver Farbmischung hat es sich als besonders günstig erwiesen, die gezielten Eingriffe erst nach Umformung der Primärfarbsignale in dem Farbwiedergebesystem angepasste Farbstoffkonzentrationssignale oder Auszugsdichte-Signale vorzunehmen,

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da dies der bisher üblichen Handhabung bei der sogenannten Abmusterung nahekommt und sich die Hodionunyupcr^unen bei der Einführung des erfindungsgemäßen Verfahrens somit nicht erheblich umgewöhnen müssen.

Bei der Weiterbildung dieses Verfahrens werden aus dem durch gezielte Eingriffe variierten Farbstoffkonzentrations-Signalen oder Auszugsdichte Signalen entsprechend variierte Primärfarbsignale gebildet, mittels derer und der restlichen unverändert gebliebenen abgespeicherten Primärfarbsignale durch additive Farbmischung ein Monitorbild erzeugt wird, welches dem Operator die durch die gezielten Eingriffe in die Farbstof fkonzentrationssignale oder die Auszugsdichte Signale bewirkten Änderungen in der zugehörigen, durch die im wesentlichen subtraktive Farbmischung des Farbwiedergabesystems erzeugten Reproduktion der Originalvorlage aufzeigt. Hierdurch lässt sich ein Scannen abgemusterter Auszugsplatten oder ein Gravieren von Druckplatten und die Herstellung von Probeabzügen vermeiden. Bei Verwendung eines durch eine Anpassungsmatrix angepassten Fernsehmonitors können gleichzeitig farbvalenzmetrisch richtige Bilder der nach dem Dreibereichsverfahren abgetasteten Originalvorlage erzielt werden, welche Basis für die Vornahme der gezielten Eingriffe in die Farbstof fkonzentrationssignale oder Auszugsdichte-Signale sind.

Zweckmäßiger Weise werden die der Originalvorlage farbgetreu entsprechenden,farbvalenzmäßig korrigierten Primärfarbsignale dabei unverändert gespeichert, bis das Monitorbild dem gewünschten Reproduktionsergebnis entspricht. Anschließend werden die neuen Werte abgespeichert,anhand derer die Druckplatten, beispielsweise mittels Scannen oder entsprechender Ätzgravurtechniken, hergestellt v/erden.

Die Erfindung bezweckt des weiteren eine Schaffung von wirksamen und einfach durchzuführenden Farbanalyse-und/oder Farbsyntheseverfahren, mittels derer von einem Original farbvalenz metrisch richtige Primärfarbsignale und/oder aus solchen

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f arbvalerizroetrisch richtige Reproduktionen auch bei subtraktiver oder im wesentlichen subtraktiver Farbmischung erhalten werden, sowie die Angabe von hierzu geeigneten Vorrichtungen.

Bei der Reproduktion von Originalvorlagen mittels eines Dreibereichsverfahrenshinsichtlich ihres Farbgehaltes gibt es verschiedene Ursachen, welche die Farbwiedergabeeigenschaften verschlechternd beeinflussen können. Dies sind zum einen systembedingte, nicht korrigierbare Fehler_/die bei der Farbsynthese entstehen, wie beispielsweise dann, wenn bei einem additiven Farbwiedergabesystem mit vorgegebenen Primärvalenzen Farben reproduziert werden sollen, zu deren Nachmischung mindestens ein negativer Farbwert erforderlich wäre. Ähnliches gilt für subtraktive Farbmischungen, wenn zur Reproduktion von Farben mindestens eine negative Farbstoffkonzentration erforderlich wäre. Diese Fehler sind unvermeidbar und durch keine irgendwie gearteten Maßnahmen korrigierbar. Ihr Einfluß auf die Farbwiedergabeeigenschaften eines Systems ist jedoch meistens gering, da die Zahl der in der Natur vorkommenden stark gesättigten Farben begrenzt ist. Daneben entstehen vornehmlich bei der Farbanalyse bedingt korrigierbare Fehler welche darauf zurückzuführen sind, daß die theoretisch erforderlichen spektralen Kanalempfindlichkeiten infolge unzulänglicher Eigenschaften der optischen und optoelektronischen Bauelemente mit vertretbarem Aufwand nicht exakt realisierbar sind. Wenn man sich andererseits in Anpassung an die Kanalempfindlichkeiten der verfügbaren Abtastsysteme auf virtuelle Primärvalenzsysteme mit nur positiven spektralen Empfindlichkeitskurven beschränkt, v/as an sich farbvalenzmetrisch exakte Farbwertsignale liefern würde, ist die Nachßchaltung einer elektronischen Matrizierung notwendig, die dann die für die Empfänger-Primärfarben erforderlichen Farbwertsignale ermittelt. Zur korrekten Matrizierung, insbesondere des roten und des grünen Kanales_/sind jedoch relativ große negative Matrixkceffizienten erforderlich, die betragsmäßig in der gleichen Größenordnung wie die

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Koeffizienten der Hauptdiagonale liegen, vras bedeutet, daß sich zwar die Farbwertsignale subtrahieren, ihre nicht korrelierten Rauschanteile jedoch addieren. Dies führt zu einer Verschlechterung des Störabstandes, die ebenfalls nicht hingenommen werden kann. Da von einer fehlerhaften Farbanalyse alle Farben verfälscht registriert werden, ergibt sich eine verschlechterte Farbwiedergabe des Gesamtsystems, die nicht erwünscht ist. In; Vergleich hierzu spielt eine dritte Gruppe von Fehlern, die auf nicht idealen Eigenschaften und Störeinflüssen der elektronischen Signalverarbeitung bzw. Übertragung zurückzuführen sind keine erhebliche Rolle, da diese Fehler durch spezielle Schaltungsmaßnahmen bei den gegenwärtig am Markt befindlichen kommerziellen Geräten sehr klein gehalten sind. Für die gewünschte farbvalenzmäßig korrekte Reproduktion von Originalvorlagen ist es daher besonders wichtig, die bei einer Nichtbeachtung der Gesetzmäßigkeiten des Farbschens entstehenden und nicht korrigierbaren Fehler hei der Tarbaiialyüe möglichst klein zu halten.

•Hierzu wird erfindungsgemäß ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem drei farbvalenzmetrisch korrigierte Primärfarbsignale von einer Originalvorlage, insbesondere nicht metamerer Farbzusammensetzung, gewonnen werden, wobei die Originalvorlage bezüglich ihres Farbgehaltes bei einem Dreibereichsverfahren mit valenzraetrisch nicht korrekten Abtastern abgetastet und die hierbei erzeugten Abtastsignale elektronisch aufbereitet werden,und das dadurch gekennzeichnet ist, daß jedes Abtastsignal zwecks Korrektur des Grauabgleichs einer Gradationsentzerrung unterzogen wird und/oder daß mit den gegebenenfalls gradationsentzerrten Abtastsignalen zur Verbesserung der Farbwiedergabeeigenschaften bunter Objektfarben eine lineare Transformation durchgeführt wird.

Das Problem einer farbvalenzmäßig exakten Wiedergabe, bei der die einzelnen Abtastsysteme bezüglich ihrer Spektralempfindlichkeit den Zapfen des menschlichen Auges entsprechen müsste, so daß auch bedingt gleiche farbvalenzmetrisch richtig wie

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von einen farbermornialsichtigen Betrachter gesehen werden, vereinfacht sich bei den meisten technischen Reproduktionssystemen, bei denen als Originalvorlagen fast ausschließlich Reproduktionen verwendet v/erden, die als solche keine iuetamere Farbzusammensetzung aufweisen. Dies gilt beispielsweise bei Film- und Diaabtastern, sowie beim Scannen von Farbfilmen und fotografischen Aufsichtsbildern_/die jeweils aus drei Farbkoir.pcnenten durch subtraktive oder additive Farbmischung aufgebaut sind. Dau eri:iiuiu;itj:;yumäiie Verfahren eignet sich besonders für diese Fälle.

Die bei dem erfindunsgemäßon Verfahren zur Anwendung kommende Gradationsentzerrung ist nicht zu verwechseln mit der beim Fernsehen bekannten Gradationsvorentzerrung zur Kompensation der Nichtlinearität der Bildröhrenkennlinie auf der Wiedergabeseite. Die Gradationsentzerrung,im Rahmen dieser Anmeldung auch y~ -Korrektur genannt, soll die Nichtlinearitäten zwischen den Meß- und Farbwerten näherungsweise kompensieren, was beispielsweise dadurch erfolgen kann, daß man exakte Kennlinien mittels geeigneter Interpclationsverfahren z.B. Spline-Interpolation ersetzt. Die Gradationsentzerrung kann auch durch Funktionsgeneratoren vorgenommen v/erden, welche die Farbwertsignale gegenläufig vorverzerren, so daß Nichtlinearitäten kompensiert werden. Dieses Vorgehen ist jedoch nicht so zweckmäßig, da derartige Schaltungen zu viele Einstellmöglichkeiten besitzen; v/elche die Wahrscheinlichkeiten von Eedienungsf ehlern vergrößern. Die Gradationsentzerrung bewirkt eine helligkeitsrichtige, sowie farbstichfreie Wiedergabe von unbunten BiIdpartion und erfüllt somit eine der wesentlichem Forderungen die an Reproduktionssysteme zu stellen sind, da das menschliche Auge kleinere Fehler bei der Grauwiedergabe besser erkennt, als vergleichbare Fehler an bunten Stellen.

Die Verbesserung der Farbwiedergabeeigenschaften bunter Objektfarben über die Durchführung einer linearen Transformation der gradationsentzerrten Abtastsignale, d.h. eine lineare

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Matrizierung desselben ist insofern besonders günstig, als diese schaltungstechnisch leicht zu realisieren ist und die realen spektralen Empfindlichkeitskurven der Abtaster effektiver an die EBU-Spektralwertkurven angepasst werden können. Zum anderen erhält man hierdurch eine erste lineare Nahrung des nicht idealen Zusammenhanges zwischen den verfälschten Abtastsignalen und den entsprechenden farbvalenzmetrisch exakten Werten.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Gewinnung farbvalenzmetrisch korrigierter Primärfarbsignale ist gemäß einer besonders vorteilhaften Weiterbildung dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastsignale vorder Gradationsentzerrung einem Weißabgleich unterzogen werden,und/oder daß die Gradationsentzerrung durch Potenzierung der Abtastsignale mit einem Exponent-£*-Wert-er folgt, dessen Kehrwert gleich der Steigung der Ubertragungskennlinie des jeweiligen unkorrigierten Abtasters für unbunte Filmfarben der Originalvorlage ist, wenn die Ubertragungskennlinie die Abhängigkeit des Logarithmus des Kehrwertes der Abtastsignale von den Dichten der zu reproduzierenden Graustufen wiedergibt.

Bei der Vornahme des Weißabgleiches werden die Verstärkungsfaktoren der einzelnen Kanäle so bestimmt, daß die Abtastsignale größenmäßig einander angeglichen und auf ihren maximal zulässigen Wert gebracht wurden. Die C -Werte hängen jeweils vom Äbtaster und der Farbzusammensetzung der Originalvorlage ab, bei einer Filmabtastung von der Kombination Abtaster/FiIm. Durch die Vornahme der vorgenannten besonders einfachen Gradationsentzerrung v/erden die Farbwiedergabeeigenschaften von unbunten Farben nahezu ideal, ohne daß die Farbwiedergabeeigenschaften bunter Farben durch diese Maßnahmen beeinflußt v/erden. Der Exponent, d.h. die y -Werte können experimentell dadurch bestimmt werden, daß in der abzutastenden Vorlage ein Grauteil mit mindestens drei - schwarz, weiß, und ein mittleres Grau - unbunten Stellen verwendet wird.

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Bei Kenntnis der Daten des als Originalvorlage verwendeten Materials werden die Exponenten, d.h. die Jr' -Werte,
vorzugsweise aus den spektralen Daten des jeweiligen Abtasters und den Farbstoffen der Oriqinalvorlage berechnet.

Um den Störabstand in der zur Verbesserung der Farbwiedergabeeigenschaften bunter Objektfarben die lineare Transformation bewirkenden Matrixschaltung-kleinzuhalten, wird bei Festlegung der Matrixkoeffizienten darauf geachtet, daß keine negativen Koeffizienten zugelassen werden, die größer sind
als etwa o, 3-fache des Wertes der liauptdiagonale. Als
besonders zweckmüßig hat es sich erwiesen, wenn bei der die
lineare Transformation bewirkenden Matrix Matrixkoeffizienten für bestimmte vorgegebene Farben optimiert werden. Es lasst
sich zeigen, daß die optimalen Matrixkoeffizienten unabhängig von den Spektraleigenschaften der Originalvorlage sind. Sie sind jedoch in gev/isser Weise durch die Auswahl der Testfarben beeinflusst, die man bevorzugt derart wählt, daß die bei der
Reproduktion wichtigsten Farben richtig wiedergegeben v/erden. Die Auswahl dieser Farben hängt von dem jeweiligen Änwendungsfall ab. Zweckmäßigerweise werden die Matrixkoeffizienten derart bestimmt, daß die spektralen Empf ind .11 rii knits kurven der Abtaster bestmöglichst an farbvalenzmetrisch korrekte Spektralwertkurven für additive Primärvalenzen, beispielsweise an die EBU-Kurven oder entsprechende andere Kurven angenähert v/erden, wobei man zweckniäßigerweise dafür sorgt, daß die Summe der Differenzenquadrate zwischen Soll- und Istkurven Wellenlänge für Wellenlänge minimal wird. Eine derartige Bewertungsfunktion ist bei Dreibereichsfarbmeßgeräten sowie elektronischen Farbfernsehkameras zweckmäßig, da dort die spektralen Remissions- bzw.
Transmissionseigenschafton der v.w analysierenden Farben unbekannt sind.

Die Optimierung der Matrixkoeffizienten wird gemäß einer
anderen besonders vorteilhaften Ausführungsform des Ver-

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fahrens für zumindest drei £;ul Ii nk Live C'.rundf arben, vorzugsweise gleicher visile J lei. Helligkeit, ν or gen or.uo en, und drei aus ihnen gebildete Hiuchiiiirben erster Ordnung. Bereits hierdurch ergibt sich eine erhebliche Verbesserung der Farbwiedergabeeigcnschai: ten. Kenn man die Anzahl der vorgegebenen Farben erhöht, verbessert .sich auch die Qualität der Farbkorrektur, wc] ei in.il: zunehmender Anzahl die Abhängigkeit von den jeweils gewühlten Farben abnimmt. Zweckmäßigerweiso sind Bestandteile eines jeden Filmtestfarbsatzes eine Reihe von Graustufen,sowie eine Reihe von Tt'.atfarben nach DIM G169 und verschiedene Hautfarben. Besonders bewährt halten sich I'ilt.itx'stf'arbonsätze mit je acht Graustufen mit dichten D . - o,35 und D - 2,1 ,

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17 Testfarben nach DIN 61 Ci) sowie sechs verschiedenen Hautfarben.

Es hat sich gezeigt, dai3 bei einer sorgfältigen Auswahl der Bezugsfarben bereits acht solche völlig ausreichend sind, um die Optimierung durchzuführen.

Mit Vorteil wird bei der Optimierung der Matrixkoeffizienten der mittlere Farbwiedergaboindo:: ermittelt und optimiert, wobei die Optimierung zweckmäP.igerweise mittels einer Kvolutionsstrategi'e durchgeführt wird. Dies kann experimentell beispielsweise mittels der auf die vorstehend genannte Art sorg'-fältig ausgesuchten Bezugsfarl>eri geschehen. Durch die Vielzahl der Versuche ist es jedoch einfacher, die Optimierung auf einem Großrechner durchzuführen, falls die spektralen Empfindlichkeiten des Systems bekannt sind. Eine besonders geeignete Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Gewinnung farbvalenzmetrisch korrigierter Primärfarbsignale besteht darin, daß in jeder Ausgangsleitung für die Abtastsignale einer Dreibereichsabtastvorrichtung eine ' -Korrekturschaltung vorgesehen ist, und daß an die Ausgange der !' -Korrekturschaltungen eine Matrixschaltung angeschlossen

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ist. Der Vorteil dieser C' -Korrekturschaltung gegenüber anderen Funktionsgeneratoren liegt darin, daß zu jedem Kanal nur eine Einstellmöglichkeit vorhanden ist, mit den der erforderliche Exponent, d.h. der ^ -Wert eingestellt wird.

Die beschriebenen Korrekturmaßnahmen lassen sich außer bei der Farbanalyse von Reproduktxonssystemen auch verwenden, um die absoluten Meßgenauigkeiten von Farbmeßgeräten nach dem Dreibereichsverfahren zu verbessern. Insbesondere Densitometer, die wegen der Nichteinhaltung der Luther-Bedingung nicht 2U den Farbmeßgeräten gerechnet werden dürfen, können mit diesen Korrekturmaßnahmen zu einfachen Farbmeßgeräten umfunktioniert werden.

Während die vorstehenden Ausführungen die Farbanalyse betrafen, soll im folgenden auf spezielle Farbsyntheseverfahren eingegangen werden, mit denen auch eine farbvalenzmetrisch richtige Reproduktion bei subtraktiver oder im wesentlichen subtraktiver Farbmischung erhalten wird. Wenn bei einer Abtastung nach dem Dreibereichsverfahren durch geeignete Abtasteinheiten oder durch eine Signalaufbereitung, beispielsweise gemäß dem vorstehend beschriebenen Verfahren, drei farbvalenzmäßig korrigierte Primärfarbsignale erhalten sind, lassen sich hieraus ohne besondere Schwierigkeiten farbvalenzmäßig richtige Reproduktionen mittels Farbwiedergabesystemen erhalten, die nach dem Prinzip der additiven Farbenmischung arbeiten. Hierzu ist normalerweise nur die Verwendung geeigneter Anpassungsschaltungen notwendig, mittels derer das bei der Analyse verwendete System der Primärvalenzen an das im Farbwiedergabesystem verwendete System von Primärvalenzen angepasst ist.

Wenn dagegen ausgehend von den farbvalenzmetrisch korrigierten Primärfarbsignalen eine valenzmetrisch exakte Wiedergabe

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mit Hilfe von Farbwiedergabesystemen bewirkt werden soll, die nach dem Prinzip der subtraktiven Farbmischung arbeiten, müssen für die Farbvalenzen der Vorlagefarben bzw. für die entsprechenden farbvalenzmetrisch korrigierten Primärfarbsignale diejenigen Konzentrationen ermittelt werden, die in subtraktiver Mischung bei dem gegebenen Farbstoffsystem zu gleichen Farbvalenzen führen. Da sich das diese Zuordnung beschreibende exponentielle Integralgleichungssystem nicht in mathematisch geschlossener Form nach den Konzentrationen auflösen lässt, müssen Näherungslösungen gefunden werden, welche zum einen die Forderung nach valenzmetrisch exakter Farbwiedergabe weitgehend erfüllen, und zum anderen schaltungstechnisch einfach zu handhaben sind.

Für die Ermittlung der Farbstoffkonzentrationen ergeben sich verschiedene Möglichkeiten:

a) ein rein rechnerisches Iterationsverfahren _;

b) ein Aufsuchen in einer Farbskala und entsprechende Interpolation·

c) Aufstellung eines Modellansatzes zur näherungsweisen Bestimmung der Farbstoffkonzentrationen.

Die Bestimmung von Farbstoffkonzentrationen mittels Iterationsverfahrens ist bekannt. Mittels derartiger schnell konvergierender Verfahren ist bei theoretischen Untersuchungen eine hinreichend genaue Bestimmung der Konzentrationen für vorgegebene Farbvalenzen möglich. Der Nachteil dieses an sich vorteilhaften Verfahrens besteht darin, daß bei nicht rein subtraktiven, sondern nur überwiegend subtraktiven Farbmischungen, wie beispielsweise beim Tiefdruck, die iterativ berechneten Konzentrationen nur Näherungswerte darstellen.

Die Bestimmung von Farbstoffkonzentrationen durch einen Such- und Interpolationsvorgang in einer Farbskala oder einem Farbatlas, d.h. einer systematischen Farbsammlung/

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die auf dem Farbmischungsprozcss des zugrundeliegenden Reproduktionssystenis aufgebaut ist, erscheint zunächst erfolgversprechend, da die Kennzeichnung jeder in der Sammlung aufgeführten Farbe einerseits durch valenzmetrische Größen und andererseits durch die Konzentrationen der verwendeten Farben oder beim Druckprozess der sogenannten Auszugsdichten bestimmt ist. Für eine Vorlagenfarbe, deren valenzmetrische Größen aufgrund der Analyse bekannt sind, beispielsweise aufgrund der vorstehend beschriebenen Bestimmung der Primärfarbsignale, wird diejenige Farbe der Skala herausgesucht, die dieser am nächsten sieht. Diese Entscheidung kann visuell oder auch rechnerisch durch Minimierung des sogenannten Farbabstandes durchgeführt werden. Die Systemgrößen, d.h. die Farbkonzentrationen bzw. die Auszugsdichten für diese ähnlichste Farbe sind dann bekannt. Wenn jedoch höhere Genauigkeitsansprüche gestellt werden,, muß eine Interpolation mit den benachbarten Farben der Skala durchgeführt werden. Dies ist jedoch äußerst schwierig, da der durch die Konzentrationen bzv/. Auszugdichten gebildete "Farbraum" in einem stark nicht linearen Zusammenhang zu dem durch die Primärvalenzen festgelegten Farbraum steht. Um bei der Interpolation zu ausreichend genauen Ergebnissen zu gelangen, muß die Farbskala eine äußerst feine Aufteilung aufweisen. Ein v/eiterer Nachteil besteht darin, daß beim Auswechseln eines Farbstoffes die gesamte Farbsammlung neu hergestellt und auch farbvalenzmetrisch neu vermessen v/erden muß. Trotzdem wird beim Tiefdruck die Abmusterung noch heute im wesentlichen nach diesem Verfahren vorgenommen, obwohl sich selbst bei einem gut eingespielten Team erhebliche Streubreiten bezüglich der herausgesuchten Farbkonzentrationen bzv/. Auszugsdichten ergeben. Aufgrund dieser Problematik wird in der vorliegenden Erfindung ein weiteres Verfahren zur Ermittlung von Farbstoff konzentrationen bzv/. Farbstoff konzentrationen entsprechen den Signalen für ein im wesentlichen oder vollständig einer

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subtraktiven Farbmischung unter]iagencies Farbwiedergabesystem vorgeschlagen, das aus drei I'rimärfarbwerten bzv;. Frimärfarbsignalen eine farbvalenzmetrisch korrekte Reproduktion liefert. Das Verfahren ist gekennzeichnet durch folgende Schritte: Umformung der Primärfarbsignale in den Grundfarbstoffen des Wiedergabesystems angepasste Farbwertsignale unter Ersetzen der spektralen Dichteverteilung der einzelnen Grundfarbstoffe des Farbwiedergabesystems durch verschiedenen Wellonlängenbereichen zugeordnete " optimalf a-rbenartige Modellfarbstoffe ohne Nebendichten, Umformung der hierbei erhaltenen Farbwertsignale in entsprechende Farbdichte-Signale, sov/ie Umwandlung der Farbdichte-Signale in Mode11farbstoffkonzentrationssignale, unter Ersetzen der Farbdichten der optimalfarbenartigen Modellfarbstoffe ohne Nebendichten in den einzelnen Wellonlängenbereichen durch optimalfarbenartige Modellfarbstoffe mit je einer Haupt- und zwei Nebendichten, die über den jeweiligen Teilwellenlängenbereich konstant sind, und von denen je eine der dortigen Dichte der drei Grundfarbstoffe näherungsweise zugeordnet ist.

Unter den Grundfarbstoffen des Wiedergabesystems werden die drei Farbstoffe verstanden, mittels derer durch subtraktive Farbmischung oder im wesentlichen subtraktive Farbmischung, die Reproduktion erstellt wird. Unter dem Ersetzen der spektralen Dichteverteilungen der einzelnen Grundfarbstoffe des Farbv/iedergabesystems durch drei verschiedenen Wcllcnlängenbereichen zugeordnete optimalfarbenartige Modellfarbstoffe ohne Nebendichten wird verstanden, daß das .sichtbare Spektrum in drei in etwa den Farben rot, gelb und blau entsprechende Wellenlängenbereiche unterteilt wird, wobei die spektralen Dichteverteilungen der einzelnen Grundfarbstoffe in demjenigen Bereich, in dem ihr Maximum liegt, einen konstanten Wert zugeordnet bekommen und in den anderen Wellenlängenbereichen nullgesetzt werden. Diese Maßnahme, d.h. das

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Ersetzen der spektralen Dicliteverteilungen durch optimallarbenartige Modellfarbstoffe ohne Nobendichten, entspricht einer Transfcrmation dos durch die Primärfarbsignale gegebenen Farbruumes in einen den Valenzen der Grundfarbe toff e entsprechenden Farbraum. Die diesen Farbwerten entsprechenden Farbwertsignale v/erden anschließend in Farbdichtesignale umgewandelt, was bedeutet, daß von jedem Farbwertsignal der negative Logarithmus gebildet wird. Da die realen Grundfarbstoffe des KLedergabesystems nicht nur in ihren Hauptabsorptionsgebieten wirksam sind, sondern auch unerwünschte Absorptionen in den anderen Spektralgebieten haben, werden die Modellfarbstoffe mit sogenannten Nebendichten versehen, was bedeutet, daß ihnen in den Wellenlängenbereichen, in denen ihre Amplitude bei den Modellfarbstoffen ohne Nebendichten nullgesetzt war, endliche aber konstante Werte zugeordnet v/erden. In den einzelnen Wellenlängenbereichen sind daher die Haupt- und die Nebenwirkungen aller drei Modellfarbstoffe wirksam, so daß bei der Änderung der Konzentration eines der Modellfarbstoffe nicht nur der Anteil dessen Primärvalenz geändert wird, sondern aufgrund der Nebenwirkung in den beiden anderen Spektralgebieten auch die dortigen Primärvalenzen. Wenn gleichzeitig die FarbdicliLcui gnale i η Modollfarbü LoL'IkonzentratiariiJ-Cicjnale umgewandelt werden, erhält man bei geeigneter Wahl der Grenzen der drei Wellenlängenbereiche und bei geeigneten Amplitudenverhältnissen der Modellfarbstoffe Signale, welche in guter Näherung die erwünschten Farbstoffkonzentrationen wiedergeben.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens erfolgen die Umformung der Primärfarbsignale in die Farbwertsignale und die Umwandlung der Farbdichtesignale in die Modellfarbstoffkonzentrations-Signale mittels zweier linearer Transformationen dieser Signale, wobei die Matrixkoeffizienten der ersten Linear-Transformation M₁ durch die Wahl der Wellenlängenbereichsgrenzen und die Matrixkoeffizienten der letzteren Linear-Transformation M₂ durch das Verhältnis von Haupt- und

0300 1 6/0Λ5Β

28U158

Nebendichten der Modellfarbstoffe in den einzelnen Wellenlängenbereichen für das jeweilige Farbwiedergabesystem bestimmt werden. Dies kann beispielsweise experimentell durch Probieren erfolgen, wobei die Güte des Ergebnisses beispielsweise anhand der in den Farbskalen für die zugehörigen Grundfarbstoffe festgelegten Daten überprüft werden kann.

In einer Weiterbildung der Erfindung wird mit Vorteil jedes Modellfarbstoffkonzentrations-Signal entsprechend einer Kennlinie variiert, welche derart festgelegt ist, daß Grauwerten entsprechende Primärfarbsignale zu Farbstoffkonzentrationssignalen führen, die im jeweiligen Farbwiedergabesystem entsprechend gleiche Grauwerte erzeugen. Diese Kennlinien sind bei Farbwiedergabesystemen, die auf der rein subtraktiven Farbmischung beruhen, Geraden. Bei Farbwiedergabesysteinen, die nur annähernd den Gesetzmäßigkeiten der subtraktiven Farbmischung gehorchen, wie beispielsweise dem Tiefdruck, ergibt sich ein komplizierterer nicht linearer Verlauf dieser Kennlinien.

Wenn das verwendete Farbwiedergabesystem der Tiefdruck ist, werden zweckmäßigerweise die Modellfarbstoffkonzentration-Signale bzw. die Farbstoffkonzentrations-Signale in entsprechende Auszugsdichte-Signale umgewandelt.

Die Modellfarbstoffkonzentrations-Signale bzw. die Farbstoffkonzentrationssignale bzw. die Auszugsdichte-Signale werden vorzugsweise einer linearen Umformung mittels einer Korrekturmatrix M- unterzogen, deren Koeffizienten derart bestimmt werden, daß die durch die Primärfarbstoffe des Farbwiedergabe systems festgelegten Grundfarben und/oder Mischfarben erster Ordnung aus diesen farbgetreu wiedergegeben werden. Unter der Bezeichnung "Grundfarben" werden hierbei die mit je einem

03ÖÖ16/CU38

13 117B-D _^_ 28U158

-U-

der Grundfarbstoffe in unterschiedlicher Konzentration bzw. Auszugsdichte erzeugbaren Farben verstanden. Die Koeffizienten der Matrizen werden vorzugsweise durch eine Optimierungsstrategie für vorgegebene Farbwerte bestimmt. Der Ausgangszustand der Matrizen M1, M2 und/oder M3 ist zu Beginn der Optimierung willkürlich wählbar. Wenn lediglich die Matrizen M1 und M2 optimiert v/erden, hat man es mit einem Optimierungsproblem mit 18 Freiheitsgraden, wenn auch die Matrix M3 gleichzeitig optimiert werden soll, mit einem Optimierungsproblem mit 27 Freiheitsgraden zu tun. Nach Festlegung einer Reihe von vorgegebenen Farbv/erten als Bezugsfarben, wird eine Bewertungsfunktion für die Optimierung festgelegt, die beispielsweise darin besteht, daß der mittlere quadratische Abstand zwischen den realen und Modell-Dichten für die verschiedenen Grundfarben ein Minimum einnehmen soll. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, den Farbwiedergabeindex einem Maximum zustreben zu lassen, wobei für den Farbwiedergabeindex beispielsweise die in DIN 6169 festgelegte Formel verwendet wird. Da diese wie alle anderen gebräuchlichen Farbwiedergabeindexformeln empirisch gewonnen sind, ergeben sich Unterschiede zwischen den verschiedenen Ergebnissen, je nach dem von welchen dieser Farbwiedergabe-Indizes man ausgeht. Für die Optimierung der Matrixkoeffizienten selbst wird vorzugsweise eine Evolutionsstrategie verwendet, da bei dieser während des Optimierungsvorganges möglicher Weise eingenommene Nebenmaximas wieder verlassen werden können. Die Optimierung wird zweckm'äßigerweise für zumindest drei subtraktive Primärfarben, vorzugsweise gleicher visueller Helligkeit, und drei aus diesen gewonnenen Mischfarben erster Ordnung durchgeführt. Da durch die Auswahl dieser Farben das Optimierungsergebnis nicht unwesentlich beeinflusst wird, verwendet man zweckmäßigerweise eine hohe Anzahl von Bezugsfarben, die einigermaßen gleichmäßig im Farbraum verteilt sind.

030016/0433

^{B 1178}"^D -»- 284A158

Die erhaltenen Auszugsdichte-Signale v/erden mit Vorteil mit elektronisch abgespeicherten Auszugsdichten diskreter Mischfarben des Farbwiedergabesystems (Katalogfarben) verglichen, wobei zweckmäßigerweise eine lineare Interpolation zwischen den ermittelten Auszugsdichte-Signalen und den nächst gelegenen Auszugsdichte-Signalen der Katalogfarben vorgenommen wird. Die Interpolation führt hier zu genauen Ergebnissen, da die Modellkonzentrationen und die Konzentrationen des realen Farbstoffsystems zwei zueinander nur wenig verzerrte "Farbräume" bilden. Auch die Anzahl der abzuspeichernden Farben, d.h. der Umfang der Katalogfarben kann daher klein gehalten werden. In der Farbskala sind die farbmetrischen Größen durch die Modellkonzentrationen ersetzt, wodurch vor allem der anzuwendende Interpolationsalgorithmus erheblich vereinfacht wird.Diese Lösung ist insbesondere für den Tiefdruck geeignet, der nicht exakt den Gesetzmäßigkeiten der subtraktiven Farbmischung gehorcht. Die aufgrund der Abweichung in der Farbmischung in den Modellkonzentrationen enthaltenen zusätzlichen Fehler können zusammen mit den prinzipiell durch den Modellansatz hervorgerufenen Fehlern durch die nachfolgende Interpolation in der weitgehend linearisierten Skala minimiert v/erden.

Mit der Erfindung wird auch eine Vorrichtung vorgeschlagen, die zur Ermittlung von Farbstoffkonzentrationon entsprechenden Signalen eines im wesentlichen einer subtraktiven Farbmischung unterliegenden Farbwiedergabesystems aus drei Primärfarbsignalen dient, und sich insbesondere zur Durchführung des vorstehend genannten Verfahrens eignen. Diese Vorrichtung ist gekennzeichnet durch eine erste Matrixschaltung zur Umformung der Primärfarbsignale in den Primärfarbstoffen des Farbwiedergabesystems angepasste Farbwertsignale, wobei die Matrixkoeffizienten der Matrixschaltung dadurch bestimmt sind, daß die spektralen Dichteverteilungen der einzelnen Primärfarbstoffe des Farbwiedergabesystems durch drei verschiedenen

O30016/CU3Ö

3¥

Wellenlängenbereichen zugeordnete, optimaIfarbenartige Modellfarbstoffe ohne Nebendichten ersetzt sind, durch an die Ausgänge für die Farbwertsignale der ersten Matrixschaltung angeschlossene Logarithmir-Schaltungen, zum Umformen der Farbwertsignale in entsprechende Farbdichte-Signale, sowie durch eine zweite Matrixschaltung zur Umwandlung der Farbdichte-Signale in Farbstoffkonzentrationssignale, wobei die Matrixkoeffizienten der zweiten Matrixschaltung dadurch bestimmt sind, daß die Farbdichten der optimalfarbenartige Modellfarbstoffe ohne Nebendichten der einzelnen Teilwellenlängenbereiche durch optimalfarbenartige Modellfarbstoffe ersetzt sind, die eine Eaupt- und zwei Nebendichten aufweisen, welche über die jeweiligen Teilwellenlängerikonstant sind, wobei die Haupt- und die beiden Nebendichten den Dichten der drei Primärfarbstoffe in dem entsprechenden Wellenlängenbereich näherungsweise zugeordnet sind.

Die Matrixkoeffizienten der ersten Matrixschaltung sind vorzugsweise durch die Wahl der Grenzen der Teilwellenlängenbereiche, diejenigen der zweiten Matrixschaltung durch das Verhältnis von Haupt- und Nebendichten der Modellfarbstoffe in den einzelnen Teilwellenlängenbereichen für das jeweilige Farbwiedergabesystem bestimmt.

Zweckmäßigerweise ist an den Ausgängen für jedes Mode11-farbstoffkonzentrations-Signal der zweiten Matrixschaltung eine Schaltung vorgesehen, welche das ankommende Signal gemäß einer vorbestimmten Kennlinie variiert, wobei die Kennlinie derart festgelegt ist, daß Grauwerten entsprechende Primärfarbsignale in Farbstoffsignale umgewandelt werden, die im jeweiligen Farbwiedergabesystem Grauwerte erzeugen. Wenn als Farbwiedergabesysteme ein Tiefdruck verwendet wird, kommt bevorzugt eine ergänzte Schaltung zur Anwendung, welche die Modellfarbstoffkonzentrationssignale bzw. Farb-

030016/0438

Stoffkonzentrationssignale in entsprechende Auszugsdichte-Signale umwandelt, die dem Praktiker geläufiger sind.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung enthält die Vorrichtung eine dritte Matrixschaltung, der die Auszugsdichte-Signale zuführbar sind, wobei die Matrixkoeffizienten der dritten Matrixschaltung derart bestimmt sind, daß die durch jeden Grundfarbstoff des Farbwiedergabesystems festgelegten Grundfarben möglichst farbgetreu wiedergegeben werden.

Bei Farbwiedergabesystemen mit rein subtraktiver Farbmischung können die zweite Matrixschaltung und die dritte Matrixschaltung zu einer gemeinsamen Matrixschaltung zusammengefasst sein.

Bei einer Anwendung im Tiefdruck ist es des v/eiteren von Vorteil, wenn die Vorrichtung einen Speicher enthält, in dem die Auszugsdichten von Katalogfarben für das jeweilige Farbwiedergabesystem gespeichert sind, wobei eine Komperatorschaltung die ermittelten Modelldichten mit den Katalogfarben vergleicht/und eine Interpolationsschaltung eine Interpolation zwischen den nächst gelegenen Katalogfarben und den ermittelten Auszugsdichten durchführt.

Die vorstehend beschriebene Vorrichtung eignet sich auch für die Bildung eines Drucksimulators mit Hilfe eines nach dem Prinzip der additiven Farbmischung arbeitenden Monitors, beispielsweise einem Fernsehbildschirm, der an den Eingängen für Primärfarbsignale der ersten Matrixschaltung angeschlossen ist. In dem Monitor selbst ist eine weitere Matrixschaltung vorgesehen, die eine Transformation der farbvalenzmetrisch richtigen Farbwertsignale des frei wählbaren Bezugssystems

030016/0438

in entsprechende Farbwertsignale des Primärvalenzsystems des Monitors vornimmt. Bei der Verwendung als Drucksimulator v/erden die verschiedenen Schalteinrichtungen in umgekehrter Reihenfolge vor dem Signal durchlaufen/ so daß aus Auszugsdichte-Signalen Primärfarbsignale erzeugt werden.

030016/0438

B 1178-D -

3V

Die beiliegenden Zeichnungen dienen zur weiteren Erläuterung der Erfindung.

Fig. 1 zeigt das Prinzip eines elektronischen Lichtpunktabtasters für Filme und Diapositive;

Fig. 2 zeigt die spektrale Kanalempfindlichkeit eines ersten Abtasters (Abtaster Nr. 1) im Originalzustand;

Fig. 3 zeigt die spektrale Kanalempfindlichkeit eines zweiten Abtasters (Abtaster Nr. 2) im Originalzustand;

Fig. 4 zeigt die Ubertragungskennlinie eines Abtasters für unbunte Filmfarben;

Fig. 5 zeigt die Übertragungskennlinien von Fig. 4 mit logarithmischer Ordinate;

Fig. 6 zeigt ein vereinfachtes Blockschaltbild eines Filmabtasters mit ψ -Korrektur;

Fig. 7 zeigt ein vereinfachtes Blockschaltbild eines Filmabtasters mit (/ -Korrektur und Korrekturmatrixschaltung;

Fig. 8 zeigt die spektralen Dichten von acht Graustufen mit Filmfarbstoffen eines speziellen Filmes (Film Nr. 2)

Fig. 3 zeigt die spektralen Dichten von acht Graustufen mit Filmfarbstoffen eines anderen Filmes (Film Nr. 3) ;

030016/0438

-3S-

Fig. 1o zeigt einen Ausschnitt der CIE-UCS-Farbtafel 196o für den Abtaster Nr. 2 in nicht korrigiertem Zustand und Film Nr. 2

Fig. 11 zeigt einen Ausschnitt der CIE-UCS-Farbtafel 196o für den Abtaster Nr. 2 im korrigierten Zustand und Film Nr. 2;

Fig. 12 zeigt die effektiven spektralen Kanalempfindlichkeiten des korrigierten Abtasters Nr. 1 im Vergleich zu den EBU-Kurven;

Fig. 13 zeigt die effektiven spektralen Kanalempfindlichkeiten des korrigierten Abtasters Nr. 2 im Vergleich zu den' EBU-Kurven;

Fig. 14 zeigt eine normierte Darstellung eines für eine subtraktive Farbmischung verwendeten Farbstoffsystems, mit beispielsweise einem Farbstoff mit den Farbstoffen Gelb, Magenta, Cyan und einem Trägermaterial;

Fig. 15 zeigt in der CIE-UCS-Farbtafel 196o die ermischbaren Farbarten eines realen Farbstoffsystems für Grauäquivalentdichten von D . = o,3 bis ^Dmax - ²<⁵'

Fig. 16 zeigt vier verschiedene Typen von optimalfarbenartigen Modellfarbstoffen;

Fig. 17 zeigt ein Ersetzen realer Farbstoffe durch optimalfarbenartige Modellfarbstoffe;

Fig. 18 zeigt eine Graumischung eines realen und des entsprechenden Modellfarbstoffsystems ohne Nebendichten. Die spektrale Dichte d (Aj

030016/043«

B 1178-D ■ -

ist bedingt - gleich mit einem aselektiven Grau der Dichte D = 1 bei Lichtart D₅ ;

Fig. 19 zeigt in der CIE-UCS Farbtafel 196o die ermischbaren Farbarten mit realen Farbstoffen und Modellfarbstoffen ohne Nebendichten von D . =0 bis

min

^Dmax ^{= 3}'²'·

Fig. 2o zeigt ein Blockschaltbild von einer Schaltung, welche einem Ersetzen der realen einer subtraktLven Farbmischung unterliegenden Farbstoffe durch optimalfarbenartige Modellfarbstoffe ohne Nebendichten entspricht;

Fig. 21 zeigt eine Nachbildung des realen Farbstoffes "Gelb" durch einen optimalfarbenartigen Modellfarbstoff mit Nebendichten;

Fig. 22 zeigt eine Nachbildung des realen Farbstoffes "Magenta" durch einem optimalfarbenartigen Modellfarbstoff mit Nebendichten;

Fig. 23 zeigt eine Nachbildung des realen Farbstoffes "Cyan" mit einem optimalfarbenartigen Modellfarbstoff mit Nebendichten;

Fig. 24 zeigt eine Graumischung der in den Fig. 21 bis 23 gezeigten Modellfarbstoffe mit Nebendichten, wobei die spektrale Dichte d f X) unbedingt - gleich mit einem aselektiven Grau der Dichte D = 1 ist ;

Fig. 25 zeigt in der CIE-üCS-Farbtafel 196o die ermischbaren Farbarten mit realen Farbstoffen und mit Modellfarbstoffen mit Nebendichten und D . =0

mm

^bis Vx = ³'²'

030016/0438

B 1178-D - &) -

Fig. 26 zeigt ein Blockschaltbild von einer Schaltung, in der die bei der subtraktiven Farbmischung verwendeten realen Farbstoffe durch optimalfarbenartige Modellfarbstoffe mit Nebendichten ersetzt sind;

Fig. 27 zeigt ein Blockschaltbild von einer Schaltung, welche sich von derjenigen der Fig.26 dadurch unterscheidet, daß die dortigen Ausgangssignale einer Schaltung für einen Grauabgleich zugeführt sind, wobei diese Schaltung zur Bestimmung von Auszugsdichten aus Primärfarbsignalen dient, wenn eine rein subtraktive Farbmischung vorliegt;

Fig. 28 bis 3o zeigen Modellgrauäquivalentdichten für die Grundfarben Gelb, Magenta und Cyan wie man sie mit der Schaltung gemäß Fig. 27 erhält;

Fig. 31 bis 33 zeigen Modellgrauäquivalentdichten für die

Mischfarben erster Ordnung Blau,Grün und Rot,

wie man sie mit der Schaltung gemäß Fig. 27 erhält;

Fig. 34 zeigt ein vollständiges Blockschaltbild von einer Schaltung zur Ermittlung von Auszugsdichten aus Primärfarbsignalen, bei der die von dem Grauabgleich kommenden Signale einer Korrekturmatrixschaltung zur Korrektur für bunte Farben zugeführt sindf

Fig. 35 zeigt in der CIE-UCS-Farbtafel den mit der Schaltung der Fig. 34 wiedergebbaren Farbartbereich im Ausgangszustand der Optimierung für die Koeffizienten der Matrizen von D . = 0 bis D =3,2 mit einem Gesamtfarbwiedergabe-Index R = ~ 462;

030016/0438

Fig. 36 zeigt in der CIE-UCS-Farbtafel den mit der Schaltung von Fig. 34 ermischbaren Farbartbereich nach 92 Optimierungsschritten von D . =0 bis

D = 3,2 und einem Gesamtfarbwiedergabe-Index max

^{von R}ges ^{= 52}'

Fig. 37 zeigt in der CIE-UCS-Farbtafel den mit der Schaltung von Fig. 3 4 ermischbaren Farbartbereich im Endzustand der Optimierung, D . -O

bis D _=v =3,2 und einem Gesamtfarbwiedergabemax

Index R_ges = 76;

Fig. 38 zeigt in der CIE-UCS-Farbtafel den ermischbaren Farbartbereich entsprechend Fig. 37 im Endzustand der Optimierung, wobei jedoch der Dichteumfang von D . = o,3 bis D „ = 2,5 reicht, mit mxn max

einem Gesamtfarbwiedergabe-Index R = 89;

Fig. 39 zeigt die Kennlinien für einen Grauabgleich der Schaltung von Fig. 34 für eine rein subtraktive Farbmischung;

Fig. 4o mit 42 zeigen die Modellgrauäquivalentdichten für die Grundfarben Gelb, Magenta und Cyan bei Verwendung der Schaltung von Fig. 34 und optimal festgelegten Koeffizienten der Matrizen M₁ bis M ·
M₃,

Fig. 43 mit 45 zeigen die Modellgrauäquivalentdichten für die Mischfarben erster Ordnung Blau, Grün und Rot bei Verwendung der Schaltung von Fig. 3 4 und optimal festgelegten Koeffizienten der Matrizen M₁, M₂ und M₃;

Fig. 46 zeigt eine Schaltung entsprechend zu derjenigen von Fig. 34 mit besonderer Anpassung für den

Θ 3 O O 1 6 / O 4 3 ·

B 1178-D - J* - I

Tiefdruck, bei der in der Schalteinheit für den Grauabgleich eine Umformung der Modellkonzentrationen in Modellauszugsdichten vorgenommen ist;

Fig. 47 zeigt die Kennlinien für den Grauabgleich bei der Vorrichtung von Fig. 46, im Falle des Tiefdrucks; ,

Fig. 48 zeigt eine Weiterbildung der Schaltung von Fig. 46 bei der eine Feinstkorrektur der Farbwiedergabe dadurch vorgenommen ist, daß die Modellauszugsdichte-Signale einer Komparator Interpolationsschaltung zugeführt sind, welche diese Signale mit gespeicherten Werten einer Farbskala vergleicht und interpoliert.

030016/0438

Im folgenden wird ein Beispiel für die Farbanalyse erläutert das zeigt, wie die Farbwiedergabeeigenschaften be-

stehender Systeme durch geeignete elektronische Maßnahmen verbessert werden können.

Die Farbanalyse wird hierbei mittels eines Filmabtasters durchgeführt.

Die Farbanalyse kann als eine Farbmessung nach dem Dreibereichsverfahren aufgefasst werden,- sie ist daher im Prinzip unabhängig von der verwendeten Farbsynthese. Wegen der Forderung nach einem möglichst guten Störabstand ist man bestrebt, möglichst ohne elektronische Matrixschaltungen auszukommen, so daß als Farbmischkurven für Farbfernsehkameras und Filmabtaster die EBU-Spektralwertkurven nachgebildet werden müssten. Wegen der erforderlichen jedoch nicht realisierbaren negativen Anteile dieser Spektralwertkurven, stellt jede reale spektrale Empfindlichkeitskurve eine mehr oder weniger gute Annäherung an die EBU-Kurven dar. Aus energetischen Gründen sowie wegen der Verschiedenheit der zu reproduzierenden Vorlagen, besitzen Farbkameras und Filmabtaster meist unterschiedliche Farbmischkurven; Farbfernsehkameras müssen ebenso wie das menschliche Auge in der Lage sein, bedingt gleiche Farben einer Szene als solche zu registrieren, da jede Farbvalenz durch unendlich viele Farbreize verursacht werden kann. Beim Farbfilm hingegen wird jede ermischbare Farbvalenz durch genau eine Farbreizfünktion verwirklicht, so daß beim Farbfilmabtaster kein Metamerieproblem besteht.

Jede Farbvalenz kann bei der Filmabtastung einerseits durch drei farbvalenzmetrisch exakte Farbwerte, andererseits durch drei fiktive Farbwerte, die man mittels der realen Farbmischkurven erhält, beschrieben werden. Dies entspricht den folgenden Beziehungen:

030016/0438

B 1178-D - AA -

7G0nm

1 .1

380nm

760nm 380 nm

760 η m

B₀ = k / φ. ·ο_ρ(λ) dX 1 τ

380nm

760nrn

R = k_R /φ_λ ·γ ιλ; ολ ι .4

380 η m

760 nm

G = k_Gj φ_λ g(X) c(X 1.5

380 nm

760nm

B = k_By φ_χ "0(X) dX 1.6

380 nm

Zwischen den exakten und fiktiven Farbwerten besteht also eine eindeutige Zuordnung, die im einfachsten Fall, falls die Farbmischkurven mit den EBü-Spektralwertkurven übereinstimmen, durch eine Einheitsmatrix beschrieben v/erden kann; allgemein besteht jedoch ein funktionaler Zusammen-

030016/OA38

B1178-D -44-

28U158

hang, der sich jedoch in der Regel nicht durch eine einfache lineare Beziehung ausdrücken läßt.

Am Beispiel von Farbfilmabtastern mit bekannter spektraler Empfindlichkeit v/ird nun gezeigt, wie der funktionale Zusammenhang zwischen den fiktiven und den exakten Farbwerten durch einfache Beziehungen näherungsweise so beschrieben werden kann, daß sich daraus einfache analoge Korrekturschaltungen ableiten lassen.

Farbfilm- bzw. Diaabtaster nach Figur 1 werden in der Regel wegen des einfachen und schnell durchführbaren Abgleichs mit konstanter Einstellung betrieben.

Zur Bestimmung der Farbwiedergabeeigenschaften der untersuchten Abtaster wurde wie folgt vorgegangen:

1) Es wurden zwei Farbfilmabtaster verschiedener Hersteller, deren spektrale Kanalempfindlichkeiten bekannt waren, ausgewählt. In den Figuren 2 und 3 sind in normierter Darstellung deren Kanalempfindlichkeiten dargestellt. Sie haben nur wenig Ähnlichkeit mit den EBU-Kurven.

2) Es wurden sechs Filmtestfarbensätze mit je 536 Filmtestfarben verwendet. Bestandteile eines jeden Filmtestfarbensatzes v/aren je acht Graustufen mit Dichten zwischen ^Dmin ⁼ °'^{35 und D} a ^{= 2;1/ 17 Testfarben} nach DIN 6169 sowie sechs verschiedene Hautfarben. Die spektralen Transmissionsgrade der einzelnen Filmtestfarben wurden rechnerisch mit den spektralen Farbstoffdaten der bei den Fernsehanstalten am häufigsten zur Filmaufzeichnung verwendeten Filme bestimmt.

3) Die Abtaster wurden jeweils auf Filmweiß D . = o,35

mm

jedes Filmtestfarbensatzes abgeglichen; hierzu wurden

030018/0431

die Verstärkungsfaktoren der Kanäle k_R, k und k_B so bestimmt, daß die R-G-B-Farbwerte untereinander gleich groß waren und ihre maximal zulässigen Werte annahmen.

4) Es wurden die Normfarbwerte der 536 Original-Filmfarben (Indes 0) eines jeden Testfarbensatzes für Lichtart D^-^ gemäß der folgenden Formeln bestimmt.

760nm

kJx_F/l (X)-S_DC5(X).x(X)dX

300nm

760 nrn

V.i ^=kJ^XFj (λ)- S₀₆₅

⁰F,

380 nrn

760nrn

1.8

o_Fi =l<y_TRj (X)-S₀₅₅(X). z (X) dX L

3SO nm

mit

100

760nm 1

/s_D65(X) -y(X)dX

380nrn

für i = 1 .... 536 (Testfarben) F=I 6 (Filme)

030018/0431

^B1178-^D "**- 28U158

5) Die Wiedergabefarbwerte (Index W) der 536 Filmfarben je Testfarbensatz wurden für alle untersuchten Filmabtaster berechnet.

750nm

D ι /

^WA,F.i ^{= R}A.F J ^τΡ,ί 'λ) "1χ (X)d\ 1.11

3ÖOnm

760nm
380nm

760 nm

/Xfj (λ) · b_A(X) d\ 1.13

3SO nm

mit folgenden Abgleichbedingungen

100

^RA.F

380nm

100

^GA.F ⁼ 760nm ¹ ·¹⁵

nm

100

760nm 1.16

380nm

030016/DUI

B 1178-D

- ' &■ -

für A=I.... 8 (Abtaster)

F=I 6 (Filme)

i = 1 536 (Testfarben)

wobei .,( ) der spektrale Transmissions

Γ / L)—O /jj

grad von Filmweiß (D . ~ o,35) eines jeden Filmtestfarbensatzes F ist.

Die Norrefarbwerte der Wiedergabefarben wurden aus den R-G-B Farbwerten anschließend wie folgt bestimmt:

/o,43O5 0.3416 0,1784 \ /r_w \

0,2220 0.7076 0.0713

^.Ri

l0,02O2 0.1296 0,9392/ \ b„.

1 .17

6. Die speziellen Farbv/iedergabeindizes nach DIN 6169 R₇, „ . wurden für die 536 Filmtestfarben aller Abtaster-Film-Kombinationen bestimmt. Die speziellen Farbwiedergabeindizes R. sind ein Maß für die valenzmetrische Übereinstimmung von Original- und Wiedergabefarben; eine ideale Übereinstimmung v/ird definitionsgemäß durch einen speziellen Farbwiedergabeindex

R. = 1oo gekennzeichnet.

7. Es wurden mittlere Farbv/iedergabeindizes für bestimmte Farbgruppen sowie deren Standardabweichung als Maß für die Streuung um diesen Mittelwert bestimmt, Dabei wurde insbesondere berechnet:

030016/0438

28U158

a) der allgemeine Farbwiedergabeinüox R nach DIN 6169 sov.
Nr. 1 bis 8.

DIN 6169 sov.'ie ^ über die PIW-Testfarben u a

\.F ⁼ Τ"Σ ^RA.F,i ι =1

1.19

für 'Λ = 1 8 (Abtaster)

F = 1 6 (Filme)

i = 1 .... 8 (zu den Testfarben Nr. 1 bis

nach DIN 6169 bedingt-gleiche

Filmtestfarben)

b) der mittlere Farbwiedergabeindex und Standardabweichungen über acht Graustufen der D.ichten ^Dmin ⁼ °'^{35 bis D}max ^{= 2}>^U

^Rgrau_AF = "β" Zj ^RA.Rj ¹ ·^2o

j ⁼1

'^RA,F,j " ^Rgrau_AF' 1 .21

03001 8/0A38

BAD ORIGINAL

B 1 17 8-D - *g· -

für j ~ 1 .... 8 (Graustufen)

c) die iniLLlorcn Fiirbv/icdcrjabeindizeii und iJLandeirdabv.-eichungen über 53 6 Filmtestfarben.

1 536

^J A₁F bJ6 r~\ ^M>·' ' -^ ^

.23

In der im Anhang befindlichen Tabelle sind die mittleren Farbwiedergabeindizes einschließlich der Standardabv/eichungen_/ sowie die speziellen Farbv^iedergabeindizes für die 17 DIN-Testfarben, sechs verschiedenen Hautfarben und acht Graustufen tabellarisch zusammengestellt .

Beim Vergleich der mittleren Farbv/iedergabeindizes der unkorrigierten, jedoch auf Filmweiß der Dichte D = o,35 abgeglichenen Abtaster fällt besonders auf, daß die Grauwiedergabe der einzelnen Abtaster-Filmkombinationen recht unterschiedlich ist.

Ferner ist es bemerkenswert, daß relativ große Schwankungen der Farbwiedergabeindizes eines Abtasters bei der Abtastung verschiedener Filmtestfarbensätze auftreten.

Die fehlerhafte Grauwiedergabe wird verständlich, wenn man Figur 4 betrachtet, in der die effektiven Farbwerte

R, G und B über den normierten Helligkeiten — der

max

030016/OUS BAD

einzelnen Graustufen für die Abtaster-Filmkombinationen aufgetragen sind. Bei idealen Farbmischkurven müßten sich in dieser Darstellungsweise als Kennlinien unter 45 geneigte Geraden ergeben, die durch den Koordinaten-Ursprung verlaufen, da die maximalen R-, G- und B-Werte willkürlich zu Eins angenommen wurden. Man erkennt aus Figur 4 jedoch deutliche nichtlineare Abweichungen von der idealen Kennlinie.

Mit Funktionsgeneratoren könnten zwar die Farbwertsignale gegenläufig vorverzerrt v/erden, so daß die Nichtlinea ritäten kompensiert würden, jedoch sind Schaltungen dieser Art unzweckmäßig, da sie zu viele Einstellmöglichkeiten besitzen, die die Wahrscheinlichkeit von Bedienungsfehlern vergrößern.

Trägt man jedoch anstelle der Farbwerte die lcgarithmierten Kehrwerte der drei Farbwertsignale, also log (=;) /log (—)

1 K Ij

bzw. log(—) über der Dichte D der einzelnen Graustufen auf, so erhält man bei allen Film-Abtaster-Kombinationen je drei Kennlinien, die sich innerhalb der Zeichengenauigkeit als Geraden mit unterschiedlichen Steigungen darstellen lassen, wie dies in Figur 5 dargestellt ist.

Theoretisch müssten sich drei gleiche Kennlinien mit einer Steigung von Eins ergeben; die realen Kennlinien besitzen jedoch unterschiedliche Steigungen ß _R, Ä„ und ^_ß. Der Zusammenhang zwischen den logarithmierten Farbwerten und den Dichten kann also folgendermaßen beschrieben werden:

- D_min)

030016/0A38

B 1178-D - *7 _

log (~-) = Pb (D- ^D..-..n ) ι -26

Mit

D = log (-γ-) ¹ · ²7

und ,

Dm,n =log (γ-) Ί.28

lassen sich die Farbwerte R, G. und B wie, folgt ausdrücken:

1.29 ■max

G = (-φ J , 1.3ο

'max

1.31

Für eine theoretisch exakte Wiedergabe von unbunten Filmproben müßten die (3 -Werte im Exponenten den Wert Eins besitzen. Dies läßt sich durch in der Farbfernsehtechnik übliche Ϋ -Korrekturschaltungen erreichen, so daß die Fehler beim Grauabgleich bei den Film-Abtaster-Kombinationen nahezu völlig beseitigt werden. Es gilt hierbei

R_V= (γ—f^YR =R^YR ,',.32 'max

030016/043·-

1 .33

1 .34 'max

falls

γ - _L_ 1.35

^R~ Pr

Yg =J 1.36

^ΎΒ " β_Β ¹·³⁷

ist.

Der Vorteil der γ -Korrekturschaltungen liegt darin,

daß je Kanal nur eine Einstellmoglichkeit vorhanden ist, mit der das erforderliche y eingestellt werden kann. Figur 6 zeigt das um die jf -Korrekturschaltungen erweiterte Blockschaltbild eines Filmabtasters.

03001-6/0431

B 1178-D - >3 -

In den Tabellen des Anhangs sind zu jeder Abtaster-Filmkombination je Kanal die erforderlichen ' -Korrekturwerte eingetragen. In den Spalten b dieser Tabellen erkennt man im Vergleich zu den Spalten a die Auswirkungen der -Korrekturen.

Bei den bunten DIN-Testfarben sowie den Hautfarben ergeben sich im Vergleich zu den -korrigierten Abtastern nahezu keine bzw. nur geringfügige Unterschiede. Die Farbwiedergabeeigenschaften der Abtaster bezüglich der Wiedergabe von unbunten Testfarben werden jedoch durch die / -Korrektur nahezu ideal. Die '-Werte sind sowohl von den spektralen Empfindlichkeiten der Abtaster als auch von den spektralen Eigenschaften der abgetasteten Filme abhängig; sie müssen daher für jede Abtaster-Filmkombination z. B. auch durch geeignete im Film angebrachte Graukeile gesondert bestimmt werden.

Im folgenden wird gezeigt, wie durch eine Matrizierung

030016/Om

B 1178-D

-or-

der y -korrigierten R-G-B-Signale, d.h. durch Umformung derselben mittels einer Matrixschaltung die Farbwiedergabeeigenschaften des Filmabtasters für die bunten Farben verbessert v/erden können.

Fig. 7 zeigt ein Blockschaltbild für eine derartige Schaltung. Die lineare Matrizierung ist schaltungstechnisch leicht zu realisieren. Auch der Störabstand wird durch eine derartige Schaltung nicht wesentlich verschlechtert, wenn man dafür sorgt, daß die negativen Koeffizienten nicht größer als das o,2- bis 0,3-fache des Wertes der Hauptdiagonalen werden.

Die realen spektralen Empfindlichkeitskurven der Abtaster können ferner durch die Matrizierung effektiver an die EBÜ-Spektralwertkurven angepaßt werden.

Eine lineare Matrizierung entsprechend Figur 7 entspricht einer ersten linearen Näherung des nichtlinearen Zusammenhanges zwischen den verfälschten R-G-B-Werten der Film-Abtaster-Kombination und den entsprechenden farbvalenzmetrisch exakten R -, G - und B -Farbwerten. Formelmäßig läßt sich dies folgendermaßen ausdrücken:

Gk,

:orr

Wr/

k₁₂-v_R

k₃₂-v_B

/rM

1 .38

Die R-, G- und B-Werte sind die verfälschten Farbwertsignale, die ein nicht korrigierter Abtaster liefert.

Die Verstärkungsfaktoren

_n, v_, und v

sind erforderlich,

03D01S/0U9

B 1178-D

v/eil den Koeffizienten der IJauptdiagonalen der Kptrektur- · matrix v/illkürlich der Wert Eins zugeordnet wird; damit man die relativen Größen der Matrixkoeffizienten vergleichen und ihren Einfluß auf den Störabstand leichter abschätzen kann.

Die naheliegendste und zugleich einfachste Möglichkeit, eine Bewertungsfunktion für die Optimierung festzulegen, besteht darin, die spektralen Empfindlichkeiten der ' Abtaster so zu matrizieren, daß die hieraus resultierenden neuen spektralen Empfindlichkeitskurven sich bestmöglich an die EBU-Kurven als Sollempfindlichkeiten derart anschmiegen, daß die Summe der Differenzenquadrate zwischen Soll- und Ist-Kurven Wellenlänge für Wellenlänge-minimal ■ wird. Die Bewertungsfunktion, die in diesem Fall aus drei Termen besteht, lässt sich folgendermaßen formulieren:

60

(r_c.(i) -wiij)

1 .39

OO i=1

.4o

W_B =

SO

i=1

^rkorr ( I,
9 korr ' ' ι

k₁₂-v_R k₁₃ -v_R k₂₂-v_G k₂₃.v_G

ln\)\

1.42

030016/0438

B 1178-Ej;[|i

Eine Bevjertungsfunktion dieser Art ist z.B. bei Dreibereichsfarbmeßgeräten sowie elektronischen Farbfernsehkameras zweckmäßig, da dort die spektralen Remissionsbzw. Transmissionseigenschaften der zu analysierenden \ ν- , Farben unbekanrit sind. Bei der Abtastung von Filmen .--'■"---"*'■- oder anderen Reproduktionen, die wie Filmfarberi aus · drei Komponenten,sei es durch additive oder subtraktive ; Farbmischung aufgebaut sind, besteht zusätzlich die Möglichkeit, die spektralen Eigenschaften dieser Komponenten bei der Festlegung der Bewertungsfunktion zu berücksichr tigen, Beispielsweise kann man eine geeignete Anzahl von Filmfarben als Bezugsfarben definieren und für diese Farben einen mittleren Farbwiedergabeindex berechnen, der, falls die Farbwiedergabe für die gewählten Filmfarben einem Optimum zustrebt, einen maximalen Wert erreichen muß. Außerdem kann durch eine geeignete Auswahl von Bezugsfarben das Optimierungsergebnis in eine gewünschte Richtung beeinflußt werden. Wählt man als Bezugsfarben lediglich eine Reihe von Hautfarben, so wird als Ergebnis der Optimierung vornehmlich die Farbwiedergabe der Hautfarben verbessert werden; andere Farben aber werden in nicht vorherbestimmter Weise mehr oder weniger verfälscht wiedergegeben. Um zu gewährleisten, daß die Farbwiedergabeeigenschaften eines optimierten Abtasters bezüglich aller reproduzierenden Farben gleichmäßig verbessert werden, wurde eine relativ große Zahl von 536 Bezugsfarben festgelegt.

030016/0438

-ft-

Jeder Testfarbensatz bestand aus:

1) einer Graustufe der Dichte D = 1 bei Lichtart D,,

D-)

zum Unbuntabgleich der Abtaster

2) 17 Filmtestfarben, die farbortgleich sind mit den in DIN 6169 genormten Testfarben

3) sechs zu den Hautfarben farbortgleiche Filmtestfarben

512 Testfarben, die sich aus 8 Kombinationen als subtraktive Mischung von achtGrauäquivalentdichten der drei Farbstoffe Gelb, Magenta und Cyan, und zwar für die Grauäquivalentdichten D = o,35, D = o,55, D = o,75, D = 1,o, D= 1,25, D= 1,5, D= 1,8 und D = 2,1 ergeben. In diesen 512 Filmtestfarben sind jeweils acht Graustufen enthalten, die man definitionsgemäß dann erhält, wenn die Grauäquivalentdichten der drei Farbstoffe alle den gleichen Wert haben. Die Graustufe mit der Dichte D = o,35 entspricht Bildweiß und die mit der Dichte D = 2,1 Bildschwarz. Jeweils acht Graustufen für die Filme Nr. 2 und Nr. 3 sind in den Figuren 8 und 9 dargestellt.

Die sich hieraus ergebende Optimierungsaufgabe kann mathematisch wie folgt beschrieben v/erden:

Es sind die Koeffizienten der Korrekturmatrix

ii k₁₂ k₁₃ \

k=

k₃₃

U 23 _K43

030013/0439

derart zu bestimmen, daß der über 536 Filmfarben gemittel te Farbwiedergabeindex

Rges= "536"Z. ^Ri ¹"⁴⁴

maximal wird.

Von den neun Koeffizienten der Matrix sind allerdings nur sechs unabhängig frei wählbar, da für jeden geänderten Koeffizientensatz der Weißabgleich durch Bestimmung der Verstärkungsfaktoren v_R, v_r und ν wiederhergestellt werden muß. Es handelt sich hier also um ein Optimierungsproblem micht sechs unabhängigen Variablen. Geht man davon aus, daß die gesuchten Koeffizienten zwischen + o,3 und - o,3 liegen können und daß die maximale Auflösung 1o~ betragen soll, so gibt es 4,6 · 1o verschiedene mögliche Kombinationen, von denen eine entsprechend der Bewertungsfunktion die optimale Lösung darstellt.

Als geeignete Optimierungsstrategie wurde die Mutationsoder Evolutionsstrategie verwendet, da diese in der Lage ist, Nebenmaximas wieder zu verlassen.

Ausgangspunkt der Optimierung war die Einheitsmatrix. Da von den neun zu bestimmenden Koeffizienten nur sechs unabhängig variabel sind, wurde mit Hilfe eines Zufallsgenerators eine Zahl von 1 aus 6 ausgelost. Der entsprechende Koeffizient wurde um einen bestimmten Betrag Ak verändert, der Abtaster durch Bestimmung von v_,, v„ und v_ neu auf Bildweiß abgeglichen und der über 536 Farben gemittelte Farbwiedergabeindex berechnet. Ist der neue Farbwiedergabeindex größer als der des Ausgangszustandes, wird die Änderung beibehalten und die Prozedur kann neu beginnen; im anderen Fall wurde

030 016/0431

- Co-

zunächst versucht, ob eine entgegengerichtete Änderung des betreffenden Koeffizienten um -Δ k, nachdem zuvor die nicht erfolgreiche Änderung wieder rückgängig gemacht wurde, zu einer Verbesserung führt. War auch diese Maßnahme erfolglos, wurde ein neuer Koeffizient ausgelost. Erst v/enn alle Versuche bei allen sechs Koeffizienten erfolglos bleiben, mußte entweder die Schrittv/eite Λ k verkleinert v/erden, oder aber, v/enn bereits die kleinste technisch sinnvolle Änderung erreicht ist, die Optimierung abgebrochen werden, da dann das Optimum erreicht war.

Mit dieser Evolutionsstrategie wurden die optimalen Matrixkoeffizienten für alle Abtaster-Film-Koinbinntionen bestimmt. Die speziellen Farbwiedergabeindize der γ -korrigierten und optimal matrizierten Abtaster-Film-Kombinationen sind in Spalte c der Tabellen im Anhang zusammengestellt. Bei allen bunten Testfarben ist eine deutliche Verbesserung der Farbwiedergabeeigenschaften festzustellen; die Wiedergabe der Grautöne wurde durch die Korrekturmatrix nicht beeinflußt.

Ebenfalls die gemittelten Farbwiedergabeindizes sowie die Standardabweichungen bestätigen, daß die Farbwiedergabeeigenschaften aller Abtaster-Film-Kombinationen deutlich verbessert wurden.

Besonders bemerkenswert ist, daß die ermittelten Koeffizientensätze jeweils für einen Abtaster bei allen untersuchten Filmen nahezu gleich waren, so daß je Abtaster ein mittlerer Koeffizientensatz angegeben werden kann. Diese mittleren Koeffizientensätze sind im Anhang ebenfalls in den Tabellen angegeben. Die mit diesen Koeffizienten ermittelten Farbwiedergabeindizes (Spalte d) unterscheiden sich bis auf R₁~ (spezieller Farbwiedergabeindex der Testfarbe Nr. 12) kaum von den Farbwiedergabeindizes, die jeweils mit den optimierten

030016/0431

B 117B-D jte

Koeffizienten berechnet wurden, obwohl noch ein weiterer formaler Unterschied in den Berechnung^methoden beider Fälle bestand. Im Falle c) wurden die korrigierten R-G-B-Farbwerte mit den Koeffizienten der optimierten Matrix berechnet, hierbei wurden rein rechnerisch negative Farbwerte zugelassen, so daß sich im Ergebnis nur noch die Restfehler der Farbanalyse wiederspiegeln, die mit den einfachen elektronischen Korrekturmaßnahmen nicht kompensiert werden können. Im Fall d) wurden neben der Korrekturmatrix mit den gemittelten Koeffizienten die Eigenschaften des additiven Wiedergabesystems dadurch berücksichtigt, daß etwaige negative Farbwerte nicht zugelassen und willkürlich zu Null gesetzt wurden. Lediglich der Farbwiedergabeindex der Testfarbe Kr. 12, deren Farbort außerhalb des von den Primärfarben aufgespannten Dreieckes liegt, wurde deutlich kleiner.

Die optimalen Matrixkoeffizienten sind also unabhängig von den spektralen Eigenschaften der Filmfarbstoffe, sie hängen jedoch von der Auswahl der Testfarben ab.Das Ergebnis der Optimierung wird jedoch dann unabhängicf von der Auswahl der Bezugsfarben, wenn die Testfarben in einem empfindungsgemäßen Farbraum gleichmäßig verteilt sind. So ergaben sich fast die gleichen Matrixkceffizienten unabhängig davon, ob mit 536 Filmtestfarben oder nur mit den Testfarben Nr. 1 bis Nr. 8 nach DIN 6169 gerechnet wurde. Dies ist besonders wichtig, da es beweist, daß zu einer Optimierung nur wenige Testfarben erforderlich sind, und diese Optimierung in der oben beschriebenen Form mit vertretbarem Aufwand auch noch experimentell durchgeführt wei'den kann.

In den Figuren 1o und 11 sind die Auswirkungen der Optimierung für je zwei Filme und den zweiten Abtaster in der CIE-UCS Farbtafel daraesteilt. Besonders bemerkenswert sind

03001

-U-

die großen Sättigungsfehler der unkorrigierten Abtaster; sie können durch die beschriebenen Korrekturmaßnahmen fast völlig beseitigt v/erden.

Die Auswirkungen der Matrizierung auf die effektiven spektralen Kanalempfindlichkeiten der Abtaster sind in den Figuren 12 und 13 im Anhang dargestellt. Man sieht, daß die matrizierten Kurven jetzt zwar auch negative Anteile besitzen und daß sie sich besser an die EBU-Kurven, als die nicht korrigierten Abtastkurven anschmiegen, trotzdem bleiben große Unterschiede zwischen den EBU-Kurven und den durch die Korrekturmaßnahmen erreichten Kurven bestehen. Trotz vergleichbarer guter Farbwiedergabeeigenschaften der korrigierten Abtaster sind ihre effektiven spektralen Empfindlichkeiten auch untereinander recht verschieden. Der Grund, weshalb die doch so unterschiedlichen Farbmischkurven zu so einheitlich guten Ergebnissen führen, scheint darin zu liegen, daß bei der Abtastung von bereits reproduzierten farbigen Vorlagen kein Metamerieproblem besteht. Mit der Korrekturmatrix lassen sich also die realen Abtastkurven optimal an die EBU-Spektralwertkurven anpassen, da die gefundenen Matrixkoeffizienten je Abtaster nahezu unabhängig von den spektralen Eigenschaften der verwendeten Filmfarbstoffe sind. Mit Hilfe der nichtlinearen f -Korrekturen werden sowohl die spektralen Eigenschaften der Abtaster als auch der Filmfarbstoffe berücksichtigt; dafür spricht die Tatsache, daß die erforderlichen V -Werte ausschließlich von der Abtaster-Film-Kombination abhängen.

Die Korrektur des Grauabgleiches wurde bei den untersuchten Filmabtastern rechnerisch durchgeführt; dies war möglich, da die spektralen Daten der Filmfarbstoffe bekannt waren und sich deren Mischungsgesetze hinreichend genau beschreiben lassen. Bei realen Reproduktionssystemen sind meist beide Voraussetzungen nicht erfüllt, trotzdem kann der Grauabgleich

030016/043·

ti-

in der oben beschriebenen Form auch experimentell durchgeführt werden, wenn in der abzutastenden Vorlage ein Graukeil mit mindestens drei (Schwärs, Weiß und ein mittleres Grau) unbunten Stellen vorhanden ist. Mit Hilfe der

V -Korrektur können z.B. die abgetasteten Farbwertsignale so vorverzerrt v/erden, daß die korrigierten Signale in der Lage sind, mit Hilfe eines geeigneten Farbmischungssystems einen entsprechend abgestuften Graukeil zu reproduzieren.

Die Bestimmung der optimalen Matrixkoeffizienten, die für jedes Analysensystem prinzipiell nur einmal durchgeführt werden muß, da die Koeffizienten unabhängig von den spektralen Daten der verwendeten Farbstoffe sind, ist ebenfalls z. B. mit Hilfe der Evolutionsstrategie experimentell durchführbar. Wie die Untersuchungen gezeigt haben, sind bereits acht sorgfältig ausgesuchte Bezugsfarben völlig ausreichend, um die Optimierung durchzuführen. Wegen der Vielzahl der Versuche ist es jedoch einfacher, diese Optimierung auf einem Großrechner durchzuführen, sofern die spektralen Kanalempfindlichkeiten des Systems bekcinnt sind.

Die beschriebenen Korrekturmaßnahmen beschränken sich nicht nur auf die Farbanalyse von Reproduktxonssystemen, sondern es lassen sich ebenfalls mit den gleichen Prinzipien die absoluten Meßgenauigkeiten von Farbmeßgeräten nach dem Dreibereichsverfahren verbessern. Insbesondere Densitometer, die wegen der Nichteinhaltung der Luther-Bedingung keinesfalls zu den Farbmeßgeräten gerechnet werden dürfen, können mit den oben beschriebenen Korrekturmaßnahmen zu einfachen Farbmeßgeräten umfunktioniert werden.

Im folgenden wird ein Beispiel für die Farbsynthese wiedergegeben, dei dem aus farbvalenzmetrisch korrekten bzw.

030016/0438

korrigierten Primärfarbsignalen die Farbstoffkonzentration für eine nach dem Prinzip der subtraktiven Farbmischung arbeitendes Wiedergabesystem bzw. im Falle des Tiefdrucks die Auszugsdichten bestimmt werden.

Die Primärfarbsignale v/erden dabei beisipielsweise, wie im vorstehend beschriebenen Beispiel für die Farbanalyse gewonnen.

Die bei der subtraktiven Farbmischung entstehenden, durch ihre Normfarbwerte X, Y und Z gekennzeichneten Mischfarben sind eindeutig durch die Konzentration ο_γ, c und c

der drei im Farbwiedergabesystem verwendeten Grundfarben bestimmt, wobei folgende Beziehungen gelten, wenn als subtraktives Farbwiedergabesystem ein Farbfilm angenommen

wenn mit

U) = -Log (τ_ΊΜ) 2.4

- - log

2.6

030D16/043I.

^{B 1178}"^D

2.7

die Farbstoff-Dichten bezeichnet sind. Hierbei bedeuten

7" (?) den spektralen Transmissionsgrad eines

Schicht träger S;

den spektralen

gelben Farbstoffschicht_;

T ( \ ) den spektralen Transmissionsgrad einer

T (I ) den spektralen Transmissionsgrad einer

Magnetfarbstoffschicht_; Ύ (λ ) den spektralen Transmissionsgrad einer

Cyan-Farbstoffschicht.

und S^ die spektrale Strahlungsverteilung der beleuchtenden Lichtquelle. Figur 14 zeigt die spektralen Dichten, Fig. 15 die ermischbaren Farbarten eines solchen Farbstoffsystems .

Soll eine valenzmetrisch exakte Wiedergabe mit Hilfe eines derartigen subtraktiven Synthesesystems erreicht v/erden, müssen für die Farbvalenzen der Vorlagefarben diejenigen Konzentrationen ermittelt werden, die in subtraktiver Mischung bei dem gegebenen Farbstoffsystem zu gleichen Farbvalenzen führen, was mathematisch bedeutet, daß das exponentielle Integralgleichungssystem 2.1 bis 2.3 mathematisch nach der Konzentration aufgelöst v/erden muß. Da dies in geschlossener Form nicht möglich ist, werden Näherungslösungen angegeben, die zum einen die Forderung nach valenzmetrisch exakter Farbwiedergabe erfüllen, und zum anderen schaltungstechnisch einfach zu handhaben sind.

In einem ersten Schritt wurden die realen Farbstoffe des Wiedergabesystems durch optimalfarbenartige Modellfarbstoffe ersetzt. Optimalfarben sind solche Körperfarben, deren

03ÖÖ1B/Ö43Ö

-β-

Transmissions- oder auch Remissionskurven eine rechtwinkelige Form besitzen, wobei nur die zwei Transmissionsgrade χ(~λ)..Q und ¹XM--A bzw. die zwei Romissionsgrade ß(V)-0 und β>60=/Ι und höchstens zv/ei Sprungstellen im sichtbaren Wellenlängenbereich vorkommen dürfen.

Wenn man die zugehörigen spektralen Dichten in Abhängigkeit voll eier V.'ellenlänge aufträgt und daüei unterstellt, daß die Absorption in den verschiedenen Wellenlängenbereichen nicht unendlich groß wird, erhält man spektrale Dichteverläufe, deren Typen in Figur 16 wiedergegeben sind, und die im Rahmen dieser Anmeldung als optimalfarbenartige Modellfarbstoffe bezeichnet werden.

Figur 17 zeigt, wie die realen Farbstoffe schematisch mit optimalfarbenartigen Modellfarbstoffen nachgebildet werden. Der sichtbare Wellenlängenbereich ist in drei Teilwellenlängenbereiche unterteilt. In den verschiedenen Teilwellenlärigenbereichen gilt

2.1ο

Da in den einzelnen Teilwellenlängenbereichen jeder Modellfarbstoff einen konstanten Dichtewert hat und die beiden anderen Modellfarbstoffe die Dichte Null aufweisen, lassen sich die Gleichungen 2.1 bis 2.3 mit der

03001 S/043B

B 1178-D

vereinfachenden Annahme, daß das Trägermaterial vollkommen transparent sei ( cle^v^"^ — 0 ) in folgender Form schreiben

+ AO

2.11

AO

4- AO

/to

2.12

■+ AO

/IO

2.13

Die verschiedenen Integrale stellen dabei die Normfarbwerte der drei Spektralgebiete unter Berücksichtigung einer Lichtquelle mit der Strahlungsverteilung S^ dar. Da im Wellenlängenbereich A₁ bis λ „ überwiegend die blauen Spektralanteile liegen, wird folgende Schreibweise eingeführt: -χ

= H- S* · *(-?0ctoi

2.14 2.15

Ü30016/043S

B 1178-D

2.16

Analog liegen im Wellenlängenbereich λ „ bis \ _ überwiegend die grünen Spektralanteile

2.17 2.18

2g = k·

2.19

und im Bereich A-, bis Λ _A die roten Spektralanteile

2.2ο 2.21

2.22

Diese Ausdrücke in die Gleichungen 2.11, 2.12 und 2.13 eingesetzt,ergibt

χ =/10 -X₀ +/ΙΟ -Xs₊./t0

yHYM c„Hdhh

=/O - Yb 4- /10 -Ys+/10

"^Ar 2.23

²·²⁴

Z '/10 · Zb -v /0 .Z₆ +AO

Dies entspricht einer additiven Farbmischung, wobei die

Faktoren A0~^"'^dcH , AO^*" ^ ^und /10°^'^ ^den Anteil der Primärvalenzen an der additiven Mischung festlegen, so daß sie den Farbwerten R, G und B entsprechen:

6 = /10 ²·²⁷

-^CW'Ck(n 2.28

B =

Das bedeutet, daß die Modellkonzentrationen c , c und c die Anteile der durch die Intervallgrenzen festgelegten Primärvalenzen an der additiven Mischung bestimmen. Für diesen Fall der optimalfarbenartigen Modellfarbstoffe ohne sogenannte Nebendichten läßt sich die subtraktive Farbmischung auf die additive zurückführen, und das Gleichungssystem 2.23 bis 2.25 kann nach den Konzentrationen c_y ,

0300167043·

B 1178-D

c.,,. und c_-, aufgelöst werden.
MM Cm

Es wurden ferner, wie in Figur 18 gezeigt, die optimalfarbenartige Modellfarbstoffe 1o festgelegt, daß sie in subtraktiver Mischung ein aselektives Grau der Dichte D = 1 ergeben. Die Modellkonzentrationen sind dann definitionsgemäß die Einheitskonzentrationen c = c_MM =

^CCM ^{= 1}*

Mit Hilfe des so abgeglichenen Modellfarbstoffsystems wurden nach den Gleichungen 2.1 bis 2.3 die ermischbaren Farbarten für Grauäquivalenten D . =0 bis D = 3.2 berechnet und ihre Farbörter, wie in Figur 19 dargestellt; in der ClE-UCS-Farbtafel dargestellt. Die willkürlich festgelegten Grenzen der Teilwellenlängenbereiche führen zu den zusätzlich eingezeichneten Primärvalenzen R, G, B.

Auffällig ist die zunächst geringe Übereinstimmung des mit Hilfe der Modellfarbstoffe ermischbaren Farbartenbereichs mit demjenigen der realen Farbstoffe.

Da die Dichten der Modellfarbstoffe, gemäß Figur 18, in den jeweiligen Spektralgebieten d_yM = d = d„_M = 1 sind, gilt

--log R--Log (R_x-X^iVY+ IV^J

2.29

c_YM = -Log

²"³¹

t)3OÖ1ß/OA3·

B 1178-D - J& -

Dieses Ergebnis läßt sich schaltungstechnisch durch das Blockschaltbild der Fig. 2o darstellen, wobei für die Matrixschaltung die folgende Beziehung gilt:

K) =

Die Koeffizienten R bis B sind durch die Art der Aufteilung des sichtbaren Spektralgebietes in die drei Teilwellenlängenbereiche bestimmt, was aus den Gleichungen 2.14 bis 2.22 deutlich wird.

Zur weiteren Verbesserung der Farbwiedergabe wurde wie folgt vorgegangen. Da die realen Farbstoffe nicht nur in ihren Hauptabsorptionsgebieten v/irksam sind, sondern auch unerwünschte Absorptionen in den anderen Spektralgebieten haben, wurden die Modellfarbstoffe mit sogenannten Nebendichten versehen, wie dies in den Figuren 21, 22 und 23 für die Einzelfarbstoffe dargestellt ist.

Figur 24 zeigt die Graumischung für die derart gewählten Modellfarbstoffe mit Nebendichten.

In den drei Wellenlängenbereichen gilt für die resultierende spektrale Dichte bei den Modellkonzentrationen c_yM,

^CMM ^{Und C}CM

λ ^ A₂. *

""■ 2.33

O3001S/0A3·

B 1178-D

-TT-

2.35

Da in den blauen, grünen und roten Spektralgebieten die Summend ich ten d_D, d_ und d_T, jeweils wieder wellenlängen unabhängig sind, können die Gleichungen 2.1 und 2.3 in folgender Form geschrieben werden

-d

- K· [ AO

/IO

Az.

-4

-4 r*

AO .J

"Λ-

"λ Μ

AO .

2.36

2.37

(/ίο ^d-Js-

Ar

/ίο •

'Λα

2.38

Die Teilintegrale stellen auch hier die Normfarbv/erte der drei Spektralgebiete bei Berücksichtigung der Wiedergabelichtquelle Sx dar. Nach Festlegung der Spektralgebietsgrenzen kann somit jedes Gebiet wieder als Primärvalenz gekennzeichnet durch die Normfarbwerte nach den Gleichungen 2.14 bis 2.22 aufgefaßt v/erden. Hieraus folgt

030016/0431

X-/IO -Xb +/!0^e-X_G+/IO '· X-R _2#39

-d_B · -ds -d_R

Y = /0 · Yb +/IO -Yg-I-/10 - Yr 2.4O

-^dB -dr.

_G -4? _{2 41}

₁₃ ι/10 ?10 Z

Z .-/10 · Z₁₃ -ι-/10 . ?._G

Die Faktoren ^q ^b ^q^ ' und /\<j ^s können auch in

diesem Fall als Anteile R, G, und B der Primärvalenzen R, G und B an der additiven Mischung gedeutet werden, so daß gilt

^e/|o

Qx-AO 2.43

-d_B

B = AO

Nur setzt sich hier die Größe der Anteile nach 2.33 bis 2.3 aus den Haupt- und Nebenwirkungen aller drei Modellfarbstoffe zusammen. Ändert sich z.B. die Konzentration c„_M des Cyan-Modellfarbstoffes, so hat dies Einfluß auf die Summendichten d , d^, und d_D und somit ändert sich nicht nur der Anteil R der Primärvalenz R, sondern es ändern sich auch durch die Nebenwirkungen in den beiden anderen Spektralgebieten die Anteile G und B der Primärvalenzen G und B.

Für die Darstellung in der CIE-UCS-Farbtafel gemäß Figur

Q30016/CU3·

bedeutet dies, daß die Mischungsergebnisse eines Modellsystems mit Nebendichten nicht mehr auf geraden Verbindungslinien liegen, wenn die Modellkonzentration, verändert wird, sondern auf gekrümmten Linien, wie dies bei realen Farbstoffen in subtraktiver Mischung der Fall ist. Man erkennt ferner, daß der Umfang des erzielbaren Farbartbereichs für das Modellfarbstoffsystem kleiner geworden ist. Die vollständige Lösung für optiitialfarbenartige Modellfarbstoffe mit Nebendichten erhält man durch Einsetzen der Farbwerte aus den Gleichungen 2.42 bis 2.44 in 2.39 bis 2.41 und durch Auflösung nach R, G und B.

+ ß_Y-Y+ R₇-Z _2Λ5

- G_x-X + 6γ , . μ--ζ- 2.46

B - Βχ 'X + By 1 τ D^* 21 2.47

Andererseits gilt nach den Gleichungen 2.33 bis 2.35 und 2.42 bis 2.44 auch

d _R =r - Log R - Co₁ - dcH₃ + C

MM 'OhM3 "Γ Cy^₁ · Uγ_Η3 2.48

= -LogS = C₀₁-OIc^ +c_HM -d

"^αΥΜ₂ 2.49

2.50

und hieraus lassen sich die Modellkonzentrationen c^,,,, c,_,

GM MM

030016/0438

Jj. , i 7 8-D

und c__M berechnen

!.51

-V- d22 ' L09 ^ "*" ^²S,' ^Luy JJj 2.52

c_XH>.-(d₃/i· LogR+d₃₂-

2.53

Das Ersetzen der Modellfarbstoffe ohne.Nebendichten durch solche mit Nebendichten läßt sich schaltungstechnisch durch Anfügen einer Matrixschaltung M2 an die in Fig. gezeigte Schaltung realisieren, wie dies in dem Blockschaltbild der Figur 26 gezeigt ist.

Für die Matrix gilt hierbei

r/l

^c_fVj Hmmo C-I Cl₂₃

2.54 /V ~ I

3Λ

Die Koeffizienten dieser Matrix sind durch die Wahl der Amplitudenverhältnisse der Haupt- und Nebendichten der Modellfarbstoffe in den einzelnen Teilwellenlängenbereichen bestimmt.

Um den wiedergebbaren Farbumfang des Modells auszuweiten wurde versucht, unter Lösung von der Anschaulichkeit/ ausgehend· von dem Blockschaltbild der Figur 26, durch Optimierung

050016/043«

die Koeffizienten der Matrizen (M₁) und (M-) zu bestimmen.

Da das Modell eine näherungsweise Lösung für ein reales Farbstoffsystem ist, mit dem die Wiedergabefarben subtraktiv ermischt v/erden, wurde eine geeignete Anzahl von Bezugsfarben definiert, die mit Hilfe dieses realen Farbstoffsystems hergestellt sind. Für diese Bezugsfarben sind dann sowohl die valenzmetrischen Werte X, Y und Z als auch die Grauäquivalentdichten D„, D,, und D^ bzw. auch die Konzentrationen c , c„ und c bekannt. Das bedeutet, daß für die Bezugsfarben die exakten Lösungen der subtraktiven Gleichungen 2.1, 2.2 und 2.3 bekannt sind. Da durch die Auswahl dieser Bezugsfarben unter umständen das Optimierungsergebnis abhängt, wurden 512 Bezugsfarben festgelegt, die einigermaßen gleichmäßig im Farbraum verteilt sind. Es waren dies die in Fig. 15 dargestellten ermischbaren Farbarten der realen Farbstoffe für Grauäquivalentdichten von D . = o,3 bis D =2,5, wobei angemerkt

mm max

v/erden muß, daß in dieser Darstellung der Übersicht wegen nicht alle Zwischenwerte eingezeichnet sind.

Für diese Bezugsfarben wurden nach Blockschaltbild Fig. 26 aus den Normfarbwerten X, Y und Z die Modellgrauäquivalentdichten D_vvr, D.,.. und D^., berechnet. Zwischen den realen-YM MM CM

und Modell-Grauäquivalentdichten wurde anschließend folgende Gleichung 2.55 bis 2.57 für Gelb, Magenta und Cyan ein mittlerer quadratischer Abstand gebildet v/erden.

2.55

E/12

Δ D_H - IV(Dh; - Dm_n)

030016/0431

B 1178-D

2.57

Für die Bev/ertungsfunktion wurde folgende Beziehung gebildet:

= tUD_v -ν λ D'

2.58

0300 1 S/ ÖA33

Ziel der Optimierung war, diesen mittleren quadratischen Abstand zu minimieren. Eine andere Möglichkeit besteht darin, den Farbwiedergabeindex für die genannten Farben zu optimieren.

Die Optimierung wurde aus den bereits bei der Farbanalyse erwähnten Gründen mittels einer Evolutionsstrategie durchgeführt.

Es wurde so vorgegangen, daß mit Hilfe eines Zufallsgenerators einer der 18 Matrixkoeffizienten der Matrizen M₁ und M„ ausgelost wurde und daß dieser, von einem Anfangszustand ausgehend, um einen bestimmten Betrag verändert wurde. Dann wurden bei diesem Modellzustand für alle 512 Bezugsfarben, deren Normfarbwerte bekannt waren, die Modell-Konzentrationen bzw.-Grauäquivalentdichten berechnet und gemäß 2.58 der mittlere quadratische Abstand zwischen den tatsächlichen und den Modellwerten bestimmt. Wenn dieser abnahm, wurde die Änderung des Koeffizienten beibehalten und der Vorgang begann von neuem. Anderenfalls wurde versucht, ob eine entgegengerichtete Änderung des Koeffizienten zu einer Verbesserung führte. Falls dies nicht der Fall war, wurde dieser Koeffizient unverändert gehalten und ein neuer ausgelost. In Abhängigkeit von der Erfolgs- oder Mißerfolgsquote wurde der Betrag der Änderung größer bzw. kleiner (Schrittweitensteuerung) gemacht. Wenn die kleinste technisch sinnvolle Änderung erreicht war, wurde die Optimierung abgebrochen und das Optimum war erreicht.

Wenn das Modell auf die zuvor beschriebene Weise optimiert wurde, ergaben sich nicht mehr zwangsläufig für die Bezugsgraustufen drei gleich große Modellkonzentrationen, da durch die Änderungen der Koeffizienten der Abgleich des Modellsystems gestört wurde. Daher v/urde die Schaltung gemäß Figur 26 um einen Grauabgleich ergänzt, wie dies in Figur

O3001S/ÖA38

dargestellt ist. Die drei Kennlinien wurden bei jedem Optimierungsschritt derart bestimmt, daß die in den Bezugs farben enthaltenen acht Graustufen von D . =0 bis

mm

D = 3,2 Modellgrauäquivalentdichten gleicher Größe max

ergaben.

Für die bunten Bezugsfarben wurden zusätzliche Korrekturmaßnahmen entwickelt, da/Wie die Figuren 28 bis 3o zeigen, die dort mit ausgezogenen Linien wiedergegebenen Modelldichten für die vorgegebenen realen Bezugsgrundfarben Gelb, Magenta, Cyan, Abweichungen von den durch die strichlierten Geraden angegebenen tatsächlichen Farbdichten zeigen. Gleiches gilt, wie in den Figuren 31 bis 33 dargestellt, auch für die Mischfarben erster Ordnung.

Die Nichtlinearität ergibt sich dadurch, daß die nichtlineare subtraktive Farbmischung durch einen Modellansatz bzw. eine Schaltung mit im wesentlichen linearen Teilgliedern angenähert wurde. Da diese Kennlinien jedoch in großen Teilen durch Geraden angenähert werden können, wobei dies bis D = 2 sehr gut gilt, kann eine nachträgliche Korrektur dieser Modellgrauäquivalentdichten mit Hilfe einer einfachen Matrixsehaltung M₃. entsprechend Figur 3 4 durchgeführt werden, der die von dem Grauabgleich kommenden Signale zugeführt werden. Da durch den Grauabgleich bei jedem Optimierungsschritt gewährleistet wird, daß für unbunte Bezugsfarben die Modellgrauäquivalentdichten exakt sind, hat diese Korrekturmatrix M_ nur Einfluß auf die bunten Farben.

Zwecks optimaler Bestimmung der Koeffizienten der Matrix M₃ wurde eine Optimierung mittels der Evolutionsstrate-

O30016/0438

B 1178-D 2*

gie durchgeführt, bei der die Koeffizienten aller Matrizen M., M„ und M₃ variiert wurden, so daß sich die Zahl der

Freiheitsgrade aufgrund der zusätzlichen Korrekturmatrix M₃ auf 27 erhöhte. Der Ausgangszustand der Matrizen M₁ , M„ und M₃. zu Beginn der Optimierung wurde willkürlich

gewählt, z.B. wurde von der Einheitsmatrix ausgegangen, d.h. von Modellfarbstoffen ohne Nebendichten.

Dem entspricht ein sehr großer Farbartbereich, wie aus Fig,

3 5 hervor ge] entspricht.

3 5 hervorgeht, dem ein Farbwiedergabe-Index R = -462

Nach nur 9 2 Optimierungsversuchen war bereits der in Figur 3 6 dargestellte Modellzustand erreicht, der durch einen Gesamtfarbwiedergabe-Index R =52 gekennzeichnet wird.

Der Modellfarbartbereich hat sich bereits erheblich dem Farbartbereich der realen Farbstoffe angenähert und die Farbörter der Grundfarben Gelb, Magenta und Cyan und ebenso der Mischfarben erster Ordnung Rot, Grün und Blau liegen bereits auf gekrümmten Linien. Nach 1o 425 Versuchen war das Optimum erreicht, da die Beträge, mit denen die zufällig herausgesuchten Koeffizienten verändert wurden, durch die Schrittweitensteuerung der Opitmierungsstrategie die kleinste technisch sinnvolle Größe erreicht hatten. Diesen Endzustand der Optimierung zeigt Fig. 37, und er wird gekennzeichnet durch einen Gesamtfarbwiedergabe-Index R =76. Die Mischungslinien haben sich weitgehend denen der realen Farbstoffe angeschmiegt.

Es bleiben lediglich bei hohen Dichten Abweichungen bestehen. Wenn man sich jedoch auf einen für die Praxis sinnvollen Dichteumfang von D . =0,3 bis D =2,5 beschränkt

030016/0438

β 1178-ü

erhält man_; wie in Figur 38 dargestellt, eine sehr gute Annäherung an den Farbartbereich der realen Farbstoffe, der ebenfalls von D . = o,3 bis D = 2,5 reicht. Der Gesamtfarbwiedergabe-Index liegt in diesem Fall bei

R =89. ges

Figur 39 zeigt für den Endzustand die zum Grauabgleich erforderlichen Kennlinien.Diese sind Geraden, da Grauäquivalentdichten und Konzentrationen für optimalfarbenartige Modellfarbstoffe in rein subtraktiver Mischung zueinander proportional sind. Dies bedeutet,jedoch lediglich für ein reales Farbstoffsystem mit rein subtrak tiver Farbmischung, daß die Schaltung der Figur 3 4 auf diejenige der Figur 27 reduziert v/erden kann.

Bei nur überwiegend subtraktiv arbeitenden Roproduktionssystemen, wie z.B. dem Tiefdruck, ist dies nicht mehr der Fall.

Die Wirksamkeit der Korrekturmatrix M₃ für bunte Farben ergibt sich aus den Figuren 4o bis 45.

Die vorstehend beschriebenen Schaltungen können auf den Tiefdruck übertragen werden, da dessen Farbmischung subtraktiv oder zumindest überwiegend subtraktiv ist.

Figur 4 6 zeigt eine derartige Schaltung. Sie unterscheidet sich von derjenigen der Figur 3 4 lediglich dadurch, daß die Schaltungselemente für den Grauabgleich eine Umformung der Modellomentationssignale in Auszugsdichtesignale durchführen, und daß die in Figur 44 dargestellten Kennlinien für den Grauabgleich im Gegensatz zur rein subtraktiven Farbmischung keine Geraden mehr sind, Fig. 47 zeigt diese Kennlinie.

Der Grund hierfür liegt darin, daß es beim Tiefdruck keine

030016/0438

B 1178-D -^a-

^ 284Λ158

strenge Proportionalität zwischen Modellkonzentrationen und Modellauszugsdichten gibt, wie es im analogen Fall des rein subtraktiv arbeitenden Farbstoffsystems zwischen Modellkonzentrationen und Modellgrauäquivalentdichten der Fall ist. Die Kennlinien für den Grauabgleich enthalten zusätzlich die Übertragungscharakteristik von den Dichten der Auszüge über die Ätztiefe der Näpfchen zu der übertragenenen Farbstoffmenge. Diese bestimmt die in der Praxis häufig als Farbdichte bezeichnete Größe, die dem in dieser Anmeldung benutzten Begriff der Konzentration proportional ist.

Eine weitere Verbesserung der Farbwiedergabeeigenschaft läßt sich bei der Schaltung der Figur 46 erreichen, wenn man die erhaltenen Modellauszugsdichten D_rM, D..., D_y, mit diskreten Werten einer abgespeicherten Farbskala vergleicht. Hierzu dient eine Schaltung wie sie in Figur 48 angegeben ir.t, bei der die Modellnuszugsdichtesignale einer Komparator- und Interpolationsschaltung zugeführt werden, welche an einen Speicher angeschlossen ist, in dem die Farbskala abgespeichert ist.

Da nämlich die Modelllauszugsdichten und die Aus zugsdichten des realen Farbstoffsystems zwei zueinander nur wenig verzerrte "Farbräume" bilden, kann die benötigte Anzahl der diskreten abgespeicherten Farben der Skala erheblich kleiner sein. Die abgespeicherte Farbskala ist dabei nicht mehr nach farbmetrischen Größen auf der einen Seite und Konzentrationen auf der anderenSeite parametriert, sondern es werden die farbmetrischen Größen mit Hilfe des Modells durch die Modellauszugsdichte ersetzt, wodurch sich ein einfacher Interpolationsalgorithmus ergibt.

Dieses Vorgehend ist besonders für den Tiefdruck geeignet, der nicht exakt den Gesetzmäßigkeiten der subtraktiven

G3ÖÖ16/(H38

B-1178-D

Farbmischung gehorcht. Die aufgrund der Abitfeichung in der Farbmischung in den Modellauszugsdichten enthaltenen zusätzlichen Fehler können zusammen mit den prinzipiell durch den Modellansatz hervorgerufenen Fehlern durch die nachfolgende Interpolation in der weitgehend linearisierten Skala auf ein Minimum reduziert werden.

Man kann daher zumindest nach Vornahme dieser Feinkorrektur von einer farbvalenzmetrisch richtigen Farbsynthese sprechen.

030016/0438

	Film 1	- 83	—	3 Testfarb Film 4	en) Film 5	28441 Film 6
Abtaster Nr, 1 Art der Korrektur	79/10	V ν Film 2	a ' Film 3	79/5	76/11	81/6
keine Korrektur	79/7	74/17	79/9	78/4	78/4	83/6
nur Gammakorrektur	93/4	79/6	79/6	94/2	93/4	93/4
Gamma u. opt. Matrix	92/6	93/3	92/4	92/6	92/5	93/4 I
Gamma u. mittl. Matrix	92/4	92/5

Tabelle Λ 1.1

Allgemeine Farbwiedergabeindizes R, nach DIN 6169 und Standardabweichungen ίΓ, des Abtasters Nr. 1 für verschiedene Filrntestfarbcnsätze

Abtaster .'.'r. 1 Art der Korrektur	FiI in 1	R I tr grau < Film 2	j rau 1<J Film 3	Testfarb Film 4	2Π) Film 5	Film 6
keine Korrektur	93/3	79/10	83/6	93/3	85/7	93/3
nur Gammakorrektur	100/0	99/0	100/0	99/1	99/1	100/0
Gamma u. opt. Matrix	99/0	99/0	100/0	99/1	99/1	100/0
Gamma u. mittl. Matrix	99/0	99/0	100/0	99/1	99/1	100/0 I r*r.-7 . τ

Tabelle A 1 .2 Farbwiedergabeindizes Fi und Standardabweichunqon <r ^J grau ^J' "grau

über 8 Graustufen des Abtasters Nr. 1 für verschiedene Filmtestfarbensätz-3

Abtaster Nr. 1 Art der Korrektur	Film 1	ges () ges Film 2	(5 Film 3	36 Testfar Film 4	'ben) Film 5	Film 6
keine Korrektur	77/15	70/16	72/16	72/18	71/15	77/12
nur Gammakorrektur	77/15	76/17	74/16	72/19	75/17	79/13
Gamma υ. opt. Matrix	88/10	86/12	87/11	86/12	87/12	88/9
Gamma u. mittl. Matrix	87/12	85/1Ί	87/12	84/16	87/13	87/10

Tabelle A 1.3 Farbwiedergabeindijcs R und Standardabv/eichunqen 6"

. ge j 3 g

über 536 Testfarbe;; des Abtasters Nr. 1 für verschiedene FilmtestfarbensdtZt·.- '■ ·

13 3 0 016/04.30

■"*' 28U158

der Koeffizienten in den Matrizen M- und M„ die Farbwiedergabe zu verbessern.

Zur Bewertung dieser Optimierung mit 18 Freiheitsgraden wurden 512 Bezugsfarben ausgewählt, die mit Hilfe des realen Farbstoffsystems herstellbar sind, so daß man sowohl deren valenzmetrischen Werte X, Y und Z als auch die Grauäquivalentdichten D_Y, D und D bzw. die Konzentrationen c , C. und c_r kennt, und zwar die in Figur 5 dargestellten ermischbaren Farbarten der realen Farbstoffe für Grauäquivalentdichten von D ·_η = ο,3 bis D _χ = 2,5. Der Übersicht wegen sind nicht alle Zwischenwerte eingezeichnet.

Für diese Bezugsfarben wurden aus den Normfarbwerten X, Y und Z die Modellgrauäquivalentdichten Ü , D und D„_M berechnet. Zwischen den realen- und den Modell-Grauäquivalentdichten wurde nach den folgenden Gleichungen für Gelb, Magenta und Cyan ein mittlerer quadratischer Abstand gebildet.

D_H .-

U-/

Hieraus wurde folgendes Bewertungskriterium gebildet:

030016/0438

	Fikitestfarbe	28	Unbunt D = 1,61 DIN 6169	=	1,000 - 0,023 - 0,086	441	sä	T d Rot	(	ν Grün	)ozielle F	d	".,rbw	'i-dt-r	jn	2	d	100	100	0,851
			Unbunt ü = O1I'.', DIN 61u9		0,000 1,000 - 0,028		FiI		'^B 1«	li 1	95		Film	^ Blau	C	96	99	99	0,971
Nr.	Bezeichnung ^er Po.'.ug-ifarbe		Ur.buRt D = 0,35 DIN 6169	0,011 - 0,115 l.oooj	1	b	IU	C	91	a	b		95	93	99	99
1	Altrosa UI.'I '3169		Hautfarbe Weißer (blond)		83	88	95	79	68	85	94	86	100	100	0,990
2	Senfgelb DIi; 6169		Hautfarbo l-.'eiPer (brünett)		66	74	94	93	51	75	86	87	99	99
3	Gelbgrün DIN 6169		Hautfarbe Japaner		57	64	84	93	44	68	89	90	99	100
4	Grün DIN 6169		Hautfarbe Inder		84	83	89	97	86	80	92	95	99	99
5	Hellblau DIN 6169		Hautfarbe Mulatte		87	80	93	98	95	78	96	95	99	99
6	Himelblau DIN Γ. 109		Hautfarbe Ni'qer		81	75	97	92	86	74	94	.-J 7.
7	Asterviolett DIiJ 6169				85	81	96	57	78	83	94	40
8	Fliederviolett DIN 6169				87	85	94	62	79	86	49	72
0	Rot DIN 6169				69	69	64	77	77	70	74	71
in	Q»]\> DIN 6169				27	29	69	68	34	36	75	65
11	Grün DIN 6169				69	66	74	97	77	63	83	94
12	Blau DIN 6169				61	59	90	91	55	53	94	92
* J	Rosa (Hautfarbe) DIN 6169			78	78	96	99	79	75	93	99
14	Blattgrün DIN 6169			75	83	94	100	57	84	99	59
15		92	100	100	100	76	99	99	100
16	Unbunt D - 0,35 (Fili::v.-eiß)	91	100	IUO	98	70	99	100	96
17	Untunt D = 0,55	Wi)	100	IDO	97	100	100	96	95
18	Unbunt D = 0,75	81	84	97	97	72	82	96	_95
19	Unbunt D= 1,00	78	82	97	98	68	80	_96,	96
20	Unbunt D= 1,25	74	80	97	97	62	JL	96	95
21	Unbunt D = 1,50	75	84	97	99	56	83	95	97
ZZ	Unbunt D= 1,80	79	89	97		56	90	97
23	Unbunt D = 2,10 (Filnischw.irz)	85	96	99	10Ö	62	96
	Korrekturmatrix:				100
24		100	100	100	100	100	100
25	K	95	100	100	100	84	99
26		93	100	100	100	74	99
27		91	100	100	99	70	100
28	91	100	100	99	69	99
29	91	99	99	99	72	100
30	92	99	99		77	99
31	95	99	99		84	99
3,960		«Htot =
3,995		Tor
,
1,011

Tabelle Λ 1.4

Abtaster Nr. 1

Spezielle harir.viedergabeindizos R. für verschiedene Filmtestfarbensätze, Abtaster jeweils auf Testfarbe 17 abgeglichen (R_]7 = 100)

030016/0438--

	;indi FiIr b	Un	zes η η 3 C	ach C d	1,041	IN 61 a	69 ( FiI I)	reil li 4 C	- atf	97	TRot = 0,946	a	2S FiI b	AA n 5 c:	LO _	0,909	a	Film b	6 C	el
gäbe a	89	^Blau	92	94	0,962	80	82	95	5) d	97	rGr	69	82	96	97	0,992	94	95	92	86
96	75		94	92	0,980	73	78	96	96		60	76	95	95	1,014	84	83	95	96
84	66	82	81		71	76	90	79	-Un = °'972	57	72	87	92		74	73	85	92
74	81	92	91	77	72	91	87	au = °·987	84	75	89	83	72	Rl	91	9?
71	81	96	94	81	75	93	97		90	75	92	88	78	85	94	98
70	77	94	97	82	76	96	89	86	74	98	97	79	83	98	91
70	81	95	96	86	84	95	91	81	83	96	93	82	03	99	95
79	84	92	92	84	83	96	67	78	84	96	94	84	83	90	89
83	65	65	66	73	70	59	82	68	72	59	62	67	66	68	55
73	39	79	74	47	46	78	65	34	36	70	71	52	54	77	92
43	63	76	74	59	56	79	68	68	59	77	69	57	64	74	76
53	58	88	68	58	59	86	96	62	59	87	68	67	66	82	JSL·
54	85	90	93	80	77	96	97	73	74	94	92	89	_91	93	_85_
88	84	91	90	81	88	93	99	69	86	94	97	84	88	96	98
85	99	100	100	91	100	99	100	82	99	99	99	91	99	99	99
84	100	99	100	92	100	100	100	81	99	100	100	90	99	100	100
84	100	100	100	100	100	100	• 97	100	100	100	100	inn	inn	100	inn
100	88	94	97	82	83	97	97	73	81	96	95	92	93	96	90
93	85	95	97	80	81	97	97	70	80	96	95	91	92	96	90
92	83	95	97	77	79	96	97	65	78	96	95	90	90	96	89
91	83	97	96	77	83	97	98	64	83	97	97	91	91	97	92
92	86	98	96	79	87	97	99	65	89	96	98	92	93	98	94
91	93	98	97	85	94	99	100	72	95	98	99	91	96	99	99
87	100	100	100	100	100	100	100	100	100	100	100	100	100	100	ion
100	100	99	99	96	100	100	100	90	100	100	100	95	100	100	100
92	100	99	99	93	100	100	100	84	100	100	100	92	mo	100	100
87	100	100	100	92	100	100	100	80	100	100	LOO	89	100	100	100
83	100	100	100	91	100	100	99	79	100	100	LOO	89	100	100	LOO
82	99	100	100	90	99	99	100	80	99	99	99	90	99	99	99
82	99	99	99	92	100	100	98	83	98	98	98	92	9Q	99	99
86	99	99	99	92	98	98	87	98	98	98	93	100	100	too
89	T Rot =										1,047
	^Gr		^GrUn =		-ün	0,998
Blau =		ϋ Blau "	1,023

Korrekturmaßnahmen am Abtaster: 1

a) keine (Originalzustand)

b) nur Gammakorrektur

c) Gammakorrektur u. optimale Matrix

d) Gammakorrektur u. mittlere Matrix

	2844158 -	Film 2	Film 3	ι Testfärb Film 4	en) Film 5	Film 6
Abtaster Nr. 2 Art der Korrektur	Film 1	71/15	76/7	75/5	73/10	77/7
keine Korrektur	75/9	75/6	77/7	75/5	75/5	80/8
nur Gammakorrektur	76/7	93/2	93/3	95/2	94/3	94/3
Gamma u. opt. Matrix	94/3	93/3	93/4	94/5	94/4	93/5 j
Gamma u. mittl. Matri>	93/4

Tabelle A 2. 1

Allgemeine Farbwiedergabeindizes R nach DIN 6169 und

a ₍

Standardabweichungen & des Abtasters Nr. 2 für verschiedene FiImtestfarhensötze

Abtaster Nr. 2 Art der Korrektur	Fib: I	R / er grau' ( Film 2	jrau ^ Film 3	Testfartx Film 4	21) Film 5	Film 6
keine Korrektur	92/4	79/10	95/2	92/3	85/7	96/2
nur Gammakorrektur	100/0	99/1	100/0	100/0	100/0	100/0
Gamma u. opt. Matrix	100/0	98/1	100/0	99/0	100/0	100/0
ί Gamma u. mittl. Matrix	100/0	98/1	100/0	99/0	99/0	I LOO/0 j

Tabelle A 2.2..

Farbwiedergabeindizes R _au und Standardabweichungen (f über 8 Graustufen des Abtasters Nr. 2 für verschiedene niintestfarbensätze

Abtaster Nr. 2 Art der Korrektur	Film 1	ges i} ges Film 2	Film 3	36 Testfat Film 4	"ben) Film 5	Film 6
keine Korrektur	74/14	67/15	71/17	69/18	69/14	74/14
nur Gammakorrektur	75/15	73/17	71/16	70/19	73/17	76/14
Gamma u. opt. Matrix	89/10	87/12	88/11	87/14	89/10	90/9
Gamma u. mittl. Matrix	88/11	86/13	88/11	87/15	88/12	88/11

Tabelle A 2.3

Farbwiedorgabeindizc:·, R und Standardabweichungen 6" über 536 Test farben >ies Abtasters Nr. 2 für verschiedene Filmtestfarbensätze

D30016/0A38

Nr.	2844158 Filmtestfarbe Bezeichnung der Bezugs farbe	a	S Fill b	η 1 C	d	•rbvn a	Film b	95	d	Hautfarbe Heißer (blend)	79	84	ύ Rot.	in "	98	98	70	80	97	95
1	Altrosa DIN 6169	80	88	95	94	65	82	95 90	96	Hautfarbe Weißer (brünett)	76	82	" Gr	au	98	98	66	78	96	95
2 3	Senfgelb DIN 6169 Gelbgrün DlN 6169	65 56	74 03	96 89	94 83	51 47	72 65	90	_92 88	Hautfarbe Japaner	73	80	L51	98	98	60	76	96	94
4	Grün DIN 6169	78	75	88	95	83	73	94	88	Hautfarbe Inder	73	84	98	98	54	80	97	95
5	Hellblau DIN 6169	88	80	93	94	95	77	95	90	Hautfarbe Mulatte	76	89	97	97	54	86	97	96
6	Hinanelblau DIN 6169	76	70	98	97	78	68	94	94	üaulfarbi} Neqer	82	95	99	98	62	95	98	98
7	Asterviolett DIN 6169	77	75	98	96	72	77	95	96
8	Fliederviolett DIN 6169	81	81	94	89	74	82	46	97	Unbunt D -■= 0,35 (FiIniweiß)	100	100	100	100	100	100	100	100
9	Rot DIN 6169	70	72	62	55	80	73	85	44	Unbunt D = 0,55	94	100	99	99	83	98	97	97
10	Gelb DIN 6169	34	37	80	75	38	40	75	80	Unbunt D = 0,75	90	100	100	100	73	98	97	97
11	GrUn DIN 6169	65	61	74	80	71	57	83	72	Unbunt D = -1,00	88	100	100	100	70	99	98	99
12	Blau DIN 6169	56	54	89	69	52	47	96	66	Unbunt D = 1,25	88	100	100	100	70	99	99	99
13	Rosa (Hautfarbe) DIN 6169	78	79	97	98	77	75	95	95	Unbunt D= 1,50	88	100	99	99	73	99	99	99
14	Blattgrün DIN 6169	73	81	96	93	60	83	98	95	Unbunt D = 1,80	90	99	99	99	79	98	98	98
15	Unbunt D= 1,61 DIN 61G9	89	99	100	100	77	98	98	98	JMwnt D = 2,10 (Filmsclvvarz)	94	99	99	99	85	98	98	98
16	Unbunt D = 0,93 DIN 6169	89	100	100	100	70	98	100	98	ekturmatrix:	3,952			f. a(	3,856
17	Unbunt D = 0,35 DIN 6169	ion	100	100	100	100	100	100		1,000		ä Grün = (	3,970
				1,015			3,995
18	1.000 - 0,052 - 0.074 0,014 1,000 - 0,063	au = (
19	0,005 - 0,146 1,000
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
Ko rr
K

Tabelle Λ 2..4 Abtaster Nr. 2

Spezielle harbwiedergabeindizes R- für verschiedene Filmtestfarbensätze.

Abtaster jeweils auf Testfarbe 17 abgeglichen (R₁₇ = 100)

030016/0438

	92	zes nach I	C	d	93	* Rot =	1,030	?8Z	76	Film 4	C	58	TRot = 0,946	au = 1^05	JL	a	Film 5	C	d	^G,	. = 0,909	Ά	Film	6	d	^GrUn =	1,037
	78	Film 3	92	94	'Grün	1,002		69	b	95	5)	^Griin = °'984			69	b	96	97	rBl	.. = 0,989 un	93	h	C	84	1 Blau	1,026
gabeindi	67	b	97	84	^Blau =	1,000	)IN 6169 (Toil	65	82	98		rBl	60	83	97	96		80	96	92	96_	1,028
	70	89	88	93			73	76	92	d	57	75	91	94	5	68	.80.	..97.	93
a	76	75	91	95	a	82	69	92	97	.78	67	.90	86		72_	68	90	_95_
69	65	95	97	76	68	94	97	90	-70	93	90		81	...75.	._?o	.9JL
75	74	95	98	78	74	97	97	79	75	98	96.		.73.	JL	_93	.92_
_8i	80	97	90	79	.70	97	.83	75	70	98	96	74	.-77_	_98_	99
69	72	JX	62	71	77	..95.	89	75...	77	95	97...	.78..	77	98	_86_
44	76	63	83	46	.80..	58	.96	69.	.80	58	62	66	..80_	._9Q_	49
55	..JL	89	78	58	73	90.	93	38	74..	82	81.	5 L.	68	65	.93_
53	68	76	68	55	47	82	„96	64	41	79	73	57	_53_		80
83	43	87	92	77	53	85	68	56	56	88	69	59	59	74	70_
84	58	90	92	78	52	97	.89	73	52	96	95	86	59	82	84
94	54	94	100	90	76	95	70	69	74	96	98	83	89	93	99
94	84	100	100	90	84	100	68	83	83	99	99	95	83	97	99
100	82	100	100	100	100	100	97	81	99	100	LOO	95	99	99	100
88	99	100	96	79	100	100	97	100	100	ion	inn	inn	99	100	mn
87	100	94	96	76	100	98	99	73	inn	98	97	90	inn	ino	90
85	100	.9.5.	97	73	82	97	100	70..	81	.97	96	88	91	96	89 _
88	87	95	98	72	81	97	100	65	79.	97	.% .	87	90.	„96	88
92	85	98	98	74	78	-97.	97	63	78	_97	97..	89_	88	96
9Ά	82	98	98	81	82	.97.	.97	64.	82.	96	97	92 _	.90..	_S7_	-93_
100	83	98	100	100	86.	99	97	72	88	98	98	95	.92.	_58_.	98
97	86	100	99	95	94	100	-97	100	95	100	.00	100	96	99	100
95	93	99	100	Jl	100	100	..98	90	ion	100	LOO	98	100	100	LOO
JA	100	100	IQP	90	100	100	99	84.	100	100	LOO.	96_	100	100	L00_
93	100	100	100	89	100	1.QQ.	100	80.	100	100	LOO...	95_.	1.00..	-ioo_	LDQ_
93	100_	100	99	89	99	100	100	79	100	100	LOO	95	100.	IQ(L	100
95	100	99	100	91	100	99	igp	80	100	99	99	95	100	100	99
95	100	100	99	92	99	100	100	83	99	99	99	95..	99	99	99_
	99	99		100	98	100	88	99	99	99	95	9?	.99.	:oo
	100		98	99		99				100	100
99	100
98

Korrekturmaf3nahmt?n am Abtaster: 2

a) keine (Originalzustand)

b) nur Gammakorrektur

030016/0438

c) Gammakorrektur u. optimale Matrix :ί) Gammakorrektur u. mittlere Matrix

3*.

Leerseite

Claims (1)

1. B 1 17 8-D - Y ~

   Patentansprüche

   (1 .') Verfahren zur Reproduktion von Originalvorlagen mit insbesondere nicht metamerer Farb::usanimonsataung, bei dein die jeweilige Originalvorlage bezüglich ihres Farbgehalts nach einem Dreibereichsverfahren abgetastet und nach einer Verarbeitung der erhaltenen Abtastsignale durch eine Farbmischung mittels eines Farbwiedergabesystems reproduziert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastsignale (£„,£„,£„) in drei

   K Ij ti

   farbvalenzmetrisch korrigierte Primärfarbsignale (z ,B.E_vlE^.,E„) umgewandelt werden", und dai3 die Anpassung der Abtastsignale oder der aus diesen gewonnenen Signale an zumindest ein Farbwiedergabesystem und/oder Eingriffe zur Änderung der Gradation und/ oder gezielte Eingriffe zur Veränderung der Farbwiedergabe einzelner Farben im Gesamtbild oder in diskreten Bildbereichen und/oder andere Weiterverarbeitungen der Abtastsignale oder der aus diesen gewonnenen Signale erst nach deren Umwandlung in die farbvalenzmetrisch korrigierten Primärfarbsignale ( E_v E„, E₂ ) durchgeführt v/erden.

   2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die farbvalenzmetrisch korrigierten Primärfarbsignale vor ihrer Weiterverarbeitung zwiscHengespeichert werden.

   O3ÖÖ1S/Ö438

   J. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei Farbwiederyabesystemen mit im wesentlichen subtraktiver Farbmischung die gezielten Eingriffe nach Umforn.ung der Primärf arbsiynale (c_v,K_v,E„) in dem Farbwiederyabesystem angepaßte Farbstoffkonzentrationssignale (E_r ,E„ ,E,, )

   C M Y

   oder Auszugsdichtesignale (E_n ,E_n ,E_n ) vorgenommen werden.

   C M G

   4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß aus den durch gezielte Eingriffe variierten Farbstoffkonzentrations-

   Signalen (L·' ,E^ ,E„ ) oder Auszugsdichtesignalen (E ,E ,E ) ^CC M ^LY C M Y

   entsprechend variierte Primärfarbsignale (Ε_χ,Ε_γ,Ε_ζ) gebildet v/erden, mittels derer und der restlichen unverändert gebliebenen abgespeicherten Primärfarbsignale durch additive Farbmischung ein Monitorbild erzeugt wird, welches dem Operator die durch die gezielten Eingriffe in die Farbstoffkonzentrationsignale oder die Auszugsdichtesignale bewirkten Änderungen in der zugehörigen durch die im wesentlichen subtraktive Farbmischung des Farbv/iedergabesysterns erzeugten Reproduktion der Originalvorlage aufzeigt.

   5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die der Originalvorlage farbgetreu entsprechenden farbvalenzmäßig korrigierten Primärfarbsignale so lange unverändert gespeichert werden, bis das Monitorbild dem gewünschten Reproduktionsergebnis entspricht.

   630018/0438

   _B1178-o -3- 28U158

   6. Verfahren zur Gewinnung dreier farbvalenzmetrisch korrigierter Primärfarbsignale von einer Originalvorlage, insbesondere nicht metamerer Farbzusammensetzung, durch Abtasten der Originalvorlage bezüglich ihres Farbgehaltes nach einem Dreibereichsverfahren mit valenzmetrisch nicht korrekten Abtastern und elektronischer Aufbereitung der hierbei erzeugten Abtastsignale, insbesondere für die Durchführung des Reproduktionsverfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Äbtastsignal zwecks Korrektur des Grauabgleichs einer Gradationsentzerrung (Ϋπΐί/^,ΡΖ) unterzogen wird, und/oder daß mit den gegebenenfalls gradationsentzerrten Abtastsignalen zur Verbesserung der Farbwiedergabeeigenschaften bunter Objektfarben eine lineare Transformation (M) durchgeführt wird.

   7. Verfahren zur Gewinnung farbvalenzmetrisch korrigierter Primärfarbsignale nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastsignale (E_R,E_G,E_B) vor der Gradationsentzerrung einem

   Weißabgleich (Κ^,Κ^,Κ^) unterzogen werden und/oder daß die Grada-K \j a

   tionsentzerrung durch Potenzierung der Abtastsignale mit einem Exponent (/^//q/P^) erfolgt, dessen Kehrtwert (r_R'fi_G>f\) gleich der Steigung der Übertragungskennlinie des jeweiligen unkorriqierten Abtasters für unbunte Filmfarben der Originalvorlage ist, wenn die Übertragungskennlinie die Abhängigkeit des Logarithmus des Kehrtwertes der Abtastsignale von den Dichten (D) der zu reproduzierenden Graustufen wiedergibt.

   8. Verfahren zur Gewinnung farbvalenzmetrisch korrigierter Primärfarbsignale nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet,

   D3ÖÖ1S/ÖU0

   daß der Exponent (f_R,f£,JQ aus den spektralen Daten des jeweiligen Abtasters und den Farbstoffen der Originalvorlage berechnet wird.

   9. Verfahren zur Gewinnung dreier farbvalenzmetrisch korrigierter Primärfarbsignale nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet,daß

   die Werte für den Exponent ⁽/r'/^'/b^{) durch einen in der} Originalvorlage oder am Rand derselben angebrachten Graukeil experimentell bestimmt werden.

   10. Verfahren zur Gewinnung dreier farbvalenzmetrisch korrigierter Primärfarbsignale nach einem der Ansprüche 6 ff, dadurch gekennzeichnet, daß bei der die lineare Transformation bewirkenden Matrix (M) keine negativen Koeffizienten zugelassen werden, die größer sind, als das etwa ο,3-fache des Wertes der Hauptdiagonale.

   11 . Verfahren zur Gev/innung dreier farbvalenzmetrisch korrigierter Primärfarbsignale nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei der die lineare Transformation bev/irkenden Matrix (M) die Matrixkoeffizienten für bestimmte vorgegebene Farben optimiert werden.

   12. Verfahren zur Gewinnung dreier farbvalenzmetrisch korrigierter Primärfarbsignale nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Matrixkoeffizienten derart bestimmt werden, daß die spektralen Empfindlichkeitskurven der Abtaster bestmöglich an farbvalenzmetrisch korrekte Spektralwertkurven für additive Primärvalenzen angenähert werden.

   090016/0438

   13. Verfahren zur Gewinnung f arbvaic-rjziiictrisch korrigierter Primürfarbsiynale nach Anspruch IO oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Optimierung der Matrixkoeffizienten für zumindest drei subtraktive Grundfarben, vorzugsweise gleicher visueller He]ligkeit, und drei aus ihnen gebildeten Mischfarben erster Ordnung durchgeführt wird.

   14. Verfahren zur Gewinnung dreier farbvalenzmetrisch korrigierter Primärfarbsignale nach Anspruch 1o,11 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Optimierung der Matrixkoeffizienten der mittlere Farbwiedergabeindex ermittelt und opitmiert wird und/oder daß die Optimierung mittels einer Evolutionsstrategie durchgeführt wird mit

   15. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 6 ff, mit einer Dreibereichsabtastvorrichtung, gekennzeichnet durch eine Y -Korrektur-Schaltung ( .t"_R, f~_B, /^) in jeder Ausgangsleitung für die Abtastsignale (E₁, ,E„,E_D) und durch eine Matrix-

   K \j ti

   schaltung (M) welche an die Ausgänge der -Korrektur-Schaltungen i/"_R/ /^/ /'q) angeschlossen ist.

   16. Verfahren zur Ermittlung von Farbstoffkonzentrationen entsprechenden Signalen eines im wesentlichen oder vollständig einer subtraktiven Farbmischung unterliegenden Farbv/iedergabesy stems aus drei Prircärfarbsignalen, insbesondere zur Synthese von mittels eines Farbanalyseverfahrens nach einem der Ansprüche 6 mit 14 ermittelten farbvalenzmetrisch korrigierten Primärfarbsignalen einer zur reproduzierenden, vorzugsweise keine metameren Farben auf v/eisen-

   030018/0438

   fc*AD ÜKiulNAL

   Ii I 1 7 ti—Ij - C ■

   28U158 den, Originalvorlage, gekennzeichnet durch folgende Schritte: Umformung der Primärfarbsignale (Ey,Ey₁Er-) in den Grundfarbstoffen des Wiedergabesystems angepaßte Farbwertsignale (Ep,E^,,ErJ unter Ersetzen der spektralen Dichteverteilungen der einzelnen Gxundfarbstoffe des Farbwiedergabesystems durch drei verschiedenen Wellenlängenbereichen zugeordnete optimaIfarbenartige Modellfarbstoffe ohne Nebendichten, Umformung der hierbei erhaltenen Farbwertsignale (E_r/e_g,Etj) in entsprechende Farbdichtesignale (E_ß ,E_Q ,Ε_β )

   RGB sov/ie Umwandlung der Farbdichtesignale in Modellfarbstoffkonzentra-

   tions-Signale (E_p ,E_r ,E_r ) unter Ersetzen der Farbdichte der op-

   CM MM YM
   timalfarbenartigen Modellfarbsoffe ohne Nebendichten in den einzelnen Wellenlängenbereichen durch optinialfarbenartige Modellfarbstoffe mit je einer Haupt- und zwei Nebendichten, die über den jeweiligen Teilwellenlängenbereich konstant sind, und von denen je eine der dortigen Dichte der drei Grundfarb-stoff ο iiahcrunguweiue ;.:ugeox"diiot ii.;t.

   17. Verfahren zur Ermittlung von Farbstoffkonzentrationen entsprechenden Signalen nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Umformung der Primärfarbsignale in die Farbwertsignale und die Umwandlung der Farbdichtesignale in die Mcdellfarbstoffkonzentrations-Signale mittels zweier linearer Transformationen dieser Signale erfolgt, wobei die Matrixkoeffizienten der ersteren Linear-Transfornation (M.) durch die Wahl der Wellenlängenbereichsgrenzen M₂'^) und die Matrixkoeffizienten der letzteren Linear-Transformation (M₂) durch das Verhältnis von Haupt- und Nebendichten der Modellfarbstoffe in den einzelnen Wellenlängenbereichen für das jeweilige Farbwiedergabesystem bestimmt werden.

   030016/0438

   18. Verfahren zur Ermittlung von Farbstoffkonzentrationen entsprechenden Signalen nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Modellfarbstoffkonzentrations-Signal (E_p ,

   CM E_{n t}E_r ) entsprechend einer Kennlinie (K_C,K_M,K_Y) variiert wird,

   SlM ^CYM

   welche derart festgelegt ist, daß Grauwerten entsprechende Primärfarbsignale zu Farbstoffkonzentrationssignalen führen, die im jeweiligen Farbwiedergabesystem entsprechend gleiche Grauwerte erzeugen.

   19. Verfahren zur Ermittlung von Farbstoffkonzentrationen entsprechenden Signalen nach einem der Ansprüche 1G ff, dadurch gekennzeichnet, daß die Modellfarbstoffkonzentrations-Signale bzw. die Farbstoffkonzentrations-Signale in entsprechende Auszugsdichtesignale umgewandelt werden.

   20. Verfahren zur Ermittlung von Farbstoffkonzentrationen entsprechenden Signalen nach einem der Ansprüche 16 bis 19, gekennzeichnet durch eine lineare Umformung der Mcdellfarbstoffkonzentrationssignale. bzw. der Farbstoffkonzentrationssignale bzw. der Auszugsdichtesignale mittels einer Korrekturmatrix (M^) deren Koeffizienten derart bestimmt werden, daß die durch die Primärfarbstoffe des Farbwiedergabesystems festgelegten Grundfarben und/oder Mischfarben erster Ordnung aus diesen farbgetreu wiedergegeben werden.

   21 . Verfahren zur Ermittlung von Farbstoffkonzentrationen entsprechenden Signalen nach einem der Ansprüche 16 bis 20, dadurch

   03Ö016/0U*

   gekennzeichnet, daß für das jeweilige Farbwiedergabesystem die Koeffizienten der Matrizen (M.. ,M., oder/und M₃) durch eine Optimierungsstrategie für vorgegebene Farben bestimmt werden.

   22. Verfahren zur Ermittlung von FarbstoffKonzentrationen entsprechenden Signalen nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß für die Optimierung der Matrixkoeffizienten eine Evolutionsstrategie durchgeführt wird.

   23. Verfahren zur Ermittlung von FarbstoffKonzentrationen entsprechenden Signalen nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Optimierungsstrategie zumindest für drei subtraktive Primärfarben, vorzugsweise gleicher visueller Helligkeit, und drei aus diesen gewonnenen Mischfarben erster Ordnung durchgeführt wird.

   24. Verfahren zur Ermittlung von Farbstoffkonzentrationen entsprechenden Signalen nach einem der Ansprüche IC) ff, dadurch gekennzeichnet, daß die erhaltenen Auszugsdichtesignale mit elektronisch abgespeicherten Auszugsdichten diskreter Mischfarben des Farbwiedergabesystems (Katalogfarben) verglichen werden.

   25. Verfahren zur Ermittlung von Farbstoffkonzentrationen entsprechenden Signalen nach Anspruch 24, gekennzeichnet.durch eine lineare Interpolation zwischen den ermittelten Auszugsdichtesignalen

   05Ö018/ÖÄ38

   B 1 17 8-D _n

   (E_n ,EO ,Ii_n ) und den rulchütquJ ujünen Aufzugcdichten der Katalog-

   ^UCM KM YM
   farben.

   26. Vorrichtung zur Ermittlung von FarbstoffKonzentrationen entsprechenden Signalen eines im wesentlichen einer subtraktiven Farbmischung unterliegenden Farbwiedercjabesysteitis ems drei Prin.ärfarbsignalen, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 16 mit 25, gekennzeichnet durch eine erste Matrixschaltung (M-..) zur Umformung der Primärfarbsignale (z.B. Ε_χ,Ε_γ,Ε_ζ) in den Primärfarbstoffen des Farbv/iedergabesystems angepaßte Farbwertsignale. (E_R,E_G,E_ß), wobei die Matrixkceffizienten der Matrixschaltung (M^) dadurch bestimmt sind, daß die spektralen Dichteverteilungen der einzelnen Prirnärf arbstof fe des Farbv/iedergabesystems durch drei verschiedenen Wellenlängenbereichen zugeordnete, optimalfarbenartige Modellfarbstoffe ohne Nebendichten ersetzt sind, durch an die Ausgänge für die Farbwertsignale der ersten Matrixschaltung angeschlossene Logarithmierschaltungon (-log (E₁ ■) ,-log (E„) und -log(E_DX zum Umformen der Farbwertsignale in entsprechende Farbdichtesignale (E₁ ,E₁ ,Ev ), sowie durch eine zweite Matrixschaltung (M₀) zur Um-

   R ^aG ^aB *

   Wandlung der Farbdichtesignale in Modellfarbstoffkonzentrations-Signale (E„ ,Ep ,E,, ) , wobei die Matrixkoeffizienten der zweiten

   CM MM- YM
   Matrixschaltung (M^) dadurch bestin:mt sind, daß die Farbdichten der optimalfarbenartigen Modellfarbstoffe ohne Nebendichten der einzelnen Teilwellenlängenbereiche durch optimalfarbenartige Modellfarbstoffe ersetzt sind, die eine Haupt- und zwei Nebendichten auf v/eisen, welche über die jeweiligen Teilwellenlängenbereiche konstant sind, v/obei die Haupt- und die beiden Nebendichten den Dichten der drei Primärfarbstoffe in dem entsprechenden Wellenlängenbereich näherungsweise zugeordnet sind.

   03ÖÖU/0U8 bad ORSGlHAL

   B 1178-D -1o-

   284A158

   27. Vorrichtung zur Ermittlung von Fabrstoffkonzentrationen entsprechenden Signalen nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Matrixkoeffizienten der ersten Matrixschaltung (M₁) durch die Wahl der Grenzen der Teilwellenlängenbereiche und daß die Matrixkoeffizienten der zweiten Matrixschaltung (M,,) durch das Verhältnis von Haupt- und Nebendichten der Modellfarbstoffe in den einzelnen Teilwellenlängenbereichen für das jeweilige Farbwiedergabesystem bestimmt sind.

   28. Vorrichtung zur Ermittlung von Farbstoffkonzentrationen entsprechenden Signalen nach Anspruch 26 und 27, dadurch gekennzeichnet, daß an den Ausgängen für jedes Mcdellfarbstoffkonzentrationssignal der zweiten Matrixschaltung (M_v) eine Schaltung (K ,^,Ky) vorgesehen ist, welche das ankommende Signal gemäß einer vorbestimmten Kennlinie variiert, wobei die Kennlinie derart festgelegt ist, daß Grauv/erten entsprechende Primärf arbsignale in Farbstoff signale umgewandelt werden._fdie im jeweiligen Farbwiedergabesystem Grauwerte erzeugen.

   29. Vorrichtung zur Ermittlung von Farbstoffkonzentrationen entsprechenden Signal nach einem der Ansprüche 26 bis 28,gekennzeichnet durch Schaltungen zur Umv/andlung der Modellfarbstoffkonzentrations-Signale }_DZW. Farbstoffkonzentrat-ions-Signale in entsprechende Auszug saichtesignale.

   030016/0438

   30. Vorrichtung zur Ermittlung von Farbstoffkonzentrationen entsprechenden Signalen, gekennzeichnet durch eine dritte Matrixschaltung (M₃), der die Auszugsdichtesignale zuführbar sind, wobei die Matrixkoeffizienten der dritten Matrixschaltung derartig bestimmt sind, daß die durch jeden Grundfarbstoff des Farbwiedergabesystems festgelegten Grundfarben möglichst farbgetreu wiedergegeben werden.

   31. Vorrichtung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß bei Farbwiedergabesystemen mit rein subtraktiver Farbmischung die zweite Matrixschaltung (M₂) und die dritte Matrixschaltung (M₃) zu einer gemeinsamen Matrixschaltung zusammengefaßt sind.

   32. Vorrichtung zur Ermittlung von Farbstoffkonzentrationen entsprechenden Signalen nach einem der Ansprüche 26 bis 31, gekennzeichnet durch einen Speicher (Sp), in dem die Auszugsdichten von Katalogfarben für das jeweilige Farbwiedergabesystem gespeichert sind, durch eine Komparatorschaltung, welche die ermittelten Modelldichten (^μ^μμ^υμ) ^mit den Katalogfarben vergleicht, und durch eine Interpolationsschaltung, welche eine Interpolation zwischen den nächstgelegenen Katalogfarben und den ermittelten Auszugsdichten durchführt.

   33. Drucksimulator, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 26 mit 3 2 und einen nach dem Prinzip der additiven Farbmischung arbeitenden Monitor, der über entsprechende Anpassungsnetzwerke an den Eingängen für die Primärfarbsignale (z.B. E„,Ey,E_z) der ersten Matrixschaltung (M-) angeschlossen ist.

   030016/0438