專利名稱：生成優(yōu)化的打印機校正的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于生成優(yōu)化的打印機校正的方法。
背景技術：
通常在基本色的基于密度的線性化的基礎上來線性化或校正打印機(噴墨系統(tǒng)、激光系統(tǒng)、其他數(shù)字 打印系統(tǒng))。所述打印機通常利用基本色青色、品紅、黃色和黒色(CMYK)工作。在此，校正理解為重建定義的目標狀態(tài)。也就是，在例如密度校正中重新達到目標密度。針對線性化為每個顔色確定最大色密度，并且然后線性遞減地為中間分級確定相應的密度值。隨后，探尋達到定義的色密度的百分比控制值(色調(diào)值(Tonwert))。將該分配方案針對每個打印顔色存儲在一維表格中。在校正時，再重復該探尋，以便重新達到定義的密度；當然在該情況下，考慮打印機的已變化的特性。代替所測得的密度也可以將所測得的色值(例如CIELAB值)用于線性化和校正。例如100%青色測得I. 5的最大密度。為了達到一半的密度，即O. 75，必須僅打印43%青色。那么，在線性化表格或校正表格里為輸入值50%分配輸出值43%。在該方法中還是未考慮，雖然校正之后基本色已重新達到目標狀態(tài)，但打印機的組合打印特性可能發(fā)生變化。盡管進行了校正，在組合打印中還是存在可見的區(qū)別。由以下方式達到該校正的改善，即，形成三維或者更高維度的分配表格，該分配表格還包含由組合打印得到的顔色的目標值。則在校正時，探尋基本色組合，該組合呈現(xiàn)定義的目標顏色。在該情況下，將所測得的色值用作為目標值，該色值對應于人眼的視覺感受(CIELAB)。在該情況下，在輸入色調(diào)值的組合的校正表格中存儲CIELAB目標值并且存儲達到目標值所需的基本色組合。作為另外的重要方面，由此得出對打印機可打印顔色范圍的定義的和保持不變的描述，該描述可以用于其他任務，例如用于計算模擬參數(shù)。在此，在打印機上模擬另外的顏色還原方法。在公知的方法中測量目標值。由此，不強制達到這些值是等間距的。也不進行中性灰平衡。相反，所測量的目標值經(jīng)受通常在每次測量中出現(xiàn)的波動?；谌缦潞喍提屃x說明在此關聯(lián)語境中使用的概念顔色(在色度學中更確切地描述為色刺激值)以顏色刺激為依據(jù)，其通過其光譜組成來區(qū)分。由于需要能夠精確定義這些區(qū)別而發(fā)展出各種不同的顔色模型。每個顏色可以通過顏色名稱(描述性語言)，然而也可以通過數(shù)字色坐標來定義。視顏色模型而定地，可以按照亮度、飽和度和色相，然而也可以按照明/暗值、紅/綠值和黃/藍值(例如在通常使用的CIELAB顏色模型中)以三個這種量值單義性地描述顏色。在CIELAB顏色模型中，三個量值L*、a*和b*張起三維笛卡爾空間，該空間標稱為顏色空間。在此，在該CIELAB顏色空間中，色坐標表示在CIELAB顏色空間中由其三個坐標給定的點。兩個色坐標之間的間距近似相當于所述顔色的實際情況之間的視覺感受的色差。所以，顔色空間主要用于使理想狀態(tài)(例如期望的目標值)與所得到的現(xiàn)實情況之間的差別可視化。一種給定顔色的方法只可以實現(xiàn)所有可以想到的色坐標的一部分。雖然ー些顏色具有定義的色坐標，但卻不能利用可供使用的顔料來構成?？蓸嫵傻念喩陬喩臻g中形成形體，該形體也被描述為域。該形體被稱為色域。

發(fā)明內(nèi)容
從前述現(xiàn)有技術出發(fā)，本發(fā)明任務在于，消除對組合打印進行ー維校正的缺點，并且同時優(yōu)化校正表格。為了實現(xiàn)技術解決方案，根據(jù)本發(fā)明建議ー種具有以下分步驟的方法、I.在色度方面限定基本色的最大值2.在色度方面線性化基本色3.在色度方面確定所有顏色的組合打印最大值4.確定色域的等間距外包絡線5.插值出校正表格的所有中間值6.存儲和應用校正表格依據(jù)本發(fā)明的方法用于生成優(yōu)化校正表格并且生成該表格的目標值的定義。在此，定義基本色的優(yōu)化的最大值并且對其線性化。此外，形成三維或者更高維度的分配表格，該分配表格考慮所有打印顔色的優(yōu)化最大上色。在此，張起在視覺上盡可能等間距的顏色空間，該顏色空間包含中性灰軸并且提供均勻色彩過渡。
具體實施例方式以下描述各個步驟I.在色度方面限定基本色的最大值前提是，在控制打印機時，如通常那樣針對每個基本色將控制值(所謂的色調(diào)值，從O至100%)轉(zhuǎn)化為涂施的色量。相當于100%的色量通常首先如此確定，S卩，該色量可以在打印技術方面有意義進行處理，例如還可以烘干。然而該最大值并不必在色度方面有意義。在該步驟中，確定色度方面優(yōu)化的最大值。在打印機上打印測試圖，該測試圖針對每個基本色包含0%與100%之間精細地分級上升的色塊(例如以1%間距)。為每個單個基本色執(zhí)行如下步驟在一維表格中如此記載所測得的、色塊的CIE L*a*b*值，即，給姆個百分比分級(姆個色調(diào)值)分配一 CIE L*a*b*值。利用適當方法平滑CIE L*a*b*值序列，以便消去打印或測量精度。為每個分級確定其顏色飽和度。例如通過G = +(**)2定義的雜色C*適合作為尺度。基本色的優(yōu)化最大值位于最大飽和度之前的附近的點上，當達到飽和時，斜率在該點處下降到定義的閾值之下。(針對不同基本色則通常得出不同的最大值。)從表格中去除所有在優(yōu)化最大值的之上的色塊。將表格中的色調(diào)值線性分度，從而使得優(yōu)化最大值經(jīng)分配地獲得新的、在色度方面限定的色調(diào)值100%。圖Ia示出基本色的飽和度曲線，并且示出根據(jù)最大飽和度進行的優(yōu)化最大值的確定。關于在X方向上的百分比色調(diào)值表達(auftragen)飽和度。點Xl示出優(yōu)化最大值。附圖
Ib示出根據(jù)飽和度的升率下降到定義值以下來確定優(yōu)化最大值。在X2達到該點。將斜率的閾值繪制成切線。圖Ic示出在優(yōu)化最大值以上的值的去除，并且示出色調(diào)值的線性分度。2.在色度方面線性化基本色在步驟I中，為每個基本色確定優(yōu)化最大值，并且將色調(diào)值重新分度。在三維CIEL*a*b*顏色空間之內(nèi)，基 本色的分級典型地形成從紙白色(色調(diào)值0%)開始直至優(yōu)化最大值(色調(diào)值100%)的彎曲的曲線，然而其中，L*a*b*色距不是線性地與該色調(diào)值成比例。為了線性化，現(xiàn)在確定從紙白色直至每個分級的曲線的長度，并且之后生成新的分配方案，現(xiàn)在在該分配方案中，色調(diào)值線性地對應于經(jīng)過的軌跡長度相對于直至優(yōu)化最大點的總長度的份額。首先針對曲線長度確定和累加各個分級之間的色距。對此，例如ΛΕ (1976)方程式是適當尺度，該方程式測量CIE L*a*b*顔色空間的笛卡爾間距。利用其他色距方程式可以轉(zhuǎn)換為與此不同的視覺區(qū)別評價，該視覺區(qū)別評價則肯定不再對應于L*a*b*曲線的長度，但原則上不造成破壞。因而，通常如下地描述累積色距。以如下方式得出表格化的函數(shù)，該方式為步驟I中的在色度方面限定的色調(diào)值分配關于紙白色的累積色距(以相對于最大值百分比計量)。該函數(shù)反演，從而為相對間距值分配為此所需的色調(diào)值。這通過插值發(fā)生。由此，在輸出端側填寫該基本色的新的ー維線性表格，該ー維線性表格相對于輸入端上的每個相對間距值(例如以1%步長)包含一由步驟I得到的色調(diào)值。相對間距值是新的控制值，并且現(xiàn)在標稱為經(jīng)線性化的色調(diào)值。例如在步驟I已確定，在色度方面優(yōu)化的最大值相當于打印技術方面的控制值80%,并且在步驟2，在色度方面限定的色調(diào)值60%導致相對累積的色距50% (至最大值的半個路徑長度)?，F(xiàn)在，控制值從期望的50%的經(jīng)線性化的色調(diào)值經(jīng)由線性化表格轉(zhuǎn)換為在色度方面限定的色調(diào)值60%，并且將其分度為打印技術方面的48%的控制值(=60的80%)。附圖2a示出顏色空間CIE L*a*b*中的基本色的彎曲的曲線。圖2b示出關于色調(diào)值的累積色距曲線。圖2c示出反函數(shù)，該函數(shù)為累積色距分配色調(diào)值。點al相當于整個累積色距的一半。針對該點可以在y軸上的讀出所需的色調(diào)值。圖2d示出基本色的線性化表格。之后可以確定打印機的整個色域，該色域基于在色度方面限定的和經(jīng)線性化的基本色。這可以在使用適當套色模型的情況下進行，或者通過對測試圖進行顏色測量來進行，該測試圖利用色塊的適當分配來對全部色域取樣。在打印測試圖時借助如下方式考慮基本色的線性化表格和在色度方面的限定，即，與表格相應地修正各個色塊的顔色成分。這給出控制值對CIE L*a*b*色值的分配方案。在此，還容忍在一定程度上超過最大色量(參見下方)。該分配方案在預定的控制值中作為期待的打印特性的描述來存儲。3.在色度方面確定所有顏色的組合打印最大值對大多數(shù)打印系統(tǒng)來說，與定義介質(zhì)相關聯(lián)地具有最大上色量。如果涂施更多顏色，則例如在噴墨打印機情況下在介質(zhì)上形成色暈(Farbsee)，或者在基于墨粉的打印系統(tǒng)情況下，墨粉層會開裂并且剝落。如開頭所述，各個單色已經(jīng)被限定了在打印技術方面有意義的色量。然而在組合打印中很可能涂施多個顏色。為了在色度方面確定最大量，基于打印機描述(根據(jù)步驟2的分配方案)，在CIE L*a*b*顏色空間中確定從紙白色向增加上色的方向的軸線，例如針對理想化三維情況,具有a*=b*=0的中性軸，針對通常情況，例如從紙白色到具有最大顏色總和的對置點的、超立方體的主對角線。然后，確定在所測得的色域之內(nèi)的軸的端點。在中性軸情況下，這是最暗的中性點(具有最小L*)。于是，所屬的打印機控制值具有最高的色量。從該點出發(fā)，沿著軸生成特殊的測試圖，在該測試圖中，以在色度方面的固定間距(例如，中性軸上的I AL)選擇變得更亮的分級，并且根據(jù)分配方案獲取和使用色塊的所屬控制值。打印基于色度生成的圖表，之后進行視覺評價。在此，遞減地探尋從其開始不再能看到視覺缺陷的色塊。由此，確定最大色量，然而該最大色量通過在CIE L*a*b*中最大控制值的經(jīng)定義的削減來表示。基于取樣的色 域的描述現(xiàn)在從軸端點出發(fā)依賴于控制值地如此分度，使得，在具有更高色量的所有顏色組合的超立方體的角上相應削減CIE L*a*b*色值。通過在超立方體角之間差值的多重線性插值，在分配方案中削減CIE L*a*b*色值，并且得出用于晚些時候的多維校正的如此地經(jīng)修改的目標值?；谌绱朔侄鹊纳?，計算下個步驟。附圖3a示出穿過CIE L*a*b*顏色空間的和穿過中性軸上最暗點ml的截面圖。點m2、m3和m4分別以定義值Λ L*變亮。圖3b示意性示出要打印的測試圖。各個色塊的顏色組合相當于圖3a中找到的中性點。圖3c示出根據(jù)最大值m3分度的顔色空間。從此處所示的理想化三維情況的立方體角中僅削減具有控制值總和的300%的下角，但是不削減具有200%的鄰角。因而，削減的多重線性插值大致在下部區(qū)域中沒有色域丟失地在已飽和顏色中導致CIE L*a*b*目標值的增売。4.確定色域的等間距外包絡線。為了在校正和限定色量之后得到盡可能視覺上等間距的色域，在下ー步驟中定義色域外包絡線的目標值(在L*a*b*顏色空間中)。也就是說，針對理想化三維校正表格情況，考察CMY立方體所有六個外表面。這種外表面在CIE L*a*b*顏色空間之內(nèi)形成彎曲的面。針對四維校正表格的情況，考察所有24個子面，通常處理η維超立方體的所有ニ維子空間。在每個面上，由在步驟3削減的分配方案公知線型格柵，該線型格柵的交叉點形成CIE L*a*b*色值。盡管有単色的線性化，但交叉點不一定均勻分布。線型格柵依隨CIEL*a*b*顔色空間中的彎曲面的形狀。格柵上的每個交叉點具有色調(diào)值，該色調(diào)值由基本色的兩個顏色分級，并且視面位置而定地由第三基本色的和其他基本色的0%或100%組成。類似于步驟2借助兩個相鄰柵點的色距定義優(yōu)化的外表面，也就是說，針對ニ維外表面的所有格柵線與步驟2 —祥以定義方式執(zhí)行線性化。首先在具有恒定基本色2的線上，關于累積色距使基本色I方向上的分級線性化，由此，L*a*b*目標值在該線上移動。然后，在具有恒定基本色I的線上使基本色2方向上的分級線性化。因為就每個點而言在此可能出現(xiàn)沿著兩個交叉的格柵線移動，所以有利的是，迭代地執(zhí)行線性化直至僅在定義的閾值之下出現(xiàn)移動，并且從而達到優(yōu)化。現(xiàn)在，在所有外表面的分配格柵的初始交叉點處讀出校正表格的CIE L*a*b*目標值。該步驟之后確定外包絡線的目標值。圖4a示出執(zhí)行步驟4之前的外表面的柵格。圖4b示出在步驟4之后的優(yōu)化的結
果O
5.插值出校正表格的所有中間值現(xiàn)在在下ー步驟中，計算校正表格的所有其他(內(nèi)部)CIE L*a*b*目標值。為此可以借助如下方式繼續(xù)步驟4中的方法，S卩，現(xiàn)在關于累積色距線性化經(jīng)削減的分配表格的所有三維子空間，此后，線性化所有四維子空間等。然而針對理想化三維情況，灰軸具有特殊意義，并且對于在色域外包絡線之內(nèi)適當插值而言充當額外的內(nèi)部固定點。在此，灰軸定義為紙白色與最暗中性點之間的連接線。灰軸的對應色調(diào)值如此地分布，使得，在此沿著該連接線的按份額地累積的色距也對應于灰軸色調(diào)值。這例如意味著，50%青色、50%品紅、50%黃色的CIE L*a*b*目標值位于該連接線的中點。 針對表格內(nèi)部的插值，經(jīng)線性化的外表面和經(jīng)線性化的灰軸充當支撐點，該支撐點將控制值映射到目標色值。在此，“薄板樣條(Thin Plate Spline)”插值方法可以應用、為在這種點云中插值的適當方法?，F(xiàn)在，利用這種插值或者子空間線性化，可以在每個任意色調(diào)值組合的分配表格中計算用于校正的相應的CIE L*a*b*目標值?？偠灾?，由初始打印機描述(步驟2中的分配方案)如此地削減在色度方面的CIEL*a*b*目標值，使得，該目標值對應于打印中可承受的色量，并且該目標值關于外表面和內(nèi)部插值如此地移動，使得，該表格中的控制值導致在CIE L*a*b*空間中近似等間距的、均勻的特性。但還不知道，實際必須打印哪些控制值，以便得到理想特性。但是現(xiàn)在借助與初始打印機描述可以探尋控制值組合，該組合會導致期望的閾值。在有多種解時(在四維或更高維度情況下)如通常那樣，利用分離規(guī)則(Separationsvorschrift),以便選擇最好的解。其作為輸出色調(diào)值組合同樣存儲在表格中。6.存儲和應用校正表格為了能夠使用校正表格或者在較晚的時間點能夠執(zhí)行重新校正至目標值，存儲所需的各個步驟中間結果。為每個基本色存儲步驟2中的一維線性化表格(該ー維線性化表格隱含步驟I中在色度方面的限定)，以及從控制值到優(yōu)化CIE L*a*b*目標值的三維、四維或者更高維度的分配表格，和根據(jù)步驟5中的所需的輸出色調(diào)值組合。如果現(xiàn)在利用校正表格以便為打印機準備任意數(shù)據(jù)，那么可以從所存儲的值中快速為每個任意輸入色調(diào)值組合插值出要使用的輸出色調(diào)值組合，而無需重新執(zhí)行對滿足目標值的適當組合的高消耗的探尋。如果利用配合于校正表格的測試圖(其包含具有表格的輸入色調(diào)值組合的色塊)并且輸出具有該數(shù)據(jù)準備的測試圖，那么利用該表格中的輸出色調(diào)值組合并且通過ー維線性化表格換算和打印測試圖。在理想情況下，剛好出現(xiàn)可以預期打印機描述的CIE L*a*b*色值，也就是校正表格的目標值。經(jīng)過一段時間，可能由于外部影響例如溫度、空氣濕度等而發(fā)生變化，由于所使用的打印顔色的存量變化或者由于其他因素的變化，盡管同時進行了控制，但仍可能印出的色彩表現(xiàn)發(fā)生變化。那么顏色有異地打印測試圖。然后，如果應當將打印機校正至初始保持的且優(yōu)化的狀態(tài)，則通過測量來確定校正表格的目標值與實際值之間的偏差，并且在打印機描述中探尋輸出色調(diào)值組合的更改，其相對于初始輸出色調(diào)值組合補償了相應色彩變化。存儲如此地經(jīng)修正的校正表格并且替換先前的版本。
本發(fā)明的優(yōu)點依據(jù)本發(fā)明的方法的優(yōu)點在于，在組合打印的所有組合中計算校正表格的目標值。在進行該計算時，例如在理想灰平衡方面和在基本色軸上的、ニ維外表面上的等間距性方面來優(yōu)化目標值，并在色域整個內(nèi)部繼續(xù)進行。如此的經(jīng)校正的系統(tǒng)在色域中處處對輸入色值的變化作出類似響應，進而由此向外提供色域，該色域特別適用于顏色還原中的高要求。這例如以沿任意方向的非常平滑和諧的顏色分布呈現(xiàn)。
此外，所述方法對測量精度相對不敏感，這是因為校正表格的目標值以數(shù)學方法計算，因而是平滑和良好的。
權利要求
1.用于生成優(yōu)化的打印機校正的方法，其中， a)在色度方面為姆個基本色限定最大值， b)在色度方面線性化每個基本色， c)在色度方面確定所有基本色的組合打印的最大值， d)定義所得出的色域， e)等間距地確定所述色域的外包絡線， f )插值出所得出的校正表格的中間值。
2.根據(jù)權利要求I所述的方法，其特征在于，在方法步驟a)中，為每個色調(diào)值確定其顏色 飽和度。
3.根據(jù)權利要求I或2所述的方法，其特征在干，依賴于飽和度最大值確定所述最大值。
4.根據(jù)權利要求I所述的方法，其特征在于，在方法步驟b)中，關于所述最大值與紙白色的間距設置色調(diào)值與紙白色的間距。
5.根據(jù)權利要求I所述的方法，其特征在于，在方法步驟c)中，打印測試圖。
6.根據(jù)權利要求5所述的方法，其特征在于，所述測試圖基于固定的色度方面的間距而產(chǎn)生。
7.根據(jù)權利要求I所述的方法，其特征在于，在方法步驟e)中，首先沿著恒定基本色2的線使基本色I方向上的分級線性化，之后沿著恒定的基本色I的線使基本色2方向上的分級線性化。
8.根據(jù)權利要求7所述的方法，其特征在干，以依據(jù)權利要求4所述的方法的形式執(zhí)行所述線性化。
9.根據(jù)權利要求7或8所述的方法，其特征在于，迭代地執(zhí)行所述方法。
10.根據(jù)權利要求I所述的方法，其特征在于，在執(zhí)行方法步驟f)時，基于經(jīng)線性化的灰軸執(zhí)行插值。
全文摘要
為了相對于一維校正針對組合打印優(yōu)化打印機校正表格并且改進校正而建議一種優(yōu)化打印機校正的方法，該方法具有如下步驟a)為每個基本色在色度方面限定最大值，b)在色度方面線性化每個基本色，c)在色度方面確定所有基本色的組合打印的最大值，d)定義得出的色域，e)等間距地確定所述色域的外包絡線，f)插值出所得出的校正表格的中間值。
文檔編號H04N1/60GK102668533SQ201080057716
公開日2012年9月12日 申請日期2010年10月19日 優(yōu)先權日2009年10月19日
發(fā)明者于爾根·武斯特, 亨寧·克拉默 申請人:Gmg有限兩合公司