CN101395900B

CN101395900B - 用于打印机表征的方法和设备

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Publication number: CN101395900B
Application number: CN2007800072915A
Authority: CN
Inventors: F·弗比克; M·马伊
Original assignee: Agfa Gevaert AG
Current assignee: Agfa Gevaert AG
Priority date: 2006-03-01
Filing date: 2007-02-27
Publication date: 2011-08-03
Anticipated expiration: 2027-02-27
Also published as: EP1830557A1; CN101395900A; US20090190180A1; WO2007099091A1

Abstract

一种在将着色剂值转换为色彩之前的着色剂值一维转换，其利用打印机模式实现根据着色剂值的每一个色彩分量灰度的线性化。该方法降低了如果该打印机模式利用了分段线性插值时的插值误差。本发明还描述了一种方法和系统。

Description

用于打印机表征的方法和设备

技术领域

本发明涉及一种用于在打印机上渲染(render)彩色图像的图像处理方法。更具体地，本发明涉及一种与用于所述打印机的色彩与着色剂值相关的改进的数学打印机模式。

背景技术

彩色打印系统通常依赖一组着色剂的颜色混合来渲染出不同的颜色。广泛使用的一组着色剂包括青色、品红、黄色和黑色着色剂。

色彩分离处理将数字文件的色彩分离为一组着色剂量值(magnitude)，当打印在相互的顶端时，形成所述颜色的可靠渲染。色彩分离处理通常基于对数学打印机模式的逆向转换(inverting)，数学打印机模式根据打印的着色剂总量表示色彩。

通常，通过打印和测量指定了着色剂值的打印机目标来获得数学打印机模式的系数。通过打印目标以及测量斑点(patch)的色彩，可以知道用于斑点的着色剂组合的着色剂量和最终色彩之间的关系。一个典型的标准四着色剂打印机目标包括具有0％、10％、20％、40％、70％和100％的量值的着色剂组合。

该打印机模式使用插值技术来预测其它着着色剂组合的色彩。例如，可以如Francis Schmitt和Jon Yngve Hardeberg的文章“Color PrinterCharacterization Using a Computational Geometry Approach”(Proceedings ofIS&T and SID’s 5th Color Imaging Conference，第96-99页，Scottsdale，Arizona，November 1997)中介绍的那样使用四面体插值(terahedral)技术。

该打印机的长期或者短期变化通过校准所述打印机来管理。该校准的目的是使得打印机处于一种标准化的情况中，例如对应于参考打印机。

典型的校准方法包括利用每一单一着色剂来打印阶式(stepped)色调楔和测量斑点密度。该密度测量用于计算得到单一着色剂量值和打印密度之间的期望关系的校准曲线。

现有技术中的打印机模式的一个问题是插值误差。

以根据在0％到100％之间的青色、品红、黄色和黑色着色剂来预测CIE L^*a^*b色彩值的打印机模式为例。如果使用上述四面体插值，该打印机模式将会产生精确的预测以用于在打印机目标中发生的着色剂组合。对于其它的着色剂组合，该模式将会把色彩预测为所述着色剂组合所属的四面体的顶点色彩的加权平均值。

对于单一着色剂，所述四面插值降级为分段线性插值。附图1表示了CIE L^*值101，其是所打印的和测量的(实线102)以及通过分段线性模式预测的(点划线103)在0％到100％范围内的品红着色剂的量值100的函数。如附图1所示，品红着色剂在0％到70％之间时，测量的和插值的值之间的差非常小，但是在着色剂值在70％到100％之间内变得比较大。

文献EP-A-1083739公开了在着色剂量值和至少一维结果色彩间的关系优选地在心理视觉(psychovisual)缩放上是基本统一的。

这其中的第一个原因是，该方法最小化了因以(假定8比特)受限数量的比特来量化色彩值而导致的量化噪声的可视性。

第二个优点是其结果使得插值误差的降低。

参考附图2，在校准级201已经校准打印机，使得已打印品红着色剂的所打印和测量CIE L^*色彩分量是着色剂量值的线性函数。参考附图3，该校准技术产生了零插值误差的CIE L^*值，这是因为测量的插值(实线)302和分段线性插值(点划线)302曲线一致。

但是，对于另外色彩分量的插值误差，就不一定会情况相同。附图4示出了在从0％到100％范围内的品红着色剂量值401的所打印和测量(实线)402的以及由分段线性模式预测(点划线)403的CIE b^*值，由此，该打印机在着色剂量值和CIE L^*色彩分量之间的线性度被校准。参考附图4，在范围70％到100％着色剂量值之间，在所打印和测量的CIE b^*色彩分量量值和通过分段线性插值打印机模式预测的CIE b^*色彩分量之间存在显著的插值误差404。

如文献EP-A-1083739公开了以下内容，对于一些着色剂来说不使用CIE L^*用于线性的目的是有益的。例如黄色着色剂可有利地通过线性化CIE b^*色彩分量来校准。

本领域技术人员可以使用的解决上述问题的一个方案是通过使用具有更多斑点的打印机目标来降低插值误差。例如，可以使用十个着色剂值的组合来替代六个着色剂值的组合。虽然这一方法是非常有效，其增加了需要打印和测量的斑点的数量。这是所不期望的，因为其涉及多的时间、更多的处理和更多导致误差的错误风险。此外，这一方案涉及使用非标准化的打印目标。

本领域技术人员可以使用的另一种方案包括利用非线性插值技术，例如三次样条(cubic spline)插值替代局域Neugebauer方程或者四面体插值。虽然这一方法同样是有效的，其在计算上比前述的现有的分段线性插值技术更为复杂和更为苛刻。

由此，存在一种对于计算方面高效的改进打印机模式的需要，其使用标准化的打印机目标并且最小化插值误差。

发明内容

根据本发明，输出装置模式被分割为局部输出装置模式，由此每一个局部输出装置模式根据着色剂量值来预测单一色彩分量。通过针对每个局部输出装置模式应用一组独立的着色剂量值一维转换，对于所有的色彩分量，都能够使得着色剂量值和色彩分量之间的关系是线性的。

上述有益的效果，通过使用具有权利要求1中限定的特定特征的方法来实现。本发明的优选实施例的特定特征在从属权利要求中限定。通过下面说明书和附图的描述，本发明的更多优点和实施例会更加清楚。

附图说明

图1示出了在未使用校准情况下响应于范围从0％到100％的品红着色剂量值的CIE L^*色彩分量。

图2示出了包括校准级的输出系统。

图3示出了在利用现有校准方法的情况下响应于范围从0％到100％的品红着色剂量值的CIE L^*色彩分量。

图4示出了在利用现有校准方法的情况下响应于范围从0％到100％的品红着色剂量值的CIE b^*色彩分量。

图5示出了包括硬件和软件外围设备的输出系统。

图6示出了包括灰度(gradation)校准级和动态范围映射级的输出系统的详图。

图7示出了输出装置目标的例子。

图8—A到附图8—H支持在本文中关于四面体插值的解释。

图9示出了用于将具有着色剂分量的着色剂向量转换为一个具有色彩分量的色彩的输出装置模式。

图10示出了根据本发明的优选实施例的系统。

图11示出了针对在70％到100％之间的品红着色剂量值变化的CIE b^*灰度和参考灰度。

图12示出了根据在70％到100％之间的品红着色剂量值变化来线性化CIE b^*响应的一维转换。

图13示出了本发明如何在使用分段线性插值的系统中降低插值误差。

具体实施方式

色彩和色彩空间

物体的色彩是指其发射出的电磁波谱被人类观察者感觉的方式。

色彩可以由色彩向量来表示，该色彩向量包括量值对应于一组主要色彩的能量量值的分量—当附加地混合到一起—所述主色彩产生对于所述观察者来说与该色彩相同的效果。

已经证实，具有三个分量的向量足够以唯一的方式向标准的观察者显示色彩。在这种情况下，该色彩空间是三维的。

该三个分量可以对应于一组三个真实原色，例如红色、绿色和蓝原色，或者一组三个虚拟原色，例如CIE XYZ原色。原色的CIE XYZ的特征在于，它们对应于通过一组三光谱滤波器测量的综合响应，该综合响应是标准观察者的人类视觉系统的受体(receiver)响应的线性组合。

另一种方法使用在所述CIE XYZ原色系统中的坐标转换来产生局部心理视觉上一致的色彩空间。本文将主要处理局部心理视觉一致的色彩空间CIE L^*a^*b^*以再现色彩，但是其它色彩空间也同样可以用于本发明。

在1982年Wiley(纽约)公开的出版物“Color Science：concepts andmethods，quantitative data and formulae”(第二版)中，作者Wyszecki G.&Stiles W.S.，可以得到更多与色彩空间的主题相关的信息。

色彩显现模式被设计为使得色彩刺激的心理视觉显现可受其它视觉刺激所影响的观察有效。这种色彩显现模式的一个例子是CIECAM02色彩空间，其依照具有如亮度、色调和饱和度的语义解释的三维来表示该色彩。

色彩空间还被称为装置独立空间。

着色剂、基片和着色剂空间

着色剂将意味着一种物质，其诱发色彩或者通过吸收、反射或者发出可见光来改变其它的色调。该吸收、反射和发射可以是光谱平形的，或者其可以是光谱选择性的。

着色剂可以是传统的颜料或者颜料墨水或者着色剂，但是也可以是蜡、防水物质、粘结剂或者塑料。通常，着色剂并不是纯的化合物，而是复杂的混合物，包括多个组分，例如染料、颜料、表面活性剂、粘合剂、填料、溶剂、水和分散剂，每种组分用于特定功能。该着色剂还可以是粘性或者相随着温度而改变的材料，例如蜡。特别提到的是，该着色剂可以例如在诸如UV光的感应或者电磁辐射下聚合。该处理被称为固化。

着色剂量值将表示光吸收、反射或者发射的量。着色剂量值可以表示为在0％到100％之间的比例，例如以表示在基片上的最小吸收到最大吸收的范围的所述着色剂的量值。该着色剂量值同样可以利用八比特字表示为从0到255的数值，例如对应于从在显示系统的情况下从最小发射到最大发射的范围。同样存在其它可能，例如，表示为1比特、12比特或者16比特数值的着色剂量值。

在本文中，具有相同色调的着色剂意味着他们将会共享相同的、通过例如X-Rite模式530的图形密度计而测量的主吸收峰值。

在中性着色剂的情况下，具有相同色调的着色剂意味着当利用在所述基片上产生最大密度的打印等级将所述着色剂独立地打印在基片上时，该着色剂具有以下CIE a^*和CIE b^*值：

(CIE a^*)^*(CIE a^*)+(CIE b^*)^*(CIE b^*)<16。

具有相同色调的着色剂可以具有相同的密度，但是优选地具有不同的密度。例如，第一青色着色剂具有比第二青色着色剂密度更低的密度。

着色剂向量是其分量为着色剂量值的向量。着色剂向量可以以尺寸对应于着色量值的着色剂空间来表示。

该基片可以是纸，但是其还可以是其上通过输出装置涂了着色剂的纺织品、合成箔片或者金属片。

像素和图像

像素是相关于色彩或着色剂向量的二维空间单元。

图像是像素的空间二维排列。在本发明的范围内，图像还应当包括时间上相关图像序列，例如用于渲染运动画面或者电视图像。同样还包括有压缩图像，即，已经应用了用以降低像素和编码冗余的信号处理技术的图像。

输出装置

输出装置意味着能够渲染图像的硬件装置。在本文中，渲染和打印都被认为是在输出装置上渲染图像的过程，而不论其性质是什么。在本文中，通过输出装置或者系统对色彩的渲染被称作渲染处理或者—简单地讲—处理。

输出装置包括显示和打印装置。显示装置的例子包括CRT显示器、LCD显示器、等离子显示器和投影显示器。这些装置中大部分都能渲染静止和运动画面。打印技术的例子包括用于照片打印纸的打印机、电子照片打印机、热转印(thermal transfer)打印机、燃料升华打印机、喷墨打印机、胶印机、照相凹版打印机和苯胺凸版打印机(flexographic printer)。

输出装置取决于其渲染单色或者彩色图像的能力，可以是单色的或者彩色的。能够针对每个像素单独改变n个不同着色剂的量值的装置被称为具有n-维着色剂空间，其中每维对应于一个所述着色剂。该装置能够打印具有n-维着色剂向量的像素。

以胶印机为例。多数胶印机通过利用青色(C)、品红(M)、黄色(Y)和黑色(K)墨盒(inking station)来操作。着色剂的数量以及着色剂空间的维数因而是四个。

与输出装置有关的着色剂空间有时被当作装置依赖着色剂空间，其中所述装置是指输出装置。

输出装置的着色剂色移对应于输出装置能够进行渲染的所有可能的着色剂量值的组合。

当不存在任何着色剂组合的限制时，与具有n-维色彩空间的处理相关的着色剂色移是一个n-维立方体。在很多特定的情况下，并不是所有可能的着色剂组合都适用于渲染。这种对于组合不同着色剂量值的限制降低了着色剂色移。

输出系统

输出系统是包括输出装置的系统，但是还典型地包括操作所述装置的软件和硬件外围设备，例如打印机驱动器、色彩校正和数字半色调软件以及他们运行所在的系统。

附图5示出了根据本发明的系统。系统的输入是数字文件504，其将被转换为打印的文件505。

通常，该文件504被以装置独立格式例如TIFF、

或者

来表示。

该系统包括光栅图像处理器501，用于将数字文件504转换为具有空间和色调分辨率以及着色剂空间的光栅图像。

根据一个优选实施例，该光栅图像处理器使用一个计算机程序，例如由位于San Jose CA的Adobe系统有限公司运营的“Adobe PostScriptPrinter Driver”。该光栅图像处理器还包括色彩管理系统，用于将数字输入文件的对象的色彩向量分离为以所述着色剂空间表示的着色剂向量。

来自光栅图像处理器的数据发送给输出装置502，从而产生打印文件505。

光栅图像处理器501和输出装置502由外围硬件和软件503支持。该光栅图像处理器程序优选地运行在数据处理系统上。该输出装置502包括输出装置控制器，用于管理所述装置的功能。

参考附图6，着色剂信道是指与单一着色剂相关的图像处理和渲染链。

在附图6所示的系统中，对一组着色剂量值(C，M，Y，K)的转换优选地首先包括灰度校准级610，用于获得经过灰度校准的着色剂量值(C’，M’，Y’，K’)，其后接着是映射级620，用于获得经过映射的着色剂量值(c”，C”，m”，M”，Y”，k”，K”)，其后接着是输出级630，用于获得选染的图像。映射级的目的是用于将例如整体青色着色剂量值C’分离为第一局部青色着色剂量值c”和第二局部青色着色剂量值C”的组合，其中c”，C”是具有完全相同色调但密度不同的着色剂。

输出装置目标

输出装置目标的一个例子是附图7示出的IS12642目标(以前称为ANSI IT8.7/3)。该目标包括六个青色、品红、黄色和黑色着色剂量值(0％、10％、20％、40％、70％和100％)的组合的子组702。

优选地，输出装置目标的斑点是在着色剂空间中沿着不同维的一组抽样点的组合。通过产生所述抽样点的所有可能的组合，定义了在着色剂空间中的点的有序栅格。在下文中，它们被称为“栅格点”。

附图7中所示的输出装置目标还包括具有着色剂量值(0％、3％、7％、10％、15％、20％、25％、30％、40％、50％、60％、70％、80％、90％和100％)的纯着色剂的阶式光楔701。这些阶式光楔通常用于校准输出系统。优选地，该阶式光楔701具有比在输出装置目标中的子组702的着色剂量值的抽样更精细的着色剂量值缩放的颗粒度。

优选采用色度计测量输出装置目标，例如X-Rite9620°/45°便携式分光光度计。特别提及其它的测量装置，包括自动测量表和数据处理系统，该数据处理系统用于管理表格和获取、存储和处理该测量数据。如果没有分光光度计可以利用，还可以使用色彩密度计，但这一方法不是优选的。

在一个实施例中，输出装置目标包括所述有序栅格的所有点。在本文中，这样的输出装置目标被称为“完整的”。在另一个实施例中，输出装置目标只包括所述有序栅格的点的子组。在本文中，这样一个目标被称为“不完整的”。文献EP-A-1146726公开了可以打印和测量不完整输出装置目标，并且使用所述不完整输出装置目标的栅格点的色彩向量来获得属于完整输出装置目标的栅格点的色彩向量。

输出系统的校准

在本文中，灰度意味着任何、物理的或者虚拟的缩放器(scaler)实体，其响应于着色剂的变化而变化。典型地，缩放实体是密度(通过中性滤波器或者红色、绿色或者蓝色滤波器测量)或者例如CIE L^*分量或者CIE^*a或者CIE^*b分量的色彩分量。该实体还可以是着色剂量值本身，例如其可以是已校正或者已转换着色剂量值。

根据本发明的一个方面，在输出装置目标打印之前，优选地首先校准输出装置目标。校准包括针对每个着色剂单独地将在所述着色剂量值和结果色彩之间的关系标准化为预定参考灰度，其例如是参考打印机的灰度。

例如，输出装置可以被校准使得采用如X-Rite938的图形技术扫描仪所测量的已打印着色剂密度与所述着色剂量值成比例地变化。可选择地，该校准可以使得密度根据预定曲线变化。

参考附图6，输出装置的校准优选地通过将第一着色剂量值(C，M，Y，K)转换为第二着色剂量值(C’，M’，Y’，K’)而获得，以使得当所述第二整体着色剂量值输出时，其产生期望的密度。该转换可以在数字半色调化和打印之前在单独的查找表步骤中实现，或者可以优选地与影射曲线结合并且被合并到数字半色调化步骤本身中，如在EP-B-0639023中解释的那样，从而降低量化等级的丢失。

文献EP-A-1083739公开了这样的校准步骤，该校准步骤优选地导致了着色剂量值和结果色彩的心理视觉一致的维度之间的线性关系，例如CIE L^*分量。如该文献解释的，这一方法最小化了由以受限比特数量的—如八比特—来量化着色剂量值而导致的视觉量化噪声。

输出装置模式和插值

输出装置模式是表示在输出系统上打印着色剂向量产生什么色彩向量的数学函数。

根据本发明，输出装置模式优选地是连续的函数。

n-维渲染处理的特征在于：

—其输出装置模式是否被定义

—其着色剂色移是否被定义(尤其是包括着色剂限制)

输出装置模式系数优选地利用输出装置目标来确定。通过打印所述目标，测量所述斑点的色彩，能够确定着色剂向量和结果色彩向量之间的关系。

根据本发明的一方面，打印机模式使用插值技术根据着色剂向量针对不是着色剂空间中点的所述有序栅格的一部分的着色剂向量来预测色彩向量。

插值技术的第一个例子是使用插值多项式来将色彩分量量值表示为着色剂分量量值的函数。例如，通过利用线性回归技术最小化在测量的和预测的栅格响应之间的偏差来确定该多项式的系数。

插值技术的第二个例子是“局部Neugebauer方程”，如在Marc Mahy和Paul Delabastita的文章“Inversion of the Neugebauer Equations”(色彩研究和应用，Vol.21，No6，pp.404-411)中所解释的。

插值技术的第三个优选例子是四面体插值技术，如在Francis Schmitt和Jon Yngve Hardeberg的文章“Color Printer Characterization Using aComputational Geometry Approach”(Proceeding of IS&T and SID’s5th ColorImaging Conference，Pages 96-99，Scottsdale，Arizona，November 1997)中所解释的。

第二和第三插值技术是基于：

—将n-维着色剂空间再细分为n-维多面体的相邻组，其顶点对应于栅格点。

—确定给定的着色剂向量属于哪个多面体；

—和利用对应于所述多面体顶点的色彩向量之间的线性插值来预测对应于所述着色剂向量的色彩向量。

在Neugebauer方程的情况下，该多面体是n维超立方体；在四面体插值的情况下，该多面体是n-维单纯形(simplex)。

附图8-A给出了用于具有x、y和z着色剂系统的四面体插值技术的例子。顶点000、001、010、011、100、101、110和111定义了三着色剂空间内的平行六面体。每个顶点对应于色彩已知的着色剂向量，例如基于输出装置目标的测量。

参考附图8-B，三个平面X＝Y，Y＝Z和X＝Z是三个对角面。每个平面讲着色剂空间分割为两个半空间。总体上，这三个平面将所述三维着色剂立方体800分割为6个四面体子空间，如附图8-C到附图8-H。每一四面体均是具有四个顶点的三维单形。用于着色剂向量的四面体插值包括：

1)通过针对每个平面x＝y，y＝z和x＝z确定所述着色剂向量属于哪一个子空间，来为三维着色剂空间内的着色剂确定其属于哪个四面体子空间；

2)在所述四面体的顶点v1，v2，v3，v4的色彩c(v1)，c(v2)，c(v3)和c(v4)之间进行线性插值。

上述两项插值技术(Neugebauer和四面体)共有这样的属性，即它们为对应于打印机目标的栅格点的着色剂向量精确地预测了色彩向量，以及他们都退化为沿着着色剂空间的着色剂维度的目标抽样点之间的分段线性插值。四面体插值还具有附加的性质，它简化为沿着着色剂空间的有序栅格的对角的目标抽样点之间的分段线性插值。

用于3-着色剂处理的四面体插值的数学描述

假设在着色剂立方体W³内的点w_i，i＝1，...N，的有限集

{w_{i}} &Subset; W^{3}

是规则的网格。考虑到测量数据的离散映射f:{w_i}→{p_i}，其中，对于i＝1，...，N，p_i＝f(w_i)＝F(w_i)。

为了以连续的映射F：W³→R³来近似给定的离散映射f，使用了分段线性插值。

通过定义规则的网格，对于k＝1，2，3，存在N(k)+1个实数的一维网格

a^{k} = {x^{k}}_{0} < . . . < {x^{k}}_{N (k)}, = b^{k},

a^{k} = {x^{k}}_{0} < . . . < {x^{k}}_{N (k)}, = b^{k},

使得

{w_{i}} = Z^{1} \times Z^{2} \times Z^{3} &Subset; W^{3}

并且N＝(N(1)+1)(N(2)+1)(N(3)+1)。

其意味着三维着色剂立方体W³可以被分割为网格平行六面体单元

Π_{i, j, k} = [X_{i - 1}^{1}, X_{i}^{1}] \times [X_{j - 2}^{2}, X_{j}^{2}] \times [X_{k - 1}^{3}, X_{k}^{3}],

i＝1，...N(1)，j＝1，...N(3)，k＝1，...N(3)的并集：

。在这些平行六面体单元每个之内，测量离散映射f的连续近似F通过以下方式建立。

考虑任何矩形六面体∏＝[a¹，b¹]×[a²，b²]×[a³，b³]＝{(x¹，x²，x³)，a¹≤x¹≤b¹，a²≤x²≤b²，a³≤x³≤b³}，其中a¹，b¹，a²，b²，a³和b³都是固定的实数。在关于矩形平行六面体∏的8个顶点和关于单位三维立方体∏₁＝{(x¹，x²，x³)，0≤x¹≤1，0≤x²≤1，0≤x³≤1}的8个顶点(0，0，0)、(0，0，1)、(0，1，0)、(0，1，1)、(1，0，0)、(1，0，1)、(1，1，0)和(1，1，1)之间，存在明显的一一对应。

通过对应单位立方体∏₁，x₀₀₀，x₀₀₁，x₀₁₀，x₀₁₁，x₁₀₀，x₁₀₁，x₁₁₀，x₁₁₁，来计算矩形平行六面体∏的所有8个顶点。

将相同的计算应用于离散映射f的值，即，使得对于i，j，l＝0，1，p_ijl＝f(x_ijl)。

定义在矩形六面体∏内的映像F，yⁿ＝Fⁿ(x¹，x²，x³)＝，pⁿ ₀₀₀+rⁿ ₁Δx¹+rⁿ ₂Δx²+rⁿ ₃Δx³，其中n，n＝1，2，3，是三维色彩空间R³中映射F的分量的编号，且

{Δx}^{i} = (x^{i} - x_{0}^{i}) / (x_{1}^{i} - x_{0}^{i}),

i＝1，2，3。系数

i＝1，2，3，与下面的表格相对应地来确定：

编号	条件	rⁿ ₁	rⁿ ₂	rⁿ ₃
					1	Δx¹≥Δx²≥Δx³	pⁿ ₁₀₀-pⁿ ₀₀₀	pⁿ ₁₁₀-pⁿ ₁₀₀	pⁿ ₁₁₁-pⁿ ₁₁₀
2	Δx¹≥Δx³≥Δx²	Pⁿ ₁₀₀-pⁿ ₀₀₀	pⁿ ₁₁₁-pⁿ ₁₀₁	pⁿ ₁₀₁-pⁿ ₁₀₀
					3	Δx³≥Δx¹≥Δx²	pⁿ ₁₀₁-Pⁿ ₀₀₁	pⁿ ₁₁₁-pⁿ ₁₀₁	pⁿ ₀₀₁-pⁿ ₀₀₀
4	Δx²≥Δx¹≥Δx³	pⁿ ₁₁₀-Pⁿ ₀₁₀	pⁿ ₀₁₀-Pⁿ ₀₀₀	pⁿ ₁₁₁-pⁿ ₁₁₀
					5	Δx²≥Δx³≥Δ¹	pⁿ ₁₁₁-pⁿ ₀₁₁	pⁿ ₀₁₀-Pⁿ ₀₀₀	Pⁿ ₀₁₁-Pⁿ ₀₁₀
6	Δx³≥Δx²≥x¹	pⁿ ₁₁₁-pⁿ ₀₁₁	Pⁿ ₀₁₁-Pⁿ ₀₀₁	pⁿ ₀₀₁-Pⁿ ₀₀₀

所考虑的插值是纯几何学意义上的插值。我们将三维举行平行平行六面体分解为六个四面体。这些四面体通过在上述表格的第二列的条件来定义。其中的每个四面体中，映射F通过在四面体顶点处的离散映射f的值p_ijl来建立，i，j，l＝0，1。

虽然给定了用于三-着色剂处理的这种数学描述，但本领域技术人员可以容易地将其扩展为具有任何数目着色剂的处理。

装置模式逆向转换

输出装置模式使得能够预测着色剂向量的渲染产生什么色彩向量。在本文中，模式逆向转换被认为是逆向转换输出装置模式的处理，以使得在渲染时产生给定的预置色彩向量的着色剂向量可以被预测。输出装置模式逆向转换所基于的原理在先前引用的关于此主题的文件中以及描述过。

前向和逆向转换查找表

彩色图像可以包括数以百万个像素。为了在这些像素的色彩向量和着色剂向量之间进行转换，优选地，使用与有效插值算法相结合的查找表，这是由于这一方法相对于输出装置模式和/或模式逆向转换的像素接像素的估算是更为有效的。

在本文中，前向查找表包括作为项目(entry)的着色剂向量和作为数据点的色彩向量。前向查找表通过针对其项目估算输出装置模式来填充(populated)。

类似的，逆向转换查找表包括作为项目的色彩向量和作为数据点的着色剂向量。通过估算逆向转换输出装置模式来填充(populated)逆向转换查找表。

在本文中，前向查找表也指色彩表，其中逆向转换查找表也指色彩分离表。

实施例

根据本发明的优选方法包括以下步骤。

在第一步中，输出装置被可选地校准。优选地，通过使用先前介绍的现有技术针对每个着色剂将CIE L^*值或者是CIE a^*值或者是CIE b^*值线性化为着色剂数量的函数，来实现所述校准。对于青色、品红或者黑色着色剂，该校准优选地线性化CIE L^*灰度。对于黄色或者橙色着色剂，该校准优选地线性化CIE b^*灰度。

在下一个步骤中，诸如附图7中的包括第一组斑点701和第二组斑点702的输出装置目标采用所述经过可选地校准的输出装置来打印，并且测量所述目标的斑点的至少两个色彩分量。优选地，所述打印机目标包括在着色剂空间内形成着色剂向量的有序栅格的第一组着色剂量值的组合。

斑点的所述第二组702的测量数据被用于确定输出装置模式的系数。该输出装置模式优选地如例如在前面介绍的局部Neugebauer方程或者在四面体插值中，使用分段线性插值。

参考附图9，输出装置模式将具有例如CMYK分量的着色剂向量转换为具有例如CIE L^*a^*b色彩分量的色彩向量。根据本发明的一方面，所述色彩向量包括至少两个色彩分量，并且优选地三个色彩分量。

参考附图10，输出装置模式可以被分为至少两种局部输出装置模式1000、1010和1020，其中每一个局部输出装置模式将着色剂向量的分量转换为色彩向量的一个分量。根据本发明的一个方面，在将着色剂分量转换为色彩分量前，通过一维转换1001、1011和1012组对他们进行转换，由此每组一维转换对应于一个局部输出装置模式。

根据本发明，选择该转换1001、1011和1012的一维组，以使得针对每一个所述局部输出装置模式，作为着色剂的函数的色彩分量灰度被分段线性化。

在本文中，分段线性化灰度包括高达5％的实体动态范围的变化，实体动态范围响应于着色剂量值变化而改变。

同样，本文中的分段线性化优选地被考虑用于响应单一着色剂变化的色彩分量变化。例如，如果CIE b^*色彩分量改变了作为品红着色剂量值的函数的分段线性化，则假设为同一输出处理的一部分的其它着色剂，例如，青色、黄色和黑色着色剂，具有优选地固定的零—量值。

同样，分段线性化优选地是指在输出装置目标的栅格点之间的线性化。例如，参考附图7中的着色剂栅格702，分段线性优选地意味着以间隔[0％，10％]、[10％，20％]、[20％，40％]、[40％，70％]和[70％，100％]的线性化。

根据本发明的用于选择一维转换方法通过附图11到附图13描述解释，其作为本领域技术人员能够概括的一个例子。

在附图11中，曲线1110指示测量的CIE b^*色彩分量是范围从70％到100的特定品红着色剂量值的函数。

测量1140和1142对应于品红着色剂量值，其在输出装置目标的组702(附图7)中指定。他们是打印机模式的栅格点，并且作为多面体的峰顶使用以用于插值。

测量1141和1131对应于品红着色剂量值，其在对应于输出装置目标的阶式光楔的组701(附图7)中指定。

曲线1120表示参考曲线。根据本发明一个方面，该参考曲线优选地在栅格点1140和1142之间局部线性化。

参考附图12，曲线1210利用一维转换将未转换品红着色剂量值1201映射到转换品红着色剂量值1202上。

通过以下方式获得所述一维转换1210的点1220：

-平行于纵坐标轴1102将对应于转换点1220的横坐标1130映射到测量的响应曲线，从而获得测量色彩分量1131；

-平行于横坐标轴1101将所述测量色彩分量1131映射到所述参考曲线1120，从而获得参考响应1132；

-平行于纵坐标轴1102将所述参考响应映射到横坐标轴1101，从而获得一维转换点1220的坐标值。

通过重复上述程序，对于所有的在点1140和1142之间的组701(附图7)的着色剂量值，获得在点1240和1242之间的一维转换曲线1210。

参考附图10，所述一维转换曲线1210可以用于转换级1013中。

参考附图13，校准的效果是，对于在70到100％之间的着色剂量值，初始测量的CIE b^*分量1341和1331被映射到已转换CIE b^*量值1342和1332。由于这些量值降低到在CIE b^*量值1340和1342之间的直线段上，在CIE b^*量值1340和1342之间来自用于变化品红着色剂量值的分段线性插值的插值误差被很大程度上降低了。

参考附图13，相同的原理可以用于降低品红着色剂改变在0％到10％之间、10％到20％之间、20％到40％之间和40％到70％之间的CIE b^*色彩分量的插值误差。简而言之，针对品红着色剂改变的CIE b^*色彩分量的插值误差在其从0％到100％之间的整个范围内都可以被降低。

刚刚解释的方法需要在栅格点1140和1142(附图11)之间的分段插值间隔内，测量色彩分量响应曲线1110是单调的。如果这一情况不满足，则将测量色彩分量映射到参考色彩分量上的步骤将不会产生唯一的结果并且该方法结束(break up)。这种情况在例如附图13中的栅格点1350和1340直接发生。在这种情况下，一个或者多个色彩分量的响应可以被忽略，从而恢复单调性。例如通过忽略测量的点1351，测量色彩分量的响应曲线在点1350和1340之间变得再次单调。

根据本发明，评价分段线性化仅仅针对已经包括的用于在本方法中处理从而获得根据本发明的一维转换的着色剂向量。

参考附图13，例如，评价分段线性化仅仅针对点1340、1341、1331、1342，而不是用于点1343，而随后的点并未包括以用于在根据本发明的方法中处理。类似的，分段线性化没有针对点1351评价，由于该点也不包括以用于处理。

刚刚解释的用于降低CIE b^*色彩分量的插值误差的方法也同样可以用于降低品红着色剂改变在0％到100％的整个范围内的CIE L^*和CIE a^*色彩分量的插值误差。

类似的，相同的原理可以被用于降低改变其他着色剂的CIE L^*a^*b^*色彩分量的插值误差。

大体上，将n(n>＝1)个着色剂转换为m(m>＝2)个着色剂分量的输出装置模式包括n^*m个一维转换，使得m个色彩分量中的任意色彩分量改变任何m个着色剂的线性函数。

根据本发明的方法优选地在一个数据处理系统上实现，例如计算机。该计算机优选地包括网络连接装置、中央处理单元和存储装置，他们都通过计算机总线连接。该计算机典型地具有一个用于输入数据的人机接口和一个用于输出数据的人机接口。根据一个实施例，该计算机程序代码存储在计算机可读介质中，例如大容量存储装置，或者通过便携式数据载体读取装置读出的便携式数据载体。

已经详细描述了本发明的优选实施例，本领域技术人员很清楚可以做出很多不超出所附权利要求限定的本发明的范围的改进。

Claims

1.一种用于利用包括用于每个单个色彩分量的独立局部输出装置模式(1000，1010)的输出装置模式、将包括至少一个着色剂分量(1040)的着色剂向量转换为包括至少两个色彩分量(1001，1002)的色彩向量的方法，该方法包括步骤：

-对所述着色剂分量(1040)应用第一一维转换(1043)以获得第一已转换着色剂分量(1041)；

-使用第一局部输出装置模式(1000)将所述第一已转换着色剂分量(1041)转换为第一色彩分量(1001)；

-对所述着色剂分量(1040)应用第二一维转换(1044)以获得第二已转换着色剂分量(1042)；

-利用第二局部输出装置模式(1010)以将所述第二已转换着色剂分量(1042)转换为第二色彩分量(1002)；

该方法的特征在于：

-选择所述第一一维转换，以使得作为着色剂分量的函数的第一色彩分量灰度被分段线性化；

-选择所述第二一维转换，以使得作为着色剂分量的函数的第二色彩分量灰度被分段线性化；

-所述第一(1001)和所述第二(1011)一维转换是不同的。

2.根据权利要求1的方法，其中所述第一和所述第二一维转换被选择为使得所述第一色彩分量(1001)和所述第二色彩分量(1002)根据所述着色剂分量(1040)而分段线性化地(403)改变。

3.根据权利要求1的方法，其中每一个局部输出装置模式包括查找表，该查找表包括对应于输出装置目标和插值器的栅格点。

4.根据权利要求1的方法，进一步包括模式逆向转换步骤。

5.根据权利要求4的方法，进一步包括打印步骤。

6.一种用于利用包括用于每个单个色彩分量的独立局部输出装置模式(1000，1010)的输出装置模式、将包括至少一个着色剂分量(1040)的着色剂向量转换为包括至少两个色彩分量(1001，1002)的色彩向量的系统，该系统包括：

-用于对所述着色剂分量(1040)应用第一一维转换(1043)以获得第一已转换着色剂分量(1041)的装置；

-用于使用第一局部输出装置模式(1000)将所述第一已转换着色剂分量(1041)转换为第一色彩分量(1001)的装置；

-用于对所述着色剂分量(1040)应用第二一维转换(1044)以获得第二已转换着色剂分量(1042)的装置；

-用于利用第二局部输出装置模式(1010)以将所述第二已转换着色剂分量(1042)转换为第二色彩分量(1002)的装置；

-用于选择所述第一一维转换，以使得作为着色剂分量的函数的第一色彩分量灰度被分段线性化的装置；

-用于选择所述第二一维转换，以使得作为着色剂分量的函数的第二色彩分量灰度被分段线性化的装置，所述第一(1001)和所述第二(1011)一维转换是不同的。

7.根据权利要求6的系统，其中所述第一和第二一维转换被选择为使得所述第一色彩分量(1001)和所述第二色彩分量(1002)根据所述着色剂分量(1040)而分段线性化地(403)改变。

8.根据权利要求6的系统，其中每一个局部输出装置模式包括查找表，该查找表包括对应于输出装置目标和插值器的栅格点。