DE69123233T2

DE69123233T2 - Farbkorrektionsvorrichtung in einem Gerät für Farbbildwiedergabe

Info

Publication number: DE69123233T2
Application number: DE69123233T
Authority: DE
Inventors: Yoshiaki Kakimura
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 1990-12-25
Filing date: 1991-12-23
Publication date: 1997-03-13
Anticipated expiration: 2011-12-24
Also published as: US5303071A; EP0493078B1; KR940009719B1; EP0493078A2; EP0493078A3; KR920013198A; DE69123233D1; JPH0591311A; JP3095157B2

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Die Erfindung betrifft eine Farbkorrekturvorrichtung in einem Gerät zur Farbbildwiedergabe zur Darstellung/zum Drucken eines Farbbildes auf der Grundlage von Farbsignalen oder Farbdaten (im folgenden als Videosignale bezeichnet) entsprechend Primärfarben wie Rot (R), Grün (G) und Blau (B) usw. und betrifft insbesondere eine Farbkorrekturvorrichtung in einem Gerät zur Farbbildwiedergabe zur Umsetzung von Videosignalen für R, G und B auf Aufzeichnungsdichtesignale oder Daten (im folgenden als Aufzeichnungsdichtesignale bezeichnet) für Cyan (C), Magenta (M) und Gelb (Y), die diesbezüglich Komplementärfarben darstellen.
Beispielsweise wird in Farbfernsehgeräten (TV) eine Lösung angewandt, bei der ein Farbbild als Summe jeweiliger Komponenten der drei Primärfarben dargestellt wird, die jeweils vorbestimmte Chrominanzen aufweisen, um elektro-optische Umsetzungseigenschaften emittierender Körper jeweiliger Primärfarben auf der Wiedergabeseite in elektrische Signale weiter umzusetzen, die einer Korrektur (die als γ-Korrektur bezeichnet wird) unterzogen werden. Entsprechend werden im Prinzip bei der Wiedergabe derartiger Signale drei Primärfarben verwendet, die dieselben Chrominanzen und Umsetzungseigenschaften wie diejenigen aufweisen, die bei der Umsetzung auf elektrische Signale verwendet werden.
In der Praxis tritt als Grund dafür auf, daß es schwierig ist, die Helligkeit eines dargestellten Bildes zu steigern, daß es Fälle gibt, bei denen Primärfarben, deren Chrominanzen von den oben dargelegten vorbestimmten Chrominanzen abweichen, als Lichtquelle für eine regenerative Darstellung verwendet werden. Ferner wird im Fall der Anfertigung einer Hardcopy aus den oben dargelegten elektrischen Signalen unter Verwendung eines Druckers eine Lösung angewandt, bei der Signale entsprechend der obigen drei Primärfarben auf Signale entsprechend Cyan, Magenta und Gelb, (die subtraktiven Primärfarben) umgesetzt werden, die jeweils die Komplementärfarben für diese Farben darstellen, um γ-korrigierte Signale auf die ursprünglichen (inverse γ-Korrektur) derart umzusetzen, daß Dichtesignale entsprechend den jeweiligen Komplementärfarben vorgesehen werden, um einen Druckvorgang unter Verwendung dieser Dichtesignale auszuführen und so ein Bild wiederzugeben oder zu rekonstruieren. Auch in diesem Fall ergibt sich häufig, daß Tintenfarbstoffe verwendet werden, deren gegenseitige Beziehung so ist, daß ihre Farben nicht vollständig komplementär zu den ursprunglichen drei Primärfarben (R, G, B) sind.
Für den Fall, daß die Chrominanzen von bei der Wiedergabe oder Rekonstruktion eines Bildes verwendeten Primärfarben von den gewünschten Chrominanzen gemäß obigem Beispiel abweichen, werden die Farben eines dargestellten Bildes oder einer Hardcopy in einer Weise rekonstruiert oder wiedergegeben, daß ihre Chrominanzen auch von denjenigen des ursprünglichen Bildes abweichen. Um eine solche Abweichung zu korrigieren, wird eine Farbkorrekturvorrichtung eingesetzt.
Ein Beispiel einer konventionellen Farbkorrekturvorrichtung für einen Drucker für den oben genannten Zweck ist in Figur 1 dargestellt.
Diese Farbkorrekturschaltung 50 umfaßt einen Frame- oder Bildspeicher 51 zum Speichern von Farbvideosignalen (R, G, B) entsprechend den jeweiligen Primärfarben (Rot, Grün, Blau) , ferner eine Umsetzungsschaltung 52 für eine inverse γ-Korrektur/Luminanz-Dichte, welche eine inverse γ -Korrektur auf Farbvideosignal R, G und B anwendet, die aus dem Bildspeicher 51 ausgelesen sind, um Signale R, G, B zu liefern und diese γ-korrigierten Farbvideosignale Rγ, Gγ und Bγ auf optische Dichtesignale DR, DG und DB für Cyan, Magenta und Gelb umzusetzen, die die jeweiligen Komplementärfarben hierfür darstellen, und umfaßt ferner eine Farbmaskenschaltung 53, der die optischen Dichtesignale DR, DG und DB zugeführt werden und die Druck- oder Aufzeichnungsdichtesignale C, M und Y ausgibt.
Da wie weiter oben bereits dargelegt, in den meisten Fällen Tintenfarbstoffe (oder allgemein Farbstoffe) der jeweiligen Farben Cyan, Margenta und Gelb, die in einem Drucker eingesetzt werden, nicht die gewünschten optischen Eigenschaften wie die Primärfarben aufweisen, wird beispielsweise eine Komponente einer Primärfarbe mit anderen Farben gemischt, wenn das Drucken einfach gemäß der optischen Dichtesignale DR, DG und DB ausgeführt wird, so daß eine Hardcopy entsteht, deren Chrominanz von der des ursprünglichen Bildes abweicht.
Die Farbmaskenschaltung 53 führt eine Signalverarbeitung auf der Grundlage einer Farbmaskierungsmatrix aus, die durch die folgende Gleichung (1) ausgedrückt wird, um den Einfluß der oben dargelegten Kontaminationsfarbe zu verringern, um auf diese Weise Aufzeichnungsdichtesignale C, M und Y in der Weise auszugeben, daß eine Wiedergabefarbe auf der Hardcopy eine Dichte aufweist, die der Dichte entsprechend den optischen Dichtesignalen DR, DG und DB nahekommt.
Generell wird der Farbkorrekturkoeffizient Aij gemäß Fig. 1 bzw. Gleichung (1) unter Anwendung verschiedener Methoden der kleinsten Quadrate festgelegt. Diese Methoden der kleinsten Quadrate sind detailliert z.B. im "Journal of the Society of Image Electronics" Band 18, Nummer 1, 1989, auf den Seiten 20 bis 28 beschrieben.
Jedoch kommt es bei einem Verfahren der Einstellung der Korrekturkoeffizienten Aij in der Weise, daß die Reproduzierbarkeit der Zwischenfarben durch die Methode der kleinsten Quadrate, wie im obigen Beispiel gezeigt, gut wird, zu Fällen, bei denen der Grauabgleich einer wiedergegebenen Farbe auf einer Hardcopy oder einem wiedergegebenen Bild kollabiert oder zerstört wird.
Die US-A-4789892 offenbart eine Farbeinstellvorrichtung, wie sie im weitesten Sinne oben erläutert wurde, und die ferner eine Schaltung umfaßt, die Korrektursignale für jedes der drei Primärfarbsignale auf der Grundlage von eingegebenen Signalen erzeugt, um eine richtige Farbeinstellung zu erzielen. Diese Korrektursignale werden unter Verwendung eines weiteren Satzes von Komponenten erzeugt, die sich von denjenigen unterscheiden, die in der Basis-Matrixmaskierungsschaltung, die oben dargelegt wurde, verwendet werden.
In einem Artikel in NHK Laboratories Note, Nr. 365, Januar 1989, Seiten 2 bis 13, mit dem Titel "Preferable Color Reproduction on Video-Hardcopies" ist diese Problematik der Farbwiedergabe in einer gedruckten Hardcopy infolge der Schwierigkeiten, den Graupegel auf einen korrekten Wert zu bekommen, beschrieben. Der Artikel erläutert die Anzahl verschiedener Koeffizientenschemata, die versuchen, dieses Problem zu minimieren.
Die vorliegende Erfindung sieht eine Farbkorrekturvorrichtung vor, die in einem Gerät für eine Wiedergabe eines Farbbildes aus jeweiligen Signalen (R, G, B) entsprechend vorbestimmten Primärfarben einer Mehrzahl von Primärfarben, die das Farbbild bilden, vorgesehen ist und dazu ausgelegt ist, die Chrominanz eines wiedergegebenen Farbbildes zu korrigieren,
wobei die Farbkorrekturvorrichtung aufweist:
eine korrigierend wirkende Einrichtung, die dazu ausgelegt ist, eine vorbestimmte Operation zwischen einer Farbkorrektur-Koeffizientenmatrix und Signalen entsprechend diesen Primärfarben durchzuführen, um hierdurch relative Signalpegel entsprechend den Primärfarben zu korrigieren;
eine Korrektursignal-Erzeugungseinrichtung, die dazu ausgelegt ist, ein hinsichtlich des Graupegels korrigiertes Signal für jede dieser Primärfarben auf der Grundlage von Signalen entsprechend den Primärfarben auszugeben;
eine Einrichtung zur Addition der entsprechend diesen jeweiligen Primärfarben bezüglich des Graupegels korrigierten Signale, die von der korrigierend wirkenden Einrichtung ausgegeben sind, und jeweiliger Ausgangssignale von der Korrektursignal-Ausgabeeinrichtung;
dadurch gekennzeichnet, daß die Korrektursignal- Erzeugungseinrichtung aufweist:
eine Graukomponenten-Extraktionseinrichtung, aufweisend eine Auswahleinrichtung für ein Primärfarbsignal mit maximalem Pegel, die dazu ausgelegt ist, einen Pegelvergleich zwischen Signalen entsprechend den Primärfarben auszuführen, um das Signal, das den maximalen Pegel aufweist, als eine Graukomponente zu extrahieren; und daß die Korrektursignal-Ausgabeeinrichtung dazu ausgelegt ist, eine Operation zwischen diesem extrahierten Signal und Korrekturkoeffizienten auszuführen, die durch die Farbkorrektur-Koeffizientenmatrix bestimmt sind, um die bezüglich des Graupegels korrigierten Signale auszugeben.
Nach einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Farbkorrekturvorrichtung vorgesehen, die in einem Gerät zur Wiedergabe eines Farbbildes aus jeweiligen Signalen (R, G, B) entsprechend vorbestimmten Primärfarben eines Bildes vorgesehen ist und dazu ausgelegt ist, die Chrominanz eines wiedergegebenen Farbbildes zu korrigieren,
wobei die Farbkorrekturvorrichtung aufweist:
eine korrigierend wirkende Einrichtung, die dazu ausgelegt ist, eine vorbestimmte Operation zwischen einer Farbkorrektur-Koeffizientenmatrix und Signalen entsprechend diesen Primärfarben durchzuführen, um hierdurch relative Signalpegel entsprechend den Primärfarben zu korrigieren;
eine Korrektursignal-Erzeugungseinrichtung, die dazu ausgelegt ist, ein hinsichtlich des Graupegels korrigierten Signal für jede dieser Primärfarben auszugeben;
eine Einrichtung zur Addition der entsprechend diesen jeweiligen Primärfarben bezüglich des Graupegels korrigierten Signal, die von der korrigierend wirkenden Einrichtung ausgegeben sind, und jeweiliger Ausgangssignale von der Korrektursignal-Ausgaberichtung;
dadurch gekennzeichnet, daß die Korrektursignal- Erzeugungseinrichtung aufweist:
eine Graukomponenten-Extraktionseinrichtung, aufweisend eine Auswahleinrichtung für ein Primärfarbsignal mit minimalem Pegel, die dazu ausgelegt ist, einen Pegelsignal zwischen Signalen entsprechend den Primärfarben zur Extraktion des Signals mit dem minimalen Pegel als eine Graukomponente auszuführen; und
daß eine Korrektursignal-Ausgabeeinrichtung dazu ausgelegt ist, eine Operation zwischen dem extrahierten Signal und Korrekturkoeffizienten, die durch die Farbkorrektur-Koeffizientenmatrix bestimmt sind, zur Ausgabe des bezüglich des Graupegels korrigierten Signale auszuführen.
Ein Gegenstand dieser Erfindung besteht darin, eine verbesserte Farbkorrekturvorrichtung anzugeben, die imstande ist, das Kollabieren oder den Verlust des Grauabgleichs, gefolgt von einer Farbkorrektur in einer Wiedergabe oder bei einem Druck eines Farbbildes, zu verhindern, so daß eine klare und deutliche Farbkorrektur, die frei von einem solchen Zusammenfallen oder Kollabieren ist, ausgeführt wird.
Beim Ausführen des Druckvorgangs auf der Grundlage dieser Aufzeichnungsdichtesignale mit Graukomponentenkorrektur ist es möglich, eine Aufzeichnungs(Druck)ergebnis zu erzielen, daß eine außerordentlich gute Reproduzierbarkeit einer Zwischen- oder Übergangsfarbe aufweist, ohne daß zugelassen wird, daß der Grauabgleich zerstört wird.
Wie oben dargelegt, weist die Farbkorrekturvorrichtung für einen Farbdrucker nach dieser Erfindung einen solchen Aufbau auf, daß sie ein Signal mit maximalem Pegel aus jeweiligen Primärfarb-Luminanzsignalen auswählt, um es dann mit vorbestimmten Koeffizienten zu multiplizieren, um dann wiederum diese Signale zu jeweiligen Ausgangssignalen von der Farbmaskenschaltung zu addieren. Daher kann ein Ausdruck mit außerordentlich guter Reproduzierbarkeit einer Übergangsfarbe, der frei vom Kollabieren einer achromatischen Komponente ist, durch einen einfachen Aufbau und eine einfache Auslegung vorgesehen werden.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

In den beiliegenden Zeichnungen zeigen:
Figur 1 ein Blockschaltbild, das die Auslegung des Aufbaus eines konventionellen Farbwiedergabesystems zeigt;
Figur 2 ein Blockschaltbild, daß den Aufbau einer Farbkorrekturvorrichtung für einen Farbdrucker nach einem ersten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung zeigt;
Figuren 3 (a) bis (i) Kurvenformen und Funktionsverläufe zur Erläuterung des Prinzips der Wirkungsweise der Farbkorrektur in der Farbkorrekturvorrichtung nach dem ersten Ausführungsbeispiel der Figur 2;
Figur 4 ein Blockschaltbild, daß den Aufbau einer Farbkorrekturvorrichtung für einen Farbdrucker nach einem zweiten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung zeigt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN

AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Bevorzugte Ausführungsbeispiele einer Farbkorrekturvorrichtung für einen Farbdrucker nach dieser Erfindung werden nun detailliert unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. In dieser Erfindung wird zunächst ein erstes Ausführungsbeispiel präsentiert, daß am meisten geeignet für ein Hardcopy usw. ist, um hierdurch eine Farbkorrektur durch subtraktive Farbmischung von Farben auszuführen, wonach dann ein zweites Ausführungsbeispiel erläutert wird, das wiederum am meisten geeignet für eine CRT-Anzeige ist und hierbei eine Farbkorrektur durch additive Farbmischung ausführt. Die Erläuterung erfolgt für diese beiden Ausführungsbeispiele nacheinander.
Die Figur 2 ist ein Blockschaltbild, das den Aufbau einer Farbkorrekturvorrichtung nach dem ersten Ausführungsbeispiel mit Verwendung subtraktiver Farbmischung zeigt, und die Figuren 3(a) bis (i) sind die charakteristischen Diagramme für die Funktionsverläufe, die auftreten, wenn die Farbkorrektur unter Verwendung dieser Farbkorrekturvorrichtung ausgeführt wird. Im Blockschaltbild der Figur 2 umfaßt diese Farbkorrekturvorrichtung 1 für einen Farbdrucker eine Schaltung 2 für eine inverse γ-korrektur/logarithmische Umsetzung, die eine inverse γ-Korrektur und logarithmische Umsetzung auf drei Primärfarbvideosignale R, G und B eines Farbbildes anwendet, das den jeweiligen Eingangsanschlüssen 2R, 2G und 2B zugeführt wird. Ferner sind breitbandige Verstärkerschaltungen (VER) 3R, 3G und 3B vorgesehen, die die Ausgangssignale RO, GO und BO von der Schaltung 2 für die inverse γ - Korrektur/logarithmische Umsetzung verstärken. Eine Farbmaskenschaltung 4 dient dazu, Ausgangssignale RA, GA und BA von den jeweiligen breitbandigen Verstärkern 3R, 3G und 3B einer Signalverarbeitung auf der Grundlage der in obiger Gleichung (1) gezeigten Matrix auszuführen und die entsprechenden Ergebnisse hierfür auszugeben. Klemmschaltungen 5R, 5G und 5B ermöglichen eine Abstimmung der Austastpegel von Ausgangssignalen RA, GA und BA von den jeweiligen breitbandigen Verstärkern 3R, 3G und 3B aufeinander. Eine Auswahlschaltung 6 für ein Primärfarbsignal mit maximalem Pegel vergleicht Signalpegel von Ausgangssignalen RC, GC und BC von den jeweiligen Klemmschaltungen 5R, 5G und 5B oder führt eine vergleichbare Operation durch, um ein Signal mit maximalem Pegel zu selektieren und dieses Signal auszugeben. Multiplikationsschaltungen 7C, 7M und 7Y führen eine vorbestimmte Signalverarbeitung bezüglich eines Ausgangssignals 6a von der Auswahlschaltung 6 des Primärfarbsignals mit maximalem Pegel aus und geben die entsprechenden Ergebnisse hierfür aus. Addierschaltungen 8C, 8M und 8Y addieren Ausgangssignale HC, HM und HY von den jeweiligen Multiplikationsschaltugen 7C, 7M und 7Y zu jeweiligen Ausgangssignalen 4c, 4m und 4y von der Farbmaskenschaltung 4. Ferner sind Ausgangsanschlüsse 9C, 9M und 9Y für Aufzeichnungssignale vorgesehen, wobei diese Anschlüsse, mit den jeweiligen Ausgangsanschlüssen der Addierschaltungen 8C, 8M und 8Y verbunden sind.
Die jeweiligen Multiplikationsschaltungen 7C, 7M und 7Y sind so aufgebaut, daß sie eine Signalverarbeitung ausführen, bei der sie die im folgenden dargelegte Gleichung (2) erfüllen. In der praktischen Umsetzung umfasssen diese Schaltungen einen oder mehrere Operationsverstärker und die periphären Schaltungsbauelemente hierfür usw. HC = Ausgangssignal (6a) der Auswahlschaltung für das Primärfarbsignal mit maximalem Pegel * (1 - A11 - A12 - A13) HM = Ausgangssignal (6a) der Auswahlschaltung für das Primärfarbsignal mit maximalem Pegel * (1 - A21 - A22 - A23) HY = Ausgangssignal (6a) der Auswahlschaltung für das Primärfarbsignal mit maximalem Pegel * (1 - A31 - A32 - A33) ... (2)
Es ist darauf zu achten, daß während die obige Erläuterung im ersten Ausführugsbeispiele für analoge Signale erfolgte, im Fall der Behandlung eines digitalen Bildsignals diese Mulitplikatoren 7C, 7M und 7Y aus einer digitalen Signalverarbeitungsschaltung und einer Umsetzungstabelle, die von einem ROM bereit gestellt wird, usw. bestehen, oder auch einer CPU und Programmen für die Verarbeitung der Rechenschritte mit einem Computer usw.
Ferner können auch die Schaltung 6 für die Auswahl des Signals maximalen Pegels, die jeweiligen Multiplikatoren 7C, 7M und 7Y und die jeweiligen Addierer 8C, 8M und 8Y aus einer einzigen Digitalsignal-Verarbeitungsschaltung oder einem Prozessor für Digitalsignalverarbeitung bestehen. Ferner kann die Farbmaskenschaltung 4 in eine solche Digitalsignal-Verarbeitungsschaltung oder einen Digitalsignalprozessor integriert werden.
Prinzipiell erfolgt die Farbkorrekturoperation für Farbsignale, deren Graukomponenten vorab extrahiert wurden, wobei anschließend die Graukomponenten zu den korrigierten Farbsignalen wieder hinzuaddiert werden, um den Grauabgleich eines wiedergegebenen Bildes aus diesen Signalen aufrechtzuhalten.
In der oben dargelegten Konfiguration erfolgt die farbkorektive Operation bezuglich von Farbsignalen mit deren Graukomponenten und die Graukomponenten werden von den Farbsignalen entsprechend den Abschnitten extrahiert, bei denen Farben bzw. Tinten wie C, M und Y einander überlappen. Dann werden Kom- pensationssignale zur Wiederherstellung des Grauabgleichs aus den Graukomponenten, die so extrahiert worden sind, berechnet und die Koeffizienten der Farbkorrekturoperation werden zu den farbkorrigierten Signalen addiert. Diese beiden Verfahren liefern dasselbe Ergebnis.
Das Prinzip hierfür wird nun unter Bezugnahme auf die folgenden Gleichungen (3) bis (8) erläutert.
Zunächst erfolgt eine Umsetzung aus den jeweiligen Primärfarbenvideosignalen R, G und B auf Dichtesignale DR, DG und DB. Wenn die maximalen Werte dieser jeweiligen Primärfarb- Luminanzsignale R, G und B jeweils durch RM, GM bzw. BM dargestellt werden, so werden die jeweiligen Dichtesignale DR, DG und DB durch die folgende Gleichung (3) ausgedrückt: DR = RM - RA DG = GM - GA DB = BM - BA ..... (3)
Es wird vorausgesetzt, daß, um den Grauabgleich während der farbkorrigierenden Operation unverändert zu lassen, die Graukomponente vorab extrahiert ist. Wenn die jeweiligen Dichtesignale in dem Fall, daß die Graukomponente anschließend wieder hinzuaddiert wird, jeweils durch DRd, DGd und DBd dargestellt werden, können diese Dichtesignale durch die folgende Gleichung (4) ausgedrückt werden: DRd = A11(DR-GRAY)+A12(DG-GRAY)+A13(DB-GRAY)+GRAY DGD = A21(DR-GRAY)+A22(DG-GRAY)+A23(DB-GRAY)+GRAY DBD = A31(DR-GRAY)+A32(DG-GRAY)+A33(DB-GRAY)+GRAY ..... (4)
Wird Gleichung (3) in Gleichung (4) eingesetzt und dann bezüglich des Dichtesignals DRd umgeformt, so wird das Dichtesignal DRd durch die folgende Gleichung (5) ausgedrückt.
DRd = A11DR+A12DG+A13DB+(1-A11-A12-A13)GRAY = A11RM+A12GM+A13BM-(A11RA+A12GA+A13BA) +(1-A11-A12-A13) GRAY ..... (5)
Die Umsetzung aus dem Dichtesignal DRd auf ein Aufzeichnungssignal C für den Druckvorgang wird durch die folgende Gleichung (6) ausgedrückt.
C = RM-DRd = RM-(A11RM+A12GM+A12BM)+A11RA+A12GA+A13BA - (1-A11-A12-A13) GRAY ..... (6)
Genügen hierbei die maximalen Luminanzwerte RM, GM und BM, die die jeweiligen Primärfarb-Videosignale R, G und B annehmen, der durch die folgende Gleichung (7) ausgedrückten Beziehung, so wird das Aufzeichnungssignal C durch die folgende Gleichung (8) ausgedrückt:
RM = GM = BM = W110 ..... (7),
wobei W110 einen Wert anzeigt, bei dem der maximale Pegel als 110IRE angenommen ist.
C = A11RA+A12GA+A13BA+(1-A11-A12-A13)W110 - (1-A11-A12-A13) GRAY = A11RA+A12GA+A13BA+(W110-GRAY) (1-A11-A12-A13) ..... (8)
Wenn vergleichbare Berechnungen auch bezüglich Magenta und Gelb ausgeführt werden, um dann zu der entsprechenden Gleichung (8) zu gelangen, so können die Aufzeichnungssignale C, M und Y durch den folgenden Gleichungssatz (9) ausgedrückt werden:
C = A11RA+A12GA+A13BA+(W110-GRAY) (1-A11-A12-A13)
M = A21RA+A22GA+A23BA+(W110-GRAY) (1-A21-A22-A23)
Y = A31RA+A32GA+A33BA+(W110-GRAY) (1-A31-A32-A33) ..... (9)
Der erste Term dieser Gleichung (A11RA + A12GA + A13BA) wird in der Farbmaskenschaltung 4 realisiert.
Der Term W110-GRAY (Grau) in obiger Gleichung (9) wird nun unter Bezugnahme auf Figur 3 erläutert.
Die Figuren 3(a) bis (c) zeigen Signalverläufe jeweiliger Primärfarben-Videosignale RA, GA und BA, wobei die Abszisse und die Ordinate die Zeit bzw. den Signalpegel darstellen. Entsprechend diesen Figuren wird mit groß werdender Luminanz auch der Signalpegel hoch.
Figur 3(d) zeigt einen Signalverlauf, in dem nur der maximale Pegel jedes des drei Primärfarb-Videosignale RA, GA und BA gemäß den Figuren 3(a) bis 3(c) ausgewählt und durch die durchgezogene Linie dargestellt ist. Dies entspricht einem Ausgangssignal 6a von der Auswahlschaltung 6 für das Primärfarbsignal maximalen Pegels.
Die Figuren 3(e) bis (g) zeigen jeweilige Dichtesignale DR, DG und DB (rechte Seite in der Figur), die gewonnen werden, indem Signale entsprechend von Primärfarb-Videosignalen RA, GA und BA der Figur 2 (der Mitte der Figur) von Signalen (linke Seite der Figur) subtrahiert werden, die den maximalen Luminanzpegel W110 zeigen.
Die Figur 3(h) zeigt durch die durchgezogenen Linie den minimalen Pegel jedes der Dichtesignale DR,DG und DB der Figuren 3(e) bis (g) an. Die durchgezogenen Linie entspricht der Graukomponente.
Figur 3(i) zeigt die Differenz zwischen dem den maximalen Luminanzpegel W110 anzeigenden Signal und der Graukomponente und der Signalverlauf auf der rechten Seite dieser Figur ist derselbe, wie derjenige, der in Figur 3(d) gezeigt ist.
Wie oben dargelegt, werden Differenzen zwischen Signalen, die durch Extraktion als Graukomponente der minimalen Pegel von Dichtesignalen DR, DG und DB, die aus den Primärfarb- Videosignalen R, G und B umgesetzt werden, gewonnen werden, und einem Signal, das den maximalen Luminanzpegel W110 anzeigt, dadurch vorgesehen, daß die maximalen Pegel der jeweiligen drei Primärfarb-Videosignale R, G und B selektiert werden. Daher wird der zweite Term der Gleichung (9) [(W110 - GRAY) (1-A11-A12-A13)] in der Mulitplikationsschaltung 7C erstellt.
Es ist zu beachten, daß, wenngleich in der obigen Beschreibung die Farbkorrekturvorrichtung nach dem ersten Ausführungsbeispiel so aufgebaut ist, daß sie eine Farbkorrektur durch subtraktive Farbmischung ausführt, um diese auf eine Farbkorrektur für einen Farbdrucker usw. anzuwenden, die Erfindung nicht auf ein solches Ausführungsbeispiel beschränkt ist. Beispielsweise kann die Erfindung auch auf eine CRT-Anzeigevorrichtung und dergleichen angewandt werden, indem hierzu ein zweites Ausführungsbeispiel angewandt wird, in dem eine Farbkorrektur durch additive Farbmischung ausgeführt wird, wobei diese Ausführung, die im folgenden erläutert wird, auf vergleichbare Weise ausgeführt wird und vergleichbare Wirkungen und/oder Vorteile aufweist.
Figur 4 zeigt ein Blockschaltbild einer Farbkorrekturvorrichtung nach dem zweiten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung. In diesem zweiten Ausführungsbeispiel wird dieselbe Technik wie die des ersten Ausführungsbeispiels auf eine Farbkorrektur in einer regenerativen Anzeige einer Vorrichtung wie einer CRT usw. angewandt. Im Fall der CRT-Anzeige ist, da ein Farbbild durch additive Farbmischung wiedergegeben wird, die Umsetzung auf Komplementärfarben und die inverse γ-Korrektur, die beim Liefern einer Hardcopy zur Wiedergabe eines Farbbildes durch subtraktive Farbmischung erforderlich sind, nicht notwendig. Folglich werden Farbvideosignale entsprechend den jeweiligen Primärfarben und Farbkorrekturkoeefizienten A*ij einer Matrixoperation in einer Matrixoperationsschaltung 40 unterzogen.
Demgegenüber werden Farbvideosignale R, G und B jeweils einer Verarbeitung unterzogen, die dazu führt, daß die Gleichspannungspegel in Klemmschaltungen 5R, 5G ung 5B aufeinander abgestimmt werden. Danach wird eine Graukomponente in einer Auswahlschaltung 60 für ein Primärfarbsignal mit minimalem Pegel extrahiert. Dann wird die so extrahierte Graukomponente mit jeweiligen Korrekturkoeffizienten K1, K2 und K3, die aus den Farbkorrekturkoeffizienten A*ij gewonnen werden, in Multiplikationsschaltungen 7R, 7G und 7B multipliziert. Auf diese Weise werden Korrektursignale der Graukomponente für die jeweiligen Farbsignale ermittelt. Dann werden die jeweiligen Korrektursignale zu farbkorrigierten Signalen in Addierschaltungen oder Addierern 8R, 8G und 8B addiert. Das so gewonnene Signal wird als Grauabgleich korrigiertes Farbsignal R*, G* und B* jeweils an einem Ausgangsanschluß 9R, 9G bzw. 9B ausgegeben.
Da in diesem Ausführungsbeispiel eine Umsetzung auf Komplementärfarben nicht erfolgt, wird die Graukomponente gleich dem Minimalwert unter den Farbvideosignalen R, G und B entsprechend den jeweiligen Farben. Das Prinzip des zweiten Ausführungsbeispiels entspricht mit Ausnahme dieses Punktes demjenigen des ersten Ausführungsbeispiels.
Explizit erfolgt eine farbkorrektive Operation bezüglich Farbsignalen ohne Berücksichtigung des Grauabgleichs dieser Signale und anschließend werden die Graukomponenten in Harmonie mit dieser farbkorrigierenden Operation zu farbkorrigierten Signalen für eine Kompensation addiert. Werden die Graukomponente des Farbvideosignals, das noch keiner Korrektur unterzogen worden ist, und die Farbkorrekturkoeffizienten jeweils durch GRAY (Grau) und A*ij dargestellt, können Farbvideosignale R, G und B entsprechend den jeweiligen Primärfarben schießlich durch die folgende Gleichung (10) ausgedrückt werden: R* = A*11(R-GRAY)+A*12(G-GRAY)+A*13(B-GRAY)+GRAY G* = A*21(R-GRAY)+A*22(G-GRAY)+A*23(B-GRAY)+GRAY B* = A*31(R-GRAY)+A*32(G-GRAY)+A*33(B-GRAY)+GRAY ..... (10)
Eine entsprechende Umstellung und Umformung der obigen Gleichungen ergibt: R* = A*11R+A*12G+A*13B+GRAY(1-A*11-A*12-A*13) G* = A*21R+A*22G+A*23B+GRAY(1-A*21-A*22-A*23) B = A*31R+A*32G+A*33B+GRAY(1-A*31-A*32-A*33) ..... (11)
Der erste bis dritte Term der rechte Seite obiger Gleichung (11) entspricht einer Matrixoperation und der vierte Term der Gleichung zeigt Korrektursignale der Graukomponente an. Folglich werden die Korrekturkoeffizienten K1, K2 und K3 durch die folgende Gleichung (12) ausgedrückt: K1 = 1 - A*11 - A12 - A*13 K2 = 1 - A*21 - A*22 - A*23 K3 = 1 - A*31 - A*32 - A*33 ..... (12)
Wie aus den oben erläuterten beiden Ausführungsbeispielen ersichtlich ist, besteht das erfindungsgemäße Merkmal darin, daß die Farbkorrektur bei einer Anzeige oder einem Druck eines Farbbildes so ausgeführt wird, daß die Korrektur der Chrominanz einer wiedergegebenen Farbe und die Korrektur einer Abweichung des Grauabgleichs, hervorgerufen, infolge der ersteren Korrektur, durch separate Systeme erfolgen. Aus diesem Grund kann die Farbkorrektur in vorteilhafter Weise mit einem hohen Grad erfolgen, ohne die Qualität einer Bilddarstellung oder einer gedruckten Hardcopy zu beieinträchtigen oder zu zerstoren. Daher ist die Farbkorrekturvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung für einen Drucker von außerordentlichem Vorteil, bei dem eine Farbkorrektur generell mit einem hohen Grad erforderlich war.

Claims

1. Farbkorrekturvorrichtung, die in einem Gerät für eine Wiedergabe eines Farbbildes aus jeweiligen Signalen (R, G, B) entsprechend vorbestimmten Primärfarben einer Mehrzahl von Primärfarben, die das Farbbild bilden, vorgesehen ist und dazu ausgelegt ist, die Chrominanz eines wiedergegebenen Farbbildes zu korrigieren,

wobei die Farbkorrekturvorrichtung aufweist:

eine korrigierend wirkende Einrichtung (4), die dazu ausgelegt ist, eine vorbestimmte Operation zwischen einer Farbkorrektur-Koeffizientenmatrix und Signalen entsprechend diesen Primärfarben durchzuführen, um hierdurch relative Signalpegel entsprechend den Primärfarben zu korrigieren;

eine Korrektursignal-Erzeugungseinrichtung, die dazu ausgelegt ist, ein hinsichtlich des Graupegels korrigiertes Signal für jede dieser Primärfarben auf der Grundlage von Signalen entsprechend den Primärfarben auszugeben; und

eine Einrichtung (8) zur Addition der entsprechend diesen jeweiligen Primärfarben bezüglich des Graupegels korrigierten Signale, die von der korrigierend wirkenden Einrichtung (4) ausgegeben sind, und jeweiliger Ausgangssignale von der Korrektursignal-Ausgabeeinrichtung;

dadurch gekennzeichnet, daß die Korrektursignal-Erzeugungseinrichtung aufweist:

eine Graukomponenten-Extraktionseinrichtung (6), aufweisend eine Auswahleinrichtung (6) für ein Primärfarbsignal mit maximalem Pegel, die dazu ausgelegt ist, einen Pegelvergleich zwischen Signalen entsprechend den Primärfarben auszuführen, um das Signal, das den maximalen Pegel aufweist, als eine Graukomponente zu extrahieren; und

eine die Korrektursignal-Ausgabeeinrichtung (7), die dazu ausgelegt ist, eine Operation zwischen diesem extrahierten Signal und Korrekturkoeffizienten auszuführen, die durch die Farbkorrektur-Koeffizientenmatrix bestimmt sind, um die bezüglich des Graupegels korrigierten Signale auszugeben.

2. Farbkorrekturvorrichtung nach Anspruch 1, in welcher die Farbkorrekturvorrichtung in einem Farbdrucker zur Wiedergabe eines Farbbildes durch subtraktive Farbmischung vorgesehen ist, worin

eine Farbmaskenschaltung (4) die korrigierend wirkende Einrichtung umfaßt und dazu ausgelegt ist, eine Signalverarbeitung auf der Grundlage einer Farbmaskierungsmatrix hinsichtlich dreier Primärfarbsignale eines Farbbildes zu implementieren, um eine Konversion auf Aufzeichnungsdichtesignale dreier zu diesen drei Primärfarbsignalen komplementärer Farben auszuführen; wobei die Korrektursignal-Ausgabeeinrichtungen (7) mehrere Multiplikationsschaltungen (7C, 7M, 7Y) aufweist, die entsprechend den Reihen der Farbmaskierungsmatrix der Farbmaskenschaltung vorgesehen sind, und die zur Multiplikation des Ausgangssignals von der Auswahlschaltung für das Primärfarbsignal mit maximalem Pegel mit Korrekturkoeffizienten aus jeweiligen Reihen der Farbmaskierungsmatrix dienen; und

worin die Einrichtung (8) zur Addition Ausgangssignale von den Multiplikationsschaltungen zu Aufzeichnungsdichtesignalen der drei Primär-Komplementärfarben addiert, die als Ausgangssignale von der Farbmaskierschaltung dienen.

3. Farbkorrekturvorrichtung nach Anspruch 1, in welcher die Korrekturvorrichtung für den Farbdrucker ferner aufweist:

drei Eingangsanschlüsse (2R, 2G, 2B), die entsprechend den drei Primärfarben vorgesehen sind, wobei drei Primärfarben-Videosignale des Farbbildes jeweils den drei Eingangsanschlüssen zugeführt werden;

eine Schaltung (2) für eine inverse γ-Korrektur/logarithmische Umsetzung, die eine inverse γ-Korrektur und logarithmische Umsetzung bezüglich dreier Primärfarb-Videosignale implementiert, die über diese Eingangsanschlüsse eingegeben sind; und

drei breitbandige Verstärkerschaltungen (3) zum Verstärken jeweiliger Signale, die sich auf die drei Primärfarb- Videosignale beziehen, die von der Umsetzungsschaltung (2) ausgegeben werden, um diese an die Farbmaskenschaltung und die Auswahlschaltung auszugeben.

4. Farbkorrekturvorrichtung nach Anspruch 3, in welcher die Farbkorrekturvorrichtung für den Farbdrucker ferner aufweist:

drei Klemmschaltungen (5), die jeweils zwischen den breitbandigen Verstärkerschaltungen (3) für die drei Primärfarb-Videosignale und der Auswahleinrichtung (6) für das Primärfarbsignal mit maximalem Pegel vorgesehen sind und dazu dienen, zu ermöglichen, daß Austastpegel aus Ausgangssignalen von den jeweiligen Verstärkungsschaltungen aufeinander abgestimmt sind.

5. Farbkorrekturvorrichtung, die in einem Gerät zur Wiedergabe eines Farbbildes aus jeweiligen Signalen (R, G, B) entsprechend vorbestimmten Primärfarben eines Bildes vorgesehen ist und dazu ausgelegt ist, die Chrominanz eines wiedergegebenen Farbbildes zu korrigieren,

wobei die Farbkorrekturvorrichtung aufweist:

eine korrigierend wirkende Einrichtung (40), die dazu ausgelegt ist, eine vorbestimmte Operation zwischen einer Farbkorrektur-Koeffizientenmatrix und Signalen entsprechend diesen Primärfarben durchzuführen, um hierdurch relative Signalpegel entsprechend den Primärfarben zu korrigieren;

eine Korrektursignal-Erzeugungseinrichtung, die dazu ausgelegt ist, ein hinsichtlich des Graupegels korrigiertes Signal für jede dieser Primärfarben auf der Grundlage von Signalen entspechend den Primärfarben auszugeben; und

eine Einrichtung (8) zur Addition der entsprechend diesen jeweiligen Primärfarben bezüglich des Graupegels korrigierten Signale, die von der korrigierend wirkenden Einrichtung (40) ausgegeben sind, und jeweiliger Ausgangssignale von der Korrektursignal-Ausgabeeinrichtung;

eine Graukomponenten-Extraktionseinrichtung, aufweisend eine Auswahleinrichtung (60) für ein Primärfarbsignal mit minimalem Pegel, die dazu ausgelegt ist, einen Pegelvergleich zwischen Signalen entsprechend den Primärfarben zur Extraktion des Signals mit dem minimalen Pegel als eine Graukomponente auszuführen; und

eine Korrektursignal-Ausgabeeinrichtung (7), die dazu ausgelegt ist, eine Operation zwischen dem extrahierten Signal und Korrekturkoeffizienten, die durch die Farbkorrektur- Koeffizientenmatrix bestimmt sind, zur Ausgabe der bezüglich des Graupegels korrigierten Signale auszuführen.

6. Farbkorrekturvorrichtung nach Anspruch 5, in welcher die Farbkorrekturvorrichtung in einer Kathodenstrahlröhre (CRT) zur Wiedergabe eines Farbbildes durch additive Farbmischung vorgesehen ist, worin:

die Korrektursignal-Ausgabeeinrichtung (7) eine Multiplikationsschaltung zur Multiplikation der durch die Auswahlschaltung für die Primärfarbe mit minimalem Pegel extrahierten Graukomponente mit Korrekturkoeffizienten umfaßt, die auf der Grundlage der Farbkorrekturkoeffizienten bestimmt sind, um Korrektursignale der Graukomponente für die jeweiligen Farbsignale zu ermitteln und auszugeben; und

in welcher die Einrichtung (8) zur Addition die Korrektursignale der Graukomponenten für die jeweiligen Farbsignale, die von der Multiplikationsschaltung ausgegeben werden, zu farbkorrigierten Signalen addiert, die von der Matrixoperationsschaltung ausgegeben werden.

7. Farbkorrekturvorrichtung nach Anspruch 6, in welcher die Farbkorrekturvorrichtung für die CRT-Anzeigeeinrichtung aufweist:

drei Eingangsanschlüsse (2R, 2G, 2B), die entsprechend jeweiligen Farben dieser drei Primärfarben vorgesehen sind, wobei drei Primärfarb-Videosignale dieses Farbbildes diesen drei jeweiligen Eingangsanschlüssen zugeführt werden; und

drei Klemmschaltungen (5), die ermöglichen, daß jeweilige Gleichspannungspegel der drei Primärfarb-Videosignale, die über die drei Eingangsanschlüsse eingegeben werden, aufeinander abgestimmt werden, um sie an die Auswahlschaltung für das Primärfarbsignal mit minimalem Pegel auszugeben.