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Farbbildtechnologie und Farbmanagement (2019), siehe
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Zusammenfassung von Kapitel A:
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Beispielbildteil von 26 Teilen AGAS bis AGZS:
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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.
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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.