KR100895764B1 - 이미징 시스템의 자체 캘리브레이션 방법과 멀티 컬러 이미징 시스템 - Google Patents

이미징 시스템의 자체 캘리브레이션 방법과 멀티 컬러 이미징 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 새로 인쇄되는 테스트 패치(64)의 컬러에 전달 함수를 인가함으로써 이미징 시스템에 의해 인쇄되는 테스트 패치의 세틀링된 모습(settled appearance)을 예측하는 방법에 관한 것이다. 전달 함수는 습도나 온도와 같은 다양한 환경 조건, 또는 박막 적층과 같은 인쇄 후 프로세스(62)를 고려하도록 공식화될 수 있다(63). 이미징 시스템에 의해 사용된 컬러 맵을 캘리브레이션하기 위해(66, 67) 예측된 세틀링된 테스트 패치 컬러가 외부 이미지 프로세서로 전달될 수도 있고, 이미징 시스템 프로세서(5)가 예측된 세틀링된 테스트 패치 컬러를 원하는 테스트 패치 컬러와 내부적으로 비교(65)할 수도 있다.

Description

이미징 시스템의 자체 캘리브레이션 방법과 멀티 컬러 이미징 시스템{CALIBRATION OF A MULTI COLOR IMAGING SYSTEM USING A PREDICTED COLOR SHIFT}
도 1은 본 발명의 이미징 시스템 내의 종이, 압반(platen), 프린터 캐리지, 광 스캐너, 프로세서, 데이터 저장 장치, 주변 센서를 도시하는 개략도,
도 2는 종이에 대한 프린터 캐리지와 광 스캐너의 관계를 세부적으로 도시한 개략도,
도 3은 세틀링 전 후의 컬러 테스트 패치를 도시함으로써, 인쇄 후 시간이 경과함에 따라 소정의 착색제가 부가적으로 이동하고 모습이 변하는 것을 나타내는 도면,
도 4는 세틀링 전 후의 캘리브레이션된 컬러 테스트 패치를 도시함으로써, 캘리브레이션 프로세스가 예측된 염료 이동 및 모습 상의 변화를 보상하는 것을 나타내는 도면,
도 5는 본 발명에 따른 컬러 캘리브레이션 프로세스의 흐름도,
도 6은 본 발명에 따른 변화 벡터 캘리브레이션 프로세스의 흐름도.
본 발명은 이미징 시스템에서 원하는 컬러(colors)를 정확하게 생성하기 위한 멀티 컬러 이미징 시스템의 캘리브레이션(calibration)에 관한 것이다. 이 캘리브레이션 방법은 잉크젯 프린터, 전자 사진식(electrophotographic) 프린터 및 오프셋 프린터의 컬러 캘리브레이션에 유용하다.
컬러 프린터 및 컬러 복사기 등의 멀티 컬러 이미징 시스템은 광범위하게 이용가능하며, 거의 모든 애플리케이션에 대한 성능과 호환성(affordability)의 다양한 조합을 제공한다. 잉크 제제(formulation), 인쇄 매체 현상(print medium development) 및 프린터 드라이버의 기술적 진보에 의해, 정교한 컬러 문서를 생성할 수 있게 된다.
인쇄된 컬러 문서의 생성은 통상적으로 색 공간(color space) 내에서의 원하는 이미지의 묘사(description)로 시작된다. 이러한 묘사는 스캐너에 의해 생성될 수도 있고 컬러 이미지 생성 소프트웨어를 사용하는 컴퓨터 상에서 생성될 수 있다. 워크스테이션 또는 퍼스널 컴퓨터에 의해 정의되는 이미지 내에 존재하는 컬러는 통상적으로 디바이스 독립형 색 공간(device-independent color space) 내에 존재한다. 일반적으로 이용되는 색 공간은 CIELAB 공간이다.
CIELAB 공간, 또는 보다 적합하게는, 1976 CIE L*a*b* 공간은 좌표 L* , a* 및 b*를 갖는 3축(tristimulus) 색 공간이다. 중앙의 수직축(L*)은 밝기를 나타내며, 0(흑색)에서 100(백색)까지의 값을 가진다. 두 개의 컬러 축은 각각 양(positive)에서 음(negative)으로 이어져 있다. a-a 축(a*) 상에서, 양의 값은 적색의 양을 표시하며, 음의 값은 녹색의 양을 표시한다. b-b 축(b*) 상에서, 황색은 양이고, 청색은 음이다. a-a 축 및 b-b 축 모두에 대해 0은 중간 정도의 회색이다. 단일의 특정 컬러는 각각의 컬러 축의 한 값 및 명도 또는 회색 비율(grayscale) 축의 한 값에 의해 고유하게 식별될 수 있다. CIE L*a*b* 공간은 디바이스 독립적이다.
이미징 시스템이 원하는 이미지를 인쇄하기 위해, 먼저 디바이스 독립형 좌표를 사용되는 이미징 시스템 고유의 디바이스 독립형 공간에 맵핑하여야 한다. 많은 이미징 시스템에 있어서, 디바이스 독립형 색 공간은 CMYK 공간(청록색(Cyan), 자홍색(Magenta), 황색 및 흑색 착색제 용)이다. 임의의 주어진 이미징 시스템은 컬러 맵을 사용하여 디바이스 독립형 색 공간 내의 선택된 점을 CMYK 공간 내의 특정의 점으로 변환한다. 이 변환된 컬러는 디바이스 독립형 색 공간에서 규정된 컬러를 생성하기 위해 디바이스 독립형 색 공간에서 필요로 하는 청록색, 자홍색, 황색, 흑색 착색제의 양에 대응한다.
디바이스 독립형 컬러로부터 디바이스 의존형 컬러로의 컬러 맵 변환은, 통상적으로 이미징 시스템의 소정의 물리적인 제한(예컨대, 잉크 방울 크기, 잉크 밀도, 인쇄 기판 상에서의 잉크 성향)을 고려하고, 통상적으로 각각의 컬러 채널에 선형화 함수(linearization function)를 적용한다. 또한, 디더링(dithering)과 반화소 보간(half-pixel interpolation)과 같이, 이미징 효율을 최대화하고 이미지 품질을 개선하기 위해, 컬러 맵 내에 형성된 수학적 과정이 존재할 수 있다. 이러한 컬러 맵핑과 멀티 컬러 이미징 특성은 이전에 상세하게 설명하였으므로, 여기에서는 더 이상 논의하지 않을 것이다.
불행히도, 다양한 요인이 최종 이미지의 화질에 영향을 미칠 수 있다. 최종 이미지라 함은 컬러를 포함하여, 시간에 대해 안정된 이미지의 모습을 의미한다. 착색제 밀도, 착색제 조성, 착색제 전달율 및 매체 조성의 변화에 의해 인쇄 후의 이미지의 모습에 있어서 큰 차이가 발생할 수 있다. 예를 들어, 보호용 방수제(a protective sealant)를 도포하거나 출력에 박막 적층(laminating)과 같이 인쇄된 출력을 인쇄 후에 변경하는 경우에도 최종 이미지의 컬러에 영향을 주게 되는 것이 전형적이다. 또한, 인쇄된 이미지는 인쇄 후에 "세틀링(settle)", 즉 컬러 변화가 발생할 수 있다. 이러한 컬러 변화의 부분적인 원인은 새로 찍힌 착색제가 시간이 지남에 따라 인쇄 매체 상 및 매체 내로 염료 분자가 이동하기 때문이다. 특히, 잉크젯 염료가 수용액으로서 전형적으로 사용된다. 이러한 잉크가 완전히 마르기까지는, 염료 분자가 인쇄 매체 상 또는 매체 내로 계속 이동하여 이미지의 모습을 바꾸어 놓는다. 멀티 컬러 이미지 내의 개개의 컬러 성분의 이동과 확산이 상이하기 때문에 이미지 내에서 전체적으로 세부 묘사가 흐릿해지고, 이미지가 어두워지고, 컬러가 변화될 수도 있게 된다.
염료의 움직임의 특성 및 정도는 잉크의 건조 속도에 의해 상당히 조절되므 로, 주변의 습도가 컬러 변화에 큰 영향을 미침을 알 수 있다. 마찬가지로, 주변의 온도도 관찰되는 컬러 변화의 정도에 상당한 영향을 미칠 수 있다. 일반적으로, 습도와 온도가 높을수록 원래의 컬러 레벨로부터 더 빠르게, 많이 벗어나게 된다.
표 1은 표준 잉크를 사용하여 인쇄한 이미지에서 관찰될 수 있는 컬러 변화의 유형 및 크기의 예를 나타나고 있다. 각각이 10 개의 테스트 패치를 갖고 있는 8 개의 시리즈를 청색, compK(청록색으로부터 만들어진 흑색, 자홍색, 황색의 혼합), 청록색, 녹색, 자홍색, 적색, 살색, 황색으로 인쇄하였다. 잉크젯 프린터를 이용하여 테스트 패치를 인쇄하고 광 스캐닝하여 그들의 최초 컬러 특성을 판단하였다. 이어서, 테스트 패치를 35 ℃의 온도와 80 %의 상대 습도로 유지된 테스트 챔버 내에 4일간 두었다. 인큐베이션 후 테스트 패치를 다시 광 스캐닝하였다.
테스트 패치 모습 상의 변화를 다음 공식에 따라 AE(Delta E) 단위로 측정하였다.
Figure 112002013137450-pat00001
일반적으로, 1 AE라는 값은 겨우 감지할 수 있을 정도의 차이를 나타내는 것이고, 1 AE보다 큰 값은 일반적으로 즉시 구별할 수 있을 정도의 값이다. 비교를 위해 참고하면, 100 Delta E 단위의 변화는 완전한 흑색 패치와 완전한 백색 패치 사이의 차이를 나타낸다.
표 1에 도시한 바와 같이, 많은 테스트 패치가 적어도 10 Delta E 단위의 컬러 변화를 나타냈고, 일부는 16 Delta E 단위의 큰 변화를 나타내기도 했다. 이는 전술한 환경 조건(35 ℃ 온도와 80 % 상대 습도에서 4일간) 하에서의 세틀링 후에 인쇄된 출력의 모습이 상당히 변했음을 나타낸다.
Figure 112002013137450-pat00002
현재의 이미징 시스템 캘리브레이션 방법은 제한된 방식으로 계획된 온도 및 습도 레벨 하에서의 세틀링만을 보상한다. 이러한 이상적인 조건에서 벗어나게 되면 보정이 불완전해지고 최종 이미지에 후속적인 컬러 변화가 생기는 것이 전형적이다. 또한, 인쇄 매체, 박막 적층, 또는 기타 이미지 변경 프로세스의 변화로 인한 인쇄된 이미지 모습의 변화를 보상하는 신속하고 편리한 방법도 없다. 따라서, 다양한 이미지 컬러의 인쇄 후 변화를 능동적으로 보상하는 이미징 시스템에서의 컬러 출력 보정 방법이 필요하다.
본 발명은 테스트 패치를 인쇄하는 단계와, 테스트 패치를 스캐닝하는 단계와, 테스트 패치의 모습에 영향을 줄 조건을 결정하는 단계와, 결정된 모습에 영향을 주는 조건 하에서의 세틀링 후 테스트 패치 모습을 예측하는 단계와, 예측된 세틀링된 테스트 패치 모습을 원하는 세틀링된 테스트 패치 모습과 비교하는 단계와, 결정된 모습에 영향을 주는 조건 하에서의 출력의 예측된 세틀링을 고려하도록 이미징 시스템을 캘리브레이션하는 단계를 포함하는 이미징 시스템 캘리브레이션 방법을 제공한다.
결정된 조건 하에서의 세틀링 후 테스트 패치 모습을 예측하는 단계는 실험적으로 결정된 컬러 변화 데이터의 데이터베이스를 이용할 수도 있다. 따라서, 본 발명의 다른 실시예는 후속 컬러 변화 예측에서 사용될 하나 이상의 모습에 영향을 주는 조건 하에서의 컬러 변화 데이터의 결정을 포함할 수도 있다. 본 발명은 멀티 컬러 이미징 시스템에서 유용하며, 따라서, 하나 이상의 명시된 모습에 영향을 주는 조건 하에서 하나 이상의 컬러의 컬러 변화를 예측하기 위해 측정된 컬러 변화 데이터를 사용할 수도 있다.
도 1은 본 발명의 방법을 실시하기에 유용한 컬러 이미징 시스템의 단순화된 도면이다. 도시한 바와 같이, 인쇄 매체(10)는 왕복 펜 캐리지(12) 아래의 롤러 혹은 압반(11) 상에 지지되어 있다. 인쇄 매체는 압반 위에서 눌리고, 펜 캐리지는 횡방향으로 움직여서 내장된 펜을 통해 인쇄 매체 상에 잉크를 찍는다. 광 스캐너(13)는 펜 캐리지 내에 포함될 수도 있다. 본 발명에서 필수적인 것은 아니지만, 펜 캐리지와 광 스캐너를 결합하면 기계적 설치(움직임 제어)와 플렉서블 케이블링 접속을 공유할 수 있고 하나의 펜 캐리지 드라이브 회로 보드를 이용할 수 있다. 이미징 시스템은 펜 캐리지와 광 스캐너를 제어하고, 주변 센서(7)로부터의 측정치를 수신하며, 데이터 저장 장치(6) 상에 저장된 전달 함수의 데이터베이스를 이용하여 캘리브레이션 프로세스를 감독하는 프로세서(5)도 전형적으로 포함한다.
펜 캐리지와 광 스캐너의 세부적인 사항은 도 2에 도시되어 있다. 펜 캐리지(12)는 펜(14 - 17)을 포함하는데, 각각의 펜은 전형적으로 서로 다른 컬러(예컨대, 청록색, 자홍색, 황색, 흑색)의 잉크를 찍을 수 있다. 펜 캐리지(12)가 매체(10)에 대하여 움직이면, 선택된 펜(14 - 17)이 활성화되어 잉크가 매체(10)에 찍힌다. 잉크는 전형적으로 이미징 시스템 프로세서에 의해 인쇄 엔진으로 제공되는 입력 컬러 값에 따라 공급된다. 4 개의 컬러 펜 또는 인쇄 헤드로부터의 컬러가 혼합되어 임의의 다른 특정한 컬러를 생성한다. 캘리브레이션 중, 테스트 패치나 샘플 라인이 전형적으로 매체(10) 상에 인쇄되어 캘리브레이션 프로세스의 일부로서 광 스캐너(13)가 테스트 패치를 위를 지나가면서 스캐닝하도록 한다.
도 2의 광 스캐너는 일반적으로 하나의 광 검출기(21)와 적어도 하나의 광원(18, 19)을 포함한다. 전형적으로, 광 검출기(21)는 포토셀이고, 광원(18, 19)은 청색 및 황색 LED이다. 컬러 잉크의 스펙트럼에 따른 반사율로 인해, 청색 LED(18)는 매체(10) 상의 황색 잉크의 존재를 검출하는 데 사용되고, 황색 LED(19)는 청록색과 자홍색 잉크의 존재를 검출하는 데 사용되며, 두 다이오드 모두는 흑색 잉크를 검출하는 데 사용된다. 광 스캐너는 전형적으로 하나 이상의 렌즈인 포커싱 광학기(20)를 선택적으로 포함하여 검출된 스캐닝된 이미지의 정밀도를 개선할 수도 있다. 본 발명의 다른 실시예에서, 광 스캐너는 이미징 시스템 외부에 있을 수도 있다.
도 3 및 도 4는 인쇄된 테스트 패치 내에서 펜(14 - 17)에 의해 찍힌 개개의 잉크 점의 크기와 모양의 변화에 따른 컬러 변화를 개략적으로 나타내고 있다. 도 3은 개개의 청록색 잉크 점(테스트 패턴(24)), 자홍색 잉크 점(테스트 패턴(25)), 황색 잉크 점(테스트 패턴(26)), 흑색 잉크 점(테스트 패턴(27))으로 이루어진 계획된 최초 테스트 패턴(24 - 27)을 도시하고 있다. 테스트 패턴(24 - 27)은 원하는 테스트 패턴 모습을 나타내고 있다. 계획된 최종 테스트 패턴(34 - 37)은 세틀링 후의 테스트 패턴(24 - 27)의 모습을 나타내는데, 서로 다른 잉크의 인쇄 매체 내로의 서로 다른 이동 및 확산 속도로 인해 서로 다른 컬러의 잉크 점의 크기가 변하여 계획된 최초 테스트 패턴(24 - 27)에 대한 계획된 최종 테스트 패턴(34 - 37)의 감지된 컬러가 변하게 된다. 잉크 이동의 크기와 고르기를 나타냄에 있어서, 잉크 점의 크기와 분포는 설명을 위해 확대하여 도시하였다.
프린터 출력에 보정 계수를 적용하는 방법은 도 4에 도시되어 있다. 이미징 시스템이 사용한 컬러 맵을 보정한 후, 비례적으로 적은 수 및/또는 작은 크기의 후속적인 잉크 점을 찍으면 보정된 최초 테스트 패턴(44 - 47)을 얻을 수 있다. 세틀링 후, 테스트 패턴(44 - 47) 내의 잉크 점의 이동 및 확산으로 인해 (계획된 최초 테스트 패턴(24 - 27)에 의해서도 표시된) 원하는 모습에 가까운 모습을 나타내는 보정된 최종 테스트 패턴(54 - 57)을 얻을 수 있게 된다. 인쇄 출력에 적용된 보정 계수는 후속 잉크 이동을 보상하고 원하는 출력을 얻게 한다. 설명을 위해 보다 많이 혹은 보다 적게 이동하는 개개의 잉크를 도시하였다. 그러나, 실제의 이동 특성은, 개개의 잉크 성분, 매체 구성, 주변 환경 조건을 포함하는 계수들의 조합에 따라 이루어진다.
도 5는 본 발명의 컬러 캘리브레이션 방법을 나타내는 흐름도이다. 캘리브레이션될 이미징 시스템 내의 프로세서(5)는 사용자가 캘리브레이션을 요청하거나, 최후 캘리브레이션으로부터 일정 시간이 경과하거나, 환경 조건 또는 기타 모습에 영향을 주는 조건의 변화가 검출된 경우 캘리브레이션 프로세스를 개시한다. 이어서, 블럭(60)에 도시한 바와 같이, 프로세서는 이미징 시스템이 적어도 하나의 테스트 패치를 인쇄하도록 지시한다. 다수의 테스트 패치를 인쇄하는 경우, 하나의 컬러 잉크를 다양한 컬러 밀도로 인쇄할 수도 있고 다수의 컬러 잉크로 인쇄할 수도 있다. 그런 다음, 블럭(61)에 도시한 바와 같이, 젖은 테스트 패치(들)를 광 스캐닝하여 최초 즉, 젖은 테스트 패치 모습을 판단한다. 젖은 테스트 패치는 내부 또는 외부 광 스캐너를 이용하여 광 스캐닝할 수 있다. 테스트 패치의 원하는 컬러 특성(명도, 채도 등)을 측정할 수 있는 광 스캐너라면 어느 것이라도 좋다. 전형적으로, 광 스캐너는 이미징 시스템 내에 포함되는 분광계나 농도계이지만, 광 스캐너가 이미징 시스템의 외부에 있는 경우도 본 발명의 범주에서 벗어나는 것은 아니다.
본 상세한 설명에서 "젖은" 테스트 패치란 최초 테스트 패치 모습을 특징으로 하는 새롭게 인쇄된 테스트 패치를 말한다. 젖은 테스트 패치는 아직 노화(aging)나 숙성(maturing)을 겪지 않은 것으로서 모습에 영향을 주는 조건으로 인한 컬러 변화를 나타내지 않은 것이다. 젖은 테스트 패치는 잉크젯 프린터, 오프셋 프린터, 건식 인쇄 프린터 등의 다양한 방법에 의해 인쇄되는 테스트 패치를 포함하는데, 이러한 새롭게 인쇄된 이미지가 통상적인 의미에서 글자 그대로 젖지 않은 경우도 포함한다.
블럭(62)에서는, 동시에 혹은 순차적으로, 프로세서가 이미징 시스템 출력에 영향을 줄 하나 이상의 모습에 영향을 주는 조건을 결정한다. 모습에 영향을 주는 조건은 인쇄된 이미지 내에서 측정할 수 있을 정도의 컬러 변화를 일으키는 임의의 조건을 말한다. 따라서, 모습에 영향을 주는 조건은 스프레이 도포나 박막 적층에 의한 보호성 코팅의 도포와 같은 물리적 프로세스일 수도 있다. 이와는 달리, 모습에 영향을 주는 조건은 주변 습도, 주변 온도, 주변 광도, 주변 광 파장, 주변 대기 흐름, 또는 인쇄된 이미지의 컬러 변화의 유형이나 크기에 실질적으로 영향을 주는 임의의 조건일 수도 있다.
모습에 영향을 주는 조건이 인쇄 매체의 선택 또는 방수제나 박막의 도포와 같은 인쇄 후 프로세스인 경우, 모습에 영향을 주는 조건은 이미징 시스템의 사용자가 프린터에서 직접 입력할 수도 있고, 워크스테이션이나 컴퓨터로부터 이미징 시스템으로 전달된 인쇄 데이터 내에 포함되어 입력될 수도 있다. 이와는 달리, 이미징 시스템 내에 포함된 센서가 전달 함수 계산을 위해 인쇄 매체의 특성을 검출할 수도 있다. 서로 다른 인쇄 특성을 나타내는 인쇄 매체의 유형으로는, 그 중에서도, 평범한 종이, 코팅된 종이, 광택 종이, 투명지가 있다. 모습에 영향을 주는 조건이 보호성 방수제의 도포나 박막 적층과 같은 물리적 프로세스인 경우, 세틀링에 필요한 시간은 적어도 그 물리적 프로세스를 수행하는 데 걸리는 시간만큼 걸린다.
전달 함수가 환경 조건과 무관한 경우, 본 발명의 방법은 이미징 시스템 외부에 있거나 이미징 시스템 내부에 포함되는 환경 센서(7)를 이용한다. 환경 센서는 적어도 하나의 환경 조건을 검출 및/또는 측정한다. 프린터의 출력 이미지의 컬러 변화에 검출할 수 있을 정도의 영향을 주는 환경 조건이라면 본 발명의 방법의 환경 조건으로서 적절하다.
결정된 환경 조건이 주변 온도인 경우, 환경 센서로는 써모커플(thermocouples), 저항 온도 장치(resistance temperature device : RTD), 써미스터(thermistors), 적외선 온도계를 포함하여 주변 온도를 측정할 수 있는 임의 센서가 가능하며, 이에 한정되지는 않는다. 사용될 온도계는 예상되는 최고 및 최저 온도, 원하는 정밀도, 본 발명의 프린터와의 호환성에 따라 결정된다. 마찬가지로, 항습기 또는 습도계와 같이 상대 습도를 측정할 수 있는 임의의 센서도 환경 센서로 사용가능하다.
도 5의 블럭(63)에 도시한 바와 같이, 프린터 프로세서는 결정된 모습에 영향을 주는 조건의 함수인 컬러 변화 벡터를 선택한다. 이 컬러 변화 벡터는 본 발명의 프린터 내에 포함되고 프로세서에 연결되어 있는 데이터 저장 장치(6) 상의 전달 함수 데이터베이스로부터 선택하는 것이 전형적이다. 전달 함수는 테스트 패치의 세틀링된 컬러를 최초 젖은 모습 및 결정된 하나 이상의 모습에 영향을 주는 조건의 함수로 예측하도록 이미징 시스템 프로세서에 의해 사용된다. 전달 함수는 하나의 주 컬러의 최초 모습에 의해 결정될 수 있고, 테스트 패치 광 밀도, 테스트 패치에 대해 측정된 CIE L* 값(청록색, 자홍색, 흑색의 경우), 테스트 패치에 대해 측정된 CIE b* 값(황색의 경우), 전체 CIE L*a*b* 값을 입력 값으로서 이용할 수 있다. 이와는 달리, 입력 값은 다른 컬러 공간, 예컨대, CMYK 공간에서의 테스트 패치 모습의 정의일 수도 있다.
전달 함수 데이터베이스는 다양한 양의 모든 주 잉크를 포함하는 다수의 테스트 패치를 인쇄하고, 젖은 동안 광 스캐닝하고, 알려진 개개의 모습에 영향을 주는 조건 하에서 테스트 패치를 세틀링시키고, 이어서 테스트 패치를 다시 광 스캐닝함으로써 실험실에서 최초로 마련된다. 이를테면, 테스트 패치는 테스트 패치에 대한 환경 조건의 영향을 결정하기 위해 다양한 습도, 온도 하에서 세틀링될 수 있다.
전달 함수는 각각의 패치에 사용되는 서로 다른 주 잉크의 양, 또는 각 패치의 CIE L*a*b* 컬러 축, 및 적절한 모습에 영향을 주는 조건을 입력으로 사용하여 계산된다. 정해진 전달 함수의 출력은 CIE L*a*b* 컬러 공간이나 CMYK 컬러 공간과 같은 컬러 공간 내의 컬러 변화 벡터로서, 정해진 젖은 테스트 패치 컬러를 모습에 영향을 주는 조건(들)의 함수로서 대응하는 세틀링된 테스트 패치 컬러에 연관시킨다. 부가적인 모습에 영향을 주는 조건이나 구별되는 세틀링 특성을 갖는 개개의 매체 유형의 식별과 같은 부가적인 계수를 전달 함수 내에 포함시킬 수도 있다. 정해진 전달 함수는 선형 기울기로 단순할 수도 있지만, 부가적인 입력 계수가 전달 함수에 포함됨에 따라 다항 함수로 표현되는 것이 보다 전형적이다. 전달 함수는 상대 습도 또는 주변 온도 또는 양쪽 모두에 의해 결정되는 것이 바람직하다. 전달 함수가 만들어지면, 캘리브레이션 프로세스 동안의 사용을 위해 프린터의 데이터 저장 장치 상에 기록된다.
"세틀링된" 테스트 패치란 하나 이상의 모습에 영향을 주는 조건으로 인한 테스트 패치의 컬러 변화가 효과적으로 또는 실질적으로 완료되기에 충분한 시간 동안 노화 또는 숙성된 테스트 패치를 말한다. 세틀링된 테스트 패치 모습을 달성하는 데 필요한 시간은 다양할 수 있다. 소정의 컬러 변화는 5 분 정도의 짧은 시간 내에 일어날 수도 있지만, 쓸모 있는 측정을 위해서는 보다 긴 노화가 필요한 것이 전형적이다. 전형적으로, 세틀링된 모습을 측정하기까지는 적어도 15 분이 필요하다. 그러나, 적어도 한시간은 두는 것이 바람직하다. 테스트 패치는 24, 48, 96 시간 이상 동안 세틀링될 수도 있다.
젖은 테스트 패치를 스캐닝하여 테스트 패치의 최초 컬러를 측정하고 적절한 모습에 영향을 주는 조건을 결정한 후, 이미징 시스템 프로세서는 그 모습에 영향을 주는 조건에 대해 가장 적절한 전달 함수를 사용하여 컬러 변화 벡터를 생성한다. 이어서, 도 5의 블럭(64)에 도시한 바와 같이, 최초의 젖은 테스트 패치 모습에 컬러 변화 벡터를 적용하여 결정된 환경 조건 하에서 테스트 패치의 세틀링된 컬러를 예측한다. 최초의 젖은 테스트 패치 모습에 컬러 변화 벡터를 적용하면 예측된 세틀링된 테스트 패치 컬러가 나온다.
도 5의 블럭(65)에 도시한 바와 같이, 프로세서는 예측된 세틀링된 테스트 패치 컬러를 원하는 테스트 패치 컬러와 비교한다. 이어서, 도 5의 블럭(66)에 도시한 바와 같이, 두 컬러 사이의 차이를 사용하여 적절한 보정 함수를 계산한다. 보정 함수는 예측된 세틀링된 테스트 패치 컬러와 원하는 테스트 패치 컬러 사이의 차이에 기초한 것으로서, 인쇄 엔진용 입력 컬러 값에 대한 조절값에 해당한다. 보정 함수는 다른 착색제에 대한 입력 컬러 값의 조절값과는 독립적으로 각각의 착색제에 대한 입력 컬러 값을 조절할 수 있다. 또한, 보정 함수는 인쇄 매체, 착색제 재료, 또는 착색제 간의 상호작용으로 인한 컬러 반응의 변화를 포함할 수 있다.
도 5의 블럭(67)에 도시한 바와 같이, 전형적으로는 보정 계수를 이미징 시스템이 사용하는 컬러 맵에 적용함으로써, 보정 함수를 이미징 시스템의 출력에 적용한다. 그런 다음, 컬러 맵은 결정된 모습에 영향을 주는 조건 하에서 최초의 원하는 출력 컬러에 보다 근접한 컬러로 세틀링될 인쇄된 컬러를 생성하기 위해, 보정된 입력 컬러 값을 인쇄 엔진에 제공한다.
최초 측정을 위해 이미징 시스템이 인쇄할 테스트 패치의 수는 본 발명의 특성 상 중요한 것이 아니며, 당업자는 일정한 프린터를 효과적으로 캘리브레이션 - 비어있는 인쇄 매체(전형적으로는 흰 종이)를 광 스캐닝하는 것을 포함할 수 도 있음 - 하기 위해 필요한 테스트 패치의 최소 개수를 결정할 수 있을 것이다. 본 발명에 있어 단 하나의 테스트 패치만으로도 충분할 수도 있다. 이와는 달리, 2 개의 테스트 패치를 인쇄할 수도 있다. 이미징 시스템이 사용하는 모든 주 착색제를 사용하여 적어도 하나의 테스트 패치를 인쇄하는 것이 바람직하다. 전형적으로는, 각각의 착색제에 대해 2 내지 8 개의 테스트 패치가 인쇄된다.
본 발명의 일 실시예에서, 예측된 세틀링된 테스트 패치 컬러는 프린터 프로세서에 의해 원하는 테스트 패치 컬러와 비교되는 대신, 래스터 이미지 프로세서(a raster image processor)와 같은 외부 이미지 프로세서로 전달된다.
본 발명의 캘리브레이션 방법은 착색제나 잉크 찍기에 사용되는 메커니즘과는 독립적으로 다양한 이미징 시스템에 사용될 수 있다. 예컨대, 본 발명의 방법은 잉크젯 프린터, 전자 사진식 프린터(건식 인쇄 프린터 포함), 오프셋 프린터에도 적용할 수 있으며, 이에 한정되지는 않는다. 본 발명의 캘리브레이션 방법은 멀티 컬러 잉크젯 프린터에 의해 사용되는 것이 전형적이다. 마찬가지로, 구체적인 센서, 스캐너, 잉크와 염료, 관심있는 환경 조건을 선택하는 것은 당업자가 선택할 사항이다. 따라서, 본 발명은 첨부하는 청구범위의 범주 안에 있는 모든 대체, 수정, 변경을 포함한다.
본 발명에 의하면 측정된 컬러 변화 데이터를 이용하여 하나 이상의 규정된 모습에 영향을 주는 조건 하에서 하나 이상의 컬러에 대한 컬러 변화를 예측함으로써, 이미지 변화 과정에서의 변수로 인한 인쇄된 이미지의 모습에 대한 변화를 신속하고 편리하게 보상할 수 있게 된다.

Claims (10)

  1. 이미징 시스템(an imaging system)을 자체적으로 캘리브레이션하는(self-calibrating) 방법에 있어서,
    원하는 테스트 패치 모습(a desired test patch appearance)을 갖는 테스트 패치를 자체적으로 인쇄하는 단계(60)와,
    프린터 내부의 광 스캐너를 사용하여 상기 테스트 패치를 자체적으로 스캐닝하여 최초 테스트 패치 모습을 식별하는 단계(61)와,
    모습에 영향을 주는 조건(an appearance-affecting condition; 모습 영향 조건)을 결정하는 단계(62)와,
    상기 결정된 모습 영향 조건과 상기 최초 테스트 패치 모습에 기초하여, 세틀링되는 테스트 패치 모습(a settled test patch appearance)을 예측하는 단계(64)와,
    상기 예측된, 세틀링된 테스트 패치 모습을 상기 원하는 테스트 패치 모습과 비교하여 보정 계수(a correction factor)를 생성하는 단계(65)와,
    상기 보정 계수를 후속 인쇄 동작에 적용하도록 상기 이미징 시스템을 캘리브레이션하는 단계(67)를 포함하는
    이미징 시스템 자체 캘리브레이션 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 세틀링되는 최종의 모습을 예측하는 단계는
    다수의 테스트 패치들을 인쇄하는 단계(70)와,
    상기 테스트 패치들을 광 스캐닝(optically scanning)하여(71) 각각의 테스트 패치에 대한 최초 컬러를 결정하는 단계와,
    사전결정된 시간 동안 모습 영향 조건 하에서 상기 테스트 패치들을 개별적으로 세틀링시키는 단계(72)와,
    상기 세틀링된 테스트 패치들을 광 스캐닝하여 상기 각각의 테스트 패치에 대한 최종 컬러를 결정하는 단계(73)와,
    상기 각각의 테스트 패치에 대해 상기 최초 컬러로부터 상기 최종 컬러로의 컬러 변화 벡터(a color shift vector) - 상기 컬러 변화 벡터는 상기 모습 영향 조건의 함수임 - 를 계산하는 단계(74)와,
    상기 모습 영향 조건에 대응하는 상기 컬러 변화 벡터를 상기 각각의 테스트 패치에 적용하여 예측된 테스트 패치 컬러를 생성하는 단계(64)를 포함하는
    이미징 시스템 자체 캘리브레이션 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 모습 영향 조건은 환경 조건 또는 박막 적층(lamination)인
    이미징 시스템 자체 캘리브레이션 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 환경 조건은 상기 이미징 시스템 내에 포함된 센서를 사용하여 결정되는
    이미징 시스템 자체 캘리브레이션 방법.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 환경 조건은 주변 습도 또는 주변 온도인
    이미징 시스템 자체 캘리브레이션 방법.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 컬러 변화 벡터는 CIE L*a*b* 컬러 공간 또는 CMYK 컬러 공간 내의 벡터인
    이미징 시스템 자체 캘리브레이션 방법.
  7. 제 1 항의 이미징 시스템 자체 캘리브레이션 방법을 사용하는 멀티 컬러 이미징 시스템(a multi-color imaging system)에 있어서,
    원하는 컬러에 대응하는 입력 컬러 값에 기초하여 인쇄 매체(10)에 착색제(14 - 17)를 인가하도록 구성된 인쇄 엔진과,
    모습 영향 조건을 식별(62)하도록 구성된 입력부(7)와,
    다양한 모습 영향 조건 하에서 컬러 세틀링을 예측하도록 선택된 다수의 컬러 변화 벡터를 포함하는 데이터 저장 장치(6)와,
    상기 데이터 저장 장치 및 상기 입력부에 연결되어, 최초 컬러에 상기 모습 영향 조건에 대응하는 컬러 변화 벡터를 적용하여 상기 선택된 모습 영향 조건 하에서 세틀링된 컬러를 예측(64)하는 프로세서(5)를 포함하는
    멀티 컬러 이미징 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 프로세서(5)는 상기 예측된 세틀링된 컬러를 외부 이미지 프로세서로 또한 전달할 수 있는
    멀티 컬러 이미징 시스템.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 프로세서(5)는 상기 예측된 세틀링된 컬러를 상기 원하는 컬러와 비교하고, 상기 모습 영향 조건 하에서 상기 원하는 컬러로 세틀링될 것이라고 예측되는 후속의 최초 컬러를 생성하는 후속의 입력 컬러 값을 상기 인쇄 엔진에 제공하는
    멀티 컬러 이미징 시스템.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 인쇄 엔진은 잉크젯 프린터이며,
    인쇄 매체(10)에 다수의 착색제(14 - 17)를 인가하는 프린터 캐리지(a printer carriage)(12)와,
    상기 프린터 캐리지 내에 포함되며, 광원(18, 19)과 광 검출기(21)를 포함하면서, 상기 인쇄 매체(10)를 스캐닝하도록 구성된 광 스캐너(13)와,
    환경 조건을 측정할 수 있는 센서(7)와,
    상기 환경 조건의 함수인 다수의 컬러 변화 벡터를 저장하는 데이터 저장 장치(6)와,
    상기 데이터 저장 장치에 연결되어, 최초 스캐닝된 컬러에 상기 측정된 환경 조건에 대응하는 컬러 변화 벡터를 적용하여 상기 측정된 환경 조건에 대한 예측된 세틀링된 컬러를 생성하는 프로세서(5)를 포함하는
    멀티 컬러 이미징 시스템.
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