16.7. КОМПЕНСАЦИЯ СПЕКТРАЛЬНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ИЗЛУЧЕНИЯ ЦВЕТНЫХ ДИСПЛЕЕВ

В разд. 16.5 описаны методы обработки выходных сигналов цветного видеодатчика, целью которой является нахождение оценок координат цвета спектрального распределения энергии в любой точке цветного изображения. Полученные оценки можно использовать для управления трехцветным дисплеем (например, использующим цветной кинескоп с теневой маской), на экране которого будет воспроизводиться изображение передаваемой сцены. Обратимся теперь к практической задаче фотографирования воспроизводимого изображения и изготовления фотоотпечатка с приемлемыми колориметрическими характеристиками.

Рассмотрим блок-схему фотографической записи на рис. 16.7.1. Блок коррекции, управляемый координатами цвета , , , вырабатывает исправленные координаты цвета , , , которые в свою очередь управляют цветным дисплеем.

Рис. 16.7.1. Процесс изготовления и проецирования цветного транспоранта в системе воспроизведения цветных изображений.

Световое распределение, формируемое на экране последнего, записывается на трехслойную цветную фотопленку. Изготовленный цветной диапозитив проецируется на экран; координаты цвета , ,  полученного проецируется на экран; координаты цвета , , , полученного изображения измеряются колориметром. Блок коррекции проектируется таким образом, чтобы свести к минимуму колориметрическое различие между цветами, определяемыми координатами , ,  и , , .

Спектральное распределение энергии излучения, создаваемое дисплеем:

,                   (16.7.1)

является взвешенной суммой спектральных распределений энергии излучения  основных цветов. Координаты цвета, соответствующие спектральным распределениям энергии проецируемого изображения, определяются как

,           (16.7.2)

где  - удельные координаты трехцветной системы, соответствующей координатам цвета .

Известны два метода [7] коррекции спектральных характеристик излучения цветного дисплея: прямой и косвенный. Прямой метод предполагает разработку математической модели, основанной на уже рассмотренной модели цветного фотографического процесса (рис. 13.3.8); пользуясь такой моделью, можно шаг за шагом описать преобразование  в . Совокупность математической модели и уравнений (16.7.1) и (16.7.2) является детерминированным описанием взаимосвязи двух наборов координат цвета  и . В идеальном случае эти наборы должны быть идентичными, однако на практике они таковыми не являются, поскольку характеристической кривой фотопленки присуща нелинейность, эмульсионные слои влияют друг на друга, а спектральные оптические плотности красителей перекрываются. Тем не менее количественное описание зависимости «вход-выход» достаточно для нахождения обратной зависимости. Прямой метод исследовался Уоллисом [7], который сумел существенно повысить колориметрическое качество цветной фотографической записи. Однако с прямым методом связаны серьезные вычислительные трудности, обусловленные относительной сложностью модели фотографического процесса. Косвенный метод коррекции спектральных характеристик излучения цветного дисплея сводится к нахождению некоторого матричного оператора , минимизирующего различие между координатами цвета  и . Примером матричного оператора может служить оператор с членами третьего порядка, осуществляющий преобразование вида

,         (16.7.3)

где  - постоянные. Усложняя преобразуемый вектор включением в него членов более высокого порядка, можно обеспечить практически любую степень точности оценивания. Предсказание третьего порядка по формуле (16.7.3) оказалось достаточным для осуществления Фотографической записи с экрана цветного кинескопа с маской [7]. Для того чтобы найти элементы корректирующей матрицы, необходимо определить координаты цвета большого числа цветов и соответствующие некоррелированные координаты цвета  на выходе колориметра. Весовые элементы матрицы, найденные в результате ряда итераций, должны минимизировать выбранный функционал ошибки аппроксимации  оценкой .