230201 1L2L0X0A_(I), http://farbe.li.tu-berlin.de/AGGI.HTM oder http://color.li.tu-berlin.de/AGGI.HTM

Für diese Hauptseite mit Text und besonderen Bildern
der zugehörigen Bildseite mit 10 Farbserien, siehe AEGI in englisch, AGGI in deutsch.
Für die vorherige Hauptseite, siehe AEFI in englisch, AGFI in deutsch.
Für die nächste Hauptseite, siehe AEHI in englisch, AGHI in deutsch.

Für Links zum Kapitel A Farbbildtechnologie und Farbmanagement (2019), siehe
Inhaltsliste von Kapitel A: AEA_I in englisch oder AGA_I in deutsch.
Zusammenfassung von Kapitel A: AEA_S in englisch oder AGA_S in deutsch.
Beispielbildteil von 26 Teilen AGAS bis AGZS: AEAS in englisch oder AGAS in deutsch.

Kapitel A: Farbbildtechnologie und Farbmanagement (2019), Hauptteil AGGI

1. Einleitung und Ziele.

Es gibt Transfers von Koordinaten rgb* zu anderen Koordinaten, zum Beispiel nicwde*. Die Gleichungen mit Beispielen werden gezeigt.

Jeder Bunttonkreis enthält die vier Elementarbunttöne RYGBe. Jedoch sind für die vier Elementarbunttöne sowohl die CIE Helligkeit als auch die CIE Buntheit in jedem Bunttonkreis verschieden.

Zum Beispiel in der Photographie gibt es oft den Wunsch den Himmel blauer oder alle Farben bunter zu machen. Die verschiedenen Aufgaben können durch verschiedene Transfers des relatven chromas c* gelöst werden.

Schliesslich wird eine ISO-Farbschleife gezeigt und diskutiert. Vorschläge für eine Überarbeitung von Normdokumenten werden unterbreitet. Oft beachtet die Display- oder Druckerausgabe nicht die ergonomischen und farbmetrischen Anforderungen. Vorschläge zur Lösung dieser Forderung werden präsentiert.

2. Transfer von rgb*- nach nicwde*-Koordinaten.

Es gibt Transfers von Koordinaten rgb* zu anderen Koordinaten, zum Beispiel nicwde*. Die Buchstaben stehen für n*=Schwarzheit, i*=Brillantheit, c*=Buntheit, w*=Weissheit, d*=Farbtiefe und e=Elementarbuntton.

Alles sind relative Koordinaten im Bereich 0 bis 1 verglichen mit den CIELAB-Koordinaten Lab* oder LCh*. Daher wird man oft lab* anstelle von Lab* benutzen. Oft kann lch* anstelle von LCh* benutzt werden. Dies hängt von der Anwendung ab.


Bild 1 - Transfer von rgb*- nach nicwde*-Koordinaten
Zum Herunterladen dieses Bildes im VG-PDF-Format, siehe
AGG00-1N.PDF.

Das Bild enthält die Gleichungen für den Transfer der rgb*-Daten zu den anderen Daten nicwde*. Zum Beispiel die Koordinaten i*=Brillantheit und c*=Buntheit (chroma) werden in den Serien AGG1 bis AGG7 benuzt.

Viele Transfers der Buntheitwerte c* zu neuen Werten c*' werden in den Serien AGG1 bis AGG7 gezeigt. Die Serie AGG8 transferiert rgb*-Daten nach rgb*'-Daten mit einer Exponentialfunction r*' = r*(n) mit dem Exponenten n und ähnlich für g*' und b*'.

3. CIELAB-Daten der Elementar-Bunttonkreise von Miescher, Offset OLS18 und Display TLS18, sowie der CIE-Testfarben Nr. 9 bis 12 nach der Publikation CIE 13.3.

Jeder Bunttonkreis enhält die vier Elementarbunttöne RYGBe. Jedoch ist fü die vier Elementarbunttöne die CIE Helligkeit L* und Buntheit C*ab in jedem Bunttonkreis verschieden.

Nach CIE R1-47:2009 definieren die CIE-Testfarben Nr. 9 bis 12 die CIELAB-Bunttonwinkel. Nach Publikation CIE 13.3 für Farbwiedergabe haben die CIE-Testfarben Nr. 9 bis 12 die CIELAB-Bunttonwinkel hab=26, 92, 162 und 272. Diese vier Elementarbunttonwinkel werden in DIN 33872-1 bis 6:2010 und ISO 9241-306:2018 benutzt.


Bild 2 - CIELAB-LCh*-Daten von CIE-Testfarben 9 bis 12 nach CIE 13.3.
Zum Herunterladen dieses Bildes im VG-PDF-Format, siehe
AGG01-2N.PDF.

In diesem Bunttonkreis erreicht die Helligkeit L* ein Maximum für Gelb Ye und ein Minimum für Blau Be. Die Buntheit ist für Grün Ge und Blau Be um etwa einen Faktor 0,7 kleiner verglichen mit Rot Re und Gelb Ye.

4. rgb*-Farben für sechs Farben RYGCBM mit Transfer der relativen Buntheit c*.

Zum Beispiel in der Photographie gibt es oft den Wunsch den Himmel blauer zu machen oder alle Farben bunter. In einem extremen Fall sollen alle Farben unbunt werden. Die verschiedenen Aufgaben können durch verschiedene Transfers der relativen Buntheit c* gelöst werden.


Bild 3 - Transfer der relativen Buntheit c* durch eine Funktion c*(n) mit einem Exponenten n.
Zum Herunterladen dieses Bildes im VG-PDF-Format, siehe
AGG10-6N.PDF.

In diesem Bild wird die relative Buntheit c*=0,25 mit der Exponentialfunktion Quadratwurzel zu einem grösseren Wert c*'=0,50 geändert. Ähnlich erfolgt für c*=0,5 and c*=0,75 eine Änderung zu grösseren Werten. Keine Änderung erfolgt für c*=1,00. Deshal erscheinen alle Buntstufen bunter ausser Rot mit c*=1,00.

Es gibt acht verschiedene Beispieltransfers für die sechs Gerätebunttöne RYGCBM innerhalb der Serien AGG1 bis AGG6. Zusätzlich werden die sechs Gerätebunttöne in einer Datei der Serie AGG7 gezeigt.

5. rgb*-Daten für sechs Farben RYGCBM mit dem Transfer rgb*(n) mit dem Exponenten n.

Zum Beispiel für 9 oder 16 gleichgestufte graue Farben sind die rgb*-Daten zwischen r*=g*=b*=0 und r*=g*=b*=1 gleichmäßig gestuft. In diesem Fall ist die Helligkeit L* gleichmäßig zwischen 0 und 100 gestuft. Dies gilt in einem dunklen Raum ohne Reflexion des Umgebungslichts auf dem Display. Bei nur 2,5% Reflexion im Vergleich zum weißen Display erhöht sich die Helligkeit von Schwarz von L*=0 auf L*=18. Daher nimmt der Helligkeitsbereich um etwa 20% ab.

Visuell ist es wichtig, dass sich der Abstand der 16 Stufen von dem Wert delta L*=6,7 auf einen Wert von delta L*=2,0 in der Nähe von Schwarz und einem Wert von delta L*=10,0 in der Nähe von Weiß ändert. Daher ist der Unterschied zwischen den ersten beiden Stufen und dem die letzten beiden grauen Stufen um den Faktor 3 kleiner. Für unterschiedliche Displayreflexionen werden die Stufungsänderungen im Bild X der ISO 9241-306:2018 gezeigt.


Bild 4 - Transfer der rgb*-Daten durch eine Funktion rgb*(n) mit einem Exponenten n.
Zum Herunterladen dieses Bildes im VG-PDF-Format, siehe
AGG80-6N.PDF.

Im Bild erhöht sich der Abstand zwischen Schwarz N und der nächsten grauen oder dunkelroten Stufe. Bei 2,5% Reflexion nimmt der Abstand jedoch ab. Daher wird für diese Farben der Rückgang durch den exponentiellen Transfer kompensiert. Abhängig von der Reflexionsmenge erzeugt ein spezieller Exponent n wieder 16 gleiche visuelle Stufen. In einem extremen Fall gleicher Leuchtdichte eines Datenprojektors und der Raumleuchtdichte auf der Projektordisplay wird die gleiche Stufendifferenz delta L*=6,7 in einem dunklen Raum auf ungefähr L*=1,7 reduziert.

6. Affine ergonomische Farbraum-Metrik, Normung mit der ISO-Farbschleife für Ausgabe und Eingabe.

Eine ISO-Farbschleife: ISO-Datei - Druck- oder Displayausgabe - Scan oder fotografische Eingabe - zurück zur ISO-Farbdatei ist ein wichtiger Bestandteil der Farbkomunikation. In Anwendungen wird das Farbgerät Kopierer für Ein- und die Ausgabe verwendet. Das Farbgeräte Display und Drucker (oder Druck) werden für die Ausgabe verwendet. Das Farbgerät Scanner oder Kamera wird für die Eingabe verwendet.

Bisher werden viele Normdokumente von gerätespezifischen ISO-Commitees entwickelt, z. B. ISO/IEC JTC1/SC28 Bürosysteme, ISO TC42 Photographie, und ISO 130 Grafische Technik. Es gibt kein ISO-Committee, das alle die Abschnitte der Farbschleife umfasst. Daher werden die ergonomischen Farbforderungen, z. B. definiert in ISO 9241-306:2018, gewöhnlich nicht berücksichtigt.


Bild 5 - ISO-Farbschleife und ergonomische Forderungen für die Farbausgabe
Zum Herunterladen dieses Bildes im VG-PDF-Format, siehe
AGG90-3N.PDF.

Ergonomie und Farbmetrik erfordern eine verbesserte Normung für die Display- und Druck(er)ausgabe, siehe die drei Rechtecke auf der linken Seite in der Bild.

CIE R8-09:2015 (CIE intern) und eine Veröffentlichung mit dem gleichen technischen Inhalt beschreiben die OLM16-Methode für die Ausgabelinearisierung auf Displays auf Druckern und im Offsetdruck. Diese OLM16-Methode wurde verwendet, um die analogen ISO/IEC-Prüfvorlagen nach ISO/IEC 15775:2000&2005 und ISO 9241-306:2018 im Offsetdruck (D65, 3600 dpi) zu erzeugen.

Die Qualität wird durch den Regularitätsindex g* definiert. Dieser Index hat den Wert g*=100, wenn die 16 grauen Stufen gleiche Helligkeitsunterschiede delta L* zwischen Schwarz N und Weiss W haben. Dieser Index hat den Wert g*=0, wenn zwei der 16 Stufen den Helligkeitsunterschied delta L*=0 haben. Unterhalb von delta L*=1 sind zwei Stufen in der Regel nicht unterscheidbar.


Bild 6 - Relation von vielen Normdokumenten für die Farbgeräte Kopierer, Scanner, Drucker und Display
Zum Herunterladen dieses Bildes im VG-PDF-Format, siehe
AGG90-7N.PDF.

Dieses Bild zeigt das Verhältnis verschiedener ISO/IEC- und CIE-Normdokumente und nationaler Normen von DIN in Deutschland und JIS in Japan. ISO/IEC TR 24705 wurde 2019 zurückgezogen. Dieser TR basiert auf einer fehlgeschlagenen ISO DIS 19839-1 bis 4:2003. Zum kostenlosen Download des Inhaltes aller Dokumente siehe Anmerkung 3). Alle diese Standarddokumente können für neue Standarddokumente nützlich sein und zur Realisierung der ISO-Farbschleife beitragen.

Ein Grund für das Scheitern von ISO DIS 19839-X war die fehlende Computerleistung für farbmetrische Transfers im Jahr 2003. Die notwendige Rechenleistung ist nun in den meisten Bürorechnern vorhanden. Jetzt können die 729 Farben des analogen ISO-Prüfvorlage AG49 nach ISO 9241-306:2018 innerhalb von Minuten gemessen werden.


Bild 7 - Gleich gestufte Farbstufen in Bunttonebenen für Offset mit rgb* und CIELAB-LCh*-Werten

Zum Herunterladen dieses Bildes im VG-PDF-Format, siehe
AGG91-7N.PDF.

Das Bild enthält Farbmuster in Bunttonebenen mit den Koordinaten L*C*ab. Die Elementarbunttonebenen Gelb Ye und Grün Ge für den Standardoffset werden gezeigt.

Wenn ein LCh*-Datensatz gegeben ist, dann können z.B. die vier benachbarten LCh*- Werte bestimmt werden, siehe oben rechts. Dann können die rgb*-Daten für die angestrebten LCh*-Ausgabewerte durch Interpolation berechnet werden. Schnelle Berechnungsmethoden wurden von Witt (2008) beschrieben, siehe
http://farbe.li.tu-berlin.de/A/WITT08.PDF.
Sie wurden von Richter (2016) in CIE R8-09:2015 verwendet, siehe mit gleichem technischem Inhalt
http://farbe.li.tu-berlin.de/OUTLIN16_01.PDF.

-------
Für Archiv-Information (2000-2009) des BAM servers "www.ps.bam.de" (2000-2018)
über Prüfvorlagen, farbmetrische Berechnungen, Normen und Veröffentlichungen, siehe
indexAE.html in englisch, indexAG.html in deutsch.

Zurück zur TUB-Hauptseite (NICHT Archiv), siehe index.html in englisch, indexDE.html. in deutsch.