CN106464775B - 颜色模型 - Google Patents

Abstract

描述某些方法和系统来提供颜色建模。该颜色建模应用于半色调图像。在一个示例中，通过使估计的光谱反射率值集合与测量的光谱反射率值集合之间的距离度量最小化以生成多维校正参数来确定针对颜色模型的校正参数。这使得颜色模型能够被用来将至少一个Neugebauer原色面积覆盖值映射到至少一个光谱反射率值。

Description

颜色模型

背景技术

“颜色”是人类直觉上理解的概念。然而，它是根植在人大脑的视网膜和神经线路中的主观现象。典型地，“一个颜色”是被用来表示类似视觉感知的一个类别；如果两个颜色对一个或多个人的群组产生类似影响则它们被称为相同的。颜色的概念对构造技术设备的那些人提出挑战。出版物流水线中的不同设备可能以不同方式输出假定常见的颜色，导致感知的颜色差异。例如，形成示出在计算机监视器上的数字图像的部分的颜色的预览可能与形成打印输出的部分的相同颜色不同地被感知。可替代地，具有一个感知的颜色的文档可以被扫描并且该文档的数字表示可以被感知为具有不同颜色。颜色上的差异可以归因于每个设备中颜色的变化的表示以及不同颜色传感器和颜色致动器的本质和配置中的一个或多个。

发明内容

在本发明的第一个方面，提供了一种计算机实施的方法，包括：打印具有多个测试部分的墨模板；测量每个测试部分的光谱反射率以获得多个测量的光谱反射率值，每个值表示由特定打印设备生成的打印输出的半色调部分的测量的光谱反射率，每个半色调部分利用处于特定面积覆盖的一个或多个打印流体来打印，处于特定面积覆盖的一个或多个打印流体被表达为用于打印的Neugebauer原色面积覆盖值；导出针对至少一个颜色模型的参数，颜色模型将至少一个Neugebauer原色面积覆盖值映射到至少一个光谱反射率值；通过将颜色模型应用于用于打印的Neugebauer原色面积覆盖值来估计光谱反射率值；使估计的光谱反射率值和测量的光谱反射率值之间的距离度量最小化以生成多维校正参数；更新颜色模型以包括多维校正因子；把更新的颜色模型应用到半色调图像以生成具有比半色调图像更低分辨率的打印预览；以及显示打印预览。

在本发明的第一个方面，提供了一种打印系统，包括：打印设备，用于打印具有多个测试部分的墨模板；分光光度计，用于测量每个测试部分的光谱反射率；接口，用于接收多个测量的光谱反射率值，每个测量的光谱值与Neugebauer原色面积覆盖矢量相关联，矢量中的每个条目表示针对Neugebauer原色的面积覆盖；颜色模型，被布置成将Neugebauer原色面积覆盖矢量映射到反射光谱；配置部件，通信地耦合到接口并被布置成导出针对颜色模型的一个或多个参数，映射部件，被布置成使用颜色模型来将Neugebauer原色面积覆盖矢量映射到反射光谱；校正部件，被布置成接收两个光谱反射率值集合并且基于所接收的值来使距离度量最小化以生成多维校正参数；以及 颜色处理器，其被布置成：指示映射部件基于与测量的光谱反射率值相关联的多个Neugebauer原色面积覆盖矢量来生成一个或多个估计的光谱反射率值，指示校正部件基于估计的光谱反射率值和测量的光谱反射率值来生成多维校正参数，指示配置部件基于由校正部件生成的多维校正参数来更新颜色模型；以及指示配置部件把更新的颜色模型应用到半色调图像以生成具有比半色调图像更低分辨率的打印预览；以及显示器，用于显示打印预览

在本发明的第三个方面，提供了一种存储指令的非瞬时计算机可读存储介质，所述指令当被一个或多个处理器执行时使一个或多个处理器：导出针对至少一个颜色模型的参数，颜色模型将至少一个Neugebauer原色面积覆盖值映射到光谱反射率值，所述参数是从多个测量的光谱反射率值导出的，每个测量的光谱值与至少一个Neugebauer原色面积覆盖值相关联；通过将颜色模型应用于与测量的光谱反射率值相关联的Neugebauer原色面积覆盖值来计算估计的光谱反射率值；使估计的光谱反射率值与测量的光谱反射率值之间的距离度量最小化以生成多维校正参数；更新颜色模型以包括多维校正因子；把更新的颜色模型应用到半色调图像以生成具有比半色调图像更低分辨率的打印预览；以及显示打印预览。

附图说明

图1是示出根据示例的用于产生打印输出的打印系统的示意图；

图2是示出根据示例的用于更新颜色模型的部件的示意图；

图3A是示出示例Neugebauer（诺伊格鲍尔）原色面积覆盖矢量的示意图；

图3B是示出供某些描述的示例使用的墨模板的示例的图示；

图4是示出根据示例的用于获得光谱特性的方法的流程图；

图5A到5C是示出用于许多不同打印流体的示例性反射光谱的图表；

图6是示出针对墨的输出光谱反射率的示例的示意性图示；

图7是示出根据示例的用于在显示器上再现图像的部件的示意图；

图8是示出根据示例的更新颜色模型的方法的流程图；

图9是示出根据示例的在显示器上再现图像的方法的流程图；

图10是示出根据示例的应用经更新的颜色模型来生成打印预览的方法的流程图；以及

图11是示出根据示例的示例性计算机系统的示意图。

具体实施方式

如本文描述的某些示例可应用于半色调图像。根据一个定义，半色调图像包括多个像素，其中像素的布局的空间密度控制图像的不同区域的色度测量（colorimetry）。典型地，半色调图像被设计成要在打印设备上打印。打印的图像中的每个半色调像素可能例如与通过打印设备的打印头所释放的打印流体或墨的液滴相关。打印的图像中的多个点的整体结果产生彩色或单色图像。

如果打印输出表现出不合期望的颜色特性，则用于制造打印出版物的材料、时间和资源可能被浪费。颜色过渡中的伪像（一个面中看上去“不自然的”颜色情况或一类颜色中的感知的差异）可能都是丢弃打印并由此浪费用于制造它的资源的原因。对于其中图像数据在任务的各部分之间变化的大规模打印任务而言尤其是这样的情况。因此，能够在不向打印输出投入资源的情况下生成将表现出所得到的打印的所有特征的打印的颜色准确预览是有用的。

图1示出可以被用来打印和/或查看半色调图像的示例性打印系统100。在图1的示例中，由图像处理器120来接收与图像110相对应的图像数据。图像处理器120处理图像数据。图像110可以包括一个或多个半色调部分和/或可以被图像处理器120处理以定义一个或多个半色调部分。打印系统100包括使用经处理的图像数据来生成输出的两个设备。第一设备包括被布置成产生打印输出140的打印设备130。第二设备包括被布置成产生显示输出160的显示器150。打印输出130包括沉积在打印介质上的有色墨。在一种情况下，图像处理器120可以输出被传送给打印设备130的打印控制数据。该打印控制数据是从图像数据生成的。打印设备130然后生成如由打印控制数据指示的打印输出140。类似地，显示器150被布置成从图像处理器120接收显示控制数据。如果显示器是诸如液晶显示器（LCD）监视器之类的设备，则图像处理器120可以以除了其他之外尤其是下面这些中的一个或多个的形式来传送显示控制数据：视频图形阵列（VGA）信号；数字视觉接口（DBI）信号；以及高清多媒体接口（HDMI）信号。在一种情况下，图像处理器120可以将中间控制数据（诸如红、绿、蓝（RGB）图像等等）传递给生成适当显示控制数据的硬件和/或软件部件。

在图1的打印系统100中，对于给定图像，期望显示输出160的感知与打印输出150的感知匹配。例如，如果图像110包括一个或多个彩色半色调部分，则期望在显示器150上所示出的（例如打印预览）准确地预测要在打印设备130上所打印的外观。在本文描述的示例中，生成颜色准确的打印预览使用准确描绘色度测量的方法，其中所得到的显示输出表现出将在打印中看到的特性。某些方法应用光谱反射模型，其促进基于图像和/或打印数据的反射率（例如针对打印输出的预测反射率）的估计。

例如，比较性示例常常仅在源颜色上操作。该源颜色可以是RGB图像或变换成国际照明委员会（CIE）XYZ或Lab颜色空间的RGB图像。这些比较性示例可能不会考虑打印处理流水线的不同级所应用的变换集。然而，如本文描述的某些方法和系统对图像数据进行处理以供使用用来产生打印输出的一个或多个打印处理操作来显示。然后从由一个或多个打印处理操作得到的半色调数据来产生颜色可视化。

在第一示例中，基于打印的和测量的颜色片来配置扩展的空间光谱模型。特定颜色模型（诸如Kubelka-Munk（库贝卡-芒克）、Neugebauer和Yule-nielsen（尤尔-尼尔森）模型中的一个或多个）可以形成该扩展的空间光谱模型的部分，连同光谱域中的自定义错误最小化变换。该错误最小化校正可以包括多项式矩阵校正。后者导致在打印预览和打印输出之间的更准确的颜色匹配。

在第二示例中，将扩展的空间光谱模型应用于图像内容。在这种情况下，可以基于打印分辨率半色调像素集合来动态计算颜色的“片”以生成显示分辨率显示像素集合。该打印预览技术可以包括根据诸如图像尺寸、缩放因子和前面提到的分辨率之类的一个或多个因素计算墨滴状态统计量。该结果给出可以被用于预打印验证的准确的颜色预览。该颜色预览能够准确地描绘除了其他之外尤其是例如与图像的半色调部分有关的细节、过渡、线和可能的伪像中的一个或多个。由于颜色预览是准确的并且可以在打印之前在显示器上查看，可以避免和/或至少最小化配置颜色匹配的多个失败的打印尝试。这提供真实的“所见即所得”（WYSIWYG）预览。图2示出根据一个示例可以实施图1中的图像处理器120的系统200。系统200包括接口220、配置部件230、颜色模型240、颜色处理器250、映射部件260和校正部件280。接口220被布置成接收图像数据I和测量的光谱反射率值R _M中的至少一个。在一种情况下，接口220可以包括用于图像数据和测量的光谱反射率值中的每一个的单独的接口；在另一种情况下，共用接口可以被用于这两个数据集合。在一种情况下，接口220可以包括被布置成访问数据集合中的一个或多个的任何部件，包括文件输入/输出，半色调图像和打印预览对应于用于例如从测量设备或数据存储接收数据流的确定接口。在图2的示例中，接口220通信地耦合到配置部件230、映射部件260和校正部件280。配置部件230和校正部件280被布置成经由接口220接收测量的光谱反射率值集合R _M。映射部件260被布置成经由接口220接收至少图像数据I。

在图2的系统200中，颜色处理器250被通信地耦合到配置部件230、映射部件260和校正部件280中的每一个且布置成控制该配置部件230、映射部件260和校正部件280中的每一个的操作。配置部件230被布置成至少基于测量的光谱反射率值R _M来导出用于颜色模型240的参数。映射部件260然后被布置成使用颜色模型240来将图像数据I映射到估计的反射率值集合。校正部件280通信地耦合到映射部件260且被布置成接收估计的反射率值。校正部件280被布置成将两个反射率值集合进行比较并且基于该比较输出用于颜色模型的校正因子。该校正因子被用来更新使用配置部件230配置的颜色模型。在图2中，校正部件280被布置成将测量的光谱反射率值R _M和估计的反射率值进行比较。从系统200得到的颜色模型提供用于映射图像数据I的改进的颜色准确性，以接收估计的反射率值。系统200可以被用来输出针对要被打印的图像的预测的反射光谱。

现在将参考特定示例更详细地描述系统200的部件的操作。

某些示例被布置成将Neugebauer原色面积覆盖（NPac）值用作到颜色模型240的输入。在一种情况下，图2中的映射部件260被布置成将以一个或多个NPac矢量形式的图像数据I映射到一个或多个反射光谱。

在这种情况下，Neugebauer原色（NP）包括如在特定打印设备中使用的原色墨的组合。例如，可用于打印设备的原色墨（即可打印墨）可以是青色、品红色和黄色（CMY）或青色、浅青色、品红色、浅品红色和黄色（CcMmY）。打印设备可以是打印设备130。在这些示例中，可以添加黑色或“关键”墨 ‘K’。尽管，四或六墨系统常常比三墨CMY系统更常见，但是在本文将后者用作简化示例；方法和系统当然可以被应用于具有任何数目的墨的系统，包括常见的四或六墨系统。打印设备可以被适配成将这些墨沉积到打印介质上，例如墨可以从一个或多个墨盒供应并且通过使用一个或多个喷嘴致动器沉积到打印介质上。对于二进制（两级）打印机，Neugebauer原色是打印系统内k种墨的2^k个组合中的一个，其中墨浓度处于k维颜色空间中的0%或100%。例如，如果打印设备使用CMY墨，则可以存在八个NP：C、M、Y、C+M叠印（或蓝色）、C+Y叠印（或绿色）、M+Y叠印（或红色）、C+M+Y叠印（或黑色）、和W（或白色或指示不存在墨的空）。还清楚的是，具有许多原色墨和许多墨滴状态的打印设备可以比仅具有几种原色墨和仅两级状态的打印设备具有更多可用的NP。

给出NP的该定义，NPac包括NP在单位面积上的分布，例如由特定NP覆盖的半色调面积的百分比。例如，在CMYK打印系统中，打印输出上的单位面积可以使30%用青色覆盖（NP=C）、30%用青色和品红色覆盖（NP=CM）且40%没有墨覆盖（NP=W）。对于该单位面积的对应NPac矢量因此可以被表示为：[C=0.3, Y=0, M=0, CM=0.3, CY=0, MY=0, CMY=0, W=0.4]或[0.3, 0, 0, 0.3, 0, 0, 0, 0.4]。

图3A示出用于CMY打印系统的示例NPac矢量。该示例示出针对包括三乘三像素面积310、320的打印的面积。在加性打印操作中，要在该三乘三像素面积内打印三种着色剂C-305、M-315、和Y-325。对于青色着色剂305，如由图案310-A所示要打印五个像素。对于品红色着色剂315，如由图案310-B所示要打印六个像素。对于黄色着色剂325，如由图案310-C所示要打印三个像素。在该示例中，每种着色剂要被叠印，例如要在三乘三像素面积内按次序打印每个图案310-A到C。图3A中示出表示不同比例的着色剂矢量330。在该上下文中，NPac矢量表示三乘三像素面积内的颜色组合。例如，图案320示出三种着色剂（C、M和Y）的添加导致：一个白色（W）像素-335；一个青色（C）像素-305；两个品红色（M）像素-315；没有黄色（Y）像素；两个青色+品红色（CM）像素-375；一个青色+黄色（CY）像素-345；一个品红色+黄色（MY）像素-355；以及一个青色+品红色+黄色（CMY）像素-365。对于该示例中的三乘三像素的单位面积，NPac矢量340被示出在图3A中。如可以在图3A中看到的，每个NPac矢量的分量值加和到1，即表示单位面积的总面积。

尽管图3A中示出示例3乘3像素面积，但这是为了易于解释；单位面积可以具有任何尺寸和/或可以存在多个单位水平。例如，半色调的每个像素可以具有对应的NPac矢量。在这种情况下，在二进制打印系统中，对于半色调像素，一个NP可以具有值1且其他NP可以具有值0。然而，该像素可以形成半色调邻域的部分，例如如所示的本身由NPac矢量定义的3乘3面积。同样地，CMY系统被用于易于解释，但是可以使用其他打印系统。

将这个付诸实践，图3B示出针对给定的打印设备可以被用来获得多个测量的光谱反射率值R _M的示例墨模板370。该墨模板370具有与每个NP对应的多个测试部分380。在图3的示例中，给定打印设备使用CMY墨，因此存在与NP中的每一个对应的八个测试部分380：C、Y、M、CM、CY、MY、CMY和W。在使用中，使用打印设备来打印多个模板集合370。每个集合以不同面积覆盖打印NP测试部分。然后测量对于每一集合的每个打印的测试部分的反射率以提供测量的反射率值。在一种情况下，测量的反射率值可以包括多个反射率值，其中每个值与可见光谱中的不同样本波长相对应，即测量的反射率值可以表示针对特定测试部分380的反射光谱。在图5A到5C中示出对于测试部分的集合的反射光谱的示例。

图4中示出获得对于给定打印设备的测量的光谱反射率值集合R _M的方法400。该方法400使用墨模板370。在框410中，如上所述选择墨模板370。在框420处，选择在打印目前的模板中使用的设置的面积覆盖。例如，可以针对每个模板选择面积覆盖的范围。在一种情况下，可以存在具有相应面积覆盖[10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%和100%]的10个模板；在另一种情况下，可以存在具有5%的面积覆盖中的阶梯改变的20个模板。面积覆盖中模板和改变的精确数目可以取决于实施方式；更多样本可以以更费力的采样过程为代价提供更好的模型准确性。在框430处，在给定打印设备上打印每个墨模板370。在前面提到的具有10个模板的示例中，第一墨模板可以包括8个测试部分380，其中以10%面积覆盖来打印每个NP，例如利用每种墨来打印每个测试部分380的面积的10%。在一种情况下，使用半色调方案来打印不同面积覆盖。

一旦墨模板370被打印，就测量每个测试部分以确定一个或多个测量的光谱反射率值。例如，可以使用分光光度计来测量每个测试部分380。这样的分光光度计可以输出针对每个测试部分的反射光谱。在框440处，针对每个墨模板来重复这个以获得针对面积覆盖的所选范围的测量的光谱反射率值。一旦所有墨模板已经被处理，在框450处输出表示不同NPac值的测量的光谱反射率值集合。例如，10个为一个集合的第三墨模板可以表示7个NPac矢量：[0.3, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0.7]；[0, 0.3, 0, 0, 0, 0, 0, 0.7]； [0, 0, 0.3,0, 0, 0, 0, 0.7]； [0, 0, 0, 0.3, 0, 0, 0, 0.7]； [0, 0, 0, 0, 0.3, 0, 0, 0.7]；[0, 0, 0, 0, 0, 0.3, 0, 0.7]；和 [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0.3, 0.7]。因为每个NPac矢量必须加和到单位值，所以对于30%墨覆盖来说对应白色NP的值是70%。

图5A到5C示出9个示例性光谱500：对于青色（C）510、品红色（M）520和黄色（Y）530测试部分中的每一个有三个光谱。三个光谱的每个集合图示反射率随着NP面积覆盖如何变化：每个图表中的上部的线表示非白色NP的低面积覆盖（例如10%或20%）；每个图表中的中间的线表示中值面积覆盖（例如50%）；以及每个图表中的下部的线表示高面积覆盖（例如90%或100%）。在实践中，表示特定NPac矢量的反射光谱的测量的反射率值集合可以被限于特定的波长样本值集合。可以通过分光光度计或基于期望的计算复杂度来设置该限制，例如可以通过与m个波长样本相对应的测量的光谱反射率值来定义每个反射光谱。在这种情况下，m可以是16、32、256、1024等等，其中当在400-700nm范围上进行测量时典型值是16或31，并且当在380-780nm范围上进行测量时典型值是81。一旦在框450处获得，测量的光谱反射率值就被存储在例如数据库或文件系统中，用于稍后检索或直接馈送图2中的系统200。

在用于获得测量的光谱反射率值集合的过程之后，现在将描述用于配置颜色模型的过程。该过程使用测量的光谱反射率值来导出可用于将NPac值映射到估计的光谱反射率值（例如从给定的NPac矢量到估计的反射光谱）的颜色模型的参数。在一种情况下，基于Kubelka-Munk、Neugebauer、和Yule-Nielsen模型的应用来定义颜色模型。测量的光谱反射率值被用来导出用于这些模型的参数。可以使用已知方法来导出这些参数。

例如，（光谱）Neugebauer模型使得能够使用下面的等式来估计对于给定波长λ的反射率值：

其中：A _p 是对于给定NP p的面积覆盖；R _p 是在全面积覆盖（例如100%）的情况下给定NP p的在给定波长λ的反射率值；并且其中存在L个NP。在所述示例中，对于给定面积覆盖的项基于对于给定NPac的测量的光谱反射率值，即。例如，可以从具有高于和低于A _p 的面积覆盖的样本的测量中内插该项，或者可以使用Kubelka-Munk模型来预测该项。

可以使用Yule-Nielsen模型来扩展Neugebauer模型以考虑打印介质中的光透射和散射。为了这样做，将幂项添加到上述Neugebauer模型等式：

其中y是对于给定波长的计及在给定打印介质中的光扩散的参数。如果打印系统100使用多个打印介质，则可以例如通过对每个介质重复图4的方法来导出针对每个介质的参数。典型地，使用非线性最优化来计算针对y的一个或多个值。

最后，在给定波长针对给定NP的估计的光谱反射率值可以使用Kubelka-Munk模型来进一步预测，而不是直接测量。在这种情况下，测量的光谱反射率值可以被用来获得用于Kubelka-Munk模型的吸收和散射系数，然后这些用于预测NP的光谱反射率值，其随后通过Yule-Nielsen光谱Neugebauer模型组合。Kubelka-Munk模型的若干变形中的任一个可以与本示例一起使用。简单的情况使用单个常数来预测着色剂系统中的反射率，其中该系统被建模为采用水彩纸并且墨被建模为使纸的缓和顶层干燥。这些情况可能需要首先计算表示针对每种墨的散射吸收比的一个或多个比‘K/S’。使用这个，可以预测墨层的堆叠的反射率。这使得能够预测堆叠在彼此顶部上的多个墨滴的反射率。

在上述情况下，颜色模型可以以该次序将Kubelka-Munk、Neugebauer和Yule-Nielsen模型中的每一个应用于NPac值（例如NPac矢量）以输出对于给定波长的估计的光谱反射率值。通过确定用于可见波长范围的参数，颜色模型可以被用来将NPac矢量映射到估计的反射光谱。例如，颜色模型240可以至少包括导出的参数以使得其可以被映射部件260用来将NPac值映射到估计的光谱反射率值。

图6示出可以在上述方法中使用的许多示例性变量600。首先，图6示出对于给定NPac矢量的测量的光谱反射率值集合620。在图6中，存在s个波长样本。照此，用于校准颜色模型的测量的光谱反射率值集合可以包括在图6的阵列630中图示的那些；即长度q的多个矢量，其中q等于图4的方法400中使用的墨模板的集合370中的测试部分380的数目。例如，在表示十个不同面积覆盖值的十个墨模板的集合的情况下，q可以等于7 * 10 +1 = 71，其中对于CMY系统NP的数目（p）等于8并且其中仅白色NP W需要在100%面积覆盖处测量并且然后与其他7个NP组合来形成变化的面积覆盖的其10阶梯斜坡。图6还示出如上所述的示例性NPac矢量，矢量中的每个值表示对于L个NP中的每一个的特定面积覆盖。最后，图6示出估计的光谱反射率值的示例集合650，该集合具有t个波长样本。

根据本文描述的某些示例，一旦颜色模型最初被配置，就基于测量的光谱反射率值来针对颜色模型计算校正参数。特别地，将颜色模型应用于被用来打印每一个测试部分的NPac值，并且然后使所得到的估计的光谱反射率值和测量的光谱反射率值之间的误差最小化。这导致用于更新颜色模型的校正参数。

返回到图2的系统，颜色处理器250可以被布置成指示配置部件230如上所述配置颜色模型240。在配置之后的某一时间，颜色处理器250被进一步布置成指示映射部件260使用所配置的颜色模型240将图像数据I映射到估计的反射率值集合。特别地，图像数据I包括一个或多个NPac矢量。作为用于在打印设备130上打印图像100的流水线中的一个过程，可以由图像处理器120来计算这些NPac矢量。NPac矢量通常是用于指示在打印设备130上打印墨模板370的测试部分380的那些矢量。在图2中，这些NPac矢量经由接口220来访问并且通过映射部件260来接收。如上所述，在具有十个面积覆盖级的CMY示例中，可能存在七十一个这样的NPac矢量。映射部件260至少访问颜色模型240的导出的参数并例如通过应用Neugebauer、Yule-Nielsen和Kubelka-Munk模型来计算估计的反射率值。例如，映射部件260可以接收诸如620的矢量作为输入并生成诸如650的矢量作出输出。

一旦映射部件260输出估计的反射率值集合（例如针对每个输入NPac矢量的所采样的估计的反射光谱），就将它们连同测量的光谱反射率值集合一起输入到校正部件280。使用具有十个面积覆盖值的相同CMY示例，可能存在七十一个测量的光谱反射率矢量，诸如图6中的矢量620。在一种情况下，校正部件280取得测量的光谱反射率值集合以及对应的估计的反射率值集合并且基于两个反射率值集合之间的距离度量的最小化来输出多维校正参数。

为了计算多维校正参数，可以使用下面的过程。在一种情况下，校正参数包括m乘n矩阵T，其中m是所使用的光谱样本的数目（例如如参考矢量620所述的），并且n表示距离最小化函数中的项的数目。在一种情况下，关于L2范数的距离最小化函数包括：

即，其中f(…)是用于扩展估计的光谱反射率值的数目的函数。例如，f(…)可以添加常数项、交叉项（cross term）和/或一个或多个幂项。因此，在一种情况下，n等于所使用的多项式展开项的数目。例如，在简单假设的情况下，其中m = 2（即），函数f(…) 的结果可以包括：。在这种情况下将针对这些项（例如常数项、两个线性项、交叉项和两个二阶项）计算使形成T的部分的误差最小化系数。

在上述距离函数的最小化之后，然后使用校正部件280的输出（例如计算的矩阵T）来更新颜色模型240。在一种情况下，经更新的颜色模型240包括针对Neugebauer、Yule-Nielsen和Kubelka-Munk模型中的一个或多个的导出的参数加上计算的矩阵T。在这种情况下，映射部件260被布置成在应用计算的矩阵T之前以该次序应用Kubelka-Munk、Neugebauer和Yule-Nielsen模型。可以使用下面的等式来应用计算的矩阵T：

其中是一个或多个反射率值的经校正的集合（例如针对NPac的经校正的反射光谱），并且f(…)是如上所述用于扩展估计的光谱反射率值的数目的函数。如将在下面更详细描述的，经校正的反射率值提供更准确的颜色估计并且接着允许打印输出的更现实的预览。

图7示出用于生成要被打印的图像710的打印预览的系统720的示例700。该示例系统720使用如通过例如图2的系统200配置的经更新的颜色模型。系统720可以提供图像处理器120的至少一部分的实施方式。在一些情况下系统720的部件还可以包括系统200的部件；尽管在其他情况下系统720可以与系统200分离地实施，例如可以被布置成使用表示如由单独的系统200生成的经更新的颜色模型的数据。

图7的系统720包括颜色模型240、颜色处理器750、映射部件760和再现部件770。映射部件760被布置成接收从要被打印的图像710导出的数据。在图7中，使用一个或多个打印流水线操作来处理图像710以生成一个或多个NPac矢量NPac。图像可以使用被布置成输出NPac矢量的出版应用来生成和/或可以被打印驱动器处理以从图像数据（例如从如由出版或图像处理应用输出的RGB图像或数据）生成NPac矢量。在颜色处理器750的指示下，映射部件760使用颜色模型240来计算经校正的光谱反射率值。例如，映射部件760可以被布置成应用以矩阵T形式的校正参数，如上所述。经校正的光谱反射率值可以包括例如在预定义面积上针对每个像素或针对每个像素集合的反射光谱。然后，可以将经校正的光谱反射率值发送到再现部件760以将图像710再现在显示器770上。显示器770可以与图1中的显示器150相对应。再现部件760被布置成处理经校正的光谱反射率值并且输出显示控制数据以在显示器770上再现打印预览，其表示从那些反射率值得出的色度测量。例如，可以从经校正的反射率值获得色度测量，例如可以通过采用经校正的反射率值以及通过指定在其下面它们可以被查看的发光体来确定CIEXYZ或CIELAB值。该发光体可以是用于标准打印查看的D50。然后这些色度测量可以使用已知的颜色管理变换被变换成用于显示器的值（例如RGB值），例如通过使用显示器的ICC简档将色度测量变换成设备特定的RGB值。

由系统720生成的显示输出提供要被打印的图像或文档的显示可视化，其遵循人类视觉系统的光学可加性以及打印流水线的复杂非线性。它还提供启发式校正以提升色彩逼真度。

在比较性情况下，要被打印的图像或文档可以使用国际颜色联盟（ICC）颜色简档来表征打印设备以及生成屏幕上打印预览。这些打印预览有时被称为颜色管理的和/或软印样。这些技术利用三色刺激（例如CIELAB或CIEXYZ）颜色空间，其中这些颜色空间中的颜色简档定义打印设备和用于打印预览的显示器中的每一个。在这种情况下，仅考虑整体颜色。此外，假定在用于实施颜色简档映射的各节点查找表之间的良好表现的过渡。因此，在这些比较性情况下获得的预览不会考虑半色调，并且仅近似地预测打印的颜色的集合。这常常导致打印伪像，例如所打印的输出不同于屏幕上的打印预览。这可以导致不及完美的打印输出或者由于打印过程需要被配置和重复的浪费。

相比之下，使用系统720生成的打印预览提供在所显示的输出和所得到的打印输出之间的良好的一致性。例如，打印输出上呈现的打印伪像被显示在打印预览上。这使得校正能够在墨被投入（commit）到纸之前作出。上面的示例中陈述的示例颜色模型取决于墨、打印介质和打印设备，而不是取决于较高级的参数（诸如不同的半色调矩阵或颜色剖绘选择）。这意味着一旦颜色模型被配置和更新，就可以在没有对于系统720中的任何改变的需要的情况下作出这些选择并变化这些选择。

图8中示出用于更新颜色模型的示例方法800。可以使用图2的系统200来应用该方法。还可以使用可替换系统、图1的图像处理器120或被适配成处理计算机程序代码的通用处理器来应用该方法。在框810处，获得表示打印输出的至少一个半色调部分的光谱反射率的测量。可以直接或间接从分光光度计获得这些测量。在框820处，针对颜色模型导出参数。该颜色模型将NPac空间中的输入映射到反射率空间中的输出。例如，颜色模型可以将诸如图6中的矢量640之类的矢量映射到诸如图6中的矢量650之类的矢量。在更复杂的示例中，可以取得图像，导出针对该图像中的像素的NPac值以及输出表示图像的外观的多个反射光谱。颜色模型可以包括应用以下光谱模型中的一个或多个：Kubelka-Munk、Neugebauer和Yule-Nielsen。一旦已经导出用于颜色模型的参数，就在框830处通过将颜色模型应用于NPac值来计算估计的反射率。这些NPac值是用于指示每个半色调部分的打印的那些。在框840处，执行估计的和测量的光谱反射率之间的距离度量的最小化。这得到多维校正因子。然后在框850处可以将该校正因子用来更新颜色模型，即添加可以被用于原始颜色模型的校正以增加准确性。

图9中示出用于基于颜色模型来再现图像的示例方法900。可以使用图7的系统720来应用该方法。还可以使用可替换系统、图1的图像处理器120或被适配成处理计算机程序代码的通用处理器来应用该方法。在框910处，针对半色调图像获得NPac矢量。这可以包括准备图像以供打印（例如生成打印数据）而不实际生成打印输出。在框920处，颜色模型被用于估计（例如预测）用于打印的图像的反射率。该颜色模型将所获得的NPac矢量映射到估计的反射率集合。在框930处，使用估计的反射率来再现用于显示的图像。在框940处，用于显示的图像被输出为例如显示器（诸如150或770）上的打印预览。

在一个示例中，用于空间采样的技术被用来将图像准确地再现在显示器上。例如，该技术可以被用作图9的框910、图1的图像处理器120和/或图7的映射部件760的实施方式的部分。可替代地，可以通过定制部件来实施该技术。该技术与上述空间光谱模型一致。

图10示出用于生成打印预览的空间子采样的示例性方法。在这种情况下，要被打印的图像（诸如110或710）可以处于比期望显示分辨率更高的打印分辨率。例如，可以以300每平方英寸像素（PPI）或更高的分辨率来定义要被打印的图像，然而可以以72 PPI的分辨率在监视器上显示图像。通过使用图7的系统720和/或图9的方法900，可以针对一个或多个像素的群组生成反射光谱。然后例如使用上述过程将每个反射光谱映射到用于输出在显示器上的像素颜色值。因此，从再现部件770或框930得到的用于显示的图像可以包括不能在显示器上以其整体查看的非常大的图像。这需要用于计算以较低分辨率的半色调打印的准确表示的方法。

转到图10，在框1010处，选择半色调图像的区域。例如，图7中的用于显示的图像710可以被映射到较低分辨率打印预览图像；在这种情况下，打印预览图像中的每个像素与用于显示的原始图像的多个像素的群组相对应。因此，相反地原始图像中的区域的集合被映射到包括打印预览的一个或多个像素的区域。在框1010处，选择原始图像中的这些区域中的第一区域。在框1020处，针对原始图像的所选区域中的像素确定颜色属性集合。这些颜色属性可以包括确定所选区域内的多少个像素被特定NP表示。在框1030处，基于所确定的颜色属性来确定打印预览的区域的对应NPac值。这可以包括使用针对每个NP的所确定的像素数目与半色调图像的部分的尺寸的比来确定针对每个NP的部分的面积覆盖。例如，如果原始图像的所选部分是8乘8像素块，则它可以具有12个青色（C）像素、24个青色、品红色和黄色（CMY）像素以及8个品红色（M）像素。因此，对于C的面积覆盖是12 / (8*8) = 0.1875，对于CMY的面积覆盖是0.375并且对于M的面积覆盖是0.125。这导致具有以下值的针对打印预览的区域的NPac矢量：[C=0.1875, Y=0, M=0.125, CM=0, CY=0, MY=0, CMY=0.375, W=0.3125]或[0.1875, 0, 0.125, 0, 0, 0, 0.375,0.3125]。在框1040处，将颜色模型（诸如由先前描述的方法得到的颜色模型）应用于针对打印预览区域的一个或多个NPac值。这可以包括将与打印预览像素相对应的所确定的NPac矢量输入到映射部件760中。可替代地，方法1000的框可以被执行为映射部件760中的第一级。

在一些示例中，半色调图像区域和打印预览之间的映射与确定打印预览与半色调图像的分辨率比和按该比缩放半色调图像区域相对应。在另外的示例中，映射包括以前面提到的比连同附加缩放因子来缩放。例如，可以使用下面的等式：

是可能是非零的针对边界的附加因子以改进平滑度。在这种情况下，具有region_ size像素的边的原始半色调图像的方形区域可以映射成打印预览中的每个像素。

在一些示例中，可以由打印预览部件来执行图10的方法，该打印预览部件包括应用前面提到的区域映射的缩减（reduction）部件和确定针对打印预览图像的一个或多个反射率值的颜色确定部件。这些部件可以形成其他所述部件中的一个的部分，例如图像处理器120或映射部件760。这些部件使得颜色模型（例如包括在校正因子之后应用Kubelka-Munk、Neugebauer和Yule-Nielsen模型）能够被用于计算针对打印预览的每个显示像素的颜色，其中该颜色是从打印中与它相对应的区域的半色调NPac导出的。这确保与显示像素相对应的特定半色调结构告知其外观。它还以局部特定的方式考虑比如光学点增益（optical dot gain）（例如如通过Yule-Nielsen n指数建模）的现象。

如本文描述的某些示例在打印之前提供打印预览的更高准确性。这使浪费的打印最小化。某些示例提供预期到仅彩色方法（例如基于ICC简档）忽略的伪像的能力。某些示例还提供增加的灵活性。打印机参数集合可以被计算一次（例如使用图8的方法），并且然后除了其他之外尤其与任何颜色流水线、半色调矩阵和剖绘选择一起使用。本文的某些示例实现改进的可预测性和增加的生产效率。作为示例，使用4 CMYK基于水模的墨和大约3000个测试样本的集合，使用Kubelka-Munk、Neugebauer和Yule-Nielsen模型的比较性示例提供下面的CIE DE（增量（delta）E）2000（即颜色差异）值：

中值	百分之95	最大值
			4.6	11.3	17.4

而使用本文描述的示例（例如系统200和720和/或方法8和9），测量下面的CIE DE2000值：

中值	百分之95	最大值
			1.3	3.7	9.0

类似地，使用6 CcMmYK乳胶墨的系统以及目前描述的示例产生下面的CIE DE2000值：

中值	百分之95	最大值
			1.3	2.8	6.5

可以由对从非瞬时存储介质检索的计算机程序代码进行处理的处理器来实施如本文所述的某些方法和系统。图11示出包括耦合到处理器1120的计算机可读存储介质1140的计算机设备1110的示例1100。计算机可读介质1140可以是任何介质，其可以包含、存储或维持用于由指令执行系统使用或结合指令执行系统使用的程序和数据。计算机可读介质可以包括许多物理介质（诸如例如电子的、磁的、光学的、电磁的或半导体介质）中的任何一种。合适的计算机可读介质的更具体示例包括但不限于硬驱动器、随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、可擦除可编程只读存储器或便携式光盘。在图11中，计算机可读存储介质包括实施图像处理器1150的计算机程序代码和表示颜色模型1160的数据。图像处理器1150可以实施上述方法中的一个或多个。

以上实施例被理解为说明性示例。另外的示例被设想到。例如，诸如矩阵T之类的校正参数可以被导出和/或应用在线性或经Yule-Nielsen调整的CIE XYZ空间中。在这些情况下，可能不应用Yule-Nielsen非线性，例如仅使用线性Neugebauer模型（在具有或没有Kubelka-Munk模型的情况下）。换言之，在不需要Neugebauer模型的Yule-Nielsen修改的情况下，如由T矩阵建模的非线性可能足以计及系统的非线性。在某些情况下，这可以导致更快的计算。尽管已经参考Kubelka-Munk、Neugebauer和Yule-Nielsen模型描述了示例性颜色模型，但是还可以使用一个或多个可替代或补充模型，例如Yule-Clapper和/或合并打印介质上的打印流体的光谱特性的更复杂建模的模型。尽管本文中已经主要使用术语“图像”来指代到打印流水线（例如至少图像处理器120）的输入，但是要理解该术语包括要被打印的所有可能文档，包括文本、图像、图示等等。在所述的每个系统中，可能为了清楚起见已省略可能存在的某些部件。在实现本文描述的各功能中的至少某些功能的同时，示例100、200和700中的每一个可能包括未示出的附加部件，或者可能省略针对特定实施方式的某些示出的部件。此外，系统部件可能取决于实施方式而组合或分裂；例如，可以由单个图像或颜色处理器来实施系统200和720中的每一个。在一种变形中，人类视觉系统对色调改变的较低敏感度和对亮度改变的较高敏感度可以被用来减少计算。例如，图像数据可以被映射到YCbCr空间。在这种情况下，使得当在半色调图像上放大以生成打印预览时，可以仅重新计算亮度通道（Y）而色度通道可以被上采样或下采样。应理解的是，关于任何一个示例描述的任何特征可以单独或与所述其他特征结合地使用，并且还可以与任何其他示例的一个或多个特征或任何其他示例的任何组合结合使用。此外，还可以在不偏离在随附权利要求中限定的本发明范围的情况下采用以上没有描述的等同物和修改。

Claims (15)

1.一种计算机实施的方法，包括：

打印具有多个测试部分的墨模板；

测量每个测试部分的光谱反射率以获得多个测量的光谱反射率值，

每个值表示由特定打印设备生成的打印输出的半色调部分的测量的光谱反射率，

每个半色调部分利用处于特定面积覆盖的一个或多个打印流体来打印，处于特定面积覆盖的一个或多个打印流体被表达为用于打印的Neugebauer原色面积覆盖值；

导出针对至少一个颜色模型的参数，

颜色模型将至少一个Neugebauer原色面积覆盖值映射到至少一个光谱反射率值；

通过将颜色模型应用于用于打印的Neugebauer原色面积覆盖值来估计光谱反射率值；

使估计的光谱反射率值和测量的光谱反射率值之间的距离度量最小化以生成多维校正参数；

更新颜色模型以包括多维校正因子；

把更新的颜色模型应用到半色调图像以生成具有比半色调图像更低分辨率的打印预览；以及

显示打印预览。

2.根据权利要求1所述的方法，

其中颜色模型包括Kubelka-Munk、Neugebauer和Yule-Nielsen模型的应用，以及

其中多维校正因子在应用Kubelka-Munk、Neugebauer和Yule-Nielsen模型之后被应用。

3.根据权利要求1所述的方法，

其中针对每个半色调部分的颜色由Neugebauer原色面积覆盖矢量来表示，

其中矢量中的每个条目表示要使用打印设备的一个或多个打印流体打印的Neugebauer原色的比例，以及

其中颜色模型将Neugebauer原色面积覆盖矢量映射到反射光谱。

4.根据权利要求1所述的方法，还包括：

将经更新的颜色模型应用于半色调图像以生成打印预览。

5.根据权利要求3所述的方法，

其中打印预览具有比半色调图像更低的分辨率，以及

其中所述方法包括针对半色调图像中的多个区域：

将半色调图像的所选部分映射到打印预览的对应区域；以及

确定针对打印预览的对应区域的颜色，所述确定包括：

确定针对半色调图像的所选部分中的像素的Neugebauer原色面积覆盖值；

基于针对半色调图像的所选部分中的像素确定的Neugebauer原色面积覆盖值来确定针对打印预览的对应区域的至少一个Neugebauer原色面积覆盖值；

将经更新的颜色模型应用于针对打印预览的对应区域的至少一个Neugebauer原色面积覆盖值，其中经更新的颜色模型的输出被用来设置打印预览的对应区域的颜色。

6.根据权利要求5所述的方法，其中将半色调图像的所选部分映射到打印预览的对应区域包括：

确定打印预览的分辨率与半色调图像的分辨率的比；

按所述比和附加缩放因子来进行缩放。

7.根据权利要求5所述的方法，其中确定针对打印预览的对应区域的至少一个Neugebauer原色面积覆盖值包括：

确定针对半色调图像的所述部分中的每个像素的Neugebauer原色；

确定针对每个Neugebauer原色的半色调图像的所述部分中的像素的数目；

使用所确定的像素数目与半色调图像的所述部分的尺寸的比来确定针对每个Neugebauer原色的所述部分的面积覆盖。

8.根据权利要求1所述的方法，其中多维校正参数包括：

m乘n矩阵，其中m是测量的光谱反射率的数目并且n表示被应用于估计的光谱反射率值的距离最小化函数中的项的数目。

9.根据权利要求8所述的方法，其中n是多项式的阶数，该多项式包括从估计的光谱反射率的积得到的单项式。

10.一种打印系统，包括：

打印设备，用于打印具有多个测试部分的墨模板；

分光光度计，用于测量每个测试部分的光谱反射率；

接口，用于接收多个测量的光谱反射率值，

每个测量的光谱值与Neugebauer原色面积覆盖矢量相关联，矢量中的每个条目表示针对Neugebauer原色的面积覆盖；

颜色模型，被布置成将Neugebauer原色面积覆盖矢量映射到反射光谱；

配置部件，通信地耦合到接口并被布置成导出针对颜色模型的一个或多个参数，

映射部件，被布置成使用颜色模型来将Neugebauer原色面积覆盖矢量映射到反射光谱；

校正部件，被布置成接收两个光谱反射率值集合并且基于所接收的值来使距离度量最小化以生成多维校正参数；以及

颜色处理器，其被布置成：

指示映射部件基于与测量的光谱反射率值相关联的多个Neugebauer原色面积覆盖矢量来生成一个或多个估计的光谱反射率值，

指示校正部件基于估计的光谱反射率值和测量的光谱反射率值来生成多维校正参数，

指示配置部件基于由校正部件生成的多维校正参数来更新颜色模型；以及

指示配置部件把更新的颜色模型应用到半色调图像以生成具有比半色调图像更低分辨率的打印预览；以及

显示器，用于显示打印预览。

11.根据权利要求10所述的系统，包括：

接口，被布置成接收半色调图像；以及

打印预览部件，被布置成使用映射部件来显示半色调图像的打印预览。

12.根据权利要求11所述的系统，

其中打印预览具有比半色调图像更低的分辨率，以及

其中打印预览部件包括：

缩减部件，用于将半色调图像的所选部分映射到打印预览的对应区域；

颜色确定部件，被布置成：

确定针对半色调图像的所选部分中的像素的Neugebauer原色面积覆盖值；

基于针对半色调图像的所选部分中的像素确定的Neugebauer原色面积覆盖值来确定针对打印预览的对应区域的至少一个Neugebauer原色面积覆盖值；

指示映射部件将针对打印预览的对应区域的至少一个Neugebauer原色面积覆盖值映射到反射光谱，

其中反射光谱被用来设置打印预览的对应区域的颜色。

13.根据权利要求12所述的系统，其中缩减部件被布置成确定打印预览的分辨率与半色调图像的分辨率的比以及按所述比和附加缩放因子来对半色调图像的所选部分进行缩放。

14.根据权利要求12所述的系统，其中颜色确定部件被布置成：

确定针对每个Neugebauer原色的半色调图像的所选部分中的像素的数目；以及

使用所确定的像素数目与半色调图像的所选部分的尺寸的比来确定针对每个Neugebauer原色的所选部分的面积覆盖。

15.一种存储指令的非瞬时计算机可读存储介质，所述指令当被一个或多个处理器执行时使一个或多个处理器：

导出针对至少一个颜色模型的参数，

颜色模型将至少一个Neugebauer原色面积覆盖值映射到光谱反射率值，

所述参数是从多个测量的光谱反射率值导出的，每个测量的光谱值与至少一个Neugebauer原色面积覆盖值相关联；

通过将颜色模型应用于与测量的光谱反射率值相关联的Neugebauer原色面积覆盖值来计算估计的光谱反射率值；

使估计的光谱反射率值与测量的光谱反射率值之间的距离度量最小化以生成多维校正参数；

更新颜色模型以包括多维校正因子；

把更新的颜色模型应用到半色调图像以生成具有比半色调图像更低分辨率的打印预览；以及

显示打印预览。