CN112385204A - 印刷校准过程和方法以及被配置成随即进行印刷的印刷系统 - Google Patents
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Abstract
一种用于通过将所选的调节曲线应用到图像输入文件以产生输出文件从而校准印刷过程的方法。得到调节曲线,以匹配于目标色调响应曲线,所述目标色调响应曲线具有针对0的非零函数值或具有在0与10%之间的不连续性。所述调节曲线具有选自有限选项的基础部分、以及通过使用1维函数所得到的相交的高亮部分,所述1维函数具有选自有限选项的输入参数。所述调节曲线具有起始点(X1,Y1)、高亮曲线部分,高亮曲线部分具有在起始点处的第一斜率、以及在(X2,Y2)处的与基础曲线部分的第一交点。第一斜率和第一交点在选自有限选项的所述输入参数之中。基础曲线部分具有在中间范围点(X3>X2,Y3>Y2)处的第二斜率。
Description
背景技术
本申请与2018年6月5日提交的题为“PRINTING CALIBRATION PROCESS ANDMETHOD, AND PRINTING SYSTEMS CONFIGURED TO PRINT THEREWITH”的美国临时申请No.62/680,753、以及2018年11月14日提交的题为“PRINTING CALIBRATION PROCESS ANDMETHOD, AND PRINTING SYSTEMS CONFIGURED TO PRINT THEREWITH”的美国临时申请No.62/767,136有关并且要求了这些申请的优先权的权益,这两个申请的内容出于所有目的以其全部内容通过引用并入本文中。
如本文中所描述的本发明的各种方面的理解可受益于对术语的常见理解。
定义
色调响应(Tone Response)表述特定的印刷条件如何印刷不同的色调,并且典型地通过色调响应曲线来表示,该色调响应曲线表述所测量的色调值(Y轴)与色调(X轴)。
印刷条件的目标色调响应是参考印刷条件的色调响应,该参考印刷条件由用于分离RGB颜色的简档(profile)所假定。印刷条件的实际色调响应被控制朝向该目标色调响应,使得颜色分离是准确的,并且使得可以容易地在印样(proof)中表示印刷条件。目标色调响应曲线包括1维函数,该函数将文件值映射到在印刷结果上预期的油墨密度或颜色值(例如,德尔塔(Delta)E-P或专色(spot color)色调值SCTV)。目标色调响应曲线的一个族是如通过ISO 12647所定义的并且如在图1中所描绘的标准化色调响应曲线。这些响应曲线是描述标准化印刷条件的标准化表征数据(例如FOGRA39)的部分,并且可以包括曲线族A-F,该曲线族A-F由通过(0,0)、(100,100)以及某个中间点目标(如(50,68))的相对简单曲线来表征。通过将该条件控制到该目标数据,印刷条件可以由标准化简档来表示。
另一类型的目标色调响应曲线是直接从待匹配的参考简档所提取的响应曲线。该提取不总是准确的,尤其是当简档不包含光谱数据的时候,诸如当将Lab颜色空间值转换到密度的时候。
最小色调值是可以被印刷的最浅色调值。网屏(screen)的最小灰度是用于表示最小色调值的网屏步长。取决于所使用的加网技术,该最小灰度对应于最小点尺寸(AM加网)或者点尺寸和点群体(dot population)的组合(FM加网)。最小点尺寸是可以在柔印版(flexo plate)上使用的最小点尺寸。该点尺寸可以被表述为物理尺寸(例如直径50μm的点)或者数字文件中的最小点的像素数目。
网屏中的过渡点指示在该处调制从FM改变到AM(或反之亦然)的点。它有时被表述为一数字,该数字指示在网屏中所使用的最小点的尺寸。该尺寸然后被表述为像素中的点的表面。
调节曲线是1维函数,其将文件值(色调)映射到半色调输入值(网屏的灰度)。
色调或色彩(tint)是在设计中(例如,在PDF文件中)所使用的、指示特定颜色的比的数字。色调值(TV)是相对于所测量的纸张或油墨实地(solid)的在特定媒介上印刷的色调的测量值。该值通过如下测量来获得:该测量使用特定的度量并且使用特定公式将该值归一化到纸张和实地。
传统度量及其归一化公式包括:
o使用特定密度过滤器的密度
公式:Murray/Davies
o使用特定光照条件(例如D50)的颜色(CIELab)
公式:色片(patch)与纸张之间的颜色差异(例如CIE76或ΔE76),该颜色差异被归一化到实地与纸张之间的颜色差异
o使用特定光照条件(例如D50)的颜色(CIELab)
公式:SCTV(参见ISO 20654/2017)。
色调值增量(TVI)是表述色调值与色调之间的差异的数字。该值还已知为“点增益”。例如,考虑PDF文件中的50%青色色调,该PDF文件当被印刷在纸张上时测为68%TV、TVI=18%。该68%色调值通过如下方式来获得:从色调色片捕获所反射的密度(作为度量),并且使用Murray/Davies等式(作为公式)来以纸张和实地的密度对该值进行归一化。TVI值是通过从TV中减去色调来获得的。
Murray-Davies公式(或等式)是:
其中D(t) = 膜色彩的密度
D(s) = 实地的密度,或D-Max
D(b) = 膜基(film base)的密度。
如本领域中所已知的曲线匹配包括使用算法以从预定曲线集合中确定根据最小化偏离的总和而最佳地匹配于点集合的曲线。该算法可以排除异常值或权重偏离。用于曲线匹配的示例性方法被描述在被附为附录I并且通过引用并入本文中的“曲线拟合”的Wikipedia定义中。
任何前述曲线的不同部分在本文中可以被称为“高亮曲线部分”、“中间色调曲线部分”或“基础曲线部分”、以及“阴影曲线部分”,它们各自分别指代与浅色调、中间范围色调、以及暗色调有关的曲线部分。
背景技术
印刷的主要目的通常是将艺术品(图形、文本等等)重现成多个副本,而同时尽可能准确地保留内容和颜色。用于制成副本的一种方法是使用基于有限数目的过程油墨(例如CMYK)的印刷过程,其中原始艺术品的所有不同颜色被转换成这些过程油墨的合成。每个唯一的合成表述了对于表示该颜色所需要的不同色调。在大多数情况中,从绝对颜色到过程油墨合成的该转换通过使用查找表来执行,该查找表被称为“简档”(例如ICC简档)。
简档将设备无关的RGB颜色映射到设备相关或印刷条件相关的CMYK合成中。在许多情况中,通过经验来创建针对特定印刷条件的简档。例如,在特定的印刷条件下印刷包含具有多个CMYK色调组合的色片的剖析图(profiling chart),测量这些色片,并且构造涉及CMYK色调合成以及所测量的颜色值的表。艺术品中的每个颜色然后可以经由内插(interpolation)和反转(inversion)而被转换到CMYK色调合成。
简档仅在如果实际印刷条件匹配并且保持匹配于以其创建了该简档的“参考条件”的情况下有效。因而,不同的印刷过程性质相对于该参考而被控制。
色调响应是可以针对每个过程油墨来控制的性质之一。在柔性版印刷(进一步被称为柔印(flexo))中控制色调响应是具有挑战性的。柔印是对于在所有种类的软性和硬性基底(塑料、纸张、纸板、膜、金属等等)上进行印刷而言有用的印刷过程,并且通常因此被使用在产品包装中。这些基底具有不同的厚度、不同的表面特性,并且需要兼容的油墨和上墨系统。为了将油墨转移到这种基底,使用了凸版(即柔印版),其中凸起表面对油墨进行转移。这些凸起表面在尺寸上变化以获得各种色调的油墨。对于柔印而言,色调响应随条件而相当大地变化,尤其是在特定的色调范围、高亮和阴影中变化,这取决于基底、油墨和印版。
柔印版上的3D点结构的凸起表面将油墨直接转移到基底(适压印刷(kiss-printing))。为了重现浅色彩,需要转移小的油墨剂量,因此需要非常小的表面。然而,需要最小表面或半色调点尺寸,使得柔印版上的3D点结构足够强以经受住印刷条件(印刷压力、胶带(tape)、基底硬度等等)。因此,手动地构造专用调节曲线,其保证了最小点尺寸并且保留了相当不错的高亮对比度。
对于某些柔版印刷条件,被转移到大的实地对象的油墨不是最优的。经上墨的实地可能会示出针孔(pin-holing),并且与非实地对象或加网的对象相比可能以较小的密度来印刷。另一个问题是:取决于上墨系统,靠近实地的半色调孔可能会开始填充,这意味着在特定色调以上的密度不再增大。可以通过如下方式来改善油墨转移:通过使用表面加网,通过使用特殊的经涂覆的柔印版,通过适配网屏线数(ruling),或通过调节上墨系统(即,网纹辊单元体积(anilox cell volume))。然而,这些解决方案不总是可用或可能的。例如,经表面涂覆的印版或表面加网有时会干扰半色调频率。对于特定的油墨和纸张(例如UV油墨),表面加网也不总是兼容的。降低网屏线数会损害高亮和阴影中的精度。更精细的网纹辊单元体积更加昂贵并且减少实地密度。因此,还需要限制最大点的尺寸的专用曲线调节。
用于这种曲线调节的传统方法是复杂的并且需要专家技能。为了对此进行说明,现在针对柔印条件来解释传统调节方法的示例。考虑具有高亮重现限制的示例性印刷条件,使得在印版上保持的最小点尺寸是Ø39µm。通过使用150LPI AM网屏,包含该最小点尺寸的网屏的灰度是4%,如通过等式1所计算的:
灰度 = ( (直径_um/2) * (线数_LPI/25400) )^2 * PI) (1)
以该灰度被加网并且被印刷的色片测为具有8%色调值(TV)(使用密度作为度量以及Murray/Davies作为公式)。一个传统的补偿方法组合了如下两个曲线:印版或隆起(bump)曲线以及压印(press)曲线。示例性“隆起”曲线(其被描绘为图2中的示例性计算机用户界面的部分)设置网屏的最小灰度 = 4。
利用与该条件相对应的简档来分离RGB功(work)。该简档假定了等于“ref.dgc”的参考色调响应曲线,如图3中用绿色虚线(中间的线)所描绘的那样。压印曲线用于补偿实际色调响应与参考色调响应之间的差异。为了构造这种压印曲线,对已经利用印版曲线而被调节的不同色调进行印刷。每个色调的所测量的色调值被绘制在曲线上,如在图3中用“Measured Points(测量点)”表、以及红色虚线(最顶部的线)所描绘的那样。计算补偿曲线,该补偿曲线以使得色调值将匹配于参考色调值的这种方式来调节不同色调的灰度。这在图3中是蓝色(最底下的)线。
针对该条件的最低可达色调值是8%(针对最小点所测量的色调值)。然而,对于在0%与4%之间的色调,该TV高于期望的TV。因此,补偿算法尝试减少这些色调的灰度。然而,由于灰度已经是最小的(印版曲线),所以在0与4%之间的所有色调将被调节到该最小灰度,并且因此在0与4%之间的所有色调将在没有高亮对比度的情况下均等地印刷。这在图3中的补偿曲线中可见,其中该曲线对于5%以下的色调几乎是平坦的。为了对此进行校正,调节曲线已经在历史上手动地被“扭曲”或“修改”。
例如,如图4中所示出的,可以使用特殊的“隆起高亮”特征,该特征修改调节曲线以改善高亮对比度,从而增大补偿曲线的斜率。因而,如前述示例所说明的,设置曲线以用于调节具有色调范围限制的条件是相当复杂的并且需要专门知识。此外,被印刷为调节曲线的结果的色调值将与在参考色调响应曲线中所表述的期望色调值偏离,从而增大针对该印刷条件而做出准确印样的难度。虽然这种印样使用印刷条件简档,但是该简档假定色调响应等于参考色调响应。可以使用额外的曲线以用于打样(proofing),以模仿印刷条件的高亮表现。
发明内容
本发明的一个方面包括一种用于校准印刷过程的方法。所述方法包括:针对印刷过程来确定目标色调响应曲线,所述目标色调响应曲线具有针对0的非零函数值或具有在0与10%之间的不连续性。所述方法还包括:使用曲线匹配来得到调节曲线,所述调节曲线当在印刷过程中使用时匹配于所确定的目标色调响应曲线;以及通过应用所选的调节曲线来调节数字图像输入文件中的一个或多个数据值以产生数字图像输出文件。调节曲线具有基础部分、与基础部分相交的高亮部分、以及与基础部分相交的阴影部分。通过使用1维函数来得到高亮部分和阴影部分,所述1维函数具有选自有限的选项集合的一个或多个输入参数。每个曲线具有起始点,所述起始点具有第一x值和第一y值。每个曲线还具有高亮曲线部分,高亮曲线部分具有在所述起始点处的第一斜率、以及高亮曲线部分与基础曲线部分的第一交点,第一交点具有第二x值和第二y值。第一斜率和第一交点在选自有限的选项集合的输入参数之中。基础曲线部分具有在调节曲线的中间范围内的中间范围点。中间范围点具有分别比第二x值和第二y值更大的第三x值和第三y值,并且具有在中间范围点处的第二斜率。基础曲线部分选自在数目上有限的预定的调节曲线族。阴影曲线部分具有在终点处的第三斜率、以及基础曲线部分与阴影曲线部分的第二交点。第二交点具有分别比第三x值和第三y值更大的第四x值和第四y值。第三斜率和第二交点在选自有限的选项集合的输入参数之中。所述终点具有分别比调节曲线上的所有点的x值和y值更大的第五x值和第五y值。所述方法包括。
所述方法可以进一步包括:通过确定稳定印刷灰度来确定起始点的函数值。确定稳定印刷灰度可以包括通过自动地测量和比较针对不同点尺寸的印刷色调值来确定最浅稳定印刷点尺寸。确定稳定印刷灰度可以包括自动地测量和比较针对点尺寸和点群体的不同组合的印刷色调值。所述方法可以进一步包括:在网屏中实现最浅稳定点尺寸并且实现对应的点群体作为调节曲线中的最小灰度。可以根据以最高密度印刷的灰度来确定所述终点的函数值。
所述方法可以进一步包括:针对每个过程油墨来选择匹配于印刷条件和参考简档的参考目标色调响应曲线。在一个实施例中,利用来自幂函数的高亮点来修改参考目标色调响应曲线。在另一实施例中,可以利用多个点(诸如,高亮点和网屏的过渡点)通过使用Bezier样条函数来修改参考目标色调响应曲线。
调节曲线可以选自预定的曲线族,所述族包括从0%到100%连续的预定基础曲线集合,所述预定基础曲线集合是利用不同的高亮部分形状、通过使用Bezier样条函数来修改的。所述族中的曲线可以允许除了(0,0)之外的可变曲线起始点、除了(100,100)之外的可变曲线终点、或其组合。
用于得到调节曲线的步骤可以包括计算调节点的理论集合的步骤,所述计算包括:在所测量的值之间进行内插以匹配于目标色调响应曲线;以及通过从所述曲线族中选择在中间色调范围U到V内与所述调节点最佳地匹配的曲线来确定中间色调点的第三x值、第三y值和第二斜率,其中U>15%并且V<85%。第一x值、第一y值被设置为通过确定稳定印刷灰度所标识的起始点。选择起始点处的第一斜率、以及第一交点的第二x值、第二y值,它们当与中间色调点相组合时在高亮范围U到V内与所述调节点最佳地匹配,其中U>起始点并且V<50%。第五x值、第五y值被设置成通过确定以最高密度印刷的灰度所标识的终点,并且选择终点处的第三斜率、以及第二交点的第四x值、第四y值,它们当与中间色调点相组合时在阴影范围U到V内与所述调节点最佳地匹配,其中U>50%并且V<终点。
用于得到调节曲线的步骤可以包括计算调节点的理论集合,所述计算包括:在所测量的值之间进行内插以匹配于目标色调响应曲线;将第一x值、第一y值设置成通过确定稳定印刷灰度所标识的起始点;将第五x值、第五y值设置成通过确定以最高密度印刷的灰度所标识的终点;以及通过选择在范围U到V内与所述调节点最佳地匹配的组合来确定所有其它点和斜率,其中U>起始点并且V<终点。
所述方法可以包括测量压印简档,其中所述测量包括如下步骤:通过使用所选的调节曲线以及所实现的网屏来印刷颜色目标;从所印刷的颜色目标中测量颜色简档;从所述颜色简档中提取实际色调响应;比较实际色调响应与目标色调响应;以及经由内插在数学上更新所测量的颜色简档以匹配于目标色调响应。
在包括多油墨印刷过程的印刷过程中,所述方法可以包括:针对多油墨印刷过程中所使用的第一油墨来选择调节曲线,并且针对多油墨印刷过程中所使用的第二油墨来使用所选的调节曲线。或者在多油墨印刷过程中,可以经由上述方法针对多油墨印刷过程中所使用的第一油墨来选择第一调节曲线,并且所述相同方法可以被重复用于针对多油墨印刷过程中所使用的第二油墨来选择与第一调节曲线不同的第二调节曲线。
所述方法可以进一步包括根据数字图像输出文件来印刷所印刷的图像。
本发明的另一方面是一种用于通过使用利用指令编程的计算机系统来调节输入数字图像文件的颜色色调以创建经调节的数字图像文件的方法,所述指令用于选择作为对数据的最佳拟合的曲线,每个曲线将经调节的颜色色调百分比输出指定为在输入和输出值的范围内的输入颜色色调百分比的函数,所述曲线中的每一个具有基础曲线形状区段、高亮曲线形状区段、以及阴影曲线形状区段。所述方法包括:在计算机系统上存储基础曲线形状区段的离散族,每个基础曲线形状区段由预定中间范围百分比处的曲线斜率和中间点调节来表征,每个基础曲线形状区段表示与所述族中的任何其它基础曲线形状区段的相应组合不同的中间点量值和对比度的组合。定义高亮参数选项的有限集合以用于定义起始点处的起始斜率以及第一交点,第一交点由高亮曲线形状区段与基础曲线形状区段的交点来定义;以及定义阴影参数选项的有限集合以用于定义终点处的终止斜率以及第二交点,第二交点由阴影曲线形状区段与基础曲线形状区段的交点来定义。接收多个所测量的数据点作为去往计算机系统中的输入,每个数据点包括与输入颜色色调百分比相对应的经调节的颜色色调百分比输出。针对给定的用户输入起始点和用户输入终点,计算机确定从与其相耦合的基础曲线形状区段的离散族中选择的哪个基础曲线形状区段、从高亮参数选项的有限集合中选择的哪个高亮参数集合、以及从阴影参数选项的有限集合中选择的哪个阴影参数集合最紧密地匹配于所述多个所测量的数据点,从而标识将被应用以便调节输入数字图像文件的颜色色调以创建经调节的数字图像文件的所选曲线。起始点位置可以表示最小色调和最小灰度。终点位置可以表示最大色调和最大灰度。
本发明的仍另一方面包括机器可读介质,所述机器可读介质包括用于使得机器执行前述方法的固定机器可读指令。本发明的又一方面包括一种印刷系统,所述印刷系统包括利用这种机器可读介质编程的计算机处理器,所述系统进一步包括输出设备,所述输出设备被配置成通过使用经调节的数字图像文件来创建输出。所述输出设备可以包括印刷机,所述印刷机被配置成通过使用多个油墨来进行印刷。被固定在计算机处理器中的指令可以被配置成使得所述处理器通过如下方式来执行所述方法:针对所述多个油墨中的第一油墨来选择调节曲线,并且然后针对所述多个油墨中的第二油墨来使用所选的调节曲线。被固定在计算机处理器中的指令还或者代替地可以被配置成使得所述处理器执行所述方法步骤以便针对多油墨印刷过程中所使用的第一油墨来选择第一调节曲线,并且重复所述方法步骤以便针对多油墨印刷过程中所使用的第二油墨来选择与第一调节曲线不同的第二调节曲线。
本发明的仍另一方面包括一种用于针对印刷条件来校准印刷过程的计算机实现方法,所述印刷条件由多个印刷条件参数来表征,所述印刷过程包括一个或多个油墨。所述方法包括针对至少一个油墨(i)基于表征所述印刷条件的用户输入信息来自动地生成待印刷的位图;(ii)针对所述印刷条件来选择未经修改的目标曲线以及测量度量;(iii)将所述位图成像到柔印版;(iv)通过使用所述柔印版来对薄片进行印刷;(v)通过使用预定工具来自动地取得印刷结果的测量;以及(vi)利用计算机处理器、基于印刷结果的测量来自动地确定包括最小稳定印刷最小点和点群体的针对灰度的限制、针对色调尺度的限制、全色调尺度、以及最优高亮技术。然后,自动地创建网屏,所述网屏包含AM和FM加网的混合,包括最优高亮技术。利用计算机处理器来创建经修改的目标曲线,所述经修改的目标曲线基于未经修改的目标曲线、以及针对灰度的限制和针对色调尺度的限制。计算机处理器根据与全色调尺度相对应的测量来计算理论色调调节曲线,并且通过使用可配置的曲线拟合算法来得到最紧密地匹配于所述理论色调调节曲线的调节曲线。所述方法包括:从一族预定的基础曲线部分中选择基础曲线部分;(ii)通过使用Bezier公式、在具有给定起始点输入的情况下、以及在具有针对起始点处的斜率和与选自离散输入的第一有限集合的基础曲线部分的相交点的位置的输入的情况下将高亮曲线部分拟合到基础曲线部分;以及(iii)通过使用Bezier公式、在给定终点输入的情况下、以及在具有针对终点处的斜率和与选自离散输入的第二有限集合的基础曲线部分的相交点的位置的输入的情况下将阴影曲线部分拟合到基础曲线部分。所选的调节曲线然后用于除了所述至少一个油墨之外的在印刷过程中所使用的一个或多个油墨,和/或前述步骤被重复以用于针对除了所述至少一个油墨之外的一个或多个油墨的印刷条件,以得到所选的调节曲线的集合,包括针对所述过程中的每个油墨的一个调节曲线。然后,所述方法包括:利用所选的调节曲线的集合进行印刷;测量压印简档;以及使用所述压印简档以用于创建一个或多个分色(separation),并且使用所选的调节曲线的集合以用于制成一个或多个印刷版。
附图说明
图1描绘了与ISO 12647-2标准相对应的现有技术响应曲线A-F的示例性标准集合,该ISO 12647-2标准描述了针对不同ISO标准化印刷条件的色调响应。
图2描绘了如在示例性计算机用户界面上所显示的示例性现有技术隆起曲线。
图3描绘了如在示例性计算机用户界面上所显示的示例性参考色调响应曲线、示例性所测量的色调值点和对应曲线、以及现有技术的示例性补偿曲线。
图4描绘了如在示例性计算机用户界面上所显示的由示例性“隆起高亮”修改的图3的示例性曲线。
图5A-5D描绘了概述本发明的各方面的示例性实现方式的步骤的流程图、及其相应经放大的部分。
图6描绘了示例性最小点(mindot)控制条。
图7描绘了针对示例性印刷条件的不同点群体的印刷色调与点尺寸的图。
图8描绘了示例性过渡网屏(从AM到FM),该过渡网屏具有与最小点相匹配的过渡点。
图9描绘了作为用于匹配的参考压印简档的示例性用户所选的压印简档,其示出了针对从该简档中提取的每个过程油墨的色调值曲线。
图10描绘了示例性目标曲线。
图11图示了示例性幂转移函数(power transfer function)。
图12图示了图10的目标曲线、图11的幂转移函数、以及定义了经修改的目标曲线的组合曲线的示例性组合。
图13描绘了如在示例性计算机软件用户界面中所显示的包含色片的示例性线性化控制条,该色片具有在完整色调范围内的不同色彩。
图14描绘了如在示例性计算机软件用户界面中所显示的示例性图,其示出了作为点的针对不同色调(x轴)的不同所测量的色调值(y轴)、以及由实线所表示的经修改的期望曲线、连同针对最浅可印刷点和最暗可印刷点的示例性输入。
图15描绘了根据本发明的一个方面的实施例的被拟合到表示为未填充的圆圈的所测量的色调的示例性调节曲线。
图16A描绘了示例性PressSync™曲线,其体现了具有数字标签的中间点调节曲线的集合。
图16B描绘了示例性PressSync™曲线,其体现了具有字母标签的中间点斜率调节曲线的集合。
图17A描绘了示例性高亮曲线区段,其对应于与25%到49%之间的基础曲线区段的不同相交点。
图17B描绘了示例性不同高亮曲线区段斜率,该斜率在5度的最小斜率到80度的斜率之间。
图17C描绘了与6%的最小印刷色调值相对应的扩展曲线的示例性起始点。
图17D描绘了与0.8%的最小色调相对应的扩展曲线的示例性起始点X。
图18描绘了根据本发明的一个方面的针对示例性曲线的高亮区段的Bézier曲线的示例性构造。
图19描绘了根据本发明的一个方面的用于选择输入参数来拟合曲线的示例性计算机软件界面实现方式。
图20描绘了根据本发明的各方面的一个示例性实现方式的被生成用于印刷的示例性位图。
图21描绘了位图(诸如,图20的位图)的示例性最小点控制条区段的经放大的部分。
图22描绘了从位图(诸如,图20的位图)的色调图表区段所印刷的示例性色调图表。
图23描绘了位图(诸如,图20的位图)的示例性所印刷的最小点控制条区段。
图24描绘了用于基于所测量的结果来显示自动选择的最小点和点群体的示例性用户界面。
图25描绘了图示最优过渡点的实现方式的示例性用户界面。
具体实施方式
本发明的一个方面寻求通过避免对曲线的手动扭曲和优化以及通过加网来加速和标准化校准和颜色优化过程,同时至少维持最终输出品质。
基础过程包含以下步骤,这些步骤也在图5A-5D中图示。
在步骤1中,针对由不同印刷条件参数所表示的特定印刷条件、以及针对用于该条件的油墨之一,创建包含最佳物理稳定印刷最小点的网屏,该网屏包括AM和FM加网的经优化的混合。根据印刷结果上的测量来自动执行该网屏的创建。根据印刷条件中的规范来设置网屏参数,诸如网屏线数和角度。
步骤2包括:针对所选的条件和油墨来选择合适的目标曲线和测量度量。步骤3包括:根据该测量以及根据网屏性质来得到针对灰度的限制和针对色调尺度的限制。在步骤4中,根据步骤3中所得到的限制来修改目标曲线,使得该曲线反映了针对给定印刷条件的最佳的现实且可重现的色调响应。步骤5包括:根据测量来计算理论色调调节曲线,该曲线当在制版中使用时将会在理论上使得印刷过程非常准确地重现该经修改的目标曲线,至少在所测量的值上并且如果印刷条件被保持得极其稳定的话。
步骤6包括:根据一束预定的调节曲线、通过使用可配置曲线拟合算法来确定与先前确定的理论调节曲线最紧密地匹配的调节曲线。步骤7包括:将针对所选油墨而获得的调节曲线重新用于其它油墨。或者在可替换方案中,该过程可以(部分地)被重复以用于在相同印刷条件上所印刷的其它油墨。这些过程导致了针对每个油墨的网屏以及来自预定束的调节曲线。步骤8包括:利用所找到的调节曲线进行印刷,并且测量新的压印简档。步骤9包括:使用新的压印简档以用于分色,并且使用调节曲线以用于制版。
使用前述方法做出的所得印刷将优于现有技术过程,因为该过程高度自动化并且可重复,而无需技术专家来调节曲线。步骤1至6可以由利用软件指令编程的计算机在没有人类干预的情况下自动执行。该方法的该部分的这种自动执行从该过程中消除了人类判断,人类判断通常由于缺乏专门知识或非科学的预判而有缺陷。由于存在正确的简档以及代表性经修改的目标曲线,因此可以经由常规的打样过程来容易地预测实际印刷结果。
现在更详细地参考图5A-5D,将描述优选实施例。
步骤1:考虑到制版限制,选择适合用于柔印条件的最优网屏。
与其中根据曲线来设置最小点的传统现有技术方法不同,本发明的实施例包括通过使用包含FM部分和AM部分的网屏来设置最小点。优选地根据测量来自动化该网屏选择。随后的描述说明了示例性实现方式。
首先,根据多个印刷条件参数来指定特定的印刷条件。示例性印刷条件可以包括与以下各项有关的设置:印刷机(品牌、类型、印刷速度、柱体宽度、用于印版印痕(impression)的网纹辊、用于基底印痕的印版)、基底(材料、不透明度、厚度)、成像器(类型、光学器件、分辨率、像素提升设置)、曝光(类型、功率)、印版(类型、厚度、凸起深度、硬度、显影剂)、印刷标准、油墨(设置(例如CMYK)、和品牌、类型、针对每个油墨颜色的黏度)、用于每个分色的网纹辊(品牌、类型、线网屏、角度、单元体积)、以及用于每个分色的网屏线性化(例如,以lpi为单位的线数)。可以通过如下方式来指定条件:通过将各种参数录入到利用指令编程的计算机处理器中,以用于将信息存储在存储器中并且使用处理该信息的专家系统中的信息。
信息可以被用来指定用于印刷的多个专用“最小点”控制条,在图6中描绘了其示例。针对特定输出分辨率和特定网屏线数来生成最小点控制条。这些值在印刷条件参数之中。输出分辨率是根据成像器能力来确定的,而网屏线数是根据所需的作业品质来确定的。最小点控制条可以是定制的位图(诸如,图20中所示出的位图)的部分,该位图具有基于输入印刷条件而被自动选择以便包括在内的特定区段,使得该位图中所印刷的信息将生成有用的测量。因而,例如,该位图的最小点部分可以包括6个不同的“最小点”条,每个“最小点”条通过使用不同的加网技术(例如关于Esko Crystal™技术的不同变型,如图21中所描绘的)来印刷。“Crystal™技术”通常在题为“METHOD FOR SMOOTHER TONAL RESPONSE INFLEXOGRAPHIC PRINTING”的所公布的PCT申请No. WO2017/203034A1中被讨论,该PCT申请通过引用并入本文中。在附录I中更详细地讨论了示例性加网技术、命名法、以及使用该示例性加网技术的最小点控制条的示例性部分。如在图6中以及在图23中针对一个分色的示例性印刷结果中所描绘的,每列表示使用不同最小点的色片,并且每行表示使用不同点群体的色片。应当注意到,尽管在附图中用灰色色调来描绘,但是通过使用与油墨集合中的油墨颜色(例如,CMYK油墨集合中的青色、品红、黄色、和黑色)之一相对应的油墨来印刷每个分色。
自动测量这些最小点条,并且针对不同点尺寸、不同点群体和不同加网技术来比较色调值。图6描绘了用于一种加网技术的示例性最小点控制条。该条中的不同列指示不同的点尺寸(例如,加有标签“3”的列包含使用3像素点的色片),不同的行使用不同的点群体(例如,加有标签“1/2”的行包含其中一半的点已经被移除的色片)。测量针对所有色片/单元的色调值,并且通过分析这些值、使用特定准则和逻辑来计算稳定最小点。示例性准则包括:
o选择用于计算色调值的绝对度量和公式。该选择基于最优精度和线性度。例如,可以根据颜色(光谱数据)、通过使用CIE76颜色差异来计算色调值,以具有针对浅色彩的准确读数,并且当改变点尺寸和/或点群体时具有色调值中的线性且成比例的表现。
o针对不同的点尺寸和点群体来分析色调值曲线的斜率,诸如在图7中所描绘的,其中斜率被定义为与经处理的点尺寸的色调值相比的较低点尺寸的值。开始于最大的点,当斜率达到特定最小值时,拒绝较小的点作为针对稳定最小点的候选。
o点群体:对于针对给定网屏线数的特定点尺寸,其中可能合期望的是减少点的数目以进一步减少色调(网屏的FM部分),该准则探索在不损失稳定性或引入色调逆转的情况下能够从该网屏移除多少个点。分析针对这种群体的斜率,如在先前主题中所提及的,而且还比较针对不同群体的色调值。因而,例如,当点群体中的一半留下时,与全群体相比,色调值应当测量出该色调值的大约一半。
使用前述准则可以导致多个解,包括在全群体下的最小稳定点或在缩减的群体下的次较小的点。两者都给出了稳定的解,但是会导致不同的最小色调值或不同的视觉外观(较少的点群体,被感知为高亮中的较低网屏线数)。决策可以基于偏好来做出、由用户来设置、或从特定印刷条件特性中选择、或者通过实现方式选为最优默认。
因而,对于图7中所描绘的示例,以下解是可能的:
·最小点=9像素,在1/1群体下,导致了7% TV;
·最小点=12像素,在1/2群体下,导致了4.18% TV;
·最小点=16像素,在1/4群体下,导致了2.4% TV。
优选的实现方式可以默认选择第二个解,因为TV足够低而没有太多地缩减群体。当确定了点尺寸时,过渡网屏利用其匹配于该最小点的过渡点而被创建,诸如在图8中所描绘的。针对在该过渡以下的色调,通过改变最小点的群体来对灰度进行调制。针对在该过渡以上的色调,通过将点尺寸增大到最小点以上来对灰度进行调制。针对特定最小点所选的经缩减的点群体没有在网屏中被设置,但是在曲线中被设置,这将在下一个主题中解释。
优选地,在输入了印刷条件之后,生成并印刷位图,并且然后根据所印刷的位图来自动做出测量。然后,将自动测量输入到生成了该位图的相同专家系统,并且使用那些测量以用于推荐最优网屏。专家系统可以包括图形用户界面,从其中用户可以可视化所推荐的最小点,如图24中所描绘的,图24用“x”示出了不合适的最小点尺寸并且用对勾(checkmark)示出了所推荐的最小点尺寸和群体。
步骤2:针对所选的条件和油墨来选择合适的目标曲线和测量度量
在该步骤中,确定度量和公式以用于从测量中提取色调值。而且,选择匹配于所选度量和公式并且适合用于所选条件和油墨的目标曲线。在示例性实施例中做出以下默认选择:
- 可以使用密度作为用于测量过程颜色色调(C,M,Y,K)的度量,在该情况中,优选地使用Murray/Davies公式以根据测量来计算色调值;
- 针对过程油墨所选的目标曲线可以是ref.dgc,其是接近于TVI-B ISO曲线(用于ISOFOGRA39印刷条件的标准曲线,如图1中所图示)的曲线形状;
- 颜色(CIELab)可以是用于测量专色色调的度量,在该情况中,用以计算专色的色调值的公式是SCTV,并且针对这些专色所选的目标曲线是线性曲线。
在更高级的模式中,用户可以具有如下选项:针对不同的油墨和/或不同的度量和公式来选择不同的目标曲线以提取色调值。如果期望匹配于特定的标准化或参考印刷条件,则这可以是有用的。例如,如果印刷条件被标准化到FOGRA43,则可以将TVI-E用作针对C,M,Y的目标曲线,并且可以将TVI-F用作针对黑色的目标曲线。
在另一高级模式中,用户可以具有如下选项:选择参考简档作为目标,而不是必须针对每个油墨得到单独的期望曲线,诸如在现有技术实现方式(诸如,Esko CurvePilot™)中所已知的。在该情况中,针对每个过程油墨的色调值曲线是从该简档中自动提取的,并且被用作针对该油墨的期望曲线,类似于Curve Pilot(曲线引导)函数。在图9中所描绘的示例中,例如,用户选择了“P_EQ_Press2_Smooth_SyncT”作为用以匹配的参考压印简档。通过使用光谱数据并且针对特定油墨应用适当的密度过滤器,来从该简档中提取针对每个过程油墨的色调值曲线。
步骤3:根据测量并且根据网屏性质,得到针对灰度的限制和针对色调尺度的限制
根据步骤1中的测量,得到以下性质:
- 从其中调制从FM改变到AM(“过渡点”)的网屏的灰度。在网屏创建期间设置该灰度(调制类型在其中改变的灰度)。例如,在以上示例中,在4000 PPI下使用150LPI网屏,并且所选的点是12像素。针对该过渡点的灰度在1.7%处;
- 根据利用所选最小点尺寸而加网的色片所测量和计算的色调值。在以上示例中,具有12pix点的色片测为7.9% TV。该值是通过如下方式来获得的:测量色片的Lab值,并且将其与纸张和实地的Lab进行比较(∆E76公式);
- 最小点针对其印刷得足够稳定的群体。在以上示例中,针对12pix点选择了1/2群体;
- 针对该群体的网屏的灰度。这等于网屏的过渡点的灰度乘以群体比。在以上示例中,灰度 = 1.7% * 1/2 = 0.85%;
- 根据从所选的点和所选的点群体制成的色片所测量和计算的色调值。该色调值是针对该条件可以印刷的最浅色调。在以上示例中,在1/2群体下具有12pix点的色片测为4.18%TV。
步骤4:根据步骤3中所得到的限制来修改目标曲线,使得该曲线反映针对给定印
刷条件的最佳的现实且可重现的色调响应。
在步骤2中,针对特定条件并且针对正在被线性化的所选油墨来选择正确的目标曲线。然而,该期望曲线典型地示出了连续单调,使色调响应从0%增大到100%。然而,柔印中的印刷在接近0%处具有不连续性(存在最小可重现色调),并且色调可能在接近100%处开始减小,因此不能实现该期望曲线。在该步骤中,目标曲线被修改,使得在该曲线的起始点处的期望值与步骤3中所获得的最浅色调值相对应。在一个实施例中,我们组合了目标曲线与转移曲线(transfer curve),其中该转移曲线以这种方式被创建使得经组合的曲线以最平滑的方式、以最不复杂的函数远离原始曲线而演进。通过使用具有以下准则的幂函数来获得该转移曲线。
参数:
a = 在经修改的曲线的起始处的偏移 = 可获得的最浅色调值
b = 幂函数的指数
幂函数:F(x) = a + xb
xi = 截距 = 转移曲线在其中改变成(*)标识曲线的点
(*)标识曲线:不影响输出的转移曲线:F(x) = x;
准则1:在截距处,转移曲线的斜率是1。从该点向前,转移曲线始终具有斜率=1;
F(x) = a + xb=> F'(xi) = bz(b-1)(该函数的一阶导数) (2)
F'(xi) = 1(准则1:该函数的一阶导数=1) (3)
根据等式2和等式3:
bxi (b-1) = 1 (4)
xi = (1/b)1/(b-1) (5)
准则2:在截距处的函数值变成等于x值。从该点向前,转移曲线变成标识曲线(x=y);
F(xi) = a + xi b (6)
F(xi) = xi(准则2:xi = yi) (7)
根据等式6和等式7:
xi = a + xi b (8)
xi - xi b = a (9)
这提供了两个比较,参见(5)和(9),其中具有两个未知量:截距xi和指数b。可以用启发式方法通过如下方式对该比较进行求解:选择起始指数b=2.0与根据准则1所计算的截距xi,并且对指数b进行适配直到在0.00001内满足准则2为止。
随后的内容是上述幂函数的示例性实现方式:
//寻找幂转移函数的指数和截距
// RequiredShiftUp = a
// tangentX = xi
// expo = b
double getExponent(
double RequiredShiftUp, // 可达到的最浅色调值
double &tangentX // 在标识曲线情况下的截距
)
{
double incr = 1.0;
double expo = 2.0;
double reqMove = RequiredShiftUp;
for(; ;)
{
double power = (double)1.0 / (expo - 1.0);
double connectX = pow((1.0 / expo),power);
double yatconnectx = pow(connectX,expo); // 在连接点处的Y
double estMove = connectX - yatconnectx; // 所估计的移位
double diff = abs(estMove - reqMove);
if (diff <= 0.00001) break; // 所找到的幂函数
if(estMove > reqMove)
{
incr /= 2;
expo -= incr;
}
else
{
incr *= 2;
expo += incr;
}
}
tangentX = connectX;
return expo;
}。
用以下方式来实现目标曲线与幂转移函数的组合:
For x = 0 to xi
y_PowerTransfer = a + xb
Y = TargetCurve(y_PowerTransfer)
For x = xi to 100%
y_PowerTransfer = x
Y = TargetCurve(y_PowerTransfer)。
随后的内容是在使用图10中所描绘的目标曲线并且具有以下目标曲线公式的情况下针对特定条件和油墨所作出的示例:
TargetCurve(x) = x + x2 - x3
根据先前的步骤,获得了以下最浅色调值:
最优高亮:在AM群体的1/2下使用的最小点12像素;
所测量的(Measured):4.98% TV(针对该条件的可获得的最浅色调值)。
我们想要通过使用如上描述的方法和示例性实现方式来创建被提升4.98%的经修改的目标曲线。
首先,我们从示例性实现方式中所记录的函数来搜索幂转移函数的截距和指数:
double tangentX;
double expo = getExponent(0.0498,tangentX):
结果:
=> expo = 1.1457
=> tangentX = 39.31%。
获得以下幂转移函数:
截距:39.31%
该曲线的幂函数第一部分:4.98% + x1.1451
该曲线的第二部分:x=y。
其次,我们将原始曲线与相同实现方式中所记录的幂转移函数进行组合:
For x = 0 to 39.31%
y_PowerTransfer = 4.98% + x1.1451
Y = TargetCurve(y_PowerTransfer)
For x = 39.31% to 100%
y_PowerTransfer = x
Y = TargetCurve(y_PowerTransfer)。
图12示出了3条曲线:原始目标曲线(与图10中所描绘的相同)、幂转移函数(与图11中所描绘的相同),以及组合曲线 = 经修改的目标曲线。
步骤5:计算理论调节曲线
调节曲线对网屏(数字文件)中的灰度与印刷色调值之间的关系进行建模。该曲线被许多参数(例如,网屏类型(FM/AM、线数、点函数(spot function))、油墨类型、基底等等)所影响。根据所有这些参数来创建函数是不可能的或者至少是不实际的,因此以经验方式来寻找调节曲线。通过测量根据不同灰度所印刷的色调值并且将这些灰度调节朝向参考色调尺度(= 经修改的目标曲线)。
这被称为“补偿”并且用以下方式来进行:
x = 灰度
Desired(x) = 期望色调值
Measured(x) = 所测量的色调值
Adjustment(x) = 经调节的色调值
=> Adjustment(x) = Measured-1 ( Desired (x) )。
对该公式的阐明:
通过如下方式来找到要用于色调x的灰度(=调节):
· 从经修改的目标曲线中查找针对该色调x的期望值(=Desired(x))
· 并且通过在测量曲线中进行反向查找,来找到印刷了针对x的该期望值的灰度(Measured-1())
例如:利用45%的灰度印刷了68%TV
针对50%色彩的期望值是68%
=>调节(50%)=45%,这是因为45%灰度恰好测为68%,而68%是针对50%色彩的目标。
随后的内容是用于获得步骤5的实现方式:
针对该步骤,使用线性化控制条,诸如在图13中被描绘为示例性计算机软件用户界面的一部分。该条包含色片,这些色片具有在完整色调范围内的不同色彩。理想地,通过使用在先前步骤中所找到的网屏来生成该控制条。然而,那将会需要额外的印刷运行。因此,我们使用如下控制条:该控制条是利用使用相同的加网技术但是没有过渡点的网屏来生成的。可以将这种条连同来自先前步骤的最小点控制条一起印刷。当测量该条时,仅考虑从先前步骤中所找到的在过渡点以上的色调。用以下方式将过渡点以下的色调从(X1,Y1)线性化到(X2,Y2):
色调1 = 过渡点*群体
TV1 = 色调值最浅稳定色片(在群体下的所选最小点)
色调2 = 过渡点
TV2 = 色调值过渡点
在色调1以下的色调值被设置成零。针对在色调1以上所测量的每个色调,如上述那样来计算调节:
x = 色调
Adjustment(x) = MeasuredCurve-1 ( ModifiedTargetCurve (x) )。
MeasuredCurve函数是根据测量点来制作曲线的函数,其中x = 色片的灰度,并且y = 色片的所测量的色调值。该函数还支持反向查找:对于所测量的值y,所使用的灰度是多少。
通过连接所有调节点来形成调节曲线。该曲线表示理论色调调节曲线,该曲线当在制版中使用时将会在理论上使得印刷过程非常准确地重现所述经修改的目标。
图14描绘了示例性图,其示出了作为点的针对不同色调(x轴)的不同所测量的色调值(y轴)。由实线表示了经修改的期望曲线(该曲线的起始点向上移位5.802%),以及所得的调节点(“最浅可印刷点”和“最暗可印刷点”图被示出到图14中的右侧)。
针对每个所测量的色调的计算出的调节被表示为图15中所描绘的图中的未填充的圆圈。如图15中可见的,连接该曲线的起始处的调节点不会导致平坦的形状。
在一些实施例中,可能期望的是优化过渡点落在其处的色调,例如用以控制颗粒度,防止临界色调范围内的FM,用以在提升了经修改的目标曲线之后维持期望的对比度,或出于任何其它有益的理由。本发明的实施例因此可以包括对该过渡点的自动化控制。如图25中所图示的,实现这种控制包括通过利用两个点来修改原始(未经修改的)目标曲线从而创建经修改的目标曲线,这两个点是:最小稳定灰度(例如,如上所述的最浅可印刷点)的所测量的色调值(第一修改点)、以及最优过渡点灰度的所测量的色调值(第二修改点)。最优过渡点色调被定义为点(X,Y),其中Y值是过渡点的印刷色调值,诸如可以被自动测量(例如,根据校准图表所生成的灰度),并且X值被选择成使得经修改的曲线的起始处的斜率(第一修改点处的斜率)与未经修改的曲线的起始处(0,0处)的斜率相同。
利用如上所述的两个点来修改该曲线可以用以下方式来实现:
将该曲线的第一部分选择成从第一修改点到第二修改点的二阶多项式,
将该曲线的第二部分选择成从第二修改点退落(fade)到原始(未经修改的)曲线的幂函数。
针对第二修改点的最优X值可以如下被确定:
1选择针对第二修改点的起始X值(Y值已知),
针对X的良好起始值构造了通过该第一点的具有等于未经修改的曲线的斜率的线,并且计算在该线上的其Y值等于过渡点处的所测量的色调值的点;
2通过使用以下已知量来计算该二阶多项式的系数:
函数的第一修改点元素,
已知的第一修改点处的斜率(=未经修改的曲线在0,0处的斜率),
已知的第二修改点(所选的);
3利用第二修改点来计算幂函数;
4计算针对二阶多项式和幂函数两者的在第二修改点(过渡点)处的斜率,
第二修改点与这两个函数相交,并且为了具有连续的曲线,针对这两个函数的在该点处的斜率应当相等;
5如果斜率不同,则用以下方式来选择新的X值:
如果针对第一个函数的在过渡点处的斜率大于针对第二个函数的在过渡点处的斜率,则增大X值,否则减小X值并且从步骤2向前重做以上方法;
6如果斜率相等,则所选的X值成为过渡点的最优色调(X值)。
在其它实施例(诸如,图25中所图示的实施例)中,用户可以具有如下选项:直接设置过渡点、而不是使得使用上述算法来自动计算最优过渡点。
步骤6A——定义适合用于调节具有色调范围限制的条件的预定曲线的集合
从先前步骤中所获得的调节曲线将会把色调响应完美地调节到期望曲线,其中该条件完美地可重复(稳定)。然而,实际上,印刷具有其自然的波动,使得利用理论曲线来进行调节将会产生不稳定性和振荡。因此,使用一种曲线方法,其中所计算的调节点被“匹配”朝向预定义曲线的集合。
本领域中已知的是将点匹配到简单、预定义曲线的集合。参见例如被受让给本发明的受让人的美国专利No. 8,717,627,该专利通过引用并入本文中,其被体现在Esko产品中可用的PressSync™功能中。简单PressSync™曲线的集合根据两个参数来标识一个曲线,这两个参数是:中间点调节(针对50%色调的调节)和中间点斜率(在50%处的曲线的斜率)。通过数字来指示中间点调节,如图16A中所描绘的,并且通过字母来指示中间点斜率,如图16B中所描绘的。
然而,固定PressSync™曲线的典型集合假定了从0%到100%的线性表现,并且使用了不适合用于具有色调范围限制的条件的曲线形状。本发明的一个方面包括被开发为更适合用于调节具有色调范围限制的条件的预定义曲线的扩展集合。预定义曲线的该扩展集合可以被称为“柔性PressSync曲线”。
应当理解的是:“调节曲线”不应当与“经修改的目标曲线”混淆。调节曲线涉及网屏的灰度及其印刷色调值,而目标曲线表述线性色调尺度的印刷色调值的期望值。调节曲线尽可能最佳地匹配于该模型(灰度与印刷色调值),而目标曲线必须导致匹配于简档的印刷色调尺度。在许多情况中,简档中的优选色调尺度是在颜色方面尽可能线性的色调尺度,使得测量点是颜色等距的(高亮、中间色调和阴影中的内插准确性)。因此,与目标曲线相比,调节曲线将典型地具有更复杂的形状(例如,当使用混合网屏时,FM部分中的灰度和印刷色调值的关系将不同于在AM部分中的情况)。
随后的内容是扩展曲线的集合的示例性实现方式。
1. 定义与基础PressSync™曲线的相交点的范围。例如,图17A中所描绘的扩展曲线在25%到49%之间具有与基础PressSync™曲线的9个相交点;
2. 定义起始曲线斜率的范围。例如,图17B中所描绘的扩展曲线具有9个不同的斜率,从5°的最小斜率开始直到80°的斜率;
3. 定义参数Pb(x,y)——扩展曲线的起始点
Pb_y(“Minimum Value(最小值)”)= 7% (网屏的最低灰度是7%),如在图17C中所描绘的。
Pb_x(“Keep 0% to(保持0%,直到)=0.8%”)=> 将从0到0.8%的所有色调调节到0%,如在图17D中所描绘的。
4. 对于给定的起始点Pb (x,y),
a) 对于相交点的范围内的每个交点Pe
b) 对于斜率的范围内的每个起始斜率Pb_slope
c) 对于在基础PressSync™曲线的集合中所定义的每个基础PressSync™曲线:
i. 针对基础PressSync™曲线来计算Pe的斜率(= Pe_slope)
ii. 构造从起始点Pb到点Pe的Bézier样条(Bézier曲线),如在图18中所图示的。Bezier曲线在本领域中是众所周知的,诸如在针对“Bézier曲线”的Wikipedia条目中所描述的,该Wikipedia条目作为附录II被提供并且通过引用并入本文中。
P0 = Pb
P1 = 通过构造经过Pb并且具有斜率Pb_slope的线而获得,并且在Pb与Pe之间的距离的1/3处
P2 = 通过构造经过Pe并且具有斜率Pe_slope的线而获得,并且在Pb与Pe之间的距离的1/3处
P3 = Pe
iii. 用于获得一个扩展曲线形状的示例性实现方式可以被表述为:
double [] SetupCubicBezierCurve(CCurvePoint const & inPb, CCurvePointconst & inPe)
{
CCurvePoint thePb;
CCurvePoint thePe;
thePb = inPb;
thePe = inPe;
CCurvePoint thePm(inPm);
mP[0] = thePb;
mP[3] = thePe;
mP[1].slope = thePb.slope;
GetCrossPoint(thePb, thePm, mP[1]);
mP[2].slope = thePe.slope;
GetCrossPoint(thePm, inPe, mP[2])
return mP;
}
double GetCubicBezierY(double mP[], double inX) const
{
//三次样条:P0, P1, P2和P3
// t = 0 .. 1
// X = (1-t)^3*P0x + 3*(1-t)^2*t*P1x + 3*(1-t)*t^2*P2x + t^3*P3x
// Y = (1-t)^3*P0y + 3*(1-t)^2*t*P1y + 3*(1-t)*t^2*P2y + t^3*P3y
//我们具有X,以便计算Y,我们需要求解t=f(X)三次函数
// => f(t) = t^3*(3*P2x-3*P1x+P0x-P3x) + t^2*(3*P3x-6*P2x+3*P1x) +t*(3*P2x-3*P3x) + P3x - X
if (inX<mP[0].x)
return 0.0;
if (inX<mP[3].x)
return 1.0;
double a = 3*mP[1].x - 3*mP[2].x + mP[3].x - mP[0].x;
double b = 3*mP[0].x - 6*mP[1].x + 3*mP[2].x;
double c = 3*mP[1].x - 3*mP[0].x;
double d = mP[0].x - inX;
double t1,t2,t3;
ToCubicCurve (a,b,c,d,t); // 给定三阶多项式的a,b,c,d系数,得到t作为样条的变量
double theY = (1-t)*(1-t)*(1-t)*mP[0].y + 3*(1-t)*(1-t)*t*mP[1].y +3*(1-t)*t*t*mP[2].y + t*t*t*mP[3].y;
return theY;
}
完整调节曲线的函数:
{
// highlight_range = 在曲线的基础部分与高亮部分之间的相交点
// shadow_range = 在曲线的基础部分与阴影部分之间的相交点
// midpoint_y = 在50%处的基础曲线的调节
// midpoint_slope = 在中间点处的基础曲线的斜率
// 高亮曲线部分
CCurvePoint thePs(‘Keep 0% to’, ‘Minimum Dot’); // 曲线的起始点
thePs.slope = ‘Requested slope at start of curve’;
CCurvePoint thePh; // 在高亮曲线部分与基础曲线部分之间的交点
thePh.x = ‘Requested intersection with basic curve’
thePh.y = GetStandardCurveValue(thePh.x, midpoint_y, midpoint_slope);
thePh.slope = GetStandardCurveSlope(thePh.x, midpoint_y, midpoint_slope);
mPH[] = SetupCubicBezierCurve(thePs, thePh)
for (X = 0 to highlight_range)
F(Adjustment Curve) = GetCubicBezierY(mPH, X)
// 基础曲线部分
for (X = highlight_range to shadow_range )
F(Adjustment Curve) = GetStandardCurveValue(X, midpoint_y,midpoint_slope);
// 阴影曲线部分
CCurvePoint thePs; // 在基础曲线部分与阴影曲线部分之间的交点
thePs.x = ‘Requested intersection with basic curve’
thePs.y = GetStandardCurveValue(thePs.x, midpoint_y, midpoint_slope);
thePs.slope = GetStandardCurveSlope(thePs.x, midpoint_y, midpoint_slope);
CCurvePoint thePe(‘Keep 100% to’, ‘Maximum Dot’); // 曲线的终点
thePe.slope = ‘Requested slope at end of curve’;
mPS[] = SetupCubicBezierCurve(thePs, thePe)
for (X = shadow_range to 100%)
F(Adjustment Curve) = GetCubicBezierY(mPS, X)
}
5. 针对每个交点,计算额外的曲线形状,该曲线形状产生简单的二次曲线形状(P1=P2)。当Pb=(0,0)时,由该额外形状所形成的曲线将等于基础PressSync™曲线。这样,扩展PressSync™曲线的集合还包括基础PressSync™曲线的集合。
根据先前步骤,可以构造一系列扩展曲线。进一步利用曲线的阴影部分中的额外形状、以与高亮形状类似的方式(调换y = 100% - y)来扩展该曲线集合。
因而,在图19中描绘了用于根据其不同性质来选择一个扩展曲线的示例性计算机软件界面实现方式,图19示出了以下用户选择的参数。
Minimum Value(最小值):网屏的最低灰度
例如,最小6.0%:最小非0色彩将使用至少6%。
Keep 0% to(保持0%,直到):针对其将调节保持到0%的色调值范围
例如,0.8%:在0%与0.8%之间的色调值将下降到0%。
Highlight Shape(高亮形状):指示曲线的高亮形状的数字
该数字具有两个数位:
第一数位指示9个预定义的相交点之一
第二数位指示9个预定义的起始斜率之一
例如 h85:曲线的高亮形状具有5的斜率和8的范围。因而,在该示例中,存在81个曲线形状(9×9)的总组合,可以仅通过针对第一数位和第二数位中的每一个使用整数1-9来生成该81个曲线形状。本发明不限于针对相交点和起始斜率的任何特定数目的选项、或用于描述有限组合的全域(universe)的命名法,但是优选地存在有限数目的这种组合。
Slope(斜率):用于改变高亮形状的斜率的滑块。
Range(范围):用于改变高亮形状与标准PressSync™曲线形状的交点或范围的滑块。
在该用户界面的右侧上,可以针对类似的阴影形状性质设置相同的参数(例如,Maximum Value(最大值)、Keep 100%(保持100%)、Shadow Shape(阴影形状)、Slope slider(斜率滑块)、Range slider(范围滑块))。
在如以上参考图25所描述的采用最优过渡点的实现方式中,可以利用最优过渡点灰度来计算调节曲线,该最优过渡点灰度被赋予与最小稳定灰度的所测量的色调值相比相对更大的权重。这样得到的调节曲线可以被拟合到具有扩展高亮形状的PressSync曲线。
步骤6B:从预定曲线束中,找到与理论调节点最佳地匹配的曲线。
在步骤4中,计算了针对每个测量点的理论调节点。为了获得最佳匹配的柔性PressSync™曲线,采取以下步骤:
- 从步骤2中获得“Minimum dot(最小点)”性质:从网屏的过渡点以及群体比(例如1/2)得到的最小稳定灰度。在图15中所描绘的示例中,网屏的最低灰度被设置到1.2%。
- 可选地,可以由用户给定“Keep 0% to(保持0%,直到)”性质以进一步减小ct图像中的噪声。默认地,该值被设置在0.38%处。该值确保了第一个非零8位色调(0.39 = 1/255)恰好使用网屏的最小灰度。
- 类似地,还从色调尺度测量中获得“Maximum Dot(最大点)”:它是获得最高实地密度的灰度。
- 针对在色调尺度的25%与75%之间的点,找到最佳基础匹配的PressSync™曲线形状。在一个实施例中,这是通过计算调节点与基础PressSync曲线上的点之间的差的绝对值的总和来进行的。以上提到的“差的绝对值”是指用于将已知曲线(柔性PressSync曲线)匹配到一组点的差函数。最佳匹配的曲线是如下曲线:其中点与曲线之间的差的总和最小。“差的绝对值”忽略以下符号:
SumOfAbsoluteDifferences = SUM(|yp-yc|)
yp: xi处的点的y值
yc: xi处的曲线的y值
使用SumOfAbsoluteDifferences而不是SumOfSquareDifferences函数是因为SumOfAbsoluteDifferences更好地忽略异常值(因为差不会被放大)。
- 具有差的最低总和的曲线被选为最佳匹配。在另一实施例中,曲线选择可以基于来自调节点和曲线的最小标准偏差。该步骤的结果是柔性PressSync曲线的两个性质值:中间点(数字)和中间点斜率(字母)。
- 针对在0%与25%之间的点,以类似的方式找到最佳匹配的高亮形状。根据在调节点与高亮形状之间的差的最低总和来选择最优高亮形状。
- 针对在75%与100%之间的点,以类似的方式找到最佳匹配的阴影形状。根据在调节点与阴影形状之间的差的最低总和来选择最优阴影形状。
- 在其它实施例中,用于找到最优匹配曲线形状的方法和/或步骤可以变化。例如,可以通过如下方式来找到最优匹配曲线:针对预定义曲线的完整集合(中间点、斜率、高亮和阴影形状的组合)中的每个不同的曲线来计算全色调范围内的差的总和;以及选择具有总体最小差的曲线。
- 可选地,该匹配可以朝向不同曲线的形状的复杂度被加权,诸如有利于与基础PressSync™曲线最接近的曲线形状。这使得所得到的曲线更加鲁棒,并且改善了其对于匹配成本的平均性质。
在图15中所描绘的示例中,通过使用如上所述的步骤来找到最佳匹配的曲线。该曲线的性质显示在曲线的名称中:“E43 min1.2% h02 max90.0% s37”
中间点=43%,
中间点处的斜率=E,
最小点=1.2%,
高亮形状=02,
最大点=90%,
阴影形状=37。
步骤7:将其它油墨线性化
在一个实施例中,从步骤1至5中获得的、基于针对一个油墨的测量的调节曲线可以被重新用于其它油墨。然而,对于一些印刷条件,色调响应针对不同的油墨可能相当大地不同。例如:
1. 一些较暗着色的油墨(例如,黑色)示出较高的点增益
2. 一些油墨或分色使用不同的网屏技术——例如六色系统(hexa chrome):针对橙色,使用随机网屏以防止在CMYK情况下的叠印叠纹(overprint moiré)。不同的网屏技术典型地具有不同的色调响应并且需要朝向线性色调的不同调节。
在另一实施例中,步骤1至5被重复,但是基于来自(一个或多个)其它油墨的印刷和测量。完整线性化过程的结果然后是曲线集合和/或网屏集合,针对每个分色一个曲线和/或网屏。
步骤8:利用曲线集合来进行印刷并且测量颜色简档
现在可以通过使用调节曲线的集合来印刷简档图表。所使用的调节曲线的曲线性质可以利用校准图表来印刷,并且可以用作品质控制参数。例如,加有标签“E43 min1.2%”的曲线向用户指示:在位图中或在印版上:
·50%的色调使用43%的灰度,并且
·最浅色调应当使用1.2%的灰度。
网屏线数典型地是标识印刷条件或与其直接有关的参数之一(例如,根据品质要求所确定的、根据基底和油墨体积——网纹辊所确定的网屏线数)。所创建的并且用于如上所述的用以得到色调范围限制和色调响应的方法的条因此是线数相关的。例如,步骤3中所生成的最小点控制条是针对特定的网屏线数而创建的,因为最优的最小点尺寸和群体典型地很大地取决于网屏线数。而且,色调值响应(期望的和实际的)可以是线数相关的。
类似于网屏线数,输出分辨率也被认为是印刷条件参数之一,并且可以针对所请求的输出分辨率来生成由该方法使用的校准条。例如,4000ppi可以是在本发明的常见实现方式中所使用的典型分辨率,而没有对其进行限制。
尽管在本文中参考特定实施例图示和描述了本发明,但是本发明不意图被限制于所示出的细节。相反,可以在权利要求的等同物的范围和视野内并且在不偏离本发明的情况下在细节上做出各种修改。
Claims (27)
1.一种用于校准印刷过程的方法,包括如下步骤:
(a)针对印刷过程来确定目标色调响应曲线,所述目标色调响应曲线具有针对0的非零函数值或具有在0与10%之间的不连续性,
(b)使用曲线匹配来得到调节曲线,所述调节曲线当在印刷过程中使用时匹配于在步骤(a)中所确定的目标色调响应曲线,所述调节曲线包括基础部分、与基础部分相交的高亮部分,高亮部分是通过使用1维函数而得到的,所述1维函数具有选自有限的选项集合的一个或多个输入参数,所述调节曲线的特征在于:
· 起始点,其具有第一x值和第一y值;
· 高亮曲线部分,其具有在所述起始点处的第一斜率、以及高亮曲线部分与基础曲线部分的第一交点,第一交点具有第二x值和第二y值,第一斜率和第一交点在选自有限的选项集合的所述输入参数之中;以及
· 基础曲线部分,其具有在所述调节曲线的中间范围内的中间范围点,所述中间范围点具有分别比第二x值和第二y值更大的第三x值和第三y值,并且具有在所述中间范围点处的第二斜率,基础曲线部分选自在数目上有限的预定的调节曲线族;
(c)通过应用所选的调节曲线来调节数字图像输入文件中的一个或多个数据值以产生数字图像输出文件。
2.根据权利要求1所述的方法,其中所述调节曲线进一步包括与基础部分相交的阴影部分,阴影部分是通过使用1维函数而得到的,所述1维函数具有选自有限的选项集合的一个或多个输入参数,所述调节曲线进一步的特征在于:
· 阴影曲线部分,其具有在终点处的第三斜率、以及基础曲线部分与阴影曲线部分的第二交点,第二交点具有分别比第三x值和第三y值更大的第四x值和第四y值,第三斜率和第二交点在选自有限的选项集合的所述输入参数之中;以及
· 所述终点具有分别比所述调节曲线上的所有点的x值和y值更大的第五x值和第五y值。
3.根据权利要求1所述的方法,进一步包括:通过确定稳定印刷灰度来确定所述起始点的函数值。
4.根据权利要求3所述的方法,其中确定稳定印刷灰度包括:通过自动地测量和比较针对不同点尺寸的印刷色调值来确定最浅稳定印刷点尺寸。
5.根据权利要求4所述的方法,其中确定稳定印刷灰度包括:自动地测量和比较针对点尺寸和点群体的不同组合的印刷色调值。
6.根据权利要求5所述的方法,进一步包括:在网屏中实现最浅稳定点尺寸并且实现对应的点群体作为所述调节曲线中的最小灰度。
7.根据权利要求2所述的方法,其中根据以最高密度印刷的灰度来确定所述终点的函数值。
8.根据权利要求1所述的方法,进一步包括:针对每个过程油墨来选择匹配于印刷条件和参考简档的参考目标色调响应曲线,其中利用来自幂函数的高亮点来修改参考目标色调响应曲线。
9.根据权利要求1所述的方法,进一步包括:针对每个过程油墨来选择匹配于印刷条件和参考简档的未经修改的参考目标色调响应曲线;以及通过使用预定函数、基于一个或多个额外的点来对未经修改的参考目标色调响应曲线进行修改。
10.根据权利要求9所述的方法,其中所述一个或多个额外的点包括网屏的过渡点。
11.根据权利要求10所述的方法,其中所述一个或多个额外的点包括第一点和第二点,所述第一点包括最小稳定灰度的所测量的色调值,所述第二点包括网屏的过渡点,其中所述过渡点包括最优过渡点灰度的所测量的色调值,所述最优过渡点灰度具有Y值和X值,所述Y值对应于最优过渡点的自动测量的印刷色调值,所述X值被选择成使得经修改的目标色调响应曲线在所述第一点处具有第一斜率,所述第一斜率与未经修改的目标色调响应曲线的开始点(0,0)处的第一斜率相同。
12.根据权利要求10所述的方法,进一步包括:在曲线匹配步骤中利用所述最优过渡点灰度来得到所述调节曲线,所述最优过渡点灰度被赋予与最小稳定灰度的所测量的色调值相比相对更大的权重。
13.根据权利要求1或权利要求12所述的方法,其中所述调节曲线选自允许除了(0,0)之外的可变曲线起始点的预定的曲线族,所述族包括从0%到100%连续的预定基础曲线集合,所述预定基础曲线集合是利用不同的高亮部分形状、通过使用Bezier样条函数来修改的。
14.根据权利要求2所述的方法,其中所述调节曲线选自允许除了(100,100)之外的可变曲线终点的预定的曲线族,所述族包括从0%到100%连续的预定基础曲线集合,所述预定基础曲线集合是利用不同的阴影部分形状、通过使用Bezier样条函数来修改的。
15.根据权利要求1所述的方法,其中步骤(b)包括以下步骤中的任一个:
i. 计算调节点的理论集合,所述计算包括在所测量的值之间进行内插以匹配于目标色调响应曲线;
ii. 通过从所述曲线族中选择在中间色调范围U到V内与所述调节点最佳地匹配的曲线来确定中间色调点的第三x值、第三y值和第二斜率,其中U>15%并且V<85%;
iii. 将第一x值、第一y值设置为通过确定稳定印刷灰度所标识的起始点;
iv. 确定所述起始点处的第一斜率并且确定第一交点的第二x值、第二y值,它们当与中间色调点相组合时在高亮范围U到V内与所述调节点最佳地匹配,其中U>起始点并且V<50%;
v. 将第五x值、第五y值设置成通过确定以最高密度印刷的灰度所标识的终点;
vi. 确定所述终点处的第三斜率并且确定第二交点的第四x值、第四y值,它们当与中间色调点相组合时在阴影范围U到V内与所述调节点最佳地匹配,其中U>50%并且V<终点。
16.根据权利要求1所述的方法,其中步骤(b)包括以下步骤中的任一个:
i. 计算调节点的理论集合,所述计算包括在所测量的值之间进行内插以匹配于目标色调响应曲线;
ii. 将第一x值、第一y值设置成通过确定稳定印刷灰度所标识的起始点;
iii. 将第五x值、第五y值设置成通过确定以最高密度印刷的灰度所标识的终点;
iv. 通过选择在范围U到V内与所述调节点最佳地匹配的组合来确定所有其它点和斜率,其中U>起始点并且V<终点。
17.根据权利要求1所述的方法,其中印刷过程包括多油墨印刷过程,包括:针对多油墨印刷过程中所使用的第一油墨来选择所述调节曲线,并且针对多油墨印刷过程中所使用的第二油墨来使用所选的调节曲线。
18.根据权利要求1所述的方法,其中印刷过程包括多油墨印刷过程,包括:执行步骤(a)和(b)以针对多油墨印刷过程中所使用的第一油墨来选择第一调节曲线,并且重复步骤(a)和(b)以针对多油墨印刷过程中所使用的第二油墨来选择与第一调节曲线不同的第二调节曲线。
19.根据权利要求1所述的方法,进一步包括:根据数字图像输出文件来印刷所印刷的图像。
20.一种用于通过使用利用指令编程的计算机系统来调节输入数字图像文件的颜色色调以创建经调节的数字图像文件的方法,所述指令用于选择作为对数据的最佳拟合的曲线,每个曲线将经调节的颜色色调百分比输出指定为在输入和输出值的范围内的输入颜色色调百分比的函数,所述曲线中的每一个具有基础曲线形状区段、高亮曲线形状区段、以及可选地阴影曲线形状区段,所述步骤包括:
a)(i)在计算机系统上存储基础曲线形状区段的离散族,每个基础曲线形状区段由预定中间范围百分比处的曲线斜率和中间点调节来表征,每个基础曲线形状区段表示与所述族中的任何其它基础曲线形状区段的相应组合不同的中间点量值和对比度的组合;
(ii)定义高亮参数选项的有限集合以用于定义起始点处的起始斜率以及第一交点,第一交点由高亮曲线形状区段与基础曲线形状区段的交点来定义;以及
(iii)可选地,定义阴影参数选项的有限集合以用于定义终点处的终止斜率以及第二交点,第二交点由阴影曲线形状区段与基础曲线形状区段的交点来定义;
b)接收多个所测量的数据点作为去往计算机系统中的输入,每个数据点包括与输入颜色色调百分比相对应的经调节的颜色色调百分比输出;以及
c)针对给定的用户输入起始点和用户输入终点,确定(i)从与其相耦合的基础曲线形状区段的离散族中选择的哪个基础曲线形状区段、(ii)从高亮参数选项的有限集合中选择的哪个高亮参数集合、以及(iii)可选地从阴影参数选项的有限集合中选择的哪个阴影参数集合最紧密地匹配于所述多个所测量的数据点,从而标识将被应用以便调节输入数字图像文件的颜色色调以创建经调节的数字图像文件的所选曲线。
21.根据权利要求20所述的方法,其中所述起始点位置表示最小色调和最小灰度。
22.根据权利要求20所述的方法,其中所述终点位置表示最大色调和最大灰度。
23.一种机器可读介质,其包括用于使得机器执行权利要求18-20中任一项所述的方法的固定机器可读指令。
24.一种印刷系统,其包括利用权利要求20的机器可读介质编程的计算机处理器,所述系统包括输出设备,所述输出设备被配置成通过使用经调节的数字图像文件来创建输出。
25.根据权利要求24所述的印刷系统,其中所述输出设备包括被配置成通过使用多个油墨来进行印刷的印刷机,并且被固定在计算机处理器中的指令被配置成使得处理器通过如下方式来执行所述方法:针对所述多个油墨中的第一油墨来选择所述调节曲线,并且然后针对所述多个油墨中的第二油墨来使用所选的调节曲线。
26.根据权利要求24所述的印刷系统,其中所述输出设备包括被配置成通过使用多个油墨来进行印刷的印刷机,并且被固定在计算机处理器中的指令被配置成使得处理器执行所述方法步骤以便针对多油墨印刷过程中所使用的第一油墨来选择第一调节曲线,并且重复所述方法步骤以便针对多油墨印刷过程中所使用的第二油墨来选择与第一调节曲线不同的第二调节曲线。
27.一种用于针对印刷条件来校准印刷过程的计算机实现方法,所述印刷条件由多个印刷条件参数来表征,印刷过程包括一个或多个油墨:
(a)针对至少一个油墨(i)基于表征所述印刷条件的用户输入信息来自动地生成待印刷的位图;(ii)针对所述印刷条件来选择未经修改的目标曲线以及测量度量;(iii)将所述位图成像到柔印版;(iv)通过使用所述柔印版来对薄片进行印刷;(v)通过使用预定工具来自动地取得印刷结果的测量;(vi)利用计算机处理器、基于印刷结果的测量来自动地确定包括最小稳定印刷最小点和点群体的针对灰度的限制、针对色调尺度的限制、全色调尺度、以及最优高亮技术;
(b)自动地创建网屏,所述网屏包含AM和FM加网的混合,包括最优高亮技术;
(c)利用计算机处理器来创建经修改的目标曲线,所述经修改的目标曲线基于未经修改的目标曲线、以及针对灰度的限制和针对色调尺度的限制;
(d)利用计算机处理器、根据与全色调尺度相对应的测量来计算理论色调调节曲线;
(e)利用计算机处理器、使用可配置的曲线拟合算法、通过如下方式来得到最紧密地匹配于所述理论色调调节曲线的调节曲线:(i)从一族预定的基础曲线部分中选择基础曲线部分;(ii)通过使用Bezier公式、在具有给定起始点输入的情况下、以及在具有针对所述起始点处的斜率和与选自离散输入的第一有限集合的基础曲线部分的相交点的位置的输入的情况下将高亮曲线部分拟合到基础曲线部分;以及(iii)可选地,通过使用Bezier公式、在具有给定终点输入的情况下、以及在具有针对所述终点处的斜率和与选自离散输入的第二有限集合的基础曲线部分的相交点的位置的输入的情况下将阴影曲线部分拟合到基础曲线部分;
(f)(i)将所选的调节曲线用于除了所述至少一个油墨之外的在印刷过程中所使用的一个或多个油墨;(ii)重复步骤(a)-(e)以用于针对除了所述至少一个油墨之外的一个或多个油墨的印刷条件;或者(iii) (i)和(ii)的组合,以得到所选的调节曲线的集合,包括针对所述过程中的每个油墨的一个调节曲线;
(g)利用所选的调节曲线的集合来进行印刷并且测量压印简档;以及
(h)使用所述压印简档以用于创建一个或多个分色,并且使用所选的调节曲线的集合以用于制成一个或多个印刷版。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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