Vom XYZ der CIE zum Color Management des ICC

Die Farbmodelle der CIE sind der Standard für Farben. In einer idealen Welt könnte wir CIE XYZ- oder CIE L*a*b*-Farbräume als Farbräume für unsere Geräte benutzen.

Ein Farbrechner würde still und leise die Farben von RGB nach CMY umrechnen und wir wären am Ende unserer Betrachtungen.

Die Primärfarben unserer Geräte sind aber keine Spektralfarben und unsere real existierenden Farbräume kleiner als das allumfassende CIE XYZ. Wenn ein Programm oder der Druckertreiber Farben aus einem großen Farbraum in den kleineren Farbraum des Druckertreibers umwandelt, braucht die Software Informationen über den Farbraum des Originals und den Zielfarbraum und eine gute Strategie für das Ersetzen der unerreichbaren Farben.

Ein Farbmanagement-System braucht

  • Farbmesstechnik und Software zur Erzeugung von Ein- und Ausgabeprofilen
  • Farbprofile zur Beschreibung der Farbwiedergabeeigenschaften von Ein- und Ausgabegeräten
  • Ein Programm, das auf der Basis der Profile die Umrechnung der Farbdaten von einem Farbraum in einen anderen vornimmt – den Farbrechner
  • Anwendungen, die beim Einlesen des Bildes das Farbprofil auswerten, den Farbrechner aufrufen und das Bild mit transformierten Farbwerten anzeigen, bearbeiten oder drucken.

Der ICC-Standard

Der ICC-Standard für Farbprofile wurde Anfang der 90iger Jahre festgelegt. Gründungsmitglieder waren Apple, Sun Microsystems und Silicon Graphics, Agfa, Kodak und Adobe. Microsoft gesellte sich später unter dem Druck der Konkurrenz hinzu. Der ICC-Standard wurde 1993 verabschiedet.

Die großen Reprofirmen Linotype-Hell (heute Heidelberg AG), Crossfield, Scitex und Screen zeigten in den ersten Jahren des Standards kein Interesse am ICC und wollten ihr jahrzehntealtes Know-how nicht mit jedem kleinen Softwarehersteller teilen.

Apple entwickelte Color Sync 1.0, das noch nicht ICC-kompatibel war. Erst 1995 begann die Zusammenarbeit von Apple und Linotype-Hell und floß als ColorSync 2.0 in das Apple-Betriebssystem ein.

Microsoft, Sun und Silicon Graphics lizenzierten einen ICC-kompatiblen Farbrechner (CMM) von Kodak zur Implementierung in ihren Betriebssystemen. Der Farbrechner nutzte allerdings „private Tags“ von Kodak. Das sind erlaubte, aber nicht standardisierte Bestandteile eines ICC-Profils. Nur Farbprofile von Kodak mit diesem „Private Tag“ erzielten gute Farbergebnisse, alle anderen Farbtransformationen waren deutlich schlechter.

Mit ICM 2.0 beendete Microsoft die Zusammenarbeit mit Kodak und setzte den von Apple/Linotype lizenzierten Farbrechner für Windows um. Neben den Farbrechnern von Apple und Microsoft finden wir nach der Installation von Photoshop auch noch den Adobe Farbrechner auf unseren Rechnern.

Basiskomponenten des ICC-Farbmanagements

Die Grundidee des ICC-Color-Managements besteht darin, Bilddaten, die in einem geräteabhängigen Farbraum erzeugt wurden, in einen geräteunabhängigen Farbraum zu transformieren und anschließend die transformierten Daten in einen anderen geräteabhängigen Farbraum umzuwandeln. Der Weg über den geräteunabhängigen Farbraum entkoppelt die Geräteprofile voneinander.

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Für diesen Ansatz braucht jedes Gerät ein Profil, das den Farbraum des Geräts beschreibt. In jedes Bild wird ein Profil eingebettet.

Der ICC-Standard definiert Farbprofile und legt die geräte-unabhängigen CIEXYZ- und CIELab-Farbräume als Profile Connection Space (PCS) fest; für die Umsetzung der Farbrechner (CMM – Color Management Module) werden nur grobe Vorgabe gemacht und die Umsetzung bleibt Herstellern von Betriebssystemen und Softwarehäusern überlassen.

Workflows unter ICC-Color-Management lassen sich wie folgt wiedergeben: Ein Scanner oder eine Kamera kann einen ausmessbaren Farbraum (Gamut, die Menge der vom Gerät darstellbaren/erfassbaren Farben) erfassen. Der Farbraum der Kamera oder des Scanners wird durch ein Profil beschrieben (eigentlich nicht der Farbraum, sondern die Abweichungen vom Normfarbraum).

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Der Profile Connection Space (PCS)

Der Profile Connection Space ist die Brücke zwischen den verschiedenen Farbräumen. Er basiert auf dem Standard-Beobachter der CIE 1931 und setzt entweder auf CIE-XYZ oder CIELab als geräte-unabhängigem Farbraum auf. Die Matrizen oder Tabellen zur Umrechnung können sich nur auf einen dieser Farbräume beziehen. Beide Farbräume können verlustfrei ineinander umgerechnet werden.

Dass sowohl CIE-XYZ als auch CIELab verwendet werden, hat mathematische Gründe. Bei RGB-Farbprofilen, die Matrizen zur Farbtransformation einsetzen, ist eine Umrechnung nach CIE-XYZ wesentlich schneller. Farbprofile mit Look-up-Tabellen (LUTs) zur Farbraumtransformation lassen sich effektiver nach CIELab umrechnen.

Bei der Darstellung auf einem Ausgabegerät transformiert ein Farbrechner das Bild zunächst in einen geräteunabhängigen Farbraum und von dort aus in den Farbraum des Ausgabegeräts.

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