CN102511050B - 用于优化显示器配置文件的方法 - Google Patents

Abstract

一种用于补偿在比较软打样与非标准照明下观察的硬拷贝打样时的照明效果的方法包括：调整标准照明显示器配置文件直到由显示器基于所调整的配置文件产生的设备无关颜色的估计在预定公差内匹配对应于非标准照明的颜色。

Description

用于优化显示器配置文件的方法

技术领域

本发明涉及调整现有的准确显示器配置文件(profile)或修改该配置文件的转化，来模拟不完美的标准照明的效果，诸如设计为模拟D50发光的荧光管。

背景技术

设计为模仿日光特性的荧光管(诸如用于日光模拟的D50标准)遵从发光的国际规格的要求，例如ISO 3664。针对硬拷贝打样(hard copyproofing)的要求而优化这些标准。这意味着如果使用D50标准照明的计算预测颜色将会匹配，则诸如喷墨打样(ink jet proof)与印刷纸张(press sheet)的不同印刷介质在日光模拟器下必须数值地和可视地匹配。

该标准对于D50模拟器的D50的绝对模拟不太严格。例如，用喷墨打印机和印刷机(printing press)印刷的固体黄(solid yellow)色，在对于特定D50模拟器的绿色的方向上，可以偏差5ΔE。只要两个颜色之间的差别小，就仍然认为该发光是对于D50的可接受的近似。

当试图使显示器与D50模拟器中观察的印刷图像匹配时，基于相应的对D50的绝对模拟来评价荧光管的质量是有问题的。在这种情况下，可以校准显示器并配置显示器的文件，以模拟用理论上的D50所观察的颜色。在绝对意义上能够使ΔE与D50匹配非常准确。如果D50模拟器事实上显著不同于D50的光谱，从而导致在绝对颜色渲染的显著偏差，则在D50模拟器中的印刷图像与显示器上的图像之间存在显著区别。

对于担心这种挑战的人来说，可以通过测量该照明的光谱、重新计算XYZ和CIELAB的值以及创建用于特征化印刷的颜色介质的新ICC配置文件来解决这一问题。该方法的挑战在于必须针对该观察环境以及专色(spotcolor)数据库而创建所有配置文件，该专色数据库典型地包含对于每个命名颜色的CIELAB值的列表，诸如Pantone^TM颜色库的列表。尽管该方法在将来可能会很方便，但是对于用理论上的D50照明来优化CIELAB的当前颜色管理基础架构来说并不方便。

发明内容

本发明是用于补偿在比较软打样与在不同于标准照明的非标准照明下观察到的硬拷贝打样时的照明效果的方法。如图1中所示，该方法包括：对于一组印刷颜色，获取(110)对应于标准照明的设备无关颜色数据，以及对于该组印刷颜色，获取(120)对应于非标准照明的设备无关颜色数据。该方法还包括：在使用对应于标准照明的设备无关颜色数据和由对应于显示器的颜色数据构成的显示器配置文件来将该组印刷颜色渲染至该显示器时，对每个颜色估计(130)显示器上待测量的第一设备无关颜色数据；如果调整了该显示器配置文件，则估计(140)显示器上待测量的第二设备无关颜色数据；计算(150)该第二设备无关颜色数据与对于该印刷颜色的对应于标准照明的该设备无关颜色数据之间的差；以及调整(160)该显示器配置文件来减小该差。

根据本发明的一个方面，能够利用色度改变和/或黑点改变来调整显示器配置文件，以有利于匹配非标准照明下观察的印刷颜色。

附图说明

图1是示出在比较软打样与第一照明下观察的硬拷贝打样时补偿照明的效果的方法的流程图。

图2示出用于确定调整的RGB配置文件以模拟非标准照明的效果的处理器。

图3是示出在比较软打样与第一照明下观察的硬拷贝打样时补偿照明的效果的详细方法的流程图。

具体实施方式

本发明是用于补偿在比较软打样与在不同于标准照明的非标准照明下观察到的硬拷贝打样时的照明效果的方法。如图1中所示，该方法包括：对于一组印刷颜色，获取(110)对应于标准照明的设备无关颜色数据；以及对于该组印刷颜色，获取(120)对应于非标准或第一照明的设备无关颜色数据。

该方法还包括：当使用对应于标准照明的设备无关颜色(DIC)数据和由对应于显示器的颜色数据构成的显示器配置文件来渲染该组印刷颜色至显示器时，对于每个颜色估计(130)由显示器产生的第一设备无关颜色数据。作为范例，使用用于校准至D50的显示器的显示器配置文件，能够将用于D50照明中的印刷颜色的所测量的DIC值转换为RGB显示器值。然后，能够使用相同的配置文件将所得到的RGB值转换为DIC值。所得到的DIC值可以等于印刷DIC值或者由于配置文件中的色域映射和/或插值误差而不同。

接下来，该方法包括：如果调整该显示器配置文件来补偿非标准照明，则估计(140)由显示器产生的第二设备无关颜色数据；计算(150)第二设备无关颜色数据与对于该印刷颜色的对应于非标准或第一照明的设备无关颜色数据之间的差；以及进一步调整(160)显示器配置文件来减小该差。

通过确定该组印刷颜色中每个印刷颜色的反射光谱以及使用标准照明和第一照明来计算设备无关颜色数据，能够获取对应于标准照明的设备无关颜色数据。由对第一照明所照明的印刷品(printed piece)的直接发射光谱测量能够计算第一(非标准)照明的设备无关颜色数据。或者，能够由对应于标准照明或第一照明的配置文件来确定该设备无关颜色数据。

在一个实施例中，本发明提出通过对用于将颜色图像渲染到显示器的RGB ICC配置文件的调整进行优化来解决上述问题。使用如图2中所示的处理器系统来执行该方法，其中处理器240使用例如XYZ_D50数据210、XYZ_D50模拟数据220(即，D50模拟＝非标准照明)以及RGB显示器配置文件230来计算调整的RGB配置文件，以模拟第一照明的效果并且输出照明体的调整的RGB显示器配置文件250。

如图3中所详细示出的方法，如下：

-使用设定至D50或某些其它选择的参考照明的标准反射测量设备，测量(310)一组印刷颜色的CIELAB(或其它颜色度量色数据)或光谱反射数据；

-在D50模拟器的照明下发射地测量(320)相同颜色，或者在上述步骤中那样测量了光谱反射的情况下，通过将D50模拟器的光谱乘以光谱反射来计算预期的发射测量；

-对于每种颜色，通过比较最白颜色的反射和发射数据并且将每个XYZ_发射乘以最白颜色样本的XYZ_反射/XYZ_发射，来缩放(325)发射的ZYZ数据并计算CIELAB；

-识别(330)用于该显示器的准确地将RGB转换为XYZ以及将XYZ转换为RGB的显示器配置文件；

-调整(340)该显示器配置文件的色度(chromaticity)、黑点或两者；

-使用调整的显示器配置文件，将XYZ_D50的每个值转换(350)为RGB显示器；

-利用未调整的配置文件，将RGB_显示器转化(360)为XYZ_Adj；

-计算(370)XYZ_Adj与XYZ_D50模拟之间的差；

-确定(380)XYZ_Adj与XYZ_D50模拟之间的差是否小于预定的差；

-如果该差小于预定的差，则输出并存储该调整的RGB显示器配置文件，否则返回至上述的(340)。

-继续上述过程，直到XYZ_Adj与XYZ_D50模拟在可接受的公差内；以及

-输出(390)该调整的RGB显示器配置文件来模拟照明体的效果。

上述步骤(350、360和370)确定了通过将颜色转换为显示器的RGB值来修改RGB配置文件的影响，仿佛上述过程是使用颜色管理，然后使用准确调整的配置文件来估计所测量的调整的影响一样进行的。这优选应当通过将XYZ_Adj与XYZ_D50模拟转换为CIELAB_Adj与CIELAB_D50模拟来完成，从而将误差减小到低于感觉上均匀的颜色空间中的预定值。差值减小过程的自动方法是定义诸如样本组颜色的CIELAB_Adj与CIELAB_D50模拟之间的ΔE差的平方和的代价函数(cost function)，并且接着通过调整定义RGB显示器配置文件的参数，将该代价函数减小到低于预定值。能够使用诸如Powell法的公知方法来执行该代价函数的自动迭代误差减小。

在本发明的一个实施例中，能够通过下述来执行步骤310或320，即，使用由L*a*b*的值构成的印刷颜色的配置文件以及通过将每个CMYK颜色值转换为XYZ_D50与XYZ_D50模拟，从而模拟步骤310和320的结果，该L*a*b*的值使用标准D50照明或模拟的D50照明来计算。

关于对RGB配置文件的调整，能够通过对于每个RGB通道调整色度值x、y，解决大多数D50模拟器的彩色的效果。如共同受让的美国专利申请公开No.2006/0181723(Edge)中描述的，通过对RGB色域的6个RGBCMY顶点执行选择性的调整，能够获得进一步改进。在近来的测试中，通过仅调整色度能够实现大约1-1.5ΔE精度的准确度，并且通过进一步调整RGB配置文件的RGBCMY顶点，实现几乎0误差。

由于光谱测量设备常常受分辨率限制，D50照明下与D50模拟器的照明下的颜色外观之间的ΔE差的实际幅度可以在颜色方向上进行校正，但是在幅度上不明显。例如，乘法系数能够用于增大ΔL*、Δa*、Δb*等的所有差，以便在执行显示器配置文件的调整之前获得视觉差的真实幅度。在实际测试中，发现以因数2来乘以所有的差准确地获得了使用近似的或模拟的D50照明与使用实际的D50照明的真实影响。

在本发明的其它实施例中，通过调整RGB配置文件的黑点的值，能够实现进一步的校正准确度以及代价函数的减小。调整黑点的两个范例如下：

范例1：调整黑点值R_BP、G_BP和B_BP。发射系统的色调特性行为能够描述为：

$R_{\mathrm{lin}}=(1.0-R_{\mathrm{BP}})R^{{\mathrm{\γ}}_R}+R_{\mathrm{BP}}$ (等式1)

$G_{\mathrm{lin}}=(1.0-G_{\mathrm{BP}})G^{{\mathrm{\γ}}_G}+G_{\mathrm{BP}}$ (等式2)

$B_{\mathrm{lin}}=(1.0-B_{\mathrm{BP}})B^{{\mathrm{\γ}}_B}+B_{\mathrm{BP}}$ (等式3)

然后，经由包括对于红、绿、蓝通道的XYZ值的矩阵，能够将线性值RGB_lin转换为XYZ：

$\left(\begin{array}{c}X\\ Y\\ Z\end{array}\right)=\left(\begin{array}{ccc}{X}_R& X_G& X_B\\ Y_R& Y_G& Y_B\\ Z_R& Z_G& Z_B\end{array}\right)\left(\begin{array}{c}{R}_{\mathrm{lin}}\\ G_{\mathrm{lin}}\\ B_{\mathrm{lin}}\end{array}\right)$ (等式4)

通过调整R_lin、G_lin和B_lin的值以及色度值，修改配置文件的XYZ值，以实现对于上述步骤1-9的优化结果。

范例2：在XYZ上执行BPC变换。在该第二方法中，上述的R_lin、G_lin和B_lin的值保留未改变并且对由上述等式4得到的XYZ进行变换。该变换可以描述为：

$\left(\begin{array}{c}{X}^{\′}\\ Y^{\′}\\ Z^{\′}\end{array}\right)=\left(\begin{array}{c}f(X,X_{\mathrm{WP}},X_{\mathrm{BP}})\\ f(Y,Y_{\mathrm{WP}},Y_{\mathrm{BP}})\\ f(Z,Z_{\mathrm{WP}},Z_{\mathrm{BP}})\end{array}\right)$ (等式5)

其中

$f(X,X_{\mathrm{WP}},X_{\mathrm{BP}})=X_{\mathrm{WP}}((1-\frac{X_{\mathrm{BP}}}{X_{\mathrm{WP}}})\left(\frac{X}{X_{\mathrm{WP}}}\right)+\frac{X_{\mathrm{BP}}}{X_{\mathrm{WP}}})$ (等式6)

并且下标“WP”指的是对于显示器的白点的XYZ值，并且“BP”指的是对在黑，即RGB＝0的XYZ值的校正。从而，在上述步骤1-9中优化的值为X_BP、Y_BP和Z_BP。

能够对于每个RGB显示器配置文件单独执行上述的色度和/或黑点校正。替代地，由于校正应当可适用于所有监视器，所以能够执行一次校正并且将该校正应用于所有配置文件。由于计算是在设备无关空间(XYZ)中作出的，为了计算并普遍地应用校正，能够执行一次范例2中描述的计算并将该计算应用于所有的显示器。替代地，能够在诸如AdobeRGB1998的中间RGB颜色空间中执行范例1。能够将由对于如上述等式4中的特定监视器而没有对RGB_BP进行调整的RGB值计算的XYZ值变换为诸如AdobeRGB的中间空间。然后，如上述范例1中所描述的，能够通过将RGB黑点校正应用于中间空间，将RGB的中间值重新转换为新值XYZ’。

应当注意，即使按照上述过程，在由D50模拟器照明的图像与显示在已经应用了上述校正的监视器上的图像之间仍然可能存在视觉差。换言之，即使发射光谱测量设备经由测量确认显示器上的颜色与灯箱中的颜色匹配，在这两者之间仍然可能存在视觉差。这是由于三刺激的人类观察功能不能正确地校正的可能性，特别是在接近中性颜色的区域中，即白、灰和非常暗的蓝色。

在此描述的技术对于解决照明的印刷颜色与发射显示器上的颜色之间的可测量的以及可量化的差是有效的。它对于解决由人类观察功能在暗、接近中性颜色区域中的不准确性所引起的视觉差同样有效。由于该后一现象仍然未通过诸如XYZ或L*a*b*的标准度量解决，所以需要视觉校正过程来实现良好的视觉匹配。这意味着只要特定的灯箱用于比较印刷样品与计算机显示器上的图像，就能够对于诸如GTI灯箱或JustNormlicht灯箱的特定照明源可视地确定对于RGB或XYZ的黑点校正，并且能够将该校正应用于所有监视器。

因此，除了上述方法之外，还描述了用于确保显示器上的图像与由诸如D50的标准光源照明的印刷图像之间的准确视觉匹配的系统。该系统允许用户在校准应用中指示诸如GTI或JustNormlicht的特定光源硬件。该系统对监视器进行校准并创建用于标准照明中该显示器的准确的RGB配置文件。然后，该系统接着将校正应用于该配置文件，以获得对于非标准照明中观察的硬拷贝的良好的视觉匹配。该校正能够包括以下中任一或全部：

1)解决标准照明与非标准(例如，来自D50的白点的Δa*Δb*的可测量差)之间的可测量差的白点校正。这能够例如通过使用发射设备测量从中性白纸反射的光、计算XYZ、以100.0/Y_发射缩放、计算a*b*以及将偏差定义为Δa*＝a*，Δb*＝b*来执行。

2)解决同色异谱(metamerism)中的可测量差的色度校正和黑点校正。

尽管通过调整和视觉比较能够确定该差，但是这些校正优选基于如上所述的测量和误差最小化。

3)解决由人类观察功能的不准确性引起的不可测量的视觉差的色度、白点以及黑点校正。一旦已经最小化照明下的反射颜色与显示在计算机屏幕上的颜色之间的所有所测量的差，任何残留的视觉失配能够归因于用来由光谱数据计算XYZ的人类观察功能中的误差。对相对于给定的照明源的多种类型的监视器显得一致的校正能够归因于照明，并且每当使用该照明时应用该校正。对某些显示器显得必要而对其它则并不必要的校正能够归因于该显示器的独特的光谱特性，且每当使用该显示器时应用该校正。

因此，可能需要的校正的种类如下：

1)对基于照明的白点中的可测量差的校正：

Δa*_wpΔb*_wp

将该校正应用于显示器的白点。

2)对每个照明源的可测量的同色异谱的校正：

(ΔxΔy)_im，其中i表示R、G和B，或

(ΔXΔYΔZ)_im，其中i表示R、Y、G、C、B和M，并且

BPC_im，其中i表示R、G、B或X、Y、Z。

3)对不完美的人类观察功能的校正。

用于解决人类观察功能中的误差的校正和计算的范例在美国专利No.7,209,147和7,215,343以及2009年7月31日提交的美国专利申请No.12/533,313中给出，其全部被共同受让并且通过引用结合在此。一般来说，能够以类似于使用视觉匹配工具(例如Photoshop或允许用户识别/指定对于匹配硬拷贝颜色的所显示颜色的设备无关颜色值的其它工具)校正同色异谱的方式来获得这些校正：

Δa*_wxyzΔb*_wxyz

(ΔXΔYΔZ)_ixyz，其中i表示R、Y、G、C、B和M，并且

BPC_ixyz，其中i表示R、G、B或X、Y、Z。

可以针对每种类型的照明(诸如GTI或JustNormlicht照明)以及针对每种类型的显示器型号(诸如Apple 23”影院显示器或Eizo CG301W 30”显示器)单独地存储和应用对非完美的人类观察功能的校正。在一些情况下，特定类型中的一些监视器也会需要对于关于监视器的光谱变化的视觉校正。

部件列表

110获取对应于标准照明的设备无关颜色数据

120获取对应于非标准照明的设备无关颜色数据

130当使用对应于标准照明的设备无关颜色数据以及由对应于显示器的颜色数据构成的显示器配置文件来将该组印刷颜色渲染至显示器时，对于每个颜色估计显示器上待测量的第一设备无关颜色数据

140如果调整了显示器配置文件，则估计显示器上待测量的第二设备无关颜色数据

150计算第二设备无关颜色数据与对应于第一照明的印刷颜色的设备无关颜色数据之间的差

160调整显示器配置文件以减小该差

210XYZ_D50数据

220XYZ_D50模拟数据

230RGB显示器配置文件

240处理器

250照明的调整的RGB显示器配置文件

310测量CIELAB数据

320发射地测量相同颜色

330识别显示器配置文件

340调整显示器配置文件

350使用所调整的RGB显示器配置文件，将XYZ_D50的每个值转换为RGB_显示器

360使用初始RGB显示器配置文件，将RGB_显示器转换为XYZ_Adj

370计算XYZ_Adj与XYZ_D50模拟之间的差

380确定XYZ_Adj与XYZ_D50模拟之间的差是否小于预定的差

390输出调整的RGB配置文件以模拟照明的效果

Claims (5)

1.一种用于补偿在比较软打样与在第一照明下观察到的硬拷贝打样时的照明效果的方法，包括：

对于一组印刷颜色，获取对应于标准照明的设备无关颜色(DIC)数据；

对于该组印刷颜色，获取对应于所述第一照明的DIC数据；

调整标准照明显示器配置文件以更接近地匹配所述第一照明中的印刷颜色；

在基于所调整的配置文件渲染所述印刷颜色时，估计由所述显示器产生的DIC数据；

计算所估计的DIC数据与对于所述印刷颜色的对应于所述第一照明的所述DIC数据之间的差；以及

进一步调整所述显示器配置文件以减小所述差，

其中，所述获取包括：根据对应于所述标准照明或所述第一照明的配置文件来确定所述DIC数据；并且

其中，调整所述显示器配置文件包括：对所述显示器配置文件执行区域指定色度调整。

2.如权利要求1所述的方法，其中，在基于所调整的配置文件渲染所述印刷颜色时估计由所述显示器产生的DIC数据包括：对每个颜色，

使用所调整的显示器配置文件，将标准照明中的所述印刷颜色的DIC坐标转换为显示器颜色坐标；以及

使用为使显示器颜色与所述标准照明匹配而创建的显示器配置文件，将所述显示器颜色坐标转换为DIC坐标。

3.如权利要求1所述的方法，其中，获取包括：确定该组印刷颜色中每个印刷颜色的反射光谱，并且使用所述标准照明和所述第一照明来计算所述DIC数据。

4.如权利要求1所述的方法，其中，根据直接发射光谱测量来计算所述第一照明的所述DIC数据。

5.如权利要求1所述的方法，其中，调整所述显示器配置文件包括：对所述显示器配置文件执行黑点调整。