[发明专利]颜色质量控制的方法、系统和设备

说明书

技术领域

本发明通常涉及颜色管理，更具体地涉及用于管理颜色的系统中的色域之外(out-of-gamut)的检测和警告。

背景技术

在进入数字电影处理和数字影院的时代，若干数字处理步骤出现于——传统的模拟——电影放映(cinematographic)工作流程中。尽管数字特效产生以及后生产一段时间来变得普通，但是数字影院和新的数字显示设备以及数字媒体现在开始流行起来。数字装备在拍摄和后处理期间完全地改变了工作习惯，同时数字技术带来了新的特征，它们也代表对艺术体验和传统的威胁。因此，有必要将已知的艺术效果从传统的——模拟——电影后处理转换为数字电影后处理。由于期望新装备的介入是循序渐进的，因此必须研究用于共同存在的模拟和数字处理的技术。这可以例如关注模拟电影影院拍摄然后由数字投影仪显示的胶片、或者模拟胶片生产链中的数字特效的集成。

一种艺术工作流程工具是颜色校正，例如将颜色校正应用于生产后的原始胶片材料，以便补偿亮度颜色假像(artefact)，或者在胶片发布之前对颜色色调进行微调以便实现对某些场景的艺术意图。除了电影后处理的重要步骤之外，也将颜色校正应用于照片、油画或者打印之前的图形。

颜色校正可被应用于视频帧序列、单个视频帧、静止图像或者甚至是图像的一部分，例如其中的对象。通常在艺术指导和一个或多个熟练的操作者之间协作来执行颜色校正。艺术指导描述颜色校正的意图，而操作者将所述意图变换为应用于视觉内容的颜色变换。所述颜色变换例如可以包括增加饱和度、改变颜色色调、降低红色调或者增加对比度。颜色校正可以通用于一个图像、一组图像、一个单独图像中的特定区域或者甚至是与特定语义单元对应的多个图像中的所有图像区域。

在颜色校正期间，艺术指导以及操作者必须紧记所应用的颜色校正对最终再现媒体将会产生什么影响。下面的示例解释了该问题。在第一个示例中，对一幅油画进行扫描，并且使用个人计算机(PC)进行颜色校正。操作者在PC的显示器上校验所应用的颜色校正，但是最终的再现是在纸张打印机上完成的。第二个示例是胶片，使用专用的高分辨率颜色校正设备对所述胶片进行扫描、数字化和颜色校正。操作者在高清晰度控制监视器的屏幕上校验所应用的颜色校正，但是最终的再现是由胶片打印机通过之后的胶片投影来完成的。

在该两个示例中，校验的颜色可能不同于再现的颜色，在颜色校正期间应当考虑校验查看(proof viewing)显示设备(例如PC监视器屏幕或者高清晰度控制监视器)和最终再现设备(例如纸张打印机或印片机、胶片投影)之间的任何差异。这些差异可以包括色调的变化、饱和度的变化、对比度的变化、亮度的变化、动态范围的变化、色域(colour gamut)的变化。

对于该问题的一种已知局部解决方案是颜色管理(CMM)。对于CMM，测量、数学建模并且然后使用颜色变换补偿校验查看设备和最终再现设备的特征。CMM考虑所涉及的设备的色域，所述色域描述了显示设备的全部可再现颜色。当图像包含显示设备的色域之外的颜色或者包含接近于色域的边界的颜色时，所应用的颜色变换可能包含颜色压缩(gamut compression)、颜色削减(gamut clipping)或者其他特定操作，从而变换的颜色位于色域内。

显示设备的色域之间的差容易引起颜色校正的问题。可能会发生操作者应用颜色校正，而所述颜色校正对校验查看设备会产生可接受的结果，而最终再现设备不能再现一些颜色，因为最终再现设备的色域不同于校验查看设备的色域。也可能会发生操作者希望应用特定的颜色校正，而所述特定的颜色校正可能对最终再现设备产生可接受的结果，而所述校正在具有有限的色域的校验查看设备上不能被充分地可视。

颜色校正的第二个问题是由CMM的颜色变换引起的。这些颜色变换将输入颜色值变换为输出颜色值。所述变换可以包括数个局部颜色变换，每个颜色变换是为特定范围的有效输入颜色定义的。在所述范围的有效输入颜色之间的边界上，颜色变换可以改变它的范围或者颜色变换是不连续的。这可能在变换的图像中产生错误外形。而且，颜色变换通常使用查找表(LUT)，所述查找表包含一组取样输入颜色和取样输出颜色对。当在LUT中变换颜色时，必须插入在取样颜色中间的颜色。颜色插入可能在取样颜色处引起不连续的颜色或者颜色的不连续范围，这可能在变换的图像中产生错误外形。

现有技术中已知检测再现设备的色域之外的颜色值，所谓的“色域外警报”。例如，美国专利申请US 2003/0016230 A1示教了一种从位于再现设备的色域之外的颜色调色板中表示所有颜色的系统。