专利汇可以提供一种通用的色域映射及色彩管理方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且通用的 色域 映射及色彩管理方法,包括采用结构相同的标定色靶,采用统一的原理和方法进行 颜色 空间的坐标变换和设备之间的色域映射;设置通道基色量参数并使通道基色量、基准基色量和驱动参数之间形成可逆的幂函数关系;创建生成纯净灰色梯尺的方法,并以此生成灰核参数、灰色平衡幂函数;对图像的灰阶进行 伽玛校正 ;创建了刘氏Dlxlyl特性文件连接颜色空间;创建能够同时完成色域映射、伽玛校正并能够用快速解析 算法 实施的颜色空间映射方法;创建把刘氏色域映射方程得到的基色量数值精确转换到驱动输入数值的方法。该方法排除了红移干扰、合成和分解颜色时三基色能够保持自身独立性和通道独立性、优先复制灰色成分、按照 亮度 独立原则传送亮度和 色度 信息,具有良好的通用性。,下面是一种通用的色域映射及色彩管理方法专利的具体信息内容。
1.一种通用的色域映射及色彩管理方法,其特征在于:
第一,提出了一种《为输入、显示和输出设备所通用的、驱动数值也对应相等的色靶结
构》;该色靶上分布的颜色样本包括:(1)单色的三基色梯尺:对于显示器来说,就是给定三
基色rgb的21个驱动数据dri、dgi、dbi,对于数码照相机和电视摄像机之类的标定色靶来说,
按照与此同样的数据制作成相纸色靶,对于打印机和扫描仪的标定色靶来说,就是给定三
基色cmy和单色黑的21个驱动数据dci、dmi、dyi、dki;利用上述驱动数据生成样本颜色并据此
样本实测颜色的三刺激值;(2)色靶上的样本颜色还包括二次颜色样本和三次颜色样本的
驱动数据;实测的样本颜色三刺激值和已知的驱动变量[di]将是实现第二款所述刘氏基色
嵌位方程、第三款所述刘氏配色方程、第四款所述特性化刘氏配色方程的方法所依赖的基
本数据;
第二,提出了《为输入设备、显示设备和输出设备所通用的保持基色通道独立性的方
法》;
第一步,根据减色法原理在XYZ和RGB颜色空间分别建立刘氏基色嵌位方程及其衍生的
参数模型:刘氏基色嵌位方程及其衍生的参数模型是对前述色靶结构的数学描述,在XYZ和
RGB颜色空间对前述色靶结构进行数学描述的刘氏基色嵌位方程如下所示:
左侧的刘氏基色嵌位方程是在XYZ颜色空间为扫描仪、打印机、常白型显示器建立的基
色嵌位方程,右侧的刘氏基色嵌位方程是在RGB颜色空间为扫描仪建立的基色嵌位方程,变
量at表示用等能三基色[ri,gi,bi]合成的单位白色量的三刺激值[Xs,Ys,Zs]和[Rs,Gs,Bs],
即:白点的三刺激值分别是[Xw,Yw,Zw]和[Rw,Gw,Bw];
第二步,保持基色通道独立性的三个步骤:
分别求解XYZ和RGB颜色空间的刘氏基色嵌位方程,可得到计算嵌位亮度Yt和Gt的函数
式如下所示:
第三步,把嵌位基准基色量at变成为如下所示的基准基色量函数a:
三次灰色样本序列分别是由等能驱动数据(dri+dgi+dbi)、(dci+dmi+dyi)分别用加色法和
减色法生成的中性颜色XsYsZs、RsGsBs;根据电视机的色感匹配原理:目标色的亮度等于各原
色光亮度相加的总和,于是衍生出如下所示的基准基色量公式:
适用于打印机类设备:
适用于常白型显示器:
根据第三步所述基准基色量a,即可衍生出RGB色空间的基准基色量公式如下所示:
适用于扫描输入设备:
第三,建立了《确保基色在配色空间的三个通道内具有独立性的方法及刘氏配色方
程》:RGB和XYZ色空间的配色方程是根据红、绿、蓝、黄、品红、青、白、黑等8种组分色元的常
量三刺激值为入射三刺激值RGB和XYZ匹配组分基色量[r,g,b]和[c,m,y]的,为了使RGB和
XYZ的组分三基色量[r,g,b]和[c,m,y]在三通道内保持通道独立性和空间独立性,不同种
类的刘氏配色方程都设置9个通道基色量参数并把通道基色量参数设置成基准基色量[r,
g,b]和[c,m,y]的幂函数,基准基色量又被设置成为驱动变量[dr,dg,db]和[dc,dm,dy]的幂
函数,从而使入射光的三刺激值RGB和XYZ变成12维的空间矢量,利用幂函数指数的伽玛校
正功能够把三基色[r,g,b]和[c,m,y]的独立特性同时传递给9个通道基色量和3个驱动变
量;
第四,提出了特性化刘氏配色方程的方法:
第一步,为了获取三基色梯尺的三刺激值,根据权利要求1第一款所述《一种为输入、显
示和输出设备所通用的、驱动数值也对应相等的色靶结构》,分别在单色三基色梯尺上实测
样本色的三刺激值XYZ和RGB,约定用下标o,p,qw,qk区分扫描仪、打印机、常白型计算机显示
器、常黑型电视机显示器的三刺激值数据,那么可以得到如下15组三刺激值数据:
对偶的两种扫描仪数据:在RGB色空间实测的三刺激值数据:[Roci,Goci,Boci],[Romi,
Gomi,Bomi],[Royi,Goyi,Boyi];在XYZ色空间实测的三刺激值数据:[Xoci,Yoci,Zoci],[Xomi,Yomi,Zomi],[Xoyi,Yoyi,Zoyi];打印机类、常白型计算机显示器类、常黑型电视机显示器类在XYZ色
空间实测的三刺激值数据分别如下所示:[Xpci,Ypci,Zpci],[Xpmi,Ypmi,Zpmi],[Xpyi,Ypyi,Zpyi];
[Xqwri,Yqwri,Zqwri],[Xqwgi,Yqwgi,Zqwgi],[Xqwbi,Yqwbi,Zqwbi];[Xqkri,Yqkri,Zqkri],[Xqkgi,Yqkgi,Zqkgi],[Xqkbi,Yqkbi,Zqkbi];
在本步骤中:扫描仪在RGB和XYZ色空间具有三组对偶的实测三刺激值,打印机、常白型
和常黑型显示器在XYZ色空间各有三组实测的三刺激值,四类设备共计拥有15组实测的三
刺激值数据;
第二步,根据以上15组三刺激值,应用权利要求1第二款所述《为输入设备、显示设备和
输出设备所通用的一种保持基色通道独立性的方法》中给出的基准基色量公式分别为扫描
仪、打印机、常白型计算机显示器、常黑型电视机显示器计算嵌位亮度数据:
[Gtoci,Gtomi,Gtoyi]、[Ytoci,Ytomi,Ytoyi]、[Ytpci,Ytpmi,Ytpyi]、[Ytqwri,Ytqwgi,Ytqwbi]、[Ytqkri,Ytqkgi,Ytqkbi];
第三步,将算得的嵌位亮度数值代入下列基准基色量公式,把基准基色量计算出来:
第四步,用下列模型为刘氏减色配色方程、刘氏四色配色方程以及刘氏扫描仪颜色预
测方程计算通道基色量:
第五步,用下列模型为刘氏RGB扫描分色方程计算通道基色量[cxi′,cyi′,czi′],[mxi′,
myi′,mzi′],[yxi′,yyi′,yzi′]:
第六步,用下列模型为刘氏常白型显示器配色方程计算通道基色量[rxi,ryi,rzi],[gxi,
gyi,gzi],[bxi,byi,bzi]:
第七步,用下列模型为刘氏常黑型显示器配色方程计算通道基色量[rxi,ryi,rzi],[gxi,
gyi,gzi],[bxi,byi,bzi]:
第八步,用曲线拟合方法为基于减色法复制的、用于打印机、扫描仪的刘氏减色配色方
程构造通道基色量函数:将基准基色量数组[ci,mi,yi]分别与通道基色量数组[cxi,cyi,
czi]、[mxi,myi,mzi]、[yxi,yyi,yzi]进行曲线拟合,即得通道基色量的幂函数表达式:
第九步,用曲线拟合方法为刘氏常白型显示配色方程构造通道基色量函数:将三基色
的基准基色量数组[rj]、[gj]、[bj]分别与对应的通道基色量数组[rxj,ryj,rzj]、[gxj,gyj,
gzj]、[bxj,byj,rzj]进行曲线拟合,即得通道基色量的幂函数表达式:
第十步,用曲线拟合方法为数字照相机或者电视摄像机配色方程构造通道基色量函
数:
第五,提出了《一种为扫描仪、打印机、常白型显示器和常黑型显示器生成纯净灰色梯
尺的方法》:它是在第一款所述为扫描仪、打印机以及显示器上逐一显示的近似灰色梯尺样
本色上,实测五组灰色梯尺亮度数组:[Go′ai]、[Yoai]、[Ypai]、[Yqwai]、[Yqkai],把此5个亮度数组作为初始亮度数组,然后通过九个转换步骤为四类色彩复制设备再现的三刺激值排除了
红移误差,藉此生成纯净灰色密度数组[Do′i]、[Doi]、[Dpi]、[Dqwi]、[Dqki],为应用第六款所述的方法把RGB颜色空间的纯净灰色阶调密度Do′和XYZ颜色空间的纯净灰色阶调密度Do、
Dp、Dqw、Dqk分解成第六款所述‘组分灰核’创造了条件;本发明首先定义了命名为“灰核”的新
概念:即:当用三基色[c,m,y]匹配一个中性灰色时,三基色量并不相等,其中具有最小基准
基色量的基色就是该灰色成分的灰核;
第六,提出了《一种特性化纯净灰色梯尺组分基色量的方法》:该方法首先用刘氏配色
方程把五个纯净灰色梯尺三刺激值数组[Roi,Goi,Boi]、[Xoi,Yoi,Zoi]、[Xpi,Ypi,Zpi]、[Xqwi,Yqwi,Zqwi]、[Xqki,Yqki,Zqki]分解成为组分‘灰核’[c′i,m′i,y′i]=[cddi′,mddi′,yddi′]、[ci,mi,yi]、[cpi,mpi,ypi]、[rqwi,gqwi,bqwi]、[rqki,gqki,bqki],分别以纯净灰色密度数组[Do′i]=[Drgbi]、[Doi]、[Dpi]、[Dqwi]、[Dqki]为自变量,以组分‘灰核’数组为因变量建立组分‘灰核’与纯净灰色密度之间的灰色平衡幂函数式,利用灰色平衡幂函数式可以实现密度与组分‘灰
核’的双向转换;鉴于多媒体介质的光吸收作用导致灰色阶调偏暗,必须采用第七款所述的
伽玛校正方法提高灰色密度的亮度;
第七,提出了《一种对图像的灰色阶调进行伽玛校正的方法》;该方法首先把打印机、常
白型显示器、常黑型显示器的纯净灰色密度[Dp,Dqw,Dqk]用曲线拟合方法变成以驱动变量
[di]为自变量的幂函数,然后利用驱动变量[di]对3类图像输出设备中的复制密度[Dp,Dqw,
Dqk]实施十进制平方反比伽玛校正,藉此把XYZ色空间的纯净灰色密度[Dp,Dqw,Dqk]的亮度
提高到RGB色空间的灰色密度[Dp′,Dqw′,Dqk′];接着用第八款所述的方法在RGB和XYZ色空间
之间双向传递[Dl,xl,yl]特性文件数据;
第八,提出了《在XYZ空间为扫描仪建立Dlxlyl特性文件连接颜色空间的方法》;该方法
是利用刘氏颜色分割方程及其灰色梯尺格式作为工具创建Dlxlyl特性文件的,该特性文件
利用密度参数Dl和色度坐标[xl,yl]数据在RGB和XYZ色空间之间双向传递亮度和色度坐标
信息,扫描仪用刘氏颜色分割方程在XYZ颜色空间的三个子格式如下所示:
扫描仪用刘氏颜色分割方程在XYZ颜色空间的灰色梯尺格式如下所示:
Xv=Xw(1-p)+pXsk
Yv=Yw(1-p)+pYsk
Zv=Zw(1-p)+pZsk
扫描仪用刘氏颜色分割方程在RGB色空间的三个子格式如下所示:
扫描仪用刘氏颜色分割方程在RGB色空间的灰色梯尺格式如下所示:
Rv=Rw·(1-p)+p·Rsk,
Gv=Gw·(1-p)+p·Gsk,
Bv=Bw·(1-p)+p·Bsk;
从第九款所述的方法开始,将要把前述的色域映射方法扩展到在RGB和XYZ之间双向交
换三刺激值数据;
第九,提出了《在RGB色空间快速计算基准基色量c′m′y′的方法及刘氏三色嵌位方程》:
第一步,建立刘氏三色嵌位方程:本发明给出的刘氏三色嵌位方程是‘刘氏扫描仪颜色预测
方程’和‘刘氏RGB扫描分色方程’的交集,具有如下所示的CMK、CYK、MYK三种联立的子格式:
方程中的已知量包括:基色红、绿、蓝、黄、品红、青的实地三刺激值RrGrBr,RgGgBg,
RbGbBb,RcGcBc,RmGmBm,RyGyBy、白点的三刺激值RwGwBw、由三基色c′m′y′合成的黑色实地三刺激值RskGskBsk以及根据第六款所述密度Do’=Drgb的组分灰核[cdd′,mdd′,ydd′];要计算未知量是RGB色空间的三基色[c′,m′,y′]和波长参数λ,至于选用哪一个刘氏三色嵌位方程对颜色
RGB进行转换计算,是由RGB中的最小值决定的,本发明借助刘氏三色嵌位方程把RGB数据转
换成基准基色量数据c′,m′,y′;
第二步,把RGB色空间的基色量c′m′y′转换成为XYZ色空间的扫描基色量cmy,再把得到
的cmy数据代入扫描仪颜色预测方程的9个通道基色量幂函数式,进而把9个通道基色量函
数代入该方程算得经过灰色标定的CIEXYZ数据;位于转换链上的每个环节都继承刘氏三色
嵌位方程的三条运动路经;用第十款所述的方法能够为RGB→XYZ转换方法给出三条确定的
光路;
第十,提出了《把扫描颜色从RGB色空间转换到CIEXYZ色空间的方法》:该方法通过刘氏
颜色分割方程把刘氏三色嵌位方程的三种子格式[GBK,RBK,RGK]与RGB→XYZ转换流程联系
起来,建立了一个[GBK,RBK,RGK]→[p,Gl,Drgb]→[cdd′,mdd′,ydd′]→[c′,m′,y′]→[c,m,y]→[X,Y,Z]转换链;上述从RGB色空间到XYZ色空间转换的矩阵方程式如下所示:
在上述RGB→XYZ转换矩阵方程式等号右侧的方阵是第四款第五步所述RGB扫描分色方
程的九个通道基色量函数,它们和白色量p是等效的,与RGB→XYZ色空间转换矩阵方程式对
偶的XYZ→RGB色空间转换矩阵方程式如下所示:
在上述色空间转换的矩阵方程式等号右端的方阵是第四款第四步所述刘氏扫描仪颜
色预测方程的9个通道基色量函数,它们和密度Dl是等效的,嵌位亮度[Gtc,Gtm,Gty]和[Ytc,
Ytm,Yty]在刘氏三色嵌位方程的交集是灰核数值[cdd′,mdd′,ydd′],从而为第十一款的Dlxlyl特性文件连接颜色空间提供了依据;
第十一,提出了《为数码照相机或者数码电视摄像机建立Dlxlyl特性文件连接颜色空间
的方法》;该方法首先用三刺激值XYZ中的亮度值Y作为刘氏颜色分割方程灰色梯尺格式的
自变量计算纯净灰色的三刺激值XgreyYgreyZgrey,然后对灰色亮度值Ygrey实施对数变换,算得
与Ygrey对应的灰色密度Dl=Dn,根据已知输入三刺激值XYZ计算其色度坐标[xl,yl]=[xn,
yn],然后向接收端传送特性文件数据Dlxlyy=Doxoyo,接收端将需要应用第十二款所述的伽
玛校正方法对接收到的密度数据Dl进行伽玛校正,通过伽玛校正把密度数据Dl的亮度提升
为亮度较高的RGB颜色空间的密度数据;
第十二,提出了《一种将特性文件连接空间的参数Dl映射成为目标设备色域的灰色阶调
参数的方法》;在第五款中,已经得到数码相机、电视摄像机、扫描仪、打印机与印刷机、显示
器在设备色域内的纯净灰色阶调密度数组[Do′i]、[Doi]、[Dpi]、[Dqwi]、[Dqki],接收端用接收到的密度数组作为自变量、用目标设备密度数组作为因变量建立幂函数关系,然后再用第
十三款所述的方法将源设备获取的密度数据映射为目标设备的全息彩色数据;
第十三,提出了《一种将源设备获取的颜色映射到目标设备色域的方法》:
1)将扫描仪获取的颜色映射到打印设备色域的方法:
方法:扫描仪和打印设备之间的色域映射是通过传递特性文件连接空间的[Do,xo,yo]
数值到打印设备色域和借助于刘氏扫描仪-打印机映射方程实现的;
第一步,根据扫描得到的RGB数值,选择刘氏扫描仪-打印机映射方程的子类型:刘氏扫
描仪-打印机映射方程具有CMK、CYK、MYK三个子类型,下面依次列出这三个子类型的方程
式:
第二步,把扫描仪色空间的灰色阶调密度Do映射成为打印设备色域的灰色阶调密度Dp,
方法是:(1)让 (2)计算伽玛校正密度:让 (3)用伽
玛校正密度Dp′取代打印机灰色平衡多项式中的Dp,生成如下所示的刘氏四色打印反伽玛灰
色平衡多项式,应用此多项式可计算伽玛校正后的灰色平衡组分基色量cp、mp、yp和灰色取
代参数kp,并且把cp、mp、yp、kp作为可以选用的灰核参数使用:
cp=cdd=a0+a1Dp′+a2Dp′2+a3Dp′3+…,mp=mdd=b0+b1Dp′+b2Dp′2+b3Dp′3+…
yp=ydd=c0+c1Dp′+c2Dp′2+c3Dp′3+…,kp=kdd=d0+d1Dp′+d2Dp′2+d3Dp′3+…
(4)根据所选子类型的不同,只需把kdd,cdd,或者kdd,mdd,或者kdd,ydd计算出来,提供给
刘氏扫描仪-打印机映射方程,该方程就退化成三元二次方程;本步骤算出的密度参数Dp和
色度坐标[xo,yo]是和特性化文件Dlxlyl等效的参数;黑色参数[kdd,kp]所代表的电子流携带
-e +e
着量子[ε ,ε ]把CMK、CYK、MYK三个子类型以通道共享的方式贯通;
第三步,根据刘氏扫描仪-打印机映射方程解得的三组基色量[c=cdd,m,y]、[m=mdd,c,
y]、[y=ydd,m,c]计算匹配颜色[Xp,Yp,Zp]所需要的驱动数值CMYK,在方程中,基准基色量
cmyk进一步是驱动输入数值dcdmdydk的函数,由此可得把打印机基准基色量cmyk数值转换
成驱动输入值CMYK的方法:
2)将数码相机获取的颜色XYZ映射到常白型显示器色域的方法:
方法:在数码相机和显示设备之间的色域映射是通过把特性文件连接空间的参数[Dn,
xn,yn]传送到显示设备并通过刘氏数码相机-常白型显示器映射方程完成的;
第一步,把数码相机色空间的灰色阶调密度Dn映射成为显示设备色域的灰色阶调密度
Dqw,即:(1)让 (2)计算伽玛校正密度:即让 (3)将伽玛校正密度
Dqw′代入常白型显示器的灰色平衡组分基色量幂函数式,计算作为灰核利用的灰色平衡组
分基色量rdd、gdd、bdd和灰色取代参数kp:
第二步,把输入设备特性文件连接空间的色度坐标xn和yn映射到常白型显示器并通过
刘氏数码相机-常白型显示器映射方程完成映射过程:刘氏数码相机-常白型显示器映射方
程也具有rddgb、rgddb、rgbdd三个子类型,并且和刘氏颜色分割方程的三个子类型是一一对
应的,下面依次列出这三个子类型的方程式:
根据程序选定的rddgb、rgddb、rgbdd子类型,将第一步得到的rdd、gdd、bdd代入方程等号的
右端,将[xn,yn]和嵌位亮度Yqw放在方程的左端,即可解得经过伽玛校正或者色域映射处理
的基准基色量r、g、b和亮度值Yqw;上式中,驱动输入数值[dr,dg,db]进一步是基准基色量[r,
g,b]的函数,由此得到把常白型显示器基准基色量[r,g,b]数值转换成驱动输入值RGB的方
法是:
利用刘氏数码相机-常白型显示器映射方程三个不同子类型计算出来的三个基色量都
是经过伽玛校正后的基色量;鉴于Xqw=(xn/yn)Yqw、Yqw=Yqw、Zqw=[(1-xn-yn)/yn]Yqw,则最终显示的颜色就是Xqw、Yqw、Zqw,RGB就是显示颜色Xqw、Yqw、Zqw所需要的驱动数值;
3)将电视摄像机获取的颜色XYZ映射到常黑型电视显示器色域的方法:电视摄像机和
电视显示设备之间的色域映射是通过把特性文件连接空间的参数Dn、xn和yn传送到显示设
备并通过刘氏电视摄像机-常黑型显示器映射方程完成的;其步骤是:
第一步,把电视摄像机色空间的灰色阶调密度Dn映射成为常黑型电视显示器色域的灰
色阶调密度Dqk,即:(1)让 (2)计算伽玛校正密度:让 (3)将伽玛校正
密度Dqw′代入常黑型显示器的灰平衡组分基色量幂函数式,计算作为灰核利用的灰色平衡
组分基色量rdd、gdd、bdd和灰色取代参数kdd:
第二步,把输入设备特性文件连接空间的色度坐标xn和yn映射到常黑型电视显示器并
用刘氏电视摄像机-常黑型显示器映射方程完成映射过程,该映射方程具有rddgb、rgddb、
rgbdd三个子类型,并且和刘氏颜色分割方程的三个子类型是一一对应的,下面依次列出这
三个子类型的方程式:
根据程序选定的rddgb、rgddb、rgbdd子类型,将第一步得到的rdd、gdd、bdd代入方程等号的
右端,将参数xn和yn的值和嵌位亮度参数Yqk放在方程的左端,即可解得经过伽玛校正或者
色域映射处理的基准基色量r、g、b和亮度值Yqk;上式中,驱动输入数值drdgdb进一步是基准
基色量[r,g,b]的函数,由此可得把电视显示器基准基色量[r,g,b]数值转换成驱动输入值
RGB的方法是:
观察上式可知:鉴于:Xqk=(xn/yn)Yqk、Yqk=Yqk、Zqk=[(1-xn-yn)/yn]Yqk,利用刘氏电视
摄像机-常黑型显示器映射方程三个不同子类型计算出来的三个基色量都是经过伽玛校正
后的基色量;
4)将打印设备获取的颜色XYZ映射到常白型显示器色域的方法:
从打印设备到显示设备的映射是通过把特性文件连接空间的参数Dp、xp和yp传送到显
示设备并通过刘氏打印机-常白型显示器映射方程完成的;实施步骤如下:
第一步,把打印设备色空间的灰色阶调密度Dp映射成为显示设备色域的灰色阶调密度
Dqw,即:(1)让 (2)计算伽玛校正密度:让: 将伽玛校正密
度Dqw′代入打印机的灰色平衡组分基色量幂函数式,计算作为灰核利用的灰色平衡组分基
色量rdd、gdd、bdd和灰色取代参数kp:
(3)将算得的rdd,或gdd,或bdd数值代入已选定的刘氏打印机-常白型显示器映射方程等
号的右端;
第二步,把打印设备特性文件连接空间的色度坐标xp和yp映射到显示设备色域,方法是
利用刘氏打印机-常白型显示器色域映射方程作为工具完成映射过程,刘氏打印机-常白型
显示器色域映射方程的三个子类型rddgb、rgddb、rgbdd的方程式如下:
上式中,驱动输入数值drdgdb进一步是基准基色量rgb的函数,由此可得把常白型显示
器基准基色量数值rgb转换成驱动输入值RGB的方法是:
通过刘氏打印机-常白型显示器色域映射方程三个不同子类型计算出来的三个基色量
都是经过伽玛校正的基色量;设:Xqw=(xn/yn)Yt、Yqw=Yt、Zqw=[(1-xn-yn)/yn]Yt,那么,最终显示的颜色就是Xqw、Yqw、Zqw,RGB就是显示颜色Xqw、Yqw、Zqw所需要的驱动数值。
2.根据权利要求1所述的一种通用的色域映射及色彩管理方法,其特征是:按照如下方
法实施第一款所述《一种为输入、显示和输出设备所通用的、驱动数值也对应相等的色靶结
构》:
第一步:生成单色的三基色梯尺:从最小值0到最大值20把驱动数值[di]设为i=21级,
对于显示器来说,让三基色[ri,gi,bi]的驱动数据[dri,dgi,dbi]分别等于:0.00,12.75,
25.50,38.25,51.00,63.75,76.50,89.25,102.00,114.75,127.50,140.25,153.00,
165.75,178.50,191.25,204.00,216.75,229.50,242.25,255.00,利用给定的驱动数据在
显示器上逐个显示样本颜色、实测和记录样本色的三刺激值数据;标定数码照相机和电视
摄像机的色靶是根据与此同样的数据制作成相纸色靶;对于打印机和扫描仪色靶来说,就
是让三基色[ci,mi,yi]的21个驱动数据[dci,dmi,dyi]分别等于:0%=0.00/255=0,5%=
12.75/255=0.05,10%=25.50/255=0.1,15%=38.25/255=0.15,20%=51.00/255=
0.20,25%=63.75/255=0.25,30%=76.50/255=0.30,35%=89.25/255=0.35,40%=
102.00/255=0.40,45%=114.75/255=0.45,50%=127.50/255=0.50,55%=140.25/
255=0.55,60%=153.00/255=0.60,65%=165.75/255=0.65,70%=178.50/255=
0.70,75%=191.25/255=0.75,80%=204.00/255=0.80,85%=216.75/255=0.85,
90%=229.50/255=0.90,95%=242.25/255=0.95,100%=255/255=1;
第二步:生成二次颜色样本:对于电视显示器上显示的幅射光来说,是根据加色法原理
生成的:它们是用等能驱动数值(dr255+dg255)、(dr255+db255)、(dg255+db255)合成的三个
二次色:对于打印机和扫描仪来说,它们是用(dc100%+dm100%)、(dm100%+dy100%)、
(dc100%+dy100%)合成的三个二次色;对于CMYK四色打印来说还需要增加(dc100%+
dk100%)、(dm100%+dk100%)、(dy100%+dk100%)等三个二次色,藉此生成、并且实测上述
二次颜色样本的三刺激值,以备在后述刘氏配色方程中作为已知常量数据使用;
第三步:生成三次颜色样本:对于显示器来说,它们是用具有相同(dri+dgi+dbi)驱动数
据、从0到255顺序显示的基于加色法原理的灰色样本序列;对于打印机或扫描仪来说,它们
是用具有相同驱动数据(dci+dmi+dyi)、从0到100%顺序显示的灰色样本序列,常白型显示器
是用等能驱动数据(dri+dgi+dbi)相加所生成的灰色样本序列:当dri=dgi=dbi=dmax时,由等
能的(drmax+dgmax+dbmax)生成的颜色是由单位刺激值[Rr,Gr,Br]、[Rg,Gg,Bg]、[Rb,Gb,Bb]叠加合成的中性灰色RsGsBs=RwGwBw;对于打印机或扫描仪来说,它们是用等能三基色数据(dci+
dmi+dyi)叠加、从0到dmax顺序显示的灰色样本序列,被合成后的三次色亮度降低,当驱动数
据dci=dmi=dyi=100%=1时:(dcmax+dmmax+dymax)是由等能基色单位三刺激值[Xc,Yc,Zc]、
[Xm,Ym,Zm]、[Xy,Yy,Zy]相互叠加合成中性灰色XsYsZs,三刺激值RsGsBs和XsYsZs将提供给权利要求1第二款所述的刘氏基色嵌位方程使用;在观测颜色时,本方法采用标准D65日光照明,
根据电视机原理:虽然与7种驱动数据[dri,dgi,dbi,dci,dmi,dyi,dki]相对应的7种基本色[R,G,B,C,M,Y,K]的色度不会受非线性的影响,可是亮度是不等的。
3.根据权利要求1所述的一种通用的色域映射及色彩管理方法,其特征是:按照如下的
方法实施权利要求1第三款所述的《确保基色在配色空间的三个通道内具有独立性的方法
及刘氏配色方程》:
第一,基于减色法复制的刘氏减色配色方程:又称三色打印方程,其格式如下所示:
刘氏减色配色方程具有两个用途:一是作为三色打印配色方程使用,二是作为扫描仪
的颜色预测方程使用;该方程左端的三刺激值[X,Y,Z]是待匹配颜色的已知三刺激值,三刺
激值XwYwZw、XcYcZc、XmYmZm、XyYyZy、XrYrZr、XgYgZg、XbYbZb、XsYsZs分别表示在色靶上实测的8个实地色的三刺激值;三刺激值[Xw,Yw,Zw]是背景白色的三刺激值,三刺激值[Xs,Ys,Zs]是等
量三基色[c,m,y]合成的黑色三刺激值,白色和黑色三刺激值分别和刘氏基色嵌位方程中
的三刺激值[Xw,Yw,Zw]和[Xs,Ys,Zs]相同,刘氏减色配色方程设置9个未知变量yx、yy、yz、mx、my、mz、cx、cy、cz,它们分别是X、Y、Z三个通道公用的通道基色量,通道基色量分别是以基准基色量[c,m,y]为自变量的幂函数,幂函数格式如下所示:
上式中的基准基色量[c,m,y]又进一步是以驱动参数[dc,dm,dy]为自变量的幂函数,
即:
对此三式求反解得:
刘氏减色配色方程是以刘氏基色嵌位方程及其衍生公式为基础、在原始Neugebauer方
程中加入9个通道基色量参数[cx,cy,cz,mx,my,mz,yx,yy,yz]构成的方程,通道基色量参数分别是以3个基准基色量[c,m,y]为自变量的幂函数,9个幂函数指数分别是[γxc,γyc,γzc,
γxm,γym,γzm,γxy,γyy,γzy];方程求解的目标值是基准基色量[c,m,y],基准基色量[c,m,y]分别是以驱动参数[dc,dm,dy]为自变量的幂函数,幂函数指数分别是[γc,γm,γy],该
方程本身是一个高次方程,需要根据方程左端的实测灰色三刺激值XYZ和实测的8组基色的
实测三刺激值XwYwZw,XcYcZc,XmYmZm,XyYyZy,XrYrZr,XgYgZg,XbYbZb,XsYsZs应用权利要求1第四款所述《特性化刘氏配色方程的方法》决定9个通道基色量参数[cx,cy,cz,mx,my,mz,yx,yx,yx]、9个幂函数指数[γxc,γyc,γzc,γxm,γym,γzm,γxy,γyy,γzy]、3个基准基色量[c,m,y]以及3个驱动参数[dc,dm,dy]的数值;
第二,刘氏四色配色方程:和前述三色打印方程一样,刘氏四色配色方程也设置9个通
道基色量参数[cx,cy,cz,mx,my,mz,yx,yy,yz]、12个幂函数指数[γxc,γyc,γzc,γxm,γym,γzm,γxy,γyy,γzy,γc,γm,γy]以及3个数字驱动参数[dc,dm,dy],其幂函数格式如下所示:
对左式求反解可得:
刘氏四色配色方程继承三色打印方程中的八种实测三刺激值[Xw,Yw,Zw]、[Xr,Yr,Zr]、
[Xg,Yg,Zg]、[Xb,Yb,Zb]、[Xc,Yc,Zc]、[Xm,Ym,Zm]、[Xy,Yy,Zy]、[Xs,Ys,Zs];不同的是:在刘氏四色配色方程中增加了黑色变量k和kdd,由于黑墨变量的加入,而使方程增加了8组实测三刺
激值:[Xk,Yk,Zk]、[Xck,Yck,Zck]、[Xmk,Ymk,Zmk]、[Xyk,Yyk,Zyk]、[Xrk,Yrk,Zrk]、[Xgk,Ygk,Zgk]、[Xbk,Ybk,Zbk]、[Xsk,Ysk,Zsk],共计16组实测三刺激值,等号右端的黑色变量kdd是在解方程之前预先用基准基色量公式给定的数值,因此刘氏四色配色方程仍然是只有三个变量c、m、y
的三元二次方程,可用解析方法求解,刘氏四色配色方程的完整格式如下所示:
第三,基于加色法复制的刘氏常白型显示器配色方程:其格式如下所示:
和前述刘氏三色打印配色方程相比较,刘氏常白型显示器配色方程也继承了三色打印
方程中的八种实测三刺激值数据[Xw,Yw,Zw]、[Xr,Yr,Zr]、[Xg,Yg,Zg]、[Xb,Yb,Zb]、[Xc,Yc,Zc]、[Xm,Ym,Zm]、[Xy,Yy,Zy]、[Xs,Ys,Zs],同样设置9个通道基色量参数[rxr,ryr,rzr,gxg,gyg,gzg,bxb,byb,bzb]、9个幂函数指数[γxr,γyr,γzr,γxg,γyg,γzg,γxb,γyb,γzb,γc,γm,γy]以及3个数字驱动参数[drd,dgd,dbd],不同之处在于:刘氏常白型显示器配色方程的通
道基色量和驱动变量分别是以基准基色量[r,g,b]为自变量的幂函数,本方程是以加色法
原理为三刺激值XYZ匹配基准基色量[r,g,b]的配色方程,而不再是基于减色法原理为三刺
激值XYZ匹配基准基色量[c,m,y]的配色方程,其格式如下所示:
上述不同之处表明:打印机是在三色打印配色方程的[c,m,y]减色空间工作的,刘氏常
白型显示器配色方程式是在[r,g,b]加色空间工作的;
第四,基于加色法复制的刘氏常黑型显示器配色方程:其格式如下所示:
刘氏常黑型显示器和刘氏常白型显示器的区别在于:前者是在黑色背景幅射三刺激值
[Xk,Yk,Zk]的基础上观测到的三刺激值XYZ,其本质是以普朗克黑体幅射为背景观测得到的
三刺激值XYZ;后者是在白色背景幅射三刺激值[Xw,Yw,Zw]的基础上观测到的三刺激值XYZ;
第五,刘氏RGB扫描分色方程:其格式如下所示:
刘氏RGB扫描分色方程中的通道基色量是以基准基色量[c′,m′,y′]为自变量的幂函
数,其函数格式和三色打印方程相同:
刘氏RGB扫描分色方程左端的三刺激值[R,G,B]是待匹配颜色的已知三刺激值,三刺激
值RwGwBw、RcGcBc、RmGmBm、RyGyBy、RrGrBr、RgGgBg、RbGbBb、RsGsBs分别表示在反射式色靶上、即打印机所用反射式色靶上获得的8个实地色的三刺激值;刘氏RGB扫描分色方程是以RGB色空
间的刘氏基色嵌位方程及其衍生公式为基础建立的配色方程,方程设置9个通道基色量参
数[cx′,cy′,cz′,mx′,my′,mz′,yx′,yy′,yz′]、9个幂函数指数[γxc′,γyc′,γzc′,γxm′,γym′,γzm′,γxy′,γyy′,γzy′];三刺激值[Rw,Gw,Bw]是背景白色的三刺激值,三刺激值[Rs,Gs,Bs]是等量三基色[c′,m′,y′]合成的黑色三刺激值,并且和RGB色空间刘氏基色嵌位方程中的
三刺激值[Rw,Gw,Bw]和[Rs,Gs,Bs]是一致的。
4.根据权利要求1所述的一种通用的色域映射及色彩管理方法,其特征是:按照如下的
步骤实施权利要求1第五款所述的《一种为扫描仪、打印机、常白型显示器和常黑型显示器
生成纯净灰色梯尺的方法》:
第一步,为扫描仪、打印机和显示器生成纯净灰色梯尺:根据权利要求1第一款所述的
《为输入、显示和输出设备所通用的、驱动数值也对应相等的色靶结构》,在为扫描仪、打印
机制作的色靶上以及在显示器上逐一显示的梯尺样本色上,分别实测复色梯尺样本的亮度
值,得到5个初始亮度数组[Go′ai]、[Yoai]、[Ypai]、[Yqwai]、[Yqkai];
第二步,将初始亮度数组[Go′ai]、[Yoai]、[Ypai]、[Yqwai]、[Yqkai]转换成初始密度数组
[Do′ai]、[Doai]、[Dpai]、[Dqwai]、[Dqkai],即让:[Do′ai]=lg(Gow/Go′ai),[Doai]=lg(Yow/Yoai),[Dpai]=lg(Ypw/Ypai),[Dqwai] =lg(Ywq/Yqwai),[Dqkai]=lg(Ywq/Yqkai);
第三步,将初始密度数组[Do′ai]、[Doai]、[Dpai]、[Dqwi]、[Dqki]分别除以各数组中的最大
值Do′amax、Doamax、Dpamax、Dqwamax、Dqkamax,从而得到归一化的初始密度数组:[Do′bi]=[Do′ai]/Do′amax,[Dobi]=[Doai]/Doamax,[Dpbi]=[Dpai]/Dpamax,[Dqwbi]=[Dqwai]/Dqwamax,[Dqkbi]=[Dqkai]/Dqkamax;
第四步,将基色梯尺的驱动数值进行归一化处理,得归一化的驱动数组[di];根据权利
要求1第一款第一步所述:字符[di]是基色[p,r,g,b]的公用驱动数据,变量[di]使白色量
[pi]的三基色[r,g,b]、[c,m,y]在[ri,gi,bi]和[ci,mi,yi]颜色空间内分别获得准确的位
置;
第五步,以归一化驱动数组[di]为自变量数组,分别以归一化初始密度数组[Do′bi]、
[Dobi]、[Dpbi]、[Dqwbi]、[Dqkbi]为因变量进行幂函数拟合,得灰色梯尺的归一化初始密度模
型:
Dob=d^γo,Do′b=d^γo′,Dpb=d^γp,Dqwb=d^γqw,Dqkb=d^γqk;
第六步,为了得到扫描仪、打印机、常白型显示器和常黑型显示器的真正纯净灰色密度
数组[Do′i]、[Doi]、[Dpi]、[Dqwi]、[Dqki],应当对上面的归一化初始密度分别进行去归一化处理,为此可分别用字符Do′、Do、Dp、Dqw、Dqk表示去归一化后的初始密度数组,那么可得:
[Doi′]=[doi]^γo′×Do′amax,[Doi]=[di]^γo×Doamax,[Dpi]=[di]^γp×Dpamax,[Dqwi]=[di]^γqw×Dqwamax,[Dqki]=[di]^γqk×Dqkamax;
第七步,为扫描仪、打印机、常白型显示器、常黑型显示器分别生成理想灰色亮度数组
[Goi]、[Yoi]、[Ypi]、[Yqwi]、[Yqki]:即让:[Goi]=Gwo/(10^Do′i),[Yoi]=Ywo/(10^Doi),[Ypi]=Ywp/(10^Dpi),[Yqwi]=Yww/(10^Dqwi),[Yqki]=Ywk/(10^Dqki);
第八步,为扫描仪、打印机、常白型显示器、常黑型显示器计算参考白点的色度坐标值:
用下标w、k分别表示扫描仪在XYZ、RGB颜色空间的色度坐标,设下标o、p、qw、qk分别表示扫描
仪、打印机、常白型显示器、常黑型显示器等四种设备的色度坐标,计算色度坐标的公式如
下所示:
row=Row/(Row+Gow+Bow),gow=Gow/(Row+Gow+Bow),
xow=Xow/(Xow+Yow+Zow),yow=Yow/(Xow+Yow+Zow),
xpw=Xpw/(Xpw+Ypw+Zpw),ypw=Ypw/(Xpw+Ypw+Zpw),
xqw=xqk=0.3127,yqw=yqk=0.3290;
第九步,利用第七步给出的纯净灰色亮度数组[Yoi]、[Goi]、[Ypi]、[Yqwi]、[Yqki]和第八
步给出的色度坐标值[xow,yow]、[row,gow]、[xpw,ypw]、[xqw,yqw]、[xqk,yqk]分别为扫描仪、打印机、常白型显示器、常黑型显示器构造一条纯净灰色梯尺,每条纯净灰色梯尺的三刺激值如
下所示:
扫描仪在RGB色空间的纯净灰色梯尺数组:Roi=(row/gow)·Goi,Goi=Goi,Boi=(1-row-
gow)·Goi;
扫描仪在XYZ色空间的纯净灰色梯尺数组:
打 印 机 在 X Y Z 色 空 间 的 的 纯 净 灰 色 梯 尺 数 组 :
常 白 型 显 示 器 在 X Y Z 色 空 间 的 纯 净 灰 色 梯 尺 数 组 :
常黑型显示器的灰色梯尺数组:
5.根据权利要求1所述的一种通用的色域映射及色彩管理方法,其特征是:按照如下的
步骤实施第六款所述的《一种特性化纯净灰色梯尺组分基色量的方法》:
为了对纯净灰色梯尺上的组分基色量实施特性化处理,本发明定义了命名为“灰核”的
新概念:即:当用三基色[c,m,y]匹配了一个中性灰色时,三个基色量并不相等,其中具有最
小基准基色量的基色就是形成该颜色灰色成分的灰核,虽然‘灰核’是三个基色量中的最小
值,但是它和另外两个基色相结合,形成为一个复合颜色的灰色核心,借助‘灰核’概念能够
使一个未知颜色XYZ达到理想的‘灰色平衡’,这是准确、快速分离中性和彩色成分的关键步
骤;
第一步,在RGB色空间为扫描仪建立灰色平衡幂函数式c′(Drgb)、m′(Drgb)、y′(Drgb):方
法是:用RGB扫描分色方程对扫描仪的灰色梯尺数组[RoiGoiBoi]进行配色计算,得扫描仪灰
色梯尺的基准基色量数组[ci′,mi′,yi′];再将灰色梯尺亮度数组[Goi]代入公式Drgb=lg
(Gow/Goi)算得密度数组[Drgbi];然后以[Drgbi]为自变量、分别以孪生基色量[ci′,mi′,yi′]为因 变 量 进 行 曲 线 拟 合 ,最 终 得 扫 描 仪 的 灰 色 平 衡 幂 函 数 式 如 下 :
在后面叙述的扫描仪分色嵌位方程中,将把孪生的三基色量cdd′、mdd′、ydd′作为灰核使
用,鉴于di=λmax时,等能三基色[ri,gi,bi]合成为白色量p,密度Drgb和白色量p是反函数,因此三基色量[cdd′,mdd′,ydd′]和密度Drgb是以相同频率(1/γmax)振动的共振体[Drgb,cdd′,mdd′,ydd′];
第二步,为扫描仪建立从孪生基色量[c′,m′,y′]向减色法三基色量[c,m,y]转换的c′
m′y′-cmy幂函数式:方法是:用刘氏减色配色方程对灰色三刺激值数组[Xoi,Yoi,Zoi]进行配
色计算,即可算得再现灰色三刺激值[Xoi,Yoi,Zoi]的基准基色量数组[ci,mi,yi];然后分别
以[ci′],[mi′],[yi′]为自变量、分别以[ci],[mi],[yi]为因变量进行曲线拟合,即得到c′m′y′-cmy的幂函数转换式:
刘氏RGB扫描分色方程和刘氏减色配色方程同属减色复制方程,其白色背景三刺激值
[Rw,Gw,Bw]和[Xw,Yw,Zw]给三基色量[c′,m′,y′]和[c,m,y]带来的红移误差已被刘氏基色嵌位方程排除,都具有基准基色量的属性,因此[c′,m′,y′]和[c,m,y]具有相同的振动频率和
色相;
第三步,为计算机的常白型显示器和电视机的常黑型显示器建立灰色平衡基色量幂函
数式:方法是:分别用常白型显示器的配色方程和常黑型显示器的配色方程对灰色梯尺数
组[Xqwi,Yqwi,Zqwi]、[Xqki,Yqki,Zqki]进行配色计算,可得到灰色梯尺的三基色量数组[rqwi,gqwi,bqwi]、[rqki,gqki,bqki],然后分别以纯净灰色密度数组[Dqwi]、[Dqki]为自变量,分别以三基色量数组[rqwi,gqwi,bqwi],[rqki,gqki,bqki]为因变量进行曲线拟合,即得常白型显示器和常黑型显示器的灰色平衡基色量幂函数式如下:
求上式的反函数可得:
第四步,为三色打印机建立灰色平衡幂函数式:
方法:用刘氏三色配色方程对灰色梯尺数组[Xpi,Ypi,Zpi]进行配色计算,得到三基色量
数组[cpi,mpi,ypi],然后分别以纯净灰色密度数组[Dpi]为自变量,分别以[cpi,mpi,ypi]为因变量进行曲线拟合,得三色打印机的灰色平衡基色量幂函数式如下所示:
第五步,为四色打印机或四色胶印机建立灰色平衡多项式:方法是:(1)决定灰成分取
代量:首先在色靶上测量黑墨印刷梯尺,记录样本色的三刺激值;接着用嵌位亮度公式算出
黑基色的嵌位亮度数组[Ytki];然后根据黑基色的嵌位亮度值Ytki用如下公式计算黑基色的
基准基色量数组ki:即让ki=(Ywp-Ytki)/(Ywp-Ysk);(2)以归一化驱动数组[dki]为自变量数
组,以[ki]为因变量数组进行曲线拟合,得函数:k=dk^γk;(3)用kdd表示灰色成分取代量,
让kdd=Q(dk^γk)n,Q是一个预先设定的比例常数,用来控制最大黑版量,n是根据黑版阶调
长短决定的指数,只要给定n的数值,就可方便的调节黑色阶调的长度;灰色成分取代量kp
是经过净化的黑色成分,称为纯净的灰色成分取代量;(4)求解与[ki]相配套的纯净灰色的
基色量数组[ci]、[mi]、[yi]:将纯净灰色梯尺的三刺激值[Xpi,Ypi,Zpi]逐组放在四色配色方
程的左端和同步将[kpi]逐一代入刘氏四色配色方程,那么四色配色方程蜕变成只有未知量
[c,m,y]的静定的刘氏配色方程,与此同时,逐一用迭代法解方程,那么得到基准基色量数
组[ci,mi,yi];(5)以纯净灰色密度数组[Dpi]为自变量、分别以[cpi]、[mpi]、[ypi]、[kpi]为因变量进行曲线拟合,可得四色打印机的灰色平衡多项式,三基色量[cp,mp,yp]及其灰色成份
取代量kp如下所示:
cp=a0+a1Dp+a2Dp2+a3Dp3+…,mp=b0+b1Dp+b2Dp2+b3Dp3+…
yp=co+c1Dp+c2Dp2+c3Dp3+…,kp=d0+d1Dp+d2Dp2+d3Dp3+…。
6.根据权利要求1所述的一种通用的色域映射及色彩管理方法,其特征是:按照如下的
步骤实施第七款所述的《一种对图像的阶调进行伽玛校正的方法》:
第一步,把纯净灰色密度参数表示成为驱动参数的函数:根据权利要求1第五款所述
‘一种为扫描仪、打印机、常白型显示器和常黑型显示器生成纯净灰色梯尺的方法’给出的
打印机、常白型显示器和常黑型显示器的纯净灰色密度数组分别是[Dpi]、[Dqwi]、[Dqki],将
[Dpi]、[Dqwi]、[Dqki]进行去归一化处理,处理之后仍然用[Dpi]、[Dqwi]、[Dqki]表示,再把它表示成归一化驱动参数[di]的函数:分别以[di]为自变量、分别以纯净灰色密度数值[Dpi]、
[Dqwi]、[Dqki]为因变量进行曲线拟合,得纯净灰色密度的幂函数表达式如下所示:
第二步,把伽玛校正密度表示成纯净灰色密度的函数:即让伽玛校正密度Dp′、Dqw′、Dqk′
分别等于原始密度Dp、Dqw、Dqk为自变量的函数:
7.根据权利要求1所述的一种通用的色域映射及色彩管理方法,其特征是:按照如下的
步骤实施第八款所述的《一种在XYZ色空间为扫描仪建立Dlxlyl特性文件连接颜色空间的方
法》:
1)在XYZ空间内为扫描仪建立Dlxlyl特性文件连接颜色空间的方法
第一步,为扫描仪构建刘氏颜色分割方程:扫描仪用刘氏颜色分割方程的三个子格式
CMK、CYK和MYK如下所示:
用色靶上的白色成分[Xw,Yw,Zw]取代比例为(1-p)的彩色成分,即得如下所示的灰色梯
尺格式:
Xv=Xw(1-p)+pXsk
Yv=Yw(1-p)+pYsk;
Zv=Zw(1-p)+pZsk
将根据刘氏颜色分割方程解得的[pi]逐一代到刘氏颜色分割方程灰色梯尺格式的右
端,那么生成的三刺激值数组[Xvi,Yvi,Zvi]等效于扫描仪纯净灰色梯尺的三刺激值[Xoi,
Yoi,Zoi];
第二步,利用上述知识构建Dlxlyl特性文件连接空间:
(1)根据刘氏颜色分割方程左端输入的XYZ值计算灰色三刺激值XYZ的色度坐标值:
(2)应用刘氏颜色分割方程对XYZ进行分割,即通过解刘氏颜色分割方程计算灰色量p
的数值;
(3)将算得的p值代入刘氏颜色分割方程灰色梯尺格式中的亮度式,计算刘氏颜色分割
方程左端三刺激值XYZ中灰阶的亮度值:Yl=Yv=Yw(1-p)+pYsk;
(4)把灰阶的亮度值Yl换算成灰色密度值Dl,即:Dl=Do=Dxyz=lg(Ywo/Yo);
经过上面4个步骤,就把在XYZ色空间内的任一颜色XYZ或者扫描XYZ颜色变换成了特性
文件连接空间的数值Doxoyo;
2)在RGB颜色空间为扫描仪建立Dlxlyl特性文件连接颜色空间的方法:
第一步,为扫描仪构建刘氏颜色分割方程:与前述CMK、CYK和MYK三个子类型相对应,
RGB色空间扫描仪用刘氏颜色分割方程的三种格式如下所示:
用白点三刺激值[Rw,Gw,Bw]取代方程右端方括号中的彩色成分,上列扫描仪刘氏颜色
分割方程即被演变成如下所示的刘氏颜色分割方程灰色梯尺格式:
Rv=Rw·(1-p)+p·Rsk,
Gv=Gw·(1-p)+p·Gsk,
Bv=Bw·(1-p)+p·Bsk;
如果把根据刘氏颜色分割方程解得的[pi]逐一代到刘氏颜色分割方程灰色梯尺格式的
右端,那么生成的三刺激值数组[Rvi,Gvi,Bvi]等效于纯净灰色梯尺的三刺激值[Roi,Goi,
Boi];
第二步,计算灰色成分Rv、Gv、Bv的灰色密度值:
方法是:(1)应用刘氏颜色分割方程对RGB进行分割,即:通过解刘氏颜色分割方程算出
灰色量p的数值;(2)在RGB和XYZ色空间的白色量p同为灰色色相,具有相等的色度坐标值
[xl,yl];(3)将算得的p值代入前述刘氏颜色分割方程灰色梯尺格式中的亮度式,计算颜色
RvGvBv中灰阶的亮度值:Gv=Gl=Gw(1-p)+pGsk;(4)把灰阶的亮度值Gl换算成灰色密度值
Drgb,即:Drgb=Do′=Dl=lg(Gwo/Gv);
经过上面4个步骤,就把XYZ和RGB色空间内的任一颜色变换成了特性文件连接空间的
数值Dlxlyl。
8.根据权利要求1所述的一种通用的色域映射及色彩管理方法,其特征是:按照如下的
步骤实施第十款所述的《把扫描颜色从RGB色空间转换到CIE XYZ色空间的方法》:
第一步,对扫描仪获取的RGB三刺激值进行判断,即根据三刺激值[R,G,B]中的最小数
值选择对颜色RGB进行分割的子格式;选用原则是:如果R是最小值,那么选用GBK型分割方
程;如果G是最小值,那么选用RBK型刘氏颜色分割方程;如果B是最小值,那么选用RGK型刘
氏颜色分割方程;
第二步,根据第一步选出的子格式,将扫描仪获取的RGB三刺激值放在所选刘氏颜色分
割方程左端,解方程后得到黑色量p的数值;
第三步,将黑色量p代入刘氏颜色分割方程的灰色梯尺格式,可以算得灰色亮度刺激值
Gl,即:Gl=Gw(1-p)+pGsk;
第四步,将亮度Gl换算成密度值Drgb:即让Drgb=Dl=lg(Gwo/Gl);
第五步,将Drgb代入权利要求1第六款所述的《一种特性化纯净灰色梯尺组分基色量的
方法》第一步给出的扫描仪灰色平衡幂函数式:
算得灰核[cdd′,mdd′,ydd′]的数值;
第六步,将算出的灰核数值[cdd′,mdd′,ydd′]代入刘氏三色嵌位方程可得颜色RGB的组
分基色量[c′,m′,y′];
第七步,将算出的基色量c′、m′、y′代入扫描仪的c′m′y′-cmy转换式算得基准基色量
[c,m,y]的数值;
第八步,将算出的基准基色量c、m、y代进刘氏减色配色方程,即可算得目标值XYZ。
9.根据权利要求1所述的一种通用的色域映射及色彩管理方法,其特征是:按照如下的
步骤实施第十一款所述《为数码照相机或者数码电视摄像机建立Dlxlyl特性文件连接颜色
空间的方法》:
第一步,在综合考虑当前多媒体设备的普遍需要之后,可以为待匹配三刺激值RGB制定
一组普遍认可的色度坐标值,让白点的色度坐标等于D65白色照明的色度坐标,建立如下所
示的从RGB色空间到XYZ色空间转换的矩阵方程式:
利用上述从RGB色空间到XYZ色空间转换的矩阵方程式,就可以把扫描输出的三刺激值
RGB转换成为CIE XYZ三刺激值;所谓“普遍认可的色度坐标数值”是指符合CIE 1931 XYZ国
际坐标制的[Y,x,y]的色度坐标值,该色度坐标值和本发明所述特性文件连接空间[Dl,xl,
yl]构成确定性的色域映射关系,从下述步骤中就可以得知[Y,x,y]的色度坐标值与[Dl,xl,
yl]特性文件的区别;
第二步,为标准显示器构造刘氏颜色分割方程灰色梯尺格式如下所示:
Xgreyi=Xsk·(1-Y)+Y·Xsw
Ygreyi=Ysk·(1-Y)+Y·Ysw
Zgreyi=Zsk·(1-Y)+Y·Zsw
上式中:等号左侧的灰色三刺激值XgreyYgreyZgrey是根据标准显示器白点的三刺激值
XswYswZsw和黑点的三刺激值XskYskZsk计算出来的纯净灰色的三刺激值;
第三步,把纯净灰色的三刺激值XgreyYgreyZgrey中的灰色亮度值Ygrey换算成灰色密度值
Dl,即:将灰色亮度值Ygrey代入灰色密度函数Dl:Dl=Dn=lg(Yw/Ygrey),即可算出特性文件连
接空间Dlxlyl中的密度值Dl;
第四步,根据第一步得到的CIE XYZ三刺激值计算颜色XYZ的色度坐标值:Dlxlyl特性文
件连接空间所需要的色度坐标值[xl,yl]就是根据三刺激值XYZ按照下式计算出来的:
xl=xn=X/(X+Y+Z),yl=yn=Y/(X+Y+Z);
经过上面4个步骤,就把扫描仪得到的三刺激值[R,G,B]颜色变换成了特性文件连接空
间的数值Dnxnyn。
10.根据权利要求1所述的一种通用的色域映射及色彩管理方法,其特征是:按照如下
的步骤实施第十二款所述《一种将特性文件连接空间的参数Dl映射成为目标设备色域的灰
色阶调参数方法》:
第一步,将数码相机的灰色阶调密度数组[Dni]映射到常白型显示器色域中去:以数码
相机的灰色阶调密度数组[Dni]为自变量数组,以常白型显示器的灰色阶调密度数组[Dqwi]
为因变量数组进行幂函数拟合,即得常白型显示器上显示的密度Dqw:
第二步,将电视摄像机的灰色阶调密度数组[Dni]映射到常黑型电视机显示器色域中
去:以电视摄像机的灰色阶调密度数组[Dni]为自变量数组,以常黑型显示设备灰色阶调密
度数组[Dqki]为因变量数组进行幂函数拟合,即得常黑型电视机显示器上实际显示的密度
值
第三步,将扫描仪的灰色阶调密度数组[Doi]映射到打印机设备色域中去:以扫描仪的
灰色阶调密度数组[Doi]为自变量数组,以打印设备灰色阶调密度数组[Dpi]为因变量数组
进行幂函数拟合,即得扫描仪-打印机(印刷机)灰密度映射函数式:
第四步,将打印机(印刷机)灰色阶调密度数组[Dpi]映射到显示设备色域中去:以打印
机-印刷机的灰色阶调密度数组[Dpi]为自变量数组,以常白型显示器灰色阶调密度数组
[Dqwi]为因变量数组进行幂函数拟合,即得打印机(印刷机)-常白型显示器灰密度映射函数
式:
一、技术领域
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