CN102124723B - 在屏幕上真实再现颜色的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种为真实再现表面颜色而进行屏幕校准的方法和装置，表面颜色的光谱反射分布是已知的，其中，通过在屏幕的每个子区域中借助软件和电子控制设置参数可以影响屏幕。本发明的特征在于，观察器在所述屏幕的每个子区域中将所述屏幕的经再现的颜色印象与原始物体的颜色印象相匹配，其中，将在所述屏幕表面上直接毗邻的原始物体与屏幕颜色进行比较，并改变屏幕参数，直到对于所述观察器来说，在从预先设定的观察角度观察时，所述原始物体的颜色印象和所述屏幕的颜色印象在各被观察的屏幕子表面上显现得相同，以及将所做的设置保存在屏幕特征中。

Description

在屏幕上真实再现颜色的方法和装置

技术领域

1.本发明的背景和现有技术

本发明涉及一种用于通过直接与天然色样对比(＝软打样)在屏幕上真实地电子地再现颜色以及彩色图像样本(Bildvorlagen)的方法和装置。

背景技术

在公知的、传统的用于对比颜色的方法和装置中(它们一方面作为自然样本存在，另一方面再现于屏幕上)，使用例如阴极射线管屏幕或LCD屏幕，其在观察室(也称为灯光室)旁，在定义的照射的条件下设有倾斜设置的支承面在图1a和图1b中示意性示出了这种类型的色匹配(Abmusterung)的一个举例。观察室1位于屏幕2的旁边。在小室1中，将由多个荧光灯管L1-L3组成的照明倾斜地设置在观察面4的上方。所述照明L1-L3发出光线3，光线3由直接入射的光线3.1和通过反射在观察面4上的光线3.2、3.3的间接光线组成。原始的颜色样本4.1位于小室1中的观察面4上，其颜色再现(Farbreproduktion)4.2出现在屏幕2上。这种色匹配设置是众所周知的，并与不同厂商的市场销售产品相对应。

为了实现电子再现，利用色度计测量要对比的颜色4.1，或者利用颜色扫描仪记录完整的彩色图像，并且以电子形式将其色值作为图像再现于屏幕上。从技术上说，作为颜色的度量的色值通过CIE1931 2级标准观察器(Normbeobachter)或CIE1964 10级观察器来标准化。在DIN 5033或图形行业标准ISO 13655中描述了用于测量色值的测量技术。传统的色度计或者提供作为标准化的CIE1931 XYZ值(积分色度计)的色值，或者用于测量颜色样本的光谱反射β(λ)(分光测光仪)。在后一种情况下，借助于光谱反射β(λ)并通过由标准观察器所定义的光谱值曲线(Spektralwertkurven)x(λ)、y(λ)和z(λ)来计算标准色值X、Y、Z：

$X=k\underset{380\mathrm{nm}}{\overset{780\mathrm{nm}}{\∫}}{S}_{\mathrm{\λ}}\mathrm{\β}\left(\mathrm{\λ}\right)x\left(\mathrm{\λ}\right)\mathrm{d\λ},Y=k\underset{380\mathrm{nm}}{\overset{780\mathrm{nm}}{\∫}}{S}_{\mathrm{\λ}}\mathrm{\β}\left(\mathrm{\λ}\right)y\left(\mathrm{\λ}\right)\mathrm{d\λ},Z=k\underset{380\mathrm{nm}}{\overset{780\mathrm{nm}}{\∫}}{S}_{\mathrm{\λ}}\mathrm{\β}\left(\mathrm{\λ}\right)z\left(\mathrm{\λ}\right)\mathrm{d\λ}.$

(公式1)

通常总是将色值定义为相对的量，k为标准常数。为了准确计算颜色样本的色值，必须利用样本的和光线的反射的光谱分布进行计算。为此，从房间中的照明3落到样本上的光线的光谱分布S_λ必须是已知的。因此，必须对其进行非常准确地测量。

从样本反射的光分量形成所谓的颜色刺激(Farbreiz)，并将其描述为样本照明的光谱分布和样本反射的光谱分布的乘积，并称为光谱颜色刺激，即这种由样本反射的光谱颜色刺激被观察者的眼睛所接收并到达眼睛的视网膜，在这里，光谱颜色刺激触发观察者的颜色感知(Farbwahrnehmung)。为了确定标准色值，将所有的光谱分量集中在人眼可见的波长区域380mm到780mm上。在公式1中，k是标准常数，其通常通过在同等照明条件下作为最亮颜色的白色颜色样本的Y值来确定，或者直接由光源的色值Y来确定：

或 $k=1.0/{\∫}_{380\mathrm{nm}}^{780\mathrm{nm}}{S}_{\mathrm{\λ}}y\left(\mathrm{\λ}\right)\mathrm{d\λ}.$ (公式2)

因此，色值是参考值且不同于绝对数值，绝对数值例如用光通量或光强度来描述并确定颜色的绝对亮度。

对于在屏幕2上再现颜色而言，由根据公式1所得到的色值出发。为了精确的颜色再现，必须对屏幕进行校准，由此使输入的色值也能够以相同的色值测量技术地再现在屏幕上。为此目前采用公知的所谓的“颜色管理”的方法。这种在屏幕上再现色值的方法已由国际色彩协会(ICC)标准化，可以例如在互联网上通过http://www.color.org看到。

如果所测量到的并在观察间的照明条件下所再现的色值与在屏幕上所再现的颜色在测量技术上相符，则可以期望这两种颜色对观察者在视觉上是一致的。

在实践中，到目前为止并没有令人满意地实现对原始物体的相同外观的再现，也就是对原始天然色样的再现。根据本发明人的认识，这有多方面的原因并将在下面给出。

1.1 位置决定的光谱照射的分布

颜色经常不一致的第一个原因在于，用于确定颜色的光谱反射的色度计使用特定的光照几何结构(Beleuchtungsgeometrie)，正如其在DIN 5033中所定义的那样。例如，它可以是45度的定向照明(即所谓的45/0几何结构)，其中，观察者垂直于样本进行观察。还可以使用0/45度几何结构，其中，对样本垂直照射，而观察者在样本上以45度角进行观察，或者利用乌布利希球形光度计(Ulbrichtkugel)进行散射的光测量。在传统的灯光间中，设定的光照几何结构如同色度计中的光照几何结构一样无法实现准确的复制。大多数情况下，光源是由多个荧光灯管在房间的上部区域实现的，以照亮样本。为了提高照明的均匀性，公知的是还可以在小室的下部区域使用另外的荧光灯管。

此外，从光源直接落到样本上的光应该具备在观察面上恒定的光谱分布，因为在进行颜色计算时考虑位置决定的光谱分布非常昂贵。但是通过在小室墙壁上的反射会有附加的反射光(图1b中的3.2，3.3)传导到样本上，这些反射光线利用墙壁的光谱反射特性以其他的光谱分布转换成直接辐射3.1。这些反射光线以局部的不同的分布与直射光线相叠加，例如在墙壁附近的影响要大于图像中心。此外，反射体R1-R3还经常被安装在荧光灯管的后面，以便将额外的光线引导至样本上。通过由反射体的波长决定的反射，这种方法还导致局部不同的光谱部分。因此，样本的照明3既不是光谱完全均匀的，也不像在测量装置中被复制的那样为唯一定义的照明几何结构。

为了改善样本区域内的亮度分布，还在光源之前设置散射板(Streuplatten)P。散射板通常由具有特定罗纹的合成材料组成。根据在合成材料上波长决定的光折射，就可以计算得到角度决定的穿透过的光辐射的光谱分布。

1.2 室内照明的影响

在实践中进行颜色的色匹配时，不期望将观察室和屏幕设置在昏暗的室内。在工业应用中通常提供室内照明，这允许在颜色匹配设备的旁边进行工作。但这样室内光线不仅会额外地进入观察间，而且还会照射设置在旁边的屏幕表面。在小室内，这会改变对原始颜色的感知。因此，为了使外部光分量(Fremdlichtanteil)保持在较小的程度，观察间经常被构造成具有很大的深度。这样做的缺点在于会形成“洞穴般的”观察印象。

通过室内光线通过图像表面的反射所反射的附加的光线会导致在屏幕上图像对比度的降低。另外需要注意的是，迄今为止对要再现的颜色进行计算时没有考虑室内光线的光谱组成。

1.3 缺乏照明均匀性

由于位于颜色样本支承面上的区域在观察间内、特别是沿垂直方向离光源有不同的距离，所以照射强度在支承面上与位置相关地变化。另一方面，在屏幕上的亮度分布不是完全恒定的，而是在局部变化。通常在观察厢(Betrachtungskasten)内可能出现10％至20％的照射差异。在屏幕上，从图像中心到图像边缘的亮度差异通常也在这个范围内，但是它们的分布与在观察间中的分布不同。正如在1.1中所提到的，为了提高均匀性，在光路上安装光散射板P，并且还提供观察间，观察间在地面区域中使用附加光源，以便减少照射强度沿垂直方向的下降。对于屏幕来说，为了使整个屏幕的亮度均匀，可由不同的公司提供技术。使用这些技术可以实现减少差异的目的，但实践表明，因为没有实现屏幕的亮度分布和观察间中的照射强度彼此间准确的匹配，在观察厢中原始物体的颜色和屏幕上的再现之间仍然存在可见的亮度差异。

1.4 环境和颜色外观(Farberscheinung)

另外一个问题是，为什么在大多数情况下没有实现看来相同的颜色，这是由颜色外观的作用所决定的。人类观察者对颜色的视觉感知取决于在所观察样本的直接环境中颜色的分布以及在场景的其他环境中的照明。因此，对颜色亮度的感知随着环境亮度发生急剧变化，并且对色调的感知随着周边环境的颜色沿相对色(Gegenfarben)的方向发生转变。这种所谓的颜色外观的效应例如在[1，2]中做了详细的描述。可以通过模型近似地描述这种颜色感知随环境的转变。例如，国际照明委员会CIE的一个工作组在报告CIE-159-2004中制定并描述了其中的一个模型。基本上所谓眼睛的适应状态停止在颜色的外观中。参数，在人类大脑中控制颜色的视觉外观的参数取决于颜色在视野内的亮度和颜色分布，并且人类的视觉系统会在大约2分钟的时间间隔内对此做出调整并适应它们。

在图1a和图1b所示出的色匹配设置中，不同于原始样品的颜色根据观察方向的变化出现在具有其他环境的屏幕上，现在颜色感知的作用导致原始样品的颜色在照明间的照明条件下以其他的方式出现在观察者的视野中。如果观察者长时间地沿一个方向观看，则眼睛的适应状态会发生变化。由于在向前和向后看时，所有颜色的集合以及照明亮度在观察者的视野中相比通常并不一致，因此出现在房间旁边的屏幕上的颜色也不同于在观察间中的原始颜色。对于屏幕的设置，通常提供至少一个环境亮度，其大约等于在图像重现中最大白色值(Weiβwert)的亮度的20％。但是在观察间中，与样本本身一样，也利用这种亮度对色样的直接环境进行照明。

通过使用例如由CIE159-2004已知的颜色外观模型，虽然可以尝试通过对电子再现的颜色进行预修正以平衡所述的差异，但实践证明，这种可使用的方法并不足以通过计算来实现各种颜色的精确匹配。此外，周围环境和背景的照明会出现局部非常剧烈的变化，而仅利用计算技术难以检测，因而不能进行准确的计算。

1.5 颜色对比精度

还有一点需要注意的是，通过将原始颜色以及再现颜色的空间分开地设置，有可能只能近似地进行这种一致性对比，因为当对原始物体和再现的观察快速变化时，颜色对比有可能仅与观察者的颜色记忆能力有关。在实践中，在这种类型的对比中最多只能识别出CIE ΔE2000＝2到4(CIE ΔE2000是由CIE推荐的颜色距离标准)的色差(Farbunterschiede)。对于许多应用来说，这样的精度是不够的。

现在在努力在全球范围内电子地传输彩色照片和彩色样本，并为了专业使用和设计过程而在屏幕上加以处理。这种处理过程结果的对比只可能发生在下述情况下，即确保在各个屏幕上都能够准确地定义原始的颜色样本，也就是色差最多为ΔE2000＜1.0。甚至当色差低于ΔE2000＝1时，即使它们彼此临界但依然是清晰可见的，在实践中当颜色面连接在一起时会经常出现这种情况，例如，如果来自不同生产线的部分产品组装在一起时。

1.6 观察者特征

如果人类观察者的锥体形(Zapfenarten)的光谱灵敏度曲线系统地偏离了通过根据CIE所定义的标准观察器的光谱灵敏度曲线，则对原始颜色和再现颜色的颜色对比还经常会导致不同的印象。在实践中，各种各样的观察器和定义的标准观察器之间的差别是常有的。对此，对于人类的颜色视觉来说，作用于眼睛的光谱值曲线会随着人的年龄发生变化。另外，由于在视网膜中的锥体密度从最大密度的中心点有不同程度的下降，所以传给大脑的颜色信号随着所覆盖的颜色面而变化。在技术上通过所谓的观察角度对此进行描述，由此在眼睛中构成了颜色面。对于标准观察器来说其选择为2°和10°。

在颜色再现技术中，必须决定采用两种观察器中的一个。对于较大面积的颜色样本使用10°的观察器，对于较小的颜色面则使用2°的观察器。但是因此而准确地考虑到所有可能的观测角度是不可能的。

原则上说，根据年龄对每个单独的观察者进行调整是可能的。但是仅针对这名观察者来说再现是可优化的。

在专利申请DE 10121984.9中，“Verfahren und Vorrichtung zur visuellenoptimierten Darstellung von Farbbildern auf Bildschirmen und/oder derenVergleich mit Originalen oder gedruckten Bildern(用于在屏幕上视觉优化地显示彩色图像和/或将其与原始物体或打印图像进行比较的方法和装置)”是首先披露对上述问题的解决的。在图2中简单示出了这种方案的草图。在这种方案中仅使用一个小室1，其将原始物体的观察面4和屏幕2结合在一起。在此，该方案提出，将用于原始颜色样本4.1的观察面4与屏幕表面2.2以及在屏幕表面2.2上形成的再现4.2一起设置在一个平面上，并且制定对二者相同的颜色环境。因此，在观察面4上定义与观察区域2.1相同的屏幕面。该方案还提出，围绕观察样本或屏幕分别设置白框4.3，并在此周围设置中性的灰色周边区域。利用一个或多个棍状光源L1-L3尽可能均匀地照亮整个平面。灯光3以约45度照射在观察面和屏幕面上，并假设观察器5近似垂直地观看颜色样本和屏幕面，也就是用于照明的角度α＝45度。因此解决了前面1.1和1.4中所述的两个问题：照明的几何结构近似为45/0度的几何结构，原始的颜色样本和在屏幕上再现的颜色被设置在同样的环境中、同样的照明下，并因此导致相同的颜色外观。

此外，专利申请DE 10121984.9还提出，将白颜色的亮度、参考白色在共同的照射下精确地平衡到相应原始颜色样本和再现的亮度。围绕观察面和围绕屏幕的白框用于稳定眼睛的适应状态。

发明内容

2.发明目的和发明方案的概述

本发明的目的在于提出解决方案，该方案避免了在1.1至1.5中所提到的问题，并确保在设定的照明条件下，与原始颜色相比在屏幕上保证对于观察器来说视觉相同地再现颜色。

这一目的通过独立权利要求的特征实现。本发明优选的扩展方案由从属权利要求给出。

根据本发明提出了一种用于屏幕校准的方法。在此，将屏幕设置在颜色中性地构成的面上，该面以近似45度受到优选为棍状的光源的照射，并在屏幕表面上设置原始的颜色样本，从而使在屏幕上再现的颜色与旁边或紧挨着的原始颜色直接进行对比并引起对于观察者相同的颜色感知。由此可以实现，位置决定地测量在颜色样本位置上的准确的光谱分布，据此计算原始色值，并在考虑所测量的光分布的条件下在屏幕上再现这些色值，在此，对于具有各自光谱分布的主光源和从外面进入的附加的外来光都要考虑。此外，对于颜色计算观察者还可使用可变的基本光谱值曲线，一方面，这要比使用标准观察器的基本光谱值曲线更适合于人类用户，另一方面可以根据所观察的平均颜色面的大小或所对应的组合的颜色面的观察角度来完成，在此，也可以根据各个所使用的基本光谱值曲线来可变地计算屏幕校准。

根据本发明还提出，为了改善在图像表面上照明的均匀性，在光线路径上设置机械掩模(Masken)，其以特定的计算出的形状位置决定地阻挡来自一个或多个光源的光或使其通过。

在目前用于软打样(Softproof)的传统方法中，试图分别将在原始物体观察面上的照明分布以及在屏幕上的亮度分布实施或修正为：使其获得尽可能良好的均匀性。但在实践中这一点遇到极大的技术困难，并且在平均亮度为1％的范围内无法实现均匀性。但是，为了达到再现相对于原始颜色的不可见的差异，1％的精度是必需的。

与此相反，现在在本发明中屏幕亮度准确地与现有的位置决定的照明相适应，并因此实现了较高的准确性，使直接彼此相邻的原始颜色和其再现之间的亮度差异好于1％，在此，在整个图像面上局部的亮度差异允许大于1％。

此外，根据本发明提出了一种方法，用于通过在屏幕上的颜色再现在远程观察器上显示原始物体的颜色印象(Farbeindruck)，其中：

在考虑给定的照明条件的情况下，由原始物体确定出特定于对象的光谱反射分布，

-将该特定于对象的光谱反射分布传送给所述远程观察器，并且

-在考虑给定的屏幕特征、给定的屏幕上的照明条件以及给定的远程观察器的光谱灵敏度特性的情况下，在给定的屏幕上的光特性下，在该屏幕上对所述观察器再现所述原始物体的颜色印象。

此外，本发明人还提出一种用于在远程观察器的情况下再现原始物体的颜色印象的装置，该装置具有用于颜色再现的屏幕、装有用以控制屏幕的软件的计算机和用于设定屏幕周边环境照明的照明装置，该装置具有以下特征：

-所述屏幕设置在小室内或房间内，

-通过扩展的棍状光源实现照射，该光源安装在屏幕的上方或下方，使得水平的屏幕中心在垂直剖面上受到45度角的照射，

-使图像表面的照射分布均匀，其中，在从所述光源到所述屏幕的光线的光路上设置分光遮盖物(Teillichtabdeckungen)(＝光掩模)，该分光遮盖物根据其造型在通往屏幕的道路上位置相关地和/或角度相关地阻挡来自光源的部分光辐射或使其通过。

具体实施方式

3、本发明思想的特别实施方式和举例

下面根据图3至图5对本发明做详细的说明。在说明中，示例性的利用XYZ-值描述色值，并利用x(λ)、y(λ)和z(λ)描述基本光谱值曲线，该基本光谱值曲线不必与标准色值或标准光谱值曲线相同。这意味着没有限制，因为根据色度学(Farbmetrik)的规则，可以通过已经对人类观察者确定的颜色混合曲线的任意线性组合来显示色值或基本光谱值曲线。

此外，本发明还根据，所有待再现的原始颜色都可以利用其光谱反射特性来描述。如果存在均匀的颜色面，则这可以利用市售的分光光度计来测量。假设对于图像有多光谱图像拍摄，其中对于每个图像点描述所拍摄的样品的反射光谱。

图3示出了一种根据本发明思想的用于颜色再现和比较样本的照明的可能的基本结构。本发明的目的在于，能够在限定的且光谱明确描述的光源下，相对于原始的表面颜色绝对可靠且随时可控地在屏幕上再现颜色。为此，在观察间1中设置观察面4，屏幕2及其面2.2装入其中。观察面4受到优选为棍状光源L1的照射。光源L1的长度覆盖了观察间1的整个宽度，并有意识地选择长度超过屏幕宽度，从而在屏幕宽度内沿水平方向实现尽可能均匀的照射强度。将观察面4的倾斜选择为，使光源的直接光束以大约45度角照射在屏幕中心。进一步假设，观察器5在正常的观察条件下垂直于图像中心观察。这样，当根据DIN 5033测量颜色时，在照明角度为45°且观察角度为0度(45/0度)时，照明接近固定标准。

替代地，本发明还可以利用平面状延伸的光源来实现，这种光源一方面可以是一个或少量平面状实施的光源，另一方面也可以是多个点状或平面状分布的光源。此外应该指出的是，原始颜色的测量还应该具有测量几何结构(Messgeometrie)，其使用相同的入射光辐射的几何结构，如它们相对于观察面形成时，否则颜色相同的再现几乎是不可能的。使用LED灯也是合适的，其额外提供的优势在于，通过有针对性地控制LED灯的亮度可以提高照明的局部分布的均匀性。

屏幕的有效表面2.2在照明区域内例如被色彩均匀的面4所包围。可以围绕图像表面可选地设置白框，如同在专利申请DE 10121984.9中所描述并建立的那样。在其它环境中，当尽可能独立、中性的光谱反射约为20％时，设置灰色是适宜的。当反射为20％时，观察者会从反射近乎100％的白色面上感觉到大约50％的亮度，这相当于周围环境中的平均图像亮度。白框4.3被证明是有用的，因为它稳定了眼的适应状态且因此而稳定了图像显示的颜色感知，并利用其色值Xw、Yw和Zw(下标W代表白色)在参考光源照明条件下进行了定义。应该尽可能地利用在可视范围内光谱反射近乎恒定的白色和磨砂表面对该框架进行镀层，而且它应该不包含光学增白剂(Aufheller)。

对于颜色对比可以将原始样本4.1直接定位在屏幕附近，或者定位在屏幕上。在后一种情况下，如果在屏幕上的颜色再现4.2直接与原始样本相邻，则有可能获得最佳的颜色对比。

为了实现颜色再现，首先必须确定样本的色值。为此，必须利用光谱仪(Spektroradiometer)在样本的位置上测量光谱的光分布S_λ。对于图像中的颜色分布，推荐使用在专利DE 4119489 C2中所描述的多光谱技术，以对图像的每个图像点确定反射分布β(λ)。然后，借助于公式1可以计算色值XYZ或在观察器的方向上反射的颜色刺激。

利用已知的用于控制屏幕的方法在屏幕上电子地再现这样确定的颜色样本4.1的图像的色值，使得在屏幕上在色域(Farbfeld)4.2中出现相同的色值XYZ。考虑到观察器的比色(farbmetrische)特性，如果这具有足够的精度，那么在观察装置中的电子再现的颜色就被观察器准确地认为如原始样本，该原始样本直接与再现颜色的区域相邻。

然而，首先，样本的色值只是作为相对值已知，并且还必须确定，必须利用哪种绝对亮度在屏幕2上再现这些色值。为此，根据本发明使用视觉对比方法，利用该方法建立亮度特征(Helligkeitsprofil)。根据图4a和图4b，为此在屏幕前安装掩模6，掩模6包括多个均匀设置的窗口，窗口的中心点为6.2。窗口的中心点在图像面上形成均匀的光栅。在每个窗口背后分别有一个自然的测试颜色面4.1，例如均匀印刷的纸样，每个纸样例如遮盖窗口的上半部分。下半部分是开放的，并且通过屏幕将颜色4.2再现于这些开口的后面。因此，再现的颜色紧挨着它们的原始物体并可以进行最好的比较。

根据本发明，使用软件确定亮度特征，利用该软件可以在窗口中单独调整每个再现的颜色的亮度。这种调整例如可以在计算机的被分割的屏幕上手动执行，该计算机控制屏幕2进行颜色显示。从每个测试颜色所反射的原始颜色4.1的辐射4.1.1和屏幕的直接进入空间的辐射4.2.1导致颜色刺激，并以最好的灵敏度使它们在屏幕之前的观察者的眼中进行比较。因此，视觉是亮度在每个窗口可能的微妙平衡。在每个窗口的图像中心的亮度值在进行调整后作为屏幕表面上的光栅被存储。随后的两维插值在屏幕上实现了亮度特征，亮度特征作为参考被位置相关地算入待再现的颜色中，并因此保证在每个图像点的颜色的绝对亮度的准确再现。在此的前提是，通过照明只使屏幕上的亮度连续变化，而不是突然改变。

在实践的应用中，对所有的光栅点或窗口进行视觉平衡的开销是非常大的。因此根据本发明还替代地提出，借助于照相技术自动进行平衡。为此利用照相机对掩模6的图像采样，照相机拍照整幅图像。考虑到图像传感器的光谱灵敏度，照相机必须配备适当的光学滤波器，使其有效的光谱灵敏度与观察器的感光度曲线(Hellempfindlichkeitskurve)V_λ相匹配。然后利用图像处理在照相机图像中选择具有上、下截面的掩模的每个窗口的区域，并在其中形成平均信号。由于光学成像和图像传感器的均匀性在整个图像表面的信号的绝对值并不可靠。但是只有用于原始颜色的相关信号对于确定亮度特征是必需的。为此，在自动控制电路中通过软件自动控制位于每个屏幕窗口背面的每个亮度值，从而使利用测量照相机所检测到的信号对于每个窗口的上、下半部都准确地变得大小相同，也就是消除了它们之间的差异。此后绝对的信号值不再发挥作用。这样找到的用于控制屏幕的亮度值被存储起来并为了后续的应用而被插值。

用于原始颜色照明的光辐射也到达屏幕的表面。因此，一部份入射光沿观察器的方向在再现的色值X_p、Y_p和Z_p之外被附加地反射。为了补偿这种影响，对在图像表面反射的部分进行辐射测量(radiometrische Messung)，并从中计算出反射色值X_r、Y_r和Z_r。然后，对于色值X_p、Y_p和Z_p的再现，首先将这部分减去，而只将差值X_r-X_p、Y_r-Y_p和Z_r-Z_p作为颜色再现于屏幕上。然后对于观察器物理地将屏幕表面反射的部分添加到屏幕的再现的部分中，并总体上获得原始颜色的期望值。在这种方法中，为了计算值X_r、Y_r和Z_r，当然必须考虑所测定的亮度特征。

替代地，也可以直接使用接通照明(eingeschalteter Beleuchtung)和/或外来光来实现屏幕校准，以替代前面所述的考虑散射光的方法，并由此产生屏幕特征(Bildschirmprofil)，其包含表面反射的光分量。当然在此必须注意，照射的亮度等于产生的颜色的最终所需的值。

在屏幕表面反射的光分量降低了有效的图像对比度，因为图像表面的最小色值至少等于反射的光分量。因此为了使用本发明，必须注意要使用具有很小的表面反射的屏幕。

实际上，在这里提出的照明几何结构中，可使用的屏幕拥有0.5％至0.6％范围内的反射值，即，图像对比度仍可能接近200，这对于非常良好的图像再现是足够的。

根据本发明的方法和装置的优点在于，现在可以将原始的颜色样本直接与电子再现的样本进行比较，并可以确保真实地再现颜色。当然也可以利用本发明对整个彩色图像，而不是单个的样本进行再现、比较，如果图像中的色值可以被光谱地记录，并因此按照公式1将再现所用的具有光谱分布的光源L1准确地考虑进去，那么将获得准确的颜色匹配。因此，本发明特别适合用于多光谱拍摄的图像的再现和比较，因为本发明提供了每个图像点的光谱信息。

在图3中设置在小室1中的观察面4具有屏幕2，它的上部区域距离光源L1相对较近，而在下部区域距离该光源相对较远。由此在屏幕的上部和下部边缘产生不同的照射强度。人类观察者可以非常灵敏的视觉区分彼此直接相邻的颜色面的亮度，而对在较大距离上的亮度差异则察觉的非常不敏感，因为视觉系统根据物理强度的第三源(Wurzel)的变化来感知所感知的亮度。因此，在整个图像表面上，在10％范围内的亮度差异几乎不能被察觉。而较大的差异则起到干扰作用。

在根据本发明的一种实施方式中，为了将观察面4上的照射强度差异降低到不可觉察的程度，在光线路径上在光源附近设置掩模，通过掩模可以位置相关地对照明进行部分遮挡。为了使掩模不会通过其光谱传输影响光谱的光线分布，建议使用具有特定特征的机械掩模，它会局部或全部地阻挡光分量或允许光分量通过。

图5a示出了根据本发明的一个典型实施例。图中示出了屏幕2的表面在水平位置的截面。X坐标和Y坐标的标注尺寸为，-15对应底部图像边缘，+15对应顶部图像边缘。另外，在X/Y坐标系统中利用截面示例性地绘出作为照明的两个紧密相邻的灯管L1和L2。在灯管前设置两个光掩模3.4.1和3.5.1，该光掩模具备与图5b和图5c中所示的矩形纵向截面图相应的特征。

将光掩模3.4.1和3.5.1设置为，使两个灯管的所有光分量3.4.2和3.5.2都畅通无阻地到达在位置-15的底部图像边缘。因为在标注尺寸为0/0处或在顶部图像边缘+15处沿图像中心的方向的光辐射的角度，光分量被越来越多地遮挡。根据灯管L1的光线形成照射强度的变化曲线7.1，该变化曲线被标注为，向左垂直于作为横坐标示出的光照强度I并水平越过屏幕的截面，且在顶部图像边缘值变为0。根据灯管L2的相应变化曲线显示为7.2。通过缩短到光源的距离和计算得到的利用掩模3.5.1所做的遮挡的共同作用来增加照射强度，甚至达到由+15所示的顶部图像边缘。这两种照明曲线共同构成了变化曲线7.3，变化曲线7.3在底部图像边缘只显示出10％的跌幅，但总体来说致使照射强度的变化曲线相当均匀。通过改变掩模特征可以使所描述的照射强度分布在广泛的范围内发生变化并适应现实情况，但不干扰光分量的光谱分布。

当在观察室中应用本发明时，还要考虑的是，来自工作场所的照明区域的室内光线也可以落在观察面和屏幕上。试验表明，在典型的办公环境中，当屏幕亮度的数量级为200cd/m²时，对于最亮的图像区域，通过来自周围环境的室内光线所造成的原始颜色的辉度(Aufhellung)在屏幕范围内为5％至7％。

对于来自外面的该数量级的光分量，根据本发明提出，测量室内光线的光谱分布及其空间分布，并将它们包含在颜色再现中。在此，根据本发明以相同的方式对在主光源下颜色的计算进行如上所述的描述。首先必须利用辐射计(Radiometer)测量入射光的光谱分布。目前辐射计仍然成本相对较高且比较昂贵。但是从长远来看也可以设置为，在观察室的前面的区域安装辐射计，并因此连续测量入射的外来光的光谱分布。

除了光谱分布以外，还应该利用屏幕表面的室内光线确定用于计算的亮度特征。为此，切断观察室的内部光源并利用掩模以相同的方式执行如图4a和图4b所示的技术，如前面对内部光源的描述。然后，对于外来光的光谱分布需要计算在掩模窗口中的原始颜色的色值。利用所确定的外来光的亮度特征确定待再现的色值X_P，F、Y_P，F和Z_P，F。在此还要重新考虑外来光在屏幕表面上的反射。如果随后在屏幕上再现计算所得的值，那么就可利用再现颜色同一地显示原始颜色。

然后，利用接通的内部照明3的再现使用叠加原理，在此的前提是，屏幕特征提供了色值显示的相应的线性化，即在屏幕上显示色值X_P+X_P，F、Y_P+Y_P，F和Z_P+Z_P，F。

以上描述的根据本发明的色彩再现的方法已经在实验室中成功地实现，并且只要没有更多的外部光分量直接垂直地照射在屏幕表面并引起光泽效应(Glanzeffekte)，就能够实现真实再现。为了避免由来自工作场所附近的外来光所引起的光泽效应，因此必须一如既往地加以注意。

为了更加灵活地考虑外来光，根据本发明还建议，在观察面上环绕屏幕的区域内设置光传感器，其具备根据人类视觉系统的感光度V_λ的光谱灵敏度。这种传感器可以购买得到。这种传感器的一种可能的设置如图6所示，其中示出了具有屏幕2、观察面4和颜色样本4.1的观察室1。围绕屏幕示例性示出了八个传感器8。因此能够近似地估计亮度分布，特别是从底部图像边缘到顶部图像边缘的下降。建议因此而总体上重新调整已首先准确确定的外来光的亮度特征，例如，如果外来光发生变化，则通过特征的整体弯曲以数学的方法使特征的边界参数适应所测得的值。由于传感器位于在工作场所操作时也可能安放颜色样本的平面内，应该例如在一个工作阶段开始时或根据控制计算机的显示器上的指示通过使用传感器8的信号进行后校准。在后校准期间必须使观察面保持畅通。

在图6中还示出了一个可能的位置9，用于利用固定安装的辐射计对外来光进行光谱测量，辐射计不断地探查外来光的光谱分布并输入到计算当中。

附加地还可以设置为，通过光传感器稳定内部光源的亮度，将光传感器设置在小室的顶部区域，从而没有接受外来光。

替代地，还建议只利用固定的室内照明，例如室内的天花板灯，来实现屏幕的整体照明，即完全不再使用小室。相应地，这种颜色再现的方法可以通过测量在屏幕位置上的光谱分布和照明亮度同样得到应用。在这种情况下，优选顶灯应该以约45度照射到图像表面，并且由在垂直于屏幕的方向附近的光分量所引起的光泽效应必须加以避免。但是这个解决方案在封闭的房间内需要时间上恒定的照明。可以在屏幕上再现的颜色的亮度变化受到最大的图像亮度的限制。由此，至少利用目前可用的屏幕技术无法再现自然阳光和通过窗户进入的光线的较高亮度。

正如在引言中所提到的，只有在计算中使用实际有效的观察器的基本光谱值曲线，才能够实现准确的、与原始颜色一致的颜色再现。这些都取决于观察器的单独特征，例如年龄，而且它们还会系统地利用观测角作为用于观察颜色面的开放角ω加以改变。由于截至目前尚不存在简单的检测方法用以确定人类观察者的基本光谱值曲线，所以只能通过选择基本光谱值曲线来考虑观察者的基本特征，对此将获得最好的结果。公知的是，如同例如由Judd在1951年或由Stiles在1959年所测量的那样[3]，基本光谱值曲线为许多观察器提供比标准光谱值曲线更好的视觉效果。

而在进行观察时对有效观察角度的依赖性则通过模型进行描述[4]。通过这些模型，可以利用观测角计算基本光谱值曲线的变化。在本发明的另一种实施方式中提出，当在软打样-工作场所中进行颜色再现时，采用随颜色面的观测角ω变化的光谱值曲线。为此所需要的光谱值曲线作为观测角ω(用于被选择的观察器i)的函数可以为此作为模型分别进行数学计算。在实践当中，例如以角度分级进行预计算(Vorberechnung)是恰当的，由此使函数只有轻微的变化，例如按照一度分级。

根据图7示例性地描述了当进行图像再现时，根据本发明可以使用的光谱值曲线是如何变化的。假设：对于不同的观察器i和按步骤分级的观测角ω，将光谱值曲线x_i(λ，ω)、y_i(λ，ω)和z_i(λ，ω)在10.1下存储在数据库10中。为了再现必须选择观察器i。对于颜色面有效的观测角ω的选择可以从待显示的图像信息中得出。为此将图像在具有近似相同颜色的区域内进行分割。然后对于这样的区域11.1，例如基于与颜色面的平均直径D相对应的面积确定一个平均值。利用观察器i与屏幕之间的距离A(这里未示出)将平均直径D换算为观测角ω≌D/A。然后利用观测角ω(按步骤分级)从数据库中调出光谱值曲线的组。利用例如通过多光谱颜色采集测得的颜色面图像点的光谱β(λ)，可以为每个图像点计算在平面上待再现的色值，其中，如上所述，考虑到内部光源、外来光以及亮度和在屏幕表面上的光线反射，将根据本发明的计算方法引入色值计算12中。用于图像点的计算而得的每个色值X_P(ω)、Y_P(ω)和Z_P(ω)都通过观察器特定的屏幕特征P_i(ω)在屏幕上再现，其中，在信号值计算16中，通过屏幕特征P_i(ω)为颜色计算屏幕2的控制信号R_P、G_P和B_P，并由此在屏幕2上再现彩色图像11.2。

在这种再现中必须注意屏幕校准，也就是所谓的屏幕特征，还必须每次都根据所选择的观察器及其基本光谱值曲线重新建立。屏幕特征描述了为了控制颜色所使用的在屏幕输入端的RGB信号和由此在屏幕表面所产生的色值，例如X、Y、Z之间的关系。这种关系被测量技术地确定，并可以通过模型对其进行分析描述，或将其描述为基点(Stützpunkt)的表格(＝反向模型)。

为了这种颜色再现的应用，必须基于这种模型确定所谓的反逆模型(invertiertes Modell)，这种反逆模型预先设定与待再现色值相对应的在输入端所需要的RGB信号。根据分析的或通过基点计算而得的反向模型，或者通过分析反演，或者通过基于基点模型的搜索方法和内插法对这种反逆模型(＝正向模型)进行预计算，并作为屏幕特征加以保存。用于建立这种屏幕特征的基本操作模式是已知的，但是目前根据CIE仅建立了在标准观察器基础上的屏幕特征，并且用于屏幕的“颜色管理”的所有可用的软件方法都仅为此实施。对于非标准(abweichende)观察器也没有可用的测量技术能够在屏幕表面直接测量色值，因为所有用于测量色值的测量仪也都是为标准化的按照CIE和2级或10级的标准观察器制作的，并为此为非标准观察器区分相应的色值。为了建立用于非标准观察器的屏幕特征，需要对屏幕颜色进行完整的光谱测量。

在图8中示例性地描述了根据观测角ω为任意观察器i建立屏幕特征P_i(ω)的方法。首先描述了这种测量技术的操作模式以及如何确定屏幕上的色值15。对于数量足够多的基点，可以利用光谱仪13对任意的屏幕输入信号R、G、B测量屏幕颜色的光谱S_λ，B。由此，利用从图7的数据库10中读取的所选观察器的基本光谱值曲线x_i(λ，ω)、y_i(λ，ω)和z_i(λ，ω)计算色值15。由所有色值整体根据输入信号，可以建立数学反向模型12作为分析模型或可内插的基点光栅(Stützpunktraster)。然后将该模型数学地、反逆地且在本发明的应用框架中存储在图8中的数据库10中。通过所述模型，可以为每个选定的观察器i并作为其观测角ω的函数将图像特征x_i(λω)、y_i(λω)、z_i(λω)和P_i(ω)从数据库10.1和10.2(见图7)中调出。

附图说明

图1a：示出具有毗邻屏幕的照明间，用于在照明间中的样本和屏幕上的再现之间进行颜色平衡(现有技术)；

图1b：示出图1的照明间的横截面和纵截面(现有技术)；

图2：示出具有两个框的照明间的横截面和纵截面，其中一个框用于样本，另一个用于再现(现有技术)；

图3：示出根据本发明的具有屏幕的照明间；

图4a：示出具有原始颜色和再现颜色的观察掩模俯视图和截面图的详细视图；

图4b：示出具有观察掩模的屏幕，在观察掩模上有大量在整个屏幕上分布的窗口；

图5a：示出利用两个荧光灯管的屏幕的照明情况的示意图；

图5b：举例示出光掩模的纵截面图；

图5c：示出图5b中的光掩模在纵截面中绕纵轴线旋转90°；

图6：示出根据本发明的具有屏幕的照明间和位于屏幕边缘的光传感器；

图7：示出利用可变的光谱值曲线在屏幕上进行真实的颜色再现的示意图；

图8：示出用于建立屏幕特征的方法的示意图。

文献

[1]Mark.D.Fairchild，Color Appearance Models，Addison-Wesley Longman，Inc，Reading Massachusetts，1998，ISBN 0-201-63464-3.

[2]CIE publication 159-2004：A Colour Appearance Model for ColourManagment systems：CIECAM02

[3]G.Wyszecki，W.S.Stiles，Color Science：Concepts and Methods，QuantitativeData and Formulae，2nd.Edition，John Wiley & Sons，New York 1982，Chapt.5.6

[4]F.Vienot，Report on a fundamental chromaticity diagram withphysiologically significant axes，Proc.9th Congress of the International ColourAssociation，SPIE Vol 4421(2202)，P.565-570

附图标记列表

1                            观察间

2                            屏幕

2.1                          观察区域

2.2                          屏幕表面

3                            照明

3.1                          直接光入射

3.2                          间接光入射

3.3                          间接光入射

3.4.1                        光掩模

3.4.2                        光分量

3.5.1                        光掩模

3.5.2                        光分量

4                            观察面

4.1                          颜色样本/原始物体

4.1.1                        测试色反射的辐射

4.2                          颜色再现

4.2.1                        再现的光

4.3                          框

5                            观察器

6                            掩模

6.2                          窗口

7.1                          灯L1在屏幕上的光强

7.2                          灯L2在屏幕上的光强

7.3                          灯L1和L2在屏幕上的光强

8                            光传感器

9                            用于对外来光进行光谱测量的位置

10                           数据库

10.1                         特定于用户的光谱值曲线

10.2                         特定于用户的屏幕特征

11.1                         原始的颜色区域

11.2                         再现的颜色区域

12                           反向模型

13                           辐射测量(radiometrische Messung)

14                           色值计算

15                           色值

16                           信号值计算

A                            距离

D                            直径

i                            观察器索引

I                            光强度

k                            标准常数

LI-L3                        灯

P                            散射板

P_i，P_i(ω)                   对于观察器ω的屏幕特征

R1，R2，R3                   反射体

R_p，G_p，B_p                   控制信号

R，G，B                      输入信号

S_λ                          光谱的光分布

S_λ，B                       屏幕颜色的光谱

V_λ                          感光度

X(λ)，y(λ)，z(λ)          光谱值曲线

x_i(λω)，y_i(λω)，z_i(λω) 光谱值曲线

X，Y，Z                      标准色值

X_w，Y_w，Z_w                   参考白色的色值

X_P，Y_P，Z_P                   要再现的色值

X_r，Y_r，Z_r                   反射的分量的色值

X_P，F，Y_P，F，Z_P，F          来自外来光的照明的色值

X_P(ω)，Y_P(ω)，Z_P(ω)       观察器角度ω的色值

α                           至光入射的观察角

β                           (λ)光谱反射

ω                           颜色面的观察角/开放角

Claims (23)

1.一种用于为了在屏幕上真实再现表面颜色而进行屏幕校准的方法，该表面颜色的光谱反射分布已被测量并且是已知的，所述屏幕在至少一个光源的照射下，以在掠射角之外的光的入射角以及已知的光谱的光分布运行，其中，通过借助于软件和电子控制装置在所述屏幕的每个子区域中设置参数能够对所述屏幕产生影响，其特征在于，

1.1观察器在所述屏幕的每个子区域中将所述屏幕的经再现的颜色印象与原始物体的颜色印象相匹配，其中，将在所述屏幕表面上直接毗邻的原始物体与屏幕颜色进行比较，并且改变屏幕参数，直到对于所述观察器来说，在从预先设定的观察角度观察时，所述原始物体的颜色印象和所述屏幕的颜色印象在各被观察的屏幕子区域上显现得相同，以及

1.2将所做的设置保存在屏幕特征中，

其中，在所述屏幕前使用掩模，该掩模包含多个分布在整个图像表面上的窗口，其中，每个窗口部分地、优选一半被表面颜色的原始物体所覆盖，而在每个未被覆盖的窗口部分表面的后面，在所述屏幕上产生对应于各表面颜色的颜色再现。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述观察器是CIE1964-10级或CIE9131-2级标准观察器。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于：

3.1所述软件在控制所述屏幕的计算机中运行，通过所述软件能够改变每个窗口中的再现的颜色的亮度并进行调整，从而

3.2在照射所述屏幕时，对于所述观察器来说在原始颜色和再现颜色之间不再存在亮度差异，

3.3存储作为基点的亮度值并从中建立亮度特征，该亮度特征控制图像点中每个再现的颜色的绝对亮度。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，通过利用作为观察器的照相机拍摄所述掩模的图像来针对屏幕的亮度特征自动地进行亮度平衡和确定基点，其中，

4.1对于所述掩模的每个窗口，选择所述表面颜色的区域和通过所述屏幕再现的颜色的区域，并在这些区域内进行测量并产生经平均的颜色信号，

4.2将该颜色信号输入计算机，该计算机控制显示器并在此迭代地改变所述颜色信号的亮度，直到在每个窗口中由所述表面颜色以及由其再现所产生的颜色信号都同样大。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述照相机配备有光学滤波器，该光学滤波器与所述照相机的光谱灵敏度一起给出图像拍摄的整体光谱灵敏度，该整体灵敏度与选出的观察器的光谱感光度V_λ相等。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，

6.1测量通过反射在所述屏幕表面上的光在所述观察器的方向上产生的颜色刺激的光谱分布和强度，

6.2将该颜色刺激描述为对于所述观察器的屏幕的反射色值，以及

6.3只在所述屏幕上再现原始颜色的色值和所述反射色值的差。

7.如前面权利要求6所述的方法，其特征在于，在测量所述屏幕特征时，在接通照明的情况下，直接一同测量所述通过反射在所述屏幕表面上的光在所述观察器的方向上产生的颜色刺激，并将其包含在存储的屏幕特征中。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，

8.1将所述屏幕设置在小室中，

8.2对水平的屏幕中心在垂直剖面上进行45度角照射，其中，通过棍状光源的扩展实现该照射，所述光源安装在所述屏幕的上方或下方，以及

8.3使光照射在所述图像表面上分布均匀，其中，在从所述光源到所述屏幕的光线的光路上设置分光遮盖物，该分光遮盖物根据其造型在通往所述屏幕的道路上位置决定地和/或角度决定地阻挡来自所述光源的部分光辐射或使其通过。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在室内环境中从房间的天花板产生所述照射，所述光源设置为，使光线以近似45度角照射在所述屏幕上。

10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，借助直接设置在所述屏幕上的光谱仪测量所述照射的光谱分布，并在建立所述屏幕特征时考虑该光谱的光分布的结果。

11.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述屏幕在小室内的内部光源下运行，并附加地将从外面入射到观察面上、具有相同的或不同的光谱分布的光引入到对颜色再现的计算中，其中，对于所述从外面入射的光以及源于所述内部光源的光还分开地确定局部的颜色分布，并将所述颜色再现表示为在内部和外部照射下的色值的总和。

12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，在切断内部光源的情况下，通过分布在所述小室内的观察面上的传感器来测量所述从外面入射的光线的亮度分布。

13.如前面权利要求1到12中任一项所述的方法，其特征在于，

13.1为了由原始颜色的光谱反射特性计算出颜色以及为了计算在屏幕上的颜色再现，采用与颜色面的大小以及与此相关的观察角相关的、变化的基本光谱值曲线，

13.2为此将彩色图像分割成显现近乎相同颜色或平均相同颜色的区域，并且由图像中颜色分割的各个平均的大小来确定分割的各个对应的观察角。

14.如前面权利要求1到12中任一项所述的方法，其特征在于，

14.1对利用不同观察器的颜色再现建立数据库，其中存储对于不同观察器的基本光谱值曲线的分析描述或作为观察角的函数的级别，

14.2由原始颜色的光谱反射构成用于变化的基本光谱值曲线的原始颜色色值，

14.3由屏幕颜色在屏幕上的光谱辐射分布来描述屏幕颜色，并从中根据观察器和观察角度计算出用于建立屏幕特征的色值，

14.4对该屏幕特征为图像的颜色再现而进行实时处理，或作为预计算的特征存入数据库，并根据所选择的观察器和观察角度来调用。

15.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述分光遮盖物是光掩模。

16.一种通过在屏幕上的颜色向远程观察器再现原始物体的颜色印象的方法，其中，所使用的屏幕已利用如方法权利要求1到15中任一项所述的方法进行了校准，其特征在于，

16.1在考虑已知的照明条件的情况下，由原始物体确定出特定于对象的光谱反射分布，

16.2将该特定于对象的光谱反射分布传送给所述远程观察器，并且

16.3在考虑已知的屏幕特征、已知的屏幕上的照明条件、远程观察器的已知的屏幕特征和已知的光谱灵敏度特性的情况下，在已知的照射到屏幕上的光特性下，在该屏幕上对所述观察器再现所述原始物体的颜色印象。

17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，对于将再现的颜色印象与样本的颜色印象的比较，在屏幕表面上使用掩模，该掩模包括多个分布在整个图像平面上的窗口，其中，每个窗口部分地、优选一半被所述样本所覆盖，而在剩余的窗口表面中能够看到所述屏幕的颜色再现。

18.如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述观察器是CIE1964-10级或CIE9131-2级标准观察器。

19.如权利要求16至18中任一项所述的方法，其特征在于，使用多光谱照相机确定所述特定于对象的光谱反射光谱。

20.一种用于在远程观察器的情况下再现原始物体的颜色印象的装置，该装置具有用于颜色再现的屏幕、装有用以控制所述屏幕的软件的计算机和用于设定照射所述屏幕的周边环境的照明装置，其特征在于，

20.1所述屏幕设置在小室内或房间内，

20.2通过扩展的棍状光源实现照射，该光源安装在所述屏幕的上方或下方，使得水平的屏幕中心在垂直剖面上受到45度角的照射，

20.3使图像表面的照射分布均匀，其中，在从所述光源到所述屏幕的光线的光路上设置分光遮盖物，该分光遮盖物根据其造型在通往所述屏幕的道路上位置决定地和/或角度决定地阻挡来自所述光源的部分光辐射或使其通过，以及

20.4所述计算机执行如方法权利要求1到19中的任一项所述的方法。

21.如权利要求20所述的装置，其特征在于，直接在所述屏幕上设置光谱仪，以测量所述照射的光谱分布，并在再现所述原始物体的颜色印象时考虑每个当前的光谱的光分布的结果。

22.如权利要求20所述的装置，其特征在于，所述观察器是CIE1964-10级或CIE9131-2级标准观察器。

23.如权利要求20所述的装置，其特征在于，所述分光遮盖物是光掩模。