Farbkorrekturmatrix und ihr Rechner mit einer Farbtafel in Altron

Eine häufige Beschwerde bei der Verpackungsinspektion lautet: „Weiß stimmt, Grau stimmt, aber das Rot des Logos erscheint im Bild leicht orange.“ Hier hilft der Weißabgleich nicht mehr weiter. Was Sie brauchen, ist The color correction matrix.. In diesem Artikel zeigen wir, wie Sie sie mit einer Farbtafel und dem Altron-Rechner erstellen und auf eine Farb-Flächenkamera anwenden.

Warum reicht der Weißabgleich nicht aus?

Der Weißabgleich ändert nur die Verstärkung jedes Kanals einzeln, damit neutrale Farben neutral werden. Die Farbfilter auf dem Sensor entsprechen aber nicht genau dem menschlichen Auge. Ein Teil des roten Lichts gelangt in den Grünkanal und ein Teil des grünen in den Blaukanal. Dadurch erscheinen gesättigte Farben, wie das Rot des Logos, leicht verschoben.

Die Farbkorrekturmatrix (CCM) gleicht dieses Übersprechen aus. Jeder Ausgangskanal wird aus einer Kombination aller drei Eingangskanäle gebildet, und es wird ein konstanter Offset hinzuaddiert. Das sind zwölf Zahlen: drei Koeffizienten und ein Offset pro Kanal.

Schritt eins: eine korrekte Aufnahme der Farbtafel

• Legen Sie die standardmäßige Farbtafel mit 24 Feldern unter dasselbe Licht, das an der Produktionslinie herrscht.
• Stellen Sie vor der Aufnahme den Weißabgleich korrekt ein. Die Matrix ersetzt den Weißabgleich nicht.
• Stellen Sie die Belichtung so ein, dass das weiße Feld der Tafel nicht übersteuert.

Schritt zwei: Berechnung der Matrix mit dem Rechner

Öffnen Sie das Werkzeug Color Correction Calculator über das Menü Tools:

1. Öffnen Sie das Foto der Tafel mit Open Image.
2. Drücken Sie Align to Chart (4 pts) und klicken Sie die vier Eckfelder in dieser Reihenfolge an: oben links, oben rechts, unten rechts und unten links. Alle 24 Felder rasten an ihrer Position ein. Ist die Tafel im Bild gespiegelt, drücken Sie Mirror Horizontal oder Mirror Vertical.
3. Drücken Sie Extract from Color Checker. Für jedes Feld sehen Sie die erfasste Farbe (Seen) und die erwartete Farbe (Expected). Die Spalte Weight legt die Gewichtung jedes Feldes in der Berechnung fest.
4. Wählen Sie ein Modell und drücken Sie Calculate.
5. Kopieren Sie die zwölf Zahlen mit Copy Results.

Welches Modell?

• 3×3 – linear light (Basler): linearisiert die Farbe zuerst und wendet dann die Matrix an. Weiß bleibt korrekt, und es kommt zu keiner Überanpassung. Ein guter Ausgangspunkt.
• 3x4-Modelle: haben zusätzlich einen Offset, der dunklen Farben und Schatten zugutekommt.
• Polynomial deg-2: liefert den geringsten Fehler auf den Feldern der Tafel, kann aber bei Extremfarben wie Weiß über das Ziel hinausschießen.

Schritt drei: Anwenden der Matrix im Graphen

Fügen Sie im Graph-Editor den Knoten ColorCorrectionMatrix nach dem Knoten Debayer hinzu, da dieser Knoten mit dem RGB-Bild arbeitet. Danach:

1. Schalten Sie im Knotenpanel Enable ein.
2. Klicken Sie auf die Schaltfläche Paste, damit die zwölf kopierten Zahlen in die Matrix übernommen werden. Sind es nicht genau zwölf Zahlen, ändert sich die Matrix nicht.
3. Um Vorher und Nachher zu vergleichen, klicken Sie auf Identity. Das Bild wird unverändert durchgereicht. Laden Sie danach die Matrix erneut.

Die Option Use Lookup Table ist von Anfang an aktiviert; lassen Sie sie eingeschaltet. Statt die Matrix für jedes Pixel zu berechnen, verwendet sie eine vorberechnete Tabelle und ist bei hohen Bildraten deutlich schneller.

Eine Matrix pro Produkt

Werden verschiedene Produkte unter unterschiedlicher Beleuchtung geprüft, erstellen Sie für jedes eine eigene Matrix. Geben Sie im Bereich Preset Edit einen Namen ein und klicken Sie auf Add. Mit Update aktualisieren Sie dieselbe Voreinstellung. Wechselt das Produkt, wählen Sie einfach die passende Matrix aus der Liste.

Wenn eine Matrix nicht ausreicht

Ist Ihr Farbzusammenhang komplexer als eine einzelne Matrix, klicken Sie im Rechner auf Export Color Correction Template. Es wird eine Datei mit der Endung cct erstellt. Laden Sie sie in den Knoten ColorCorrectionTemplate. Dieser Knoten ist im vorgefertigten Graphen der Farb-Flächenkamera bereits vorhanden. Jede Vorlage gilt nur für ein Pixelformat.

Wenn Sie eine Zeilenkamera Farbkamera haben, ist diese Vorlage Ihr Weg. Der Knoten ColorCorrectionMatrix ist nur für Flächenkameras gedacht, ColorCorrectionTemplate funktioniert dagegen auch mit Zeilenkameras.

Häufige Fehler

• Die Karte unter einer anderen Beleuchtung als der der Produktionslinie fotografieren. Die Matrix stimmt nur für die Beleuchtung, mit der sie berechnet wurde.
• Gesättigte Felder. Hat das weiße Feld die Obergrenze erreicht, sind seine Informationen verloren.
• Die Matrix vor dem Weißabgleich berechnen. Korrigieren Sie zuerst das Weiß, dann berechnen Sie die Matrix.

Mehr über die Theorie hinter der Farbtafel ColorChecker lesen Sie unter dieser Wikipedia-Artikel (Englisch) ein guter Einstieg.

See the colour models on the Flächenkameras vergleichen. Wenn Sie Hilfe beim Erstellen einer Farbmatrix benötigen, melden Sie sich über die Kontaktseite.