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Dokumentenidentifikation DE69421018T2 13.04.2000
EP-Veröffentlichungsnummer 0635971
Titel Gerät und Verfahren zur automatischen Farbumwandlung
Anmelder Xerox Corp., Rochester, N.Y., US
Erfinder Shiau, Jeng-Nan, Webster, New York 14580, US
Vertreter Grünecker, Kinkeldey, Stockmair & Schwanhäusser, 80538 München
DE-Aktenzeichen 69421018
Vertragsstaaten DE, FR, GB
Sprache des Dokument En
EP-Anmeldetag 19.07.1994
EP-Aktenzeichen 943052985
EP-Offenlegungsdatum 25.01.1995
EP date of grant 06.10.1999
Veröffentlichungstag im Patentblatt 13.04.2000
IPC-Hauptklasse H04N 1/46
IPC-Nebenklasse H04N 1/60   

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung ist auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Wandeln von Bildern einer Farbe in Bilder einer anderen Farbe gerichtet. Insbesondere ist die vorliegende Erfindung auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Farbwandlung gerichtet, bei denen die Zielfarbe unter Beibehaltung ihrer Gradations-Kennwerte und einer hohen Qualität in eine bezeichnete Farbe gewandelt wird.

Herkömmliche Kopierer, insbesondere Digitalkopierer, bieten verschiedene Merkmale zur Bildeditierung beim Wiedergeben eines Dokumentes, einschließlich der Farbwandlung: das ermöglicht einem Benutzer, eine Farbe im Dokument zu bezeichnen und diese bezeichnete Farbe in eine andere Farbe zu wandeln. Mit der Farbwandlungsfunktion wählt der Nutzer eine Quellenfarbe und eine Bestimmungsfarbe so, daß das wiedergegebene Dokument alle der Quellenfarbe entsprechenden Bereiche, in die Bestimmungsfarbe gewandelt aufweist. Bei einem herkömmlichen Digitalkopierer kann eine Wahl bestehen, die Quellenbeteich-Gradation beizubehalten oder nicht. Der Gradationsmodus ist für bildliche Abbildungen angemessen, während die Gradation ausgeschlossen werden kann, wenn konstante Farben benutzt werden, d. h. bei Geschäftsgrafiken.

Farbwandlung befaßt sich mit dem Erfassen von Pixeln, deren Farbe der gewählten Quellenfarbe nahe ist, und darauffolgendes Ändern der Quellenfarbe in die durch den Benutzer gewählte Bestimmungsfarbe. Die Farbvideodaten von einem Abtaster liegen üblicherweise in Form von Rot-, Grün- und Blau-Intensitäten (RGB-Intensitäten) vor. Um Pixel, die zu einer bestimmten Farbe gehören, zu identifizieren, ist es möglich, die RGB-Werte direkt zu prüfen. Jedoch ist das einfache Prüfen der RGB-Werte zum Identifizieren von Pixeln einer gewissen Farbe und zum Ausführen einer Änderung derselben nicht immer zufriedenstellend.

Herkömmlicherweise wurde bei Farbwandlungsvorgängen bevorzugt die bestimmte Farbe identifiziert durch Untersuchen des Farbtons, der Farbsättigung und der Helligkeit der Farbe nach Wandeln der RGB-Werte in einen Farbton-, Farbsättigungs- und Helligkeitsraum. Farbräume dieser Art enthalten die Munsell-Farbspezifizierung, HSV, HLS (einen in der Computergrafik benutzten Raum), HSI (einen bei der Bildverarbeitung benutzten Farbraum) und L*C*h, die eine aus L*a*b* gebildete Polarkoordinate darstellen.

Der Farbton wird generisch durch den allgemeinen Ausdruck "Färbung" definiert. Mit anderen Worten solche allgemeinen Ausdrücke wie Rot, Gelb, Grün und Blau beziehen sich auf den Farbton. Er wird allgemein als eine Winkelkoordinate in dem Farbton/Farbsättigungs/Helligkeits-Farbraum dargestellt. Die Lebhaftigkeit oder Stumpfheit einer Farbe wird als Farbsättigung (Chroma) definiert. Mit anderen Worten, Chroma oder Farbsättigung bezeichnet, wie nahe eine Färbung entweder einem Grauwert oder dem reinen Farbwert ist. Sie wird als eine Radialkoordinate in dem Farbton/Farbsättigungs/Helligkeits-Farbraum dargestellt. Die Farbsättigung ändert sich an einer horizontalen Ebene mit Grau in der Mitte, und die Farben werden lebhafter, wenn der Farbsättigungswert sich in der jeweiligen Farbtonrichtung nach außen bewegt. Die vertikale Abmessung in dem Farbton/Farbsättigungs/Helligkeits-Farbraum ist die Helligkeit oder Intensität. Dieser Wert bezieht sich auf die Lichtintensität, mit schwarz und weiß als Extremwerten.

Um eine Farbwandlung durchzuführen, werden die RGB-Werte einer Farbe in die entsprechende Farbton-, Farbsättigungs- und Helligkeits-Darstellung gewandelt. Auf die Farberfassung hin werden die Farbton-, Farbsättigungs- und Helligkeitswerte der abgetasteten Farben in die Farbton-, Farbsättigungs- und Helligkeitswerte einer neuen Bestimmungsfarbe gewandelt. Die gewandelten Farbton-, Farbsättigungs- und Helligkeitswerte können in RGB-Werte zurückgewandelt oder in die CMYK-Werte zur Farbausgabe an einen Drucker gewandelt werden. Ein Beispiel eines solchen Systems ist in der US-A- 4 500 919 (Schreiber) geoffenbart.

Eine Version der Farbwandlung ist der Monochrom-Modus. Bei diesem Modus wird ein gesamtes Dokument auf grau oder einen einzigen Farbton reduziert. Um eine Grauausgabe zu erhalten, werden die Farbsättigungswerte aller Pixel auf Null geändert und der Farbtonwert wird nicht definiert, während die Helligkeitswerte ungeändert bleiben. Ein derartiges Monochrom-Modus-Verfahren ist in Fig. 1 dargestellt.

Bei herkömmlichen nichtmonochromen Farbwandlungs-Systemen werden nur solche Pixel geändert, die einen Farbwert nahe der vom Benutzer gewählten Quellenfarbe haben. So ist es notwendig, zu überprüfen, ob ein Pixel sich in der Umgebung der gewählten Quellenfarbe befindet. Falls das Pixel in der Umgebung der gewählten Quellenfarbe ist, wird die angemessene Farbänderung bei dem Pixel angewendet. Der tatsächliche Farbwandlungs-Vorgang hängt von der gewählten Quellen- und Bestimmungsfarbe ab, und kann in Farb/ Farb-, Farb/Grau- und Grau/Farb-Modi aufgeteilt werden. Der Benutzer kann auch zwischen einem Gradationsmodus und einem Nichtgradations-Modus wählen. Ein Gradationsmodus behält die Schattierung des Quellenbereichs in der Ausgabe bei, während ein Nichtgradations-Modus eine konstante Farbe ergibt.

Bei den nachfolgenden Diskussionen bezeichnet hs, C*s, L*s und hd, C*d und L*d die Farbton-, Farbsättigungs- und Helligkeitswerte der von dem Benutzer gewählten Quellen- bzw. der Bestimmungsfarben. Die Symbole h, C*, L* und h, C*', L*' bezeichnen die Pixelwerte vor bzw. nach dem Farbwandlungsvorgang. Der Grau/Farb-Wandlungsmodus erfordert, daß der Benutzer die Grenzwerte L*max und C*max so angibt, daß die Quellen-Graupixel definiert werden. Der Farb/Farb- und der Farb/Grau-Wandlungsmodus kann es erforderlich machen, daß der Benutzer den Quellenfarbenbereich in Farbtonwinkeln angibt, hmin = hs - dh, hmax = hs + dh, und einen minimalen Farbsättigungswert C*min. Die Farbtonwinkel hmin und hmax bestimmen ein Farbtonfenster mit einer Halbbreite dh. Ein Beispiel eines Farbtonfensters ist in Fig. 2 dargestellt. Es ist zu bemerken, daß üblicherweise bei einem Farbtonfenster hmax > hmin gilt. Wenn jedoch das Farbtonfenster zu beiden Seiten des Null-Grad- Winkels liegt, ist hmax immer kleiner als hmin.

Der Farbtonwinkel wird in dem Bereich von 0º bis 360º definiert. Damit ist es notwendig, den Farbtonwert des Pixels zu normalisieren. Bei dem Normalisierungsvorgang werden die folgenden Routinen ausgeführt, bis h sich im Bereich von 0º bis 360º befindet. Wenn h kleiner als 0º ist, gilt h = h + 360º, und wenn h größer oder gleich 360º ist, gilt h = h - 360º.

Für den Grau/Farb-Modus ist es notwendig, die Farbsättigung eines Pixels gegen eine obere Begrenzung 0* zu prüfen, um sicherzustellen, daß das betrachtete Pixel grau ist und innerhalb des angegebenen Helligkeits-Bereichs liegt. Falls das fragliche Pixel ein Graupixel ist, werden der Farbton und die Farbsättigung auf die gewählte Bestimmungsfarbe geändert, und die Helligkeitswert-Änderung hängt von der Auswahl der Gradation ab.

Für den Farb/Grau-Modus besteht die Farberfassung aus der Prüfung, ob der Farbtonwert sich in dem Fenster der Quellenfarbe befindet. Sobald das Pixel als innerhalb des Farbtonfensters der Quellenfarbe liegend bestimmt ist, kann der Farbsättigungswert des fraglichen Pixels gegen einen unteren Grenz-Farbsättigungswert C*min geprüft werden, um sicherzustellen, daß es kein Graupixel ist. Sobald das Pixel als einem Quellenpixel äquivalent bestimmt wird, wird bei dem identifizierten Pixel der Farbsättigungswert auf Null gesetzt und sein Farbtonwert wird undefiniert.

Der Farb/Farb-Modus erfordert einen etwas anderen Vorgang. Für den Farb/Farb- Modus besteht die Farberfassung aus der Prüfung, ob der Farbton sich in dem Fenster der Quellenfarbe befindet. Wenn das Pixel als innerhalb des Farbtonfensters der Quellenfarbe liegend bestimmt wird, kann der Farbsättigungswert des fraglichen Pixels gegen einen niedrigeren Grenz-Farbsättigungswert C*min geprüft werden, um sicherzustellen, daß es kein Graupixel ist. Sobald das Pixel als einem Quellenpixel äquivalent bestimmt wird, wird der Gradationsmodus geprüft. Wenn kein Gradationsmodus vorhanden ist, setzt der Farb/- Farb-Modusvorgang den Farbton-, den Farbsättigungs- und den Helligkeitswert des Pixels auf die Werte für die Bestimmungsfarbe. Beim Gradationsmodus setzt das herkömmliche Gerät den Farbtonwert auf den der Bestimmungsfarbe, während der Farbsättigungs- und der Helligkeitswert ungeändert gehalten werden, um für Gradation zu sorgen.

Ein Beispiel eines herkömmlichen Gerätes zum Wandeln einer Farbe in eine andere Farbe ist in US-A-4 972 257 beschrieben: diese Schrift offenbart ein Gerät, das es einem Benutzer erlaubt, eine gewählte Farbe eines Farbbildes in das gleiche Bild mit modifizierter Farbe für die gewählte Farbe zu wandeln. Während des Wandlungsvorganges werden die Wandlung der Farbton-, Farbsättigungs- und Helligkeits-Eigenschaften durch die Bedienungsperson manuell eingestellt. Mit anderen Worten, wenn einmal die Farbe des fraglichen Pixels als der gewählten Quellenfarbe äquivalent bestimmt ist, werden die Bilddaten des Pixels in einen vorgegebenen Farbtonwert, einen vorgegebenen Sättigungswert und einen vorgegebenen Helligkeitswert gewandelt. Nach Einrichten der Farbton-, Sättigungs- und Helligkeitswerte kann die Bedienungsperson dort verschiedene Werte einstellen, um die gewünschte Farbe und Gradation zu realisieren.

JP-A-4336869 beschreibt ein Farbbild-Editiergerät, welches RGB-Bilddaten einliest und diese in Dichte-, Farbton- und Sättigungs-Daten wandelt. Die Dichte-, Farbton- und Sättigungs-Daten werden dann unter Benutzung eines Komparatormittels mit jeweiligen Referenzwerten verglichen. Das erlaubt es, eine zuvor beschriebene Farbe als dem Farbbild entsprechend zu erfassen. Die Dichte, der Farbton und die Sättigung können dann mit Benutzung eines Wandlungsmittels eingestellt werden, das aufgrund des Vergleiches der Dichte-, Farbton- und Sättigungs-Signale mit ihren jeweiligen Referenzwerten gesteuert wird.

Ein anderes Beispiel zum Wandeln einer Farbe in eine andere Farbe ist in Fig. 3 dargestellt. In Fig. 3 wird im Schritt S10 bestimmt, ob der eingehende Pixelwert von einer Grauquelle kommt. Falls der fragliche Pixelwert von einer Grauquelle stammt, bestimmt Schritt S11, ob der Pixelwert einen Farbsättigungswert besitzt, der kleiner als ein maximaler Farbsättigungswert (C*max) ist. Falls der Farbsättigungswert des fraglichen Pixels nicht kleiner als C*max ist, richtet Schritt S19 die Farbton-, Farbsättigungs- und Helligkeitswerte so ein, daß sie bei dem fraglichen Pixel ungeändert bleiben.

Wenn jedoch Schritt S11 bestimmt, daß der Farbsättigungswert des fraglichen Pixels geringer als C*max ist, bestimmt Schritt S12, ob der Helligkeitswert des fraglichen Pixels größer als ein minimaler Helligkeitswert (L*min) und kleiner als ein maximaler Helligkeitswert (L*max) ist. Wenn diese Bedingung im Schritt S12 nicht erfüllt wird, bleiben die Farbton-, Farbsättigungs- und Helligkeitswerte ungeändert, wie vorher mit Bezug auf Schritt S19 beschrieben.

Wenn jedoch der Helligkeitswert des fraglichen Pixels die Bedingungen des Schritts S12 nicht erfüllt, bestimmt Schritt S13, ob ein Gradationsmodus gewählt wurde. Falls ein Gradationsmodus gewählt worden ist, richtet Schritt S20 die neuen Farbton- und Farbsättigungswerte so ein, daß sie die Bestimmungs-Farbton- und -Farbsättigungswerte sind, während gleichzeitig zugelassen wird, daß der Helligkeitswert ungeändert bleibt. Wenn andererseits Schritt S13 bestimmt, daß kein Gradationsmodus gewählt wurde, richtet Schritt S14 die neuen Farbton-, Farbsättigungs- und Helligkeitswerte so ein, daß sie jeweils die Bestimmungs-Farbton-, -Farbsättigungs- bzw. -Helligkeitswerte sind.

Falls Schritt S10 bestimmt, daß die Quelle keine Grauquelle ist, bestimmt Schritt S15, ob der maximale Farbtonwert (hmax) eines Farbton-Fensters größer als der oder gleich dem minimalen Farbtonwert (hmin) des Farbton-Fensters ist. Falls hmax größer als hmin ist, bestimmt Schritt S16, ob der Farbtonwert des fraglichen Pixels größer als hmin des Farbton- Fensters und kleiner als hmax des Farbton-Fensters ist.

Wenn andererseits Schritt S15 bestimmt, daß hmax für das Farbton-Fenster nicht größer als hmin für das Farbton-Fenster ist, bestimmt Schritt S17, ob der Farbtonwert für das fragliche Pixel größer als hmin für das Farbton-Fenster oder kleiner als hmax für das Farbton-Fenster ist. Falls der Farbtonwert des fraglichen Pixels die Bedingung des Schritts S16 oder die Bedingung des Schritts S17 nicht erfüllt, bleiben die Farbton-, Farbsättigungs- und Helligkeitswerte ungeändert, wie vorstehend mit Bezug auf Schritt S19 besprochen.

Wenn jedoch der Farbtonwert des fraglichen Pixels die Bedingungen entweder von Schritt S16 oder von Schritt S17 erfüllt, bestimmt Schritt S18, ob der Farbsättigungswert des fraglichen Pixels größer als ein minimaler Farbsättigungswert (C*min) ist. Falls Schritt S18 bestimmt, daß der Farbsättigungswert des fraglichen Pixels nicht größer als C*min ist, bleiben die Farbton-, Farbsättigungs- und Helligkeitswerte ungeändert, wie vorher mit Bezug auf Schritt S19 besprochen. Wenn andererseits der Farbsättigungswert des fraglichen Pixels größer als C*min ist, bestimmt Schritt S21, ob die Bestimmungsfarbe eine Grau-Bestimmung ist.

Wenn die Bestimmungsfarbe eine Grau-Bestimmung ist, bestimmt Schritt S22, ob ein Gradationsmodus gewählt worden ist. Wenn ein Gradationsmodus gewählt worden ist, richtet Schritt S30 den Farbtonwert als undefiniert ein, den Farbsättigungswert als gleich Null und läßt den Helligkeitswert ungeändert bleiben. Wenn jedoch Schritt S22 bestimmt, daß kein Gradationsmodus gewählt wurde, richtet Schritt S23 den Farbtonwert als undefiniert ein, den Farbsättigungswert als Null und den Helligkeitswert als gleich dem Bestimmungs-Helligkeitswert.

Wenn andererseits Schritt S21 bestimmt, daß die Bestimmungsfarbe keine Grau- Bestimmung ist, bestimmt Schritt S24, ob ein Gradationsmodus gewählt wurde. Falls kein Gradationsmodus gewählt worden ist, richtet Schritt S34 den Farbtonwert als den Bestimmungs-Farbtonwert, den Farbsättigungswert als den Bestimmungs-Farbsättigungswert und den Helligkeitswert als den Bestimmungs-Helligkeitswert ein. Wenn jedoch ein Gradationsmodus im Schritt S24 gewählt wurde, richtet Schritt S39 den Farbtonwert als den Bestimmungs-Farbtonwert ein, wobei zugelassen wird, daß der Farbsättigungswert und der Helligkeitswert ungeändert bleiben.

Obwohl herkömmliche Geräte eine Farbwandlungs-Eigenschaft mit Gradation besitzen, ist in den meisten Fällen die Gradation weniger als zufriedenstellend. Wenn z. B. in dem mit Bezug auf Fig. 3 beschriebenen Verfahren die Originalfarbe sich in der Sättigung oder der Helligkeit von der vom Benutzer gewählten Bestimmungsfarbe unterscheidet, wird die ausgegebene Farbe nicht ganz zur gewählten Farbe passen. Dieses Problem wird dadurch verursacht, daß die Quellenfarbe andere Durchschnitts-Farbsättigungs- und -Helligkeitswerte als die Bestimmungsfarbe hat, und diese nicht geändert wurden. Darüberhinaus ergibt das einfache Festsetzen der Sättigungswandlung keine echte Gradation. Das verursacht viele Probleme, wenn man versucht, ein qualitativ hochwertiges Dokument mit den Originalfarben des Bildes in verschiedene Bestimmungsfarben gewandelt zu bekommen. Andererseits offenbart US-A-4 972 257, daß die Bedienungsperson die Möglichkeit erhält, die Farbton-, Sättigungs- und Helligkeitswerte manuell so einzustellen, daß sie die gewünschte Bestimmungsfarbe an die gewählte Quellenfarbe anpassen.

Um automatisch eine richtige Farb/Farb-Wandlung zu realisieren, damit so eine hochschnelle Kopierung ohne Eingriff der Bedienungsperson bei Aufrechterhaltung einer echten Gradationsfähigkeit ermöglicht wird, muß das System oder das Verfahren fähig sein, intern und automatisch die Farbsättigungs- und Helligkeitswerte der fraglichen Pixel so einzustellen, daß der Farbwandlungs-Vorgang gewandelte Werte erzeugen kann, die der Bestimmungsfarbe sehr nahe kommen.

Es ist deshalb ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein System oder ein Verfahren zu schaffen, daß leicht Farbdaten, die eine Quellenfarbe darstellen, in Farbdaten, welche eine Bestimmungsfarbe darstellen, unter Aufrechterhaltung der Integrität und der Gradation wandelt.

Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung schaffen wir ein System zum Ändern eingegebener einer Quellenfarbe entsprechender Farbdaten eines Farbbildes in eine Bestimmungsfarbe, wie in dem beigefügten Anspruch 1 definiert.

Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung schaffen wir ein Verfahren zum Ändern eingegebener einer Quellenfarbe entsprechender Farbdaten eines Farbbildes in eine Bestimmungsfarbe gemäß dem beigefügten Anspruch 2.

Zusätzlich kann die Erfindung bestimmte Ausführungsformen aufweisen, wie sie in den angefügten abhängigen Ansprüchen 3 und 4 definiert sind.

Weitere Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung der verschiedenen Ausführungsformen und charakteristischen Merkmale der vorliegenden Erfindung offensichtlich, wenn sie im Zusammenhang mit den Zeichnungen betrachtet werden, in welchen:

Fig. 1 ein konventionelles Flußdiagramm zum Ausführen eines Farbwandlungsvor ganges in einem Monochrom-Modus darstellt;

Fig. 2 ein Schema eines Farbfensters im L*C*h-Raum nach dem Stand der Technik darstellt;

Fig. 3 ein Flußdiagramm darstellt, das ein Verfahren nach dem Stand der Technik zum Ausführen eines Farb/Farb-Wandlungsvorgangs zeigt;

Fig. 4 ein Flußdiagramm darstellt, das eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, die eine Farb/Farb-Wandlung in einem Farb/Farb-Modus ausführt, wobei die Gradation automatisch ist;

Fig. 5 ein Flußdiagramm darstellt, das eine weitere Ausführungsform nach Fig. 4 zeigt, bei der der Farb/Farb-Wandlungsvorgang die Auswahl zwischen Gradation und keiner Gradation gestattet;

Fig. 6 ein Flußdiagramm darstellt, das eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, die einen Farb/Farb-Wandlungsvorgang mit einem Farb/Farb-Modus mit Gradation und einem Farb/Grau-Modus mit Gradation ausführt;

Fig. 7 ein Flußdiagramm darstellt, das eine vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, welche einen Farb/Farb-Wandlungsvorgang mit einem Farb/Farb-Modus mit Gradation, einen Farb/Grau-Modus mit Gradation und einen Grau/Farb-Modus mit Gradation ausführt;

Fig. 8 ein Flußdiagramm darstellt, das eine weitere Ausführungsform der Fig. 7 zeigt, welche die Bestimmung eines Minimal-Farbsättigungswertes enthält;

Fig. 9 ein Blockschaltbild zeigt, welches eine grundsätzliche Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;

Fig. 10 ein Blockschaltbild darstellt, das eine festverdrahtete Schaltung für die in Fig. 4 dargestellte Ausführungsform zeigt;

Fig. 11 ein Blockschaltbild darstellt, das eine festverdrahtete Schaltung für die in Fig. 5 dargestellte Ausführungsform zeigt;

Fig. 12 ein Blockschaltbild darstellt, das eine festverdrahtete Schaltung für die in Fig. 6 dargestellte Ausführungsform zeigt;

Fig. 13 ein Blockschaltbild einer festverdrahteten Schaltung für die in Fig. 7 und 8 dargestellte Ausführungsform darstellt;

Fig. 14 eine grafische Darstellung darstellt, die eine funktionelle Beziehung zwischen Quellen-Farbsättigungs- und -Helligkeitswerten und Bestimmungs-Farbsättigungs- und -Helligkeitswerten gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 15(A) und 15(B) grafische Darstellungen von funktionellen Beziehungen zwischen Quellen-, Farbsättigungs- und Helligkeitswerten und Bestimmungs-, Farbsättigungs- und Helligkeitswerten gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfin dung darstellen; und

Fig. 16 grafische Darstellungen darstellt, welche funktionelle Beziehungen zwischen Quellen-Farbsättigungs- und -Helligkeitswerten und Bestimmungs-Farbsättigungs- und -Helligkeitswerten gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen.

In der nachfolgenden Beschreibung wie auch in den Zeichnungen stellen gleiche Bezugszeichen die Geräte oder Schaltungen oder äquivalente Schaltungen dar, welche die gleichen oder äquivalente Funktionen ausführen.

Bei der nachfolgenden Diskussion mit Bezug auf die vorliegende Erfindung bezeichnen hs, C*s, L*s, und hd, C*d und L*d die Farbton-, Farbsättigungs- und Helligkeitswerte der vom Benutzer gewählten Quellen- bzw. Bestimmungsfarben. Die Symbole h, C*, L* und h', C*', L*' bezeichnen die Pixelwerte vor und nach dem Farbwandlungsvorgang. Der Graul Farb-Wandlungsmodus erfordert es, daß der Benutzer die Grenzwerte L*max und C*max festlegt, um so die Quellen-Graupixel zu definieren. Die Farb/Farb- und Farb/Grau-Wandlungsmodi können erfordern, daß der Benutzer den Quellenfarbbereich in Farbtonwinkeln, hmin = hs - dh, hmax = hs + dh und einen Minimal-Farbsättigungswert C*min angibt. Die Farbtonwinkel hmin und hmax definieren ein Farbtonfenster mit einer Halbbreite dh.

Der Farbtonwinkel ist in dem Bereich von 0º bis 360º definiert. So ist es nötig, daß der Farbtonwert des Pixels normalisiert wird. Bei dem Normalisierungsvorgang werden die folgenden Routinen ausgeführt, bis h in dem Bereich von 0º bis 360º ist: falls h kleiner als 0º ist, h = h + 360º, und wenn h größer oder gleich 360º ist, h = h - 360º.

Fig. 4 stellt eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. In Fig. 4 bestimmt Schritt S15, ob der Maximal-Farbtonwert (hmax) des Farbtonfensters größer oder gleich dem minimalen Farbtonwert (hmin) des fraglichen Pixels für das Farbtonfenster ist. Falsl hmax größer als hmin ist, bestimmt Schritt S16, ob der Farbtonwert des fraglichen Pixels größer als hmin des Farbtonfensters und kleiner als hmax des Farbtonfensters ist.

Wenn andererseits Schritt S15 bestimmt, daß hmax für das Farbtonfenster nicht größer als hmin für das Farbtonfenster ist, bestimmt Schritt S17, ob der Farbtonwert für das fragliche Pixel größer als hmin für das Farbtonfenster oder kleiner als hmax für das Farbtonfenster ist. Falls der Farbtonwert des fraglichen Pixels die Bedingung des Schrittes S16 oder die Bedingung des Schrittes S17 nicht erfüllt, werden die Farbton-, Farbsättigungs- und Helligkeitswerte im Schritt S19 eingerichtet. Im Schritt S19 bleiben die Farbton-, Farbsättigungs- und Helligkeitswerte für das fragliche Pixel ungeändert. Wenn jedoch der Farbtonwert für das fragliche Pixel die Bedingungen entweder für Schritt S16 oder S17 erfüllt, richtet Schritt S29 die Farbton-, Farbsättigungs- und Helligkeitswerte gemäß den funktio nellen Beziehungen ein, die mit mehr Einzelheiten nachfolgend diskutiert werden.

Fig. 5 stellt eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. In Fig. 5 ist die Bestimmung des Farbtonwerts die gleiche, wie vorstehend mit Bezug auf Fig. 4 beschrieben. Fig. 5 wandelt Fig. 4 durch Hinzufügung eines Gradationszweiges ab.

Wenn insbesondere der Farbtonwert des fraglichen Pixels die Bedingung des Schrittes S16 oder die Bedingung des Schrittes S17 nicht erfüllt, werden die Farbton-, Farbsättigungs- und Helligkeitswerte im Schritt S19 so eingerichtet, wie vorstehend mit Bezug auf Fig. 4 besprochen. Wenn jedoch der Farbtonwert des fraglichen Pixels die Bedingungen entweder von Schritt S16 oder Schritt S17 erfüllt, bestimmt Schritt S24, ob ein Gradations-Modus gewählt worden ist. Falls kein Gradations-Modus gewählt wurde, richtet Schritt S34 den Farbtonwert als den Bestimmungs-Farbtonwert, den Farbsättigungswert als den Bestimmungs-Farbsättigungswert und den Helligkeitswert als den Bestimmungs-Helligkeitswert ein. Wenn jedoch im Schritt S24 eine Gradation ausgewählt wurde, richtet Schritt S29 den Farbtonwert, den Farbsättigungswert und den Helligkeitswert so ein, wie vorstehend mit Bezug auf Fig. 4 diskutiert.

Fig. 6 stellt eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. In Fig. 6 führen die Verfahrensschritte mit den gleichen Bezeichnungen die gleichen Funktionen aus, wie sie vorstehend mit Bezug auf Fig. 4 und 5 beschrieben wurden. Fig. 6 wandelt die Fig. 5 mit der Hinzufügung eines Grau-Bestimmungszweiges ab.

Fig. 7 stellt eine vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. In Fig. 7 führen die Verfahrensschritte mit den gleichen Bezeichnungen die gleichen Funktionen aus, wie sie vorstehend mit Bezug auf Fig. 4, 5 und 6 beschrieben wurden. Fig. 7 wandelt die Fig. 6 mit Hinzufügung eines Grau-Quellenzweiges ab.

Insbesondere wird im Schritt S10 bestimmt, ob der ankommende Pixelwert eine Grauquelle ist. Falls der fragliche Pixelwert eine Grauquelle ist, bestimmt Schritt S11, ob der Pixelwert einen geringeren Farbsättigungswert als den maximalen Farbsättigungswert (C*max) besitzt. Falls der Farbsättigungswert des fraglichen Pixels nicht geringer als C*max ist, richtet Schritt S19 die Farbton-, Farbsättigungs- und Helligkeitswerte so ein, daß sie bei dem fraglichen Pixel ungeändert bleiben.

Wenn jedoch Schritt S11 bestimmt, daß der Farbsättigungswert des fraglichen Pixels geringer als C*max ist, bestimmt Schritt S12, ob der Helligkeitswert des fraglichen Pixels größer als ein minimaler Helligkeitswert (L*min) und kleiner als ein maximaler Helligkeitswert (L*max) ist. Falls diese Bedingung im Schritt S12 nicht erfüllt wird, werden die Farbton-, Farbsättigungs- und Helligkeitswerte so eingerichtet, wie es vorstehend mit Bezug auf Schritt S19 beschrieben wurde.

Falls der Helligkeitswert des fraglichen Pixels die Bedingungen des Schrittes S12 nicht erfüllt, bestimmt der Schritts S13, ob ein Gradations-Modus gewählt wurde. Falls ein Gradations-Modus gewählt wurde, richtet Schritt S20 die Farbton- und Farbsättigungswerte so ein, daß sie die Bestimmungs-Farbton- und -Farbsättigungswerte sind, während zugelassen wird, daß der Helligkeitswert ungeändert bleibt. Wenn andererseits der Schritt S13 bestimmt, daß kein Gradations-Modus gewählt wurde, richtet Schritt S14 die Farbton-, Farbsättigungs- und Helligkeitswerte so ein, daß sie jeweils Bestimmungs-Farbton-, -Farbsättigungs- bzw. -Helligkeitswerte sind. Falls Schritt S10 bestimmt, daß die Quelle keine Grauquelle ist, beginnt der restliche Vorgang mit Schritt S15.

Fig. 8 stellt eine fünfte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. In Fig. 8 führen die Verfahrensschritte mit den gleichen Bezeichnungen die gleichen Funktionen aus, wie sie vorher mit Bezug auf Fig. 4, 5, 6 und 7 beschrieben wurden. Fig. 8 wandelt die Fig. 7 mit dem Zusatz einer Farbsättigungs-Minimalwertbestimmung ab.

Wenn darüberhinaus der Farbtonwert des fraglichen Pixels die Bedingungen entweder von Schritt S16 oder Schritt S17 erfüllt, bestimmt der Schritt S18, ob der Farbsättigungswert des fraglichen Pixels größer als ein minimaler Farbsättigungswert (C*min) ist. Falls Schritt S18 bestimmt, daß der Farbsättigungswert des fraglichen Pixels nicht größer als C* ist, bleiben die Farbton-, Farbsättigungs- und Helligkeitswerte ungeändert, wie vorher mit Bezug auf Schritt S19 besprochen. Wenn andererseits der Farbsättigungswert des fraglichen Pixels größer als C*min ist, bestimmt Schritt S21, ob die Bestimmungsfarbe eine Grau-Bestimmung ist. Falls Schritt S21 bestimmt, daß die Bestimmungsfarbe eine Grau-Bestimmung ist, ist der restliche Vorgang der gleiche, wie mit Bezug auf Fig. 7 beschrieben, beginnend mit Schritt S22.

Falls die Bestimmungsfarbe eine Grau-Bestimmung ist, bestimmt Schritt S22, ob ein Gradations-Modus gewählt wurde. Falls ein Gradations-Modus gewählt wurde, richtet Schritt S30 den Farbtonwert als undefiniert ein, den Farbsättigungswert als gleich Null und läßt den Helligkeitswert ungeändert bleiben. Wenn jedoch Schritt S22 bestimmt, daß keine Gradation gewählt wurde, richtet Schritt S23 den Farbtonwert als undefiniert, den Farbsättigungswert als Null und den Helligkeitswert als gleich dem Bestimmungs-Helligkeitswert ein.

Wenn andererseits der Schritt S21 bestimmt, daß die Bestimmungsfarbe keine Grau-Bestimmung ist, bestimmt Schritt S24, ob ein Gradations-Modus gewählt wurde. Wenn kein Gradations-Modus gewählt wurde, richtet Schritt S34 den Farbtonwert als den Bestimmungs-Farbtonwert, den Farbsättigungswert als den Bestimmungs-Farbsättigungswert und den Helligkeitswert als den Bestimmungs-Helligkeitswert ein. Wenn jedoch eine Gradation in Schritt S24 gewählt wurde, richtet Schritt S29 den Farbtonwert, den Farbsättigungswert und den Helligkeitswert in der gleichen Weise wie bei Fig. 4 ein.

Das Einrichten der Farbton-, Farbsättigungs- und Helligkeitswerte im Schritt S29 in Fig. 4-8 wird mit Benutzung der in Fig. 14-16 dargestellten Beispiele diskutiert. In allen vorstehend besprochenen Ausführungsformen können diese Beispiele benutzt werden, um die Bestimmungswerte einzurichten.

Die Beziehung zwischen dem Farbsättigungswert des fraglichen Pixels und dem Farbsättigungswert für die Bestimmungsfarbe kann auf viele Arten realisiert werden. Auch kann die Beziehung zwischen dem Helligkeitswert des fraglichen Pixels und dem Helligkeitswert für die Bestimmungsfarbe auf viele Arten realisiert werden.

Z. B. kann, wie in Fig. 14 dargestellt, die Beziehung zwischen den beiden Farbsättigungswerten eine gerade Linie zwischen den Punkten 0 und 255 sein, wobei 0 grau darstellt und 255 die Farbe mit reinstem Farbwert darstellt, und die Beziehung zwischen den beiden Helligkeitswerten kann auch eine gerade Linie zwischen den Punkten 0 und 255 sein, wobei 0 schwarz und 255 weiß darstellt. Diese Beziehungen können leicht durch fortlaufende Berechnungen oder durch Nachschautabellen eingerichtet werden. In diesem Beispiel werden die Farbsättigungs- und Helligkeitswerte des fraglichen Pixels direkt auf die Bestimmungs-Farbsättigungs- und -Helligkeitswerte kartiert. Bei dieser Beziehung beeinflussen die Farbsättigungs- und die Helligkeitswerte der gewählten Quellenfarbe und die Farbsättigungs- und Helligkeitswerte der gewählten Bestimmungsfarbe die jeweiligen Kartierungsfunktionen nicht. Mit anderen Worten, die Farbsättigungs- und Helligkeitswerte des fraglichen Pixels werden bei dieser Ausführungsform nicht durch die Farbsättigungs- und Helligkeitswerte der gewählten Quellenfarbe und die Farbsättigungs- und Helligkeitswerte der gewählten Bestimmungsfarbe kartiert oder aufgetragen.

Andererseits kann die Beziehung zwischen den Farbsättigungs- und Helligkeitswerten des fraglichen Pixels und den Bestimmungs-Farbsättigungs- und -Helligkeitswerten durch die Farbsättigungs- und Helligkeitswerte der gewählten Quellenfarbe und die Farbsättigungs- und Helligkeitswerte der gewählten Bestimmungsfarbe kartiert werden. Eine solche Kartierungstechnik wird durch eine "Gummiband"-Transformation repräsentiert, wie sie in Fig. 15(A) und 15(B) dargestellt ist.

Bezüglich der "Gummiband"-Transformation sind die aktuellen Farbsättigungs- und Helligkeitswerte für die gewählte Quellenfarbe und die Farbsättigungs- und Helligkeitswerte der bezeichneten Farbe integrale Teile der Kartierungsfunktion. Bei dieser Ausführungsform sind die aktuellen Farbsättigungs- und Helligkeitswerte für die gewählte Quellenfarbe einleitend direkt auf die Farbsättigungs- und Heiligkeitswerte der bezeichneten Farbe kartiert (Punkt c).

Mit Benutzung der Kartierung der Farbsättigungswerte als Beispiel wird die Kartierungsfunktion der "Gummiband"-Transformation erklärt. Die restlichen Farbsättigungswerte, die anderen Farbsättigungswerte als die Farbsättigungswerte für die gewählte Quellen- und Bestimmungsfarbe, werden mit Benutzung einer ersten geraden Linie (Linie a) kartiert, welche den reines Grau darstellenden Punkt mit dem exakt kartierten Punkt (c) verbindet, und eine zweite gerade Linie (Linie b), welche den exakt kartierten Punkt (c) mit dem einen reinen Farbton darstellenden Punkt verbindet. Mit anderen Worten, die Farbsättigungswerte, die geringer als der Farbsättigungswert der gewählten Quellenfarbe (Punkt c) sind, werden gemäß einer ersten Funktion (Linie a) kartiert, und die Farbsättigungswerte, welche größer als der Farbsättigungswert der gewählten Quellenfarbe (Punkt c) sind, werden mit Benutzung einer zweiten Funktion (Linie b) kartiert. Auf diese Weise werden die Farbsättigungswerte der gewählten Quellen- und Bestimmungsfarbe so in die Kartierungsfunktion integriert, daß die Kartierungsfunktion von diesen Werten abhängig gemacht ist, anders als die Kartierungsfunktion der Fig. 14. Diese Kartierungsfunktion ist auch in gleicher Weise bei der Kartierung der Helligkeitswerte anwendbar.

Die Kartierung nimmt die Kenngrößen eines Gummibandes auf, das ursprünglich zwischen zwei Punkten (im Falle der Farbsättigungs-Kartierung sind die beiden Punkte grau und reiner Farbton) gestreckt war, und das zu einem dritten Punkt (Punkt (c), dem durch die Farbsättigungswerte der gewählten Quellen- und Bestimmungsfarben eingerichteten Punkt) außerhalb des ursprünglich Erweiterungspfades (der gestrichelten Linie oder Kartierungsfunktion der Fig. 14) gestreckt wurde. Mit Benutzung dieser Transformationsart zum Kartieren der Farbsättigungs- und Helligkeitswerte werden die negativen Auswirkungen der unterschiedlichen durchschnittlichen Farbsättigungs- und Helligkeitswerte für die Quellen- und Bestimmungsfarbe in einem Farb/Farb-Wandlungsvorgang bedeutsam verringert oder wirksam überwunden.

Fig. 15(A) und 15(B) stellen nur zwei Möglichkeiten zum Ausführen der "Gummiband"-Transformation dar. Insbesondere kann der Scheitel (Punkt c) jeder Transformation (Funktion) unter oder über der gestrichelten Linie (wobei die gestrichelte Linie die direkte Kartierung der Fig. 14 darstellt) liegen. Auch kann der Farbsättigungswert direkt kartiert werden, wie in Fig. 14, und der Helligkeitswert kann wie in Fig. 15(A) und 15(B) dargestellt, eingerichtet werden, oder der Helligkeitswert kann wie in Fig. 14 direkt kartiert werden, und der Farbsättigungswert kann so eingerichtet werden, wie es in Fig. 15(A) und 15(B) dargestellt ist. Die Art der Kartierung für die einzelnen Werte ist austauschbar.

Weiter kann die Beziehung zwischen den Farbsättigungs- und Helligkeitswerten der fraglichen Pixel der Bestimmungs-Farbsättigungs- und -Helligkeitswerte durch die Farbsättigungs- und Helligkeitswerte der gewählten Quellenfarbe und die Farbsättigungs- und Helligkeitswerte der gewählten Bestimmungsfarbe wie folgt kartiert werden. Die Farbsättigungs- und Helligkeitswerte für die gewählte Quellenfarbe werden direkt auf die Farbsätti gungs- und Helligkeitswerte der genannten Farbe kartiert. Die restlichen Farbsättigungs- und Helligkeitswerte werden mit Benutzung von Exponentialfunktionen oder anderen Polynomen des n-ten Grades kartiert, wobei n größer als zwei sein kann.

Mit Benutzung der Farbsättigungs-Kartierung als Beispiel wird die Kartierungsfunktion dieser Ausführungsform besprochen. Eine erste Exponentialfunktion verbindet den reines Grau darstellenden Punkt mit dem exakt kartierten Punkt, und eine zweite Exponentialfunktion verbindet den exakt kartierten Punkt mit dem einen reinen Farbton darstellenden Punkt. Mit anderen Worten, die Farbsättigungswerte, die geringer als der Farbsättigungswert der gewählten Quellenfarbe sind, werden gemäß einer ersten Exponentialfunktion oder einem anderen Polynom n-ten Grades kartiert, und die Farbsättigungswerte, die größer als der Farbsättigungswert der gewählten Quellenfarbe sind, werden mit Benutzung einer zweiten Exponentialfunktion oder eines anderen Polynoms n-ten Grades kartiert. Wiederum werden die Farbsättigungswerte der gewählten Quellen- und Bestimmungsfarbe in die Kartierungsfunktion so integriert, daß die Kartierungsfunktion, anders als die Kartierungsfunktion der Fig. 14, von diesen Werten abhängig wird. Diese Kartierungsfunktion ist gleich gut auf die Kartierung der Helligkeitswerte anwendbar. Diese Transformation erlaubt eine anfangs langsamere Annäherung mit einer rascheren Konvergenz zwischen den beiden Endpunkten und dem exakt kartierten Punkt.

Die Beziehung zwischen den Farbsättigungs- und Helligkeitswerten des fraglichen Pixels und den Bestimmungs-Farbsättigungs- und -Helligkeitswerten kann auch wie folgt dargestellt werden. Die Farbsättigungs- und Helligkeitswerte für die gewählte Quellenfarbe werden direkt auf die Farbsättigungs- und Helligkeitswerte der bezeichneten Farbe kartiert. Die restlichen Farbsättigungs- und Helligkeitswerte werden mit Benutzung von Exponentialfunktionen oder anderen Polynomen n-ten Grades kartiert, wobei n größer als 2 und eine gerade Linie ist.

Bei Benutzung der Farbsättigungs-Kartierung verbindet als ein Beispiel die erste Exponentialfunktion den reines Grau darstellenden Punkt mit dem exakt kartierten Punkt, und eine gerade Linie verbindet den exakt kartierten Punkt mit dem einen reinen Farbton repräsentierenden Punkt. Mit anderen Worten, die Farbsättigungswerte, die geringer als der Farbsättigungswert der gewählten Quellenfarbe sind, werden entsprechend der ersten Exponentialfunktion oder dem anderen Polynom n-ten Grades kartiert, und die Farbsättigungswerte, die größer als der Farbsättigungswert der gewählten Quellenfarbe sind, werden mit Benutzung einer geraden Linie kartiert. Die Farbsättigungswerte der gewählten Quellen- und Bestimmungsfarben werden so in die Kartierungsfunktion integriert, daß die Kartierungsfunktion, anders als die Kartierungsfunktion der Fig. 14, von diesen Werten abhängig ist. Diese Kartierungsfunktion ist auch gleich gut auf die Kartierung der Hellig keitswerte anwendbar. Diese Transformation erlaubt eine anfangs langsamere Annäherung mit einer rascheren Konvergenz zwischen dem Graupunkt und dem exakt kartierten Punkt, und eine direktere Konvergenz zwischen dem exakt kartierten Punkt und dem reinen Farbton.

Zuletzt kann die Beziehung zwischen den Farbsättigungs- und Helligkeitswerten des fraglichen Pixels und den Bestimmungs-Farbton- und -Helligkeitswerten so repräsentiert werden, wie es in Fig. 16 dargestellt ist. In Fig. 16 sind die Farbsättigungs- und Helligkeitswerte für die gewählte Quellenfarbe direkt auf die Farbsättigungs- und Helligkeitswerte der bezeichnetenten Farbe (Punkt c) kartiert. Die restlichen Farbsättigungs- und Helligkeitswerte sind mit Benutzung einer Funktion kartiert, welche durch die drei Punkte (die zwei Endpunkte und den exakt kartierten Punkt (c)) geht.

Unter Benutzung der Farbsättigungs-Kartierung als ein Beispiel wird die Funktion, wie in Fig. 16 dargestellt, zwischen den reines Grau repräsentierenden Punkt, dem exakt kartierten Punkt (c) und dem einen reinen Farbwert repräsentierenden Punkt eingepaßt. Die Farbsättigungswerte der gewählten Quellen- und Bestimmungsfarben sind so in die Kartierungsfunktion integriert, daß die Kartierungsfunktion von diesen Werten abhängt. Diese Kartierungsfunktion ist gleich gut auf die Kartierung der Helligkeitswerte anwendbar. Diese Transformation erlaubt eine natürlichere oder gemäßigtere Annäherung zwischen den Endpunkten und dem exakt kartierten Punkt (c).

Fig. 9 stellt ein Blockschaltbild dar, das eine grundsätzliche Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Bei diesem Blockschaltbild werden RGB-Daten von einem fraglichen Pixel in einen ersten Wandler 1 eingeführt. Dieser erste Wandler wandelt die RGB-Daten in einen Farbraum, der durch Helligkeit, Farbsättigung und Farbton (L*C*h) repräsentiert ist. Es ist jedoch zu bemerken, daß die RGB-Daten auch in andere Farbräume wie den Munsell-Farbraum, den HSV-, HLS- oder HSI-Raum gewandelt werden können, ohne den Betrieb der vorliegenden Erfindung zu beeinflussen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform werden die RGB-Daten in die Polarform von L*a*b*, L*C*h gewandelt.

Auf das Wandeln in das Farbraum-Format hin werden die Werte in eine Bestimmungsfarben-Generatorschaltung 5 eingeführt. Die Bestimmungsfarben-Generatorschaltung 5 erzeugt Bestimmungsfarbton- (h&sub2;), Farbsättigungs- (C*&sub2;) und Helligkeitswerte (L*&sub2;) aufgrund der dort eingegeben Farbton- (h&sub1;), Farbsättigungs (C*&sub1;) und Helligkeitswerte (L*&sub1;) und von einer Quellenfarben-Detektorschaltung 3 eingegebenen Steuersignalen. Die Quellenfarben-Detektorschaltung 3 überwacht die Farbton- (h&sub1;) und Farbsättigungs- (C*&sub1;) werte, die vom ersten Wandler 1 ausgegeben werden, um zu bestimmen, welche Art von Bestimmungswerten durch die Bestimmungsfarben-Generatorschaltung 5 zu erzeugen sind. Gemäß den Steuersignalen erzeugt die Bestimmungsfarben-Generatorschaltung 5 die richti gen Farbton- (h&sub2;), Farbsättigungs-(C*&sub2;)- und Helligkeits-(L*&sub2;) werte für die vorliegende Erfindung. Die Bestimmungs-Farbton-(h&sub2;), Farbsättigungs-(C*&sub2;) und Helligkeits-(L*&sub2;) werte werden in einen zweiten Wandler 7 eingeleitet, der den Farbraum zu den RGB-Daten zurückwandelt, welche weiterverarbeitet werden können, um eine Wiedergabe des von dem Anfangswandler eingegebenen Bildes mit richtiger Farbmodifizierung zu ermöglichen.

Fig. 10 stellt ein Blockschaltbild dar, das eine festverdrahtete Schaltung für den in Fig. 4 dargestellten Vorgang zeigt. Bei dieser Darstellung führt eine Logikschaltung 100 eine Anfangsbestimmung durch, ob der Farbtonwert des fraglichen Pixels innerhalb eines der gewählten Quellenfarbe entsprechenden Farbtonfensters liegt. Um diese Bestimmung anzustellen, wird der Farbtonwert des fraglichen Pixels, wie auch der Farbton-Maximalwert des Farbtonfensters und der Farbton-Minimalwert des Farbtonfensters der gewählten Quellenfarbe in die Logikschaltung eingeführt. Unter Benutzung der Logikelemente, wie sie hier dargestellt sind, erzeugt die Logikschaltung 100 ein Hochsignal, wenn der Farbtonwert des fraglichen Pixels sich innerhalb des Farbtonfensters befindet, und erzeugt ein Tiefsignal, wenn der Farbtonwert des fraglichen Pixels außerhalb des Farbtonfensters liegt. Die Logikschaltung 100 enthält Komparatoren 10, 12 und 13, welche jeweils das Farbtonfenster- Maximum mit dem Farbtonfenster-Minimum, das Farbtonfenster-Minimum mit dem Farbtonwert des Pixels bzw. das Farbtonfenster-Maximum mit dem Farbtonwert des fraglichen Pixels vergleichen. Die UND-Glieder 14, 16 und 17 erzeugen mit den ODER-Gliedern 15 und 18 und zusammen mit dem Inverter 11 das vorstehend besprochene Ausgabesignal von den Ausgangssignalen der drei Komparatoren 10, 12 und 13.

Das Ausgabesignal von der Logikschaltung 100 wird in Multiplexer MUX 19, 21 und 23 eingeleitet. Der Multiplexer 19 wählt entweder den Farbwert des fraglichen Pixels oder den Farbwert der Bestimmungsfarbe in Abhängigkeit von dem Status des von der Logikschaltung 100 eingegebenen Signals. Insbesondere wählt der Multiplexer 19 den Bestimmungs-Farbtonwert, wenn die Logikschaltung 100 bestimmt, daß der Farbtonwert des fraglichen Pixels in dem Farbtonfenster der gewählten Quellenfarbe liegt.

Der Multiplexer 21 wählt entweder das Ausgangssignal des Bestimmungswert-Farbsättigungs-Generators 20 oder den Farbsättigungswert des fraglichen Pixels, in Abhängigkeit von dem Status des von der Logikschaltung 100 erhaltenen Steuersignals. Insbesondere wählt der Multiplexer 21 den Farbsättigungswert von dem Bestimmungswert-Farbsättigungs-Generator 20, wenn die Logikschaltung 100 bestimmt, daß der Farbtonwert des fraglichen Pixels in dem Farbtonfenster der gewählten Quellenfarbe liegt.

Der Multiplexer 23 wählt entweder das Ausgangssignal von dem Bestimmungs-Helligkeitswert-Generator 22 oder den Helligkeitswert des fraglichen Pixels, in Abhängigkeit von dem Status des von der Logikschaltung 100 ausgegebenen Steuersignals. Insbesonde re wählt der Multiplexer 23 das Ausgangssignal von dem Bestimmungs-Helligkeitswert- Generator 22, wenn die Logikschaltung 100 bestimmt, daß der Farbtonwert des fraglichen Pixels in dem Farbtonfenster liegt.

Der Bestimmungs-Farbsättigungswert-Generator 20 wandelt den Farbsättigungswert des fraglichen Pixels in einen Bestimmungs-Farbsättigungswert unter Benutzung einer Nachschautabelle oder eines vorgegebenen Formelsatzes, um die Beziehung zwischen dem eingegebenen Farbsättigungswert des fraglichen Pixels und dem für die bezeichnete Farbe auszugebenden Farbsättigungswert einzurichten. Mit anderen Worten, die Beziehung kann in einem Festwertspeicher (ROM) als eine Nachschautabelle gespeichert sein oder kann kontinuierlich unter Benutzung einer Vielzahl von Formeln erzeugt werden. Die Vielzahl von Formeln erlaubt eine Flexibilität beim Editieren des für die Bestimmungsfarbe zu erzeugenden Farbsättigungswerts.

Fig. 11, 12 und 13 stellen verschiedene Abwandlungen von Fig. 10 dar. Beispielsweise enthält Fig. 11 einen Gradations-Signaleingang zu den Bestimmungs-Farbsättigungs- und Helligkeitswert-Generatoren 20 bzw. 22, um eine größere Auswahl von Ausgangssignalen von diesen Geräten zu ermöglichen. Wenn das Gradations-Signal aus ist, erzeugen die Farbsättigungs- und Helligkeitswert-Generatoren konstante Ausgangswerte entsprechend der Farbsättigung bzw. Helligkeit der Bestimmungsfarbe. Fig. 12 enthält einen Gradations-Signaleingang und einen Grau-Bestimmungs-Signaleingang zu den Bestimmungs- Farbsättigungs- und Helligkeitswert-Generatoren 20 bzw. 22, um eine größere Vielzahl von Ausgangssignalen von diesen Geräten zu ermöglichen. Wenn das Grau-Bestimmungs- Signal EIN ist, erzeugen die Farbsättigungs- und Helligkeitswert-Generatoren einen Farbsättigungswert Null und einen Helligkeits-Bestimmungswert in Abhängigkeit von der Gradations-Erfordernis, wie in Fig. 6 gezeigt. Als letztes enthält Fig. 13 einen Gradations-Signaleingang und einen Grau-Bestimmungs-Signaleingang für die Bestimmungs-Farbsättigungs- und Helligkeitswert-Generatoren 20 bzw. 22 und eine Farbsättigungs-Minimalwerterfassung, um eine größere Vielzahl von Ausgangssignalen von diesen Geräten zu ermöglichen.

Zwar wurde die vorliegende Erfindung vorstehend im einzelnen beschrieben, doch können verschiedene Abwandlungen eingerichtet werden. Beispielsweise wurde die vorliegende Erfindung im einzelnen mit Bezug auf eine L*C*h-Basis beschrieben; jedoch kann der Farb/Farb-Wandlungsvorgang auch mit Verwendung von HLS-, HSV-, HSI- und dem Munsell-Farbspezifikations-Raum, wie auch anderen Strahlungsfarbräumen zum Ausführen der richtigen Farbwandlung benutzt werden. Bei der bevorzugten Ausführungsform wird eine L*C*h-Basis benutzt, da diese Basis den Vorteil einer größeren Gleichmäßigkeit in der Farbfenster-Spezifikation für die unterschiedlichen Farben bietet.

Auch können die Kartierungsfunktionen, die nur im einzelnen mit Bezug auf wenige Ausführungsformen beschrieben wurden, jede Art von Funktion enthalten, bei der die gewählten Quellen-, Farbsättigungs- und Helligkeitswerte und die gewählten Bestimmungs-, Farbsättigungs- und Helligkeitswerte zu einem integralen Teil der Funktion gemacht werden, d. h. die Funktionen von diesen Werten abhängig sind. Darüberhinaus kann die Kartierung ausgeklügelter sein, indem sie mehr als einen gewählten Quellen-Farbsättigungswert, gewählten Quellen-Helligkeitswert, gewählten Bestimmungs-Farbsättigungswert und gewählten Bestimmungs-Helligkeitswert enthält. Z. B. kann der Benutzer zwei Quellen- und zwei Bestimmungsfarben des gleichen Farbtons wählen und so zwei gewählte Quellen/Bestimmungs-Farbsättigungswerte erzeugen. Bei diesem Beispiel würde die "Gummiband"- Transformation aus drei Linien mit Bezug auf die Kartierungsfunktion bestehen. Deshalb ist die vorliegende Erfindung nicht auf die Auswahl nur einer Quellenfarbe und einer Bestimmungsfarbe mit dem gleichen Farbton beschränkt.

Darüberhinaus wurde die vorliegende Erfindung in der Anwendung mit Bezug auf Digitalkopierer beschrieben, doch kann die vorliegende Erfindung auch bei jedem Gerät benutzt werden, das die Wandlung eines Farbbildes in eine andere Farbe erfordert. Letztlich kann die Kartierung der Quellen-Farbsättigungs- und -Helligkeitswerte zu dem Bestimmungs-Farbsättigungs- und -Helligkeitswert mit Benutzung einer Vielzahl von Funktionen und/oder einer Kombination von Funktionen realisiert werden, um die gewünschte Gradation in dem endgültigen Bestimmungsprodukt zu erreichen.


Anspruch[de]

1. System zum Ändern eingegebener Farbdaten eines einer Quellenfarbe entsprechenden Farbbildes in eine Bestimmungsfarbe, mit:

erstem Eingabemittel zum Auswählen einer Zielquellenfarbe und einer zugeordneten Bestimmungsfarbe;

erstem Wandlermittel zum Wandeln der eingegebenen Zielquellenfarbe in einen Quellen-Farbtonwert (hs), einen Quellen-Farbsättigungs-Referenzwert (C*s), und einen Quellen- Helligkeits-Referenzwert (L*s) und zum Wandeln der eingegebenen Bestimmungsfarbe in einen Bestimmungs-Farbtonwert (hd), einen Bestimmungs-Farbsättigungs-Referenzwert (C*d) und einen Bestimmungs-Helligkeits-Referenzwert (L*d);

ersten Tabellenmitteln zum Erzeugen eines ersten Satzes von Werten, welche eine Quellen/Bestimmungs-Farbsättigungsbeziehung für Quellen-Farbsättigungswerte in einem Bereich von dem Quellen-Farbsättigungs-Referenzwert (C*s) zu einem reines Grau repräsentierenden minimalen Quellen-Farbsättigungswert (C*min) repräsentieren, unter Benutzung einer ersten Funktion;

zweitem Tabellenmittel zum Erzeugen eines zweiten Satzes von Werten, die eine Quellen/Bestimmungs-Farbsättigungs-Beziehung für Quellen-Farbsättigungswerte in einem Bereich von dem Quellen-Farbsättigungs-Referenzwert (C*s) zu einem einen reinen Farbton repräsentierenden maximalen Quellen-Farbsättigungswert (C*max) repräsentieren, unter Benutzung einer zweiten Funktion;

Farbsättigungs-Speichermittel zum Speichern des ersten und zweiten Satzes von Werten;

zweitem Eingabemittel (1) zum Aufnehmen von Farbdaten (R'G'B') und zum Wandeln der Farbdaten in einen Farb-Farbtonwert (h&sub1;), einen Farb-Farbsättigungs-Wert (C&sub1;) und einen Farb-Helligkeitswert (L&sub1;);

Vergleichermittel (3), um zu bestimmen, ob der Farb-Farbtonwert (h&sub1;) dem Quellen- Farbtonwert (hs) entspricht;

Farbsättigungsdaten-Erzeugungsmittel (5) zum Wählen eines Bestimmungs-Farbsättigungswertes (C&sub2;) für den Farb-Farbsättigungs-Wert (C&sub1;) aufgrund der in dem Farbsättigungs-Speichermittel gespeicherten Quellen/Bestimmungs-Farbsättigungs-Beziehungen, wenn das Vergleichermittel (3) bestimmt, daß der Farb-Farbtonwert (h&sub1;) dem Quellen-Farbtonwert (hs) entspricht;

drittem Tabellenmittel zum Erzeugen eines dritten Satzes von Werten, welche eine Quellen/Bestimmungs-Helligkeitsbeziehung für Quellen-Helligkeits-Werte in einem Bereich von dem. Quellen-Helligkeits-Referenzwert (L*s) bis zu einem reines Schwarz repräsentierenden minimalen Quellen-Helligkeits-Wert repräsentieren, unter Benutzung einer dritten Funktion;

viertes Tabellenmittel zum Erzeugen eines vierten Satzes von Werten, die eine Quellen/Bestimmungs-Helligkeits-Beziehung für Quellen-Helligkeits-Werte in einem Bereich von dem Quellen-Helligkeits-Referenzwert (L*s) zu einem reines Weiß repräsentierenden maximal Quellen Helligkeits-Wert repräsentieren, unter Benutzung einer vierten Funktion;

Helligkeits-Speichermittel zum Speichern des dritten und des vierten Satzes von Werten;

Helligkeitsdaten-Erzeugungsmittel (5) zum Wählen eines Bestimmungs-Helligkeits- Wertes (L&sub2;) für den Farbhelligkeitswert (L&sub1;) aufgrund der in dem Helligkeits-Speichermittel gespeicherten Quellen/Bestimmungs-Helligkeits-Beziehungen, wenn das Vergleichermittel (3) bestimmt, daß der Farb/Farbtonwert (h&sub1;) dem Quellen/Farbtonwert (hs) entspricht; und

zweitem Wandlermittel (7) zum Wandeln des Bestimmungs-Farbtonwertes (hd) und der gewählten Bestimmungs-Farbsättigungs- (C&sub2;) und -Helligkeits-Werte (L&sub2;) in die Bestimmungsfarbe repräsentierende Ausgabefarbdaten (R"G"B").

2. Verfahren zum Ändern eingegebener Farbdaten eines einer Quellfarbe entsprechenden Farbbildes in eine Bestimmungsfarbe, mit den Schritten:

(a) Auswählen einer Ziel-Quellenfarbe und einer zugeordneten Bestimmungsfarbe;

(b) Wandeln der eingegebenen Ziel-Quellenfarbe in einen Quellen-Farbtonwert (hs), einen Quellen-Farbsättigungs-Referenzwert (C*s) und einen Quellen-Helligkeits-Referenzwert (L*s), und Wandeln der eingegebenen Bestimmungsfarbe in einen Bestimmungs-Farbtonwert (hd), einen Bestimmungs-Farbsättigungs-Referenzwert (C*d) und einen Bestimmungs-Helligkeits-Referenzwert (L*d);

(c) Erzeugen eines ersten Satzes von Werten, welche eine Quellen/Bestimmungs- Farbsättigungs-Beziehung für Quellen-Farbsättigungs-Werte in einem Bereich von dem Quellen-Farbsättigungs-Referenzwert (C*s) zu einem reines Grau repräsentierenden minimalen Quellen-Farbsättigungswert (C*smin) repräsentieren, unter Benutzung einer ersten Funktion;

(d) Erzeugen eines zweiten Satzes von Werten, welche eine Quellen/Bestimmungs- Farbsättigungs-Beziehung für Quellen-Farbsättigungswerte in einem Bereich von dem Quellen-Farbsättigungs-Referenzwert (C*s) zu einem einen reinen Farbton repräsentierenden maximalen Quellen-Farbsättigungswert (C*smax) repräsentieren, unter Benutzung einer zweiten Funktion;

(e) Speichern des ersten und des zweiten Satzes von Werten;

(f) Aufnehmen von Farbdaten (R'G'B') und Wandeln der Farbdaten in einen Farb/Farbtonwert (h&sub1;), einen Farb/Farbsättigungswert (C&sub1;) und einen Farb/Helligkeitswert (h&sub1;);

(g) Bestimmen, ob der Farb/Farbtonwert (h&sub1;) dem Quellen-Farbtonwert (hs) entspricht;

(h) Wählen eines Bestimmungs-Farbsättigungswertes (C&sub2;) für den Farb/Farbsättigungswert (C&sub1;) aufgrund der gespeicherten Quellen/Bestimmungs-Farbsättigungs-Beziehung, wenn bestimmt ist, daß der Farb-Farbtonwert (h&sub1;) dem Quellen-Farbtonwert (hs) entspricht;

(i) Erzeugen eines dritten Satzes von Werten, welcher eine Quellen/ Bestimmungs-Helligkeits-Beziehung für Quellen-Helligkeitswerte in einem Bereich von dem Quellen-Helligkeits-Referenzwert (L*s) zu einem reines Schwarz repräsentierenden minimalen Quellen- Helligkeits-Wert repräsentieren, unter Benutzung einer dritten Funktion;

(j) Erzeugen eines vierten Satzes von Werten, welche eine Quellen/Bestimmungs-Helligkeits-Beziehung für Quellen-Helligkeits-Werte in einem Bereich von dem Quellen-Helligkeits Referenzwert (L*s) zu einem reines Weiß repräsentierenden maximalen Quellen-Helligkeits-Wert repräsentieren, unter Benutzung einer vierten Funktion;

(k) Speichern der dritten und vierten Sätze von Werten;

(l) Wählen des Bestimmungs-Helligkeitswertes (L&sub2;) für den Farbhelligkeitswert (L&sub1;) aufgrund der gespeicherten Quellen/Bestimmungs-Helligkeits-Beziehung, wenn bestimmt ist, daß der Farb/Farbtonwert (h&sub1;) dem Quellen-Farbtonwert (hs) entspricht; und

(m) Wandeln des Bestimmungs-Farbtonwertes (hd) und der gewählten Bestimmungs- Farbsättigungs- (C&sub2;) und Helligkeitswerte (L&sub2;) in die Bestimmungsfarbe repräsentierende Ausgabefarbdaten (R"G"B").

3. System nach Anspruch 1, bei dem eine oder mehrere der ersten, zweiten, dritten und vierten Funktionen bestimmte Polynome mindestens des ersten Grades zum Erzeugen der Quellen/Bestimmungs-Beziehungen sind.

4. System nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 und 3, bei dem die erste Funktion eine erste gerade Linie von dem Quellen-Farbsättigungs-Referenzwert (C*s) zu dem minimalen Quellen-Farbsättigungs-Wert repräsentiert, die zweite Funktion eine zweite gerade Linie von dem Quellen-Farbsättigungs-Referenzwert zu dem maximalen Quellen-Farbsättigungswert repräsentiert, die dritte Funktion eine dritte gerade Linie von dem Quellen- Helligkeits-Referenzwert (L*s) zu dem minimalen Quellen-Helligkeitswert repräsentiert, und die vierte Funktion eine vierte gerade Linie von dem Quellen-Helligkeits-Referenzwert (L*s) zu dem maximalen Quellen-Helligkeitswert ist.







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