EP1282980A1 - Verfahren zur farbseparation - Google Patents

Verfahren zur farbseparation

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Publication number
EP1282980A1
EP1282980A1 EP01917365A EP01917365A EP1282980A1 EP 1282980 A1 EP1282980 A1 EP 1282980A1 EP 01917365 A EP01917365 A EP 01917365A EP 01917365 A EP01917365 A EP 01917365A EP 1282980 A1 EP1282980 A1 EP 1282980A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
separation
image
color
colors
location
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP01917365A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Bruno Zürcher
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Orell Fuessli Sicherheitsdruck AG
Original Assignee
Orell Fuessli Sicherheitsdruck AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Orell Fuessli Sicherheitsdruck AG filed Critical Orell Fuessli Sicherheitsdruck AG
Priority to EP01917365A priority Critical patent/EP1282980A1/de
Publication of EP1282980A1 publication Critical patent/EP1282980A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00—Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/46—Colour picture communication systems
    • H04N1/54—Conversion of colour picture signals to a plurality of signals some of which represent particular mixed colours, e.g. for textile printing

Definitions

  • the invention relates to a method and a computer program for color separation according to the preamble of the independent claims.
  • Methods and programs of this type serve as a preliminary stage for the printing process. They allow a color image to be printed in the printing inks, i.e. the separation colors to divide. Normally, a color image in RGB space is divided into its CMYK components in order to then use the appropriate colors, i.e. Cyan, magenta, yellow and black to be printed.
  • CMYK components CMYK components
  • Existing solutions are only suitable to a limited extent for security and special printing, where other color types are used.
  • the separation colors Riabel to specify, ie the user can specify the desired color value for this separation color (s), for example in the form of their RGB components, and is not bound to a predetermined value. He also enters a color image. It is then calculated how the color image can best be represented in the desired separation colors. The corresponding separation values are determined for this. These indicate the degree of coverage or the amount of color for the respective separation color. At least one of the separation colors can preferably be specified depending on the location. This makes it possible to create color separations for printing processes in which the individual separation colors change depending on the location, which is used in particular in security printing. For this purpose, the separation color can be specified individually for each image pixel, for example. For example, the separation color can be specified as a two-dimensional arrangement of different color pixels.
  • a location-dependent area mask for at least one of the separation colors.
  • Such a mask can limit the amount of separation color up or down, which it e.g. allows to limit the maximum coverage or to achieve safety-related effects.
  • the resulting image is preferably calculated in accordance with the color components of the separation colors.
  • the deviation from the color image can then be determined from the resulting image, which allows the quality of the color separation to be checked. In particular, this deviation can be displayed depending on the location, e.g. by comparing it to a limit and highlighting those areas where the deviation is greater than the limit.
  • a computer program can be made available for carrying out the method, including a complete application that can run in a suitable operating system or a plug-in, ie a computer. dul, is to be understood for such an application.
  • a program must be able to read a user-defined color value for at least one of the separate colors.
  • An embodiment is preferred as a plug-in for an image processing program which provides several image planes for two-dimensional pixel data.
  • the input and output data can be provided in a simple manner.
  • the color image can be called up in one of the image planes.
  • the separation colors can also be saved in image planes depending on the location.
  • the color components can be stored in layer masks, the separation colors being stored in the corresponding image layers. This makes it possible to easily generate data for the printing process and / or to visualize the proportions and effects of the individual separation colors.
  • Fig. 2 is a flowchart when executing a program.
  • the method and the computer program according to the present invention are based on a color image C ⁇ , which is given, for example, as an arrangement of image pixels in a color space.
  • a color image C ⁇ which is given, for example, as an arrangement of image pixels in a color space.
  • it is a three-dimensional color space, such as RGB space or another CIE-XYZ space.
  • separation colors C ⁇ _, C2, C3 and C4 There are preferably four (possibly only three or more than four) separation colors C ⁇ _, C2, C3 and C4, and optionally a background color C Q.
  • the separation colors C ⁇ _, C2, C3 and C4 correspond to the printing inks in which the specified color image is to be printed.
  • the separation colors are location-dependent, i.e. that they have different values for different image pixels.
  • the separation colors C ⁇ _, C2, C3 and C4 are applied in accordance with their so-called separation values Oi, 0-2, 0.3 and 0-4 ("halftoning method"), so that an optically perceptible color C ( ⁇ ] _, 0 -2, 0-3, 0.4)
  • the separation values describe how strongly each separation color should be used.
  • FIG. 1 A concrete implementation of the method in the form of a plug-in 1 for an image processing program 2 is shown in FIG. 1.
  • the image processing program 2 can be, for example, the product "Photoshop” from Adobe Systems Incorporated.
  • Such image processing programs make it possible to to integrate as so-called “plug-ins". These techniques are known to the person skilled in the art.
  • the program code of plug-in 1 carries out the steps which are described below.
  • the plug-in When the plug-in is executed, it first asks the user for the input parameters. It then accesses an "In” file to determine the color image and the separation colors. It then calculates the separation values ⁇ p, o_2, 0C3 and 0.4 and saves them in an "Out" file.
  • Each file contains several image planes 3a - 3e and 4a - 4e.
  • Each image layer stores pixel data and a layer mask.
  • the pixel data is a two-dimensional array of color values, e.g. in RGB format.
  • the layer mask is a two-dimensional array of equal size from mask values, each mask value e.g. is a number between 0 and 255.
  • FIG. 2 The sequence when executing plug-in 2 is shown in FIG. 2:
  • a first step 10 the user is asked for the input parameters. To do this, he specifies four different image levels of the "In" file:
  • the level of the color image to be separated The color image for which a color separation is to be carried out is stored in this level.
  • each separation color can also be location-dependent, ie in a left part of the image, for example, different RGB values for the separation color than can be used in a right part of the image.
  • An area mask can also be saved in the layer mask of each of these layers. This specifies a limit value for the separation value ⁇ -j_ for each pixel of the separation color Cp, for example an upper limit value.
  • step 11 the user can specify whether the limit values stored in the level masks of the levels of Cp, C2, C3, C4 should be taken into account.
  • the results are now calculated in step 11. These are the separation values ⁇ p, 0.2, 0.3 and 0-4 and the deviations Cp - C. This is done pixel by pixel. For each pixel of the color image, the separation colors Cp, C2, C3, C4 are queried from the corresponding levels 3b - 3e, as well as the associated limit values, if applicable. Then e.g. Using the algorithm specified in the Appendix, calculate the separation values ⁇ p, 0-2, 0.3 and 0.4 for the corresponding pixel.
  • step 12 these results are stored in the file "Out", which is created if necessary.
  • the file “Out” contains the layers 4a, 4b, 4c, 4d, the pixel data of which is that of the layers 3b, 3c, 3d, 3e of the file “In” correspond, ie contain the separation colors Cp, C2, C3, C4.
  • the layer masks of these layers contain the separation values ⁇ p, ⁇ 2, ⁇ 3 and ⁇ 4.
  • the result image C is determined arithmetically from the values of the C - and the ⁇ ⁇ from
  • the level 4e of the file "Out”, which indicates the deviations Cp - C, can contain, for example, the color image from level 3a of the file "In” as pixel data, for all those pixels for which the deviation
  • the deviation scaled from 0 to 255 is
  • a limit value for each separation color allows e.g. to use two colors which are essentially identical in the visible spectral range but have different optical properties in other spectral ranges, e.g. a different fluorescence under UV radiation.
  • the upper limit of the second color is set to 0 and vice versa.
  • the method according to the invention is implemented as a plug-in for an image processing program. It is also possible to implement the method as an independent application with its own user interface, which retrieves or stores its data directly via the respective operating system.
  • the above-mentioned color combinations are identified by their tristule values in a 3D color space (eg RGB or CIE-XYZ space), ie it is C * e IR 3 .
  • a 3D color space eg RGB or CIE-XYZ space
  • the Neugebauer equation now models the resulting color C as a linear function of the colors C * and their respective areas a *.
  • the separation values ⁇ p, ⁇ 2, ⁇ 3 and ⁇ 4 are calculated with respect to the separation colors Cp, C2, C3, C4 by inverting the system of equations
  • ⁇ ( ⁇ , ⁇ ) g [ ⁇ ) + ( ⁇ , C ⁇ ) - C ⁇ ),
  • V ⁇ ( ⁇ , ⁇ ) 0 (3) coincide with the solution of system (1) and (2).
  • V denotes the gradient with respect to a and ⁇ .
  • the system of equations (3) consists of 7 unknowns and 7 equations and can be solved with standard methods as they are known from numerics.
  • the above formalism is based on the assumption that the print screens for the individual separation colors are independent. If the grids are not independent of each other, the calculation of C ( ⁇ p, ⁇ 2, ⁇ 3, ⁇ 4) must be adjusted accordingly. In general, the present method is suitable for use with any grid, including non-standard grids.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Facsimile Image Signal Circuits (AREA)
  • Color Image Communication Systems (AREA)

Abstract

Um ein Farbbild in mindestens drei, vorzugsweise vier Separationsfarben aufzuteilen, wird ein System zur Verfügung gestellt, bei welchem die Separationsfarben frei und ortsabhängig eingegeben werden können. Ferner kann für jede Separationsfarbe ein ortsabhängiger Grenzwert spezifiziert werden. Daraus werden entsprechende Separationswerte ermittelt. Ausserdem werden die Abweichungen des erzeugten Bildes vom Farbbild berechnet. Dies erlaubt es, Farbseparationen in beliebige Farben durchzuführen, was insbesondere im Sicherheitsdruck Anwendung findet.

Description

Verfahren zur Farbseparation
Hinweis auf verwandte Anmeldungen
Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der europäischen Patentanmeldung 00110318.3, die am 13. Mai 2000 eingereicht wurde und deren ganze Offenbarung hiermit durch Bezug aufgenommen wird.
Hintergrund
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein Computerprogramm zur Farbseparation gemäss Oberbegriff der unabhängigen Ansprüche .
Stand der Technik
Verfahren bzw. Programme dieser Art dienen als Vorstufe zum Druckvorgang. Sie erlauben es, ein Farbbild in die Druckfarben, d.h. die Separationsfarben, aufzuteilen. Normalerweise wird dabei ein Farbbild im RGB- Raum in seine CMYK-Komponenten aufgeteilt um sodann mit entsprechenden Farben, d.h. Cyan, Magenta, Gelb und Schwarz, gedruckt zu werden. Bestehende Lösungen eignen sich jedoch nur bedingt für den Sicherheits- und Spezi- aldruck, wo andere Farbarten zum Einsatz kommen.
Darstellung der Erfindung
Es ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Computerprogramm bzw. ein Verfahren der Eingangs genannten Art bereitzustellen, welches eine flexible Farbseparation erlaubt . Diese Aufgabe wird vom Gegen- stand der unabhängigen Ansprüche gelöst.
Erfindungsgemäss ist es also möglich, mindestens eine, vorzugsweise alle der Separationsfarben va- riabel vorzugeben, d.h. der Benutzer kann den gewünschten Farbwert für diese Separationsfarbe (n) , z.B. in Form ihrer RGB-Anteile, angeben und ist nicht an einen vorgegebenen Wert gebunden. Ausserdem gibt er ein Farbbild ein. Sodann wird berechnet, wie das Farbbild in den gewünschten Separationsfarben am besten darzustellen ist. Hierzu werden die entsprechenden Separationswerte ermittelt. Diese geben den Bedeckungsgrad bzw. die Farbmenge für die jeweilige Separationsfarbe an. Vorzugsweise kann mindestens eine der Separationsfarben ortsabhängig angegeben werden. Dies erlaubt es, Farbseparationen für Druckprozesse zu erstellen, bei denen sich die einzelnen Separationsfarben abhängig vom Ort ändern, was insbesondere im Sicherheitsdruck Anwen- düng findet. Hierzu kann die Separationsfarbe z.B. für jedes Bildpixel einzeln vorgegeben werden. Beispielsweise kann die Separationsfarbe als zweidimensionale Anordnung unterschiedlicher Farbpixel vorgegeben werden.
Es ist auch möglich, für mindestens eine der Separationsfarben eine ortsabhängige Bereichsmaske vorzugeben. Eine solche Maske kann den Anteil der Separations- färbe nach oben oder unten beschränken, was es z.B. erlaubt, die maximale Überdeckung zu limitieren oder sicherheitstechnische Effekte zu erzielen. Vorzugsweise wird entsprechend der Farbanteile der Separationsfarben das resultierende Bild berechnet. Aus dem resultierenden Bild kann sodann die Abweichung zum Farbbild bestimmt werden, was eine Prüfung der Qualität der Farbseparation erlaubt. Insbesondere kann diese Abweichung hierzu ortsabhängig dargestellt werden, z.B. indem sie mit einem Grenzwert verglichen wird und jene Bereiche hervorgehoben werden, in denen die Abweichung grösser als der Grenzwert ist.
Zur Durchführung des Verfahrens kann ein Com- puterprogramm zur Verfügung gestellt werden, wobei hierunter eine in einem geeigneten Betriebssystem lauffähige vollständige Applikation oder ein Plug-in, d.h. ein Mo- dul , für eine solche Applikation zu verstehen ist. Ein derartiges Programm muss in der Lage sein, einen benutzerdefinierten Farbwert für mindestens eine der Separat!- onsfarben einzulesen. Bevorzugt ist eine Ausgestaltung als Plug-in für ein Bildverarbeitungsprogramm, welches mehrere Bildebenen für zweidimensionale Pixeldaten bereitstellt. In einer derartigen Umgebung können in einfacher Weise die Ein- und Ausgabedaten bereitgestellt werden. Insbesondere kann das Farbbild in einer der Bildebenen abrufbar sein. Auch die Separationsfärben können in Bildebenen ortsabhängig abgespeichert werden. Zur Ausgabe können die Farbanteile in Ebenenmasken abgespeichert werden, wobei in den entsprechenden Bildebenen jeweils die Separations- färben abgespeichert sind. Dies erlaubt es, in einfacher Weise Daten für den Druckprozess zu erzeugen und/oder die Anteile und Effekte der einzelnen Separationsfärben zu visualisiere .
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Weitere Ausgestaltungen, Vorteile und Anwendungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und aus der nun folgenden Beschreibung anhand der Figuren. Dabei zeigen:
Fig. 1 eine Implementation des erfindungsge- mässen Verfahrens und
Fig. 2 ein Ablaufdiagramm bei der Ausführung eines Programms .
Wege zur Ausführung der Erfindung
Das Verfahren bzw. das Computerprogramm ge- mäss der vorliegenden Erfindung geht von einem Farbbild Cτ aus, welches z.B. als Anordnung von Bildpixeln in einem Farbraum gegeben ist. Normalerweise handelt es sich hierbei um einen dreidimensionalen Farbraum, wie z.B. dem RGB-Raum oder einem anderen CIE-XYZ Raum.
Gegeben sind vorzugsweise vier (eventuell auch nur drei oder mehr als vier) Separationsfarben Cι_, C2 , C3 und C4, und gegebenenfalls eine Untergrundfarbe CQ . Die Separationsfärben Cι_, C2 , C3 und C4 entsprechen den Druckfarben, in denen das vorgegebene Farbbild zu drucken ist.
Insbesondere im Sicherheitsdruck ist es mög- lieh, dass die Separationsfarben ortsabhängig sind, d.h. dass sie für unterschiedliche Bildpixel unterschiedliche Werte besitzen.
Beim Druck werden die Separationsfarben Cτ_, C2 , C3 und C4 entsprechend ihren sog. Separationswerten O-i, 0-2 , 0.3 und 0-4 aufgetragen („Halftoning-Verfahren") , so dass eine optisch wahrnehmbare Farbe C(α]_, 0-2 , 0-3 , 0.4) entsteht. Die Separationswerte beschreiben, wie stark jede Separationsfarbe einzusetzen ist.
Gesucht sind diejenigen Separationswerte o-τ_, α.2 , 0.3 und 0-4, die eine möglichst realistische Darstellung des Farbbilds Cp ergeben. Als „möglichst realistisch" für eine Farbe Op ist dabei diejenige Druckfarbe C zu verstehen, für welche gilt, dass z.B. | Cp - C|2 (oder ein anderes, geeignetes Mass) minimal wird. Im Appendix wird ein Verfahren beschrieben, wie für eine gegebene Farbe Cp- und für gegebene Separati- onsfarben Cτ_, C2 , C3 und C4 geeignete Separationswerte αι_, 0-2, 0.3 und α4 gefunden werden können, um eine möglichst realistische Darstellung C der Farbe Cp zu erhal- ten.
Eine konkrete Implementation des Verfahrens in Form eines Plug-ins 1 für ein Bildverarbeitungsprogramm 2 wird in Fig. 1 dargestellt. Beim Bildverarbeitungsprogramm 2 kann es sich z.B. um das Produkt „Photo- shop" der Firma Adobe Systems Incorporated handeln. Derartige Bildverarbeitungsprogramme erlauben es, Erweite- rungen als sog. „Plug-ins" einzubinden. Diese Techniken sind dem Fachmann bekannt .
Der Programmcode des Plug-ins 1 führt bei seinem Aufruf die Schritte durch, die im folgenden be- schrieben sind.
Wird das Plug-in ausgeführt, so fragt es den Benutzer zuerst nach den Eingabeparametern. Sodann greift es auf eine Datei „In" zu, um das Farbbild und die Separationsfarben zu ermitteln. Es berechnet sodann die Sepa- rationswerte αp , o_2 , 0C3 und 0.4 und speichert diese in einer Datei „Out" ab.
Beide Dateien werden vom Bildverarbeitungsprogramm 2 verwaltet und dargestellt. Jede Datei enthält mehrere Bildebenen 3a - 3e bzw. 4a - 4e. Jede Bildebene speichert Pixeldaten sowie eine Ebenenmaske. Bei den Pixeldaten handelt es sich um ein zweidimensionales Array aus Farbwerten, z.B. im RGB-Format. Die Ebenenmaske ist ein zweidimensionales Array gleicher Grosse aus Maskenwerten, wobei jeder Maskenwert z.B. eine Zahl zwischen 0 und 255 ist.
Der Ablauf beim Ausführen des Plug-ins 2 ist in Fig. 2 dargestellt:
In einem ersten Schritt 10 wird der Benutzer nach den Eingabeparametern gefragt. Hierzu gibt er vier verschiedene Bildebenen der Datei „In" an:
- Die Ebene des zu separierenden Farbbildes: In dieser Ebene ist das Farbbild gespeichert, für welches eine Farbseparation durchzuführen ist.
- Vier Ebenen für die Separationsfarben Cp, C2 , C3 , C4 : In den Pixeldaten dieser Ebenen ist die jeweilige Separationsfarbe abgelegt. Dies erlaubt es dem Benutzer, mit den Werkzeugen des Bildverarbeitungsprogramms 2 jede Separationsfarbe variabel und individuell zu definieren. Er ist nicht an vorgegebene Separations- färben gebunden. Jede Separationsfarbe kann dabei auch ortsabhängig sein, d.h. in einem linken Teil des Bildes können z.B. andere RGB-Werte für die Separationsfarbe als in einem rechten Teil des Bildes verwendet werden. In der Ebenenmaske jeder dieser Ebenen kann zudem eine Bereichsmaske abgespeichert werden. Diese gibt für jedes Pixel der Separationsfarbe Cp einen Grenzwert für den Separati- onswert α-j_ an, z.B. einen oberen Grenzwert.
- Verwendung der Grenzwerte : Hier kann der Benutzer angeben, ob die in den Ebenenmasken der Ebenen von Cp, C2 , C3 , C4 abgespeicherten Grenzwerte berücksichtigt werden sollen. In Schritt 11 werden nun die Resultate berechnet. Es sind dies die Separationswerte αp, 0.2 , 0.3 und 0-4 und die Abweichungen Cp - C. Dies geschieht pixelweise. Für jedes Pixel des Farbbilds werden die Separationsfarben Cp, C2, C3 , C4 aus den entsprechenden Ebenen 3b - 3e abgefragt, sowie gegebenenfalls die zugehörigen Grenzwerte. Sodann werden z.B. mit dem im Appendix angegebenen Algorithmus die Separationswerte αp, 0-2 , 0.3 und 0.4 für das entsprechende Pixel berechnet.
In Schritt 12 werden diese Resultate in der Datei „Out" abgespeichert, wobei diese nötigenfalls erstellt wird. Die Datei „Out" enthält die Ebenen 4a, 4b, 4c, 4d, deren Pixeldaten jenen der Ebenen 3b, 3c, 3d, 3e der Datei „In" entsprechen, d.h. die Separationsfarben Cp, C2 , C3 , C4 enthalten. Die Ebenenmasken dieser Ebenen enthalten die Separationswerte αp, α2 , α3 und α4.
Schliesslich wird in einer Ebene 4e der Datei „Out" die Abweichung abgespeichert .
Das Resultatbild C wird rechnerisch ermittelt aus den Werten der C - und der α^, und zwar aus
4
C = 255 π (ι &k ■ i1 ~ C / 255)) k=l
Die Ebene 4e der Datei „Out", welche die Abweichungen Cp - C angibt, kann als Pixeldaten z.B. das Farbbild aus Ebene 3a der Datei „In" enthalten, und zwar für all jene Pixel, bei denen die Abweichung | Cp - C| oberhalb eines vorgegebenen Grenzwerts liegt. Die übrigen Pixel sind weiss oder transparent. In der Ebenenmaske der Ebene 4e ist die auf 0 bis 255 skalierte Abweichung | Cp> - C| für das entsprechende Pixel abgespeichert.
Dies erlaubt es, die Abweichung, und insbe- sondere die Bereiche des Farbbildes mit grosser Abweichung, ortsabhängig darzustellen. Sie können auch über das resultierende Bild eingeblendet werden.
Die Möglichkeit, für jede Separationsfarbe einen Grenzwert anzugeben, erlaubt es, z.B. zwei Farben zu verwenden, die im sichtbaren Spektralbereich im wesentlichen identisch sind aber unterschiedliche optische Eigenschaften in anderen Spektralbereichen aufweisen, z.B. eine unterschiedliche Fluoreszenz bei UV-Bestrahlung. In einem Bereich, in welchem die erste der beiden Farben einzusetzen ist, wird der obere Grenzwert der zweiten Farbe auf 0 gesetzt und umgekehrt.
Es ist auch denkbar, mehr als vier Separationsfarben anzugeben. Auch in diesem Fall können mit den im Appendix angegebenen Methoden entsprechende Separat!- onswerte α^- ermittelt werden. Andererseits können auch nur drei Separationsfarben verwendet werden, was jedoch zu Einbussen in der Bildqualität führen kann.
Im obigen Beispiel ist das erfindungsgemässe Verfahren als Plug-in für ein Bildverarbeitungsprogramm implementiert. Es ist auch möglich, das Verfahren als eigenständige Applikation mit eigenem Benutzerinterface zu realisieren, die ihre Daten direkt über das jeweilige Betriebssystem abruft bzw. abspeichert.
Appendix:
Wird ein Bild in vier Separationsfarben Cp, C2 , C3 , C4 auf einem Untergrund mit Farbe CQ mit vier Halbtonrastern gedruckt, so können insgesamt 16 unterschiedliche Farben entstehen. Es sind dies:
C 0 Untergrundfarbe Grundfarbe 1 C2 Grundfarbe 2 C3 : Grundfarbe 3 C4 : Grundfarbe 4 C 2: Kombination von Cp und C2 C 3 : Kombination von Cp und C3 Cp4 : Kombination von Cp und C4 C23 : Kombination von C2 und C3 C24 : Kombination von C2 und C4 C34 : Kombination von C3 und C4 C 23 : Kombination von Cp, C2 und C3 C 24 : Kombination von Cp, C2 und C4 C234: Kombination von C2, C3 und C4 C 234 : Kombination von Cp, C2 , C3 und C4
Zur Berechnung der Separationswerte identifi- ziert man die oben genannten Farbkombinationen durch ihre Tristi ulus-Werte in einem 3D-Farbraum (z.B. RGB oder CIE-XYZ Raum), d.h. es ist C* e IR3.
Die Neugebauer-Gleichung modelliert nun die resultierende Farbe C als lineare Funktion der Farben C* und ihrer jeweiligen flächenmässigen Anteile a* .
C = aQCQ + a1C1 + a2C2 + a3C3 + a^C^ + a12 ci2 + ai3c'i3 + i4c'l4 + + a24C24 + a34C34 + a123C'l23 + a124C124 + a134C134 + a234C234 + a1234C'l234
Nimmt man jetzt an, dass sich die Koeffizien- ten a* nach dem Demichelschen Überlappungsmodell verhalten, d.h. dass sie sich als Funktion von Halbtonintensitäten bzw. Separationswerten αp, α2 , α3 und α4 ausdrücken lassen (unabhängige Raster) , so schreibt sich die Neugebauer-Gleichung als C: IR4 — LR3 , oder ausgeschrieben C(alt a2, , a4) = (1 - ) (l - a2) (1 - cc3) (1 - a4)C0
+ αx(l - a2) (1 - a3) (1 - a4)Cx + (1 - a )a2{\ - a3) (l - α4)C2
+ (1 - o^) (1 - a2)a3{l - α4)C3 + (1 - o^) (1 - a2) (1 - a3) 4C4
+ axa2(l - c3) (1 - 4)C12 + o^d - o^)0^1 ~ a-^cx2
+ (l - a2) (1 - a3)a4C14 + (1 - 1) 2a2(l - a4)C23
+ (1 - aX)a2(X - a3)a4C24 + (1 - aτ) (1 - a2)c3 4C34:
+ cc1a2a3{l - a4)C123 + a a2{± - a3)a4.C124 + 0^(1 - c-2)c-3C-4C134
+ (1 - a1)a2 3a4C234 + a a2 3 4C 2 4
Für eine gegebene Farbe Cp erfolgt die Berechnung der Separationswerte αp, α2 , α3 und α4 bezüglich der Separationsfarben Cp, C2 , C3 , C4 durch Invertieren des Gleichungssystems
C{a l a2, a , c-4) = Cτ (1)
Dieses GleichungsSystem mit 3 Gleichungen und
4 Unbekannten ist unterbestimmt und es existieren im allgemeinen unendlich viele Lösungen. Zur eindeutigen Lösbarkeit wird daher eine Einschränkung
II Il2 g{a) = \\ - p\\ minimal (2)
eingeführt, wobei α = { lr α2, α , α4) und p e IR4 beliebig wählbar ist, z.B. p = 0.
Das Problem lässt sich jetzt als Extremal- wertaufgäbe (2) mit Nebenbedingungen (1) betrachten. Die entsprechende Lagrangesche Prinzipalfunktion Φ: IR7 — IR lautet
Φ(α, λ) = g[α) + (λ, C{ ) - Cτ) ,
wobei λ e IR3 und (•,•) das Skalarprodukt in IR3 bezeichnet. Der dazugehörige Satz von Lagrange besagt, dass die Lösungen des Gleichungssystems
VΦ(α, λ) = 0 (3) zusammenfallen mit der Lösung des Systems (1) und (2) . Hierbei bezeichnet V den Gradienten bezüglich a und λ . Das Gleichungssystem (3) besteht aus 7 Unbekannten und 7 Gleichungen und kann mit Standardverfahren, wie sie aus der Numerik bekannt sind, gelöst werden.
Falls die Gleichung (1) nicht Lösbar ist, so wird die Abweichung |C(αp, α2 , α3 , α4) - Cp| minimiert.
Dieser Formalismus lässt sich auch auf Berechnungen mit mehr als vier Separationsfärben verallge- meinern. Um eindeutige Lösungen zu erhalten, können nötigenfalls weitere Nebenbedingungen der Art von Formel (2) vorgesehen werden.
Der obige Formalismus besteht auf der Annahme, dass die Druckraster für die einzelnen Separations- färben unabhängig sind. Sind die Raster voneinander nicht unabhängig, so ist die Berechnung von C(αp, α2 , α3 , α4) entsprechend anzupassen. Generell eignet sich das vorliegende Verfahren zur Verwendung mit beliebigen Rastern, auch nicht-Standard Rastern.
Referenzen:
[1] H.E.J. Neugebauer, „Die theoretischen Grundlagen des Mehrfarbendruckes", Zei tschrift für wissenschaftliche Photographie, Photophysik und Photochemie 36, p.73-89 (1937) .
[2] E. Demichel, Procede 26, p. 17-21, p. 26-27 (1924) . [3] H.R. Kang, „Color Technology for Electronic Imaging Devices", SPIE Optical Engineering Press (1997) . [4] K.J. Heuberger, Z.M. Jing, „Farbtransformation von RGB zu CMY", UGRA Bericht 105/1 , St. Gallen 1991.
[5] H. Heuser, „Lehrbuch der Analysis", B . G. Teubner Stuttgart .
[6] W.H. Press, B.P. Flannery, S.A. Teukolsky, W.T. Vet- terling, „Numerical Recipes", Cambridge Universi ty Press (1992) .
Während in der vorliegenden Anmeldung bevorzugte Ausführungen der Erfindung beschrieben sind, ist klar darauf hinzuweisen, dass die Erfindung nicht auf diese Beschränkt ist und in auch anderer Weise innerhalb des Umfangs der folgenden Ansprüche ausgeführt werden kann.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Farbseparation eines Farbbildes in mindestens drei, vorzugsweise vier, Separati- onsfarben (Cp, C2 , C3 , C4) mit den Schritten Eingabe des Farbbildes (Cp) , und Berechnen von Separationswerten (αp, α2 , 3 , 0.4 ) der Separationsfarben derart, dass die entsprechend den Separations erten gedruckten Separationsfarben im we- sentlichen das Farbbild ergeben, gekennzeichnet durch den Schritt einer variablen Eingabe mindestens einer der Separationsfarben.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei alle Separationsfarben (Cp, C2, C3, C4) beliebig eingegeben wer- den.
3. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Separationsfarben (Cp, C2 , C , C4) ortsabhängig ist und die Separationswerte (αp, α2 , 3 , α4) ortsabhängig be- rechnet werden.
4. Verfahren nach Anspruch 3 , dadurch gekennzeichnet, dass das Farbbild (Cp aus einer zweidimensio- nalen Anordnung von Bildpixeln besteht, und dass mindestens eine der Separationsfarben (Cp, C2 , C3 , C4) , vor- zugsweise alle Separationsfarben, ortsabhängig für jedes Bildpixel individuell vorgegeben wird bzw. werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Separationsfarben (Cp, C2 , C3 , C4) , vorzugsweise alle Separa- tionsfarben, als zweidimensionale Anordnung aus Separationsfarbenpixeln eingebbar vorgegeben wird bzw. werden.
6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für mindestens eine der Separationsfarben (Cp, C2 , C3 , C4) eine ortsabhängige Bereichsmaske vorgegeben wird, welche den Separationswert (αp, α2 , 3 , α4) der Separationsfarbe nach oben und/oder unten limitiert.
7. Verfahren nach Anspruch 6 , dadurch gekennzeichnet, dass zwei der Separationsfarben (Cp, C2 , C3 , C4) im sichtbaren Spektralbereich gleich sind aber unterschiedliche optische Eigenschaften in anderen Spektralbe- reichen aufweisen, und dass über die ortsabhängige Bereichsmaske in unterschiedlichen Bereichen je eine der im sichtbaren Spektralbereich gleichen Separationsfarben unterdrückt wird. .
8. Verf hren nach einem der vorangehenden An- sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass entsprechend der
Separationswerte (αp, α2 , 3 , α4) ein resultierendes Bild und eine Abweichung des resultierenden Bildes vom Farbbild berechnet werden.
9. Verfahren nach Anspruch 8 , dadurch gekenn- zeichnet, dass die Abweichung ortsabhängig dargestellt wird, und insbesondere dass die Abweichung mit einem Grenzwert verglichen wird und Bereiche, in denen die Abweichung grösser als der Grenzwert ist, dargestellt werden.
10. Computerprogramm mit Programmcode zur
Ausführung der Schritte des Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche, wenn das Programm auf einem Computer ausgeführt wird.
11. Computerprogramm nach Anspruch 10, da- durch gekennzeichnet, dass es ausgestaltet ist, um mindestens eine benutzerdefinierte Separationsfarbe zu verwenden, und insbesondere dass es ausgestaltet ist, die benutzerdefinierte Separationsfarbe als zweidimensionale Anordnung aus Separationsf rbenpixeln einzulesen.
12. Computerprogramm nach einem der Ansprüche
10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass es als Plug-in (1) für ein Bildverarbeitungsprogramm (2) ausgestaltet ist, welches mehrere Bildebenen (3a - 3e, 4a - 4e) für zweidimensionale Pixeldaten bereitstellt, wobei mit dem Plug-in aus einer ersten Bildebene (3a) das Farbbild (Cp) auslesbar ist .
13. Computerprogramm nach Anspruch 12 , dadurch gekennzeichnet, dass es ausgestaltet ist, um mindestens eine der Separationsfarben (Cp, C2 , C3 , C4) ortsabhängig aus einer zweiten der Bildebenen (3b, 3c, 3d, 3e) auszulesen, und insbesondere dass es ausgestaltet ist, um alle Separationsfarben ortsabhängig aus verschiedenen Bildebenen auszulesen.
14. Computerprogramm nach einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Bildebene eine ortsabhängige Ebenenmaske zugeordnet ist, und dass das Programm ausgestaltet ist, um die Separationswerte (αp, α2, 3 , ^ ) in Ebenenmasken abzuspeichern, wobei in den entsprechenden Bildebenen die Separationsfarben abgespeichert sind.
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