3D LUT生成与转换系统的设计与实现

在电影工业领域,三维颜色查找表(3D LUT)对于还原正常监看关系、风格化调色起着至关重要的作用。针对传统3D LUT软件功能不均衡、学习使用成本高、智能化程度低等问题,本文基于Python和Qt开发了一款3D LUT生成与转换系统。以标准色彩图(HALD)为核心设计LUT编辑、色彩空间转换、一级校色、第三方软件对接、辅助查看五个功能模块,从智能化处理分析和跨程序数据交换方面拓展了功能。系统功能完善、美观易用、可跨平台,减轻了用户负担,释放调色师的创造力。

让LUT为4K HDR电视节目制作助力

本文对当前4K HDR电视节目制作流程下,因不同图像采集设备造成多种色域与动态范围技术标准共存的不便工作环境,对几种常用Log曲线图像信号通过LUT转换进行数据收集、测量、对比与分析,探讨在4K HDR电视节目制作过程中引入LUT的工作方式,满足4K HDR制作中不同色域与动态范围技术标准组合的映射需求,进而实现在节目生产中提高效率、简化流程、节约成本的目的。

基于色调恒常空间的色彩管理

针对CIELAB空间色调非恒常影响色域匹配及色差计算准确度问题,研究了色调恒常校正方法,建立了一种新的校正空间tLAB,并用其替代CIELAB空间实施色彩管理.首先,以孟塞尔空间为标准,分析了CIELAB空间的色调非恒常性.然后,利用孟塞尔新标数据对CIELAB空间实施色调校正,构建了色调恒常的颜色空间tLAB;借助三维查找表(3D-LUT)描述CIELAB和tLAB之间的非线性关系,提出了不增加时空代价的色彩管理工程实现方案.最后,给出了利用tLAB空间进行色域匹配的结果,以及新的色差评价指标体系.实验表明,利用tLAB空间进行色域匹配的效果明显优于传统方法,且用其替代CIELAB空间实施色彩管理具有很好的实时性和普适性.

彩色输出设备特征化的三维查找表方法

设备的特征化是色彩管理的关键。给出了一种构建常用数字影像硬拷贝输出设备特征化三维查找表的方法。在RGB数字空间中均匀采样,并进行数据的虚拟扩充;经四面体线性插值技术,建立了由C IEL*a*b*到RGB变换的特征化三维查找表。对3种类型6个不同设备的实验表明,四面体线性插值技术同样适于采样数据的虚拟扩充;由扩充后的采样数据得到的33×33×33尺寸的三维查找表,转换色差较使用未扩充的采样数据得到的17×17×17尺寸的查找表有了明显降低。在其中一个输出设备上对实际影像进行了应用,变换后的影像色彩得到有效校正。

数字图像设备颜色特征化反向变换算法

CIEXYZ是一种不规则颜色空间,难以建立规则的三维查找表直接对数字图像设备进行反向变换.采用基于立方体细分的查找表插值匹配算法,通过设备RGB颜色空间中立方体的细分搜索和迭代,获得与目标颜色三刺激值匹配的设备RGB值.以打印机为例建立三维查找表,通过自制色卡验证了该算法和正向三维查找表算法有较高的重复性.并以ANSI IT8.7/2标准色卡的反向变换为例考察该算法的实际变换精度,结果表明,当CIE三刺激值XYZ位于打印机色域内时,该算法的平均/最大色差为2.06/6.31 CIELAB色差单位.此算法可以精确有效地实现数字图像设备的颜色特征化反向变换.

基于三维查找表法的调频加网呈色模型研究

主要研究建立调频加网工艺条件下的三色呈色数学模型,也就是建立调频加网工艺的色彩转换模型。专门针对调频加网工艺的色彩转换数学模型,国内外的研究较少。通过分析现有印刷颜色转换的数学模型,针对典型的CTP胶印调频加网工艺条件,采用三维查找表法建立从设备相关色空间CMY到设备无关色空间CIEXYZ或CIELab的色空间转换模型。分析、验证这种数学模型对调频加网工艺的理论适用性与实际应用性。

BP神经网络在颜色空间转换中的应用

色彩管理在彩色印刷中对印品质量起着非常关键的作用,而颜色空间转换又是其中尤为重要的组成部分。近年来业内人士采用诸多方法对颜色空间转换进行了研究。本文从理论基础和建模过程两方面对基于BP神经网络的颜色空间转换方法进行了系统研究,并以三维查找表法为对象对其进行了模拟对比分析。研究表明:基于BP神经网络的颜色空间转换方法理论简单,建模方便快捷,适应性强,易于推广。但目前其建模精度稍低。可以预见,随着建模方法的改进,该方法用于颜色空间转换将会有广阔的发展空间。

一种基于查找表的快速导航路径提取算法

虚拟内窥镜是医学图像可视化与虚拟现实相结合的产物。为了缩短诊断时间,虚拟内窥镜需要提供一种自动导航方式来加快器官的浏览,通过分析已有细化算法提出一种快速的导航路径提取方法。该方法首先利用一种快速模板测试方法来生成26-邻域编码的查找表,然后根据此查找表快速地查询边界体素的删除标志,从而将复杂耗时的模板测试过程转换成简单快速的查询。提取的骨架经裁剪、平滑后可以用于虚拟摄像机的自动飞行引导。实验结果表明,该算法提取效率高、速度快,基本上能满足虚拟内窥镜系统导航路径提取的要求。

基于模糊辨识的设备彩色特征化模型的研究

基于颜色自然语言描述的模糊性,以RGB颜色空间与CIEL*a*b*颜色空间转换为例,建立了以模糊控制方法为基础的彩色设备特征化模型,并对照基于三维查找表与插值算法的彩色设备特征化方法,对该模型进行了讨论。研究结果显示,该模型设计简单,便于应用,可以适用于设备彩色的特征化非线性描述。当采样空间点数量为125个时,模型对于检验样本点转换的平均色差达到2.65,而要达到相同水平的平均色差值,三维查找表与插值算法至少需要512个采样空间量,即该模型具有在较少样本点情况下可以获得较高精度的优点。

三角剖分技术在颜色空间转换技术方面的应用

引入三角剖分技术,不仅成功解决了设备色域范围的确定问题,而且实现了三维查表插值法的分区。结合三维查找表四面体插值法,优化搜索算法,建立颜色转换模型。经216块全色域样本色靶检验,其转换精度与传统的Neugebauer方程反求转换模型相比,色彩转换精度高、效率高,取得了良好的建模效果。

一种新的RGB到L^＊a^＊b^＊转换方法的研究

采用改进的四面体插值技术实现印刷品检测过程中图像信息从RGB到L*a*b*的转换。对于四面体插值技术,利用采样点的虚拟扩充方法,获得更大尺寸的三维查找表,进一步提高空间转换精度;采用距离定位的方法,快速确定包含点的四面体,提高其转换速度。实验证明,该算法空间转换速度和精度有了较大程度的提高,为印刷品在线质量检测奠定了基础。

印刷品检测过程中的色彩空间转换研究

通过建立印刷设备特征模型,采用改进的四面体插值技术实现印刷品检测过程中图像信息从RGB到CMYK的转换.对于四面体插值技术,利用采样点的虚拟扩充方法,获得更大尺寸的三维查找表,进一步提高了空间转换精度;采用距离定位的方法,快速确定包含点的四面体,提高其转换速度.实验证明,该算法空间转换速度和精度有了较大的提高.

彩色打印校正误差源和误差模型

基于现行色彩管理模式和实际应用方式,存在彩色打印校正精度较低的问题,通过分析彩色打印的校正过程,找出影响彩色打印校正精度的主要因素,从而得出影响彩色打印校正精度的5个误差源,包括重复打印、样本色度时变性、分光测色仪检测、打印样本集选取和三维查找表级数.通过理论分析,并设计实验,统计出各误差源的影响程度,从而得出彩色打印校正误差模型的数学表达式,根据数学模型给出一条实现彩色打印高精度校正的途径.