CN106814983A - 一种支持多颜色通道打印设备的软打样ICCProfile制作方法及软打样方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种支持多颜色通道打印设备的软打样ICCProfile制作方法及软打样方法，软打样ICCProfile制作方法包括以下步骤：选择3色或4色的虚拟打样设备颜色空间；用多颜色通道打印设备的颜色特征信息构建对应的虚拟打样设备的ICC Profile。本发明软打样方法用上述虚拟打样设备的ICC Profile代替多颜色通道打印设备的ICC Profile进行软打样。本发明以多通道ICC Profile为基础，生成新的软打样的ICC Profile，具有多通道ICC Profile的所有的颜色数据转换关系和映射关系，完全符合ICC规范标准，与操作系统平台无关，可以跨平台应用于各种不支持多通道ICC Profile的软打样软件，其软打样的效果与支持多通道打样的软件打样效果一样。

Description

一种支持多颜色通道打印设备的软打样ICCProfile制作方法 及软打样方法

技术领域

本发明涉及一种支持多颜色通道打印设备的软打样ICCProfile制作方法及软打样方法，尤其涉及不支持多色ICC Profile软打样的软打样工具的软打样方法。

背景技术

每一台颜色设备（如相机、显示器、印刷机、打印机、扫描仪等）所表达的颜色特性都不相同，例如相同的RGB数据不同的显示器呈现不同的颜色。颜色加工行业为了实现不同颜色设备之间呈色的稳定性和一致性，通常采用ICC色彩管理技术。ICC色彩管理技术关键是为每一台颜色设备制备一个ICC Profile文件（ICC规范的设备特性文件），来代表颜色设备的颜色特征---色域（颜色的表达范围）和颜色偏差特性。ICC色彩管理系统通过ICCProfile代表颜色设备，实现不同设备之间的颜色变换、调整，达到呈色的一致性。

软打样也称计算机模拟打样，是指用显示器代替实物显示打印效果的方法。常用的打样是实物打样，将所需图案，根据所需效果选择合适的打印参数打出试样，再将试样与原图进行比较，观察其效果。ICC软打样就是在ICC色彩管理下，在屏幕上模拟显示出加工设备呈现的实际颜色，实现屏幕所见即实际所得的效果。

在高精度印刷、喷绘、以及纺织数码印花场合，为了满足一些高精度、高饱和的图像加工要求，常用的CMYK 4色ICC已不能满足需求，需要采用多颜色通道的设备来进行加工。多颜色通道指的是在CMYK的基础上，再增加一些专色，如红色R、呈色O、蓝色B、绿色G等，构成CMYKBO、CMYKBGO等多色组合。ICC中代表多颜色通道打印设备颜色特征的就称为多通道ICC Profile。

目前，普通的软打样软件（如photoshop等）只支持RGB 3色或CMYK 4色的ICCProfile软打样，不支持多色ICC Profile软打样，只有在一些很专业的应用场合才会有支持多通道ICC Profile打样的软件，普通的用户以及设计师们想要提前预览颜色打印效果和搭配效果，就需要解决让普通的软打样软件支持多通道ICC Profile的软打样，实现对专业工厂的多颜色通道打印设备的软打样应用。

发明内容

本发明提供一种支持多颜色通道打印设备的软打样ICCProfile制作方法及软打样方法，主要解决现有软打样技术中用于软打样的软件不支持多通道ICCProfile软打样技术问题，能够解决让普通软打样软件实现对专业工厂的多颜色通道打印设备的软打样应用。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案包括：

一种支持多颜色通道打印设备的软打样ICCProfile制作方法，其特征是包括以下步骤：

选择3色或4色的虚拟打样设备颜色空间；

用多颜色通道打印设备的颜色特征信息构建对应的虚拟打样设备的ICC Profile；

所述选择3色或4色的虚拟打样设备颜色空间为：选择标准的Adobe RGB或者AdobeCMYK的ICC Profile作为虚拟打样设备颜色空间，它们是一个理想的颜色设备，其色域足够大能够覆盖所有多颜色通道打印设备色域。

所述用多颜色通道打印设备的颜色特征信息构建对应的虚拟打样设备的ICCProfile包括以下步骤：

1）多颜色通道打印设备的颜色特征获取：

按标准ICC软打样流程，用PCS全色域（Lab）代替软打样流程的输入图像数据（保证涵盖所有的图像），经过多颜色通道打印设备的ICC Profile 的BtoA 和 AtoB 变换之后，就得到一个涵盖所有图像的，反映多颜色通道打印设备颜色特征的颜色数据集合（特征文件连接空间Lab₂）。

2）对应多颜色通道打印设备的虚拟打样设备颜色空间数据获取：

多颜色通道打印设备的颜色数据集合经过虚拟打样设备初始ICC Profile（Adobe RGB或者Adobe CMYK的ICC Profile，BtoA）变换后，就得到了与Lab₂对应的虚拟打样设备颜色空间数据。因为选择的虚拟打样设备颜色空间是一个理想的设备，色域足够大，变换失真很小，故该数据的颜色特征与多通道打印设备的颜色特征一致。

3）创建对应多颜色通道打印设备的虚拟打样设备BtoA三维查找表：

根据虚拟打样设备颜色空间数据与特征文件连接空间Lab₂对应关系创建对应多颜色通道打印设备的虚拟打样设备BtoA三维查找表。

4）构建对应多颜色通道打印设备的虚拟打样设备ICC Profile：

将第3）步创建的对应多颜色通道打印设备的虚拟打样设备BtoA三维查找表与虚拟打样设备初始ICC Profile的AtoB三维查找表组合成新的对应多颜色通道打印设备的虚拟打样设备ICC Profile。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案还包括：一种用上述虚拟打样设备的ICC Profile（软打样ICCProfile）进行软打样方法，其特征是用上述虚拟打样设备的ICCProfile代替多颜色通道打印设备的ICC Profile进行软打样，具体包括以下步骤：

图像通过图像ICC Profile的AtoB转换成第一次特征文件连接空间数据，第一次特征文件连接空间数据通过对应多颜色通道打印设备的虚拟打样设备的ICC Profile的BtoA转换成虚拟打样设备颜色空间数据，虚拟打样设备颜色空间数据通过对应多颜色通道打印设备的虚拟打样设备的ICC Profile的AtoB转换成第二次特征文件连接空间数据，第二次特征文件连接空间数据根据显示设备ICC Profile转换成显示设备空间数据，完成软打样过程。

本发明构建软打样 ICC Profile，将一个RGB或CMYK的大色域封装成3色或4色的ICC Profile，这样既保留了原始颜色数据中的映射关系和转换关系，又可以让Photoshop这种不支持多通道ICC Profile软打样的软件可以用这条新生成的软打样ICC Profile进行软打样。

所述的RGB或CMYK的大色域选取：选取一个用于封装的RGB或CMYK的大色域颜色空间是为了将上述获得的数据转换关系载入。这个颜色空间最大的特点：一是能够表达的色域范围很广，基本涵盖多通道打印设备能呈现的所有颜色；二是3通道或者4通道，能够被常用的软打样软件识别，并在常用软件中可以实现多通道打样的效果。常用于实际中常采用的是Adobe RGB颜色空间，这个颜色空间是目前颜色管理中公认的色域范围足够大的颜色空间。

与一般多通道ICC软打样技术相比，本发明具有以下优点：

本发明以多通道ICC Profile为基础，生成新的软打样ICC Profile，具有多通道ICCProfile的相同的色域和颜色数据转换关系，完全符合ICC规范标准，与操作系统平台无关，可以跨平台应用于各种不支持多通道ICC Profile的软打样软件，其软打样的效果与支持多通道打样的软件打样效果一样。

软打样ICC Profile的形成，为那些没有专业的多通道ICC Profile软打样软件的设计师或其他使用者们提供了很大的便利，他们依然可以采用现有的设计、打样软件进行颜色设计，又可以采用软打样ICC Profile直观方便的看到多颜色通道打印设备的加工效果，提高了工作效率，节约时间和成本。

附图说明

图1是本发明实施例虚拟打样设备（软打样）ICC Profile的制作方法示意图。

图2是本发明实施例的软打样流程图。

具体实施方式

本专业基本名称解释：

ICC：INTERNATIONAL COLOR CONSORTIUM（国际色彩联盟）的缩写。 这个联盟由AdobeSystems Inc.， Agfa-Gevaert N.V.，Apple Computer, Inc.，Eastman Kodak Company，FOGRA (Honorary)， Microsoft Corporation，Silicon Graphics, Inc.，SunMicrosystems, Inc.，Taligent, Inc.组成。 它定义了ICC的色彩管理规范，这个缩写在文章中也表示由国际色彩联盟定义的色彩转换方法规范。

多通道ICC Profile：指墨水颜色通道大于4个（即墨水颜色大于CMYK 4种）的打印机的ICC Profile ，5个及5个以上颜色通道的打印机ICC Profile都叫多通道ICCProfile，简称多通道ICC。多颜色通道打印设备简称多通道打印设备或多通道设备。

ICC Profile：是国际色彩联盟定义的一种标准化的色彩特征文件。简单来说就是某一彩色设备的色彩特性描述的文件，表示了这一特定设备的色彩描述方式与标准色彩空间的对应关系。ICC Profile有七种，分别是输入、输出、显示、驱动连接、色彩空间转换、专色和绝对profile，一般只用前三种。输入ICC Profile是给输入设备（扫描仪和数码相机）用的，输出ICC Profile是给输出设备（打印机和菲林记录仪）用的，显示ICC Profile是给各种显示器包括LCD和CRT用的。打印设备是输出设备中的一种，本专利主要针对具有多颜色通道的打印设备（打印机）。

PCS：特征文件连接空间，在ICC色彩管理规范的色彩空间转换中，定义为一个与设备的颜色特性无关颜色空间（常用 CIE XYZ 或者 CIE Lab），且颜色范围--色域足够大，能够覆盖所有的输入和输出设备的颜色范围。用来连接输入和输出两个设备ICCProfile，作为输入和输出设备颜色空间之间的变换中转，保证颜色在不同颜色空间转换时的准确性。

AtoB/BtoA: (A2B/B2A） 在ICC的规范中，设备颜色空间被定义为A，PCS颜色空间被定义为B ，AtoB表示从设备颜色A到PCS颜色数据B的变换，BtoA是AtoB的反向转换。转换关系可以用一个3*3的变换矩阵来定义，也可以用3维查找表3D LUT(Look Up Table)定义。矩阵法适用于具有三个通道输入信号的设备，如扫描仪和显示器。在本专利申请中，我们主要的研究目标是具有多颜色通道的打印设备，因此只使用3D LUT方法。

3D LUT：三维色彩查找表。3D LUT就是设备数据（N维）与PCS数据（3维）之间变换的一个三维/N维结构的查找表。主要作用是将整个域的非线性变换转变为分段的线性变换。查找表将三维关键点分割成若干独立网格，并建立每个网格对应的PCS色彩空间的色彩数据参照表，通过查对应来完成设备色彩空间与设备无关色彩空间（PCS）的相互转换。3D LUT方法支持多通道设备，可以处理非线性度复杂的情况。3D LUT节点数据的生成方法，已有许多的成熟的算法，为现有技术。

以下通过具体的实施方法进一步的说明本发明的实现过程，实现过程仅用于说明并不能限制本发明在实现多通道ICC Profile软打样方法的范围。

对于标准的ICC色彩管理：

打印过程：一幅任意的显示设备图像,经显示设备ICC Profile（AtoB）变换到PCS，在PCS中得到一个该图像在PCS的投影集合Lab₁。然后通过输出设备多通道打印设备的ICCProfile（BtoA）变换到多通道打印设备的颜色空间，经打印设备输出结果。这里得到打印设备的颜色空间数据，受到了多通道打印设备呈色能力限制，因此打印出的结果与原图不尽相同,具有打印设备的颜色特征。

软打样过程：将打印过程获得的打印设备颜色空间数据，再经打印设备ICCProfile（AtoB）变换回到PCS，得到打印设备在PCS中的投影集合Lab_2，。能够注意到，Lab_2，就代表了多通道打印设备的颜色特征信息（色域大小和色彩映射关系），因此只要把Lab_2，数据，经显示器ICC Profile（BtoA）变换到显示器的颜色空间，就能够在屏幕上模拟出多通道打印的效果，完成软打样过程。

从上过程可以发现，如果能够构建一个虚拟（模拟）打样设备，该设备的颜色特征信息（色域大小和色彩映射关系）与要模拟的多通道打印设备的颜色特征信息一致，且虚拟打样设备的颜色通道是标准的RGB 3通道或CMYK 4通道，能够被常用的软打样软件识别。用这样的虚拟打样设备ICC Profile代替多通道打印设备的ICC Profile，就能够解决现有软打样技术中用于软打样的软件不支持多通道ICC Profile软打样技术问题，让普通软打样软件实现对专业工厂的多颜色通道打印设备的软打样应用。

本发明为了解决常用的软打样软件不支持多通道打样的问题。多通道ICCProfile软打样的关键技术在于多通道ICC软打样过程中，从原图转换到特征文件连接空间数据（第一次PCS数据Lab₁），再经过多通道ICC（根据具体打印设备确定）后转换到该具体打印设备的打印设备空间数据，将该打印设备空间数据再转换到特征文件连接空间数据（第二次PCS数据Lab₂），再将PCS数据Lab₂转换到一个3色或4色的色域范围够大的虚拟打样设备颜色空间，得到虚拟打样设备颜色空间数据，最后用虚拟打样设备空间数据与第二次PCS数据Lab₂ 之间的关系，就能构建出本发明的软打样ICC Profile。因为中间的转换步骤均采用了标准ICC 色彩空间转换，转换失真做到了最小化。。

1、原图RGB数据（输入设备数据）转换到特征文件连接空间PCS：

通过图像设备ICCProfile将图像RGB颜色映射到PCS空间，形成一个与原图色域等大的PCS数据Lab₁（第一次PCS数据Lab₁），表示原RGB图的颜色特性在PCS中的映射。

2、特征文件连接空间的PCS数据Lab₁， 通过多通道打印设备ICCProfile（BtoA）的作用，将颜色数据转换到该多通道打印设备颜色空间数据。

注:1、2步骤为标准打印过程的色彩管理流程，为现有技术。

3、软打样过程：将转换来的多通道打印设备颜色空间数据，再通过多通道打印设备ICCProfile 的AtoB表，转换到特征文件连接空间PCS，在PCS空间中映射成一个新的PCS数据Lab₂（第二次PCS数据Lab₂）_， Lab₂是 Lab₁转换到多通道打印设备颜色空间后，再映射到PCS空间的结果，包含了多通道打印设备的颜色特征信息（色域、色彩映射关系），是多通道打印设备颜色空间在PCS中的映射。再将PCS数据Lab₂转换到显示设备颜色空间数据，即实现了软打样。

注：通常打印设备的色域范围比显示设备要小，因此打印设备必然会丢失部分PCSLab₁数据例如压缩、裁剪映射）。因此由其转换而来的PCS Lab₂ 数据代表了打印设备的颜色特征，且小于PCS Lab₁数据。

4、本实施例多通道软打样ICC Profile方法选用3或4通道ICC Profile为基础（要求该ICC Profile能够覆盖所有的打印设备色域，一般选用Adobe RGB或者虚构的大色域CMYK颜色空间），构建一个虚拟打样设备，该虚拟打样设备以原多通道打印设备在PCS中的映射Lab₂ 为虚拟打样设备的颜色特征（色域和映射关系），新建了从PCS数据Lab₁到虚拟打样设备颜色空间的BtoA变换表，即PCS数据Lab₁进行了一次多色至3色或4色的变换，得到的虚拟打样设备颜色空间数据颜色范围被限制在Lab₂（原多通道打印设备色域在PCS中的映射）之内，且具有原来多通道打印设备的颜色特征。用该虚拟打样设备ICC Profile替代原多通道ICC Profile实现软打样。

5、虚拟打样设备ICC Profile具体实现要点：

a)选择3色或4色的虚拟打样设备颜色空间， 一般选择Adobe RGB或者Adobe CMYK的标准ICC Profile作为虚拟打样设备的基准，保证初始色域能够覆盖所有打印设备色域；

b)执行上述第2、3步骤，Lab₁的取值范围为用全色域Lab（保证涵盖所有的图像），按一定的取值间隔循环整个Lab数值空间，通过要模拟的多通道打印设备ICC Profile的BtoA变换到多通道打印设备颜色空间，然后通过该多通道打印设备ICC Profile的AtoB变换到PCS的Lab₂，最后通过虚拟打样设备的初始BtoA(Adobe RGB或者Adobe CMYK的标准ICCProfile)变换到该多通道打印设备对应的虚拟打样设备颜色空间（RGB/或CMYK），因为虚拟打样设备颜色空间是一个理想的设备，初始色域足够大，变换失真很小，故从Lab₁变换到虚拟打样设备颜色空间的颜色特征与要模拟的多通道打印设备的颜色特征保持一致，可以用来替代要模拟的多通道打印设备；

c)根据步骤b)得到的虚拟打样设备颜色空间（RGB或/CMYK）与设备无关的颜色空间Lab的对应关系，按ICC规范的标准方法（为现有技术），创建新的与多通道打印设备对应的虚拟打样设备（某个具体的虚拟打样设备）BtoA三维查找表。

d)因为虚拟打样设备颜色空间的色域就是被模拟多通道打印设备ICC Profile受限的色域（如果投影到PCS 就是Lab₂）， 故虚拟打样设备AtoB表直接沿用初始虚拟设备(Adobe RGB或者Adobe CMYK的标准ICC Profile)的AtoB不变，从而得到虚拟打样设备的AtoB和BtoA表，按ICC规范标准要求封装生成一个与要模拟的多通道打印设备颜色特征一致的软打样（某个具体的虚拟打样设备）ICC Profile。

本发明将多通道颜色设备的颜色空间，保持颜色特征不变地转换到3色或4色的虚拟打样设备颜色空间，由于该虚拟打样设备ICC Profile用3色或4色表示的，故可以用于常用软打样软件中实现多通道打样效果的显示。

凡是本发明的简单变形或者组合，应认为落入本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种支持多颜色通道打印设备的ICCProfile制作方法，其特征是包括以下步骤：

选择3色或4色的虚拟打样设备颜色空间；

用多颜色通道打印设备的颜色特征信息构建对应的虚拟打样设备的ICC Profile。

2.根据权利要求1所述的支持多颜色通道打印设备的ICCProfile制作方法，其特征是：

所述用多通道打印设备的颜色特征信息构建对应的虚拟打样设备的ICC Profile包括以下步骤：

1）多颜色通道打印设备的颜色特征获取：

用特征文件连接空间全色域经过多颜色通道打印设备的ICC Profile 的BtoA 和AtoB 变换得到多颜色通道打印设备颜色特征的颜色数据集合；

对应多颜色通道打印设备的虚拟打样设备颜色空间数据获取：

多颜色通道打印设备的颜色数据集合经过虚拟打样设备初始ICC Profile的BtoA变换得到对应的虚拟打样设备颜色空间数据；

3）创建对应多颜色通道打印设备的虚拟打样设备BtoA三维查找表：

根据虚拟打样设备颜色空间数据与特征文件连接空间Lab₂对应关系创建对应多颜色通道打印设备的虚拟打样设备BtoA三维查找表；

4）构建对应多颜色通道打印设备的虚拟打样设备ICC Profile：

对应多颜色通道打印设备的虚拟打样设备BtoA三维查找表与虚拟打样设备初始ICCProfile的AtoB三维查找表组合成新的对应多颜色通道打印设备的虚拟打样设备ICCProfile。

3.一种支持多颜色通道打印设备的软打样方法，其特征是：采用权利要求1或2所述对应多颜色通道打印设备特征的虚拟打样设备ICC Profile并进行以下步骤：

图像通过图像ICC Profile的AtoB转换成第一次特征文件连接空间数据，第一次特征文件连接空间数据通过对应多颜色通道打印设备的虚拟打样设备的ICC Profile的BtoA转换成虚拟打样设备颜色空间数据，虚拟打样设备颜色空间数据通过对应多颜色通道打印设备的虚拟打样设备的ICC Profile的AtoB转换成第二次特征文件连接空间数据，第二次特征文件连接空间数据根据显示设备ICC Profile转换成显示设备空间数据，完成软打样过程。