CN108569050A - 用于数字印刷机的多层级密度补偿方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于在喷墨印刷机中在印刷进程期间对颜色密度方面的不均性进行校正的方法，所述喷墨印刷机具有印刷喷嘴和计算机，其中，所述计算机在处理加网的印刷图像之后为了实现额定颜色密度值改变待施加至承印材料上的墨滴的数量或尺寸(0、S、M、L)。本发明的特征在于，通过使用颜色测量仪器在不同的实际色调值的情况下为每个印刷喷嘴测出测试样本求取到为实现额定着色所需的目标色调值，和由此求取到并在所述计算机中存储与面覆盖率相关的补偿特征参量，该补偿特征参量在印刷进程中为计算墨滴的数量或尺寸(0、S、M、L)在所述计算机中被应用。

Description

用于数字印刷机的多层级密度补偿方法

技术领域

本发明涉及一种用于在具有印刷喷嘴和计算机的喷墨印刷机的印刷进程期间校正颜色密度不均性的方法，其中，计算机在处理已加网的印刷图像之后，为了实现额定颜色密度值，将待施加至承印材料上的墨滴的数量或尺寸进行改变。

背景技术

在用于校正颜色密度不均性(Unebenheit)的通用方法中，涉及的是：即使在对印刷图像进行加网/栅格化(Rastern)之后，也能够执行颜色密度校正，而无须对印刷图像进行重新加网。这是重要的，因为对印刷图像进行重新加网需要大量的计算功效和时间间隔。尤其是在对颜色密度进行较小地校正的情况下，对印刷图像进行耗时地重新加网不具备经济性，因为印刷进程会被相应地推迟。这尤其正如在数字印刷机(譬如喷墨印刷机)中常出现的小版次的情况下不具备经济性。因此，人们通过如下方式避免对印刷图像进行重新加网并实现对颜色密度不均性进行校正，即：改变待施加至承印材料上的墨滴的数量或尺寸，这通过喷墨印刷头的控制卡(Steuerkarten)中的相应校正算法进行。也就是说，这意味着对颜色密度的校正要后置于印刷图像的加网过程。

现有技术还公开了用于校正已加网的印刷图像的方法，这些方法需要重新的加网过程。在此，将印刷图像的加网值与校正值相叠加并对图像相应地重新加网。这个方法十分耗时，并主要由专利申请US 2006/0262151 A1公开。这种具有重新加网的方法虽然在品质方面产生很好的成果，但弊端在于：必须对印刷图像进行重新加网，这相应地需要很多时间。

上文所提及的、对墨滴的数量及尺寸进行事后校正而不对印刷图像进行重新加网的方法现具有如下弊端：仅能够针对一个色调值范围进行优化补偿。印刷图像中那些色调值与之偏差的图像区域大多被不充分补偿。这种不充分补偿在印刷图像中在相邻印刷头的重叠区域、所谓平钉区域(Stitching-Bereichen)中具有很大的影响，因为这些区域由于印刷头的计量特性通常需要尤其强烈的补偿。

发明内容

本发明的任务在于，提出一种用于在具有印刷喷嘴和计算机的喷墨印刷机的印刷进程期间对颜色密度的不均性进行校正的方法，该方法避免在校正颜色密度值时对印刷图像进行重新加网，并且，对于具有偏差的色调值的图像区域，也能对颜色密度的不均性进行补偿。

该任务根据本发明通过权利要求1解决。本发明有利的构造方案由从属权利要求、说明书和附图得出。

根据本发明设置：通过借助颜色测量仪器在实际色调值不同的情况下针对每个印刷喷嘴测出测试样本(Testform)从而求取到：用于实现额定着色所需的目标色调值。这也就是意味着：在测试样本上施加有不同的色调值，这些不同色调值的额定着色是被期待的。基于借助颜色测量仪器所求取到的这些实际色调值，于是求取到用于实现所期望的额定着色所需的、适配的目标色调值。基于所求取到的目标色调值/额定着色这样的组合，于是可求取到与面覆盖率相关的补偿特征参量(Kompensationsprofil)并将其存储在喷墨印刷机的计算机中。于是，将这种与面覆盖率相关的补偿特征参量在每个印刷进程时应用到已加网的印刷图像上，用以在喷墨头的计量时在计算机中计算出适配的墨滴数量或尺寸。通过这种方式能够简单且快速地执行对颜色密度的校正，这种校正也针对不同的色调值范围在颜色密度方面实现明显的改善。

在本发明的一种优选的实施方式中设置：计算机通过如下方式应用与面覆盖率相关的补偿特征参量，即：计算机在印刷进程期间实时计算出必要的墨滴数量及尺寸。根据本发明，通过这种实时计算，对颜色密度不均性的校正不会产生时间延迟，从而使得校正方法在每个印刷进程时能够无额外时间浪费地得以应用。在此，实时地计算出必要的墨滴数量及尺寸，这在喷墨头的控制电子部件(特别是控制卡)上实现。这避免了在预印前级(Druckvorstufe)的加网图像处理器(RIP)中以时间耗费的方式对印刷图像进行重新加网。

在本发明的另一种构造方案中设置：这些墨滴以两种尺寸存在，并且计算机计算出所需的这两种尺寸的墨滴数量。在此，这些墨滴优选以S和M的尺寸存在。此外还存在墨滴尺寸0，也被称为零墨滴，即：无墨滴被施加。通过这种方式，即使在色调值范围不同的情况下借助仅两种墨滴尺寸也能实现对颜色密度不均性的有效校正。当然，本方法也能借助更多尺寸(特别是额外的尺寸L)起作用，但这需要更多计算功效并且仅稍微改善对颜色密度不均性的校正。

在本发明中还设置：计算机在计算出补偿特征参量时采取多个方法步骤。这些方法步骤特别是包括：计算出强度特征参量；消除白线；适配强度特征参量；将图像点配属于印刷喷嘴；以及计算出额定值。通过这种方式，在所述校正方法中，不仅校正了颜色密度的不均性，而且也避免了更多图像误差，其中，掩蔽了白线，为此，以计算方式对密度特征参量(曲线)进行平滑。

以有利的方式设置：基于面覆盖率楔形形式的印刷原稿，根据面覆盖率计算出墨滴的数量及尺寸，并且将结果以墨滴混合表格(Tropfenmischungstabelle)的形式存储。该墨滴混合表格于是在印刷进程中被用于校正颜色密度不均性。

此外设置：计算机针对每个喷嘴计算出实际面覆盖率和额定面覆盖率。在此，额定面覆盖率基于对已印刷的测试样本的密度特征参量进行分析而得出，而每个喷嘴的实际面覆盖率则基于借助测试样本的测试值由计算机导出。重要的是，在此最终在计算机中对每个喷嘴的实际面覆盖率和所属的额定面覆盖率是已知的，从而针对每个喷嘴都有相应的校正值可供使用，并且这些校正值能够在构建所述墨滴混合表格时被考虑到。

此外设置：计算机基于额定面覆盖率和实际面覆盖率计算出补偿系数。这种墨滴混合表格需要用以求取：针对确定的面覆盖率需要多少墨滴(譬如尺寸S和M)。

附图说明

接下来基于多个附图进一步描述和阐释本发明。附图示出：

图1：根据本发明的用于借助墨滴混合表格对颜色密度进行校正的方法；

图2：墨滴混合表格的构造；

图3：基于分析面覆盖率楔形，构建出墨滴混合表格以及补偿系数；和

图4：将墨滴混合表格以及补偿系数应用于印刷进程中对颜色密度进行校正。

具体实施方式

图1示出了新式多层级密度补偿方法(Multi-Level-Dichte-Kompensations-verfahren)在产生墨滴以控制喷墨印刷机时对已加网的印刷图像的影响。首先，如在现有技术中一样，借助于加网方法5将印刷图像加网成多种分色(Farbauszüge)。在加网方法5中，针对每个颜色以灰度级产生出一种分色。然后，这些灰度级像素必须被转化成相应的控制参量，用以控制所述喷墨印刷机的印刷喷嘴。在图1中，在此以两种不同的墨滴尺寸工作，即：墨滴尺寸S和M。此外，从具有加网类型的加网软件的转化表格Linoprint 02(Pure S)可看出：在提高面覆盖率时，在面覆盖率介于0至50％的范围内，将不存在的图像点变成小型墨滴S，而在面覆盖率值介于50％至100％的情况下，在提高面覆盖率时，将S墨滴变成尺寸M的墨滴。在降低面覆盖率时，在面覆盖率介于50％至100％的情况下，将M墨滴转化成S墨滴，而在面覆盖率介于0至50％时，将S墨滴转化成空位。通过这种方式能够由操作者有意识地提高或降低喷墨印刷机或预印前级中的面覆盖率。

也能够采用混合式加网，譬如可以是面覆盖率70％以下出现0墨滴，而面覆盖率30％以上出现M墨滴。

在图左边缘可看出：墨滴的分布和尺寸能如何通过墨滴混合表格4在色调值范围不同的情况下更精细地分级。图2中放大地示出的墨滴混合表格4在面覆盖率为0％时完全不包含墨滴。在面覆盖率是13％时，使用20个S墨滴和3个M墨滴。在面覆盖率是25％时，使用40个S墨滴和5个M墨滴。在面覆盖率是38％时，使用60个S墨滴和8个M墨滴。这提高直至面覆盖率是100％的情况，在该面覆盖率的情况下，使用100％的M墨滴，也参见图2。该墨滴混合表格4在根据本发明的密度偏差、检测及补偿方法1中使用。在此，通过墨滴尺寸校正2提高面覆盖率，这以与至今的方法中相同的方式进行。在所述密度偏差、检测及补偿方法1中应用墨滴混合表格4并且通过墨滴尺寸校正2有意地改变用以有意地提高或降低面覆盖率值之后，产生出适用于控制印刷喷嘴的喷嘴图像3。通过对印刷喷嘴借助配属于喷嘴图像3的墨滴控制信号进行控制，于是在喷墨印刷机中通过所控制的喷墨印刷头以所期望的印刷颜色密度6生成印刷图像。

本发明的核心是图2中放大地示出的墨滴混合表格4。对于确定的面覆盖率值，该墨滴混合表格4分别包含相应配属的、尺寸S和M或代表不存在墨滴的0(也被称为零墨滴)的墨滴的数量。墨滴混合表格4在此基于数字预印前级印刷图像(优选TIFF格式)导出。该数字印刷图像是包含面覆盖率楔形的测试样本，即：面覆盖率值以确定的(优选与墨滴混合表格4的面覆盖率的分级相匹配的)分级存在并且在喷墨印刷机中印刷。于是，基于面覆盖率楔形根据面覆盖率计算出墨滴组成，所述墨滴组成以墨滴混合表格4的形式被存储在喷墨印刷机的计算机中。

图3中进一步阐释了补偿及检测密度偏差的方法。在此也可以看出：将数字测试样本以TIFF格式的、包含面覆盖率楔形的印刷图像的形式首先借助数字印刷机进行印刷且测量。在此，所述测量是通过颜色测量仪器进行，所述颜色测量仪器测量出喷墨印刷机中或者印刷机外部的承印材料。给出实际面覆盖率，将目标面覆盖率进行存储，借助该目标面覆盖率可实现额定色调值。此外，在计算机中求取到所谓的与面覆盖率相关的目标色调值，所述目标色调值譬如基于给定的实际面覆盖率的情况下一种印刷颜色的所有喷嘴的平均强度(或密度)得出。根据所测得的实际色调值，针对每个喷嘴，在计算机中计算出相应的实际面覆盖率Ist-FD，并且基于与面覆盖率相关的目标色调值计算出相应的额定面覆盖率Soll-FD。计算机于是计算出补偿系数Comp，其方式是，计算机从额定面覆盖率减去了事实上的实际面覆盖率并且除以实际面覆盖率。该补偿系数Comp作为每个喷嘴用的数值被存储。并行地，在计算机中，对面覆盖率楔形的数字印刷图像进行分析，并且由此导出相应的墨滴混合表格4。墨滴混合表格4对于每个加网方法仅须求取一次，这是因为：在加网参数不变的情况下，墨滴混合表格4也保持不变。

图4中进一步描述了密度偏差、检测及补偿方法1的应用。可以看出：根据印刷图像实现确定的、具有相应于墨滴尺寸0、S、M的墨滴尺寸0、1、2的控制频率。基于实际面覆盖率和适用于当前图像列的、与面覆盖率相关的补偿特征线，计算出补偿系数Comp，并且基于该补偿系数Comp又计算出目标面覆盖率。结果是：将墨滴序列的输入顺序改变成用于控制所述印刷喷嘴的输出顺序。在图4中可看出：该顺序中的第六墨滴从尺寸S转化成尺寸M，第九墨滴也是如此。此外，第十墨滴以尺寸S的形式代替于零墨滴被施加。

根据本发明的方法的优势在于：借助于墨滴混合表格4考虑到不同面覆盖率中栅格的精确构造。原则上它也实现了与用于控制喷墨印刷头的图像加网相同的、0、S和M墨滴的数量，但是，它在特定情况下能够将墨滴定位在与上述加网方法不同的位置。

替换于图4中的方法，也可行的是，使用乘法方式代替于该处所使用的加法校正。为了避免图像边界上的伪影(Artefakten)，这种加法校正需要边缘过滤器来重置误差计数器。该误差计数器在计算机中需要额外的存储空间，这在特定情况下可能会在印刷喷嘴的以FPGA的形式构造的控制卡上的执行过程中导致了资源问题。如果使用乘法方式，则可避免这个问题，所述乘法方式不需要边缘过滤器并由此具有执行优势。

附图标记列表

1 密度偏差检测及补偿方法

2 墨滴尺寸校正

3 喷嘴图像

4 墨滴混合表格

5 加网方法

6 印刷密度

0 零墨滴

S 小型墨滴

M 中型墨滴

L 大型墨滴

FD 面覆盖率

Comp 补偿系数

Claims (9)

1.一种用于在喷墨印刷机中在印刷进程期间对颜色密度方面的不均性进行校正的方法，所述喷墨印刷机具有印刷喷嘴和计算机，其中，在处理已加网的印刷图像之后，为了实现额定颜色密度值，所述计算机将待施加至承印材料上的墨滴的数量或尺寸(0、S、M、L)进行改变，

其特征在于，

在实际色调值不同的情况下，借助颜色测量仪器针对每个印刷喷嘴测出测试样本，从而求取到：为了实现额定着色需要哪个目标色调值，并且

由此对与面覆盖率相关的补偿特征参量进行求取并且存储在所述计算机中，该补偿特征参量在印刷进程中在所述计算机中被应用于计算出墨滴的数量或尺寸(0、S、M、L)。

2.根据权利要求1所述的方法，

其特征在于，

所述计算机通过如下方式应用与面覆盖率相关的所述补偿特征参量：所述计算机在印刷进程期间实时地计算出墨滴的必要的数量及尺寸(0、S、M、L)。

3.根据权利要求1或2所述的方法，

其特征在于，

所述墨滴以两种尺寸(S、M)存在，并且

所述计算机计算出这两种尺寸(S、M)的墨滴所需的数量。

4.根据权利要求3所述的方法，

其特征在于，

所述墨滴以S和M这两种尺寸存在。

5.根据前述权利要求任一项所述的方法，

其特征在于，

所述计算机在计算所述补偿特征参量时采取多个方法步骤。

6.根据权利要求5所述的方法，

其特征在于，

所述方法步骤包括：

-计算出强度特征参量，

-掩蔽白线，

-适配所述强度特征参量，

-将图像点对应于印刷喷嘴，以及

-计算出额定值。

7.根据前述权利要求任一项所述的方法，

其特征在于，

基于数字形式的印刷原稿计算出面覆盖率楔形，

所述计算机根据所述面覆盖率(FD)计算出墨滴的数量及尺寸(0、S、M、L)并将结果以墨滴混合表格的形式存储。

8.根据前述权利要求任一项所述的方法，

其特征在于，

所述计算机针对每个喷嘴计算出实际面覆盖率以及额定面覆盖率。

9.根据权利要求8所述的方法，

其特征在于，

所述计算机基于所述额定面覆盖率以及所述实际面覆盖率计算出补偿系数。