[发明专利]颜色导航系统无效

专利信息
申请号: 200780024611.8 申请日: 2007-06-22
公开(公告)号: CN101480107A 公开(公告)日: 2009-07-08
发明(设计)人: J·P·W·巴伊詹斯 申请(专利权)人: 皇家飞利浦电子股份有限公司
主分类号: H05B37/02 分类号: H05B37/02;G09G5/02;G06T11/00;H04N1/60
代理公司: 中国专利代理(香港)有限公司 代理人: 谢建云;谭祐祥
地址: 荷兰艾*** 国省代码: 荷兰;NL
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摘要:
搜索关键词: 颜色 导航系统
【说明书】:

发明领域

本发明通常涉及照明领域。本发明尤其涉及用于产生具有可变颜色的光的颜色导航系统。

发明背景

利用可变颜色照明空间的照明系统通常为大家所熟知。通常,这种系统包括多个光源,每个光源发射出具有特定颜色的光,不同光源的各个颜色相互不同。整体来看该系统所产生的整个光因而是若干个光源所发射出的光的混合。通过改变不同光源的相对强度,可改变整个混光体的颜色。

应该注意的是光源可以是诸如例如TL灯、卤素灯、LED等等之类的不同类型。在下文中,将简单地使用词"灯",但是这不排除LED。

作为可变颜色照明系统的示例,提到了剧场中的照明系统。在演出期间,可能希望改变照明的颜色。然而,同样在家庭、商店、饭店、旅馆、学校、医院等等的情况下,也希望能够改变照明的颜色。在剧场等等的情况下,颜色典型地随视野而改变以增强戏剧效果,但是在其他状况下,更希望具有平滑且缓慢的过渡。

所属技术领域的专业人员应清楚的是,可通过色点在颜色空间中的坐标来表示光的颜色。在这种表示中,改变颜色对应于在颜色空间中从一个色点到另一色点的移动或者对应于该系统中的色点设置的移动。此外,颜色序列对应于颜色空间中的色点集合,该集合将被表示为路径。因此可将动态改变颜色表示为沿该路径"行进"。更通常地,将动态改变照明的颜色表示为在颜色空间"导航"。

典型地,照明系统包括三个灯。通常,这些灯接近红色(R)、接近绿色(G)和接近蓝色(B),并且将该系统表示为RGB系统。对于每个灯,可将光强表示为从0(没有光)至1(最大强度)的数字。色点可由三维坐标(ξ1,ξ2,ξ3)来表示,在从0至1的范围中的每个坐标按照线性方式与灯之一的相对强度相对应。可将各个灯的色点分别表示为(1,0,0)、(0,1,0)和(0,0,1)。这些点描述了颜色空间中的三角形。该系统可产生该三角形之内的所有颜色。

希望具有一种可允许用户以舒适且直观的方式对颜色空间进行导航的颜色导航系统。具体地说,希望颜色导航系统允许用户在该颜色空间中采用这样的阶步以便所感知到的色变是恒定的。

理论上,可以认为颜色空间是连续集。这将允许用户选择上述三角形之内的每种可能颜色。然而,计算某个阶步方向上的步长以便所感知到的色变具有某个值需要使用相当大功率且昂贵的微处理器。因此,对于颜色导航系统而言,更有利的是具有包括有预定色点的色表。此后将对颜色空间进行导航转化成从该表格中的一个色点至该表格中的下一色点迈出阶步。此后在简单用户接口的控制之下可容易地执行导航。这种简单用户接口的示例包括六个按钮,每个颜色坐标两个按钮(分别为步升和步降)。启动这些按钮之一将会导致沿着相应颜色坐标轴的阶步,该阶步会导致预定色觉差异。

在这方面的问题在于RGB颜色空间不是线性空间,因此当采用沿着色强坐标轴之一的某个大小的离散阶步时,用户所感知到的色变量不是恒定的,而是取决于颜色空间之内的实际位置。

为了解决这个问题,提议了诸如CIELAB颜色空间之类的颜色空间的不同表示,其中的独立变量是色相(H)、饱和度(S;在CIELAB中利用S=色度/明度(lightness)来计算)、亮度(brightness)(B;在CIELAB中由明度计算得到)。因为明度的感知均匀性(即用户还将明度级的线性变化感知为光强级别的线性变化),因此有利地是使用这个参数来代替亮度。然而,为了使该描述普通化,在接下来的说明中使用参数"亮度",还利用感知均匀分布(例如在u′V′Y空间中,由“Y”描述强度,因此感知均匀的亮度分布是对数(Y))来对这个参数的值进行描述。可将CIELAB颜色空间看作离散点的三维空间(3D网格)。该空间中的每个点可以由坐标m、n、p来表示,并且在每个点中色相(H)、饱和度(S)、亮度(B)分别具有特定值H(m,n,p)、S(m,n,p)、B(m,n,p)。用户可采用沿着这三个坐标轴任何一个的离散阶步,只要颜色在颜色空间(色域)的外边界之内,这会分别导致预定且恒定的色相、饱和度、或者亮度变化。原则上,可变的色相、饱和度以及亮度彼此无关。

现在问题是定义良好的导航算法,其这样定义导航阶步以便所感知到的色变是恒定的,以便构建适当表格或者以便步进通过现有表格。根据CIELAB理论,当从色度值为C1且色相角为h1的第一色点到色度值为C2且色相角为h2的第二色点迈出阶步时,将色差ΔE定义为:

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