DE69320133T2

DE69320133T2 - Farbdruckereichungs- und Druckverfahren und entsprechende Druckvorrichtung

Info

Publication number: DE69320133T2
Application number: DE69320133T
Authority: DE
Inventors: Martin S. Rochester New York 14618 Maltz; Robert J. Penfield New York 14526 Rolleston; Judith E. Rochester New York 14610 Stinehour
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1992-10-01
Filing date: 1993-09-28
Publication date: 1999-01-28
Anticipated expiration: 2013-09-29
Also published as: EP0590921A1; JPH06141175A; US5528386A; EP0590921B1; DE69320133D1; JP3342112B2; US5305119A

Description

Die vorliegende Erfindung ist auf ein Verfahren zum Kalibrieren eines Druckers gerichtet, um ein akkurates Drucker-Ansprechverhalten basierend auf einem gegebenen, idealen Eingangs-Bild zu produzieren, und insbesondere auf ein Kalibrierungsverfahren, das eine vorrichtungs-unabhängige Farb-Bild-Darstellungs-Konversion zu vorrichtungs-unabhängigen Darstellungen ermöglicht, das ein akkurates Drucker-Ansprechverhalten produziert. Die Erfindung ist auch auf ein Verfahren zum Drucken in einem kalibrierten Farb-Drucker gerichtet.
Die Erzeugung von Farb-Dokumenten kann als ein zweistufiges Verfahren angesehen werden: zuerst die Erzeugung des Bilds mittels einer Abtastung eines Original- Dokuments mit einem Farb-Bild-Eingabe-Terminal oder einer -Abtasteinrichtung, oder, alternativ, Erzeugen eines Farb-Bilds auf einer Arbeitsstation, die entsprechend einem Farb-Bild-Erzeugungs-Programm betätigt wird; und zweitens Drucken dieses Bilds mit einem Farb-Drucker entsprechend den Farben, die durch das mittels der Abtasteinrichtung oder müttels des Computer erzeugten Bilds definiert sind. Abtasteinrichtungen arbeiten typischerweise mit Farben, die in einem Farb-Raum von drei Bereichsfarbwerten definiert sind, d. h. RGB (rot-grün-blau). Herkömmlich sind diese Werte eine lineare Transformation der standardmäßigen XYZ-Koordinaten eines CIE-Farb-Raums, oder eine andere Transformierung dieser Werte.
Drucker besitzen einen Ausgang, der als in einem Farb-Raum existierend definiert werden kann, der als CMYK (cyan, magenta, gelb, eine Schlüsselfarbe oder schwarz) bezeichnet werden kann, der für den Drucker durch seine Fähigkeiten und Färbemittel einzigartig definiert wird. Drucker arbeiten durch das Hinzufügen von Vielfach-Schichten aus Tinte oder Färbemittel in Schichten oder Halbton-Punkten auf einer Seite. Das Ansprechverhalten des Druckers tendiert dazu, daß es nicht linear ist. Demzufolge muß, während ein Drucker Informationen in einem ersten Farb- Raum aufnimmt, der Werte besitzt, die unabhängig irgendeiner Vorrichtung definiert sind, er die Informationen konvertieren, um in einem zweiten Farb-Raum zu drucken, der von Vorrichtungs-Charakteristika unabhängig ist.
Der Wunsch eines Arbeitens in einem Dreibereichs-Farb-Raum mit darauffolgender Konversion zu einem Drucker-Färbemittel-Farb-Raum ist ausreichend bekannt, wie durch die US-A 4,500,919 für Schreiber, die US-A 2,790,844 für Neugebauer und die US-A 4,275,413 für Sakamoto, dargestellt ist. Es sind viele Verfahren für eine Konversion zwischen Farb-Räumen vorhanden, wobei alle davon mit der Messung eines Drucker-Ansprechverhaltens in Bezug auf bestimmte Eingangs-Werte beginnen. Herkömmlich wird ein Drucker mit einem Satz von Farb-Eingangs-Werten angesteuert, wobei die Werte in einem normalen Betrieb des Druckers gedruckt werden, und Messungen werden in Bezug auf solche Farben vorgenommen, um zu bestimmen, welche die aktuelle Farbe, die gedruckt ist, im Hinblick auf die Farb-Spezifikation war. Wie zuvor angemerkt ist, besitzen die meisten Drucker nicht-lineare Ansprech-Charakteristika.
Die Kalibrierung eines Druckers setzt das Verfahren zum Auffinden, welcher Satz von Signalen zu einem Drucker geschickt werden muß, um eine erwünschte Farbe zu erhalten, ein. Die erwünschte Farbe wird in einer gewissen, vorrichtungs-unabhängigen Terminologie beschrieben (d. h. ein gewisser gut definierter Standard) und die Signale zu dem Drucker bilden eine vorrichtungs-unabhängige Terminologie. Eine vollständige Kalibrierung wird die vorrichtungs-unabhängige Farb-Darstellung in eine vorrichtungs-abhängige Darstellung transformieren, so daß die sich ergebende Kombination aus Materialien (d. h. Tinte, Toner, Farbstoff, usw.) auf dem Papier die erwünschte Farbe produziert (d. h. die Farbe, die anfänglich in einer vorrichtungsunabhängigen Weise beschrieben wurde).
Die Kalibrierung eines Druckers mit hoher Qualität kann in drei Hauptaufgaben unterteilt werden, (1) Einstellen einer Grau-Balance (bezeichnet durch GB), (2) Bestimmen einer Schwarz-Hinzufügung (manchmal K+) und Unter-Farb-Entfernung (als UCR bezeichnet oder manchmal als "Grau-Komponenten-Ersetzung" bezeichnet); und schließlich (3) Farb-Korrektur oder Farb-Transformation.
Eine Grau-Balance besteht aus einer Bestimmung, welche Kombination von Tinten benötigt wird, um ein neutrales grau einer erwünschten Dichte zu produzieren. Da schwarze Tinte neutral ist, muß nur die Kombination von CMY-Tinten bestimmt werden. Der schwarze Kanal des Druckers wird derart linearisiert, daß das Reflexionsvermögen von schwarzer Tinte eine lineare Funktion des Eingangs-Signals ist (diese Betriebsweise ist bekannt als "Schwarz-Ton-Reproduktions-Steuerung" oder "Schwarz TRC" bzw. "Black TRC"). Aufgrund einer unerwünschten Absorption, Drucker-Nicht-Linearitäten und anderer Effekte, ist es allgemein nicht der Fall, daß gleiche Mengen von CMY Tinte eine neutrale Farbe produzieren werden, allerdings ist es nützlich, ein CMY Signal zu definieren, für das dies der Fall ist. Wenn in dem grau-ausbalancierten Drucker gleiche Mengen an CMY als Eingangs-Signale gegeben werden, wird er die Mengen an cyan, magenta und gelber Tinte niederlegen, die benötigt werden, um eine neutrale Farbe zu produzieren. Dies bedeutet allgemein, daß die Tinten-Mengen auf Papier nicht gleich sein werden, allerdings wird die abschließende Farbe neutral sein.
Das Verfahren für ein Grau-Ausbalancieren eines Druckers umfaßt ein Drucken vieler unterschiedlicher Kombinationen von CMY Tinte und dann Inspizieren der sich ergebenden Flecken, um die neutralen Farben aufzufinden. Dann werden die neutralen Flecken durch Messen der Farbe der Flecken aufgefunden (hierbei kann eine anfängliche, visuelle Sorte der Flecken vorhanden sein). Es ist zu hoffen, daß neutrale Flecken unterschiedlicher Dichten erhalten werden, und dann wird ein Kurvenanpaßverfahren verwendet, um die Tinten-Kombinationen vorherzusagen, die für andere, erhältliche, neutrale Grau-Töne benötigt werden. Die Schwierigkeit in Verbindung mit diesem Verfahren ist diejenige des Druckens und der Inspektion vieler Flecken und daß es die Produktion, die Suche und die Vorhersage erfordert, die in einem dreidimensionalen Raum stattfinden müssen.
Das Verfahren, das als UCR bekannt ist, umfaßt eine Bestimmung, wieviel CMY Tinte zu entfernen ist, nachdem eine spezifizierte Menge von schwarzer Tinte zu derselben Farbe hinzugefügt worden ist. Die Idee hierbei ist diejenige, einiges der CMY Tinte durch schwarze Tinte zu ersetzen. Schwarze Tinte wird dazu verwendet, sowohl den Tonumfang des Druckers zu erweitern, was bei der Produktion von schärferen, klarer aussehenden Bildern hilft, als auch die gesamte Menge an Tinte auf der Seite zu reduzieren.
Die Prozedur zur Bestimmung der Menge an UCR ist eine starke bzw. strenge Funktion einer Schwarz-Addition. Ein Beispiel einer solchen Schwarz-Additions-Strategie ist diejenige eines Hinzufügens von keinem schwarz bis zu einer gewissen minimalen Dichte, und dann langsames Hinzufügen von mehr schwarz, wenn sich die Dichte der geforderten Farbe erhöht. In einer möglichen Kalibrierungs-Strategie ist die Menge an schwarzer Tinte bis zu einer gewissen, minimalen Dichte Null und dann erhöht sie sich quadratisch als eine Funktion der geforderten Dichte.
Ein Verfahren einer Farb-Kalibrierung erfordert zuerst Durchführen einer Grau-Balance-Berechnung des Druckers, gefolgt durch eine Bestimmung von K+ und UCR, und schließlich Vornehmen einer Bestimmung einer Farb-Korrektur-Transformation. Der Grau-Balance-Prozeß erfordert ein Durchsuchen einer dreidimensionalen Tabelle, mit einer Interpolation, um eine geeignete Kombination von Tinten zu finden, um eine neutrale Farbe zu produzieren. Die zweite Stufe einer Kalibrierung erfordert die Auswahl einer anfänglichen K+ Stragegie und dann die Messung gedruckter Flecken, um die K+ Strategie zu modifizieren und eine UCR-Strategie zu bestimmen. Die abschließende Stufe der Kalibrierung erfordert die Einrichtung einer Farb-Korrektur-Transformation. Dies wird derzeit durch Drucken und Messen von 1000 (10 · 10 · 10) oder 512 (8 · 8 · 8) Flecken, die über den Farb-Raum hinweg verteilt sind, vorgenommen. Diese Flecken, die ohne Schwarz-Addition und unter einer Farb- Wegnahme erzeugt werden, werden dazu verwendet, eine dreidimensionale Durchsichtstabelle (LUT) aufzubauen, die in Verbindung mit einer Tetraeder-Interpolation verwendet wird. In dem langen Kalibrierungs-Prozeß sollte die Tabelle nur kleine Korrekturen in Bezug auf die Farben vornehmen zu müssen; Grau-Töne sollten bereits grau sein (aufgrund der Grau-Balance-Kalibrierung), und die Farben sollten sich nicht wesentlich in der Dichte ändern (da die UCR Kalibrierung vorgenommen worden ist).
In der US-A 4,500,919 für Schreiber und in der US-A 4,275,413 für Sakamoto, wurden die Informationen, die von einer Flecken-Messung abgeleitet sind, in Durchsichtstabellen plaziert, gespeichert in einem Speicher, möglicherweise in einem ROM Speicher oder einem RAM Speicher, wo sich die Durchsichtstabelle auf einen Eingangs-Farb-Raum bezieht, um einen Farb-Raum auszugeben. Die Durchsichtstabelle ist herkömmlicherweise eine dreidimensionale Tabelle, da ein Farb-Raum dreidimensional ist. Mit einer Abtasteinrichtung oder einem Computer kann der RGB Raum als dreidimensionaler Raum mit schwarz an dem Ursprung eines dreidimensionalen Koordinatensystems (0, 0, 0) und weiß an dem Maximum eines dreidimensionalen Koordinatensystems definiert werden, das, in einem 8-Bit-System, bei (255, 255, 255) angeordnet werden würde. Jede der drei Achsen, die von dem Ursprungs-Punkt abstrahlt, definiert deshalb jeweils rot, grün und blau. Ein ähnlicher Aufbau kann für den Drucker vorgenommen werden mit Achsen, die cyan, magenta und gelb darstellen. Schwarz ist gewöhnlich ein separater Toner, der separat hinzugefügt wird. In dem 8-Bit-System, das dort vorgeschlagen ist, werden allerdings über 16 Millionen mögliche Farben (256³) vorhanden sein. Dabei sind deutlich zu viele Werte für eine 1 : 1 Auflistung von RGB zu CMYK vorhanden. Demgemäß wird, wie in der US-A 4,275,413 für Sakamoto vorgeschlagen ist, nur eine relativ kleine Anzahl von Abtastungen bzw. Proben an dem Drucker vorgenommen, vielleicht in der Größenordnung von 1000 oder sogar weniger. Deshalb bestehen die Durchsichtstabellen aus einem Satz von Werten, der derjenige sein könnte, daß er die Schnittpunkte für Ecken eines Satzes von rechtwinkligen Parallel-Pipeden, die auf der Oberseite voneinander montiert sind, sind. Farben, die innerhalb jedes rechtwinkligen Volumens fallen, können von den gemessenen Werten interpoliert werden, und zwar durch viele Verfahren, die eine dreizeilige Interpolation, eine Tetraeder-Interpolation, eine Polynom-Interpolation, eine lineare Interpolation, und irgendein anderes Interpolations-Verfahren, und zwar in Abhängigkeit von der Genauigkeit des erwünschten Ergebnisses, umfassen.
Die US-A 4,929,978 offenbart ein Farb-Korrektur-Verfahren, das bei einem Farb-Kopierer vom digital-verarbeitenden Typ anwendbar ist, wodurch ein Satz von Farb- Flecken jeweils unterschiedlicher Proben-Farben gedruckt wird, und zwar unter Verwendung eines Satzes von Druck-Daten-Werten, wobei die Farb-Flecken dann abgetastet und analysiert werden, um Farb-Flecken-Eingangs-Daten-Werte durch den Farb-Kopierer zu erhalten, und jeder aller möglicher Eingangs-Daten-Werte, die durch den Abtasteinrichtungs/Analysierer-Abschnitt des Farb-Kopierers produziert .werden können, wird dann mit einem der Farb-Flecken-Eingangs-Daten-Werte in Bezug gesetzt, der am nahesten dazu in einem 3-dimensionalen Farb-Raum liegt.
Jeder dieser möglichen Eingangs-Farb-Daten-Werte wird dadurch zu einem geeigneten Farb-Druck-Wert in Bezug gesetzt, wodurch eine Farb-Korrektur-Tabelle erzeugt werden kann, die eine Korrelktur-Genauigkeit liefert, die von einer Nichtlinearität der Farb-Druck-Charakteristika unabhängig ist.
Die EP-A-0 475 362 offenbart ein Bildverarbeitungsgerät zum Bestimmen der Rate von UCR (Under-Color-Remover - Unter-Farb-Entfernung) für jede Farbe durch eine Funktion jeder der Farb-Signale. Das Bildverarbeitungsgerät weist grundsätzlich eine Vorrichtung zum Bestimmen des maximalen Werts Max und des minimalen Werts Min jedes der Eingangs-Signale Yi, Mi und Ci und eine Vorrichtung zum Bestimmen der Raten von UCR, die für YU, MU und CU indikativ sind, aus den Eingangs-Signalen Yi, Mi, Ci und dem maximalen Wert Max und dem minimalen Wert Min auf, und zwar unter Verwendung von jeweiligen Funktionen FY, FM und FC. Die vorstehend beschriebenen YU, MU und CU können gemäß den nachfolgenden Gleichungen bestimmt werden:
YU = FY (Max, Min, Yi)
MU = FM (Max, Mm, Mi)
CU = FC (Max, Min, Ci).
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, für einen Drucker, der Bilder als eine Funktion der Kombination von drei primären Farben (zum Beispiel cyan (C), magenta (M) und gelb (Y)) und schwarz (K) auf einem Ausgabe-Druck produziert, ein vereinfachtes Kalibrierungsverfahren zu schaffen, das ein akkurates Drucker-Ansprechverhalten auf eine ideale Eingabe hin liefert. Es ist eine weitere Aufgabe, ein vereinfachtes Verfahren zum Drucken in einem kalibrierten Farb-Drucker zu schaffen.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Kalibrieren eines Farb- Druckers geschaffen, so daß Farb-Bilder, definiert in Termen kolorimetrischer Farb- Signale, auf dem Drucker in Abhängigkeit von Drucker-Färbemittel-Signalen gedruckt werden kann, um Farb-Drucke mit einem Satz von drei primären Färbemitteln und schwarz auf einem Substrat zu gestalten, wobei das Kalibrierverfahren die Schritte aufweist: a) Linearisieren des Drucker-Ansprechverhaltens durch: i) Produzieren eines Satzes von Drucker-Färbemittel-Signalen, um einen entsprechenden Test-Muster-Satz sich variierender Dichte-Proben jedes der drei primären Färbemittel und von schwarz auf einem Substrat zu drucken, ii) Messung der Dichte jeder gedruckten Dichte-Probe, und iii) Erzeugen einer Drucker-Linearisierungs-Tabelle für jedes der drei primären Färbemittel und schwarz, wobei eine lineare Erhöhung in einem Färbemittel-Signal eine lineare Erhöhung in einem Drucker-Färbemittel-Signal produziert; b) Bestimmung für eine gegebene Dichte-Charakteristik einer Kombination primärer Färbemittel-Signale, um eine Farbe auf dem Substrat zu erzeugen, eines Schwarz-Färbemittel-Signals, um schwarz zu einem Farb-Druck hinzuzufügen; und dann c) Produzieren einer Farb-Transformation und einer Korrektur- Tabelle durch: i) Produzieren eines zweiten Satzes von Drucker-Färbemittel-Signalen von Farben aus Kombinationen der drei primären Färbemittel, mit Schwarz-Färbemittel-Signalen gemäß der bestimmten Dichte-Charakteristik der Kombination primärer Färbemittel-Signale hinzugefügt, um einen entsprechenden zweiten Test-Muster-Satz von Farb-Proben von einer Kombination der drei primären Färbemittel und schwarz auf einem Substrat zu drucken, ii) Messung der Farbe jeder gedruckten Farb-Probe in Termen kolorimetrischer Farb-Signale, und iii) Erzeugen einer Farb- Transformations-Tabelle, die gemessene Farben in Termen der drei primären Färbemittel auflistet, die verwendet werden, um die Farb-Proben zu erzeugen, zu kolorimetrischen Farb-Signalen; und d) Speichern einer adressierbaren Auflistung kolorimetrischer Farb-Signale zu Färbemittel-Signalen in einem Drucker-Speicher.
Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Drucken gemäß den Ansprüchen 4 und 6 der beigefügten Ansprüche geschaffen.
Gemäß einem noch anderen Aspekt der Erfindung wird ein Abtast-Druck-System geschaffen, das aufweist: eine Abtasteinrichtung, die so betreibbar ist, um ein Farb-Bild abzutasten und um einen Satz von vorrichtungs-unabhängigen, kolorimetrischen Signalen zu produzieren, die das Bild repräsentieren; eine Einrichtung zum Konvertieren der vorrichtungs-unabhängigen, kolorimetrischen Signale in primäre Färbemittel- Signale; eine Einrichtung, die so betreibbar ist, um die Dichte der Kombination der primären Färbemittel-Signale zu messen, und, in Abhängigkeit von dieser Messung, um ein Signal zu erzeugen, das für das schwarze Färbemittel repräsentativ ist, das hinzuzufügen ist; und eine Einrichtung zum Linearisieren der primären Färbemittel- Signale und des schwarzen Färbemittel-Signals, um einen Satz von Signalen zum Steuern eines Farb-Druckers zu produzieren, um ein Bild zu produzieren, das kolorimetrisch das abgetastete Bild anpaßt; wobei die Konvertiereinrichtung eine Einrichtung zum Konvertieren der kolorimetrischen Signale aufweist, auf der Basis eines Kalibrierungs-Prozesses, in dem kolorimetrische Farb-Signale zu primären Färbestoff-Signalen aufgelistet werden, unter Verwendung eines Kalibrierungs-Musters, das schwarz umfaßt, wobei die Einrichtung zum Konvertieren dadurch die darauffolgende Schwarz-Färbemittel-Hinzufügung berücksichtigt.
Gemäß einem noch anderen Aspekt der Erfindung wird ein Abtast/Druck-System geschaffen, das aufweist: eine Abtasteinrichtung, die so betreibbar ist, um ein Farb-Bild abzutasten und um einen Satz von vorrichtungs-unabhängigen, kolorimetrischen Signalen zu produzieren, die das Bild repräsentieren; eine Einrichtung zum Konvertieren der vorrichtungs-unabhängigen, kolorimetrischen Signale in primäre Färbemittel- Signale; eine Einrichtung, die so betreibbar ist, um die Dichte der Kombination der primären Färbemittel-Signale zu messen, und, in Abhängigkeit von dieser Messung, um ein Signal zu erzeugen, das für das schwarze Färbemittel repräsentativ ist, das hinzuzufügen ist; und eine Einrichtung für eine Grau-Ausbalancierung der primären Färbemittel-Signale und zum Linearisieren des Schwarz-Färbemittel-Signals, um einen Satz von Signalen zum Steuern eines Farb-Druckers zu produzieren, um ein Bild zu produzieren, das kolorimetrisch das abgetastete Bild anpaßt; wobei die Konvertiereinrichtung eine Einrichtung zum Konvertieren der kolorimetrischen Signale auf weist, auf der Basis eines Kalibrierungs-Prozesses, in dem kolorimetrische Farb-Signale zu primären Färbemittel-Signalen aufgelistet werden, unter Verwendung eines Kalibrierungs-Musters, das schwarz umfaßt, wobei die Einrichtung zum Konvertieren dadurch die darauffolgende Schwarz-Färbemittel-Hinzufügung berücksichtigt.
Anhand nur eines Beispiels wird eine Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden, in denen:
Fig. 1 zeigt ein Blockdiagramm eines Abtast-Druck-Systems mit einer Farb-Transformation, zum Konvertieren vorrichtungs-unabhängiger Bild-Darstellungen in vorrichtungs-abhängige Bild-Darstellungen;
Fig. 2 zeigt ein Blockdiagramm eines Bereichs eines Druck-Systems der Fig. 1, das die vorrichtungs-unabhängigen Bild-Darstellungen darstellt, um an einen individuellen Drucker anzupassen;
Fig. 3A und 3B stellen den Effekt eines Kalibrierungs-Verfahrens gemäß der Erfindung auf Farb-Konversions-Durchsichtstabellen dar; und
Fig. 4 zeigt ein Flußdiagramm, das ein Kalibrierungs-Verfahren gemäß der Erfindung darstellt.
In einem einfachen Modell eines Druck-Systems, dargestellt in Fig. 1, wird eine Abtasteinrichtung 10, wie beispielsweise die Farb-Abtasteinrichtung bzw. der -Scanner, der in dem digitalen Farb-Kopierer Xerox 5775 erhältlich ist, so kalibriert, um einen Satz digitaler, kolorimetrischer oder vorrichtungs-unabhängiger Daten zu produzieren, die ein abgetastetes Bild 12 beschreiben, das, per Definition, in Termen eines r g b Raums definiert werden kann. Aus dem aktuellen Abtastvorgang ist ein Satz Abtasteinrichtungs-Bild-Signale RS, GS, BS resultierend, definiert in abtasteinrichtungs-unabhängigen Temlen. Eingesetzt in den Abtasteinrichtungs- oder einen anderen Verarbeitungspfad ist ein Nach-Abtast-Prozessor 14, der eine Korrektur von Abtasteinrichtungs-Bild-Signalen RS, GS, BS zu kolorimetrischen Termen liefert, typischerweise digital in der Art RC, GC, BC. Die Werte können in Termen eines CIE Farb-Raums (rgb) oder dem L*a*b* Luminanz-Chrominanz-Raum (LC&sub1;C&sub2;) vorliegen. Im Block 20 wird eine Farb-Raunn-Transformation, wie beispielsweise diejenige, die in der US-A 4,275,413 für Sakarnoto beschrieben ist, dazu verwendet, die vorrichtungsunabhängigen Daten in drucker-abhängige Daten zu konvertieren. Der Ausgang von Block 20 ist das Bild, das in Termen eines vorrichtungs- (d. h. drucker-) unabhänghängigen Raums definiert ist oder Färbemittel-Werten CP, MP, YP, KP, die dazu verwendet werden, einen Drucker 30 anzusteuern. In einem möglichen Beispiel stellen die Färbemittel-Werte die relativen Mengen an cyan, magenta und gelbem Toner dar, die über einen gegebenen Flächenbereich in einem elektrophotographischen Drucker niedergeschlagen werden sollen, wie beispielsweise wiederum der digitale Farb-Kopierer Xerox 5775. Das gedruckte Ausgabe-Bild kann so ausgedrückt werden, daß es in Termen von RP, GP, BP definiert ist, von dem erwartet wird, daß es eine Beziehung zu RO, GO, BO so hat, daß der Drucker eine Farbe besitzt, die kolorimetrisch ähnlich zu denn Original-Bild ist, obwohl diese Ähnlichkeit letztendlich von dem Tonumfang der Druckvorrichtung abhängig ist.
Unter Bezugnahme nun auf Fig. 2 werden anfänglich RC, GC, BC Farb-Signale zu einer dreidimensionalen Durchsichtstabelle gerichtet, die in einem Vorrichtungs-Speicher 40 gespeichert ist, wie beispielsweise einem ROM oder einer anderen, adressierbaren Speichervorrichtung, die Geschwindigkeits- und Speichererfordernisse für eine bestimmte Vorrichtung Erfüllen wird. Farb-Signale RC, GC, BC werden verarbeitet, um Adressen-Eintritte in die Tabelle zu erzeugen, die einen Satz Koeffizienten speichert, mit denen RC, GC, BC verarbeitet werden können, um sie zu CX, MX und YX Färbemittel-Signale zu konvertieren. Werte, die nicht aufgelistet sind, können durch Interpolation bestimmt werden.
Es wird zweifelsfrei erkannt werden, daß viele Verfahren zum Schaffen einer Transformation von vorrichtungs-unabhängigen Daten in vorrichtungs-abhängige Daten vorhanden sind, mit der US-A 4,275,413 für Sakamoto, die ein Verfahren beschreibt, das selbst variiert werden kann. Wenn einmal eine Konversions-Tabelle eingerichtet ist, kann ein Verfahren einer Interpolation, das als tri-lineare oder kubische Interpolation bezeichnet wird, auch verwendet werden, um Ausgangs-Werte aus dem begrenzten Satz von Eingangs-Werten zu berechnen. Die Werte, die in der Durchsichtstabelle gespeichert sind, können empirisch abgeleitet werden, wie in Sakamoto, oder berechnet oder extrapoliert werden, basierend auf empirischen Informationen, wie beispielsweise in Po-Chieh Hung, "Tetrahedral Division Technique Applied to Colorimetric Calibration for Imaging Media", Annual Meeting IS & T, NJ, Mai 1992, Seiten 419-422; Po-Chieh Hung, "Colorimetric Calibration for Scanners and Media", SPIE, Vol. 1448, Camera and Input Scanner System, (1991); und Sigfredo I. Nin, et al., "Printing CIELAB Images on a CMYK Printer Using Tri-Linear Interpolation", SPIE Proceedings, Vol. 1670, 1992, Seiten 316-324. Der Aufbau des Satzes von Werten, gespeichert für ein Druckverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung, wird nachfolgend besprochen werden.
Unter Bezugnahme wiederum auf Fig. 2 wird, unter Erhalten vorrichtungs-abhängiger Färbemittel-Signale CX, MX, YX, eine Schwarz-Addition bzw. -Hinzufügung (K+) in zwei Schritten durchgeführt. In dem ersten Schritt 50 wird die minimale Dichte von cyan, magenta und gelben Signalen bestimmt. In dem zweiten Schritt erzeugt es dann ein Schwarz-Färbemittel-Signal als eine Funktion davon. Wie bereits diskutiert ist, ist in einer möglichen Strategie die Menge an schwarzer Tinte Null bis zu einer gewissen, minimalen Dichte, und erhöht sich dann quadratisch als eine Funktion der geforderten Dichte. Die Hinzufügung von schwarzer Tinte ist primär eine ästhetische Bestimmung.
Auf eine Schwarz-Addition Folgend werden die Farb-Werte bei 70 und 80 linearisiert, so daß sich linear erhöhende Werte von Färbemitteln ein sich linear erhöhendes, kolorimetrisches Ansprechverhalten produzieren. Der Linearisierungs-Prozeß wird über einen Satz von Durchsichtstabellen ausgeführt, die die Ansprechverhalten eines Satzes von Flecken speichern, erzeugt an einem Satz von Eingangs-Werten, wobei ein Kurvenanpassungsprogramm verwendet wird, um den Satz möglicher Eingangs-Ansprechverhalten zu charakterisierten Ausgangs-Ansprechverhalten aufzulisten. Diese Werte werden dann dazu verwendet, um einen Drucker 30 anzusteuern.
In einem alternativen Verfahren können die Farb-Werte im grau ausbalanciert werden, so daß gleiche Mengen an Farbe ein neutrales Grau-Ansprechverhalten an dem Drucker produzieren. Der Grau-Balance-Prozeß wird über einen Satz von Durchsichtstabellen ausgeführt, die die Ansprechverhalten eines Satzes von Flecken speichern, die an einem Satz von Eingangs-Werten erzeugt sind, wo ein Kurvenanpassungsprogramm dazu verwendet wird, den Satz möglicher Eingangs-Ansprechverhalten zu charakterisierten Ausgangs-Ansprechverhalten aufzulisten. Diese Werte werden dann dazu verwendet, einen Drucker 30 anzusteuern.
Wie soweit beschrieben ist, ist das Druck-System, das in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist, herkömmlich. Ein Verfahren zum Kalibrieren des Systems gemäß der Erfindung wird nun beschrieben werden. Das Kalibrierungs-Verfahren, das die Erzeugung der Farb-Transformations-Tabelle aufweist, die in dem Speicher 40 gespeichert ist, erfordert: 1) Linearisierung oder Grau-Balance der Drucker-Ansprechverhalten; 2) Bestimmung einer Schwarz-Additions-Strategie; und 3) Drucken eines Satzes von Flecken mit einem ausgewählten Satz von Eingangs-Werten, wobei eine Linearisierung oder Grau-Balance und eine Schwarz-Addition bzw. -Hinzufügung berücksichtigt werden. Um die Tabelle zu erzeugen, wird ein Satz von Farb-Flecken erzeugt, die eine bestimmte Linearisierung und Schwarz-Addition umfassen. Dies wird durch Drucken und Messen von ungefähr 1000 (10 · 10 · 10) oder 512 (8 · 8 · 8) Flecken von Drucker-Farben vorgenommen, die über den Farb-Raum hinweg verteilt sind, d. h. ein großer Satz von Drucker-Treiber-Signalen wird erzeugt, und zwar in variierenden Dichten von Kombinationen aus cyan, magenta und gelb, und werden dazu verwendet, den Drucker anzusteuern. Die Farbe jedes Fleckens wird gemessen, unter Verwendung eines Spektrometers, um eine Farbe in Termen von RCBCGC zu bestimmen. Die gemessenen Farben dieser Flecken werden dazu verwendet, eine dreidimensionale Durchsichtstabelle (LUT) aufzubauen, die sich auf RCBCGC definierten Farben zu CXMXYX definierten Farben beziehen. Konversionen, die nicht aufgelistete und gemessene Punkte umfassen, können interpoliert werden.
Das Kalibrierungs-Verfahren ist in Fig. 4 dargestellt. Am Schritt 500 werden die Ton-Reproduktions-(TR)-Kurven für jede Farb-Separation und schwarz linearisiert. Die Schritte, die diese Linearisierung erstellen, sind bei 205 bis 508 dargestellt und sind wie folgt: am Schritt 502 wird ein Satz von C, M und Y Dichte-Abtastungen über den Bereich möglicher Dichten für jede Farbe gedruckt. Am Schritt 504 wird die Dichte jeder Probe gemessen. Am Schritt 506 wird eine TRC Auflistung abgeleitet, die sich auf Eingangs-Signale zu Ausgangs-Signale für jede Separation bezieht. Am Schritt 508 wird der Prozeß für schwarz wiederholt.
Einer Linearisierung folgend werden am Schritt 510 eine UCR und K+ Strategie bestimmt, was bestimmt, wieviel schwarz für ein gegebenes, minimales Dichte-Signal hinzugefügt werden wird.
An dem nächsten Schritt, 520, wird ein Satz von Flecken-Signalen erzeugt, um den Drucker anzusteuern, um einen Satz von Farben zu produzieren, der gemessen werden kann. Die Farben werden, mit den TRC und K + Funktionen auf EIN geschaltet, produziert (Schritt 530). Am Schritt 540 wird das Drucker-Ansprechverhalten, das heißt die Farben, die produziert sind, mit einem Spektrophotometer oder dergleichen gemessen, um zu bestimmen, was tatsächlich durch den Drucker reproduziert wurde. Die Messungen werden in Termen von Eingangs-Farb-Koordinaten vorgenommen, in unserem Modell gegeben als RCGCBC. Am Schritt 550 wird eine Auflistung von RCGCBC zu CXMXYX erzeugt und in einer dreidimensionalen LUT im Speicher 40 (Fig. 2) gespeichert.
Wenn das Druck-System der Fig. 2 für eine Grau-Balancierung dient, dann kann das Kalibrierungs-Verfahren das Grau-Balancierungs-Verfahren umfassen, so daß es in der Durchsichtstabelle, produziert am Schritt 550 der Fig. 4, reflektiert werden wird. Die verschiedenen Schritte eines solchen Grau-Balancierungs-Verfahrens, die bekannt sind, sind bereits vorstehend beschrieben worden.
Wie angemerkt wurde, sind die tatsächlichen Flecken, die am Schritt 530 in Fig. 4 gedruckt sind, eine Kombination aus cyan, magenta, gelben und schwarzen Färbemitteln, wo schwarz entsprechend einer Schwarz-Additions-Strategie hinzugefügt ist. Zusätzlich wurde das Ansprechverhalten des Druckers zu Signalen für jede Farbe und schwarz linearisiert oder im grau ausbalanciert. Unter Vorgabe eines Farb-Fleckens, der mit 50% cyan, 50% magenta, 50% gelb erzeugt ist (wobei sich der Prozentsatz der Farbe auf den Prozentsatz einer möglichen Dichte dieser Farbe bezieht), die ungefähr ein neutrales grau sein sollte, wird vielleicht 30% schwarz hinzugefügt werden. Zusätzlich werden die Signale durch Durchsichtstabellen 70 und 80 linearisiert. Wenn gemessen ist, wird allerdings die Fleck-Farbe wesentlich dunkler sein als man erwarten könnte, und zwar aufgrund der Schwarz-Addition. Deshalb besitzt der RCBCGC Wert, der zu dieser Kombination aus 50% cyan, 50% magenta, 50% gelb und 30% schwarz aufgelistet ist, eine viel höhere Dichte, als sie erwartet werden würde. Eine Folge ist diejenige, daß die Menge an cyan, magenta und gelb, die verwendet wird, geringer ist als sie für die erwünschte RCBCGC Dichte erwartet werden würde. Demzufolge kann gesehen werden, daß die Menge an cyan, magenta und gelb verringert wird, um die Menge an schwarz, das hinzugefügt ist, zu kompensieren, und UCR wird ohne einen UCR Bestimmungsschritt ausgeführt.
Fig. 3 liefert eine kurze Erläuterung. In Fig. 3A kann eine 3-D Durchsichtstabelle, die RCBCGC Reflexionsgrad-Werte zu CMY Reflexionsgrad-Werte indiziert, die Beziehung, die dargestellt ist, liefern. Demzufolge produziert ein spezifiziertes RCBCGC Signal ein entsprechendes CMY Signal. Allerdings ist, falls schwarz hinzugefügt wird, das gemessene RGB für dasselbe CMY viel dunkler. Demgemäß muß, um dasselbe RGB der Fig. 3A zu erhalten, in Fig. 3B eine hellere Kombination von CMY verwendet werden. Mit anderen Worten muß ein Konvertieren von vorrichtungsunabhängigen Werten zu vorrichtungs-abhängigen Werten, beim Konvertieren von RGB zu CMY, die Konversion eine hellere Kombination von CMY liefern. Die geringere, dichte Kombination von Färbemitteln ergibt UCR.
Dieselben Messungen, die vorgenommen sind, um die Tabelle zu bilden, die im Speicher 40 gespeichert sind, die für UCR gilt, gilt auch für eine Grau-Balance oder eine Linearisierungs-Bestimmung, da die Tabellen-Erzeugung das Ansprechverhalten des Druckers nach einer Kompensation einer Grau-Balance oder einer Linearisierung umfaßt.
Um nun wieder zu dem Abtast/Druck-System, das in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist, zurückzukehren, wird ersichtlich werden, daß, wenn das System durch ein Verfahren, wie es gerade unter Bezugnahme auf die Fig. 4 beschrieben ist, kalibriert wird, sich dieses von einem herkömmlichen System in der Art und Weise unterscheiden, daß die kolorimetrischen Farb-Signale RC, BC, GC in die primären Färbemittel-Signale CX, MX, YX konvertiert werden, wobei, bei der Konversion, eine darauffolgende Schwarz-Färbemittel-Hinzufügung bzw. -Addition und eine Linearisierung/Grau-Balancierung berücksichtigt werden.

Claims

1. Verfahren zum Kalibrieren eines Farb-Druckers, so daß Farb-Bilder, definiert in Termen kolorimetrischer Farb-Signale, auf dem Drucker in Abhängigkeit von Drucker-Färbemittel-Signalen gedruckt werden können, um Farb-Drucke mit einem Satz von drei primären Färbemitteln und schwarz auf einem Substrat zu gestalten, wobei das Kalibrierverfahren die Schritte aufweist:

a) Linearisieren des Drucker-Ansprechverhaltens durch:

i) Produzieren (502) eines Satzes von Drucker-Färbemittel-Signalen, um einen entsprechenden Test-Muster-Satz sich variierender Dichte-Proben jedes der drei primären Färbemittel und von Schwarz auf einem Substrat zu drucken,

ii) Messung (504) der Dichte jeder gedruckten Dichte-Probe, und

iii) Erzeugen (506) einer Drucker-Linearisierungs-Tabelle für jedes der drei primären Färbemittel und Schwarz, wobei eine lineare Erhöhung in einem primären Färbemittel-Signal eine lineare Erhöhung in einem Drucker-Färbemittel-Signal produziert;

b) Bestimmung (510), für eine gegebene Dichte-Charakteristik, einer Kombination primärer Färbemittel-Signale, um eine Farbe auf dem Substrat zu erzeugen, eines Schwarz-Färbemittel-Signals, um Schwarz zu einem Farb-Druck hinzuzufügen; und dann

c) Produzieren einer Farb-Transformation und einer Korrektur-Tabelle durch:

i) Produzieren eines zweiten Satzes von Drucker-Färbemittel-Signalen von Farben aus Kombinationen der drei primären Färbemittel, mit Schwarz- Färbemittel-Signalen gemäß der bestimmten Dichte-Charakteristik der Kombination primärer Färbemittel-Signale hinzugefügt, um einen entsprechenden zweiten Test-Muster-Satz von Farb-Proben von einer Kombination der drei primären Färbemittel und Schwarz auf einem Substrat zu drucken (530),

ii) Messung (540) der Farbe jeder gedruckten Farb-Probe in Termen kolorimetrischer Farb-Signale, und

iii) Erzeugen einer Farb-Transformations-Tabelle, die gemessene Farben in Termen der drei primären Färbemittel auflistet, die verwendet werden, um die Farb-Proben zu erzeugen, zu kolorimetrischen Farb-Signalen; und

d) Speichern (550) einer adressierbaren Auflistung kolorimetrischer Farb-Signale zu Färbemittel-Signalen in einem Drucker-Speicher (40).

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der zweite Satz von Drucker-Färbemittel-Signalen unter Berücksichtigung der vorherigen Linearisierung produziert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei Schritt (a) alternativ aufweist:

a) ein Grau-Ausbalancieren des Drucker-Ansprechverhaltens durch

i) Produzieren eines Satzes von Drucker-Färbemittel-Signalen, um einen entsprechenden Test-Muster-Satz von sich variierenden Dichte-Proben von Kombinationen jeder der drei primären Färbemittel zu drucken;

ii) Bestimmung, welche der Proben, gedruckt in Kombination, ein neutrales grau liefern;

iii) Erzeugen einer Drucker-Grau-Balance-Tabelle, wobei Drucker-Färbemittel-Signale gemäß einer Funktion variiert werden, die drei gleiche Färbemittel-Signale als Grau definiert;

iv) Produzieren eines Satzes von Drucker-Färbemittel-Signalen, um sich variierende Dichte-Proben von Schwarz auf einem Substrat zu drucken;

v) Messung der Dichte jeder gedruckten Probe, und

vi) Erzeugen einer Drucker-Linearisierungs-Tabelle für Schwarz, wobei eine lineare Erhöhung in dem Färbemittel-Signal für Schwarz eine lineare Erhöhung in dem Schwarz-Drucker-Färbemittel-Ansprechverhalten produziert.

4. Verfahren zum Drucken in einem kalibrierten Farb-Drucker, so daß abgetastete Farb-Bilder, definiert in Termen, kolorimetrischer Farb-Signale, auf einem Farb- Drucker gedruckt werden können, der auf Drucker-Färbemittel-Signale ansprechend ist, um einen Farb-Druck mit einem Satz von drei primären Färbemitteln und Schwarz auf einem Substrat zu gestalten, und eine Unter-Farb-Entfernung umfaßt, wobei das Druckverfahren die geordneten Schritte aufweist von:

Abtasten eines Bilds, um einen Satz von vorrichtungs-unabhängigen, kolorimetrischen Farb-Signalen abzuleiten;

Verwendung einer dreidimensionalen Durchsichtstabelle, die in einem Vorrichtungs-Speicher gespeichert ist, Konvertieren der kolorimetrischen Farb-Signale in vorrichtungs-abhängige primäre Färbemittel-Signale, wobei jedes primäre Färbemittel-Signal eine Dichte von Färbemitteln definiert, die bei der Gestaltung eines Farb-Drucks verwendet werden soll, wobei die Konversion mit einem Kalibrierungs-Prozeß abgeleitet wird, in dem kolorimetrische Farb-Signale zu primären Färbemittel-Signalen unter Verwendung eines Kalibrierungs-Musters, das Schwarz umfaßt, aufgelistet sind, so daß die Werte, die von der dreidimensionalen Durchsichtstabelle ausgegeben sind, eine zukünftige Schwarz-Addition reflektiert;

Bestimmung für eine Dichte der Kombination primärer Färbemittel-Signale eines Schwarz-Färbemittel-Signals, um schwarzes Färbemittel zu dem Farb- Druck hinzuzufügen;

Linearisieren jedes primären Färbemittel-Signals und Schwarz, um einen Satz entsprechender Drucker-Färbemittel-Signale zu erzeugen, um den Drucker zu steuern; und

Verwendung der Drucker-Färbemittel-Signale, um den Drucker zu steuern, um ein Bild zu produzieren, das das abgetastete Bild kolorimetrisch anpaßt.

5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei die Konversion auch eine darauffolgende Linearisierung der primären Färbemittel-Signale berücksichtigt.

6. Verfahren zum Drucken in einem kalibrierten Farb-Drucker, so daß abgetastete Farb-Bilder, definiert in Termen, kolorimetrischer Farb-Signale, auf einem Farb- Drucker, der auf Drucker-Färbemittel-Signale ansprechend ist, gedruckt werden können, um einen Farb-Druck mit einem Satz aus drei primären Färbemitteln und Schwarz auf einem Substrat zu gestalten und eine Unter-Farb-Entfernung umfaßt, wobei das Druckverfahren die geordneten Schritte aufweist von:

Verwendung einer dreidimensionalen Durchsichtstabelle, die in einem Vorrichtungsspeicher gespeichert ist, Konvertieren der kolorimetrischen Farb-Signale in vorrichtungs-abhängige, primäre Färbemittel-Signale, wobei jedes primäre Färbemittel-Signal eine Dichte von Färbemitteln definiert, die beim Gestalten eines Farb-Drucks verwendet werden soll, wobei die Konversion mit einem Kalibrierungs-Prozeß abgeleitet wird, in dem kolorimetrische Farb-Signale zu primären Färbemittel-Signalen aufgelistet werden unter Verwendung eines Kalibrierungs-Musters, das Schwarz umfaßt, so daß Werte, die von der dreidimensionalen Durchsichtstabelle ausgegeben sind, eine zukünftige Schwarz-Addition reflektieren;

Bestimmen für eine Dichte der Kombination primärer Färbemittel-Signale eines Schwarz-Färbemittel-Signals, um schwarzes Färbemittel zu dem Farb-Druck hinzuzufügen;

eine Grau-Ausbalancierung der primären Färbemittel-Signale und Linearisieren von Schwarz, um einen Satz von entsprechenden Drucker-Färbemittel-Signalen zu erzeugen, um den Drucker zu steuern; und

Verwendung der Drucker-Färbemittel-Signale, um den Drucker zu steuern, um ein Bild zu produzieren, das kolorimetrisch das abgetastete Bild anpaßt.

7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei die Konversion auch eine darauffolgende Grau-Ausbalancierung der primären Färbemittel-Signale berücksichtigt.

8. Abtast/Druck-System das aufweist:

eine Abtasteinrichtung (10, 14), die so betreibbar ist, um ein Farb-Bild abzutasten und um einen Salz von vorrichtungs-unabhängigen, kolorimetrischen Signalen (RC, GC, BC) zu produzieren, die das Bild repräsentieren;

eine Einrichtung (40) zum Konvertieren der vorrichtungs-unabhängigen, kolorimetrischen Signale in primäre Färbemittel-Signale (CX, MX, YX)

eine Einrichtung (50, 60), die so betreibbar ist, um die Dichte der Kombination der primären Färbemittel-Signale zu messen, und, in Abhängigkeit von dieser Messung, um ein Signal zu erzeugen, das für das schwarze Färbemittel repräsentativ ist, das hinzuzufügen ist; und gekennzeichnet durch:

eine Einrichtung (70, 80) zum Linearisieren der primären Färbemittel-Signale und des schwarzen Färbemittel-Signals, um einen Satz von Signalen (CP, MP, YP, KP) zum Steuern eines Farb-Druckers (30) zu produzieren, um ein Bild zu produzieren, das kolorimetrisch das abgetastete Bild anpaßt;

und durch die Konvertiereinrichtung (40), die eine Einrichtung zum Konvertieren der kolorimetrischen Signale auf der Basis eines Kalibrierungs-Prozesses aufweist, in dem kolorimetrische Farb-Signale zu primären Färbemitel-Signalen aufgelistet werden, unter Verwendung eines Kalibrierungs-Musters, das Schwarz umfaßt, wobei die Einrichtung zum Konvertieren dadurch die darauffolgende Schwarz-Färbemittel-Hinzufügung berücksichtigt.

9. System nach Anspruch 8, wobei die Konvertiereinrichtung (40) eine Einrichtung zum Konvertieren der kolorimetrischen Signale aufweist, die auch die darauffolgende Linearisierung berücksichtigt.

10. Abtast/Druck-System, das aufweist:

eine Abtasteinrichtung (10, 14), die so betreibbar ist, um ein Farb-Bild abzutasten und einen Satz von vorrichtungs-unabhängigen, kolorimetrischen Signalen (RC, GC, BC) zu produzieren, die das Bild repräsentieren;

eine Einrichtung für eine Grau-Ausbalancierung der primären Färbemittel-Signale und zum Linearisieren des Schwarz-Färbemittel-Signals, um einen Satz von Signalen (CP, MP, YP, KP) zum Steuern eines Farb-Druckers (30) zu produzieren, um ein Bild zu produzieren, das kolorimetrisch das abgetastete Bild anpaßt;

und durch die Konvertiereinrichtung (40), die eine Einrichtung zum Konvertieren der kolorimetrischen Signale auf der Basis eines Kalibrierungs-Prozesses auf weist, in dem kolorimetrische Farb-Signale zu primären Färbemittel-Signalen aufgelistet werden, unter Verwendung eines Kalibrierungs-Musters, das Schwarz umfaßt, wobei die Einrichtung zum Konvertieren dadurch die darauffolgende Schwarz-Färbemittel-Hinzufügung berücksichtigt.

11. System nach Anspruch 10, wobei die Konvertiereinrichtung (40) eine Einrichtung zum Konvertieren der kolorimetrischen Signale aufweist, die auch die darauffolgende Grau-Ausbalancierung/Linearisierung berücksichtigt.