DE4002298C2

DE4002298C2 - Verfahren und Vorrichtung zur automatischen Korrektur von Farbstichen bei der elektronischen Bildverarbeitung

Info

Publication number: DE4002298C2
Application number: DE4002298A
Authority: DE
Inventors: Hermann Dipl Ing Fuchsberger
Original assignee: Agfa Gevaert AG
Current assignee: Agfa Gevaert AG
Priority date: 1990-01-26
Filing date: 1990-01-26
Publication date: 1995-11-09
Anticipated expiration: 2010-01-27
Also published as: CH681658A5; US5233413A; JP2588640B2; DE4002298A1; JPH04213274A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur automatischen Korrek tur von Farbstichen bei der elektronischen Bildverarbeitung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Das Verfahren beruht auf einer elektro-optischen Abtastung einer Bildvorlage nach Spalten und Zeilen für drei Primärfarben, einer Reduzierung der daraus resultie renden Bildsignale durch Mitteilung über eine Vielzahl von Bildfeldern, ein Bildfor mat mit geringerer Auflösung und einer Transformation der Bildsignale des auflö sungsreduzierten Bildes, z. B. in zugeordnete Luminanzsignale Y und zwei Farb differenzsignale U, V bzw. Chrominanzsignale.

Bei der Reproduktion farbiger Originalbilder (Positiv-Positiv) und bei der Herstel lung farbfotografischer Positiv-Bilder von Colornegativ-Vorlagen wird in zunehmen dem Maße auf die elektronische Bildverarbeitung unter Verwendung von Farbkor rektur-Schaltungen zurückgegriffen (siehe z. B. DE-A-36 29 469 und die dort ange führten Literaturzitate). Grundlage ist dabei, daß die Bildvorlage nach Zeilen und Spalten abgetastet (gescannt) wird und die resultierenden Bildsignale nach be stimmten Kriterien modifiziert bzw. korrigiert werden. Die zu einem Bild gehörenden Bildsignale werden in der Regel digitalisiert und können in Digitalspeichern abge legt bzw. zwischengespeichert werden. Die Abtastung der Bildvorlage erfolgt nor malerweise seriell für die drei Primärfarben Rot, Grün, Blau (R, G, B). Die modifi zierten Bildsignale werden dann einer bildpunktseriell arbeitenden Farbbelich tungseinheit zugeführt, z. B. einem CRT-Scanner-Printersystem, das die elektri schen Bildsignale wieder in ein optisches Bild umwandelt, das auf das Aufzeich nungsmaterial, z. B. Color-Negativ-Papier, aufbelichtet wird. Wesentlich ist dabei, daß das optische Bild Punkt für Punkt durch Umwandlung der elektrischen Bild signale aufgebaut wird.

Die Transformation in Luminanz- und Chrominanzsignale ist grundsätzlich aus der Videotechnik bekannt. Dort werden mit elektronischen Mitteln Farbkorrekturen vorgenommen, wenn aufnahmebedingte Farbfehler vorhanden sind (z. B. Farb stichigkeit) oder bei der Übertragung Farbverfälschungen entstehen, die kompen siert werden müssen.

In dem Buch "Farbmetrik und Farbfernsehen" von Dr. Ing. H. Lang, R. Oldenbourg Verlag, München/Wien 1978 sind Grundzeige der automatischen Farbkorrektur elektronischer Bildsignale benannt. Darin ist auf Seite 436 beschrieben, zur auto matischen Erkennung eines Farbstichs sowohl in hellen Bereichen (Lichter) als auch in den dunklen Bereichen (Schatten) eines Bildes Schwellwerte anzugeben. Durch Vergleich der abgetasteten Bildsignale mit diesen Schwellwerten lassen sich diese hinsichtlich ihrer Farbdominanz klassifizieren und dementsprechend ein Korrektursignal bilden. Es hat sich jedoch gezeigt, daß es - insbesondere bei der Reproduktion von farbigen Bildvorlagen auf fotografischem Material - motivabhän gige Farbkonstellationen gibt, die eine verfeinerte Klassifikation, Auswertung sowie Modifikation der entsprechenden Farbsignale erforderlich machen.

Bisher wurden bei der Herstellung farbfotografischer Bilder mit Hilfe eines Farbbild- Reproduktionssystems unerwünschte Farbabweichungen in der Weise kompen siert, daß der Mittelwert für die Farbvektoren aller Bildpunkte den standardmäßigen Graupunkt ergibt. Zu diesem Zweck ist in der Praxis ein Farbbalance-Regler vor gesehen, mit dem, z. B. durch Anhebung der Verstärkung in einem oder zwei Farbkanälen, eine Verschiebung des Farbvektors möglich ist. Damit können aber auch bewußte Abweichungen vom standardmäßigen Graupunkt erzeugt werden, wenn das Motiv der Bildvorlage dies verlangt (z. B. grüne Wiese oder roter Abendhimmel). Aufgrund der Mittelwertbildung über das gesamte Bild können Farbabweichungen oder Farbstiche nur global kompensiert bzw. korrigiert werden. Häufig tritt jedoch der Fall auf, daß in verschiedenen Helligkeitsbereichen eines Bildes Farbstiche in unterschiedlicher Richtung vorhanden sind. So kann z. B. in stark belichteten Teilen des Bildes eine Verschiebung nach Rot eintreten (rotstichig), während schwächer belichtete Teile zyanstichig sind. Diese Erschei nung wird als "Farbkippen" bezeichnet. Mit der oben beschriebenen globalen Farbbalance-Einstellung oder -Regelung können solche Farbstiche nicht kompen siert werden.

Hier setzt die Erfindung an. Es liegt die Aufgabe zugrunde, bei der elektronischen Bildverarbeitung durch schaltungstechnische Maßnahmen die farbliche Bildqualität in der Weise zu verbessern, daß im gesamten Bildbereich auch bei unterschied lichen Helligkeiten Farbstiche jeglicher Art automatisch kompensiert bzw. wegge regelt werden.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegen stand der abhängigen Ansprüche.

Die erfindungsgemäße Lösung ist dadurch gekennzeichnet,

- daß der Wertebereich für die Luminanzsignale (Y_p) in Helligkeitsintervalle (i) unterteilt wird, denen die entsprechenden Chrominanzsignale (U_pi, V_pi) zu geordnet werden (Y_p → Y_pi, U_p → U_pi, V_p → V_pi), und daß für die n·m Bildpunkte des auflösungsreduzierten Bildes Farbsättigungswerte (S_pi) bestimmt werden und die zugehörigen Bildsignale mit Hilfe eines auf die Farbsättigungswerte angewandten Schwellwertkriteriums in farbdominante und nicht farbdominante Signale klassifiziert werden;
- daß durch Aufsummierung der jeweils zu einem Intervall (i) beitragenden, je nach Grad der Farbdominanz gewichteten Chrominanzsignale (U_pi, V_pi) intervallbezogene Farbstiche (U_i, V_i) bestimmt werden und diese Intervall farbstiche entsprechend dem Grauäquivalenzprinzip durch eine Verschie bung (ΔU_i, ΔV_i) zum Graupunkt (U_i + ΔU_i = 0, V_i + ΔV_i = 0) oder zu einer da von abweichenden, vorgewählten Farbtemperatur (U_i + ΔU_i = Ug_gi, V_i + ΔV_i = V_gi) kompensiert werden;
- daß die zu den Intervallfarbstichen gehörenden Chrominanzsignale (U_i, V_i) und die farbstichkompensierten Chrominanzsignale (U_i + ΔU_i, V_i + ΔV_i) zu sammen mit den entsprechenden Luminanzsignalen (Y_i) in intervallbezo gene, unverschobene Bildsignale (R_i, G_i, B_i) und die farbstichkorrigierten Bildsignale (R_i′, G_i′, B_i′) der drei Primärfarben (R, G, B) zurücktransformiert werden;
- daß durch die Intervallpunkte (R_i, R_i′, G_i, G_i′, B_i, B_i′) jeweils eine Korrek turkennlinie (R_i′ = f (R_i), G_i′ = f (G_i), B_i′ = f (B_i)) in Form eines Polygonzuges oder in Form einer monoton ansteigenden Kurve dargestellt wird;
- daß die Werte dieser Kennlinie für jede Primärfarbe (R, G, B) getrennt in einen jeweils zugeordneten, überschreibbaren Speicherbaustein, z. B. eine LUT geladen werden;
- und daß die durch Abtastung der Bildvorlage gewonnenen, ursprünglichen Bildsignale durch die im Signalverarbeitungsweg liegenden, den drei Primär farben (R, G, B) zugeordneten Speicherbausteine entsprechend den jeweils darin gespeicherten Kennlinien korrigiert werden.

Die Helligkeitsintervalle können vorteilhafterweise gleich oder mit zunehmender Helligkeit wachsend ausgebildet sein. Die Verringerung des Gewichtes farbdomi nanter Chrominanzsignale vor deren Aufsummierung kann dabei je nach Grad der Farbdominanz abgestuft oder generell auf Verwerfen dieser Signale abgestellt sein.

Unter "LUT" (Look Up Table) wird ein kommerziell erhältlicher elektronischer Bau stein verstanden, in dem eine Folge von Werten in Form einer Tabelle gespeichert werden kann.

Vorzugsweise werden zur Unterscheidung von farbdominan ten und nicht farbdominanten Bildpunkten die hellig keitsbezogenen Farbsättigungswerte S_pi jeweils mit einem Schwellwert S_ti verglichen, wobei die Schwellwerte S_ti eine den i Helligkeitsstufen zugeordnete, monoton an steigende Folge bilden, die in einer LUT gespeichert wird.

In erster Näherung wird dabei zweckmäßig ein linearer Ansatz für die Vorgabe der Schwellwerte S_ti zugrunde gelegt.

Die Unterscheidung von farbdominanten und nicht farbdo minanten Bildpunkten erfolgt dann nach dem Schwellwert kriterium

S_ti k₀ + k₁·Y_pi,

wobei
k₀ im Bereich von 10 bis 20 und
k₁ im Bereich von 0,05 bis 0,15 gewählt wird.

Die nach der intervallbezogenen Farbstichkorrektur in Form eines Polygonzuges vorliegenden Korrekturkennlinien R_i′ = f (R_i), G_i′ = f (G_i) und B_i′ = f (B_i) werden vor teilhaft mit Hilfe bekannter mathematischer Algorithmen geglättet, so daß man stetige, monoton steigende Kurven erhält.

Die der Erfindung werden folgende Vorteile erzielt:

- Mit dem neuen Verfahren können sowohl globale Farb stiche als auch hinsichtlich der Farbart unter schiedliche Farbstiche in verschiedenen Hellig keitsbereichen in den Farbkanälen der Bildvorlage automatisch korrigiert werden. Dabei ergeben sich unter Umständen für die drei Farben R, G, B drei verschiedene Korrekturkurven.
- Durch geeignete Festlegung der Konstanten k₀ und k₁ bei der Aufteilung in nicht farbdominante und farbdominante Bildpunkte können Farbstiche, die er fahrungsgemäß in den einzelnen Helligkeitsbereichen häufig auftreten, besser als bisher berücksichtigt und korrigiert werden.
- Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch in der Weise modifiziert werden, daß mehrere, z. B. zu einer Szene gehörende Bildvorlagen gescannt (abge tastet) werden und anschließend alle dazugehörigen Bildsignale zur Ermittlung der Korrekturkurven für die drei Farbkanäle herangezogen werden, die dann auch für die betreffenden Bildvorlagen maßgebend sind.

Weitere Ansprüche betreffen eine Vorrichtung zur Durch führung des beanspruchten Verfahrens.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild für die erfindungsgemäße Bildsignal-Verarbeitung,

Fig. 2 Kurven gleicher Luminanz in der Chrominanz ebene V, U zur Erläuterung der Aufteilung in farbdominante und nicht farbdominante Bild punkte,

Fig. 3 ein Diagramm zur Erläuterung der Berechnung und Darstellung einer Korrektur-Kennlinie durch eine helligkeitsspezifische Farbstich auswertung bei den nicht farbdominanten Bild punkten und anschließende Glättung der Kurve und

Fig. 4 drei verschiedene Korrektur-Kennlinien für die Primärfarben R, G, B.

Gemäß Fig. 1 wird die Bildvorlage mit dem Scanner 1 nach Zeilen und Spalten abgetastet, so daß für jeden Bild punkt ein elektrisches Bildsignal gewonnen wird. Der Scanner 1 besteht aus einem CCD-Zeilensensor (Zeilen ho rizontal), der in vertikaler Richtung mit konstanter Ge schwindigkeit über die Bildfläche gefahren (gescannt) wird. Die Abtastung erfolgt nacheinander für die drei Primärfarben R, G, B. Zu diesem Zweck werden geeignete Farbfilter in den Lichtweg eingeschwenkt. Das elektro optisch abgetastete Bild besteht hier aus 2.048 Bild punkten pro Zeile (horizontal) und 1.024 Zeilen (verti kal), so daß einem Bild insgesamt N·M 2.048·1.024 Bildelemente (Pixel) in jeder der drei Primärfarben R, G, B zugeordnet sind. Die so gewonnenen Bildsignale wer den anschließend digitalisiert (nicht gezeigt) und in einem Bildspeicher 2 abgelegt. Gleichzeitig erfolgt in dem in einem parallelen Signalverarbeitungsweg liegenden Block 3 eine Bilddaten-Reduktion. Zu diesem Zweck wird das ursprüngliche Bildformat N·M durch Mittelwertbildung über jeweils k·1 Bildpunkte, z. B. 64·64, auf das Bild format n·m, z. B. 32·16, reduziert. Diese reduzierten R, G, B-Pixelwerte werden im Rechner 4 nach den Transforma tionsgleichungen

Y_p = 0,3 R + 0,6 G + 0,1 B
U_p = B - Y
V_p = R - Y

in Luminanzsignale Y_p und Chrominanzsignale U_p, V_p transformiert. Anschließend wird der gesamte zur Verfü gung stehende Helligkeitsbereich fortlaufend in eine bestimmte Zahl von Intervallen, z. B. 32 Intervalle, unterteilt, so daß sich jedes vorkommende Helligkeits signal Y_p einem entsprechenden Helligkeitsintervall Y_i zuordnen läßt. Entsprechend dieser Aufteilung können nun sämtliche Pixel, ausgehend von dem jeweils zugehörigen Y_p-Wert, den i Helligkeitsintervallen zugeordnet werden:

Y_p → Y_i
U_p → U_pi
V_p → V_pi.

Nunmehr werden im Rechner 4 die Beträge der Farbsätti gungsvektoren S gemäß

bestimmt.

Als nächster Schritt werden im Rechner 4 alle Farbsätti gungswerte S_p nach einem Schwellwertkriterium S_p < S_ti und S_p S_ti sortiert bzw. klassifiziert. Bildpunkte mit S_p < S_ti, die eine relativ hohe Farbsättigung aufweisen, werden als farbdominante Bildpunkte bei der Farbstich korrektur nicht in Betracht gezogen, da das Grauäqui valenzprinzip bei stark gesättigten Farben nicht anwend bar ist. Dabei liegt die Erfahrung zugrunde, daß sich bei farbdominanten Bildpunkten eine Farbstichigkeit nicht störend auswirkt.

Dagegen machen sich Farbstiche in Bereichen geringerer Bildhelligkeit, d. h. bei nicht farbdominanten Bildpunk ten, stark bemerkbar. Dementsprechend werden nachfolgend nur die durch S_p S_ti charakterisierten, nicht farbdomi nanten Bildpunkte für die Bildkorrektur in Betracht ge zogen. Der für die Unterscheidung zwischen farbdominan ten und nicht farbdominanten Bildpunkten maßgebliche Schwellwert ist keine Konstante, sondern wird für die i Helligkeitsstufen unterschiedlich vorgegeben. Das Ent scheidungskriterium S_p S_ti besagt daher, daß die zum i- ten Helligkeitsintervall gehörenden Bildpunkte U_pi, V_pi hinsichtlich ihrer Farbsättigung S_pi mit dem zu diesem Intervall gehörenden Schwellwert S_ti verglichen werden. Bei der Festlegung der Schwellwerte S_ti wird der Tat sache Rechnung getragen, daß bei großen Helligkeitswer ten Bildpunkte mit einer relativ niedrigen Farbsättigung im Gegensatz zu den gleichen Sättigungswerten bei ver gleichsweise kleinen Helligkeiten praktisch keinen oder einen weitaus niedrigeren Beitrag zur Farbstichigkeit liefern. Damit in Einklang wird eine von kleinen zu großen Helligkeitswerten anwachsende Folge von Schwell werten S_ti empirisch festgelegt. Außerdem kann bei der Festlegung der Schwellwerte eine Verschiebung gegenüber dem Graupunkt U = 0, V = 0 berücksichtigt werden. Diese Verschiebung ergibt sich aus der Beziehung

U_oi, V_oi charakterisieren dabei intervallbezogene mitt lere Farbstiche, die vor der Durchführung der Farbstich korrektur bestimmt werden. Praktisch geht man so vor, daß die zu den einzelnen Helligkeitsstufen gehörenden S_ti-Werte in eine LUT geladen werden und bei der Klassi fizierung in farbdominante und nicht farbdominante Bild punkte vom Rechner übernommen werden.

Bei der Festlegung der S_ti-Werte werden auch die sensi tometrischen Eigenschaften der farbfotografischen Auf zeichnungsmaterialien berücksichtigt, die zur Reproduk tion der farbkorrigierten Bilder verwendet werden.

Ein gegenüber diesem Verfahren vereinfachter Ansatz geht von einer linearen Beziehung für die Festlegung der S_ti Werte in Abhängigkeit von Y_i aus:

S_ti = k₀ + k₁·Y_i

Die Koeffizienten k₀, k₁ werden im Wertebereich

10 k₀ 20
und
0,05 k₁ 0,15

gewählt. Die genaue Festlegung von k₀, k₁ in den angege benen Bereichen erfolgt wiederum empirisch in Abhängig keit von den sensitometrischen Eigenschaften der farbfo tografischen Aufzeichnungsmaterialien.

In dieser Näherung nehmen also die Schwellwerte S_ti mit wachsender Helligkeit proportional zu.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, liegen die auf einen be stimmten Helligkeitswert Y_i bezogenen Bildpunkte glei cher Farbsättigung auf Kreisen, deren Radien den jewei ligen Farbsättigungswerten entsprechen. Der Radius der Kreise nimmt in Übereinstimmung mit dem obigen linearen Ansatz proportional zur Helligkeit Y zu. Gemäß dem oben erläuterten Schwellwertkriterium liegen die zu einer Helligkeitsstufe gehörenden farbdominanten Bildpunkte außerhalb und die für die Farbstichkorrektur maßgebli chen nicht farbdominanten Bildpunkte innerhalb des je weiligen Kreises. Normalerweise würden sich konzentri sche Kreise um den Graupunkt U = 0, V = 0 ergeben. Bei der Darstellung in Fig. 2 liegt jedoch die Annahme zu grunde, daß in verschiedenen Helligkeitsbereichen ver schiedenartige Farbstiche auftreten und bei der Analyse der Bildpunkte (Unterscheidung zwischen farbdominanten und nicht farbdominanten Bildpunkten) die Mittelpunkte der Kreise so verschoben werden, daß in jedem Hellig keitsintervall ein zentrischer Bereich um den zu erwar tenden mittleren Farbstich U_oi, V_oi analysiert werden kann.

Aus den so definierten nicht farbdominanten Bildpunkten werden nun die Korrekturkurven für die Primärfarben R, G, B in folgender Weise ermittelt:

Aus den zu einem Intervall i gehörenden, nicht farbdomi nanten Bildpunkten wird jeweils ein mittlerer, inter vallbezogener Farbstich U_i, V_i gemäß

berechnet. Sodann werden diese Farbstiche für jedes Intervall entsprechend dem Grauäquivalenzprinzip durch eine Verschiebung zum Graupunkt hin (U = 0, V = 0) gemäß U_i + ΔU_i = 0 und V_i + ΔV_i = 0 korrigiert. Abweichend vom Graupunkt kann jedoch auch eine andere, bewußt vom Grau punkt abweichende Einstellung U_i + ΔV_i = U_gi und V_i + ΔV_i = V_gi gewählt werden. Von einer solchen Ein stellung wird Gebrauch gemacht, wenn abweichend vom Grauabgleich entsprechend dem individuellen Geschmack und nach subjektiv ästhetischen Gesichtspunkten z. B. eine "wärmere" (Verschiebung nach Gelb bzw. Rot) oder "kühlere" Farbtemperatur bevorzugt wird. Für eine solche Einstellung müssen dann die empirisch gefundenen Ugi, V_gi-Werte in einer Tabelle festgehalten werden.

Mit Hilfe der Gleichungen

R = V + Y
G = Y - 0,5 V - 0,166 U
B = U + Y

werden nunmehr sowohl die ursprünglichen Farbkoordinaten U_i, V_i, Y_pi als auch die korrigierten (verschobenen) Farbkoordinaten U_i + ΔU_i, V_i + ΔV_i, Y_pi in das RGB-System zurücktransformiert (Y_pi-Werte unverändert). Die neuen, aus den korrigierten Chrominanzwerten errechneten RGB- Werte werden mit R_i′, G_i′, B_i′ und die ursprünglichen RGB-Werte mit R_i, G_i, B_i bezeichnet. Damit ergibt sich die Zuordnung R_i → R′_i, G_i → G′_i und B_i → B′_i.

Die aus dieser Zuordnung resultierende Korrekturkurve ist für die Farbe Rot (R′_i = f (R_i)) in Fig. 3 darge stellt. Für jedes Intervall i existiert zu dem ursprüng lichen R_i-Wert (mit x bezeichnet), der einem Intervall farbstich U_i, V_i zugeordnet ist, ein neuer, korrigierter R′_i-Wert (mit o bezeichnet). Die Verbindung dieser Punk te ergibt den in Fig. 3 dargestellten Polygonzug. Dieser Polygonzug kann mit Hilfe bekannter mathematischer Glät tungsalgorithmen in eine stetige Kurve umgewandelt wer den. Ein bekanntes Verfahren besteht z. B. darin, daß für jeden Punkt des Polygonzuges der neue Punkt P_n auf der geglätteten Kurve auf die Hälfte des Abstands zwischen dem Punkt P_n und dem in der Mitte auf der Verbindungs geraden zwischen P_n-1 und P_n+1 liegenden Punkt gelegt wird. Diese Prozedur kann mehrere Male wiederholt werden (Iteration), bis man schließlich den in Fig. 3 darge stellten S-förmigen Kurvenverlauf erhält. In Fig. 3 ist auch die 45°-Gerade eingezeichnet, für die R′_i = R_i gilt. Dementsprechend ist im oberen, großen Bildhellig keiten entsprechenden Bereich der Kurve R′_i < R_i, während im unteren, kleinen Helligkeiten entsprechenden Teil der Kurve R′_i < R_i ist. Dies bedeutet, daß im Bereich klei nerer Bildhelligkeiten eine Verschiebung nach Rot er folgen mußte, während umgekehrt im Bereich größerer Bildhelligkeiten der Rotanteil vermindert wurde. Damit wird deutlich, wie die bei verschiedenen Helligkeiten unterschiedlichen Farbstiche individuell kompensiert werden.

Insgesamt erhält man auf diese Weise für jede Primär farbe R, G, B, eine Korrektur-Kennlinie (siehe Fig. 4). In der Praxis geht man nun so vor, daß diese drei Kenn linien in drei verschiedene, den drei Farbkanälen R, G, B, zugeordnete LUTs geladen werden, die im Signalver arbeitungsweg zwischen dem Scanner 1 und dem Printer 7 für die Bildausgabe liegen. Durch die LUTs 5 werden die eingehenden Bildsignale getrennt für die drei Farbkanäle R, G, B modifiziert und im Bildspeicher 6 zwischenge speichert. Das farbstichkorrigierte Bild kann dann vom Printer 7 aus dem Zwischenspeicher 6 ausgelesen und z. B. auf Color-Papier aufgezeichnet werden.

Die beschriebene automatische Farbstichkorrektur kann sowohl globale Farbstiche als auch das schon erläuterte "Farbkippen" eliminieren, sofern die einzelnen Hellig keitsintervalle mit Bildpunkten entsprechend besetzt sind, d. h. wenn graunahe Punkte im Bild vorhanden sind. Sind keine graunahen Punkte vorhanden, so wird in den entsprechenden Intervallen auch keine Korrektur durch geführt. Aufgrund der beschriebenen Glättungsoperation der Korrekturkennlinie wird jedoch die Korrektur beim nächsthöheren Intervall fortgeführt. Dagegen wird bei einer globalen Farbstichkorrektur nach dem Stand der Technik auch dann eine Farbkorrektur für alle Intervalle durchgeführt, wenn nur einzelne Intervalle mit graunahen Punkten besetzt sind. Sind dagegen alle oder die meisten Helligkeitsintervalle mit graunahen Bildpunkten besetzt, so kann der Fall eintreten, daß sich die einzelnen Intervallfarbstiche gerade so kompensieren, daß bei der globalen Farbstichkorrektur keine Nachstellung der Farbtemperatur erfolgt. Durch eine Kombination von globaler und helligkeitsbezogener Farbkorrektur kann man also die Vorteile beider Korrekturansätze miteinander verbinden, d. h. einerseits erreicht man eine Korrektur des Farbstichs auch wenn keine graunahen Punkte vor handen sind, und andererseits kann das helligkeits bezogene "Farbkippen" korrigiert werden.

Claims

1. Verfahren zur automatischen Korrektur von Farbstichen bei der elektroni schen Bildverarbeitung durch

a) elektro-optische Abtastung einer Bildvorlage nach N-Spalten und M- Zeilen für die drei Primärfarben (R, G, B);
b) Reduzierung der resultierenden N·M Bildsignale durch Mitteilung über Bildfelder mit jeweils k·I Bildpunkten auf ein Bildformat von n·m Bild punkten mit entsprechend geringerer Auflösung, wobei n = N: k und m = M : I gilt;
c) Transformation der n·m Bildsignale des auflösungsreduzierten Bildes in zugeordnete Luminanzsignale (Y_p) und zwei Chrominanzsignale (U_p, V_p) oder Farbdifferenzsignale,

dadurch gekennzeichnet,

d) daß der Wertebereich für die Luminanzsignale (Y_p) in Helligkeits intervalle (i) unterteilt wird, denen die entsprechenden Chrominanz signale (U_pi, V_pi) zugeordnet werden (Y_p → Y_pi, U_p → U_pi, V_p → V_pi), und daß für die n·m Bildpunkte des auflösungsreduzierten Bildes Farbsättigungswerte (S_pi) bestimmt werden und die zugehörigen Bild signale mit Hilfe eines auf die Farbsättigungswerte angewandten Schwellwertkriteriums in farbdominante und nicht farbdominante Signa le klassifiziert werden;
e) daß durch Aufsummierung der jeweils zu einem Intervall (i) beitragen den, je nach Grad der Farbdominanz gewichteten Chrominanzsignale (U_pi, V_pi) intervallbezogene Farbstiche (U_i, V_i) bestimmt werden und diese Intervallfarbstiche entsprechend dem Grauäquivalenzprinzip durch eine Verschiebung (ΔU_i, ΔV_i) zum Graupunkt (U_i + ΔU_i = 0, V_i + ΔV_i = 0) oder zu einer davon abweichenden, vorgewählten Farbtempe ratur (U_i + ΔU_i = U_gi, V_i + ΔV_i = V_gi) kompensiert werden;
f) daß die zu den Intervallfarbstichen gehörenden Chrominanzsignale (U_i, V_i) und die farbstichkompensierten Chrominanzsignale (U_i + ΔU_pi, V_pi + ΔV_i) zusammen mit den entsprechenden Luminanzsignalen (Y_i) in inter vallbezogene, unverschobene Bildsignale (R_i, G_i, B_i) und die farbstich korrigierten Bildsignale (R_i′, G_i′, B_i′) der drei Primärfarben (R, G, B) zu rücktransformiert werden;
g) daß durch die Intervallpunkte (R_i, R_i′, G_i, G_i′, B_i, B_i′) jeweils eine Korrekturkennlinie (R_i′ = f (R_i), G_i′ = f (G_i), B_i′ = f (B_i)) in Form eines Polygonzuges oder in Form einer monoton ansteigenden Kurve dar gestellt wird;
h) daß die Werte dieser Kennlinie für jede Primärfarbe (R, G, B) getrennt in einen jeweils zugeordneten, überschreibbaren Speicherbaustein, z. B. eine LUT geladen werden;
i) und daß die durch Abtastung der Bildvorlage gewonnenen, ursprüng lichen Bildsignale durch die im Signalverarbeitungsweg liegenden, den drei Primärfarben (R, G, B) zugeordneten Speicherbausteine entspre chend den jeweils darin gespeicherten Kennlinien korrigiert werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Unter scheidung von farbdominanten und nicht farbdominanten Bildpunkten die helligkeitsbezogenen Farbsättigungswerte (S_pi) jeweils mit einem Schwell wert (S_ti) verglichen werden, wobei die Schwellwerte (S_ti) eine den Hellig keitsstufen (i) zugeordnete, monoton ansteigende Folge bilden, die in einer LUT gespeichert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Unter scheidung von farbdominanten und nicht farbdominanten Bildpunkten nach dem Schwellwertkriterium S_ti k₀ + k₁ · Y_pivorgenommen wird, wobei10 k₀ 20
0,05 k₁ 0,15

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die in Form eines Polygonzuges vorliegenden Korrekturkennlinien (R_i = f (R_i), G_i′ = f (G_i), B_i′ = f (B_i)) mit Hilfe bekannter mathematischer Algorithmen ge glättet werden.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Signalverarbeitungsweg für die Bildsignale in den drei Primärfarben (R, G, B) je ein Speicherbaustein (5) für je eine Farb korrekturkennlinie (R_i′, G_i′, B_i′) vorgesehen ist, aus dem jeweils aufgrund eines Helligkeitswertes eines Bildpunktes ein Farbkorrekturwert entnommen wird.