专利名称：广色域立体照片的制作方法
广色域立体照片
发明人
蒙特.J.拉姆斯特德，美国公民，居住在明尼苏达州的加侬福尔斯
(Cannon Falls )。
相关申请的交叉引用 不适用
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背景技术：
立体图像一般由通过横向视角(lateral perspective )中的小改变而相关的 两个图像组成。当通过使能设备来观看时，立体图像可以提供立体景深的感 觉。立体照片(Anaglyph)是其中将不同的原色集用于渲染立体像对(stereo pair)的第一和第二图像的立体图像。通常地，第一和第二图像的谱不显著重 叠。于是，可以使用两个补色观看滤色器来选择性地观看第一和第二图像。 第一观看滤色器F,可以用于观看第一图像，而第二观看滤色器F2可以用于观 看第二图像。第一滤色器实质上传送第一图像的原色，并且阻止第二图像的 原色。第二滤色器实质上传送第二图像的原色，并且阻止第一图像的原色。
经常在三种原色中渲染立体照片，在所述三种原色中，在两种原色中渲 染第一图像，而在一种原色中渲染第二图像。在红色/青色(cyan)立体照片 中，在绿色和蓝色原色中渲染第一图像，而在红色原色中渲染第二图像。其 他类型的立体照片包括蓝色/黄色和绿色/洋红色(magenta)立体照片。在 这里，这些立体照片称为三色立体照片。
由于立体照片的相对低的成本和与显示装置的广泛的兼容性，所以它们 经常用于显示立体图像。然而，传统的立体照片具有一些众所周知的缺点。 首先，当通过彩色观看滤色器来观看时，传统的立体照片一般呈现被减少的色域(color gamut )。其次，传统立体照片 一般呈现可能导致用户不适的视网 膜竟争(retinal rivalry )。现有技术包含用于改善立体照片的色域的许多方法。 现有技术还包含用于减少立体照片中的视网膜竟争的许多方法。然而，这些 立体照片仍然具有被减少的色域并且呈现视网膜竟争。
公知的是，通过彩色滤色器来观看对象可能减少该对象的所观测的色域。 一般地，仅传送单一原色的色彩滤色器可能不允许通过该滤色器来完全地感 觉任何色彩色调(colorhue)。例如，当通过红色滤色器来观看在纯红色原色 中渲染的图像时，该图像可能看起来几乎为灰度(grayscale)图像。
另 一方面，传送两种原色的滤色器可能仅允许通过该滤色器来感觉与所 述两种原色相关联的色调。由全部两种原色组成的色调经过该滤色器可能看 起来几乎为灰色。例如，(传送绿色和蓝色光的)青色滤色器可能取决于该绿 色原色接近于黄色的程度，而仅允许通过该滤色器来感觉蓝色和绿色色调或 蓝色和浅绿色_黄色色调。当通过青色滤色器来观看在纯青色色调中渲染的 图像时，该图像可能看起来几乎为灰度图像。可以通过经过纯青色和纯红色 滤色器来观看数字色彩谱而确认这些现象。用于编辑数字图像的软件程序经 常在它们的色彩选择工具中提供合适的数字色彩谱。
由于一般将立体照片中的第二图像感觉为灰度图像，所以在立体照片的 立体视图(stereo view)中观测的色域一般类似于在两种原色中渲染的第 一图 像的色域。对于色彩感觉，立体照片中的第一图像贡献一般比第二图像更多。
在这些观测之中， 一种观测可能期望在红色/青色立体照片中仅可以感觉 到蓝色和黄绿色色调。然而，在传统的红色/青色立体照片中另外的色彩色调 也经常是可见的。
用于创建红色/青色立体照片的一种公共方法是将第 一图像的绿色和蓝 色原通道(primary channel)与第二图像的红色原通道进行组合。这种类型的 立体照片经常称为"真彩(true-color)"立体照片。令人惊讶的是，当通过红 色和青色观看滤色器来观看时，可以在一些真彩立体照片中感觉到红色和青 色色调。换言之，尽管单一滤色器不允许感觉红色或青色色调，但是通过两 个滤色器的立体视图可以允许感觉红色和青色色调。然而，红色和青色色调 一般伴随着大量的视网膜竟争。类似的现象出现在相似的蓝色/黄色和绿色/ 洋红色真彩立体照片中。
真彩立体照片一般具有过多的视网膜竟争，以至于无法进行舒适的观看。因此，在现有技术中已经开发了许多方法，来产生具有比在真彩立体照片中 观测的视网膜竟争更少的视网膜竟争的立体照片。为了观测更少的视网膜竟 争，经常根据具有修改后的色彩的图像来构造立体照片。虽然这些色彩修改 可以减少在立体照片中观测的视网膜竟争，但是还可以减少在立体照片中感 觉的色调的谱或饱和度。在这里，具有修改后的色彩并且在三种原色中渲染
的这些立体照片称为局部色彩(partial-color)立体照片。
存在可以在构建立体照片之前、应用于立体图像的各种编辑操作，其已 知为用以减少视网膜竟争。这些编辑操作包括色调的去饱和以及色调替换。 许多方法含有图像的本地编辑，使得编辑功能贯穿于一图像而变化。存在用 于准备立体照片的劳动量非常大且昂贵的方法。现有技术的具体方法可以导 致立体视图中的视网膜竟争的平均减少，而高视网膜竟争的斑块(patch)贯 穿于该立体视图而保持分散。然而，现有技术没有提供一种用于将视网膜竟 争减少到任意低的等级、以用于进行立体图像中的初始色彩内容的任何分布 的方法。现有技术缺少一种关于当产生局部色彩立体照片时、如何避免视网 膜竟争的工作原理。
在现有技术中没有描述用于避免色彩立体照片中的视网膜竟争所需要的 条件。 一般地，现有技术设想了一种在立体照片中观测的色域和视网膜竟争 等级的折衷。普遍认为，视网膜竟争在某种程度上必然存在于色彩立体照片 中。换言之，普遍认为，所有的色彩立体照片均具有比灰度图像更多的视网 膜竟争。已经将现有技术的大部分努力针对于改善局部色彩立体照片的色 域，同时接受已减少的、但是相当数量的视网膜竟争。
在现有技术中存在用于通过使用漏泄(leaky)观看滤色器来增加立体照 片的色域的方法。广为人知的是，可以通过允许观看滤色器中的一个或两者 部分地传送或漏泄少量另外的原色通过所述滤色器，来在某种程度上扩展局 部色彩立体照片中的所感觉的色调的范围。例如，还传送少量绿色光的红色
或者，还传送少量红色光的青色滤色器可以允许通过该滤色器来感觉暗红色 色调和不饱和的青色色调。
通过所述观看滤色器传送相反图像的部分原色可以导致用户看到立体视 图中的幻像(ghost image )或重像。重像可以减少用户用于融合(fuse )立体 像对的能力，并且可以减少立体视图中的所感觉的立体景深。因此，当使用漏泄滤色器时，必须对照感觉更少立体景深的缺点来平衡由漏泄创建的额外 色调的好处。
经常将用于观看红色/青色立体照片的传统青色滤色器设计为通过该滤 色器漏泄少量红色原色。这允许了通过青色滤色器来感觉弱的微红色调。然
而，所漏泄的红色原色在第一图像的视图中创建了第二图像的幻影(ghost )。
此外，因为由于立体视差而导致第二图像经常从第一图像偏移，所以来自第 二图像的红色光不总是位于正确的位置处，以正确地贡献于第一图像的色彩。 当对蓝色/黄色和绿色/洋红色立体照片使用漏泄滤色器时，出现类似的缺点。
现有技术包含用于使用传统色彩模型(诸如，CIE(国际照明委员会) RGB色彩模型)来预测在通过漏泄滤色器而观看的立体照片中观测的色域的 方法。对于红色、绿色和蓝色原色开发了 CIE色彩模型。然而，清楚的是， 色彩观看滤色器极大地改变了色彩感觉。例如，红色观看滤色器可以将在传 统色彩模型中被视为是暗色的红色改变为作为亮的、不饱和色彩的白色。因 此，将传统色彩模型计算应用于预测通过色彩滤色器而可感觉的色域具有疑 义。此外，在立体照片中可感觉的色域取决于视网膜竟争的数量和分布。事 实上，视网膜竟争对于所感觉色域的影响经常比通过滤色器漏泄补色的影响 更大。这是当将基于传统色彩模型的色域计算应用于传统立体照片时，所述 色域计算具有有限意义的另 一个原因。
灰度立体照片是根据立体图像的灰度版本来构建的立体照片。在两种原 色中显示第一图像的灰度值，而在剩余的原色中显示第二图像的灰度值。当 通过立体照片观看滤色器来观看灰度立体照片，所述立体照片可能看起来为 灰度的。虽然灰度立体照片具有几乎不含有可感觉的视网膜竟争的优点，但 是其具有不提供彩色立体视图的缺点。在这里，除非相反地陈述，否则将立
体照片视为是色彩立体照片。
发明内容
本发明的一个实施例描述了 一种用于根据立体图像来创建立体照片的方 法，包括立体图像包括第一图像和第二图像；以及通过两种或更多色彩坐 标(P,，...,Pmh来代表第一图像；以及通过两种或更多色彩坐标(P,，...，Pmh来代
表第二图像；以及使用包括亮度变换数据的亮度变换GB来将坐标(P,，…,Pm〉2
变换为亮度坐标(Q山；以及通过坐标(P,，...,P",来代表立体照片的第一图像；以及通过坐标(Q山来代表立体照片的第二图像，从而能够在该立体照片的第 一和第二图像中平衡亮度对比度。
本发明的替换实施例描述了 一种用于根据立体图像来创建立体照片的方
法，包括立体图像包括第一图像和第二图像；以及通过两种或更多色彩坐 标(P,，…，P山来代表第一图像；以及通过两种或更多色彩坐标(P,，...，P山来代 表第二图像；以及使用投影变换Gp来将坐标(Ph...，P山投影到两种或更多色
彩坐标(P,，...,Pmh，中；以及使用投影变换Gp来将坐标(P,，…，Pj2投影到两种或
更多色彩坐标(Pb…，P"2，中，所述变换Gp包括投影数据；以及使用亮度变换
GB来将坐标(P,，…，P42'变换为亮度坐标(Q山，坐标，所述变换GB包括亮度变
换数据；以及通过坐标(P,，...，Pmh来代表立体照片的第一图像；以及通过坐标 {Qi}2来代表立体照片的第二图像，从而能够在该立体照片的第一和第二图像 中平衡亮度对比度。
本发明的替换实施例描述了 一种用于根据立体图像来创建立体照片的方 法，包括立体图像包括第一图像和第二图像；以及能够将第一图像投影到 两种或更多色彩坐标(P,，.,.，Pm;h中；以及能够将第二图像投影到两种或更多色 彩坐标(P,，...,Pmh中；以及使用包括亮度变换数据的亮度变换Gb来将坐杯 《P,，…，P"2变换到亮度坐标(Q,b)2中；以及使用包括竟争数据Zs的竟争变换
Gz来将坐标(Q一2变换为坐标(Q山；以及通过坐标(P,，…，Pmb来代表立体照 片的第一图像；以及通过坐标(Q山来代表立体照片的第二图像，从而能够利 用受控数量的视网膜竟争来扩展具有已平衡亮度的立体照片的立体视图的色域。
本发明的替换实施例描述了 一种用于根据立体图像来创建立体照片的方 法，包括立体图像包括第一图像和第二图像；以及能够将第一图像投影到 两种或更多色彩坐标(P,，…，Pmh中；以及能够将第二图像投影到两种或更多色 彩坐标《P^…,P"2中；以及使用包括掩蔽(mask)图像(M,，…,Mm)的掩蔽变换
GM来将坐标(P,，…，Pm)2变换为掩蔽后的坐标(P,M，…,PmM)2;以及使用包括亮度 变换数据的亮度变换GB来将坐标(P,M，…,PmM)2变换到亮度坐标(Q山中；以 及通过坐标(P,，.,.，Pm),来代表立体照片的第一图像；以及通过坐标(Q"2来代
表立体照片的第二图像，从而可以在该立体照片的第一图像和第二图像中平
衡亮度对比度。
本发明的替换实施例描述了一种用于显示立体图像的方法，包括立体图像包括第一图像和第二图像；以及显示设备提供三种或更多原色(P,，…,Pm〉 和原色Q,;以及原色(P,，.,.,PnJ包括红色、绿色和蓝色原色；以及原色(P,，…,Pm)
的谱实质上与原色Q,的谱不重叠；以及使用原色(P,，...，PJ来显示第一图像； 以及使用原色Q,来显示第二图像。
本发明的替换实施例描述了一种用于观看立体图像的设备，包括第一 滤色器；以及第二滤色器；以及第一滤色器的谱实质上与三种原色(P,，P2,P^ 的谱重叠；以及第二滤色器的语实质上与原色Q,的谱重叠；以及第二滤色器 的谱实质上与第一滤色器的谱不重叠。
本发明的替换实施例描述了一种用于校准用于显示立体图像的设备的方 法，包括显示设备提供两种或更多原色(P,，…，Pm)和原色Q,;以及第一观看 滤色器F,实质上传送原色{ |,..., 1}、并且阻止原色Q,;以及第二观看滤色 器F2实质上传送原色Q,、并且阻止原色(P,，...,PJ;以及能够将图像投影到 两种或更多色彩坐标(P,，…，Pmh中；以及使用包括亮度变换数据的亮度变换 08来将坐标{ 1，...,？[11}1变换到亮度坐标(Q山中；以及使用原色(P,，...，PnJ来显 示坐标(P,，...，Pm;h;以及使用原色Q，来显示坐标(Q山；以及通过第一滤色器 F,来观看原色(P,，...,PnJ中的第一图像；以及通过第二滤色器F2来观看原色 Q,中的第 一图像；以及比较通过第一滤色器和第二滤色器而观看的第 一图像 的亮度对比度；以及选择新的亮度变换数据，从而能够对于该显示设备来确 定用于平衡立体照片的亮度对比度的亮度变换数据。
本发明的替换实施例描述了 一种用于测量立体照片中的视网膜竟争的方 法，包括立体照片包括第一图像和第二图像；以及通过两种或更多色彩坐 标(P,，...，PJ来代表第一图像；以及通过色彩坐标Q,来代表第二图像；以及使 用包括亮度变换数据的亮度变换GB来将坐标(P,，...，PJ变换为亮度坐标Qm; 以及视网膜竟争Z是Zs的函数，Z = G(ZS);以及对于第一和第二图像中的同 样主题，KQ『Q,)/Q,B。
本发明旨在使用原色和特殊滤色器来渲染、显示并观看在立体照片的立 体视图中具有广色域、而没有视网膜竟争或具有受控数量视网膜竟争的立体 照片格式中的数字立体图像。
本发明的一些实施例包括用于创建并显示具有很少或者没有可感觉的视 网膜竟争的立体照片的方法。本发明标识了视觉系统用于处理立体信息的色 彩属性。在这里，该立体色彩属性称为亮度对比度或亮度。可以将亮度视为是图像中的亮度对比度的载体。当对于立体视图中的同样主题而平衡亮度对 比度时，视网膜竟争可以本质上不存在，并且可以在立体视图中感觉全部立 体景深(真实景深)。在这里，即使在左视图和右视图中绝对亮度可能不同， 有时也将具有已平衡亮度的立体照片称为具有已平衡的亮度。在这里，有时 将具有已平衡亮度的立体照片称为真实景深立体照片或已平衡亮度立体照 片。
本发明的一些实施例包括用于使用四种或更多原色来创建并显示立体照 片图像的方法。在这里，即使这类立体照片可以由多于四种原色组成，有时 也将它称为四色立体照片。可以通过如下观看滤色器来观看四色立体照片的 立体视图，其中第一滤色器传送第一图像并且阻止第二图像，而第二滤色器 传送第二图像并且阻止第一图像。
本发明的一些实施例包括用于创建并显示具有已平衡亮度的三色立体照 片、以及具有已平衡亮度的四色立体照片的方法。由于减少了立体照片中的 视网膜竟争，所以在立体照片的立体视图中观测的色域可以趋于通过第一观 看滤色器而观看的第一图像的色域。因此，已平衡亮度的三色立体照片的色
域可以近似为在用于连接第一图像的两种原色的CIE (国际照明委员会)xy 图表中的一维线段。已平衡亮度的三色立体照片的色域可以包含色轮中大致 一半的色调。已平衡亮度的四色立体照片的色域可以近似地通过由第一图像 的三种原色定义的CIExy图表中的二维三角形来界定。已平衡亮度的四色立 体照片的色域可大致包含色轮中的所有色调。
图1描绘了四原色的代表性谱。还描绘了用于本发明不同类型的四色立 体照片的两个观看滤色器F,和F2的镨。
图2描绘了其中在红色Qi原色中渲染立体照片的第二图像并且在红色 P,、绿色P2、和蓝色P3原色中渲染第一图像的真实景深(true-depth)立体照 片的代表性色域。
图3描绘了其中在黄色或橙色Q,原色中渲染立体照片的第二图像并且在
红色P,、绿色P2、和蓝色P3原色中渲染第一图像的真实景深立体照片的代表
性色域。
图4描绘了其中在青色Q,原色中渲染立体照片的第二图像并且在红色P,、绿色P2、和蓝色P3原色中渲染第一图像的真实景深立体照片的代表性色域。
图5描绘了其中在蓝色Q,原色中渲染立体照片的第二图像并且在黄色或
红色P,、绿色P2、和青色P3原色中渲染第一图像的真实景深立体照片的代表 性色域。
图6描绘了其中在红色Q,原色中渲染立体照片的第二图像并且在绿色 P 2 、和蓝色P 3原色中渲染第 一 图像的真实景深立体照片的代表性色域。
图7描绘了其中在蓝色Q!原色中渲染立体照片的第二图像并且在红色 P,、和绿色P2原色中渲染第 一 图像的真实景深立体照片的代表性色域。
图8描绘了用于立体照片的色彩相对于视网膜竟争的相图。
图9描绘了用于校准亮度变换GB以便创建具有已平衡亮度的三色立体 照片的方法。
图IO描绘了用于使用亮度变换GB来创建三色、已平衡亮度的立体照片 的方法。
图11描绘了用于校准亮度变换GB以便创建具有已平衡亮度的四色立体
照片的方法。
图12描绘了用于使用亮度变换GB来创建四色、已平衡亮度的立体照片 的方法。
图13描绘了用于使用亮度变换GB和所选择的视网膜竟争Zs来创建三色 立体照片、以便提供数量受控的视网膜竟争的修改后的方法。
图14描绘了其中在红色Q!原色中渲染立体照片的第二图像并且在绿色
P2、和蓝色P3原色中渲染第一图像的具有所选择数量的视网膜竟争的立体照
片的代表性色域。
图15描绘了其中在红色Q,原色中渲染立体照片的第二图像并且在黄色
P,、绿色h、和蓝色P3原色中渲染第一图像的真实景深立体照片的代表性色域。
具体实施方式
四色立体照片
本发明的一些实施例包括用于使用四种或更多原色来显示立体照片的方
法。可以在三种或更多独立(independent)原色(P,，…，Pm)中渲染第一图像，而可以在一种原色Q,中渲染第二图像。在这里，即使这种类型的立体照片可 以由多于四种原色组成，它也将称为四色立体照片。在这里，除非相反地陈
述，否则原色(P,，...，PJ由独立的原色组成。从属(dependent)原色实质上等 同于其他原色的组合。例如，在CMYK打印原色中，黑色K是从属原色， 这是因为黑色可以根据青色C、洋红色M、和黄色Y原色的组合来获得。可 以将减法原色变换到加法原色坐标中，并且将其包括在本发明的范围中。同 样将从属原色包括在本发明的范围中。
在本发明的一些实施例中，为了观看四色立体照片而提供了 一对观看滤 色器。第一观看滤色器F,实质上传送原色(P一.,Pm)，并且阻止原色Q,。第 二观看滤色器F2实质上传送原色Qp并且阻止原色(P,，.,.,Pm)。第一和/或第 二滤色器将所阻止原色的少量辉度(luminance)漏泄通过所述观看滤色器是 处于本发明的范围内的。
在本发明的一些实施例中，原色Q，的谱实质上与原色(P,，...,PnJ的谱不
重叠。这一般允许了分别通过第 一和第二色彩滤色器来选择性地观看立体照 片的第一和第二图像。
在本发明的一些实施例中，原色Q，的谱可能与原色(P,，…,P"的一些谱 重叠，或者等于所述原色之一Pi的谱。在该实施例中，原色(P,，…，PJ的偏振 态可以与原色Q,的偏振态相反。然后，可以使用第一 F,和第二 F2偏振滤色 器来选择性地观看第一和第二图像，其中滤色器F,传送具有原色(P,，...,PJ的 偏振态的光，并且其中滤色器F2传送具有原色Q,的偏振态的光。
在本发明的一些实施例中，可以将立体照片的第一和第二图像叠加 (superimpose)到一表面上。在本发明的其他实施例中，可以在第一表面的 第一区上显示第一图像，并且可以在第二表面的第二区上显示第二图像，其 中所述第一和第二区不重叠。示例是并排地(side-by-side)显示的两个图 像；或者在头戴显示器(head mounted display)中显示的两个图像，其中每 只眼睛可以观看单独的显示表面。
由于视网膜竟争趋于零，所以在立体照片的立体视图中观测的色域可以 趋于通过第一观看滤色器而观看的第一图像的色域。通过第一滤色器而观看 的四色立体照片的第 一 图像的色域可以是CIE xy图表中的二维三角形。在这 里，将图像的色域视为是用于渲染该图像的原色集的色域。原色集的色域是 可以使用该原色集来渲染的色彩集。可以通过在CIE色度(chromacity )图表上绘制原色的xy色度坐标，来描绘原色集的色域。CIE色度图表的属性在于，
可以通过利用色度图表中的线段来连接用于代表原色的点而描绘原色集的色 域。所述色域包括通过线段来界定的区域。
在本发明的一些实施例中，可以通过包括数字投影仪、LCD显示器、和 CRT显示器的数字显示装置来显示立体照片。在其他实施例中，可以在包括 不透明和透明的打印媒体的打印媒体上显示立体照片。
图1描绘了代表四种原色的非重叠谱102、 104、 106、和108。第一语 102可以是蓝色原色。第二谱104可以是青色或绿色原色。第三i普106可以 是绿色、黄色、橙色或红色原色。第四谱108可以是红色或远红外色(far-red) 原色。在本发明的不同实施例中，可以通过所述四种谱中的任何一个来代表 原色Q,。换言之，原色Q,可以是蓝色、青色、绿色、黄色、橙色、红色或
远红外色。可以通过其他三种谱来代表原色(P,，P2，P3)，所述其他三种谱虽然
一般可以包括红色、绿色、和蓝色原色，但是也可以包括黄色、绿色和蓝色 原色，或橙色、绿色和蓝色原色，或红色、绿色和青色原色。每个实施例的 第一观看滤色器F,传送原色《P,，P2，P3),而第二观看滤色器F2传送原色Q"
在本发明的一个实施例中，原色Q,可以是红色。图l在图示118中描绘 了滤色器F,和F2的传送谱。通过第四谱108来代表红色原色Q,。原色P,可 以是红色、橙色或黄色，并且通过第三谱106来代表。原色P2可以是绿色， 并且通过第二谱104来代表。原色&可以是蓝色，并且通过第一谱102来代 表。图2在CIExy图表中描绘了本实施例的立体照片的色域202,其中原色
P,是红色。可以通过由点P,、 P2、和P;j而形成的三角形来代表立体照片的色 域，所述点P,、 P2、和P3代表了该立体照片的第一图像的原色。点Q,代表 了第二图像的原色。点Wp代表了传统的白色点。
在另一实施例中，原色P,可以是黄色或橙色。图15在C正xy图表中描 绘了本实施例的立体照片的色域1502,其中原色P,是黄色。可以通过由点 P,、 P2、和P3所形成的三角形来代表立体照片的色域，所述点P,、 P2、和& 代表了立体照片的第一图像的原色。点Q,代表了第二图像的原色。点Wp代 表了传统的白色点。点Wp，代表了通过第一观看滤色器来观看的明显白色点 的近似位置。本实施例可以包括以包含四种或更多独立墨水谱的高保真度墨 水来打印的图像。例如，高保真度墨水可以包括青色、洋红色、黄色、绿色 和橙色原 。在本发明的另一实施例中，原色Q,可以是黄色或橙色。图1在图示116
中描绘了滤色器F,和F2的传送谱。通过第三谱106来代表黄色或橙色原色 Q,。原色P,可以是红色，并且通过第四谱108来代表。原色P2可以是绿色， 并且通过第二谱104来代表。原色&可以是蓝色，并且通过第一谱102来代 表。图3在C正xy图表中描绘了本实施例的立体照片的色域302。可以通过 由点P,、 P2、和P3而形成的三角形来代表立体照片的色域，所述点P,、 P2、 和P3代表了该立体照片的第一图像的原色。点Q,代表了第二图像的原色。
点Wp代表了传统的白色点。
在本发明的另一实施例中，原色Q,可以是青色。图l在图示114中描绘 了滤色器F,和F2的传送谱。通过第二谱104来代表青色原色Q,。原色P,可 以是红色，并且通过第四谱108来代表。原色P2可以是绿色，并且通过第三 语106来代表。原色P3可以是蓝色，并且通过第一谱102来代表。图4在CIE xy图表中描绘了本实施例的立体照片的色域402。可以通过由点P,、 P2、和 P3而形成的三角形来代表立体照片的色域，所述点P,、 P2、和P3代表了该立 体照片的第一图像的原色。点Q,代表了第二图像的原色。点Wp代表了传统 的白色点。
在本发明的另一实施例中，原色Q,可以是蓝色。图1在图示112中描绘 了滤色器F,和F2的传送谱。通过第一谱102来代表蓝色原色Q,。原色P,可 以是红色，并且通过第四谱108来代表。原色P2可以是绿色，并且通过第二 谱106来代表。原色P3可以是青色，并且通过第二谘104来代表。图5在CIE xy图表中描绘了本实施例的立体照片的色域502。可以通过由点P,、 P2、和 Ps而形成的三角形来代表立体照片的色域，所述点P,、 P2、和&代表了该立 体照片的第一图像的原色。点Q,代表了第二图像的原色。点Wp代表了传统 的白色点。
当通过滤色器F,和F2来观看立体照片时，白色点Wp，一般移动接近于该 立体照片的色域的中间。白色点的偏移可能影响一些色彩的饱和度和色调。 在三色立体照片的情况下，白色点Wp，可能朝向色域线段的中心偏移。在此 情况下，色域的中央点附近的色调可以被去饱和或者可以稀疏(loose)色彩。 在四色立体照片的情况下，白色点可能朝向三角形色域的中心移动。白色点 的该偏移可以允许包括红色、黄色、绿色、青色、蓝色、和洋红色色调的色 调的全部谱在立体照片的色域中可见。三色立体照片的第一图像的色域可以是一维线段。图6在C正xy图表中描绘了没有视网膜竟争的红色/青色立体照片的色域602。该色域是连接用于代表该立体照片的第一图像的原色的点P,和P2的线段。点Q,代表了第二图像的原色。点Wp代表了传统的白色点。
图7在CIE xy图表中描绘了没有视网膜竟争的蓝色/黄色立体照片的色域702。该色域是连接用于代表该立体照片的第一图像的原色的点P,和P2的线段。点Q,代表了第二图像的原色。点Wp代表了传统的白色点。
对于三色立体照片，白色点一般移动接近于色域线段的中点。图6和7示出了通过第一色彩滤色器而观看的白色点Wp，的近似位置。白色点的偏移一般允许大约三种色调在色域中可见。例如，红色/青色立体照片的色域可以包括黄色、部分绿色、和蓝色色调以及可能地对于白色点的青色色泽(acyantint to the white point )。绿色/洋红色立体照片的色域可以包括红色和蓝色色调以及可能地对于白色点的洋红色色泽。蓝色/黄色立体照片的色域可以包括红色和绿色色调以及可能地对于白色点的黄色色泽。
由于四色立体照片的色域可以是二维的，所以四色立体照片一般可以比三色立体照片具有更大的色域。
已平衡亮度的立体照片
视网膜竟争可以与立体像对的第一和第二图像中未平衡的亮度对比度相关联。例如，可能通过红色滤色器而看起来相对亮并且可能通过青色滤色器而看起来相对暗的红色对象可以导致立体视图中的视网膜竟争。 一般地，人体视觉系统可能不容易将由一只眼晴观测到的暗对象与由另 一只眼睛观测到的亮对象进行融合。相反地，用户本质上经历双视(double vision),其中左眼和右眼独立地"看"，并且立体感觉被大大减少或消失。(立体感觉需要双眼的协作。)
类似地，只要在立体视图中观测到视网膜竟争，就可能减少立体感觉。本发明的发现在于，避免立体视图中的视网膜竟争本质上与用于完全立体景深感觉所需的条件等同。由于立体景深的感觉取决于对象之间的观测关系，所以图像的一小部分中的视网膜竟争同样可以急剧减少该图像其他部分中的立体景深的感觉。
本发明的一些实施例包括用于创建具有很少或者没有可感觉视网膜竟争的立体照片的方法。本发明标识实质上由视觉系统用于处理立体信息的色彩属性。在这里，该立体色彩属性称为亮度对比度或亮度。可以将亮度视为是图像中的亮度对比度的载体。当对于同样的主题而在双眼中平衡亮度对比度时，视网膜竟争本质上可以从立体视图中消失，并且可以在立体视图中感觉全部立体景深(真实景深)。可以将用于创建具有已平衡亮度的立体照片的本发明方法应用于三色立体照片、以及四色立体照片。在这里，即使在左视图和右视图中绝对亮度可能不同，有时也将具有已平衡亮度对比度的立体照片称作具有已平衡的亮度。在这里，有时将具有已平衡亮度的立体照片称为真实景深立体照片或已平衡亮度立体照片。
在现有技术中，术语亮度一般用于描述光的观测属性，而不是光的物理属性。在本发明中，亮度也描述光的观测属性。然而，在本发明中，通过可以利用观测来确定的不存在视网膜竟争来定义亮度。
立体照片在第一图像中经常具有大约3-10倍于第二图像的辉度。这是因为第二图像的单一原色Q,没有提供与第一图像的两种或更多原色一样多的辉度。当第二图像具有第一图像的大约15-30%的辉度时，由于视觉适应而导致第二图像可能看起来具有与第一图像相同的辉度。大约15-30%的第二图像的较低辉度允许了立体照片中的色域类似于第一图像的色域。
当在立体照片中平衡亮度时，立体视图的色域可能与第一图像的色域几乎一致。例如，当平衡亮度时，红色/青色立体照片的色域可能与在通过青色滤色器而观看的第一图像中观测的色域几乎相等。类似地，在四色立体照片中观测的色域可能与第一图像的色域几乎相等。因此，图2-7和15近似地示出了已平衡亮度的四色和三色立体照片的色域。具有已平衡亮度的三色立体照片一般可以具有在图6和7中示意性描绘的一维色域。具有已平衡亮度的四色立体照片一般可以具有在图2-5中示意性描绘的二维色域。
原色Q,有时可以导致立体视图中的白色朝向原色Q,的色调偏移。为此，执行第 一图像的校正色彩处理、以偏移第一图像的白色点远离于原色Q,的色调可能是有利的。
虽然具有相当视网膜竟争的立体照片 一般可以比假如不存在视网膜竟争具有更大的色域，但是就减少了景深感觉。图8在色彩相对于视网膜竟争的相图中、描绘了本发明的具有已平衡亮度的立体照片与现有技术的没有已平衡亮度的三色立体照片的关系。零视网膜竟争处的垂直线段代表了本发明的一些立体照片。在50%色彩的点802处绘画本发明的已平衡亮度的、三色立体照片，这是因为可以在三色立体照片中观测色轮的大约一半的色调。例如，在具有已平衡亮度的红色/青色立体照片中，可以感觉六种色调之中的三种(1 )蓝色、(2)不饱和绿色、和(3)近黄色。缺失的色调可以是(1 )红色、(2)洋红色、和(3)青色(尽管不饱和青色可以是可感觉的)。在100%色彩的点804处绘画本发明的已平衡亮度的、四色立体照片，这是因为可以在四色立体照片中观测色调的全部谱。
图8中零色彩处的水平线代表了现有技术的灰度立体照片。灰度图像可以产生几乎已平衡亮度的立体照片，而无需确定视觉系统用于感觉立体景深的本发明的亮度色彩属性。为了平衡色彩立体照片的亮度，必须确定亮度对比度如何取决于色彩的色调、饱和度和辉度(或辉度对比度)。因为灰度图像具有恒定的色调和饱和度，所以亮度仅取决于辉度(或辉度对比度)。由于可以在灰度图像中几乎平衡辉度(或辉度对比度)，所以也可以自动地几乎平衡亮度对比度。因此，在图8中，零色彩和零视网膜竟争(0，0)处的点808代表了现有技术的大部分灰度立体照片。
在现有技术的色彩立体照片中，由于色彩饱和度从零开始增加，所以视网膜竟争变为非零。在图8中，曲线818示意性代表了用于尝试视网膜竟争和色域之间的折衷的现有技术立体照片的包络。在100%色彩、100%视网膜竟争的点806 (IOO,IOO)处绘画现有技术的真彩立体照片(尽管真彩立体照片可能并不严格具有100%色彩)。例如，真彩立体照片中的纯的红色或青色色调具有最大的视网膜竟争。经常将真彩立体照片描述为具有全彩(foil-color )。与真彩立体照片相比，对立体图像进行去饱和将典型地减少立体照片的立体视图中的视网膜竟争。通过图8中的箭头810来代表现有技术的去饱和处理。通过图8中的箭头814和816来代表现有技术中的方法，该方法用于尝试在存在相当视网膜竟争时最大化色域、或寻找视网膜竟争和色域之间的折衷。
图8在色域/视网膜竟争相图上描绘了现有技术的立体照片 一般如何展现(lie)在连续区域(continuum)中，然而在本发明的已平衡亮度立体照片和现有技术的立体照片之间存在间隙(gap)。曲线818和零视网膜竟争线之间的区820代表了本发明的附加方法，其中可以将立体照片中的视阿膜竟争约束在某些等级之下。方法
技术领域：
本发明人在尝试进一步减少红色/青色立体照片中的视网膜竟争时，通过一系列近似方法来发现了由视觉系统用于处理立体景深的色彩属性。虽然下面的方法概念上类似，但是逐渐更好地考虑了显示装置的非线性。下面的方法2是部分考虑了显示装置的非线性而描述的第一方法。每个方法提供了对于立体照片中的视网膜竟争的控制，在所述立体照片中可以通过该方法来将视网膜竟争约束在某一等级之下。在这里，其中将视网膜竟争约束在某一等级之下的立体照片被称为已平衡亮度立体照片。
首先，注意到了，视网膜竟争发生在立体照片中，在该立体照片中在一只眼比另 一 只眼具有更多对比度的情况下观测到主题中的边缘。似乎明显的是，在所有主题中平衡对比度将消除视网膜竟争。其次，注意到了，立体融合主要取决于正通过双眼来观测的对象的边缘。这里，可以将边缘概括为图像中任何类型的对比度。为了通过双眼而对于所有主题来检测所有边缘，显然足以观测在图像中的所有亮度等级处的已平衡对比度。在这里，第一和第
二视图中的已平衡对比度的定义是用以消除立体视图中的视网膜竟争的、两个视图中的相对对比度。于是，目标可能在于平衡在立体视图中通过左眼和右眼来观测的所有主题中的对比度、以便消除视网膜竟争。获得全部景深感觉是明显被链接到不存在视网膜竟争的这些方法的附加益处。
色调的亮度一般是亮度对比度的积分。因此，本发明提供了一种不同现有技术中的亮度定义。在这里，亮度是光的观测属性，而不是光的物理属性。不同色调的相对亮度取决于用户的主观评估。相对亮度可能在用户之间变化，并且可能对于同 一用户而随着时间变化。相对亮度还可以取决于色彩斑块的大小、周围色彩，并且取决于用户的视觉调节。因此，实现下面方法有时可能需要技术、耐心、训练和多个观测者。
可以通过使用一只眼来分别通过第一和第二滤色器而快速接连地观看第一和第二图像，来进行比较立体照片的第一和第二视图中的对比度。使用一只眼减少了眼睛调节和眼睛变化的一些问题。另外，可以根据相同的左图像和右图像来准备测试立体照片，使得立体视差可以贯穿于该立体照片中而为零。这还消除了第 一 和第二图像之间的主题变化的难题。
下述的一些方法需要确定某些实验参数。可以对于其中第一和第二图像相同的测试立体照片来确定这些参数。当第一和第二图像相同时，色彩坐标相同，并且无需在第一和第二图像的色彩坐标之间进行区分。为了简化所述方法的描述，下面的描述有时可能不在第一和第二图像的色彩坐标之间进行区分。 一般地，所述方法包含色彩操作集，其可以包括可在构建立体照片之前施加到两个图像的投影。然后，为了创建已平衡亮度的立体照片，可以对于第二图像来确定亮度坐标。然后，可以根据修改后的第一图像和从修改后的第二图像确定的亮度坐标来构建立体照片。下面，对于红色/青色立体照片来阐明一些所述方法。将这些方法适于其他三色立体照片(诸如，蓝色/黄色和绿色/洋红色立体照片)和四色立体照片处于本发明的范围内。
已平衡亮度方法1
在用于创建已平衡亮度立体照片的本发明方法1中，可以标识当通过红色和青色滤色器来观看时、 一般具有已平衡亮度的色彩色调。这可以含有比较通过不同彩色滤色器而观测的不同色调的相对亮度。可能由于视觉的属性而使得比较不同色调的亮度变得复杂。不同色调(诸如，绿色和红色色调)的相对亮度依赖于主观判断。这些判断可以取决于用户、周围色彩、背景光、色彩斑块的大小、眼睛的色调和辉度调节，并且对于用户可以随着时间变化。不过，对于红色/青色立体照片来说，对于具体计算机监视器确定了两种色调(某个浅绿色_黄色色调和某个浅蓝色-紫色色调) 一般平tf通过具体的红色和青色滤色器对而观测的亮度。因此，当将立体图像中的色彩投影到这两种色调中时，可以在整个立体视图上将所观测的视网膜竟争约束在某一等级之下。
在RGB坐标方面，可以如下总结所述两种色调
R二a,G浅绿色-黄色，
R = a2B浅蓝色-洋红色(bluish-magenta)其中a,〈1， a2< 1可以是用于确定色调的可测量参数。为了简化讨论，但不失一般性，可以假设a, + a2 =1 。
通过减去图像的灰色分量W,可以对于具体图像而以更高的灵活性或准确性来优化a,和a2。在减去灰色分量的情况下，也可以以更高灵活性来执行下面讨论的色彩投影步骤。首先，可以如下定义三种色彩色调红色r、绿色g、和蓝色b:r = R-W,g = G-W，b = B-W,W = min(R,G,B)然后，可以将已平衡亮度条件写为如下r，二ag + oi2b'
RA = W + r，，GA = W + g，BA = W + b
其中RA、 GA和BA是立体照片的原坐标(primary coordinate )值。r，代表了用于替换初始图像中的原始r坐标值的新坐标值。上面的亮度条件包括灰度图像(Ra,GA,GA)=(W,W，W)具有已平衡亮度的情况。
一般地，不同显示媒体可以具有不同的a,和ct2值，其可以对应于不同所观测色调或可以不对应于不同所观测色调。对于一个具体CRT计算机监视器，a,是大约0.9，而oi2是大约0.4。对于一个具体喷墨打印机，a,是大约0.7,而(X2是大约0.1。对于不符合某些色彩标准的显示媒体，可以预期a,和(X2变化巨大。
在创建具有已平衡亮度的红色/青色立体照片时，利用亮度坐标来替换红
色坐标R。为了保留原始R色彩坐标中的信息，首先将原始RGB坐标投影到新G，和B，坐标中可能是有益的。
这可以通过首先将(r，g,b，W)色彩坐标投影到新(g,b,W)，坐标中、然后根据(g，b，W)，坐标来计算新(r)，色彩坐标、并最后创建立体照片(R,G,B)a来实现
红色/青色立体照片
步骤1: (R,G，B)i — (r,g,b，W)i，
步骤2: (r,g,b，W)i — (g,b,W)i，，
步骤3: (g,b，W)2，—(r)2'其中r = a,g + a2b，
步骤4: (r，g,b,W)i， —(R,G，B)i，，
步骤5: (R)2，,(G，B)r —(R,G,B)a其中i可以是第一或第二图像。
步骤2可以通过将r坐标中的信息投影到(g，,b，,W 坐标中的方法来实现，诸如
g, = (3lg + |32r,
b, = (33b + p4r，以及
W， = |35W+(36r。
其中(3i可以是可选择的参数。许多其他投影方法是可能的，并且处于本发明 的范围内。在这里，&参数被称为投影数据。用户可以根据用户的偏好来选 择投影数据。可以选择实质上将初始图像中色调的相对亮度变换到投影后的 图像中的投影数据。
步骤5示出了如何根据第一和第二图像的RGB坐标来构建立体照片。可 以将步骤1-4施加到第二图像的原色以获得(R)2，。可以将步骤l-2和4施加到 第一图像的原色以获得(G,B),'。然后，步骤5将RGB坐标组合到立体照片 (R，G,B)a中。
可以将该第一方法写为如下的第一图像的变换
GP
(R,G,B), — (r,g，b,W), ~> (g，b，W)r — (QB)a
和如下的第二图像的变换
Gp Gb
(R，G，B)2 — (r,g,b,W)2 — (g，b,W)2， — (r，W)2， — (R)A 其中Gp是投影变换，而GB是已平衡亮度变换。
在该方法中，由于显示媒体的非线性，所以用于图像的a!和(x2的最优值 可以取决于该图像中色彩的分布。然而，即使非最优的a,和oi2有时也可以用 于将视网膜竟争减少到低等级。由于在下面方法中更好地考虑了显示媒体的 非线性，所以用于具体方法的a,和oi2的最优值可以较少地取决于该图像中色 彩的分布，并且该图像中的视网膜竟争可以趋于零。
已平衡亮度方法2
在用于创建已平衡亮度立体照片的本发明方法2中，可以在某种程度上 考虑显示装置中的非线性。首先，可以如下定义六种色彩色调红色r、黄色y、 绿色g、青色c、蓝色b、.和洋红色m:
y = min(R，G)-W，
c = min(G，B) - W，m = min(B,R) -W， r = R-y-m -W, g-G-y-c画W， b = B-c-m-W, W = min(R，G，B)。
可以根据这些坐标来如下获得R、 G和B坐标
R = W + y + m + r;
G = W + y + c + g;
B = W+c + m + b。
可以如下总结已平衡亮度条件
y，二a,g浅绿色-黄色，
m， = a2b浅蓝色-洋红色，
RA = W + c + y， + m，，
GA= W + c + g + y，，
BA = W + m， + b + c 其中al和a2可以是用于确定两种色调的可测量参数，并且其中RA、 GA、 Ba是立体照片图像的原坐标。通过将c色调添加到ra坐标，青色色调Ca可 以在立体照片图像中缺失，cA=0。同样，通过不将r色调添加到Ra坐林，红 色色调rA可以在立体照片图像中缺失，rA=0。
如上面方法l中一样，不同显示媒体可以具有on和(X2的不同最优值，a,
具体CRT计算机监视器，a,是大约9，而ct2是大约2。对于一个具体喷墨打 印机，a,是大约9，而(x2是大约0.3。对于不符合某些色彩标准的显示媒体， 可以预期a,和a2变4匕巨大。
该第二方法可以通过首先将(r,y,g，c，b，m， W)色彩坐标投影到新(g,c，b, W)， 坐标中、然后根据(g，c，b，W)，坐标来计算新(y，m)，色彩坐标、并最后创建立体照 片(R,G,B)a原坐标来实现
红色/青色立体照片
步骤1: (R，G,B)i —(r，y，g，c,b,m,W)i，
步骤2: (r,y,g,c，b，m,W)i — (g，c,bW)i，，步骤3: (g，c,b，W)i， —(y,m)i，其中y=a,g， m=a2b，
步骤4: (y，g，c,b，m,W)i， — (R，G,B)i，其中R^W + c + y + m，
步骤5: (R)2，，(G，B),' — (R,G,B)a 其中i可以是第一或第二图像。
步骤2可以通过将初始r、 y、和m坐标中的信息投影到(g，，b，,W，)坐标中 的方法来实现，诸如
b，二卩。b +卩'r + (32m，
c， = (33 c,
g， = P4g + (35y + P6r，以及
W，=卩7 W +卩8 r +卩9 y + p10 c + Pn m。 其中(3i可以是可选择的参数。许多其他投影方法是可能的，并且处于本发明 的范围内。在这里，(3i参数称为投影数据。用户可以根据用户的偏好来选择 投影数据。可以选择实质上将初始图像中色调的相对亮度变换到投影后的图 像中的投影数据。
可以将该第二方法写为如下的第一图像的变换
Gp
(R，G,B)！ — (r，y，g，c，b，m,W;h — (g,c,bW)r ~> (y,g，c，b,m，W)r — (G，B)八 和如下的第二图像的变换
Gp GB Gb
(R，G，B)2 — (r，y,g,c,b，m，W)2 — (g，c，bW)2， — (y,c，m，W)2， — (R)A 其中Gp是投影变换，而GB是已平衡亮度变换。
该第二方法通过允许将六种色调独立地投影到(g,c，bW),，坐标中来在某
种程度上考虑显示器的非线性。
还可以将该第二方法适用于蓝色/黄色立体照片。对于蓝色/黄色立体照 片，可以如下总结已平衡亮度条件
C，=(X|g浅纟录色—青色，
m，=a2r浅蓝色-洋红色， RA = W + r + y + m,， GA= W + c， + g + y, BA = W + m， + y+ c，， 其中a,和(X2可以是可测量的参数，并且其中Ra、 Ga、 ba是立体照片图像的原坐标。通过将y，色调添加到Ba坐称，黄色色调yA可以在立体照片图像中 缺失，yA=0。同样，通过不将b色调添加到Ba坐杯，蓝色色调bA可以在立 体照片图像中缺失，bA=0。
还可以将用于创建已平衡亮度立体照片的该第二方法应用于绿色/洋红 色立体照片。对于绿色/洋红色立体照片，可以如下总结已平衡亮度条件
c'二a,b浅绿色—青色，
m，=a2r浅蓝色-洋红色，
RA = W + r + y + m，， GA= W+c， + m， + y， BA = W + m + b + c,
其中a,和oi2可以是可测量的参数，并且其中Ra、 Ga、 ba是立体照片图像的 原坐标。通过将m，色调添加到Ga坐杯，洋红色色调itia可以在立体照片图像 中缺失，mA=0。同样，通过不将g色调添加到Ga坐杯，绿色色调gA可以在 立体照片图像中缺失，gA=0。
该第二方法可以导致比一般在现有技术的色彩立体照片中观测的更少的 视网膜竟争。然而，由于显示媒体的非线性而导致可能仍然存在一些视网膜 竟争。可以通过概括第二方法来进一步考虑非线性。对于红色/青色立体照片， 可以如下概括两种已平衡色调关系
y， = Hy(g)浅绿色-黄色，以及
m， = Hm(b)浅蓝色-洋红色，
其中Hy和Hm可以是非线性函数。
已平衡亮度方法3
在用于创建已平衡亮度立体照片的本发明的方法3中，可以假定，存在 线性色彩空间RLGLBL，其中可以将每种原色对立体照片中的第一和第二图像 的亮度的贡献相加到一起。可以如下定义第一rlglbl:
R L = Hr( R),
GL = HG( G), BL = HB( B),
其中Hr、 Hg、和Hb可以是非残性筒档，该非线性简档将色彩坐标变换到线性色彩坐标中、并且取决于显示装置的属性。
然后，可以将第一和第二图像的线性亮度￥、写为
YLB1=aGGL + aBBL,
Y l'b2 = CIrR l ，
或者
YLB1 = aGHG( G) + (xBHB( B), YLB2 = aRHR( R)，
其中YLB,和Y、2分别代表了第一和第二图像的线性亮度，并且其中aG、 aG、 和otG可以是可测量的参数。可以通过关系YLB1~Y、2来近似已平衡亮度条件。 然后，可以如下将R写为G和B的函数
R,"(ohHg(G) + (X2Hb(B))， 其中H2是函数，并且其中a, < 1和012< 1可以是可测量常数。
该第三方法可以通过首先将(R,G,B)原坐标投影到新(G，B)，原坐标中、然 后根据(G,B)，坐标来计算新(R)，原坐标、并最后创建立体照片(R,G，B)a原坐标 来实现
红色/青色立体照片
步骤1: (R，G，B)i —(G，B)i，，
步骤2: (G,B)2， — (R)2，其中R = H2"(chHg(G) + a2HB(B)),
步骤3: (R)2,，(G，B)r —(R，G，B)a 其中i可以是第一或第二图像。
可以通过将(R)坐标中的 一 些信息投影到(G,B)坐标中的方法来实现步骤 1。方法1和2给出了尝试保留立体照片中R坐标中的一些信息的投影示例。 可以将投影方法1或2中的任一个用于投影数据，或可以将另一投影方法用 于投影数据。意欲所有投影方法处于本发明的范围内。可以选择实质上将初 始图像中的色调的相对亮度变换到投影后的图像中的投影数据。
该第三方法一般可以非常成功地创建具有低等级视网膜竟争的三色立体 照片图像。经常可以如下通过"伽马(gamma)"函数来近似函数H;:
Hi (Pi) = P"
其中P,可以是R、 G、和B原色，并且Yi可以是可测量的参数、并且经常位 于大约2.0和3.0之间。 一般地，a,和ct2的最优值可以对于具有任何色彩分 布的所有图像来创建极少的可观测视网膜竟争。可以将该第三方法写为如下的第 一 图像的变换
GP
(R,G,B), — (G,B),， — (G，B)a 和如下的第二图像的变换 GP GB
(R,G，B)2 —(G,B)2, — (R)a 其中Gp是投影变换，而GB是已平衡亮度变换。
上面三个步骤是用于创建已平衡亮度的红色/青色立体照片的第三方法。 第 一步骤将图像坐标投影到两种原色坐标中。第二步骤平衡第 一和第二图像 的亮度。第三步骤根据立体像对的两个图像来创建立体照片。用于创建已平 衡亮度的黄色/蓝色和绿色/洋红色立体照片的本发明类似方法如下
黄色/蓝色立体照片
步骤1: (R，G，B)i —(R,G)i，，
步骤2: (R，G)2' — (BV其中B = H2"(ohHr(R) + a2HG(G))， 步骤3: (B)2，,(R，G)r —(R，G,B)a
以及
绿色/洋红色立体照片 步骤1: (R，QB)i —(R,B)i，，
步骤2: (R，B)2， — (G)2，其中G = H2-'(aiHR(R) + a2HB(B))， 步骤3: (G)2，，(R,，B,)r —(R，G,B)a。
已平衡亮度方法4
在用于创建已平衡亮度立体照片的本发明的方法4中，将用于创建 (R,G，B)原色中的三色立体照片的上面方法3推广为创建(P,，P2，Q,)a原色中的 立体照片。可以如下来写用于三色立体照片的一般方法
三色立体照片
步骤1: (P,，P2,P3)i — (P,，P2)i，，
步骤2: (P,，P2)2， —(Q,V其中Q「H2陽V,Hp,(P0+(oi2Hp2(P2))， 步骤3: (Q,)2，，(P,，P2)r — (P',P2，Q0a。 其中i是第一或第二图像，并且平衡亮度条件是 QpH2-V,Hp,(P,) + a2Hp2(P2))其中Hp,、 Hp2、和H2可以是非线性简档，该非线性简档将色彩坐标变换到线 性色彩坐标中、并且取决于显示装置的属性。
如果理解了 Qi是第二图像的原色并且(P!，..，Pm)是第一图像的原色，则上 面的已平衡亮度条件可以是具有已平衡亮度的三色立体照片的充分描述，并 且该条件应用于第一和第二图像中的同样主题。
该第四方法一般可以非常成功地创建具有低等级视网膜竟争的三色立体
照片图像。经常可以如下通过"伽马，，函数来近似函数Hi: H, (Pi) = PiYi
其中Yi可以是可测量的参数，并且经常位于大约2.0和3.0之间。 一般地，ai 和a2的最优值可以对具有任何色彩分布的所有图像来导致极少的可观测视网 膜竟争。
可以如下来写用于创建已平衡亮度三色立体照片的这个第四方法 可以将该第四方法写为如下的第一图像的变换 GP
(P,，P2,P3),— (P2,P3),， — (P2,P3)A,
和如下的第二图像的变换
Gp GB
(P,，P2,P3)2 — (P2,P3)2,— (Q0a, 其中Gp是投影变换，GB是已平衡亮度变换，并且(P,，P2,Q,)a是立体照片的三
原色坐标。方法1-3是具有不同Gp和GB变换的该第四方法的特殊情况。投 影变换可以包括可由用户选择的投影数据。可以选择实质上将初始图像中的 色调的相对亮度变换到投影后的图像中的投影数据。
已平衡亮度方法5
本发明的方法1-4中的参数a,和oi2的最优值可以取决于图像中的具体色 调的区域大小。例如，由黑色包围的青色小斑块可能看起来不如由黑色包围 的青色大斑块更亮。因此，添加斑块大小的效果的方法可以用于产生具有甚 至更准确已平衡亮度的立体照片。
在用于创建已平衡亮度立体照片的本发明的方法5中，掩蔽图像可用于 考虑亮度相对于色彩斑块大小的变化。为了讨论简单，可以假设，色彩的"真由于减少了色彩斑块的大小，所以可以通过使得可能包括黑色的色彩斑块相 邻来减少(或掩蔽)明显亮度。
可以通过在图像中存在邻近的其他原色来掩蔽每种原色。可以对于每种
原色来定义掩蔽后的原色。可以通过掩蔽变换GM来将R、 G、和B色彩坐标 变换到已掩蔽色彩坐标rm、 GM、和Bm中。例如
RM = MR(R),
GM = MG(G)，以及
BM = MB(B)
其中Mr、 Mg、和Mb可以是掩蔽函数。简单起见，可以将掩蔽函数近似为如 下因子
RM = MRR，
GM = MGG，以及
BM = MBB
其中Mr、 Mg和Mb是因子。可以将Rm、 Gm、和bm坐标用在已平衡亮度条 件中。例如，上述方法3的已平衡亮度条件给出 RM = H2"(ci,Hg(Gm) + a2HB(BM))，
或者
R = H2-V,Hg(MgG) + a2HB(MBB))/MR， 其中R、 G和B可以是同一图像的坐标。
可以通过假设其中不同原色减少彼此的亮度并且相同原色增强其自身亮 度的原色之间的某一掩蔽相互作用TAB，来对图像中的每个点i而计算MR、 MG、和Mb因子。例如，对于红色/青色立体照片中的G和B原色，
MGl = STGGijGj-i:(TGB|,Bj)，以及
MBi = S TBBiiBj - S (TBGjiGj) 而对于R原色，
MRi = S TRRijRj
其中MRi、 MGi、和Msi是每个点i处的掩蔽因子；Ta則代表了图像中点j处 的A原色对于图像中点i处的B原色的相互作用；并且该求和对于图像中的 所有点j。可以确定因子TABi」，以随着增加图像中进行相互作用的点i和j之 间的距离，而减少本地相互作用。
因子MRi、 MGi、和Mui可以形成具有三个通道(MR、 Mg、 Mb)的亮度掩蔽图像M。只需要对于第二图像来确定掩蔽图像M，以便实现相等的亮度
条件。图像M可以具有比第二图像更少的锐利(sharp)边缘，并且可以以比 第二图像更低的分辨率来确定该图像M。
在本方法的一些实现中，由于在第二图像中不存在其他原色，所以可以 将Q,原色的掩蔽图像近似为常数。例如，在红色/青色立体照片中，可以假
上述的用于计算掩蔽图像的方法本性上是阐明性的。用来计算用于描述 色彩亮度对色彩斑块大小的依赖性(dependence)的掩蔽图像的任何方法处 于本发明的范围内。
可以将该第五方法写为如下的第一图像的变换 GP
(papa—(p2,p3)r —(p2,p3)a，
和如下的第二图像的变换
(P,，P2，P3)2 — (P2,P3)2， — (P2M,P3M)2， — (Q1M)2， — (Q,)a, 其中Gp是投影变换，GB是已平衡亮度变换，GM是掩蔽变换，并且(P,，P2,Q,)a
是立体照片的三原色坐标。在这里，掩蔽图像(M,，M2，MQH尔为掩蔽数据M。 一般地，掩蔽数据M可以包含用于掩蔽函数M,、 M2、和Mq的参数但，其 中掩蔽变换GM包括掩蔽函数Mg和MQ。在这里，可以在概念上将GM视为 Gp变换的一部分，并且可以将GM"视为GB变换的一部分。在这里，可以在 概念上将GM视为Gp变换的一部分，并且可以将GM 1视为GB变换的一部分。 已经针对红色/青色立体照片描述了用于使用亮度掩蔽图像的本方法。可 以将定义和使用亮度掩蔽图像的类似方法用于蓝色/黄色和绿色/洋红色立体 照片。这些附加方法处于本发明的范围内。
已平衡亮度方法6
在用于创建已平衡亮度立体照片的本发明的方法6中，将上面的方法4 推广到四色立体照片。
如果在m种原色(Pb...,Pm)中显示第一图像、并且在Q,原色中显示第二 图像，则可以将第 一和第二图像的亮度YB1和YB2分别近似如下
YB,-SmOliHi(Pi)，以及YB2 = HQ1 (Q0
其中Hi和HQ,可以是将色彩坐标变换到线性色彩坐标中的非线性简档；oci可 以是可测量的参数；并且该求和是对于所述m种原色。如果通过YB, YB2来 给出已平衡亮度条件，则可以将已平衡亮度条件写为
Q, = HQ—'(2m a, H'(P,)) 其中HQ和Hj取决于显示器的属性。经常可以如下通过"伽马"函数来近似HQ 和Hj:
其中Yi和Y可以是可测量的参数，并且经常位于大约2.0和3.0之间。 可以使用以下步骤来创建具有已平衡亮度的四色立体照片 四色立体照片
步骤l: (Plv.,Pm)2 —(Q,)2，其中Q^HQ-'(Sm(XiHi(Pi))， 步骤2: (P,，..，PJ, (Q,)2 — (P,，"，Pm,Q,)A,
其中一般地(Xi可以是可测量的参数。在步骤l中，可以将第二图像坐标用于
计算Qi。在步骤2中，可以将第一图像的(P,，..,Pm)坐标与第二图像的Q,坐标
组合，以创建立体照片。
上面利用比用于三色立体照片的方法4更少的步骤来示出了用于创建具 有已平衡亮度的四色立体照片的方法，这是因为 一般不需要将初始图像投影 到具有更少原色的中间图像中。然而，可以将投影变换用于对初始图像做出 色彩修改。可以如下描述更一般的方法
四色立体照片
步骤1: (P,，…，Pm)j — (P,，...，Pm)i，，
步骤2: (P,，…，Pm)2， — (Q02，其中Q, = HQ-'(Sm ai Hj(Pi)),
步骤3: (P'".,Pm)r (Q,)2' — (P,，..,Pm,Q')A。 如果理解了 Q,是第二图像的原色、并且(P,，..,Pm)是第一图像的原色，则该平 衡亮度条件= HQ"(2m Cti H,(Pi))可以是具有已平衡亮度的四色立体照片的充
分描述，并且该条件应用于第一和第二图像中的同样主题。
可以如下将用于创建已平衡亮度四色立体照片的第六方法写为
GP
第一图像(P,，…，Pm), — (Plv..，Pm)r — (P!,...,Pm)A
GP GB第二图像(P,，…，Pm)2 — (P',…，Pm)2' — (Q)A, 其中Gp是投影变换，且GB是已平衡亮度变换，并且(P,，...,Pm,Q,)A是立体照 片的四种或更多原色坐标。投影变换可以包括可由用户选择的投影数据。可 以选择实质上将初始图像中色调的相对亮度变换到投影后的图像中的投影数据。
已平衡亮度方法7
本发明方法6中的参数a i和a2的最优值可以取决于图像中的具体色调的 区域大小。因此，可以如上述方法5中一样，使用亮度掩蔽图像来考虑斑块 大小。
在用于创建已平衡亮度的四色立体照片的本发明的方法7中，可以将掩 蔽图像用于考虑亮度相对于色彩斑块大小的变化。
如果在m种原色(P,，...,Pm)中显示第一图像、并且在Q,原色中显示第二 图像，则可以对于每种原色Pg和Q,如下定义所掩蔽的原色
PgM = Mg(Pg)，以及
Q1M = MQ(Q,)，
其中Mk和MQ可以是掩蔽函数。简单起见，可以将掩蔽函数近似为如下因子 PgM = MgPg,以及
Q^MqQ!
其中Mg和MQ可以是因子。可以将PgM和Q,M坐标用在相等亮度条件中。例 如，上述的方法6的已平衡亮度条件给出
QlM = Hq (Sm Ctg Hg(PgM ))，
或者
Q产HQ扁'(i:m oig Hg( MgPg ))/MQ 其中Q,和Pg可以是同一图像的坐标，并且该求和是对于m种原色。
可以通过假设原色之间的某一掩蔽相互作用TAB,来对于图像中的每个
点而计算Mg和MQ因子。例如，对于(P,，...,Pm)原色
Mgj = Iij TggijP￡i - SjSh TghjjPhj ， 其中Mg,可以是每个点i处的掩蔽因子；T加j代表了图像中点j处的Ph原色与 图像中点i处的Pg原色的相互作用；并且该求和是对于所述图像中的所有点 j和原色Ph,其中h不等于g。可以确定因子Tghij，以随着增加图像中进行相互作用的点i和j之间的距离，而减少本地相互作用。因子Mgi可以形成具有
通道(M,，…,Mm,MQ)的亮度掩蔽图像M或掩蔽图像(M,，…，Mm)和(MQ)。只需 要对于第二图像来确定掩蔽图像M,以便实现相等的亮度条件。图像M—般
将可以具有比第二图像更少的锐利边缘，并且可以以比第二图像更低的分辨
率来确定该图像M。
可以将Q,原色的掩蔽图像近似如下
其中T(^i」是点j处Q,原色的亮度与点i处Q,原色亮度之间的相互作用。由 于第二图像中不存在其他原色，所以可以将Qt原色的掩蔽图像近似为常数。 换言之，可以假设MQ-1。于是 Q,喝-'(S agHg(MgPg ))。
用于计算掩蔽图像的上述方法本质上是阐明性的。用于计算以下掩蔽图 像的任何方法处于本发明的范围内，所述掩蔽图像描述色彩亮度对色彩斑块
大小的依赖性并且可以确定用于在(Ph…，Pm)坐标或在(QO坐标中渲染的第二图像。
可以将该第七方法写为如下的第 一 图像的变换 Gp
(P,，…，P" — (P,，…Pm)r — (P，…Pm)a，
和如下的第二图像的变换
Gp Gm Gb Gm
(Plv..，Pm)2 — (P,，…Pm)2， — (P1M，...PmM)2， — (QIM)2， — (Q,)a， 其中Gp是投影变换，GB是已平衡亮度变换，GM是掩蔽变换，并且(P,，P2,Q0a
是立体照片的三原色坐标。在这里，掩蔽图像(M,，…，Mm,MQH尔为掩蔽数据M。 一般地，掩蔽数据M可以包含用于掩蔽函数Mg和Mq的参数但，其中掩蔽 变换GM包括掩蔽函数Mg和Mq。在这里，可以在概念上将GM视为Gp变换
的一部分，并且可以将GM"视为GB变换的一部分。
创建真实景深立体照片
一般地，可以在两个阶段中创建具有已平衡亮度的本发明的立体照片。
第一阶段涉及确定已平衡亮度变换GB的参数。在这里，这些参数称为亮度变
換数据或Gb数据。第二阶段涉及使用GB数据来根据立体图像对而创建已平衡亮度的立体照片。理论上，对于显示设备只需要来确定一次GB数据。可以 存儲Gb数据，并反复使用该GB数据来创建已平衡亮度立体照片。然而，用 户可以选择GB数据的范围，以适合用户的偏好。用户可以选择第一图像和第 二图像的相对亮度。用户可以将第一图像选择为左眼图像或右眼图像。此外， 投影变换Gp可以包含可能影响所显示的立体照片中的色彩分布的参数集。在
这里，这些参数称为Gp数据。 一般地，用户可以选择Gp数据。在这里，Gp 数据可以包括第一图像和第二图像的相对亮度；左图像或右图像之中哪一 个是立体照片的第 一图像；以及用于将初始原色投影到立体照片的第一图像 的原色中的方法。
一般地，可以使用软件来帮助确定GB数据，并且创建已平衡亮度的立体
照片。软件程序可以提供用于帮助对于某一显示器来确定GB数据的工具。软
件程序可以提供用于帮助使用GB数据来创建立体照片的工具。软件程序可以 提供用于允许由用户选择Gp数据的工具。显示设备可以包括在可以用于创建 已平衡亮度立体照片的该设备中的Gb数据，而无需用户来确定该Gb数据。 显示设备可以包括用于根据全彩立体图像来创建具有已平衡亮度的立体照片 的变换Gp和/或GB。
图9描绘了用于确定三色立体照片的GB数据的处理的流程图。显示设备 提供用于显示立体照片的第一图像的两种原色(P,，P2)、和用于显示立体照片 的第二图像的原色(Qd;并且包括用于观看(P,，Pd原色的第一观看滤色器； 和用于观看(QJ原色的第二观看滤色器。该处理包括以下步骤(l)读取测 试图像的坐标值902; (2)使用Gp变换将图像坐标值投影到(P,，P2)原色中 904、 906; ( 3 )选择初始GB数据卯8; ( 4 )使用Gb数据和GB变换来计算(Qd 坐标值卯8、 910、 912; ( 5 )根据(P,Pd和(Q,M直来创建立体照片914; (6) 显示立体照片916; (7)通过第一和第二滤色器来观看立体照片918;以及(8) 如果该立体照片具有已平衡的亮度对比度，則可以存儲Gb数据922,并将该 GB数据用于创建立体照片924;如果该立体照片不具有已平衡的亮度对比度， 则可以调整GB数据920,并且可以使用新GB数据来计算新(QG值920、 910、 912。
图IO描绘了使用所存储的GB数据来创建并显示三色已平衡亮度立体照 片的处理的流程图。该流程图描绘了并行处理的第一和第二图像，然而，也 可以依次处理它们。该处理包括以下步骤(1 )读取第一图像的坐标值1002;(2)使用Gp变换来将第一图像坐标值投影到(P!,P2h原色中1004、1006; (3)读取第二图像的坐标值1008; (4)使用Gp变换来将第二图像坐标值投影到(PiJM2原色中1010、 1012; (5)读取GB数据1014; (6)使用Gb数据和Gb变换来计算(Q山坐标值1014、 1016、 1018; ( 7 )根据(P,，P^和(Q山值来创建立体照片1020; (8)如果需要，则显示立体照片1022、 1024。还可以在数字文件中存储立体照片(P,，P2,Q,)。用于执行该处理的显示设备通常可以显示所述立体照片。用于执行该处理的软件程序通常可以存储或显示所述立体照片。
图11描绘了确定用于四色立体照片的GB数据的处理的流程图。显示设
备提供用于显示立体照片的第一图像的三种原色(P,，P2，P3)、和用于显示立体
照片的第二图像的原色(Q山并且包括用于观看(P,，P2,P^原色的第一观看滤色器；和用于观看(QO原色的第二观看滤色器。该处理包括以下步骤(1)读取测试图像的坐标值1102; (2)使用Gp变换来将图像坐标值投影到(P,，P2，P^原色中1104、 1106; ( 3 )选择初始Gb数据1108; ( 4 )使用Gb数据和GB变换来计算(QO坐标值1108、 1110、 1112; ( 5 )根据(PhP2,P3)和(QG值来创建立体照片1114; (6)显示立体照片1116; (7)通过第一和第二滤色器来观看立体照片1118;以及(8)如果该立体照片具有已平衡的亮度对比度，則可以存儲Gb数据1122，并将该GB数据用于创建立体照片1124;如果该立体照片不具有已平衡的亮度对比度，则可以调整Gb数据1120,并且可以使用新GR数据来计算新(QO值1120、 1110、 1112。
图12描绘了使用所存储的GB数据来创建并显示四色已平衡亮度立体照片的处理的流程图。该流程图描绘了并行处理的第一和第二图像，然而，也可以依次处理它们。该处理包括以下步骤(1 )读取第一图像的坐标值1202;
(2) 使用Gp变换来将第一图像坐标值投影到(P,，P2，P3h原色中1204、 1206;
(3) 读取第二图像的坐标值1208; (4)使用GP变换来将第二图像坐标值投影到(P,，P2,P2)2原色中1210、 1212; (5)读取GB数据1214; ( 6 )使用Gb数据和GB变换来计算(Q,h坐标值1214、 1216、 1218; ( 7 )根据(P,，P2，P3),和(Q山值来创建立体照片1220; (8)如果需要，则显示立体照片1222、 1224。还可以在数字文件中存储立体照片(P,，P2,P3,Q,)。用于执行该处理的显示设备
通常可以显示所述立体照片。用于执行该处理的软件程序通常可以存储或显示所述立体照片。数字文件可以用于存储本发明的立体照片，该立体照片具有四种或更多色彩值(P,，...Pm,QJ作为用于代表数字图像中每个像素点j的色彩坐标的m+l个色彩坐标的阵列(P,，...Pm,Q,)j。可替换地，可以在坐标的m+l个阵列
(PA，…,(P4j，(Q,h中存储立体照片。可替换地，可以在坐标的两个阵列
(Pn，…，Pmh,(Q山中存储立体照片。可以通过现有技术的方法来压缩本发明的数字文件。
视网膜竟争的控制
在本发明的一些实施例中，第一和第二图像之间的亮度对比度的差异可以用于定义立体照片图像中的视网膜竟争的测量。视网膜竟争的测量可以允许对于所有色彩而跨越整个立体照片图像地来控制视网膜竟争。某一少量视网膜竟争可以用于增加一些立体照片的色域。相反地，在现有技术中，立体照片的一些区上的视网膜竟争的减少可以在立体照片的其他区中创建高等级的视网膜竟争。
在这里描述的用于创建已平衡亮度立体照片的方法提供了一种用于确定
立体照片中的Q,的值的方法。所得到的Q,值可以是真实地平衡立体照片中
的亮度对比度的理想值Qr的近似。计算的值Q,和理想值Qr中的差异可以用
于创建立体视图或立体照片的视网膜竟争z，的测量。
Z，叫Q,-Qri/Q,
其中(Q,-Qr)因子与视网膜竟争成比例，并且1/Q,因子是归一化因子。计算
Q，可能需要色彩亮度的确切模型。然而，还可以利用用以确定使视网膜竟争最小化的Q,b的值的模型来近似Q,'。
本发明的一个实施例提供了一种以下方法，所述方法用于根据通过具体方法而计算的用以最小化图像中的视网膜竟争的值Q1B、使用立体照片中的实际Q,值中的差异QrQ1B来测量立体照片中的视网膜竟争Z:
Z入叫Q『，Q'b。
其中X是可以考虑Q,和Qm之间的不同标度的标度比率(scalingratio)。 (Q1B-K^)因子可以与视网膜竟争成比例。1/Q,因子是归一化因子。 一般地，可以选择X来在立体照片图像上最小化平均Z,。或者，如果已知标度比率，则可以将X设置为标度比率值。然后，Z^的最小值可以是视网膜竟争的测量，Z =MIN必)Z二MIN"IQ,b-H^I/Q'b)。一旦确定了X,就可以不失一般性地将Z写为Z叫Q『Q,I/Qm。
Z是对于立体照片图像而言唯一的色彩坐标，可用于测量立体照片图像中同样主题的视网膜竟争。在这里，Z被称为视网膜竟争坐标。
视网膜竟争坐标Z可以用于比较包括现有技术方法的用于创建立体照片的各种方法。为了确定Z,可以通过所选择的方法来确定已平衡亮度值Qm。Qm确定得越准确，Z测量视网膜竟争就越准确。如果已知第二图像的{Ph...Pm}2坐标，则可以以直截了当的方式来确定Z。第二图像的(P,，…P"2
坐标可用于计算用于第二图像的(Q,B)2。然后，可以通过比较立体照片中
(Q一2的值与(Qih的值来确定z。如果未知第二图像的(Pb…P^2坐标，则可
以使用来自第一图像的{Plv..pm},的值来计算用于第二图像中的同样主题的
{Q1B},。然后，可以根据用于第一图像的(Qn^的值和第二图像中的(Q山的
值来确定Z。
本发明的视网膜竟争坐标Z可以用于(1)确定立体照片中的平均视网膜竟争；(2)确定立体照片中视网膜竟争的最大值；以及(3)确定立体照片图像中的视网膜竟争的分布。可以以软件程序来提供这些工具。
视网膜竟争的另一测量是
ZS = MIN"(Q1B B)其中可以选定X,以最小化图像上的Zs的平均量(magnitude )。 一旦确定了 X，就可以不失一般性地将Zs写为
Z,(Q『XQ,)/Qm
Zs包含视网膜竟争坐标的符号，Z = |ZS|。 一般地，视网膜竟争的测量z可以
是Zs的任何函数。
Z = G(ZS)。
本发明的 一 些实施例提供了用于通过使用所选择数量的视网膜竟争来增加在立体照片图像中观测的色域的方法。现有技术立体照片的一个问题在于，它们可以含有在图像上不均匀的视网膜竟争，并且对于一些色调，它们经常
包含高等级的视网膜竟争。在本发明的一个实施例中，Zs坐标可以用于创建
具有受控数量的视网膜竟争的立体照片图像。首先，可以使用用于确定已平
衡亮度QlB坐标的方法。然后，可以在图像上选择Zs的值。在这里，所选择说明书第34/36页
的Zs的值称为竟争数据或Zs数据。可以使用竟争变换Gz,来将通过亮度变 换GB确定的Q,B的值变换为具有所选择数量的视网膜竟争的立体照片的Q,
值。可以将Gz写为如下 Q，(1-Zs)Q,b
其中人=1，这是由于Q和Q,B可能具有相同的标度。竟争数据Zs可以是用户 可选择的常数、或者是图像的任何色彩属性或坐标或区的用户可选择函数。 正Zs值一般可以增强第一图像中的色调的所观测饱和度。大的负ZJ直一般可 以将与Q,原色相关联的色调添加到立体视图中的所观测色域。可以选择性地 变更Zs数据，以便将色调添加到立体照片图像的各个区域。
显示设备可以包括竟争数据Zs。用户可以根据用户的偏好而从一范围中 选择显示设备中的竟争数据Zs。类似地，软件程序可以包括数据Zs。用户可 以根据用户的偏好而从一范围中选择软件程序中的竟争数据Zs。
本发明的一个实施例包括用于使用包括竟争数据Zs的竟争变换Gz来 创建具有所选择数量的视网膜竟争的立体照片的方法。可以将该方法写为如 下第一图像的变换 GP
(p,…,ps), — (p,，…Pm)r—(p,，…p丄，
和如下的第二图像的变换
Gp GB Gz
(P,，…,PS)2 — (P,，…Pm)2， — (Q1B)2， — (Q,)a，
其中s可以不同于m， Gp是投影变换，GB是已平衡亮度变换，Gm是掩蔽交 换，并且(P,，...Pm,QOA是立体照片的m+l个原色坐标。在这里，可以在概念 上将Gz视为GB变换和GM 1的一部分。
图13描绘了使用所存储的Zs数据来创建并显示具有所选择数量的视网 膜竟争的四色立体照片的处理的流程图。该处理包括在图12中示出并且没有 在图13中示出的一些步骤。该处理包括以下步骤(l)读取第一图像的坐标 值1202; (2X吏用Gp变换来将第一图像坐标值投影到(p,，P2,p3),原色中1204、 1206; (3)读取第二图像的坐标值1208; (4)使用GP变换来将第二图像坐 标值投影到(P,，P2，P2h原色中1210、 1212; (5)读取GB数据1214; ( 6 )使用 Gb数据和GB变换来计算(Q,B)2坐标值1214、 1216、 1302; (7)读取视网膜 竟争数据1304; (8)使用视网膜竟争变换Gz来确定(Q山1306; (9)根据(Pi,P2,P3)i和(Qi)2值来创建立体照片1220; (8)如果需要，则显示立体照片 1222、 1224。还可以在数字文件中存储立体照片(PbP2，P3,Q0。用于执行该处 理的显示设备通常可以显示立体照片。用于执行该处理的软件程序通常可以 存储或显示立体照片。
用于控制视网膜竟争的本发明方法可以用于拓宽三色立体照片的色域。 使用白色点附近的正Zs可以增强通过朝向该色调移入白色点来去饱和的色 调。例如，在红色/青色立体照片中，对于青色和绿色色调使用正Zs可以导致 青色色调的显现和青色附近的绿色色调的增加的饱和度。在蓝色或黄色色调 附近使用负Zs可以使得这些色调分别朝向紫色和橙色色调偏移。
图14描绘了具有所选择范围的视网膜竟争Zs的红色/青色立体照片的色 域1406。将没有视网膜竟争Zs=0情况下的色域示出为联结P,和P2原色的一 维线段1402。将所选择的&的上限(正Zs)示出为无竟争线段1404的绿色 和青色侧上的曲线1404。由于到通过第一观看滤色器而观看的明显白色点 Wp，的距离增加，所以Zs的正值可以用于增加该色域中绿色和青色色调的饱 和度。将所选择的&的下限(负Zs)示出为无竟争线段1404的红色侧上的 曲线1404。 Zs的负值可以用于改善黄色色调，并且将紫色色调添加到该立体 照片的色域。图14描绘了使用正Zs和负Zs两者来扩展立体照片图像的色域 的组合效果。类似地，所选择数量的视网膜竟争可以用于扩展在蓝色/黄色和 绿色/洋红色立体照片以及四色立体照片中观测的色域。
本发明的一个方面是提供用于测量立体照片图像中的视网膜竟争的方法 的软件程序。本发明的一个方面是提供用于创建具有所选择数量视网膜竟争 的立体照片的工具的软件程序。本发明的一个方面是提供用于测量现有立体 照片的视网膜竟争的工具的软件程序。本发明的一个方面是包括Z数据的显 示设备。本发明的 一个方面是允许用户从一 范围选择Z数据的显示设备。
减法原色
在将已平衡亮度条件应用到所打印的立体照片图像时，可以对于减法原 色值来确定亮度属性。可以通过将减法原值(mP,，...，mPJ转换到加法原色值 { |,...，111}中来确定亮度对于减法原色的依赖性。减法原色的数目可以不同于 加法色彩的数目。如果所述图像原始地处于加法色彩坐标中，则可以将加法 色彩坐标值变换到减法原色的色域中。然后，加法原色可以用于确定Q,原色值。然后，可以将Q,原色值变换为减法原色值。
如上所说，本发明可以应用于软件、显示设备和特别滤色器，并且认为 本发明具体地用于创建、显示并观看具有广色域而没有视网膜竟争或具有可 选择数量视网膜竟争的数字立体照片图像。不应将本发明视为限于上述具体 示例，而相反地应将其理解为覆盖在所附权利要求中公平地提出的本发明的 所有方面。当回顾本说明书时，对于本发明所属领域的技术人员来说，本发 明可以应用的各种修改、等同处理、以及众多结构就将是容易显现的。权利 要求意欲覆盖这些修改和装置。
权利要求
1.一种用于根据立体图像来创建立体照片的方法，包括立体图像包括第一图像和第二图像；通过两种或更多色彩坐标{P1，...，Pm}1来代表第一图像；通过两种或更多色彩坐标{P1，...，Pm}2来代表第二图像；使用包括亮度变换数据的亮度变换GB来将坐标{P1，...，Pm}2变换为亮度坐标{Q1}2；通过坐标{P1，...，Pm}1来代表立体照片的第一图像；以及通过坐标{Q1}2来代表立体照片的第二图像，从而能够在所述立体照片的第一和第二图像中平衡亮度对比度。
2. 根据权利要求1的方法，其中通过坐标(P,，...，Pm，Q,U来代表立体照片， 并且还包括在数字文件中存储立体照片坐标(P,，…,Pm,Q, } A。
3. 根据权利要求1的方法，还包括显示设备提供原色(p,，...，Pm)和原色Qr， 使用原色{ 1,...， 1}来显示坐标{ 1，...，111}1;以及 使用原色Q,来显示坐标{(^}2。
4. 根据权利要求3的方法，还包括第一滤色器F,实质上传送原色(P一.，Pm)，并且阻止原色Q,; 第二滤色器F2实质上传送原色Qp并且阻止原色(P,，…，Pm〉； 能够通过第一滤色器F,而观看立体照片的第一图像；以及 能够通过第二滤色器F2而观看立体照片的第二图像。
5. 根据权利要求1的方法，其中实质上通过以下关系来代表亮度变换GBQ,:(SmOti Pi，其中所述亮度变换数据包括ai、 Yi和Y的值。
6. 根据权利要求l的方法，其中所述亮度变换数据能够由用户来选择。
7. —种用于根据立体图像来创建立体照片的方法，包括 立体图像包括第一图像和第二图像；通过两种或更多色彩坐标(P—.,PJ t来代表第一图像； 通过两种或更多色彩坐标(P—.,PJ2来代表第二图像；使用投影变换GP来将坐标(P,，...，P山投影到两种或更多色彩坐标(P,，…，Pm〉r中；使用投影变换GP来将坐标^1,...,&}2投影到两种或更多色彩坐标 (P!，…,P丄，中，所述变换GP包括投影数据；使用亮度变换08来将坐标^1，...,？1:1}2，变换为亮度坐标{01}2，坐标，所述 变换GB包括亮度变换数据；通过坐标(P,，…，Pm),来代表立体照片的第一图像；以及通过坐标(Q,h来代表立体照片的第二图像，从而能够在所述立体照片的 第一图像和第二图像中平衡亮度对比度。
8. 根据权利要求7的方法，其中通过坐标(P,，...，Pm，QjA来代表所述立体 照片，并且还包括在数字文件中存储所述立体照片坐标(P,，...,Pm,QOA。
9. 根据权利要求7的方法，还包括 显示设备提供原色(P,，...，PJ和原色Q,;使用原色(P,，…，P"来显示坐标(P,，…,Pmh;以及使用原色Q,来显示坐标(Q山。
10. 根据权利要求9的方法，还包括第一观看滤色器F！实质上传送原色(P—.，P"、并且阻止原色Q,; 第二观看滤色器F2实质上传送原色Q,、并且阻止原色(P,，…，Pm〉； 能够通过第一滤色器F,来观看立体照片的第一图像；以及 能够通过第二滤色器F2来观看立体照片的第二图像。
11. 根据权利要求7的方法，其中实质上通过以下关系来代表亮度变换GB其中所述亮度变换数据包括oii、 Yi和Y的值。
12. 根据权利要求7的方法，其中所述投影变换Gp实质上将坐标 (P,，...，P山中的色调的相对亮度变换到坐标(P,，...，Pnjr中。
13，根据权利要求7的方法，其中所述投影变换数据能够由用户来选择。
14. 一种用于根据立体图像来创建立体照片的方法，包括 立体图像包括第一图像和第二图像； 能够将第一图像投影到两种或更多色彩坐标(P,，…,Pmh中； 能够将第二图像投影到两种或更多色彩坐标(P,，...，Pmh中；使用包括亮度变换数据的亮度变换GB来将坐标(P,，...,Pmh变换为亮度坐标《QiB〉2;使用包括竟争数据Zs的竟争变换Gz来将坐标(Qu02变换为坐标(Qj2;通过坐标(P,，...,Pmh来代表立体照片的第一图像；以及通过坐标(Q山来代表立体照片的第二图像，从而能够利用受控数量的视网膜竟争来扩展具有已平衡亮度的立体照片的立体视图的色域。
15. 根据权利要求14的方法，其中通过坐标(P!,...,Pm，QiU来代表所述立 体照片，并且还包括在数字文件中存储所述立体照片坐标(P,，…,Pm，Q^A。
16. 根据权利要求14的方法，还包括 显示设备提供原色(P,，…，P4和原色Q,;使用原色(P,，…，Pm)来显示坐标(P,，…,Pn^;以及使用原色Q,来显示坐标(Q山。
17. 根据权利要求16的方法，还包括第一观看滤色器F,实质上传送原色(P,，…，PJ、并且阻止原色Q,; 第二观看滤色器F2实质上传送原色Q,、并且阻止原色(Ph…，P"; 能够通过第一滤色器F,而观看立体照片的第一图像；以及 能够通过第二滤色器F 2而观看立体照片的第二图像。
18. 根据权利要求14的方法，其中实质上通过以下关系来代表亮度变换GB其中所述亮度变换数据包括(Xi、 Yi和Y的值。
19. 根据权利要求14的方法，其中实质上通过以下关系来代表竟争变换<formula>formula see original document page 4</formula>其中竟争数据包括Zs的值。
20. 根据权利要求14的方法，其中所述竟争数据Zs能够由用户来选择。
21. —种用于根据立体图像来创建立体照片的方法，包括 立体图像包括第一图像和第二图像；能够将第一图像投影到两种或更多色彩坐标(P,，...,Pmh中；能够将第二图像投影到两种或更多色彩坐标(Ph…,P"2中；使用包括掩蔽图像{1^1,...^ 1}的掩蔽变换01^来将坐标{ 1,...，01}2变换为掩蔽后的坐标(P,M,...,PmM j12，使用包括亮度变换数据的亮度变换GB来将坐标(P,M，…,PmM)2变换为亮度 坐标《Q山；通过坐标(P,，...,Pm;h来代表立体照片的第一图像；以及通过坐标(Q,)2来代表立体照片的第二图像，从而可以在立体照片的第一 和第二图像中平衡亮度对比度。
22. 根据权利要求21的方法，其中通过坐标(P,，...，Pm,Q,U来代表所述立体照片图像，并且还包括在数字文件中存储立体照片坐标(P,，…,Pm，Q,〉A。
23. 根据权利要求21的方法，还包括 显示设备提供原色(P,，...，P"和原色Qr， 使用原色{ 1,..., 1}来显示坐标{ 1,..., 1}1;以及 使用原色Q,来显示坐标(Q山。
24. 根据权利要求23的方法，还包括第一观看滤色器F,实质上传送原色(P,，…,Pm)、并且阻止原色Qr， 第二观看滤色器F2实质上传送原色Q,、并且阻止原色(P,，…,P"; 能够通过第一滤色器F,而观看立体照片的第一图像；以及 能够通过第二滤色器F2而观看立体照片的第二图像。
25. 根据权利要求21的方法，其中实质上通过以下关系来代表亮度变换GB其中所述亮度变换数据包括A、 Yi和Y的值。
26. 根据权利要求21的方法，其中所述掩蔽图像描述色彩亮度对色彩斑块的大小的依赖性，并且对于在坐标(P,，...，Pmh中代表的第二图像来确定所述掩蔽图像。
27. 根据权利要求21的方法，其中所述掩蔽图像能够由用户来选择。
28. —种用于显示立体图像的方法，包括 立体图像包括第一图像和第二图像； 显示设备提供三种或更多原色(P,，...,P"和原色Q,;原色(P,，...，Pm)包括红色、绿色和蓝色原色； 原色(P,，…,Pn^的谱实质上与原色(^的谱不重叠；使用原色(P,，...,P"来显示第一图像；以及使用原色Q,来显示第二图像。
29. 如权利要求28所述的方法，其中 通过三种或更多色彩坐标(P,，...,Pmh来代表第一图像； 通过三种或更多色彩坐标(P,，...,Pmh来代表第二图像； 并且还包括使用包括亮度变换数据的亮度变换013来将坐标{ 1,..., 171}2变换为亮度坐
30. 根据权利要求29的方法，其中实质上通过以下关系来代表亮度变换GBQ, = (Sm oti P， 其中所述亮度变换数据包括(Xi、 Yi和Y的值。
31. 根据权利要求28的方法，还包括第一观看滤色器F,实质上传送原色(P,，.,.，Pm)、并且阻止原色Qr， 第二观看滤色器F2实质上传送原色Q,、并且阻止原色(P,，…，PmV， 能够通过第一滤色器F,而观看立体照片的第一图像；以及 能够通过第二滤色器F2而观看立体照片的第二图像。
32. 根据权利要求28的方法，其中所述原色Q!是远红外色。
33. 根据权利要求28的方法，其中所述原色Q,是橙色。
34. 根据权利要求28的方法，其中所述原色Q,是黄色。
35. 根据权利要求28的方法，其中所述原色Q，是青色。
36. 根据权利要求28的方法，其中所述原色Q,是蓝色。
37. —种用于观看立体图像的设备，包括 第一滤色器；第二滤色器；第 一 滤色器的语实质上与三种原色{P! ，P2,P3}的谱重叠； 第二滤色器的谱实质上与原色Q,的谱重叠；以及 第二滤色器的i普实质上与第一滤色器的谱不重叠。
38. 根据权利要求37的设备，其中 原色Q,是远红外色； 原色P,是红色、橙色或黄色； 原色P2是绿色；以及原色P3是蓝色。
39. 如权利要求37所述的方法，其中 原色Q,是黄色或橙色； 原色P,是红色；原色P2是绿色；以及原色P3是蓝色。
40. 如权利要求37所述的方法，其中 原色Q,是青色；原色P,是红色； 原色P2是绿色；以及 原色P;是蓝色。
41. 如权利要求37所述的方法，其中 原色Q,是蓝色；原色P,是红色； 原色P2是绿色；以及原色P3是青色。
42. —种用于校准用于显示立体图像的设备的方法，包括显示设备提供两种或更多原色(P!,...，PnJ和原色Q,;第一观看滤色器F,实质上传送原色{ 1,..., 1:1}、并且阻止原色Q,; 第二观看滤色器F2实质上传送原色Q,、并且阻止原色(P，，.,.，P"; 能够将图像投影到两种或更多色彩坐标(P,，…，Pmh中； 使用包括亮度变换数据的亮度变换GB来将坐标W，...,P",变换为亮度坐 标(Q山；使用原色{ 1,..., 111}来显示坐标{ 1,..., 111}1;使用原色Q,来显示坐标(Q山；通过第一滤色器F，来观看原色{Pu.^Pm}中的第 一图像；通过第二滤色器F2来观看原色Q！中的第 一图像；比较通过第一滤色器和第二滤色器而观看的第一图像的亮度对比度；以及选择新的亮度变换数据，从而能够对于所述显示设备来确定用于平衡立 体照片的亮度对比度的亮度变换数据。
43. —种用于测量立体照片中的视网膜竟争的方法，包括 立体照片包括第一图像和第二图像； 通过两种或更多色彩坐标(P,，...，P"来代表第一图像； 通过色彩坐标Q,来代表第二图像；使用包括亮度变换数据的亮度变换GB来将坐标(P,，…，Pmh变换为亮度坐标Qib;视网膜竟争Z是Zs的函数，Z = G(ZS);以及对于第一图像和第二图像中的同样主题Z,(Qm-Q,)/Qm。
全文摘要
四种原色可以用于渲染具有广色域的立体照片。可以在三种原色中渲染立体像对的第一图像，而可以在第四原色中渲染立体像对的第二图像。可以通过对于同样主题来平衡第一图像和第二图像的亮度对比度，而在立体照片中避免视网膜竞争。可以通过选择视网膜竞争色彩坐标的值来在立体照片中测量并且控制视网膜竞争。
文档编号G06T17/00GK101641720SQ200880009545
公开日2010年2月3日 申请日期2008年1月23日 优先权日2007年1月23日
发明者蒙特·拉姆斯特德 申请人:蒙特·拉姆斯特德