CN113553012A - 多通道打印设备输出效果一致性调整系统与方法 - Google Patents

多通道打印设备输出效果一致性调整系统与方法 Download PDF

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Abstract

本申请涉及一种多通道打印设备输出效果一致性调整系统与方法，多通道打印设备输出效果一致性调整系统主要由虚拟基准设备定义模块、校正色靶定义模块、通道密度曲线校正模块、灰平衡校正模块、差值分析及曲线校正执行模块组成。所述系统可以由系统启动模块、打印模块输出效果一致性调整模块组成。多通道打印设备输出效果一致性调整方法主要包括定义虚拟基准设备步骤、多通道打印设备通过色靶设计、打印、测量、曲线拟合来获得当前多通道打印设备的通道曲线步骤、计算多通道打印设备的通道密度与虚拟基准设备的通道曲线之间的差值并进行曲线校正步骤。本申请简单、快捷、有效、低成本。

Description

多通道打印设备输出效果一致性调整系统与方法
技术领域
本申请涉及一种多通道打印设备输出效果一致性调整系统与方法，主要适用于通过控制数码印花设备线性化/密度曲线来达到数台数码印花机设备之间的输出效果一致。
背景技术
数码印花工厂要求打印设备输出效果稳定一致，一致性包括一台设备在不同时间段的一致，以及与其它同类型设备之间的输出效果一致。如果不一致，需要对每台设备分别调整或者对每台设备的打印图像分别调色，成本很高。
数码印花机颜色复制的基本流程：RGB图像通过ICC Profile分色为打印机墨水通道的CMYK，然后经过设备线性化/密度曲线、喷头的驱动电压来控制出墨量，使墨水到达承印物后实现颜色的复制。上述的每一步骤都会影响颜色复制的结果，所以，在标准化的颜色复制过程中，通常保持图像、线性化/密度曲线、驱动电压、墨水、承印物不变，通过定制的ICC Profile曲线，来实现不同打印机之间输出颜色的一致性。
对于纺织数码印花行业，由于数码印花设备打印模式的多样性以及墨水和承印物的多变性，若按标准化的ICC色彩管理要求，对设备的不同打印模式、以及不同墨水、承印物分别制作不同ICC Profile，其实施成本非常高。而对于拥有数台及更多的数码印花设备工厂来说，相对于颜色的准确性，工厂更关心的是设备之间输出效果的一致性。另外，一些从传统4色CMYK热转印转到数码印花行业的从业人员，仍习惯于人工调色，这种用CMYK通道方式对图像颜色进行调整的方法，可更精细、直接地控制每一个墨水通道的输出墨量。在这种背景下，不用标准色彩管理的ICC Profile曲线，直接通过自动化的调整设备线性化/密度曲线来达到打印机之间输出效果的一致性方法是受欢迎的。
因此，在0-100％范围内，调控数码印花机CMYK+N(N∈[0,12])的每一个墨水通道阶调形态，使墨水到达承印物后呈色效果一致，并且打印的灰平衡效果也一致，则在相同的墨水、承印物、打印工艺条件下，不同打印机在设备层面的输出效果也能达到一致性的要求。
进一步，当墨水、承印物、打印工艺条件都相同时，若不同设备间的输出效果达到一致，则在此基础上重新制作的ICC Profile有极大的可能性通用于不同设备，这大大降低了实施标准化的ICC色彩管理的成本，同时，不同设备之间输出颜色的准确性和一致性都得到了保障。
发明内容
本申请解决的技术问题是克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构简洁，使用方便，成本低，效果好的多通道打印设备输出效果一致性调整系统与方法。
本申请解决上述技术问题所采用的技术方案包括：
一种多通道打印设备输出效果一致性调整系统，其特征在于包括依次连接(执行)的以下模块；
1、虚拟基准设备定义模块，确定虚拟基准设备的基准模板通道密度曲线和中性灰平衡参数，规定了多通道打印设备通道曲线的形态参照基准和中性灰平衡参照基准；
2、校正色靶定义模块，确定与基准模板的通道密度曲线、中性灰平衡参数分别对应的多通道打印设备的实际密度曲线、中性灰平衡参数：规定了标准的多通道打印设备(指质量标准包括曲线形态、灰平衡的表现能力不低于虚拟基准设备的实际打印设备)校正色靶规范(含颜色空间组成、通道色阶设计、通道标准中性灰CMY组合的中性灰阶设计、标准中性灰CMY组合的中性灰计算表结构)，多通道打印设备校正色靶规范与虚拟基准设备定义模块对应(设计标准相同)，然后通过打印、测量多通道打印设备色靶数据获得当前多通道打印设备的通道曲线色阶、标准中性灰CMY组合的中性灰阶数据；
3、通道密度曲线校正模块，确定多通道打印设备的实际密度曲线与基准模板的通道密度曲线的差值和调整量：通过校正色靶定义模块获得的通道密度曲线与虚拟基准设备的通道密度曲线对比，计算多通道打印设备的通道密度曲线与虚拟基准设备的通道密度曲线之间在所有设定色阶点的差值，再通过通道曲线校正映射算法，将多通道打印设备通道密度曲线上任一墨量(x1)转换成与该墨量(x1)在虚拟基准设备通道密度曲线上的墨水密度等值的墨量校正值(x2)并保存在通道密度曲线校正文件中。实际调整时，将输入的x1墨量按照调整后的墨量x2输出，即实现测量密度曲线fB(x)与基准模板密度曲线fA(x)输出效果一致的校正；
4、灰平衡校正模块，确定多通道打印设备的中性灰平衡参数与基准模板的中性灰平衡参数的差值和调整量：通过校正色靶定义模块获得的通道曲线中性灰阶数据与虚拟基准设备的通道曲线中性灰阶数据对比，计算多通道打印设备的通道曲线中性灰阶与虚拟基准设备的通道曲线中性灰阶之间在所有设定中性灰阶点的差值，计算得到灰平衡调整量△C、△M、△Y，按照中性灰阶CMY组合函数设定的C、M、Y阶调值，对多通道打印设备中性灰阶C、M、Y曲线进行映射校正，得到多通道打印设备中性灰阶C、M、Y通道校正数据；
5、差值分析及曲线校正执行模块，对多通道打印设备的实际密度曲线、中性灰平衡参数分别与基准模板的通道密度曲线、中性灰平衡参数的差值和调整量进行分析、评估且在需要的情况下(指通道密度曲线、中性灰平衡参数中的一种差值以上不符合要求)对多通道打印设备实际密度曲线、中性灰平衡参数进行校正：对通道曲线校正模块(包括通道密度曲线校正模块、灰平衡校正模块)获得的数据进行差值分析，并将通道曲线校正模块获得的校正数据保存为通道曲线校正文件，所有通道曲线校正文件构成完整的曲线校正文件应用于多通道打印设备的RIP程序，实现打印机的校正。
本申请设置有日常检测与迭代校正模块，日常检测与迭代校正模块利用日常检测与迭代校正色靶来检测多通道打印设备的打印效果，如果能够达到预期效果(即形态、中性灰阶两方面的差值均在允许范围内)，则完成日常检测，否则重复校正色靶定义模块、通道密度曲线校正模块、灰平衡校正模块、差值分析及曲线校正执行模块，直到多通道打印设备的打印效果符合要求(通常只需要执行一次即可，下同)。本申请日常检测与迭代校正模块直接利用现有模块进行，结构简洁，效率高。
所述日常检测与迭代校正色靶为标准校正色靶的精简版，仅包含多通道打印设备通道密度曲线、中性灰平衡上的关键点(其意义在于通过缩小数据量来节约迭代校正工作量，同时保证校正精度基本相同)。通过打印、测量日常检测与迭代校正色靶、通道曲线形态校正模块、通道曲线灰平衡校正模块、差值分析及曲线校正执行模块，直到多通道打印设备的打印效果符合要求。
本申请还设置有系统启动模块、打印模块，虚拟基准设备定义模块、校正色靶定义模块、通道密度曲线校正模块、灰平衡校正模块、差值分析及曲线校正执行模块构成输出效果一致性调整模块，系统启动模块与打印模块、输出效果一致性调整模块、日常检测与迭代校正模块均连接。
本申请定义了虚拟的基准设备，用统一的通道曲线形态标准和统一的灰平衡标准作为实际打印机一致性的校正基准。核心思想是当打印机的通道数、墨水、承印物相同时，如果两台机器之间的通道输出曲线形态相同、并且灰平衡效果相同，则这两台机器的输出效果相同。本申请综合考虑了影响打印效果的通道曲线形态、灰平衡、差值分析诸方面因素，在满足要求的情况下简化技术方案，间隔一段时间客户对多通道打印设备进行日常维护校正时，不需要实施标准化的ICC色彩管理，仅进行局部关键点的计算即可，节约时间和人工成本，解决若干多通道打印机之间的打印效果一致性的问题。
进一步，所述虚拟基准设备定义模块定义了虚拟基准设备通道曲线的形态参照基准和中性灰平衡参照基准作为基准模板。所述虚拟基准设备通道曲线形态原型为当每个通道墨水的逻辑墨量以5％作为间隔增量，在0-100％范围输出人眼认为的等间隔变化灰阶时，基准模板通道曲线形态以此状态下的视觉线性化密度曲线为基础曲线，用于校正实际打印设备通道曲线在0-100％范围内的曲线形态，该曲线形态原型再受实际网点扩张率、单通道/中性灰阶调、通道最大密度等参数调整，输出为实际应用的虚拟基准设备通道曲线基准模板；所述中性灰平衡灰阶采用标准中性灰阶C、M、Y组合。
进一步，所述校正色靶定义模块定义了标准的多通道打印设备(实际打印设备)校正色靶规范，校正色靶规范包括标准色靶规范和日常检测与迭代校正色靶规范，其中标准色靶规范包含CMYK+N(N∈[0,12])通道的0-100％，增量为5％的墨水通道色阶数据；包含标准中性灰0-100％，增量为5％的标准中性灰CMY组合的中性灰阶数据；包含中性灰计算表，用于计算实际灰值与中性灰的C、M、Y偏差数据，以标准中性灰0-100％内取的一个中性灰值的CMY组合为二维中性灰计算表的中心，周围C通道保持不变，M和Y通道沿水平、垂直方向有N级别增量±D的偏差分布，构成一个(2N+1)×(2N+1)中性灰计算表，日常检测与迭代校正色靶规范包括标准色靶规范中关键点数据(包括关键点的墨水通道色阶数据、中性灰阶数据、中性灰计算表)，以及一些用户自定义的难打色的CMYK...通道组合数据，用于用户日常自检(一般若干个月或者用户认为需要时做一次)。
本申请解决上述技术问题所采用的技术方案还包括：一种多通道打印设备输出效果一致性调整方法，其特征在于包括以下步骤：
S1定义一种虚拟基准设备，所述虚拟基准设备与多通道打印设备的颜色空间、通道色阶设计、通道标准中性灰CMY组合的中性灰阶设计相同并构成多通道打印设备通道曲线的形态参照基准和中性灰平衡参照基准，多通道打印设备的质量标准不低于所述虚拟基准设备，从而保证多通道打印设备通道曲线形态、中性灰平衡能够模拟虚拟基准设备。
S2多通道打印设备通过色靶设计、打印、测量、曲线拟合，获得当前多通道打印设备的通道曲线(含密度、标准中性灰CMY组合的中性灰阶)；所述多通道打印设备的色靶中的每个墨水通道色阶测量数据中100％点的最大密度值与虚拟基准设备对应墨水通道色阶100％的最大密度值重合，所述多通道打印设备色靶中的中性灰阶CMY组合的色阶测量数据100％的最大密度值与虚拟基准设备中性灰阶CMY组合100％的最大密度值重合；
S3计算多通道打印设备的通道密度曲线与虚拟基准设备的通道密度曲线之间的差值并进行密度曲线校正；计算多通道打印设备中性灰阶CMY组合曲线与虚拟基准设备的标准中性灰阶C、M、Y组合数据之间的差值并进行中性灰阶CMY组合曲线校正；通过多通道打印设备通道曲线数据与对应的虚拟基准设备通道曲线数据的差值分析，评估多通道打印设备校正效果。如果多通道打印设备校正后的打印效果能够达到预期效果(即形态、中性灰阶两方面的差值差值均在允许范围内)，则完成所述多通道打印设备的输出效果一致性调整，否则可以循环执行S2、S3步骤(虚拟基准设备不变)直到多通道打印设备的打印效果符合要求。
本申请还设置有日常检测与迭代校正步骤，日常检测与迭代校正步骤在上述S1、S2、S3步骤起码做了一次后进行，日常检测与迭代校正步骤采用多通道打印设备通道曲线上的关键点循环执行S2、S3步骤直到多通道打印设备的打印效果符合要求。
进一步，多通道打印设备的色靶中每个墨水通道的所有墨量点向虚拟基准设备基准模板密度曲线映射，得到多通道打印设备密度曲线的差值和校正量。
进一步，所述计算多通道打印设备中性灰阶CMY组合曲线与虚拟基准设备的标准中性灰阶C、M、Y组合数据之间的差值并进行中性灰阶CMY组合曲线校正步骤包括多通道打印设备中性灰阶CMY组合曲线上的所有墨量点向虚拟基准设备的标准中性灰阶调曲线进行映射校正，得到多通道打印设备中性灰阶CMY组合曲线的C通道的调整量；所述多通道打印设备色靶的中性灰阶CMY组合的测量L*a*b*数据，经过色适应变换算法消去承印物底白后与中性承印物上灰平衡(a*＝0，b*＝0)的差值△L*a*b*作为灰平衡差值，通过多通道打印设备色靶中性灰阶的中性灰计算表中L*a*b*与CMY的关系数据建立模型，计算存在灰平衡差值的情况下调整到中性灰(a*＝0，b*＝0)状态时，M、Y通道的调整量△M、△Y；将灰平衡调整量△C、△M、△Y，按照中性灰阶CMY组合函数设定的C、M、Y阶调值对多通道打印设备中性灰阶CMY组合曲线进行映射(调整)校正。
进一步，所述S3步骤中的校正可以采用静态修改即直接应用校正数据修改线性化曲线，保存新线性化曲线；也可以采用动态应用校正数据调整图像通道数据，保留原始线性化曲线。所述S3步骤中还可以进行多通道打印设备颜色块与虚拟基准设备颜色块之间的色差统计；综合上述几项差值，对多通道打印设备进行综合评估，并给出评估结果。
本申请具有的有益效果是：通过一种不依赖于物理基准打印机的数字化虚拟基准设备为统一不变的参照基准，来调整设备线性化/密度曲线，使每台打印设备的每个通道输出的通道形态效果、灰平衡效果都与虚拟基准设备相一致，达到每台打印设备之间的输出效果一致性之目的。
本申请与现有技术相比，具有以下优点和效果：简单、快捷、有效、低成本。
附图说明
图1是本申请实施例一种基准模板的视觉线性化曲线示意图。
图2是图1所示基准模板对应的网点扩张率曲线示意图。
图3是本申请实施例的中性灰计算表结构示意图。
图4是本申请实施例的一种系统结构示意图。
图5是本申请实施例的曲线校正映射算法原理示意图。
图6是本申请实施例的输出效果一致性调整流程示意图。
图7是本申请实施例的标准校正流程示意图。
图8是本申请实施例的日常检测和校正流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图并通过实施例对本申请作进一步的详细说明，以下实施例是对本申请的解释而本申请并不局限于以下实施例。
一般工厂做机台一致性时，经常指定一台基准多通道物理打印设备(特例为多通道数码印花设备，简称基准设备)，然后调整其它多通道打印设备(实际打印设备)来“追”(模拟)基准设备。存在问题有：(1)物理基准打印机的输出结果会随着设备老化、生产环境改变而变化，如果基准变化的话，其它设备就需要重新“追”，成本很高。(2)基准打印机变化了，原先用基准打印机打好的样，之后也无法追样了；(3)物理基准打印机在不同企业之间不易共享，因此实施企业之间的设备一致性困难。
本申请定义一种不依赖于物理基准打印机的数字化虚拟基准多通道打印设备为统一不变的参照基准，来调整实际打印设备线性化/密度曲线，使每台打印设备每个通道输出的颜色效果以及整体灰平衡效果都与虚拟基准设备相一致，达到每台实际打印设备的输出效果一致之目的。
本申请多通道打印设备输出效果一致性调整系统主要由虚拟基准设备定义模块、校正色靶定义模块、通道密度曲线校正模块、灰平衡校正模块、差值分析及曲线校正执行模块组成，本申请所述模块是指带有数据处理功能的计算机单元或装置，所述模块可以用微处理器+软件流程来实现，所述模块可以组合。
1.虚拟基准设备定义模块：
虚拟基准设备定义模块规定了虚拟基准多通道打印设备通道曲线的形态参照基准和中性灰平衡参照基准(基准模板)。
1.1基准模板通道曲线定义；
1.1.1基准模板通道曲线形态定义
基准模板通道曲线用于校正实际打印设备通道曲线在0-100％范围内的曲线形态；其形态与网点扩张率、单通道/中性灰阶调、通道最大密度有关。
1)通道曲线形态以视觉线性化的密度曲线为基础曲线；
视觉线性化的定义：墨水的逻辑墨量以5％增量，在0-100％范围输出灰阶，通过人眼观察，当灰阶之间的变化是等间隔时，称为达到视觉线性化。
但实际应用中是用测量到的墨水密度做线性化处理，墨水密度的线性化曲线与视觉线性化曲线不一定相等，见图1。故需选择网点扩张率来补偿。
2)结合网点扩张率，形成一组基准模板曲线
根据墨水、承印物等不同，选择不同的网点扩张率曲线TVI来补偿，使曲线接近视觉线性化要求，图2为网点扩张率TVI(Tone Value Increase)曲线，即阶调增值曲线。
如果TVI过低，打印输出图像整体偏浅，高光层次丢失。如果TVI过大，图像整体偏深，暗调层次丢失。
印刷标准(ISO12647-2)中规定了几种TVI曲线。一般纸张印刷品50％的网点扩大范围为10％～25％，纺织面料一般在25-35％，本例选择TVI＝25％。
1.2灰平衡基准定义
1.2.1中性灰色调定义：
打印机在中性承印物(其底白L*a*b*中的a*＝0，b*＝0)上输出的灰阶L*a*b*值中，当a*、b*恒为零时，该灰阶称之中性灰阶；也可描述为打印机在普通承印物上输出的灰阶L*a*b*中，当去除承印物底白后，其a*、b*恒为零时，该灰阶称之中性灰阶。
1.2.2标准中性灰阶CMY组合定义：
在理想情况下，输出为上述中性灰阶时的C:M:Y比例组合，定义为标准中性灰阶CMY组合。一般取印刷标准(ISO 12647-2)中给出的标准中性灰阶C:M:Y比例，如在中性灰阶墨量为0％时为0:0:0，中性灰阶墨量50％时为50:40:40，中性灰阶墨量100％时为100:100:100。表1表示了一些中性灰阶调值下的标准中性灰CMY组合的C:M:Y的组合值。
表1标准中性灰CMY组合
中性灰阶值 0％ 25％ 50％ 75％ 100％
C墨量 0 25 50 75 100
M,Y墨量 0 18.4 40 69 100
1.2.3标准中性灰CMY组合函数：对表1进行多项式拟合，可以计算中性灰阶在0-100％之间任何位置的标准中性灰CMY组合数据。
2.实际打印设备的校正色靶定义模块
2.1标准色靶定义
(1)包含CMYK+N(N∈[0,12])通道的0-100％，增量为5％的墨水通道色阶数据；
实例：如实际打印设备维(颜色空间)为6色CMYKOB，色阶取值(0,5,10,15,20,25,30...90,95,100)21个，共有6*21＝126个色块。
(2)包含标准中性灰0-100％，增量为5％的标准中性灰CMY组合的中性灰阶数据，标准中性灰CMY组合数据见1.2.2所述，只包含C、M、Y三个通道数据，有21个色块。
(3)包含中性灰计算表，用于计算实际灰值与中性灰的C、M、Y偏差数据。中性灰计算表结构见2.3所述。
2.2日常检测与迭代校正色靶(仅包含关键点的关键点精简色靶)定义
包含墨水通道的密度曲线校正以及灰平衡校正关键点及关键点的中性灰计算表，以及一些用户自定义的难打色的CMYK...通道组合数据，用于用户日常自检；
实例：关键点仅包含通道密度、中性灰曲线上0％、25％、50％、75％、100％点。
2.3实际打印设备中性灰计算表结构：
中性灰计算表用于计算在某个中性灰值下，实际打印机与标准中性灰之间的偏差。在0-100％范围内取一中性灰值，通过1.2.3标准中性灰CMY组合函数得到一个标准中性灰的C:M:Y组合，以这个C:M:Y组合为二维中性灰计算表的中心，周围C保持不变，M和Y通道沿水平、垂直方向有N级别增量±D的偏差分布，构成一个(2N+1)×(2N+1)中性灰计算表。
实例：设N＝2，偏差D＝±4(图3中d1)、±8(图3中d2)分布的中性灰计算表，取标准中性灰的CMY组合为50:40:40,则构成了在中性灰50％位置的5×5大小的中性灰计算表。
表2中性灰50％位置(C＝50％)的中性灰计算表M、Y分布
M40Y32 M48Y36 M48Y40 M48Y44 M48Y48
M44Y32 M44Y36 M44Y40 M44Y44 M44Y48
M40Y32 M40Y36 M40Y40 M40Y44 M40Y48
M36Y32 M36Y36 M36Y40 M36Y44 M36Y48
M32Y32 M32Y36 M32Y40 M32Y44 M32Y48
中性灰计算表的个数可以在0-100％范围内，根据需要构建3-9个，用于设备的灰平衡计算。
3.实际打印设备的通道密度曲线校正模块
3.1从实际打印设备色靶中的每个墨水通道色阶测量数据中，取100％点的最大密度值，从虚拟基准设备获得与100％的最大密度值相同的通道基准模板曲线组；
3.2将色靶中每个通道的各个色阶点与虚拟基准设备基准模板密度曲线进行映射，得到差值和调整量；
3.3实际打印设备的通道曲线校正映射算法：如图5所示，设fA(x)为基准模板密度曲线，fB(x)为实际打印设备通道测量数据的拟合密度曲线。给定输入墨量x1，得到基准模板密度曲线fA(x)在x1点的曲线值fA(x1)＝Ax1，令fB(x2)＝fA(x1)，则
Figure BDA0003144308040000091
x2就是所求通道密度曲线校正后的校正值，其
Figure BDA0003144308040000092
表示对于y＝fB(x)曲线，已知y反求对应的x。
将x1与x2的关系保存到通道密度曲线校正文件中。实际调整时，将输入的x1墨量调整到x2输出，即实现测量密度曲线fB(x)与基准模板密度曲线fA(x)输出颜色效果一致的校正。
实例：取色靶通道中，不同xi∈[0,100]下对应的通道密度yi值，用样条拟合，可得实际通道测量曲线函数y＝fB(x)，并根据通道测量数据的最大密度ymax，从1.1基准模板曲线定义获得对应的基准模板曲线函数fA(x)。则根据给定xi1，可以求得实际打印设备通道测量曲线色阶校正后的输出值xi2。
4.实际打印设备的灰平衡校正模块
4.1从实际打印设备色靶中的中性灰阶CMY组合的色阶测量数据，取100％的最大密度值，从虚拟基准设备获得100％的最大密度值相同的标准中性灰阶调曲线；
4.2将实际打印设备中性灰阶CMY组合曲线上的各个中性灰阶点与虚拟基准设备的标准中性灰阶调曲线进行映射校正，得到差值和调整量，作为校正实际打印设备中性灰组合的C通道的调整量△C；C通道中性灰阶映射算法与3.3所述相同。
4.3计算实际打印设备各个中性灰墨量点的灰平衡差值
取实际打印设备色靶的中性灰阶CMY组合的测量L*a*b*数据，经过4.4方法消去承印物底白后，得到与中性承印物上灰平衡(a*＝0，b*＝0)的差值△L*a*b*，△L*a*b*即当前设备的灰平衡差值。
4.4消去承印物底白方法
采用色适应变换算法，将实际测量到的L*a*b*数据，变换到中性承印物(a*＝0，b*＝0)上的测量数据：
Figure BDA0003144308040000093
其中X、Y、Z为CIE XYZ的三刺激值，下标S为实际承印物测量的颜色，下标WPS为实际承印物之底白，下标WPD为中性承印物之底白，下标D为变换到中性承印物颜色。
实例：在D50光源下，实际承印物之底白L*a*b*WPS为(93.31,2.56,-3.23)，换算到CIE XYZWPS为(0.82,0.84,0.73)，理想中性承印物底白L*a*b*WPD为(93.31,0.00,0.00)，换算到CIE XYZWPD为(0.81,0.84,0.69)，取50％的实际承印物测量L*a*b*S为(50.24,-2.35,0.35)，换算到CIE XYZWPD为(0.18,0.19,0.15)，则求得消去承印物底白后CIE XYZD为(0.17,0.19,0.15)，对应L*a*b*S为(50.24,-3.63,1.96)。
4.5计算实际打印设备各个中性灰墨量点上的M、Y通道的调整量△M、△Y
取实际打印设备色靶中性灰阶h的中性灰计算表中L*a*b*与CMY的关系数据，建立三维多项式回归算法模型：
C＝fc(L*,a*,b*)，M＝fm(L*,a*,b*)，Y＝fy(L*,a*,b*)，其fc，fm，fy一般为不大于3次的多项式。
根据1.2.1中性灰色调定义，在标准中性灰(a*＝0，b*＝0)承印物上，中性灰h的Lh*ah*bh*为(Lc*，0，0)，代入fc，fm，fy，可解得对应Ch、Mh、Yh。则中性灰阶h的标准中性灰阶CMY组合的C、M、Y与解得的Ch、Mh、Yh之差△C、△M、△Y，即为存在灰平衡差值下调整到中性灰(a*＝0，b*＝0)状态时，M、Y通道的调整量△M、△Y；(根据2.3中性灰计算表结构定义，△C恒为零，故△C取4.2的结果)。
将灰平衡调整量△C、△M、△Y，按照中性灰阶CMY组合函数设定的C、M、Y阶调值位置，对实际打印设备中性灰阶C、M、Y曲线进行映射校正，中性灰阶C、M、Y通道映射校正算法与3.3所述相同，得到校正数据。
在实际应用，通过曲线校正执行模块，将中性灰阶CMY组合的C、M、Y通道数据，用校正数据△C、△M、△Y进行校正，可使校正后的实际打印设备中性灰阶调与虚拟基准设备定义的标准中性灰阶调与灰平衡色调相一致。
实例：
表3为从实际打印设备色靶测量数据中，取50％中性灰，N级别＝2，增量为±9、±18，的中性灰计算表CMY与L*a*b*的关系数据。表中格子第一行数据为CMY组合，格子的第二行为CMY组合经打印并测量得到的原始L*a*b*经过4.4方法消去承印物底白后，映射到中性承印物(a*＝0，b*＝0)的L*a*b*数据:
表3
Figure BDA0003144308040000111
求△C、△M、△Y过程
1)用表2的CMY与L*a*b*的关系数据建立C＝fc(L*,a*,b*)，M＝fm(L*,a*,b*)，Y＝fy(L*,a*,b*)模型。
2)根据1.2.1中性灰色调定义，在标准中性灰承印物上，当中性灰＝50％时的Lh*ah*bh*为(50.24，0.0，0.0)，代入fc，fm，fy可解得对应的CMY组合Ch，Mh，Yh为(50.0,36.38,42.52)。
3)则色靶中性灰计算表中心点的C50，M50，Y50与求得的Ch，Mh，Yh之差△C＝0、△M＝3.62、△Y＝-2.52，即为中性灰阶CMY组合为50:40:40点上的M、Y通道上的调整量。
5.实际打印设备差值分析模块
5.1实际打印设备的通道密度曲线与虚拟基准密度曲线之间的形态差值计算
取实际打印设备色靶每一通道的测量结果的拟合密度曲线fB(x)，与虚拟基准设备的等最大密度的标准模板对应通道密度曲线fA(x)进行比对，见图5。给定墨量x1，x1∈[0,100]，分别得到与基准模板密度曲线fA(x)与实际通道测量拟合密度曲线fB(x)在x1处的值fA(x1)＝Ax1和fB(x1)＝Bx1，则Ax1和Bx1之间的差，就是在x1处基准模板密度曲线fA(x)与实际通道测量密度曲线fB(x)之间的差值(这个差值如果在允许范围内可以不调整；超过规定范围，为了弥补这个差值，需要用fB(x2)＝Bx2来模拟Ax1，这两者在效果上是等同的，这就是曲线校正执行模块做的工作，灰平衡差值计算类似)；计算在0-100％范围之内的平均差、极大差与标准差。
5.2实际打印设备的中性灰平衡与标准中性灰之间的色度差值计算
取实际打印设备色靶的中性灰阶CMY组合的测量L*a*b*数据，经4.4方法消去承印物底白后映射到中性承印物(a*＝0，b*＝0)上，计算在0-100％范围之内剩余a*、b*值的平均差、极大差与标准差。
5.3实际打印设备颜色块与基准设备颜色块之间的色差统计
读入基准设备的检测与迭代色靶测量数据，计算实际打印设备的检测与迭代色靶测量数据与基准设备之间包含难打色块的所有色块色差的加权平均差与标准差，其中难打色块的加权系数取值高于其它色块。
5.4实际打印设备的综合评判
加权5.1、5.2、5.3的各项数据，得到一个加权综合评估分数，判定实际打印设备状态的优劣，用红、黄、绿信号灯表示。
其中灰平衡色度差值与曲线形态差值的加权取值大于颜色块间差异。
6.实际打印设备曲线校正执行模块
6.1静态修改：取实际打印设备密度曲线校正文件中每一个通道的校正数据，直接修改RIP的线性化密度曲线中的对应通道，或经过物理墨量-逻辑墨量的反线性化变换，修改设备的线性化/密度曲线的对应通道(即实际打印设备采用校正后的通道密度曲线)。
6.2动态应用：读入RIP图像通道数据，根据密度曲线校正文件相应通道的校正参数，直接调整图像通道数据。调整后的图像通道再按原RIP流程走，可保留原来的线性化/密度曲线不变。
7.实际打印设备标准校正流程，参见图7：
(1)设定好每个通道原始密度曲线的最大墨量；
(2)打印校正色靶图像，并测量色靶的颜色数据；
(3)根据网点扩张率要求，选择虚拟基准设备定义模块中对应的基准模板密度曲线；
(5)对每一个墨水通道，通过实际打印设备密度曲线校正模块，分别计算原始密度曲线与基准模板密度曲线的形态调整量；
(6)通过实际打印设备灰平衡校正模块，计算实际打印设备中性灰阶C、M、Y通道相对于虚拟基准设备的等最大密度标准中性灰阶调曲线的中性灰调整量；
(7)整合实际打印设备所有通道的调整量(起码包括通道密度曲线、等最大密度标准中性灰阶)，保存为初次校正的曲线校正文件(含所有通道)。
本申请多通道打印设备输出效果一致性调整系统可以进行打印(用曲线校正文件打印，现有技术)或日常检测与迭代校正，具体形式可以采用设置打印按钮、日常检测按钮，在系统启动，相应的按钮按下后，系统分别进行相应的打印操作或者日常检测与迭代校正操作，也可以设置系统启动模块，系统启动(初始化操作完成)后进入操作(模块)选择，选择输出效果一致性调整(即本申请主体模块)、打印、日常检测与迭代校正三种操作中的一种。当系统的日常检测按钮按下或系统启动模块中选择进行日常检测与迭代校正时，则系统进行日常检测与迭代校正流程，日常检测与迭代校正流程具体过程参见图7：
1实际打印设备打印、测量“日常检测与迭代校正色靶”(缩小版色靶)；
2选择基准模板曲线，通过通道曲线校正模块(含通道密度曲线校正模块、灰平衡校正模块)得到实际通道曲线与基准模板在密度、灰平衡两方面的差值；
3通过差值分析模块，分析实际打印设备与虚拟基准设备密度曲线差值、灰平衡差值，以及难打色色差(该功能可以选用)，如果综合差值在许可范围，则检测结束否则测量数据通过曲线校正执行模块，生成最新校正的曲线校正文件作为实际打印设备的曲线校正文件。
本申请实施例日常检测与迭代校正处理数据仅采用关键点，本实施例关键点只包含通道密度曲线、中性灰曲线上0％、25％、50％、75％、100％各点，使得本申请日常检测与迭代校正工作量大幅减少，技术效果类似。
凡是本申请技术特征和技术方案的简单变形或者组合，应认为落入本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种多通道打印设备输出效果一致性调整系统，其特征在于包括依次连接的以下模块；
虚拟基准设备定义模块，规定了多通道打印设备通道曲线的形态参照基准和中性灰平衡参照基准；
校正色靶定义模块，规定了标准的多通道打印设备校正色靶规范，通过打印、测量多通道打印设备色靶数据获得当前多通道打印设备的通道曲线色阶、标准中性灰CMY组合的中性灰阶数据；
通道密度曲线校正模块，通过校正色靶定义模块获得的通道密度曲线与虚拟基准设备的通道密度曲线对比，计算多通道打印设备的通道密度曲线与虚拟基准设备的通道密度曲线之间在所有设定色阶点的差值，再通过通道曲线校正映射算法，将多通道打印设备通道密度曲线上任一墨量转换成与该墨量在虚拟基准设备通道密度曲线上的墨水密度等值的墨量校正值并保存在通道密度曲线校正文件中；
灰平衡校正模块，通过校正色靶定义模块获得的通道曲线中性灰阶数据与虚拟基准设备的通道曲线中性灰阶数据对比，计算多通道打印设备的通道曲线中性灰阶与虚拟基准设备的通道曲线中性灰阶之间在所有设定中性灰阶点的差值，计算得到灰平衡调整量△C、△M、△Y，按照中性灰阶CMY组合函数设定的C、M、Y阶调值，对多通道打印设备中性灰阶C、M、Y曲线进行映射校正，得到多通道打印设备中性灰阶C、M、Y通道校正数据；
差值分析及曲线校正执行模块，对通道曲线校正模块获得的数据进行差值分析，并将通道曲线校正模块获得的校正数据保存为通道曲线校正文件，所有通道曲线校正文件构成完整的曲线校正文件。
2.根据权利要求1所述多通道打印设备输出效果一致性调整系统，其特征是：还设置有日常检测与迭代校正模块，日常检测与迭代校正模块利用日常检测与迭代校正色靶来检测多通道打印设备的打印效果，如果能够达到预期效果则完成所述多通道打印设备的输出效果一致性调整，否则重复校正色靶定义模块、通道密度曲线校正模块、灰平衡校正模块、差值分析及曲线校正执行模块，直到多通道打印设备的打印效果符合要求。
3.根据权利要求2所述多通道打印设备输出效果一致性调整系统，其特征是：所述日常检测与迭代校正色靶仅包含多通道打印设备通道密度曲线、中性灰平衡上的关键点。
4.根据权利要求2所述多通道打印设备输出效果一致性调整系统，其特征是：还设置有系统启动模块、打印模块，虚拟基准设备定义模块、校正色靶定义模块、通道密度曲线校正模块、灰平衡校正模块、差值分析及曲线校正执行模块构成输出效果一致性调整模块，系统启动模块与打印模块、输出效果一致性调整模块、日常检测与迭代校正模块均连接。
5.根据权利要求1所述多通道打印设备输出效果一致性调整系统，其特征是：所述虚拟基准设备定义模块定义了虚拟基准设备通道曲线的形态参照基准和中性灰平衡参照基准作为基准模板，所述虚拟基准设备通道曲线形态原型为当每个通道墨水的逻辑墨量以5%作为间隔增量，在0-100%范围输出人眼认为的等间隔变化灰阶时，基准模板通道曲线形态以此状态下的视觉线性化密度曲线为基础曲线，用于校正多通道打印设备通道曲线在0-100%范围内的曲线形态；虚拟基准设备的中性灰平衡采用标准中性灰阶C、M、Y组合。
6.根据权利要求1至4任一权利要求所述多通道打印设备输出效果一致性调整系统，其特征是：所述校正色靶规范包括标准色靶规范和日常检测与迭代校正色靶规范，其中标准色靶规范包含CMYK+N（N∈[0,12]）通道的0-100%，增量为5%的墨水通道色阶数据；包含标准中性灰0-100%，增量为5%的标准中性灰CMY组合的中性灰阶数据；包含中性灰计算表，用于计算实际灰值与中性灰的C、M、Y偏差数据，以标准中性灰0-100%内取的一个中性灰值的CMY组合为二维中性灰计算表的中心，周围C通道保持不变，M和Y通道沿水平、垂直方向有N级别增量±D的偏差分布，构成一个（2N+1）×（2N+1）中性灰计算表，日常检测与迭代校正色靶规范包括标准色靶规范中关键点数据。
7.一种多通道打印设备输出效果一致性调整方法，其特征在于包括以下步骤：
S1定义一种虚拟基准设备，所述虚拟基准设备与多通道打印设备的颜色空间、通道色阶设计、通道标准中性灰CMY组合的中性灰阶设计相同并构成多通道打印设备通道曲线的形态参照基准和中性灰平衡参照基准，多通道打印设备的质量标准不低于所述虚拟基准设备；
S2多通道打印设备通过色靶设计、打印、测量、曲线拟合，获得当前多通道打印设备的通道曲线；所述多通道打印设备的色靶中的每个墨水通道色阶测量数据中100%点的最大密度值与虚拟基准设备对应墨水通道色阶100%的最大密度值重合，所述多通道打印设备色靶中的中性灰阶CMY组合的色阶测量数据100%的最大密度值与虚拟基准设备中性灰阶CMY组合100%的最大密度值重合；
S3计算多通道打印设备的通道密度曲线与虚拟基准设备的通道密度曲线之间的差值并进行密度曲线校正；计算多通道打印设备中性灰阶CMY组合曲线与虚拟基准设备的标准中性灰阶C、M、Y组合数据之间的差值并进行中性灰阶CMY组合曲线校正；通过多通道打印设备通道曲线数据与对应的虚拟基准设备通道曲线数据的差值分析，评估多通道打印设备校正效果；如果多通道打印设备校正后的打印效果能够达到预期效果则完成所述多通道打印设备的输出效果一致性调整，否则循环执行S2、S3步骤直到多通道打印设备的打印效果符合要求。
8.根据权利要求7所述多通道打印设备输出效果一致性调整方法，其特征是：还设置有日常检测与迭代校正步骤，日常检测与迭代校正步骤在S1、S2、S3步骤起码做了一次后进行，日常检测与迭代校正步骤采用多通道打印设备通道曲线上的关键点循环执行S2、S3步骤直到多通道打印设备的打印效果符合要求。
9.根据权利要求7所述多通道打印设备输出效果一致性调整方法，其特征是：所述虚拟基准设备通道曲线形态原型为当每个通道墨水的逻辑墨量以5%作为间隔增量，在0-100%范围输出人眼认为的等间隔变化灰阶时，基准模板通道曲线形态以此状态下的视觉线性化密度曲线为基础曲线，用于校正多通道打印设备通道曲线在0-100%范围内的曲线形态；虚拟基准设备的中性灰平衡采用标准中性灰阶C、M、Y组合。
10.根据权利要求7所述多通道打印设备输出效果一致性调整方法，其特征是：所述计算多通道打印设备中性灰阶CMY组合曲线与虚拟基准设备的标准中性灰阶C、M、Y组合数据之间的差值并进行中性灰阶CMY组合曲线校正步骤包括多通道打印设备中性灰阶CMY组合曲线上的所有墨量点向虚拟基准设备的标准中性灰阶调曲线进行映射校正，得到多通道打印设备中性灰阶CMY组合曲线的C通道的调整量；所述多通道打印设备色靶的中性灰阶CMY组合的测量L*a*b*数据，经过色适应变换算法消去承印物底白后与中性承印物上灰平衡（a*=0，b*=0）的差值△L*a*b*作为灰平衡差值，通过多通道打印设备色靶中性灰阶的中性灰计算表中L*a*b*与CMY的关系数据建立模型，计算存在灰平衡差值的情况下调整到中性灰（a*=0，b*=0）状态时，M、Y通道的调整量△M、△Y；将灰平衡调整量△C、△M、△Y，按照中性灰阶CMY组合函数设定的C、M、Y阶调值对多通道打印设备中性灰阶CMY组合曲线进行映射校正。
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