1、 ISBN 3 901 906 26 6 GUIDELINES FOR THE EVALUATION OF GAMUT MAPPING ALGORITHMS CIE 156:2004 UDC: 535.653 Descriptor: Colour matching methods THE INTERNATIONAL COMMISSION ON ILLUMINATION The International Commission on Illumination (CIE) is an organisation devoted to international co-operation and ex
2、change of information among its member countries on all matters relating to the art and science of lighting. Its membership consists of the National Committees in 38 countries and one geographical area and of 4 associate members. The objectives of the CIE are : 1. 2. 3. 4. 5. 1. 2. 3. 4. 5. 1. 2. 3.
3、 4. 5. To provide an international forum for the discussion of all matters relating to the science, technology and art in the fields of light and lighting and for the interchange of information in these fields between countries. To develop basic standards and procedures of metrology in the fields of
4、 light and lighting. To provide guidance in the application of principles and procedures in the development of international and national standards in the fields of light and lighting. To prepare and publish standards, reports and other publications concerned with all matters relating to the science
5、, technology and art in the fields of light and lighting. To maintain liaison and technical interaction with other international organisations concerned with matters related to the science, technology, standardisation and art in the fields of light and lighting. The work of the CIE is carried on by
6、seven Divisions each with about 20 Technical Committees. This work covers subjects ranging from fundamental matters to all types of lighting applications. The standards and technical reports developed by these international Divisions of the CIE are accepted throughout the world. A plenary session is
7、 held every four years at which the work of the Divisions and Technical Committees is reviewed, reported and plans are made for the future. The CIE is recognised as the authority on all aspects of light and lighting. As such it occupies an important position among international organisations. LA COM
8、MISSION INTERNATIONALE DE LECLAIRAGE La Commission Internationale de lEclairage (CIE) est une organisation qui se donne pour but la coopration internationale et lchange dinformations entre les Pays membres sur toutes les questions relatives lart et la science de lclairage. Elle est compose de Comits
9、 Nationaux reprsentant 38 pays plus un territoire gographique, et de 4 membres associs. Les objectifs de la CIE sont : De constituer un centre dtude international pour toute matire relevant de la science, de la technologie et de lart de la lumire et de lclairage et pour lchange entre pays dinformati
10、ons dans ces domaines. Dlaborer des normes et des mthodes de base pour la mtrologie dans les domaines de la lumire et de lclairage. De donner des directives pour lapplication des principes et des mthodes dlaboration de normes internationales et nationales dans les domaines de la lumire et de lclaira
11、ge. De prparer et publier des normes, rapports et autres textes, concernant toutes matires relatives la science, la technologie et lart dans les domaines de la lumire et de lclairage. De maintenir une liaison et une collaboration technique avec les autres organisations internationales concernes par
12、des sujets relatifs la science, la technologie, la normalisation et lart dans les domaines de la lumire et de lclairage. Les travaux de la CIE sont effectus par 7 Divisions, ayant chacune environ 20 Comits Techniques. Les sujets dtudes stendent des questions fondamentales, tous les types dapplicatio
13、ns de lclairage. Les normes et les rapports techniques labors par ces Divisions Internationales de la CIE sont reconnus dans le monde entier. Tous les quatre ans, une Session plnire passe en revue le travail des Divisions et des Comits Techniques, en fait rapport et tablit les projets de travaux pou
14、r lavenir. La CIE est reconnue comme la plus haute autorit en ce qui concerne tous les aspects de la lumire et de lclairage. Elle occupe comme telle une position importante parmi les organisations internationales. DIE INTERNATIONALE BELEUCHTUNGSKOMMISSION Die Internationale Beleuchtungskommission (C
15、IE) ist eine Organisation, die sich der internationalen Zusammenarbeit und dem Austausch von Informationen zwischen ihren Mitgliedslndern bezglich der Kunst und Wissenschaft der Lichttechnik widmet. Die Mitgliedschaft besteht aus den Nationalen Komitees in 38 Lndern und einem geographischen Gebiet u
16、nd aus 4 assoziierten Mitgliedern. Die Ziele der CIE sind : Ein internationaler Mittelpunkt fr Diskussionen aller Fragen auf dem Gebiet der Wissenschaft, Technik und Kunst der Lichttechnik und fr den Informationsaustausch auf diesen Gebieten zwischen den einzelnen Lndern zu sein. Grundnormen und Ver
17、fahren der Metechnik auf dem Gebiet der Lichttechnik zu entwickeln. Richtlinien fr die Anwendung von Prinzipien und Vorgngen in der Entwicklung internationaler und nationaler Normen auf dem Gebiet der Lichttechnik zu erstellen. Normen, Berichte und andere Publikationen zu erstellen und zu verffentli
18、chen, die alle Fragen auf dem Gebiet der Wissenschaft, Technik und Kunst der Lichttechnik betreffen. Liaison und technische Zusammenarbeit mit anderen internationalen Organisationen zu unterhalten, die mit Fragen der Wissenschaft, Technik, Normung und Kunst auf dem Gebiet der Lichttechnik zu tun hab
19、en. Die Arbeit der CIE wird in 7 Divisionen, jede mit etwa 20 Technischen Komitees, geleistet. Diese Arbeit betrifft Gebiete mit grundlegendem Inhalt bis zu allen Arten der Lichtanwendung. Die Normen und Technischen Berichte, die von diesen international zusammengesetzten Divisionen ausgearbeitet we
20、rden, sind von der ganzen Welt anerkannt. Tagungen werden alle vier Jahre abgehalten, in der die Arbeiten der Divisionen berprft und berichtet und neue Plne fr die Zukunft ausgearbeitet werden. Die CIE wird als hchste Autoritt fr alle Aspekte des Lichtes und der Beleuchtung angesehen. Auf diese Weis
21、e unterhlt sie eine bedeutende Stellung unter den internationalen Organisationen. Published by the COMMISSION INTERNATIONALE DE LECLAIRAGE CIE Central Bureau Kegelgasse 27, A-1030 Vienna, AUSTRIA Tel: +43(01)714 31 87 0, Fax: +43(01)713 08 38 18 e-mail: ciecbping.at www: http:/www.cie.co.at/ CIE 200
22、4 - All rights reserved ISBN 3 901 906 26 6 GUIDELINES FOR THE EVALUATION OF GAMUT MAPPING ALGORITHMS CIE 156:2004 UDC: 535.653 Descriptor: Colour matching methods CIE 156:2004 This Technical Report has been prepared by CIE Technical Committee 8-03 of Division 8 “Image Technology” and has been appro
23、ved by the Board of Administration of the Commission Internationale de lEclairage for study and application. The document reports on current knowledge and experience within the specific field of light and lighting described, and is intended to be used by the CIE membership and other interested parti
24、es. It should be noted, however, that the status of this document is advisory and not mandatory. The latest CIE proceedings or CIE NEWS should be consulted regarding possible subsequent amendments. Ce rapport technique a t labor par le Comit Technique CIE 8-03 de la Division 8 “Technologie des image
25、s” et a t approuv par le Bureau de la Commission Internationale de lEclairage, pour tude et emploi. Le document expose les connaissances et lexprience courantes dans le domaine particulier de la lumire et de lclairage dcrit ici. Il est destin tre utilis par les membres de la CIE et par tout les intr
26、esss. Il faut cependant noter que ce document est indicatif et non obligatoire. Il faut consulter les plus rcents comptes rendus de la CIE, ou le CIE NEWS, en ce qui concerne des amendements nouveaux ventuels. Dieser Technische Bericht ist vom CIE Technischen Komitee 8-03 der Division 8 “Bildverarbe
27、itung” ausgearbeitet und vom Vorstand der Commission Internationale de lEclairage gebilligt worden. Das Dokument berichtet ber den derzeitigen Stand des Wissens und Erfahrung in dem behandelten Gebiet von Licht und Beleuchtung; es ist zur Verwendung durch CIE-Mitglieder und durch andere Interessiert
28、e bestimmt. Es sollte jedoch beachtet werden, da das Dokument eine Empfehlung und keine Vorschrift ist. Die neuesten CIE-Tagungsberichte oder das CIE NEWS sollten im Hinblick auf mgliche sptere nderungen zu Rate gezogen werden. Any mention of organisations or products does not imply endorsement by t
29、he CIE. Whilst every care has been taken in the compilation of any lists, up to the time of going to press, these may not be comprehensive. Toute mention dorganisme ou de produit nimplique pas une prfrence de la CIE. Malgr le soin apport la compilation de tous les documents jusqu la mise sous presse
30、, ce travail ne saurait tre exhaustif. Die Erwhnung von Organisationen oder Erzeugnissen bedeutet keine Billigung durch die CIE. Obgleich groe Sorgfalt bei der Erstellung von Verzeichnissen bis zum Zeitpunkt der Drucklegung angewendet wurde, ist es mglich, da diese nicht vollstndig sind. CIE 2004 -
31、All rights reserved II CIE 156:2004 The following members of TC 8-03, “Gamut Mapping“ took part in the preparation of this technical report. The committee comes under Division 8 “Image Technology”. Jan Morovic (chairman) United Kingdom Peter Bodrogi Hungary Gus Braun USA Fritz Ebner USA Mark D. Fair
32、child USA Phil Green United Kingdom Patrick Herzog Germany Tony Johnson United Kingdom Byoung-Ho Kang Korea Naoya Katoh Japan M. Ronnier Luo United Kingdom Marc Mahy Belgium Gabriel Marcu USA John McCann USA Ethan Montag USA Hideto Motomura Japan Todd Newman USA Raimondo Schettini Italy J. A. Stephe
33、n Viggiano USA Geoff J Woolfe USA III CIE 156:2004 TABLE OF CONTENTS SUMMARY VI RESUME VI ZUSAMMENFASSUNG VI 1. INTRODUCTION 1 2. GENERAL PRINCIPLES 1 2.1 List of definitions 1 3. TEST IMAGES 2 3.1 Types of test image 2 3.1.1 Obligatory 2 3.1.2 Recommended 2 3.2 Exchange of test images 3 4. MEDIA 3
34、5. VIEWING CONDITIONS 4 5.1 General 4 5.1.1 Illumination 4 5.1.2 Viewing environment 4 5.1.3 Border and surround 5 5.2 Images on reflecting and transmitting media. 5 5.3 Images on colour monitors 6 5.4 Colour monitor to print matching 6 6. MEASUREMENT 6 7. GAMUT BOUNDARY 6 8. GAMUT MAPPING ALGORITHM
35、S 7 8.1 Hue-angle preserving minimum E*abclipping 7 8.2 Chroma-dependent sigmoidal lightness mapping and cusp knee scaling 7 8.3 Reporting other GMAs 9 9. COLOUR SPACE 9 10. EXPERIMENTAL METHOD 9 10.1 Pair comparison 9 10.2 Category judgement (rating) 10 10.3 Ranking 10 11. WORKFLOWS 10 11.1 Typical
36、 workflows 10 11.1.1 ROMM to print workflow 10 11.1.2 CRT to print workflow 11 11.1.3 Transparency to print workflow 12 11.2 Psychophysical evaluation process 12 11.2.1 General comments 12 11.2.2 ROMM RGB original 13 IV CIE 156:2004 11.2.3 CRT original 13 11.2.4 Transparency original 13 12. REFERENC
37、ES 14 13. APPENDIX A - SUGGESTED TEST IMAGE TYPES 16 14. APPENDIX B - MEASUREMENT 16 14.1 Hard copy measurements 16 14.2 Displays 17 14.3 Colorimetric computations, colour difference and uncertainty 17 15. APPENDIX C - EXPERIMENTAL METHOD 17 15.1 General factors 18 15.2 Types of experimental design
38、19 15.2.1 Magnitude estimation (rating) 19 15.2.2 Matching 19 15.2.3 Paired comparison 19 15.2.4 Category judgement (rating) 20 16. APPENDIX D - CHECKLIST 21 V CIE 156:2004 GUIDELINES FOR THE EVALUATION OF GAMUT MAPPING ALGORITHMS SUMMARY This technical report provides guidelines for the evaluation
39、of the cross-device and cross-media colour image reproduction performance of gamut mapping algorithms (GMAs). The guidelines cover numerous aspects of GMA evaluation including test images, media, viewing conditions, measurement, gamut boundary calculation, gamut mapping algorithms, colour spaces and
40、 experimental method. Also provided are example workflows that show how the general principles are applied and a checklist for determining compliance with the guidelines. The results of GMA evaluation carried out in accordance with these guidelines will then serve as the basis for recommending eithe
41、r one gamut mapping algorithm, or a set of algorithms and rules for use in specific applications. GUIDE POUR LEVALUATION DES ALGORITHMES DE MAPPAGE DE GAMME DE COULEURS RESUME Ce rapport technique fournit un ensemble de directives pour valuer la performance des algorithmes de mappage de gamme de cou
42、leurs (AMGCs) du point de vue de la fidlit de la reproduction des couleurs des images au passage dun priphrique un autre ou dun support un autre. Le guide couvre divers aspects de lvaluation des AMGCs, y compris les images test, les supports, les conditions dobservation, la mesure, les calculs aux l
43、imites de la gamme, les algorithmes, les espaces chromatiques, ainsi que la mthode exprimentale. On illustre lapplication des principes gnraux avec des exemples mettant en oeuvre diffrents flux de travaux. On fournit galement une liste de contrle pour vrifier la conformit avec les directives propose
44、s. La recommandation future soit dun, soit dun ensemble dAMGCs avec des rgles rgissant leur usage dans des applications spcifiques, sera base sur les rsultats des valuations faites en conformit avec ce guide. RICHTLINIEN FR DIE BEWERTUNG VON GAMUT-MAPPING-ALGORITHMEN ZUSAMMENFASSUNG Dieser technisch
45、e Bericht stellt Richtlinien fr die Bewertung der Farbbildreproduktionsgte von gerte- und medienbergreifenden Gamut-Mapping-Algorithmen (GMA) zur Verfgung. Die Richtlinien bercksichtigen zahlreiche Aspekte der GMA-Bewertung einschlielich Testbilder, Medien, Betrachtungsbedingungen, Farbmessung, Bere
46、chnung der Farbumfangs-grenze, Gamut-Mapping-Algorithmen, Farbrume und experimentelle Methode. Auerdem werden Beispiel-Workflows vorgestellt, die zeigen, wie die generellen Prinzipien angewendet werden, und des weiteren eine Checkliste zur Kontrolle der Einhaltung der Richtlinien. Die Ergebnisse von
47、 gem diesen Richtlinien durchgefhrten GMA-Bewertungen dienen spter als Basis entweder eines Gamut-Mapping-Algorithmus oder eines Satzes von Algorithmen einschlielich Regeln fr die Benutzung bei bestimmten Anwendungen. VI CIE 156:2004 1. INTRODUCTION This technical report marks the end of the first p
48、hase of the activity of Technical Committee 8-03. This report presents guidelines for the evaluation of the performance of gamut mapping algorithms (GMAs). The report provides guidance as to the details of the test images to be used, the media on which they are to be reproduced, the viewing conditio
49、ns to be employed, the measurement procedures to be followed, the GMAs to be applied, the way gamut boundaries are to be calculated, the colour spaces in which the mapping is to be done and the experimental method for carrying out the evaluation. The next phase of activity for the TC will be coordinating research efforts based on the guidelines presented here. The results of the research wil
