CN104885068A - 白色油墨分离的生成 - Google Patents

Abstract

提供的技术包括算法和计算装置，其通过使用这样的算法来计算来自CMYK或RGB数据的白色油墨分离通道，CMYK或RGB数据作为输入来自打印管道。这输入最初对应于在具有标准白度的介质上的打印数据，例如，标准的白度对应于由国际照明委员会(CIE)1964介质白度公式使用的漫射体。在一示例性实现中，由计算装置通过这样的算法计算的白色油墨通道，可以被打印作为在比色上不同的介质的预涂层，该介质不符合CIE的白度和色调的定义和公式。

Description

白色油墨分离的生成

相关申请交叉引用

本申请要求于2012年11月2日提交的美国专利申请号13/667,491的优先权，其通过引用在此并入其全部内容。

发明背景

技术领域

本发明大体上涉及打印和打印装置的领域。更具体地，本发明涉及在具有使用白色油墨作为打印颜色的能力的装置上进行打印。

背景技术

目前，要打印在其颜色不是白色或接近白色的介质上，则白色油墨分离被首先打印。选项可以包括打印白色油墨分离作为全色调层(100％)，随后通过在该全色调层的顶部打印额外的油墨，或手动创建白色油墨分离作为在作业创建过程中专色分离。

白色层可以通过执行印刷输出颜色CMYK的数学函数来自动地生成。例如，白色可以在无论C、M、Y或K的任一个不等于零的地方被创建。根据该过程，白色背景在打印区域的背后被创建并且该过程留下非白色的未打印区域。即，根据打印白色油墨分离作为全色调层的方法，当期望具有白色油墨的打印输出时，那么白色被打印作为完整的白色层，100％的白色，这是一有效的基底的完整涂层，在其上图像将被打印。当在基底上打印100％的白色之后，CMYK油墨被打印在该白色层的顶部以创建图像。应当理解的是，其它油墨如红色、橙色、绿色、蓝色、银色、金色，等等，也可以在之后被打印在白色的顶部，例如取决于打印装置的类型。

第二种方法包括创建具有五个通道的国际色彩联盟(ICC)配置文件。出于在此讨论的目，ICC配置文件是一文件或数据的集合，其应用数值以保持从装置到装置的颜色一致性。国际色彩联盟是负责这种打印标准的论坛。这五个通道是C、M、Y、K和白色。具有多于印刷颜色CMYK的ICC配置文件，可以称为N-颜色配置文件。

要创建ICC配置文件，可能需要颜色配置应用以创建这种类型的多通道配置文件。此外，用户可能必须要生成图表的特定集合并打印且测量这种图表以创建ICC配置文件。该过程涉及在特定的打印机上的给定的介质上打印特殊颜色图表。在这样的打印图表上的色块通过使用如分光光度计的测量装置进行后续的测量。在市场上有许多应用能够创建基于ICC配置文件的CMYK，但是只有少数能够建立包含除其他颜色以外的白色通道的ICC配置文件。

此外，这些方法和其他现有技术可以包括通过对每个可能的CMYK组合的具有白色油墨的密度变化而产生的颜色深度的变化的现场测试基于实证研究方法创建白色油墨层或图像。其他方法可以基于介质颜色的组合和图像内的区域试探性地确定白色油墨，例如，取决于一组假设的规则。

发明内容

提供的技术包括算法和计算装置，其通过使用这样的算法来计算来自CMYK或RGB数据的白色油墨分离通道，CMYK或RGB数据作为输入来自打印管道。这输入最初对应于在具有标准白度的介质上的打印数据，例如，标准的白度对应于由国际照明委员会(CIE)1964介质白度公式使用的漫射体。在一示例性实现中，由计算装置通过这样的算法计算的白色油墨通道，可以被打印作为在比色上不同的介质的预涂层，该介质不符合CIE的白度和色调的定义和公式。

附图说明

图1是根据实施方式确定用于每个像素的要被打印的白色油墨的量的方法的状态流程图；以及

图2是根据实施方式的计算机系统的示例性形式的系统的示意框图。

具体实施例

提供的技术包括算法和计算装置，其通过使用这样的算法来计算来自CMYK或RGB数据的白色油墨分离通道，CMYK或RGB数据作为输入来自打印管道。这输入最初对应于在具有标准白度的介质上的打印数据，例如，标准的白度对应于由国际照明委员会(CIE)1964介质白度公式使用的漫射体。在一示例性实现中，由计算装置通过这样的算法计算的白色油墨通道，可以被打印作为在比色上不同的介质的预涂层，该介质不符合CIE的白度和色调的定义和公式。

应当理解的是，实施方式可以包括打印装置，其具有打印白色作为油墨颜色的能力，该打印装置包括但不限于印刷机、喷墨或色粉打印机、丝印机、用于打印在T恤上的机器、用于胶印的打印机、陶瓷打印机、用于柔性版印刷的设备、凹版印刷机等等。同样地，应当理解的是，在一实施方式中，自动的白色计算可被执行作为组合抓取和呈现过程的一部分。

根据一实施方式，提供用于打印白色油墨作为打印颜色的方法和设备。一实施方式是部分基于下列没有特定顺序的色彩感知和表征的现象：

·光度测定的异色视亮度匹配标准；以及

·亥姆霍兹-科尔劳施效应的意义。

出于在此讨论的目的，异色视亮度匹配是一个过程，通过这个过程针对测试区域的测试波长的辐射被测量，该测试区域是相对于参考区域被调整的。该过程被重复用于多个测试场波长。这样测得的辐射的倒数被绘制以创建一个相对的亮度函数。此外，出于在此讨论的目的，亥姆霍兹-科尔劳施效应是一特殊现象，其中颜色的色调的饱和度被认为是颜色的亮度的一部分。

应当理解的是，用参考CMYK打印在标准白色介质上的感知的颜色相较于非标准介质有所不同，例如一个是比色不同，可能是主要由于标准白色介质和非标准介质的反射率特性的不同。在一实施方式中，艾比尼(Abney)效应和异色视亮度匹配的比例定律假设有效，且能够明视匹配没有任何浦肯野(Purkinje)转移。出于在此讨论的目的，艾比尼效应是颜色的色调转移，这本质上是生理性的，如：感知，而不是实际的。艾比尼效应是存在在所描述的环境的情况下并且，因此，可以在白色分离的正确计算中被考虑到。这种假设对于提供的算法是必须的，在下面详细描述。应当进一步理解的是，该假设描述通过人的眼睛对颜色的感知。出于在此讨论的目的，浦肯野转移是由于低光照条件而朝向色谱的蓝色端的转移。

在一实施方式中，艾比尼效应的假设和异色视亮度匹配的比例定律使得能够进行因子的计算，在此称为辐射效率因子(k)。因此，k表示由于在相对的光谱分布中的相应的差异，标准和非标准介质的辐射功率是如何的不同。

在一实施方式中，一个像素的白色油墨动态地被计算作为这个辐射效率因子k和任意以下因子的函数：

·明度，其中该明度差被认为是通过白色油墨被补偿的；或

·色度，其中内视亮度随饱和或色纯度而增加被认为是通过亥姆霍兹-科尔劳施效应。

在一实施方式中，均匀的颜色空间，例如，视觉上均匀的颜色空间，可以被用于表征相关的计算，例如明度和色度。在一实施方式中，CIE1976L*a*b*(CIELAB)被使用。CIELAB是颜色空间，其中，明度通道和每个色度通道被去相关，这也是大致均匀的，其中的颜色感知的欧几里德(Euclidean)属性可被认为是有效的。应当理解的是，其他实施方式可以使用其它颜色空间，其可包括但不限于LAB，L*A*B*，K-only，CMYKx，其中x是一个非白色分离颜色，等等。

应当认识到的是，在一实施方式中，艾比尼效应可以不考虑或忽略较小的色域。

变换

在此的实施方式可以包括生成变换以计算来自特定的颜色数据的白色油墨分离通道，颜色数据作为输入来自打印管道。例如，实施方式可提供CMYK到CMYKW变换。在一实施方式中，这样的变换可以使用原始目标介质数据的光谱测量以及基于来自将被打印的源数据的选择的颜色的块的N个光谱测量。在另一个实施方式中，CMYK(n)原始数据文件，例如，光栅或矢量，也可以作为输入被使用，以通过变换生成CMYK(n)W，这可能不需要使用ICC配置文件或者其可以使用至多一个ICC装置链接配置文件。

白色边框

一实施方式被提供以生成关于对象的全部或部分的白色边框。同样的，一实施方式提供了这样的白色边框的生成作为一个选项。例如，白色边缘可以被由规定数量的像素扩展，以使得白色边框被形成以围绕对象。这样的特征可能是有用的，在有需要为将被打印在黑暗背景上的黑暗对象创建更好的可读性或可见性的情况下，例如，提供“逆光”。

示例性状态流

以下是根据实施方式用于确定将被打印的白色油墨的量的示例性状态流的描述，这样的算法可以参考图1理解如下：

在一实施方式中，在步骤100，目标介质(L_Ta_Tb_T)的L*a*b值被确定，例如但不限于通过使用分光光度计测量。参考介质(L_Ra_Rb_R)的L*a*b值被分别相加为(100,0,0)。因此，随着参考介质和目标介质(L_Ta_Tb_T)的L*a*b值已知，介质的辐射效率因子k在步骤101被计算，作为L_T和L_R之比。这样的因子是用于说明目标介质相对于该参考介质的光视效率。因为没有颜色校正是必需的，因此目标介质的单个光谱光视效率无需考虑像素的色度分量。下面是在本实施方式中用于计算辐射效率因子的方程式：

·辐射效率因子k＝L_T/L_R

出于在此讨论的目的，对于每个像素，期望的明度L_Pix是当像素被打印到参考介质上时的期望的明度。应当理解的是，由于目标介质的辐射效率，这种期望的明度可能是相应地次缩放的，且结果是L_PixNew。因此，在一实施方式中，在步骤102，每个像素的实际明度，L_PixNew，可以通过使用以下方程式为每个像素动态地计算：

·L_PixNew＝k*L_Pix

在步骤103，L_PixNew和L_Pix之间的差被直接转化为相应的像素所需的相应的白色油墨量。即，白色油墨的要求在给定的像素被计算为：

·whitelnk₁＝L_Pix-L_PixNew；

·或，等价地，whitelnk₁＝L_Pix*(1-k).

应当理解的是，whitelnk₁的计算可能无法解释具有较低明度的高色度像素，其内视亮度可以被认为是实质上很高的。这种情况的一个例子可以包括暗像素，但具有高色度。这样的像素增加内视亮度即使当测得的明度是低的。在这种情况下，亥姆霍兹-科尔劳施效应可以被用于白色油墨的计算。通过亥姆霍兹-科尔劳施效应用于解释这样的情况示被于步骤104。即，在一实施方式中，考虑像素的内视亮度，另一种白色油墨的要求，whitelnk₂，在像素处作为像素的色度C_Pix的函数，如下所示：

whitelnk₂＝C_Pix*(1-k).

根据本实施方式，C_Pix是像素的色度，其在CIELAB空间被先验计算。即，当在LCh颜色空间转变L*a*b*值时C_Pix被计算：C_Pix-sqrt(sqr(a*)+sqr(b*))。

因此，通过使用C_Pix代替L_Pix，并留意这两个值大约相等地缩放，重复上述步骤102和103，其中C_Pix是先验被计算的像素的色度，以计算上面所定义的whitelnk₂。应当理解的是，同时留意C_Pix和L_Pix大约相等地缩放是很重要的，因为希望计算whitelnk₁和whitelnk₂的最小值，其中每一个与L_Pix和C_Pix成正比。因此，如果L_Pix和C_Pix没有被相等地缩放，可能会创建不正确的结果。

在步骤105，whitelnk₁和whitelnk₂的较高值被设置作为像素的白色油墨。

在实施方式中，上述的算法是逐个像素实时来执行的，以在目标介质上创建白色层。

应当理解的是，这个上述的方法超越打印整个100％白色层的方法的优点包括，白色油墨仅被用于当需要创建所期望的颜色时并且仅以适当的量被使用。因此，没有必要在整个基底区域上盲目地打印白色，如现有技术的方法。相反，本文的实施方式仅使用白色来创建图像。因此本文的实施方式的方法节省了大量的油墨，因而是一种更具成本效益的打印方法。

在本文中关于创建具有五个通道的ICC配置文件的方法的实施方式的优点包括，这种实施方式不要求在市场上可获得的几个颜色配置文件应用中的一个来生成ICC配置文件。并且，即使这样的颜色配置应用是现成的，这种颜色配置文件应用可能很昂贵。

本文的进一步的实施方式的方法有助于增加颜色色域，同时节省打印油墨或色粉，并保持或提高输出质量。另外，本文的实施方式可以被用来节省打印基底的成本。

已经发现其他方法的一些缺点，可以包括：高油墨使用，在暗基底上的窄色域，以及缺乏算法方法，其可以被采用到不同图像和介质特性的组合上。

但是应当理解的是，该算法可以被存储为打印机驱动器的部分，这是生成打印文件的软件的一部分。

示例性机器概述

图2是计算机系统200的示例性形式的方框示意图，用于使系统执行任何一个前述方法的一组指令可以在该系统中的被执行。在替代实施方式中，该系统可包括网络路由器、网络交换机、网桥、个人数字助理(PDA)、蜂窝电话、网络设备或能够执行指定要由这个系统采取的动作的指令序列的任何系统。

计算机系统200包括处理器202、主存储器204和静态存储器206、其彼此经由总线208进行通信。计算机系统200可以进一步包括显示单元210，例如，液晶显示器(LCD)或阴极射线管(CRT)。计算机系统200还包括字母数字输入装置212，例如，键盘；光标控制设备214，例如，鼠标；磁盘驱动器单元216，信号生成装置218，例如，扬声器，以及网络接口设备220。

磁盘驱动器单元216包括机器可读介质224，其上存储一组可执行指令，即软件，226，其包含下文描述的任何一个或全部的方法。软件226也被示出为位于，完全或至少部分地，主存储器204之内和/或处理器202之内。软件226还可以通过网络228，230由网络接口设备的装置220被发送或接收。

相反于上述系统200，不同的实施方式使用逻辑电路来代替计算机执行的指令以实现处理实体。这取决于在速度、费用、加工成本等方面的应用的特定要求，这种逻辑可以通过构造具有数以千计的微小集成晶体管的应用专用集成电路(ASIC)来实现。这样的ASIC也可以用CMOS(互补金属氧化物半导体)，TTL(晶体管-晶体管逻辑)，VLSI(超大规模系统集成)，或另一种合适的结构来实现。其他替代方案包括数字信号处理芯片(DSP)，离散电路(例如电阻，电容，二极管，电感和晶体管)，现场可编程门阵列(FPGA)，可编程逻辑阵列(PLA)，可编程逻辑器件(PLD)等。

应当理解的是，实施方式可以被用作软件程序或软件模块或支持软件程序或软件模块，该软件程序或软件模块在某些形式的处理核(诸如计算机的CPU)上被执行或以其他方式被执行或在机器或计算机可读介质内被实现。机器可读介质包括任何用于以机器(例如，计算机)可读形式存储或传输信息的机制。例如，机器可读介质包括只读存储器(ROM)；随机存取存储器(RAM)；磁盘存储介质；光存储介质；闪存设备；电，光，声或其它形式的传播信号，例如，载波，红外信号，数字信号，等等；或任何其它类型的适合于存储或传输信息的介质。

另外，也可以理解的是，实施方式可以包括执行操作以及使用存储云计算。处于在此讨论的目的，云计算可以意味着在任何可以通过因特网或网络的装置、服务器、或客户端访问的网络上执行算法，并且那不需要复杂的硬件配置，例如，需要电缆和复杂的软件配置，例如，需要顾问来安装。例如，实施方式可以提供一个或多个云计算解决方案，使用户，例如四处奔走的用户，在这种能够使用因特网或其它网络的设备、服务器，或客户端上开始打印过程。应当进一步理解的是，一个或多个云计算的实施方式包括使用移动装置、平板电脑，和类似物开始打印过程，因为这样的装置都将成为标准的消费者装置。

虽然本发明在此参照较佳实施方式进行描述，本领域技术人员将容易地理解，其它的应用可以取代本文所阐述的那些，而不脱离本发明的精神和范围。因此，本发明应仅由包括的权利要求所限定。

Claims (22)

1.一种用能够打印白色油墨作为打印颜色的装置进行打印的方法，包括：

计算来自CMYK或RGB数据的白色油墨分离通道，所述CMYK或RGB数据作为输入来自打印管道；以及

与其它颜色通道同时打印所述白色油墨分离通道或作为目标介质的预涂层，所述目标介质在比色上不同于参考介质。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述目标介质不符合国际照明委员会(CIE)提供的白度和色调的定义。

3.根据权利要求1所述的方法，其中计算白色油墨分离作为组合抓取和呈现过程的一部分被执行。

4.根据权利要求1所述的方法，进一步包括通过预定数量的像素扩展对象的白色边缘在所述对象周围形成白色边框。

5.根据权利要求1所述的方法，其中计算白色油墨分离通道进一步包括以下任一一项：

生成CMYK到CMYKW变换；以及

使用CMYK(n)原始数据文件输入和CMYK(n)W输出，它们的变换无需国际色彩联盟(ICC)配置文件的使用或至多一个ICC装置链接配置文件的使用。

6.根据权利要求1所述的方法，其中计算白色油墨分离通道的步骤包括：

计算辐射效率因子，k，其是所述目标介质的明度与所述参考介质的明度的比值。

7.根据权利要求6所述的方法，所述参考介质和目标介质的所述明度都是在0和100之间。

8.根据权利要求6所述的方法，其中计算白色油墨分离通道的步骤进一步包括：

如果打印在所述参考介质上，确定每个像素的期望的所述明度，L_Pix；以及

计算每个像素的第一白色油墨值，whitelnk₁，通过使用方程式：

whitelnk₁＝L_Pix*(1-k)。

9.根据权利要求8所述的方法，其中计算白色油墨分离通道的所述步骤进一步包括：

为每个像素打印相应的白色油墨的whitelnk₁值。

10.根据权利要求8所述的方法，其中计算白色油墨分离通道的所述步骤进一步包括：

如果打印在所述参考介质上，确定每个像素的期望的的色度，C_Pix；

计算第二白色油墨值，whitelnk₁，通过使用方程式：

whitelnk₂＝C_Pix*(1-k)；以及

选择将用于每个像素的白色油墨的量作为whitelnk₁和whitelnk₂的较高量。

11.根据权利要求10所述的方法，其中打印所述白色油墨分离通道的所述步骤包括：

为每个像素打印相应的较高的白色油墨的whitelnk₁和whitelnk₂值。

12.一种用白色油墨作为打印颜色打印的打印设备，包括：

处理器，其被配置为计算来自CMYK或RGB数据的白色油墨分离通道，所述CMYK或RGB数据作为输入来自打印管道；以及

打印机或机器，其被配置为打印所述白色油墨分离通道作为目标介质的预涂层，所述目标介质在比色上不同于参考介质。

13.根据权利要求12所述的设备，其中所述目标介质不符合CIE提供的白度和色调的定义。

14.根据权利要求12所述的设备，其中计算白色油墨分离作为组合抓取和呈现过程的一部分。

15.根据权利要求12所述的设备，进一步被配置为通过预定数量的像素扩展对象的白色边缘在所述对象周围形成白色边框。

16.根据权利要求12所述的设备，其中计算白色油墨分离通道进一步包括以下任一一项：

生成CMYK到CMYKW变换；以及

使用CMYK(n)原始数据文件输入和CMYK(n)W输出，它们的变换无需ICC配置文件的使用或至多一个ICC装置链接配置文件的使用。

17.根据权利要求12所述的设备，其中所述处理器被进一步配置为：

计算辐射效率因子，k，其是所述目标介质的明度与所述参考介质的明度的比值。

18.根据权利要求17所述的设备，其中所述参考介质和目标介质的所述明度都是在0和100之间。

19.根据权利要求17所述的设备，其中所述处理器进一步被配置为：

如果打印在所述参考介质上，确定每个像素的期望的所述明度，L_Pix；以及

计算每个像素的第一白色油墨值，whitelnk₁，通过使用方程式：whitelnk₁＝L_Pix*(1-k)。

20.根据权利要求19所述的设备，其中所述打印机或机器进一步被配置为：

为每个像素打印相应的白色油墨的whitelnk₁值。

21.根据权利要求19所述的方法，其中所述处理器进一步被配置为：

如果打印在所述参考介质上，确定每个像素的期望的的色度，C_Pix；

计算第二白色油墨值，whitelnk₁，通过使用方程式：

whitelnk₂＝C_Pix*(1-k)；以及

选择将用于每个像素的白色油墨的量作为whitelnk₁和whitelnk₂的较高量。

22.根据权利要求21所述的设备，其中所述打印机或机器进一步被配置为：

为每个像素打印相应的较高的白色油墨的whitelnk₁和whitelnk₂值。