DE3306442A1 - Verfahren zur farberfassung und farbmodifikation und einrichtung zur durchfuehrung des verfahrens - Google Patents

Description

Verfahren zur Farberfassung und Farbmodifikation und Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Farberfassung und Farbmodifikation gem. dem Oberbegriff des Anspruches 1 und Einrichtungen zur Durchführung des Verfahrens.

Es handelt sich hierbei um ein System zur Farbauffindung bzw. -erfassung, zur Farberkennung, zur Farbmodifikation und zur Farberzeugung.

Boi einem Farbauffindungs- bzw. -erfassungssystem ist es besonders wünschenswert Farben und Pigmente automatisch mischen zu können, Farben entsprechend den Farben von Gegenständen sortieren zu können und weiterhin ist es wünschenswert, beispielsweise für Industrieroboter Gegenstände aufgrund Ihrer Form erkennen zu können.

Bei Farbmodi. f ikationssystemcn , wie sie in der graphischen Industrie Anwendung finden, ist es wünschenswert, die Farben auf verschiedene Negative trennen zu können, bestimmte Betoicho innerhalb eines Farbbildes retuschieren

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zu können und eine Abbildungsseite aus verschiedenen Bestandteilen zusammensetzen zu können.

Farberkennungssysteme sind besonders nützlich zur Bestimmung geologischer Formationen,zur Bestimmung der Anbauverhältnisse, bei der militärischen Überwachung, bei der Stadtplanung und bei der Ozeanographie, insbesondere im Küstenbereich.

Farberzeugungssysteme werden benötigt, um eine Originaldarstellung bezüglich ihrer Farben modifizieren zu können, sie werden weiterhin benötigt beim Fernsehen, zur Modifikation audiovisueller Darstellungen und für rechnergesteuerte Darstellungsabläufe bei Zeichentrickfilmen.

Die vorgenannten Systeme werden im vorliegenden Verfahren miteinander vereinigt. Zusätzlich ermöglicht das Verfahren eine mathematische Bewertung definierter Farbinformationen.

Es ist bekannt, daß Farbanalysen außerordentlich schwierig durchführbar sind. Farberkennungsvorrichtungen lassen sich in drei Kategorien unterteilen. Eine erste Gruppe von Vorrichtungen arbeitet nach dem Prinzip der Wellenlängenmessung, wobei eine reine Spektralfarbe isoliert bzw. erfasst wird. Eine derartige spektrographische Erfassung ermöglicht wohl eine ziemlich genaue Erfassung der reinen Spektral farben, weist jedoch einen wesentlichen Nachteil. Eine reine Wellenlängendifferenzierung zieht nämlich nicht in Betracht Farbdifferenzen, welche infolge von Helligkeitsunterschieden auftreten. Ein texturierter Gegenstand beispielsweise, dessen Oberflache eine einheitliche Farbe aufweist, zeigt, wenn

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er von einer Lichtquelle angestrahlt wird, vielfältige Unterschiede in der Sättigung und Helligkeit auf, so daß die vom Spektrographen erfasste Farbe in den verschiedenen Bereichen einer Abbildung des Gegenstandes stark variiert. Eine spektrographische Farberfassung ist demnach nicht in der Lage, die infolge der Sättigung bzw, Helligkeit bedingten Differenzen zu verarbeiten.

Ein zweites Verfahren zur Farberkennung besteht in der Verwendung digitaler oder analoger Schwellwertschaltkreise, welche primär nur auf einen Wert der Helligkeit ansprechen. Die erfassten Farben werden gefiltert zur Erzeugung eines zweidimensionalen Farbmusters in zwei Achsen. Die Schwellwertschaltkreise werden so angesteuert, daO sie nur auf eine einzige Farbe ansprechen. Ein solches Verfahren ist beispielsweise beschrieben in der US-PS 3 739 079.

Gem. einem dritten Verfahren der Farberkennung wird ein dreidimensionales Farbmuster erzeugt. Ein solches Verfahren ist beispielsweise beschrieben in der US-PS 4 110 826. Dieses Verfahren geht davon aus, daß Farbe in einem dreidimensionalen flodell darstellbar ist, bei welchem die x- und y-Achsen die Farben bzw.. Farbwerte bestimmen, während die z-Achse den jeueiligen Helligkeitawert bestimmt. Die vorgenannte US-PS zeigt auch die Verwendung von Koordinatentransformationen, bei welcher die natürliche Lage und Form einer definierten Farbe verändert wird, um ihre Erfassung zu erleichtern. Diese Schrift zeigt in den Fig. 6A und 6B daß die Farbwerte sich in Abhängigkeit der Helligkeit verändern und daß zwei verschiedene Farben sich auf den x-, y-Achsen überlappen können, wenn zwei verschiedene Werte der Helligkeit betrachtet werden.

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Das vorliegende Verfahren soll insbesondere Anwendung finden bei der Isolierung und Erfassung von Farben in einer dreidimensionalen Umgebung. Wird beispiclswe ise von einer Landschaft ein Luftbild gefertigt, dann u/eist ein Weizen- oder Kornfeld üblicherweise eine texturierte Oberfläche auf. Werden die Weizenfelder von Mehltau befallen, dann ist es wünschenswert, einmal den Anteil der Weizenfelder ermitteln zu können, der im Bereich des Lichtbildes enthalten ist und zum anderen denjenigen Anteil der Weizenfläche , der von Mehltau befallen ist . Mit den bekannten Farberfassungssystemen ist dies nicht möglich, da diese bereits infolge der texturierten Oberfläche zu Fehlergebnissen führen infolge der sehr großen Zahl von Kombinationen der möglichen Werte von Farbton, Sättigung und Helligkeit.

In Verbindung mit der Farberfassung ist es auch wünschenswert, Färbmodifikationen durchführen zu können, um beispielsweise eine bestimmte Farbe innerhalb des Bildes modifizieren zu können. Verfahren , mit denen dies bewerkstelligt werden kann, sind beispielsweise beschrieben in der US-PS 3 739 078 und der US-PS 2 799 722. Beide Verfahren ermöglichen die Veränderung einer Farbe innerhalb eines bestimmten lokalisierten Bereichs des Bildes. Ein weiteres Verfahren ist beschrieben in der US-PS 3 893 166, das die Modifikation einer bestimmten Farbe über das gesamte Bild hinweg ermöglicht. Eine, lokalisierte Farbkorrektur ist insbesondere nützlich in der graphischen Industrie, wo es oft erforderlich ist, einen bestimmten Bildbereich modifizieren bzw. retuschieren zu können. Bei den bekannten Verfahren hat sich jedoch gezeigt, daß wenn die Ablichtung eines texturierten bzw. dreidimensionalen Modells vorliegt, die Verfahren bezüglich der Isolierung eines zu korrigierenden

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Bildbereichs wenig zufriedenstellend arbeiten. Wird beispielsweise ein Wäschestück, das von einer Person getragen wird, fotografiert und weist dieses Wäschestück ein einheitliche Farbe auf, dann zeigt sich auf der Fotografie , daß die verschiedenen Helligkeitswerte infolge von Abschattungen des fotografierten Wäschestücks zu Farbwerten führen, deren Sättigungsstufen im Verhältnis von 20 : 1 stehen können. Bei den bekannten Verfahren werden wohl bestimmte Farbwertbereiche bei der Fotografie erfasst, andere Bereiche dieser Farbe jedoch nicht. Daher sind teuere und zeitraubende Korrekturen mittels Masken erforderlich, oder es ist erforderlich, bestimmte Bereiche bei den farbgetrennten Negativen von Hand herauszuätzen, wenn eine Farbretusche erforderlich ist.

Ein Verfahren zur Farberzeugung ist in der US-PS 4 183 beschrieben. Bei diesem dort beschriebenen Farberzeugungssystem ist es möglich, unter Verwendung digitaler Techniken die Helligkeit , den Farbton und die Sättigung jeweils unabhängig voneinander zu verändern.

Es besteht die Aufgabe , das Verfahren gem. dem Oberbegriff des Anspruches 1 so zu verbessern, daß die Farbe und die Helligkeit unabhängig voneinander in einem bestimmten Bildbereich verändert werden können.

Gelöst wird diese Aufgabe mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen entnehmbar.

Zur Farbauffindung und -erkennung wird mittels der digitalisierten Farbinformationen ein dreidimensionales

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Farbbild erzeugt. Hierbei werden bei einem Bild punktweise die Farbwerte in Abhängigkeit der Lumineszenz oder Helligkeit ermittelt und gespeichert. Aus dem gespeicherten dreidimensionalen Farbbild wird eine Farbkurve ermittelt. Durch Auswertung des Bereichs der chromatographischen Werte, d.h. des Bereichs des Farbtons und der Sättigung für jeden Helligkeitswert wird ein Bewertungssignal erzeugt, wobei die dreidimensionale Farbraumdarstellung, die auf diese Weise errechnet wird gespeichert wird.um die Raumdarstellung nachfolgend auswerten oder modifizieren zu können. Diese dreidimensionale Farbraumdarstellung stellt eine Farbkennzeichnung dar, mit welcher alle weiteren Farben verglichen werden. Durch Digitalisierung der ankommenden Farbsignale ist es rasch möglich, diese punktweise mit der dreidimensionalen Farbraumdarstellung zu vergleichen. Wenn die Koordinatenwerte eines ankommenden Farbpunktes innerhalb der Farbraumdarstellung fallen, dann werden sie unmittelbar der jeweiligen Farbe zugeordnet. Falls die Koordinatenwerte einer Farbe außerhalb der definierten Farbraumdarstellung liegen, dann werden sie blockiert und als nicht der jeweiligen Farbe zugehörig erkannt. Das Bewertungssignal kann dazu dienen, die Farben nahe einem Rand einer bestimmten Farbraumdarstellung zu dämpfen. Damit i3t auch' ein allmählicher Übergang möglich, wenn Farbmodifikationen oder, das Einsetzen von Farben gewünscht wird .

Es ist auch möglich, Teile eines Farbbildes zu modifizieren durch Digitalisieren des Bildes und durch identifizieren der zu modifizierenden Farbe entsprechend dem vorerwähnten dreidimensionalen Farbraummodell. Da.- digitalisierte Bild wird punktweise

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abgetastet und die Koordina termer te jedes Punktes werden v/ercjliehen mit den Daten des Farbraummodells. Falls die Koordinatenu/erte des Farbpunktes sich innerhalb des dreidimensionalen Farbraummodells befinden, werden sie einem Farbmodifikationsschaltkreis zugeführt. Liegen jedoch die Koordinatenwerte außerhalb des dreidimensionalen Modells, dann werden sie nicht modifiziert wiedergegeben. Auf diese Weise ist es möglich, einen Punkt oder Gegenstand zu identifizieren durch seine Farbmerkmale, um diesen Gegenstand über seinen gesamten Helligkeitsbereich hinweg bezüglich seiner Farbe verändern zu können. Der Modifikationsschaltkreis ermöglicht auch eine unabhängige Modifikation von Farbton und Helligkeit für definierte Bereiche des Bildes.

Mit dem Verfahren ist es auch möglich, Farbkorrekturen bei bestimmten Gegenständen auf einer Realzeitbasis durchzuführen. So kann die Gesichtsfarbe einer Person oder die Abschattung zweier Schuhe von einer Bedienungsperson eingestellt werden, wenn diese einen Farbmonitor hoher Auflösung betrachtet, bis das gewünschte Farbgleichgewicht erreicht ist. Eine mit hoher Geschwindigkeit arbeitende digitale Verarbeitungstechnik ermöglicht es, diese Einstellungen.bei Betrachtung des Bildes vorzunehmen, wobei dieses Bild aus über einer Million Bildpunkten besteht , wobei jeder Bildpunkt über 16 Mio. verschiedene Kombinationen von Farbwerten aufweisen kann. Das Verarbeitungsmuster benutzt hierbei ein Erkennungsmuster zum gleichzeitigen Verarbeiten der drei Koordinatenwerte zur gleichen Zeit und ermöglicht eine komplette Berechnung jedes Bildpunktes über eine Zeitdauer von weniger als 20 Nanosekunden.

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^e5::'¹⁵ -17- 21. Γ ob run r 19

Bei dem System finden Wiederholungsspeicher Vcruendung, bei denen die drei Koo rd ina t.en\i/cr te jedes Bildpunktes simultan ein- und aus gespeist werden köanen. Hierzu werden drei getrennte Spe i ehe re-bene η verwendet, von denen jede eine Kapazität von 1024 χ 1024 Speichersstellen aufweist. Jede Speicherebene speichert für jeden Bildpunkt ein 8-Bit-Wort. Jedes 8-Bit-Wort ist in der Lage, 256 Werte darzustellen, uas bedeutet, daß 256 Helligkeitswerte und jeweils 256 Werte für jede Farbkoordinatenachse speicherbar sind .

Die vorliegende Erfindung geht aus von einem Verfahren gem. der US-PS 4 110 826. Dort ist eine Methode zur Farberfassung beschrieben, bei der ein dreidimensionales Farbnodell erzeugt wird, bei welchem die Farbtöne rot, grün uncJ bin υ umgesetzt werden in ein Koordinatensystem x, y, z, wobei ζ die Helligkeitswertachse ist. In dieser Schrift ist auch beschrieben eine zusätzliche Transformation zur Veränderung der Form des Farbraummodells.

Beim vorliegenden Verfahren ist es zusätzlich möglich, jede mögliche Nuance der Kurvenform beim Aufbau des dreidinensionalen Modells zu definieren. Jeder ankommende Bildpunkt wird in Bezug auf dieses Modell ausgewertet. Es ist möglich, die Koordinaten X_n, y„ über 255 verschiedene Helligkeitswerte hinweg zu verändern. Gemäß der vorstehenden Schrift wird angestrebt, die Helligkeitskurvc geradeaus zu richten, während im vorliegenden Verfahren der ursprüngliche Kurvenvcrlauf auch bei Transformationen erhalten bleiben aο 11.

Die voreruähnte Schrift lehrt auch nicht das Erzeugen einer Bcuertungsfunktion, die allmählich nach Null abfüllt und dau übe r ga ncjs 1 öse Einsetzen von Farben oder

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die Modifikation won Farben übergangslos ermöglicht. Dieses bekannte System dient also nur der Farberfassung und -erkennung , nicht jedoch der Farbveränderung.

In der US-PS 4 060 829 sowie der US-PS 4 127 871 ist auch das Konzept beschrieben, ein dreidimensionales Farbraummodell zu erzeugen. Die Form des Raummodells ist jedoch begrenzt auf einen einzigen Kubus. Eine druckbare Farbe wird hierbei als Zylinder definiert und umfasst drei Sättigungssignale D_R, D._ und D_ zur Auswertung der zugeordneten Farbkorrektursignale. Hierbei werden lediglich die Korrektursignale in einem Speicher gespeichert, während beim vorliegenden Fall alle Werte gespeichert werden. Das bekannte Verfahren betrifft also lediglich eine Farbkorrektur zur Modifizierung farbgetrennter Negative bei bekann¹en Eigenschaften von Druckfarben.

Die US-PS 4 258 385 betrifft ein interaktives Editionssyfetem für die Videoproduktion. Die Videosignale werden unterteilt in Speicherebenen rot,grün, blau und können von Punkt zu Punkt verändert werden durch die Erzeugung einer physikalischen oder elektronischen Maske. Die Bereiche innerhalb der Maske werden auf diese Weise verändert und von neuem kombiniert mit dem Ursprungsbild. Handelt es sich um eine physikalische, d.h. körperliche Maske, dann wird diese von einer Kamera abgetastet und in eine elektronische Maske umgewandelt"..

Bei diesem bekannten, Verfahren wird jedoch eine Farbe nicht durch ein dreidimensionales Farbraummodell definiert Weiterhin ist es nicht möglich, einen Gegenstand durch seine Farbkennung zu ermitteln. Es ist auch kein F-arbdetektor vorhanden, noch ist beschrieben, wie eine Farbe zu kombinieren ist. In der US-PS 3 965 284 sowie

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in der US-Pb 3 894 178 sind jeweils Verfahren bcschrii-hun zur Veränderung eines lokalisierten Bereichs innerhalb eines UiI(JeG durch Aufmalen einer flaske auf das abzutastende und zu retuschierende Bild . Die erstgenannte Schrift befasst sich auch mit der Umsetzung von rot, grün υ: J blau in eine Helligkeitskoordinate und zwei Farbkoordinaten, für eine teilweise Bildmodifikation.

Ger., der US-PS 3 843 856 werden A na logschalt krcise'verwendet, um eine Farbe innerhalb eines elektronisch definierten physikalischen x-, y-Achsenbereichs verändern zu können.

Die US-PS 2 790 844 beschreibt ein Verfahren zur Durchführung lokalisierter Farbkorrekturen innerhalb eines Bildes unter Verwendung einer körperlichen Maske.

Die US-PS 3 784 736 lehrt die Einfärbung lokalisierter Bereiche eines Fernsehbildes,.wobei diese Bereiche lokalisiert werden mittels eines schallerzeugenden Stiftes.

Die US-PS 3 965 289 lehrt die riodi f ikation von Farbbere icher innerhalb eines Bildes und die Verarbeitung des Bildes* durch Umwandlung von RGB in ein System mit der Helligkeitsachse 1 und den Farbkoordina ten χ, y.

Auc>führungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert . Es zeigen:

Fig. 1 eine schematischc Darstellung eines Farbraummodells, wobei der Farbraum definiert ist durch die drei Achsen C, für die Hellir

keit und C„, C für die Farbtone;.

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Fig. 2 die graphische Darstellung einer dreieckigen Farbtafel mit zwei flusterkurven von Farbwerten, die bei unterschiedlicher Helligkeit auftreten;

Fig. 3 eine Ebene längs der C₂, C₃ Achsen des dreidimensionalen Modells der Fig. 1;

Fig. 4A eine Darstellung eines erzeugten Helligkeitsfaktorsignals zum Erfassen von Helligkeitswerten, welche außerhalb der Helligkeitswerte der Musterpunkte si, s2, s3 und s4 liegen;

Fig. 4B Darstollungen einer extrapolierten einzigen und 4 C Farbkurve, welche abgeleitet wurde von

den Musterpunkten si bis s4 , wobei Fig. 4 B den Verlauf lär.gs der x- oder C -Achse und Fig. 4C den" Verlauf längs der y- oder C,-Achse darstellt;

Fig. 4D eine Darstellung eines dreidimensionalen

Farbraummodells, bei welchem die C,-Achse, welche mit 1' bezeichnet ist, von der Helligkeitsachse 1 geschwenkt ist;

Fig. 5 den Verfahrensablauf zum Ordnen der Helligkeitskurve bei einem gegebenen Farbraummodell ;

Fig. 6 ein Blockdiagramm einer Datenverarbei tut ..jsanlage zur Auswertung und Modifikation von Farbbildern mittels eines Farbmonitors hoher Auflösung;

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Fig. 7 ein Blockdiaqramm der Farber fassurujs- und -modifikationsschaltkreise des selektiven Farbprozessors in Fig. 6;

Fig. 8 ein Blockdiagramm eines alternativen

Ausführungsbeispiels mit der Möglichkeit mehrere Farbtonwerte gleichzeitig zu erfassen ;

Fig. 9 die Darstellung eines dreidimensionalen

Farbraums mit drei darin definierten Farbraummodellen ;

Fig. 1OA die Darstellung der Verteilung aller

x, y Werte der Bildpunkte bei einem Schnitt längs des Helligkei tsu/erts Ij in Fig. 9 und

Fig. 1-0B eine Darstellung der gleichen x, y Werte für den gleichen Helligkeitswert wie bei Fig. 9,jedoch bei Durchführung einer mehrfarbigen Erkennung.

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Die Fig. 1 zeigt eine dreidimensionale Farbraumdarstellung, welche definiert ist durch die drei Achsen C,, C„ und C,. Die erste Koordinate .C. oder 1 bedeutet die Lumineszenz oder Helligkeit,' u/ährnnd die beiden anderen Koordinaten Cy und Ct oder χ und y die Farbkoordinaten darstellen, durch welche willkürliche Ebenen der dreidimensionalen Farbraumdarstellung, sogenannte Hellirjkeitsschnitte, gebildet werden.

Zur Farbraumdarstellung werden verschiedene Koordinatensysteme verwendet. Die Commission Internationale de l'Eclairage (C.I.E.) verwendet für eine Farbraumdarstellung die Achsen 1, χ und y , wobei 1 die Helligkeit und χ und y die beiden rechtwinklig zueinander verlaufenden Farbkoordinaten darstellen, Obwohl bei der vorliegenden Beschreibung an einigen Stellen die Koordinate?η 1, χ und y verwendet werden, bedeutet dies nicht, daü diese Parameter notwendigerweise die C.I.E. Koordinaten definieren. Das C.I.E, hat weiterhin den Farbraum definiert unter Verwendung der Achsen 1, u und ν , welche nachfolgend verwendet werden, falls glei ch f ü rmi rje Fa rbverschiebungeri für gleiche Intervalle definiert worden sollen. Ein weiteres bekanntes Koordinatensystem sind die Fernsehkoordinaten I, Y und Q. Oftmals ist es erforderlich von RiIB in CYTlK umzurechnen, wobei sich für C,, C, und C^ bzu. für 1, χ und y folgendes gilt:

^ci

= χ = R-G ■ C₂ = χ = C-M

= y = B-I C, = y = Y-^

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06 4.4.2

öDil'l¹; -'--·- ²¹· I t-'briKir [¹JUl

rh-h;i

Hiorbui bedeutet R = rot, G = tj r ü π , B=blau, C=/yan, V = g c; 1 b , M = m a g e η t ο und K = s r h w a r ζ . ·*

Die Wahl der Farbkoordinatenachsen kann im wesentlichen verändert M/erden, vorausgesetzt, daß keine zwei Koordinatenachsen parallel zueinander verlaufen. Die Fig. 4D stellt die Wirkung dar, wenn die C,- bzw. 1-Achse um etwa 20 verschuenkt wird und sumit die Achse 1' bildet. Die Achse 1' verläuft also nicht mehr rechtwinklig zu den der. Achsen χ und y. Dip Wirkung dieser Verschwenkung hat tinfluH die definierte Farbkurve 30a und die Farbraumdarstellung 31a. Bei einer Verschwenkung von 1 nach 1' nämlich uerden die Schnitte durch dar; Modtill diagonal in Bezug auf die Längr;riu:;di'hnung (!or [arbkurve 30a, während sie nach Fig., 1 rechtwjnklig zu dieser Längenausdehnung verlaufen. Falls es wünschensweit ist, eine spezifische Farbe zu erfassen, wo 1 ehe von einer spezifischen Oberfläche reflektiert wird, kann die C.-Achse mit der Farbkurve 30 fluchten, .ui:i die Maximan-ung der Veränderungen der Helligkeit für dies Farbe und Oberfläche zu erleichtern.

Im bevorzugten Aur.führungsbeispiel verlaufen die Achsen C,, C„ und C. wie in den Fig. 1 und 2 dargestellt. C „ und C, sind karthc-sische Farbkoordinaten, welche über einer mathematisch abgeleiteten Version des Maxwell schen Dreiecks liegen, wobei der Nullpunkt der Helligkeitsachse der neutrale Wniüpunkt ist, während die C„ Koordinate in der blau-gelb Richtung und die C, Koordinate in der rot-grün Richtung verläuft. K reine um den Nullpunkt stellen Farbwerte gleicher Sa 11 i cjungss t υ f e dar, während die Strahlen' νοπι Nullpunkt aus Werte gleichen Farbtons darstellen, bei denen die Sättigung nach auΠcn hin zunimmt.

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Ein System unter Verwendung der vorliegenden Erfindung ist in Fig. 6 dargestellt, u/ubei diese Dute π verarbeitung ·;.-anordnung insbesündere dazu geeignet ist, Bilder miteinander zu kombinieren, zu modifizieren, zu retuschieren oder zu manipulieren. Fs ist insbesondero geeignet zur Auswertung von Bildern, welche erhalten werden durch Luftaufnahmen, um geologische, landwirtschaftliche oder sonstige Aussagen zu machen.

Ein Abtaster 11 dient zur Abtastung eines farbigen Originals in einer Punkt-zu-Punkt-Basis zur gleichzeitigen Speicherung in verschiedenen Dateien. Ein oder mehrere Disks 12, 13 werden verwendet zur Speicherung der Dateien, ausgerichtet in einer Punkt-zu-Punkt-Basis. Die erste Datei 12 ist eine Datei mit niederer Auflösung, welche ein Bild enthält, das aus 1024 χ 1024 Punkten besteht. Getrennte Dateien 13 mit hoher Auflösung sind vorgesehen, welche 4096 χ 4096 Punk tau flösungen nufuriuen, zur Speicherung der Werte CYMK, RGB, C₁, C₂, C₃ und 1, x, y in jeder Datei. Diese Dateien sind insbesondere nützlich für die graphische Industrie. Die Dateien mit hoher Auflösung werden verwendet, da es wünschenswert ist, eine Auflösung von 4096 χ 4096 Bildpunkten für die Herstellung von "Färb trennnegativen zu er halten. Da Farbrnonitore für eine Bildauflösung von 4096 χ 4Π96 Bildpunkten gegenwärtig im Handel nicht erhältlich sind, ist eine D₁. tei mit niedriger' •Auflösung erforderlich. Der Umsetzer 14 wandelt die durr-li die Punkt-zu-Punkt-Abtastung erhaltenen Signalwerte irr din Koordinaten C., C», C, bzw. 1, x, y um, die wünschenswert sind für die Farber fassung oder -modifikation. Wie schon vorstehend erwähnt, stellt die Koordinate C, die Lumineszenz oder Helligkeit jedes Bildpunktes bei der Abtastung dar, während die Koordinaten C _? und C d ρ η Farb-

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wert jedes abgetasteten Punktes definieren.

Jeder Bildpunkt, der in'der Datei niederer Auflösung gespeichert ist, wird durch den Umsetzerschaltkreis 14 ausgewertet, u/obei der Wert C, gespeichert wird in der Speicherebene 15, der Wert C₇ in der Speicherebene 16 und der Wert C, in der Speicherebene 17. Wie der Fig. 6 entnehmbar ist, entsprechen diese Speicherebenen je einem Wiederholurigsspeicher mit einer 1024 χ 1024 Bildpunkta.nordnung, der dazu verwendet u/ird, den Farbmonitor 22 hoher Auflösung zu steuern.

Die Datenverarbeitungsanordnung nach Fig. 6 umfasst weiter hin einen geometrischen Transformationsschaltkreis 19, der es der Bedienungsperson ermöglicht, bestimmte Teile des Bildes zur Auswertung oder zur Modifikation heranzuziehen. Falls die Bedienungsperson einen Teil des Gesamtbildes ausgewählt hat, ist es mittels des Schaltkreises 19 in Verbindung mit dem Dateneingang von den Dateien 13 möglich, über das gesamte Bild zu gehen. Das gesamte Bild ist definiert als das Gesamtbild, welches durch den Abtaster 11 abgetastet wird. Die Farberfassungsund Modifikationsschaltkreise sind enthalten in den selektiven Farbprozessoren 20a und 20b wie im einzelnen anhand der Fig. 7 noch erläutert wird.

Ein zweiter Umwandlungsschaltkreis 21 ist vorgesehen, mittels dem die Koordinaten C,, C„ und C, umgewandelt werden in RGB-Signale, welche vom Färbfernsehmonitor 22 benötigt werden. Eine zentrale Recheneinheit 23 , welche in bekannter Datenverarbeitungstechnik aufgebaut ist, wird ebenfalls verwendet. Es ist anzumerken, daß der Farbprozessor 20 entweder insgesamt aus einem Rechnerprogramm

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oder einem digital oder analog arbeitenden Pru;"i'^s°r besteht. Im Farbprozessor 20b ist ein Maskenscliu L tkreis enthalten, der es der Bedienungsperson erleichtert, das Bild zu erfassen, auszuwerten und zu modi f izie» fii, wie später noch beschrieben wird.

Nach der gewünschten Farbauswahl und -modifikation ,die die Bedienungsperson mittels der Speicherebenpn 15 bis 17 und des Farbprozessors 20a und 20b ausführt, ist es notwendig, die gleiche Erfassung und Modifikat i mien' anzulegen an die: große 4k χ 4k Datei, welche i'» Diskspeicher angeordnet ist. Dies kann auf zwei WtMj^r"> durch geführt werden:

1. Das 4k χ 4k Bild wird unterteilt in 16 Tei 11·» Ik χ Ik, welche aufeinanderfolgend verarbei·¹¹· werden durch das Echtzeitsystem oder

2. der Rechner verwendet einen Sof twarealgori t um die Rechnungen direkt in der Diskdatei 1J auszuführen.

Nachdem eines oder mehrere modifizierte Farbh · '^{iler au}^ dem Disk gespeichert sind, können sie umgewaofl«· I · v/erden in YMCK Farbkoordinaten und farbgetrennt ausrjo'j^tilien werden in einen Abtastfilmdrucker 28.

Falls das System die Farbtrennung negativ erzomjt und. modifiziert,steuert der Ausgangssteuerkreis eitt"i> Belichtungskopf im Abtaster 28 an, um die Farhtιennung negativ zu entwickeln, nachdem das gewünschte Hi hl kombiniert, retuschiert oder erzeugt wurde. FnI I ^ das System nach Fig. 6 dazu verwendet wird, LuftbiM^t!l< auszuwerten, kann das Ausgangssiqnal aus einer »mthematischen Integration der durch den Farbprozeü·«"»' 20

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identifizierten Bereiche bestellen.

Die von der Dcdienurifjsperson bei dem Aus"füh rungs be ispiel nach Fig. 6 auszuführenden Schritte können wie folgt zusammengefasst werden:

a) Als erstes wird das auszuwertende oder zu modifizierende: Bild worn Abtaster 11 abgetastet, wobei die einzelnen Bildpunktwerte gespeichert werden in den D-iskdateien 12, 13.

b) Als zweites werden die eine Musterfarbe repräsentierenden Werte erzeugt oder wiedergewonnen. Weist die Musterfarbe einen bekannten oder zuvor bestimmten Wert

. auf, dann werden in den Farbprozessor die Koordinatenwerte eingegeben, welche die Musterfarbkurve 30 gem. Fig. 1 definieren. Falls die Werte für die Musterfarbe nicht bekannt sind, dann werden sie erhalten, in dem ein Zeiger über die gewünschte und im Farbmonitor 22 wiedergegebene Farbe bewegt wird. Falls die Farbe von einer texturierten oder modellierten Oberfläche reflektiert ist, werden verschiedene Musterwerte abgefragt von den voll angestrahlten, Mittelton- und Scha 1.1 enbereichen der entsprechend farbigen Fläche oder Teilfläche des Bilds.

c) Die zentrale Steuereinheit 23 gibt die Muster- bzw. Abfragewerte in den Farbprozessor 20a , 20b ein, wie nachfolgend noch erläutert u/ird.

d) Die Bedienungsperson kann nunmehr die Genauigkeit des Musters überprüfen, in dem der Farbprozessor über jeden Bildpunkt mit der Musterfarbe eine helle Maske überlagert. Ist die Bedienungspersonnicht zufrieden mit der Genauigkeit des Musters, dann führt sie die Abtastung weiterer Abfragewerte durch, die zu den zuvor

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erhaltenen Werten hinzugefügt werden können oder sie verändert, die Bowertungsfunktich, wie nachfolgend noch beschrieben wird.

e) Ist die Bedieungsperson zufriedengestellt mit der Identifizierung des Farbmusters, dann führt sie den nächsten Schritt der Färbmodifikation oder -auswertung durch.

f) Falls die Farbe zu modifizieren ist, stellt die Bedienungsperson den Drehknopf 52 am Steuermittel 29a ein, wodurch verschiedene Beträge von den Werten C,, C„ oder C, hinzugefügt ader abgezogen werden. Dieses Hinzufügen oder Abziehen kann für die drei Werte unabhängig voneinander durchgeführt werden. Sobald die gewünschte Modifikation durchgeführt ist, speichert der Rechner automatisch die modifizierten Farbwerte.

g) Falls eine zweite Farbmodifikation im Originalbild gewünscht wird, beginnt die Bedienungsperson die Abtastung der gewünschten Farbe und verfährt hierbei wie zuvor beschrieben. Sobald alle Modifikationen oder Retuschierschritte ausgeführt sind und die modifizierten Farbuerte gespeichert sind, veranlasst die Bedienungsperson die zentrale Steuereinheit 23, die Werte zu modifizieren, die in den 4096 χ 4096 Bildpunktspeicherdateien 13 gespeichert sind.

h) Falls die Bedienungsperson wünscht, die Farbe auszuwerten, kann er eine numerische Ausgabe vom Anzeigeschirm 29 erhalten oder er kann die zentrale Prozeßsteuereinheit 23 dazu veranlassen, die Bereiche aller Bildpunkte mit diesem Farbwert zu integrieren zu einem quantifizierbaren Wert in Bezug auf das Originalbild. Somit führt die Bedienungsperson eine Bildauswertung durch, mit welcher angezeigt werden

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kann, welche Flächenbereiche beispielsweise von Weizen prozentual vom Mehltau befallen sind.

Der Eingang des Systems kann verschiedene Formen aufweisen. Eine Farbe kann beispielsweise vom Kontrollpult 29a erzeugt werden mit einer numerischen Anzeige auf dem Bildschirm 29 in Form einer bekannten mathematischen Darstellung. Eine Farbe kann abgeleitet bzw. wiedergewonnen werden als eine Standardfaibe von einer zuvor entwickelten Katalogisierung von Farbwerten. Ein Zeiger, der auf dem Monitor 22 wiedergegeben wird, kann mittels des Steuerpults 29a oder des Einstellknopfes 52 zu einer gewünschten Stelle bewegt werden. Im letzteren Fall tastet der Zeiger nicht nur einen sondern eine Anzahl von Bildpunkten ab, deren Werte ausgewertet und geordnet werden, wie in Fig. gezeigt. Falls beispielsweise gewünscht wird, den Prozentanteil des Weizenanbaus eines Bereichs zu erfassen, der mittels einer Luftaufnahme abgelichtet wurde, dann wird der Pfeil auf dem Bild in einen Bereich plaziert _r von dem bekannt ist, daß dort Weizen wächst. Somit wird eine Musterfarbe von diesem Punkt genommen. Bevorzugt werden mehrere Bildpunkte um den gewünschten Punkt herum erfasst, beispielsweise 10 χ 10 Bildpunkte^um aus diesen Mittelwerte für C,, C„ und C, zu erhalten. Hierdurch wird die Möglichkeit einer Fehlauswertung vermindert, die auftreten kann, wenn ein nicht wertspezifischer Bildpunkt abgefragt wird oder wenn beispielsweise das abzutastende Bild eine merkliche Körnung oder einen Schleier aufweist.

Die Musterpunkte können auch erhalten werden, in dem ein Lichtgriffel 29c auf einen bestimmten Punkt des angezeigten Bildes plaziert wird. Man kann dem Rechner eine Reihe von Farbmustern oder einen einzigen bekannten Muster-

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Wprt . zuführen, welche die Farben darstellen, welche

erfasst und modifiziert u/erden sollen. Falls die Bedienungsperson für den graphischen Druck Negativtrennungen vornimmt und beispielsweise ein Paar Schuhe der falschen Farbschattierung wiedergegeben wird, dann führt die Bedienungsperson den Lichtgriffel oder die Zeigermarkierung zu dem Bild der Schuhe. Jedes Muster sollte 10 χ 10 Bildpunkte oder eine andere Größenordnung umfassen, je nach der GröGe des Gesamtbilds, der Größe des Objekts im Gesamtbild und der statistischen Verteilung der flusterdaten. Bevorzugt u/erden Musterdaten von. hell ausgeleuchteten, abgeschatteten und von zwei oder drei mittelhellen Bereichen des Objekts genommen, so daß als Musteruerto 400 oder 500 Bildpunkte zur Verfügung stehen. Diese varrieren in Bezug auf Helligkeit, Farbu/ert und Sättigung .

Die Erzeugung eine dreidimensionalen Farbraummodells wird nachfolgend erläutert anhand der Fig. 1, 5, 6 und 7. Durch . Auswertung aller mustermäßigen Bildpunkte bestimmt die zentrale Steuereinheit 23 den Punkt der maximalen Lumineszenz Im und den Punkt der geringsten Lumineszenz lo. Diese Werte werden gesppichert und Jefinieren die Endpunkte der Kurve 30. Die restlichen Musteruerte uerJen sodann verarbeitet, wodurch die Werte 1, x, y jedes Bildpunktes in den Tabellenspeicher Tl, T2 und Γ3 eingegeben werden. Gem. Fig.7 werden die Werte χ und y gespeichert in den Speichern T2 und 13 als eine Funktion der Helligkeitswerte 1. Jeder Bildpunktwert besteht aus einem 8-Bit-Wort, welches 255 mögliche Wtüte für die Lumineszenz und jeweils 255 Werte für die x- und y-Achso ermöglicht. Wie die Fig.l zeigt, weist eine Schnittebene in Höhe eines Hellicjkeitswertes, beispielsweise die Ebene 31 eine Reihe von Bildpunktkoordinatenwerten auf, welche von der Kurve 30 umgeben sind. In Fig. 1 sind sechs Schnitt·

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'21. Γι -b c ικι ι· \'J'-.'.5

i.'b'-nt'ii ·'.'/ j: . Ii, :',;! I'll*::', ν. I \ I . In W > rk ! ι ch'< e i L ko 23; 'jc'n.t! Li ·α>η_ί:ι, »t/c-mm! yrvdrn ί ü r <J i. r vura I i ChLu'· i f ! e J oti'-r /ί ·.:ι■..·/■ .'···ι;»· ;.·<!(<! !·ΐ) Miiii I ti ru/P r ! e .

J·»..!·!'· !Ii^--Uf SiiS. / υ"Π Bi ί '.!punk · \uv ν ten v/ird cni'sprcc^fno' Γ Lfj. .^rj \.·ν. ν;.';^-L·'· ι! i-!. . A ί a crt; I cv> «/Ire! Ijer» · iτιmt , ob rjer !■•»••I li-ik ι- jve;' iji'icj.l3 r) e r>p ο i c: h e r t J st. lsi dor Wt-: rt r;pü,!O ι c'ter t, d:ir.n wircj cj.n:.< Rorhn-jp.rj riurehf!«» führt , um •J c π M j ί I ο 1 υ u r ^!. d ι; r χ - ι.^! η Ά y - !< υ C) ν ti i η a t β π ω c r t e cj u :-· π π ■ j <:: ϊ ι S ). I 'J ρ tj η^l L e r. :^ri it ir π e η d vl' ·.· ). die η vorh ·:; r <j e h « η d ί? π χ - u η c: y |W"ii.c!! .tu errechnen, wodurch sich ein neuer x- und y-Wct; oni:chrii:t. Dirir.t? Rfchnumi wird noch erläutert in Bezug a «j Γ dir Γ κ;. 3. falls der He H i gke i tsvi/er t ij in Fig. 5 noch nicht gespeichert ist, dann wird dieser Wert eingeordnet zwischen Im und lo. Im und Io stellen den größten und den geringsten Wert von 1 dar, die durch das System verarbeitet u/erden können. Die zentrale Steuereinheit gibt dann die Werte xj und xy in die Speicher T2 unc T3 ein, wie die Pig. 5 zeigt.

Ein Unterprogramm INTERP wird nunmehr durchgeführt zur Einordnung der verschiedenen Lichtpunkte wie folgt:

INTERP (p, q) .

FALLS ρ + 1 = q ZURÜCK, ODER FÜR. r = (p+1), (p+2) -- (q-1)

EINGABE (r)_Pl = _pl|^£J ₊.._pl^£J

_{x =} xp i3=ll _{+ xq} i£=El (q-p) ^M (q-p)

y _{= yp} (S=I) _{+ yq} il=£l

^{7 Jy} (q-p) ^7H (q-p)

ZURÜCK

BADORiGiWAL ^C°

~³²" ORIGINAL INSPECTEu-

8531/15 -^yz- ²¹· ^Ftibruur

Der Ausdruck LISTE in Fig. 5 bedeutet nicht.-eingeordnete Werte Ij, χ j , yj eines üildpunktes , wie sie im Speicher der Steuereinheit gespeichert werden: Der Ausdruck EINGABE (j) bedeutet 'ein Befehl, die spezifischen Werte von pl, x, y in die jeueiligen Adressen der Speicher Tl, T2 und T3 einzugeben. Tl, T2 und T3 enthalten jeweils eine Adresse für jeweils einen der möglichen quantisierbaren Werte 0, 1, 2 -M längs der Koordinate 1. pl, χ , y definieren Eingänge zu Adressen ο und m, welche die Kurvenendpunkte definieren. Diese Eingänge werden nur modifiziert, wenn ein Muster gelesen wird als I=Io oder I=Im.

Das Ordnen der Werte Ij kann auch durchgeführt werden durch eine andere Interpolation , welche eine Ordnungsreihe der Helligkeitswerte vorsieht, beginnend mit der geringsten Helligkeit und endend mit der maximalen Helligkeit. Nachdem alle Abfragewerte in die Speicher T1-T2 eingegeben sind, wird die Farbkurue 30 nach Fig. 1 bestimmt. Es ist auch wünschenswert , Werte von pl zwischen Musterpunkten von 1 zu interpolieren und Werte von pl über die Punkte von 1 hinaus zu extrapolieren, wie anhand der Fig. 4 A beschrieben wird. Die Bestimmung der Punkte x, y für die Kurve 30 in jeder Schnittebene kann durchgeführt werden durch bekannte statistische Mittelwertbildung.

Die Fig. 3 zeigt eine Farbschnittebene mit einer Viel-, zahl von Bildpunkten, bestimmt durch die Koordinatenwerte CpV C, oder x, y. Der Ort χ , y und Form und Ausdehnung der Verteilung der Farbkurve 3f kann bestimmt werden durch bekannte statistische Techniken, uie beispielsweise durch Mittelwertbildung, Standardableitungen, F 1 ;i c h f: η s c h ω e r ρ u η k L a e r m i Lt lung odf?r Mindestquadratregressions-

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bildung. Die Komplexverteilungen dor Musterdaten, verdeutlicht durch die Hüllkurven 31 und 31a,können verwendet u/erden zur Bestimmung des Orts

der Kurve 30 innerhalb einer gegebenen Schnittebene. Die Variationen oder Perturbationen der Farbkurve 30 infolge der Wirkung der Verteilung sind enthalten in der Berechnung der Kurvenparameter.

Im Speicher T2 ist ein einziger Wert χ für jeden Wert der Helligkeit längs der Farbkurve gespeichert. In Tabelle 3 existiert ein einziger Wert y für jeden Helligkeitswert. Diese Werte x, y definieren also eine Funktion der Helligkeit der in^Fig. dargestellten Farbkurve 3ÜY Diese Farbkurve "ist oftmals gewunden in ihrpn Verlauf von der riindesthelligkeit zur Maximalhelligkeit. Die Tabellenspeicher Tl - T3 halten also den Verlauf einer von der Bedienungsperson bestimmten Farbe in Form einer Farbkurve 30 fest. Die Fig. 2 zeigt zwei Kurven, wobei die Kurve 37 die Kurve einer Fleischfarbe - ist_f während die grüne Kurve 38 von der Fotografie eines grünen Haartrockners hercührt. Obwohl der Farbton des grünen Haartrockners an jedem Punkt seiner Oberfläche konstant ist, weist das reflektierte Licht Veränderungen im Farbton und der Sättigung auf. Ähnliche Veränderungen weisen die Werte der Fleischfarbenkurve 37 auf.

Die Fig. AB und 4C zeigen eine wetiere Farbkurve 39, welche abgeleitet wird durch jeweils vier Musterpunkte Sl bis

S4. Das Verfahren der Aufzeichnung und Extrapolation der Farbkurve 39, wie bereits im Zusammenhang mit Fig. 5 erwähnt, wird anhand der vier Punkte Sl bis S4 erläutert. Die vier Punkte sind bestimmt durch vier Helligkeitswerte , denen jeweils ein Wert χ und y zugeordnet ist. In Fig. 4B sind die Helligkeitswerte längs der Abszisse 1 und die Vierte χ längs der Ordinate χ aufgetragen , ;

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während in Fig. 4C die Werte y längs der Ordinate y aufgetragen sind. Die Fig. 4A zeigt die Erzeugung des Helligkeitsfaktorsignales pl durch Ex trapolü tion . Der Rechner extrapoliert die Helligkeitswerte außerhalb der Huatnrpunkte, bevorzugt durch eine lineare Interpolation zwischen bestimmten Werten an jedem Ende der Kurve. Die in Fig. 4A bis 4 C gezeigten Kurven ergeben folgendes Resultat:

a) Innerhalb des Helligkeitsbereichs der flusterpunkte haben χ , y Werte , für welche eine maximale ErfasGung und Modifikation gewünscht wird. Der Wert von pl im Speicher Tl ist hierbei Null.

b) Außerhalb des Helligkeitsbereichs der Musterpunkte weichen χ , y langsam von den Werten ab, bei denen eine maximale Erfassung oder Modifikation gewünscht wird. während pl rasch ansteigt in Richtung des Grenzwertes von pi max . Der Wert von pl maxist gewählt als vergleichbar mit den Maximalwerten von J₁ x, & y im verwendeten Koordinatensystem, pl stellt Helligkeitsabweichungen außerhalb der Helligkeitswerte dar, für welche eine flaxir.alkorrektur gewünscht wird. χ , y stellen Farbwerte dar, für welche eine Maximalkorrektur gewünscht wird.

Sobald die Farbkurve 30 in den Speichern T2, T3 definiert ist, wird eine Kdordinatentransforma tion durchgeführt, um die Kurve 30 in die..1 -Achsη zu verschieben. Diese Tran: formatron wird in Fig. 3 durch den Pfeil 51 verdeutlicht. Der Zweck dieser Transformation ist darin zu sehen, die Berechnungen zu vereinfachen, die nutwenig sind, wenn ankommende Signalkoo rdina t. en in Bezug auf das dreidimensionale Modell auszuwerten sind.

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Für die aktuellen Werte von 1, χ und y für jeden

Bildpunkt innerhalb des Bildes wird diese Trans formation auf folgende Weise ausgeführt:

Für jeden Bildpunkt u/erden die aktuellen Werte von

x, y in den Addierschaltkreisen 40 und 41 verglichen mit denjenigen der Speicher T2, T3, welche den entsprechenden Punkt der gespeicherten dreidimensionalen Farbkurvü 30 entsprechen.Die Differenzen sind j x, ( y.

h χ = χ - x₀
W = y - y₀

Für einen Bildpunkt mit den Werten x, y entsprechend dieser Kurve gilt dann

iy = o

j χ und \ y bilden ein Maß der Abweichung der tatsächlichen Vierte eines Bildpunkts von den korrigierten Werten, welches an· korrespon dierenden Wert von 1, d.h. in der Schnittebene vorhanden ist.

Von der form der Kurve in Tabelle Tl ergibt sich, daß pi = 0 ist, wenn 1 innerhalb des erwarteten Bereichs liegt(in Fiq. 4a im Brreich der Punkte S1-S4). pl bildet ein Haß für die Abweichung von 1 außerhalb dieses Bereichs. pl,/x und/y werden dazu verwendet, einen Beuertunqnwert zu erzeugen.

Der Bewertungswert w wird im Funktionsgenerator 42 nach Fig. 7 erzeugt. Er definiert einen dreidimensional·.· η Farbraum um die Farbkurve 30 herum. Er bildet einen We?t für jeden Bildpunkt, der als Funktion des Abstands des Bildpunktes von der Farbkurve 30 sich verändert. Stimmen die

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Bildpunktkoordinaten überein mit der Kurve, dann weist die Bewertungsfunk tion ihren Maximalwert auf. Dieser Wert nimmt ab je näher der Bildpunkt an der AuQengrenze des Farbraumes 31 liegt.

Verschiedene Möglichkeiten der Erzeugung der ßeuertungsfunktion werden nachfolgend anhand der Fig. 7 erläutert. Der Zweck der Bewertungsfunktion besteht darin, einen Modifikationswert w zu erzeugen, der sich verändert, wenn der Farbwert abweicht vom bevorzugten Farbwert, wie er durch die Farbkurve 30 definiert ist.. Das MaQ der Abweichung kann modifiziert werden durch Modifizierung der Speicherwerte im Funktionsgenerator, um, je wie gewünscht, eine allmähliche oder eine scharf definierte Farbübergang zu erzeugen. Dies ermöglicht beim vorliegenden System,dem natürlichen Verlauf des Farbtons und der Sättigung zu folgen, der infolge einer Ausleuchtung, Abschattung und Reflektionen des Bilds eines Objekts auftritt, das in Wirklichkeit einen gleichförmigen Farbton aufweist. Falls gewünscht, kann die Bewertungsfunktior oberhalb und unterhalb von bestimmten Helligkeitswerten verändert werden, so daG, beispiclsueise, die dunklen und die f'itteltöne einer Fleisrhfarbo in einem Bild aufgehellt werden können, ohne die hellen Töne der Fleisch farbe zu beeinflussen und ohne dad Farbdiskontinuitäten auftreten. Diese Art der Modifikation kann beispielsweise ausgeführt werden durch Verändern der Kurve im Speicher Tl (Fig. AA) von der Kurve 39 zur Kurve 39a. ·

Der Farbprozessor in ^rig. 7 weist zwei Entscheidungsfunktionen auf, welche mit 20a und 20b bezeichnet sind und zwar links und rechts von der gestrichelten Linie Die erste Funktion im Detektorkreis 20a besteht in der

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Identifizierung deD zu korrigierenden Farben. Die zweite Funktion im Modifikationsschaltkreis 20b besteht in der Ausführung dieser Korrektur. Die zu korrigierende Farbe wird bestimmt durch die in den Speichern Tl bis T3 definierte Farbkurve. Eine Koordinatentransformation kann ausgeführt werden,wie durch den Pfeil 51 in Fig. 3 verdeutlicht. Hierdurch wird die Kurve 30 in die 1-Achse gelegt. Dies wird ausgeführt durch die Addierschaltkreise 40, 41, wodurch die Rechnungen vereinfacht werden,die notwendig sind, um zu bestimmen, ob ein gegebener Koordinatenwert innerhalb oder außerhalb eines vorbestimmten Farbraumes liegt . Es ist zu erwähnen, daß die Koordinatentransformation für jede ^! Schnittebene längs der 1-Achse sich verändert, wenn die Farbkurve 30 nicht geradlinig verläuft sondern gewunden ist. Dies bedeutet also , daß für jede Schr.ittebene derjenige Punkt , durch den die Farbkurve 30 verläuft in die 1-Achse verschoben wird.

Der Funktionsgenerator 42 in Fig. 7 ist verantwortlich für die Erzeugung der Bewertungsfunktion. Die Bewertungsfunktion wird durch folgende Gleichung dargestellt:

^{W = T}6 LJl^ ⁺.^Τ4^^χ) ⁺ Tc(J y)J hierbei .ist

Sx = X- T₂(I)₅A y = y - T₃(I); und T₁(I) = pl-. wie vorbeschrieben oder eine geeignete Funktion von pl ist. T4 ui T5 können Logarithmustabellen sein, während T6 eine Ex*- ponentialtabelle ist. Der Ausgang des Funktionsgenerators ist die Bewertungsfunktion w, die dazu dient, zu bestimmen, welche Farbveränderung oder Modifikation bei einem gegebenen Bildpunkt vorgenommen wird. Tl speichert die Hellig^itsfaktorwerte, wie im Zusammenhang mit Fig. 4A beschr:.3ben. Die Tabellen können angesteuert werden, um eine Reihe von

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Oberflächeneffekten zu erzeuqen, vorausgesetzt daß

wenn pi = 0 und Jx = ^ y = 0

ω=0 wenn pl oder ^ χ oder ^ y ausreichend groß sind ( 1 ) bedeutet nachfolgend die Zahl eins.

Es ist anzumerken, daß der Funktionsgenerator 42 auf verschiedene Weise abweichend von dem Aufbau nach Fig. 7 aufgebaut sein kann. Es gibt verschiedene Möglichkeiten, um die Gleichung w zu erzeugen. Beispielsweise können folgende geeignete Funktionen alternativ verwendet werden:

a) w = exp 1 -S i(pJ) + d χ + ^y )}J

Dies ist eine Cauß'ache Funktion in drei Dimensionen, deren Wert 1 ist, wenn pl : J χ = .j y = 0 ist. Sie nimmt asymptotisch auf Null ab , wenn einer oder alle Werte pl, 5 x» h Y numerisch ausreichend groß sind. Die Abnahme wird hierbei bestimmt durch den Wert S. Diese Funktion arbeitet zufriedenstellend, jedoch ist es schwierig, sie ökonomisch zu erzeugen, da eine Kette von Operationen durchgeführt werden muß, nämlich quadrieren, addieren, multiplizieren und exponenzieren. Weiterhin kann bei einigen Anwendungsfällen die asymptotische Annäherung nach Null unerwünscht sein, in den Fällen, wo ein Abbruch der Funktion gewünscht wird.

b; W =_tl - S [größter Wert von (pl), ( h x), (i y fj falls positiv , sonst w = Π.

Diese Gleichung stellt ein vierdimensionales Äquivalent einer Pyramide mit quadratischer Grundfläche dar, dessen Höhe gleich^1 und dessen Länge einer Basisseite 2/S ist. w nimmt gleichmäßig von einem Spitzen-

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wert νοη_β1 ab und erreicht Null, v/enn

pl =_tl7s, Ux) = ^lVs oder Uy) =//S ist.

Diese Funktion ist wesentlich einfacher zu'erzeugen, ist jedoch weniger zufriedenstellend in der Praxis, da keinerlei abgeflachte Bereiche um den Scheitelpunkt herum bestehen.

c) P = K- S.(größter Wert von (pi), Ux), Uy)) wobei K eine konstante Größe 1 ist. dann ist w = _tl* falls Ρ>,1*
sonst W=P falls P> 0 ist,
sonst w=0.

Dies entspricht einem Pyramidenstumpf der Höhe ,1 und entspricht im übrigen der Gleichung nach b. Das Maß der oberen Fläche hängt von K ab. Ist K=I, dann liegt eine spitze Pyramide vor und das Resultat ist identisch mit b. Diese Funktion ist relativ einfach zu erzeugen und auch für die Praxis geeignet. Andere Variationen von w sind möglich, deren allgemeine Formel laute'.;

w = F_L(pl) - F_c(ix) · F₀(O)

bei welcher F., F_, welche nicht notwendigerweise identisch zu sein brauchen, Funktionen der Form

F(O) S₁₁I* sind und

O«F(x)<F(Q) für Werte von x>0 ist. Hierbei nimmt F(x) allmählich und monoton ab, wenn (x) anwächst

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OOUO44Z

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Der Funktionsgenerator 42 in Fig. 7 kann zusätzliche Informationstabellen enthalten, die dazu verwendet werden, die Skalenfaktoren von<$ χ und J y zu verändern, wenn diese in den Generator 42 eingegeben werden. Im Steuerprogramm können Vorkehrungen getroffen werden, um ein bestimmtes Spreizsignal durch Umordnung von pl zu erhalten, wodurch der Abfallverlauf der Bewertungsfunktion in verschiedenen Richtungen des Farbraums getrennt gesteuert werden kann. Zusätzlich kann dieses Spreizsignal errechnet werden als eine Funktion der Helligkeit und dem Bewertungssignal für jeden Wert der Helligkeit hinzugefügt werden.

Hat die Bedienungsperson die zu erfassende oder zu modifizierende Farbe bestimmt, sowie entsprechende Tabellenwerte für den Funktionsgenerator 42 ausgewählt, dann wird der gesamte Bildbereich abgetastet auf einer Punkt-zu-Punkt Basis, wobei die Werte 1, χ und y für jeden Bildpunkt in Aufeinanderfolge in den Farberfassungsschaltkreis 20a nach Fig. 7 eingegeben werden . Für jeden Punkt werden die tatsächlichen Werte von χ und y verglichen mit denjenigen, die erzeugt werden durch die Informationstabellen T2 und T3, welche dem entsprechenden Punkt im gespeicherten dreidimensionalen Farbraum entsprechen. Die Differenzen sind ^x = χ - χ und Sy = y - y . Für einen Punkt, der dem Schnittpunkt einer Schnittebene mit der Kurve 30 entspricht , ist /x = 0 und &y = 0« £x und £y bilden ein Maß des Abstandes für die tatsächlichen Werte an diesem Punkt von den Werten, welche beim entsprechenden Heiligkeitswert erwartet werden. Von der Form der Kurve in der Tabelle Tl ergibt sich, daß pi = 0 ist, wenn 1 innerhalb des Erwartungsbereichs liegt, pl stellt ein Maß für die Abweichung von 1 von diesem erwarteten Bereich dar. Die Werte S χ , /y und pl werden verwendet, damit der Funktionsgenerator 42 den

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330IU42

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Wert w in der zuvor beschriebenen Weise errechnet. Der Ausgang des Funktionsgenerators ist gleich Null für alle Bildpunkte, deren Werte 1, χ und y auOerhalb des zuvor definierten und in Fig. 1 dargestellten Farbraums liegen.Tür diejenigen Bildpunkte, deren Koordinatenwerte innerhalb dieses dreidimensionalen Farbraumes liegen, steigt w auf den Wert 1 an.

Die Farbmodifikation wird durch den Farbmodifikationsschaltkreis 20b in Fig. 7 ausgeführt^in dem die Bewertungsfunktion w angelegt wird an weitere Informationstabellen T16, T17 und T18 zusammen mit den ausgewählten Werten & 1, h.x und Δ y . /\l > Δ* und Ay werden in die Tabellen T16 , T17 und T18 über den Rechner eingegeben. Die Werte der Tabellen werden verändert durch die Bedienungsperson mittels des Einstellknopfes 52 am Steuerpult 29a. Alternativ dazu können die Tabellen T16, Tl/ und T18 ersetzt werden durch einfache Funktionsschaltkreise, welche Proportionalwcrte von ^ 1,^x und Ay den Addisrschaltkreisen 44 bis 46 zuführen.

Gleichgültig, welche Schaltkreise verwendet werden, wird ν mit den ankommenden Signalen 1, χ und y wie folgt verarbeitet

χ ' = χ + w
y · = y + w

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J ο U b

f3 O 3 i /" L Γ» -42- 21. I obruar ISMU

£^ 1 , Λ* und /\y sind Werte, welche von der Bedienungsperson bestimmt werden und welche den größten Betrag der Modifikation von 1, χ und y darstellen, deinen das Bild unterworfen wird.

Die Aus gangs signale 1', x' und y¹ werden sodann deii Monitor 22 zur Auswertung zugeführt oder, falls das Ergebnis nicht zufriedenstellend ist, in die Speicher 15 bis 17 eingegeben, um zusätzliche Modifikationen des Bildes ausführen zu können. Ein logischer Maskenschaltkreis ist vorgesehen, um der Bedienungsperson die Auswertung zu erleichtern. Dieser Schaltkreis kann auch dazu verwendet werden, scharf definierte Farbeinschübe , Farbauκ t .ausch oder Färb löschungen vorzunehmen.

Der Ausgang des Funktionsgenerator 42 und de·.; Sehuellwertschaltkreises 43 werden dazu verwendet, eine Maske zu erzeugen, die es der Bedienungsperson ermbglicht zu bestimmen, ob der F a r b a u s w a h 1sch altkreis tatsächlich korrekt alle Objekte identifiziert hat, die die ausgesuchte Farbe aufweisen. Diese Maske, wie sie vom Schwellwertschaltkreis 43 erzeugt wird, aktiviert die Schalter Sl und S2, um willkürliche Werte von χ und y von den Informationstahellen T 19 , T20 zu jedem der Bildρunkte hinzuzufügen, wolche vom Schuellwertschaltkreis identifiziert wurden. Der Schuelluertschaltkreis 43 wird getriggert, wenn der Wert von u ober halb eines bestimmten Schwellwertes ansteigt. Durch Verändern der Werte in den Informationstabellen T19 und T20 kann die Maske erzeugt werden, um irgendeine gewünschte f a ν Ij e anzulegen. Die in T 19 und T 2 Π eingegebenen Werte kanne η ebenfalls durch die Bedienungsperson vorancrrt werden, falls gewünscht. Die Maske I. anti auch dazu verwendet werden, eine .'·.( !>ar f kfint i ge L ι nsch i ebung bei eint"-,

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'ORIGINAL INSPECi,

8531/15 ~⁴³~ ²¹· Februar 1903

Farbaustausch für jeden vom Detektorschaltkreis identifizierten Bildpunkt vorzunehmen. Somit kann die Bedienungsperson mittels der Maske bestimmen, ob der Schaltkreis alle Bereiche identifiziert hat, welche die vor ■ bestimmte Farbe au f u/eis en.Die Bedienungsperson kann dann die gewünschten Worte /S 1 ι /\x und /\ y auswählen, um aas Bild zu retuschieren oder zu modifizieren.

Beim Kunstdruck kann die Bedienungsperson es wünschen, den Farbton von Cordovanschuhen zu verschieben oder die Helligkeit zu verändern oder beides. Diese Arbeit kann in einem Zeitschritt durchgeführt werden, da alle Werte 1, χ und y für jeden Bildpunkt gleichzeitig verarbeitet werden. Nachdem alle Einstellungen vorgenommen wurder·, werden die Werte zurückgeführt zur zentralen Steuereinheit, die dazu dient, die ursprünglich in den Dateien 13 hoher Auflösung gespeicherten Daten zu verarbeiten, wobei die Farbwerte hoher Auflösung mit den Modifikationen verarbeitet worden, welche vom selektiven Farbprozesaor nach Fig. 7 erzeugt wurden. Auf diese Weise ist es möqlich, daß die Bedienungsperson das Aussehe!η des angezeigten Bilds einstellt unter Verwendung einer automatischen selektiven Farbkorrektur. Folglich werden Farbtrennungen vom Ausgangsabtaster 28 erzeugt, bei welchem die erhaltenen Bilder identisch sind mit den Einstellungen, welche beim farbbild des Monitors vorgenommen wurden.

Bei der in Fig. 6 dargestellten Datenverarbeitungseinheit können zusätzliche Schaltkreise vorgesehen sein, die es der Bedienungsperson ermöglichen, bestimmte Bereiche durch ihre physikalischen Koordinaten zu identifizieren unter Verwendung einei; Zeigers oder eines Lichtgriffels 29, Enthält beispielsweise eine Katalogfotografie zwei Gesichter, von denen das eine unerwünscht abgeschattet ist, dann wählt die Bedienungsperson wie zuvor beschrieben den fleiachfarbenon Farbton aus. Der die

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ο ο υ υ η·

_Qr <!/·'■ -44- 21 .1 cb r ufj r 1983

ch-ha -;

fiaske erzeugende Schaltkreis überlagert sodann eine Maske über beide Geeichter im Farbmonitor 22. Unter Verwendung des Lichtgriffels 2 9 oder eines Zeigers 29b werden die physikalischen Koordinaten des Bilds auf dem Farbmonitor nachgefahren und die Bedienungsperson instruiert die zentrale Steuereinheit, alle u-Funktionen außer Acht zu lassen, mit Ausnahme derjenigen, welche innerhalb der nachgefahrenen physikalischen Kuordinatenbereiche liegen. Die gewünschte Farbmodifikation kann dann durchgeführt werden allein bei dem stark abgeschatteten Gesicht.

Ist bei der vorbeschriebenen L aridsoha f tsdars t el lung die Farbkennzeichnung oder -spur beispielsweise von Weizen ηrfasst worden, dann identifiziert der die Maske erzeugende Schaltkreis alle Bereiche des Bildes, auf denen dieser Weizen wächst. Cine scharfkantige Kopae dieses Bildes kann erhalten werden mittels fοtogra^rischer Mittel oder durch Farbaufzeichnung oder die zentrale Steuereinheit kann angewiesen worden, den Bereich zu integrieren, der durch jeden der erfassten Dildpunkte repräsentiert ist, um den Γ lachοnaη teil zu bestimmen, der innerhalb des Luftbildes von Weizen bewachsen ist.

F. s ist selbstverständlich, daß verschiedene Modifikationen des in Fig. 7 dargestellten Schaltkreises möglich sind. Die Funktionen nach Fig. 7 können auch durchgeführt werden unter Verwendung eines reinen Rechnerprogramms. Je mehr Hardware verwendet wird, um so weniger flexibel ist das System, um die Masken, den Funkt i on:r.g en er α tor oder die¹ ausgewählten Eingangsfarben für die Erfassung modifizieren zu können. Der Schaitkreis nach Fig. 7 ist ein mit hoher Geschwindigkeit arbeitender digitaler Schaltkreis der ts möglich macht, über eint; Million Bildpunkte aunwerten zu

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können, von denen jeder 16 Mio. Kombinationen von Koordinatenu/crten aufweist, wobei die Verarbei t unrj in 20 Manosεkünden pro Bildpunkt erfolgt. Damit ist es möglich 1024 χ 1024 Bildpunkte innerhalb von l/30tel Sekunde auszuwerten und zu modifizieren.

Die Fig. 8 bis 10 zeigen die Anwendung der vorliegencjn Erfindung bei der Farberkennung und Modifikation bei mehreren Farben. Die ankommenden Bildpunktmuster werden als Funktion ihrer Helligkeit 1 umgesetzt in Farbkoordinaten x, y, wie schon zuvor beschrieben. Die Fig. 9 stellt dar eine Farbe 1, eine Farbe 2 und eine Farbe η innerhalb eines Farbraumes. Die Farbe 1 und die Farbe 2 haben überlappende Farbwerte für Teile ihrer Farbkurvtn. Eine Mehrzahl von verstreuten Koordinatenwerten x, y für einen einzigen Helligkeitüwert Ij ist durch die Bereiche 55, 56 und 57 verdeutlicht. Falls eine einfache Mittelwertbildung zur Errechnung der Parameter verwendet wird, kannten die Daten der in Fig. 1OA dargestellten Form nicht voneinander unterschieden werden-

Eine Definition der Farbe auf diese Weise wäre absoIu ungenau. Sie wäre viel zu breit und würde somit unerwünschte Farbtöne mit einschließen. Es ist deshalb notwendig, zusätzliche Farbestimmungen der Koordinaten^arte x, y durchzuführen. Dies dient dazu, festzustellen, ob nur eine oder mehrere Verteilungen vorliegen. Eine solche Feststellung ergibt für den Helligkeitswert Ij drei Verteilungsbereiche mit den jeweiligen Mittelwerten Xni» >Όΐ' X₀₂' y_O2 ^{und x}ün' ^y0n' ^{wie in rig}* ^1OÜ ^²⁶"¹^· ^Beim Helligkeitswert Ik wird nur ein einziger Koordinatenw- rt X_n, y„ erhalten, da sich bei diesem Schnitt die Farben 1 und 2 überlappen. Die Verteilung für die Koordinatenwerte X_n, y_n für die Farben 1, 2 und die farbe η wird

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·. J J U b 4 4

/l'j -4 6- 21. fob ium 1¹JGi

Ch - hi :j

sodann eingegeben in die I η f ο rmu t i una t.abe;l len der Farbbestimmungsschaltkroisn 61 , 6 2, ... _s 63 gem. Fig. 8 mit den Koordinateηwerteη der Ü b e r 1 a ρ ρ u η g s e b e η e 6Ü welche in die Farbdetektoren 61 und 62 eingegeben werden.

Jeder der Farbdetektoren 61, 62 und 63 erzeugt sodann eine Bewertungsfunkt ion w für jeden ankommenden Bildpunkt, dessen Farbkoordinaten innerhalb desjenigen Raums fallen, der durch seine Farbkurve und Beuertungsfunktion definiert i a L. Eine zweite Funktion wird sodann νιπι Funktionsgenerator 64 ausgeführt, wobei w.. = tnax'u. , j , ... mi..) ist. Beispielsweise wird für den Bildpunkt 65 in Fig. 9 eine doppelte Bewertung mit zwei verschiedenen Bewertungswerten durchgeführt. Der Ausgang des Detektors 61 erzeugt einen Wert w. = 0,2, da der Punkt 65 nahe am Rand des Farbraumes für die farbe 1 sich befindet. Am Ausgang des Farbdetektors 62 tritt dagegen der '..'ort u„ = 0,8 auf, da der Bildpunkt 65 nahe bei den \„, \„ Koordinaten der Farbe 2 liegt. Dem Bildpunkt werden alsc die Bewertungswerte 0,2 und 0,8 zugeordnet. Der Faiomodifikationsschaltkreis 66 umfasst In formationstabellen, υ ι e sie i rn Zusammenhang m i t Fig. 7 b ο s c h r l " L ■ r > wurden. Die AdfJierscha 1 tkri.'i ι,.,· 67, 60 und C9 addieren ύχΰ L'ingangswerte mit den Mu(Ji fika t i onswer t en zur Bildung der Werte 1' , χ' und y' , wie im Zusammenhang mit Fig. 7 bes c h r i ο b e η .

BAD ORIGINAL/

Claims (21)

1. 330GU2

   Rolf Churner

   I'.iU-ni.inu.iii

   Κ.!-Ι·:ΐι! -iKiMÜc S l'l^il.k'i '-■·['

   Iv-lci'.in (is:i/.W,0|5 · Wiilid

   '' ■·■■"■· ^M ■ '■ ' ^v ' )·«-ι Anm. : Logt/ Int.erprejtat.ioii System« Incorporn

   'Ib Augsburg, den 21. Februar 1983

   Ansprüche

   Verfahren zur Farberfassung und Färbmodifikation von Farbbildern unter Verwendung einer dreidimensionalen Farbraumdarstellung, bei dem das Farbbild punktweise aufgelöst wird, jeder Bildpunkt bezüglich seiner Helligkeit und seines Farbtons bewertet und in der Farbraumdarstellung nach seiner Helligkeit in einer Ebene längs einer ersten Achse und innerhalb dieser Ebene nnch seinen Farbton und seiner Sättigung längs zweier weiterer Achsen angeordnet wird, dadurch gekennzeichnet, daß von der zu er fassenden Farbe über ihren gesamten Helligkeitsbereich hinweg Musterbildpunkte vom originalen Farbbild erzeugt werden, diese Musterbildpunkte innerhalb der Farbraumdarstellung eine Farbkurve (30) definieren, jeder fiildpunkt in der durch seine Helligkeit (1) definierten Ebene (z. B. 31) .bezüglich seiner Koordinate verglichen wird mit dem Schnittpunkt (*r>> Y_n) der Farbkurve (3ü) in dieser Ebene (z. B. 31) und dabei die Abweichungen (/ ^x> Sy) ^ÜOn diesem Schnittpunkt ( X_n, y..) erfasst werden, aus diesen Abweichungen (/ x, Jy) und einem von der Helligkeit (1) abgeleiteten Helligkeitsfaktor (pl) ein Beurrtungssiqnal (w) erzeugt wird, das Bew (?r lungs signal (w) mit Farbkorrektursignaien (.4 1., Λ Xj Ay) kombiniert wird zur Bildung modifizierter Fiirbkorrek tursi gnale und diese modifizierten Farbkorrektursignale, kombiniert werden mit den Koordi-

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   nateηwerten (1, χ, y) des Bildpunkts, dessen Helligkeit (1) und Farbkoordinate (x,y) erfasst wurde.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß der Helligkeitsfaktor (pl) den Wert Null aufweist, für Helligkeiten (1), die zwischen der größten und geringsten Helligkeit der Musterbildpunkte liegen und für alle anderen Helligkeiten (1) einen Wert größer als Null aufweist.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t , daß der Helligkeitsfaktor (ρ 1) außerhalb des durch die größte und geringste Helligkeit der Musterpunkte definierten Bereichs linear ansteigt.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch g e k e η η zeichnet , daß der Helligkeitsfaktor (pl) vom Wert Null allmählich in den linear ansteigenden Bereich übergeht.
5. 5. Verfahren nach Ansrpuch 1 , dadurch g e k e η n-

   z e i c h η e t , daß das Beuertunqssignal 'u) eine Funktion des Helligkeitsfaktors (pl) und der Abweichungen <> <$ ^x» &y) darstellt, gem. welcher das Bewertungssignal (ω) groß ist, wenn diese Abweichungen klein sind und allmählich gegen Null strebt, wenn diese Abweichungen größer werden.
6. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Funktion zusätzlich durch ein Spreizsignal bestimmt wird, das bewirkt, daß mit größer werdenden Abweichungen (/ x, J'y) das Spreizsignal ansteigt und eine abnehmende Abnahme des Bewertungssignals gegen Null bewirkt.

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7. 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch g e k e η η zeichnet , daß das Spreizsignal helligkeitsabhänqig ist.
8. 8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Bewertungssignal (w) mit den jeweiligen Farbkorrektursignalen ( Λ l>&*>/\y) multipliziert wird.
9. 9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbkurve (30) den Farbton und die Sättigung über den Helligkeitsbereich der Musterfarbpunkte definiert und die Musterkurve (30) durch lineare Interpolation der Farbmusterpunkte gebildet wird.
10. 10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Farbkurve (30) durch lineare Extrapolation ihrer Endpunkte zu einer erweiterten Farbkurve erweitert ist.
11. 11. Verfahren nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet , daß bei größeren Abweichungen (/ x, /y) der Unterschied zwischen den modifizierten Farbkorrektursignalen und den Farbkorrektursigna^n ( Λ 1 > Δ ^x » Δ y ) sich gegen Null annähert.
12. 12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch g eke η η zeichnet , daß das Bewertungssignal (w) gleich dem Produkt einer ersten Funktion eines Helligkeitssignals , einer zweiten Funktion eines Farbwertsignals längs einer der weiteren Achsen und einer dritten Funktion eines Farbwertsignals längs der restlichen weiteren Achse ist, wobei jede der Funktionen einen konstanten

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    Wert bildet, wenn die Abweichung ( Jx, §y) gleich Null ist und allmählich und monoton auf Null abfällt, wenn die Abweichung ( ίx, J y) von Null ansteigt.
13. 13. Verfahren nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet , daß das Bewertungssignal (ω) gleich exp Y-S f (pi) + ^x + $ y Jjj ist, wobei S eine Konstante und pl der HelÜgkeitsfaktor sowie £ χ und f y die Abweichungen sind.
14. 14. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß das Bewertungssignal (w) gleich Eins minus dem Produkt einer Konstanten und dem größten Absolutwert des Helligkeitsfaktors (pl) und der Abweichungen ( ί χ, $y) ist, wenn dieser Wert positiv ist und im übrigen dieses Bewertungssignal (ω)' gleich Null ist.
15. 15. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß das Bewertungssignal (u) den folgenden Ausdrucken folgt:

    P = K-S (größter Wert von (pl)/dx ),(dy )) wobei K = Konstant > Eins und S = Konstant >· 0 ist, dann wird

    P > Eins ——> w s e i η s
    0<P<Eins -^WrP
    P < 0 t -sm = 0

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16. 16. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daG eine Eingangsschaltung das Farbbild in einzelne Bildpunkte zerlegt, ein digitaler Umsetzer jeden Bildpunkt bezüglich seines Farbsignals in drei digitale Koordinatenwerte umsetzt, von denen der eine die Helligkeit und die beiden anderen den Farbwert definieren, eine Stichproben-Vorrichtung vorgesehen ist, mittels der Bildpunkte einer zu erfassenden und zu modifizierenden Farbe str ichprob'enwei se erfasst werden, mindestens ein Speicher die beiden anderen Koordinatenu/erte als Funktion des die Helligkeit definierenden Koordinatenwerts speichert, wobei diese Funktion eine dreidimensionale Farbraumkurve bildet, bei der die Helligkeitskoordinate die Längsausdehnung und die beiden anderen Koordinaten den jeweiligen Ort der Kurve definieren, eine Komparatorschaltung aufeinanderfolgend jeden Bildpunkt des Farbbildes bezüglich seiner Koordinatenwerte vergleicht mit denjenigen, die im Speicher gespeichert sind, weiterhin ein Funktionsgenerator vorgesehen ist, der eine Hüllkurve um die Farbraumkurve herum bildet und ein Bewertungssignal für jeden Bildpunkt erzeugt, bei dem die Koordinatenwerte sich innerhalb der Hüllkurve befinden und eine Verknüpfungsschaltung vorgesehen ist, die auf das Bewertungssignal anspricht und das Farbsignal jedes Bildpunkts innerhalb der Hüllkurve mit einpm zweiten Farbsignal kombiniert.
17. 17. Einrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet , daß der digitale Umsetzer einen ersten Koordinatenwert (1) gleich der Helligkeit und einen zweiten und dritten Koordinatenwert (x, y)

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    gleich dem Farbton und der Sättigung bildet, wobei der Farbwert gleich einem Winkel und die Sättigung gleich einem Abstand um bzw. von einem Weißpunkt definiert ist«
18. 18. Einrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet , daß der digitale Umsetzer den ersten Koordinatenwert (1) wie folgt errechnet

    1 = aR + bG + cB,

    wobei a, b und c Konstanten größer Null sind und R = rot, G = grün und B = blau darstellen.
19. 19. Einrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet , daß der Funktionsgenerator das Bewertungssignal (ω) als Funktion der Koordinatenwerte des Bildpunkts von der Farbraumkurve bildet.
20. 20. Einrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Funktionsgenerator wie folgt arbei tet:

    w = T₆ Γ T₁(I) + T₄(S χ) + T₅

    (J

    wobei 1 gleich der Helligkeitskoordinate, £ χ und £ y die Ausgangswerte der Komparatorschaltung, T, eine Funktianstabelle , T. und T₁- Logarithmentabellen und

    J, eine Exponentialtabelle sind, ο
21. 21. Einrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet , daß ein zusätzlicher Funktionsgenerator vorgesehen ist, der die Helligkeitsuerte

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    oberhalb und unterhalb der durch die Stichproben erhaltenen Werte extrapoliert.

    22. Einrichtung nach Anspruch 16» dadurch g e k e η η zeichnet , daß der Speicher drei Nachschlagtabellen in Form von RAM's aufweist.

    23. Einrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Verknüpfungsschaltung einen Farbgenerator umfasst, bei dem unabhängig voneinander Helligkeit und Farbe des zweiten Farbsignals einstellbar sind.

    24. Einrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß sie weiterhin einen Maskengenerator umfasst, der die vom Funktionsgenerator
    erfassten Bildpunkte identifiziert.

    25. Einrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet ,daß weiterhin eine Farbeinsatzschaltung und eine Schwellwertschaltung vorgesehen sind, wobei die Farbeinsatzschaltung das ursprüngliche Farbsignal unterbricht und durch ein
    zweites Farbsignal ersetzt, sobald das Bewertungssignal (w) einen Schwellwert übersteigt.

    26. Einrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet , daß den Bildpunkten drei Speicherebenen zugeordnet sind, von denen die erste die digitale Helligkeitskoordinatenwerte, die zweite die
    zweiten Farbkoordinatenwerte und die dritte die
    dritten Farbkoordinatenwerte speichert, wobei diese
    Speicherebenen einen zweiten Speicher für die eingehenden Bildpunktfarbsignale als auch für die

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    kombinierten Färbsignale bilden.

    27. Einrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet , daß ein Integrationsschaltkreis vorgesehen ist, der die vom Beuertungsfaktor erfassten Bildpunkte ins Verhältnis zu der Gesamtanzahl der
    Bildpunkte des Farbbilds setzt.

    28. Einrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet , daß ein Interpolationsschaltkreis
    vorgesehen ist, der eine kontinuierliche Farbraumkurve bildet, u/elche Variationen von Farbton und Sättigung über den gesamten Helligkeitsbereich definiert.

    29. Einrichtung nach Anspruch 17, dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t , daß die Stichprobenuerte von χ und diejenigen von y einer Mittelwertbildung unterworfen v/erden, wenn Stichprobenbildpunkte etwa gleicher
    Helligkeit erfasst werden.

    30. Einrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet , daß die x, y Koordinaten der Farbraumkurve durch kleinste Fehlerquadratannäherung gebildet v/erden, wenn mehrere Uerte von χ und y erhalten u/erden.

    31. Einrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 30,
    dadurch gekennzeichnet , daß eine
    Generatorschaltung eine dreidimensionale Farbkurve
    einer durch Strichproben erhaltenen und zu erfassenden Farbe erzeugt, ein Speicher zur Speicherung dieser
    Farbkurve vorgesehen ist, in welchem die Farbkoordiriotanuerte in Abhängigkeit des Helligkeitskoordinaten-

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    werts gespeichert werden, ein Funktionsgenerator um diese Farbkurve he'rum eine Hüllkurve erzeugt, deren Länge durch die Länge der Farbkurve und deren Querschnitt durch die Farbkoordinatenwerte bestimmt ist, ein Komparator die Bildpunkte eines Farbbildes mit der Farbkurve vergleicht und ein Schwellwertschaltkreis diejenigen Bildpunkte erfasst, deren Koordinatenwerte innerhalb der Hüllkurve liegen.