彩色打印由叠加在基底(诸如纸张或其他介质)的顶部上的许多不同颜色的着色剂而得到。因为一些打印技术仅允许在基底上的给定位置处沉积非常少量水平的油墨，因此使用半色调以当从合适的观看距离看时获得给定颜色的油墨图案。这些半色调图案也导致着色剂以特殊方式一个在另一个顶部上或一个紧接另一个而沉积，提供与所使用着色剂(例如油墨)的量非线性相关的颜色。由于纽介堡(neugebauer)的半色调颜色复现模型，因此可以提高对于各自着色剂的颜色控制。纽介堡的模型可以规定半色调图案的颜色是图案中所使用的纽介堡原色(np)的颜色的凸组合。因此，np是可能的油墨套印中的一个，具有由其所覆盖相关区域的凸权重。
附图说明
图1图示生成校准的查找表的系统的示例。
图2图示在生成校准的查找表的颜色校准系统中采用的校准计算器的示例。
图3图示在生成校准的查找表的颜色校准系统中采用的可替代校准计算器的示例。
图4图示采用校准的查找表的打印机的示例。
图5图示生成校准的查找表的方法的示例。
具体实施方式
在本公开中所提供的一个示例提供在利用计算的微滴重量查找表(lut)的打印系统中的着色剂校准。
作为一个示例，用于半色调区域纽介堡分离(hans)流水线(pipeline)的校准方法源自少量参数(例如n个着色剂通道的n个参数)，以确定导致需要待校准打印系统的颜色校准的微滴重量变化。可以采用指示着色剂标量值或具有方向和幅度的着色剂向量的n个参数/比率，来生成用于计算校准查找表的校准要素，从而校准打印系统。可以生成填充了表示各种着色剂比例的纽介堡原色(np)空间的hanslut。对于对于给定的lut的纽介堡原色区域覆盖率(npac)节点[例如rgb→npac]，可以通过将着色剂向量幅度和方向(或标量值)应用于可以随后表达为[npac→rgb]lut的内插节点的新位置而修改各自的npac节点。在该示例中的益处在于，在校准过程中不引入并未已经在原始lut的域中的npac，因此保留了原始lut属性(例如度量，最佳性等)。
打印系统中颜色变化的起因通常是由于与从打印机中给定打印喷嘴分配的着色剂的量相关的微滴重量的变化。因此，对于在系统中施加的相同数目的微滴，较小的微滴可以导致较淡、较少色彩的颜色，而较大的微滴可以生成较深、更多色彩的结果。对打印系统进行色彩校准可以因此包括补偿由打印系统使用导致和/或由于环境条件导致的着色剂微滴重量变化。当前的校准工序通常可以包括众多且昂贵的测量以校准更先进的打印系统，诸如半色调区域纽介堡分离(hans)系统。如本文所公开的，在一些示例中，提供系统和方法以高效地执行对于打印系统的颜色校准。
图1图示生成校准的lut以提供打印机的高效颜色校准的系统100的示例。系统100包括存储器110，以存储至少一个半色调区域纽介堡分离(hans)lut120，hanslut120表示打印机的n个着色剂通道(参见例如图4)的预定微滴重量，n是正整数。hanslut响应于设备颜色输入值而提供给定的纽介堡原色区域覆盖率(npac)。hanslut120响应于索引至每个节点的设备颜色输入值而为lut的每个节点提供一个对应的npac。lut120(或多个lut)可以经由设备颜色(dc)值(例如rgb或cymk或其他颜色空间)而索引并且每个节点包含一个npac。例如，在常规的3^3lut中，lut中存在27个节点，每个节点对应于dc范围，诸如可以具有[例如0％，50％，100％]值的所有组合的rgb值，并且其中在该lut的27个节点的每一个节点处存在一个对应的npac。如本文所述的着色剂可以包括诸如油墨、胶体、合成物、调色剂、蜡、染料等的材料，每个具有基本上任何颜色或颜色组合。例如，打印机可以采用着色剂的不同组合，其可以根据由打印机所实施的颜色模型而改变(例如cmyk颜色模型中的青色、品红色、黄色和黑色；rgb颜色模型中红色、绿色和蓝色，或者其他颜色组合)。
测量设备130对于打印系统的多个不同着色剂测量微滴重量。测量设备可以实施在内部作为打印机的部件，或者其可以在打印机外部，诸如为打印机提供微滴重量测量值的分立装置。测量设备130可以包括使用闭环颜色系统(未示出)，其包括一个或多个颜色传感器以检测从原色图块(tile)反射光学能量，原色图块采用窄带光源照射。这以与经典显像密度计类似的方式工作。在一些情形中，打印机(或外部系统)在基底上生成目标图案并且测量设备130扫描所打印图案以确定微滴重量。这可以包括利用单个油墨的打印和测量单个油墨的斜坡(ramp)以例如推断每个油墨的微滴重量。
处理器140执行来自存储器110的指令。处理器140可以是中央处理单元(cpu)、现场可编程门阵列(fpga)、或可以经由硬件描述语言(诸如vhdl)限定的一组逻辑块。指令可以在固件、随机访问存储器之外执行，和/或执行作为配置的逻辑块，诸如经由配置在可编程门阵列中的寄存器和状态机。
指令包括校准计算器150以基于所测量的微滴重量值而计算hanslut的校准要素，校准要素描述相对于hanslut的微滴重量偏差。校准计算器150生成校准的lut160以基于来自设备130的微滴重量测量值而为各自打印机提供校准。校准计算器150将校准要素应用于hanslut120的至少一部分以生成校准的lut160。校准的lut160响应于设备颜色输入值(例如输入rgb值)通过提供npac值而控制从打印机的n个着色剂通道分配着色剂。图2和图3提供校准计算器150的不同的示例实施例。例如，校准计算器150生成并处理来自测量设备130的相对于微滴重量改变值(例如从历史测量值估算或确定)的校准要素，以生成可以由控制器采用以控制打印机的着色剂分配的校准的lut160。在图2的示例中，可以生成标量权重要素作为校准要素，以根据测量的微滴重量改变值来校准hanslut120。在图3的示例中，向量权重要素可以生成作为校准要素以根据测量微滴重量改变值来校准hanslut120。
在一些示例中，可以采用系统100来校准打印系统的hans流水线。hans流水线可以由处理器140执行，或者在其他实施方式中由打印系统的打印机控制器执行。在一种实施方式中，由hans流水线采用的npac利用被称作纽介堡方程的一组方程。纽介堡方程是用于基于半色调技术特征化彩色打印系统的工具。纽介堡方程与被称作纽介堡原色的颜色相关联，其在二进制(双等级)打印设备中是n种着色剂(例如油墨)和它们套印的2n个组合，其中n个着色剂中的每一个应用在0％或100％。通常，纽介堡原色(np)的数目是kn，其中k是可以使用的油墨的等级数目并且n是着色剂数目。例如，对于利用六种不同油墨的打印机，其中每个油墨的0、1或2微滴可以指定在每个半色调像素处，导致36或729个np。
对于传统系统的颜色校准的关键挑战在于，对于随着页宽打印系统中所使用的着色剂数目而增大的对于测量数目的需求。本文所述的系统和方法提供基于仅n个输入量的测量值/估算值的校准-n种着色剂的微滴重量(或它们相对变化与额定微滴重量的对比)。这可以减少将要经由hans流水线中传统校准工艺执行的校准测量的数目。例如，现有的校准系统或者依赖于微滴重量变化可以直接地施加至其的油墨通道的存在，或者在hans流水线示例中，依赖于包括众多且昂贵的测量的跨设备颜色空间(例如rgb)的颜色变化的测量。
图2图示在颜色校准系统中采用以生成校准的查找表从而提供打印机的高效颜色校准的校准计算器200的示例。图2的校准计算器200可以与存储在非瞬态存储器中的、由诸如本文所公开处理器执行的机器可读指令对应。校准计算器200包括微滴重量变化计算器210，微滴重量变化计算器210从测量设备214接收微滴重量测量值，并且计算打印机的n个着色剂通道的微滴重量变化相对于微滴重量测量值的预定参考的比率。该参考微滴重量测量值可以在参考lut220中指定，参考lut220表示例如对于打印头的参考微滴重量。在一些示例中，参考lut220可以表示对于新打印头的额定微滴重量测量值(例如对于新打印头的最大微滴重量值)。在其他示例中，参考lut220可以表示来自额定的其他微滴重量值，其用于本文所述的校准工序中的比较(例如在与当前测量的微滴重量值相比为正或负的最小微滴重量值与最大微滴重量值之间的一些值)。微滴重量测量设备214为打印机的n个着色剂通道的每一个提供测量的微滴重量值(例如微滴重量测量数据)。例如，微滴重量测量设备214可以采用闭环颜色测量过程，诸如其中颜色传感器检测来自采用窄带光源照射的原色图块的反射能量。测量设备214可以通过测量从采用n个着色剂中的每一个所打印的基底所反射的光，而以与反射显像密度计相同的方式操作。在一些情形中，打印机生成目标图案并且测量系统(例如实施在打印机或外部测量系统中)光学地扫描图案以确定微滴重量。这可以包括利用单个着色剂的打印和测量单个着色剂的斜坡变化以对于每个着色剂推断各自的微滴重量值。
微滴重量变化计算器210相对于表示微滴重量测量值随时间变化的预定偏差量(例如最坏情形的正或负偏差)而分析表示微滴重量测量值的预定参考的参考lut220。微滴重量计算器210将打印机的n个着色剂通道中的每一个的微滴重量变化的所计算的比率相对于参考lut220和偏差lut230进行比较，以确定在n个着色剂通道之上的微滴重量变化效果。微滴重量计算器210通过基于作为打印机使用率的函数的微滴重量变化的历史数据而计算权重要素，来确定对于n个着色剂通道中的每一个的微滴重量变化效果。权重要素将n微滴重量变化比率映射至标量值，标量值与参考lut220的节点和各个节点偏差lut230之间的微滴重量差的距离成比例，其中距离指的是在各自lut之间已经发生的微滴变化的量。
例如，权重要素可以是基于作为打印机着色剂分配器使用(例如打印头、喷嘴、笔等)的函数的微滴重量变化的之前所分析的历史数据。可合理的假设，可以类似地使用打印机着色剂分配器中的每一个，并且因此将类似地退化。因此可以将对于n个着色剂中的每一个的微滴重量变化假设为已校准(尽管它们不必如此)。
校准计算器200还包括权重调节器250，以将权重要素应用于参考lut220和偏差lut230，从而确定表示对之前所述的hanslut进行调节的校准的lut240。例如，权重调节器250计算校准的lut240如下：
lutr*we+(1-we)*lutd，
其中lutr是参考lut220的每个节点，lutd是偏差lut230的每个节点，并且we是权重要素。
该权重调节可以在hans流水线的环境中执行，因为lut中的每一个节点表示npac，并且npac可以凸组合以形成新校准的npac。在凸几何结构中，凸组合(例如由调节器250所执行)是点的线性组合(其可以是向量、标量，或更通常在仿射空间中的点)，其中所有系数是非负的并且总和为1。
图3图示在颜色校准系统(例如系统100)中所采用以生成校准的查找表的可替代校准计算器300的示例。在该示例中，不同于诸如以上相对于图2所述的计算标量权重要素，由校准计算器300生成变化向量要素。本文所述的变化向量要素可以通过将进行测量的结果(例如打印油墨斜坡变化)相对于参考或额定测量值而表示对于所有油墨的变化行为。例如，在连续色调(例如连续映像(contone))水平128处，作为参考50的额定密度(例如在[0100]标量上)可以与具有例如40的测量的密度的打印校准图案比较。因此，在该示例中，确定对于该油墨[-10]的差异，其中标量是具有从额定值减小的10。可对于所有油墨执行该类型分析。根据这些与额定的偏差或差异，生成变化向量要素，变化向量要素可以标注为δ＝[δc，δm，δy，δk，…]，其中c、m、y、k表示cymk颜色模型中的不同着色剂。该分析的结果是具有幅度(例如在该示例中为10)和方向(例如在该示例中为负)的n个向量(对于n种油墨)。
校准计算器300可以实施为存储在非瞬态介质中并且由处理器执行的指令。在图3的示例中，校准计算器300包括微滴重量变化计算器310，微滴重量变化计算器310基于微滴重量测量值而确定相对于参考lut320的微滴重量变化向量要素。测量设备324如前所述将测量的微滴重量值提供至微滴重量变化计算器310。微滴重量变化向量要素表示对于着色剂空间中的着色剂分配的方向和幅度。校准计算器300包括npac向量发生器330以生成校准的lut340，校准的lut340包括参考lut中的每个npac的校准的npac向量。参考lut中的每个npac的所校准的npac向量表示由如应用于参考lut320的每个npac的微滴重量变化向量要素表达的微滴重量变化比率。
在一个示例中，向量发生器330利用着色剂空间中的铺嵌处理(tessellationprocessing)并将来自微滴重量变化向量要素内插至参考lut320中的每个npac，以对于参考lut320中的每个npac生成校准的npac向量。如本文所使用，铺嵌包括对于着色剂范围填充了色域的凸包而不具有重叠或间隙的处理多面体(例如在二维中多边形，在三维中多面体)的选集。在一个示例中，可以使用德劳内铺嵌(delaunaytessellation)技术执行铺嵌。在其他实施方式中，可以使用其他铺嵌技术。因为np可以凸地组合并且与线性颜色空间中比色法相关，因此铺嵌技术可以是任何几何铺嵌技术。
例如，本文所述的lut可以根据npac限定，其可以根据着色剂-向量而表示(例如[50％空白，25％c1，20％m，5％c1m1]的npac将是[30％青色，25％品红]的着色剂-向量)。注意，c1、m1、c1m1是np，而青色/品红是着色剂。因此，假设lut在每个节点处具有着色剂向量并且这在nd(n＝油墨数目)中，而不是md(m＝np数目)，其中m>>n。向量发生器330可以在nd中铺嵌该空间(例如对其分割)，并且随后寻找包含新形成的着色剂-向量的分割(在已经应用了来自δ的变化因子之后)。可以随后执行内插法(例如计算分割内校准的着色剂-向量的重心质量并将其应用到分割的顶点)以生成新校准的npac。
在另一示例中，向量发生器330利用迭代搜索例程(诸如梯度下降)，例如以在由微滴重量变化向量要素指定的方向上修改参考lut320中的每个npac，以对于参考lut中的每个npac生成校准的npac。例如，如果铺嵌和内插发生太多错误(例如在其中在参考lut的任何分割并未包含所想的着色剂向量的情形中)，可以采用梯度下降以找到合适的npac，最小化错误(例如因为没有选择，因此没有错误)。在一个示例中，梯度下降是一阶优化技术，以通过在当前点处执行与函数的梯度(或近似梯度)的负值成比例的处理步骤而找到函数的局部最小值。梯度下降操作用于根据δ(在不同空间中限定)而直接地修改npac，并且并不依赖于在分割中包含目标着色剂向量(应用δ向量至源着色剂向量，其由源npac重新表达)的事实。换言之，在一个示例中，梯度下降无需涉及严格地包含在未校准空间中的“校准的”npac空间。在一个示例中，这是迭代方案，尝试沿着梯度的方向最小化度量。这里，梯度是着色剂向量(原始和理想)的距离，并且工艺将逐渐地构造新npac作为lutnpac的线性(凸)组合并且检查距离度量，尝试采用每个步骤对其最小化。可以限定截断，之后对于可接受的新npac，距离充分小(例如每次迭代的步长是微小的—这在梯度下降技术中是标准实践)。
以上参照图2和图3所述示例可以假设从测量值获得的微滴重量比率，使得它们落入图2的情形中预计算的参考lut和/或偏差lut的域内。例如，(对于图2)可以计算权重要素并且将其作为权重应用于极限lut(参考和偏差)导致新的校准的lut，其根据微滴重量的当前状态表示对于每个设备颜色输入的npac。参照图3，可以由变化向量要素确定颜色通道偏移，以使得对于颜色通道铺嵌域中每个lut节点存在反映了偏移的npac。这些假设暗示打印机分配器在不同着色剂之间类似地退化，这是对于通常目的打印条件的合理假设。
用于处理特殊情形的一个示例方案包括特征化退化离线以生成参考lut。例如，蓝色打印设置可能需要原则上校准对于被用于打印蓝色(例如青色和品红或者如果存在的话蓝色油墨)的打印分配器，并且可以从历史数据获得退化的相关比率。
图4图示采用校准的查找表以提供打印机的高效颜色校准的打印机400的示例。打印机400包括打印头402，打印头402具有多个通道404(例如油墨池或通道)以经由多个喷嘴406将着色剂分配至基底(例如纸张、塑料等)上。打印机400包括控制器410以向打印头402发出微滴重量命令，从而控制分配至基底上的着色剂的量和图案。校准系统418将校准的lut420提供至控制器410以调节分配至基底上的着色剂的量。
校准系统418包括存储器424，以存储至少一个hanslut430，hanslut430表示打印机的n个着色剂通道的预定微滴重量。hanslut430响应于设备颜色输入值而提供给定的npac。测量设备440对于打印机400的多个不同着色剂测量微滴重量值。尽管测量设备440在图4的示例中展示为在打印机内部，但在其他示例中，其可以在打印机外部并且诸如经由对应的接口(未示出)将微滴重量测量值提供至打印机。处理器450执行来自存储器424的指令。指令(或如之前所述的硬件逻辑)包括校准计算器460，以基于测量的微滴重量值而计算hanslut430的校准要素，校准要素描述相对于hanslut的微滴重量偏差。校准计算器460将校准要素应用于hanslut430的至少一部分以生成校准的lut420，以控制从打印机的n个着色剂通道分配着色剂。
鉴于上述之前的结构和功能特征，将参照图5更好地了解示例方法。尽管为了简化说明的目的将方法示出并描述为顺序执行，但应该理解和知晓的是，方法不限于所示顺序，因为方法的部分可以以与本文所示和所述不同的顺序发生和/或同时地发生。该方法可以由各种部件所执行的指令实施，诸如由一个或多个处理器、集成电路、计算机、和/或控制器。
图5图示生成校准的查找表以提供打印机的高效颜色校准的方法500的示例。在510处，方法500包括存储至少一个hanslut，hanslut表示打印系统的n个着色剂通道的预定微滴重量(例如经由处理器140，450)，n是正整数。hanslut响应于设备颜色输入值提供给定的npac。在520处，方法500包括存储与打印系统的多个不同着色剂的微滴重量测量值相对应的微滴重量值(例如经由测量设备130、214、324、440)。在530处，方法500包括基于测量的微滴重量值而计算hanslut的校准要素(例如经由校准计算器150、200、300、460)，校准要素描述相对于hanslut的微滴重量偏差。在540处，方法500包括将校准要素应用于hanslut的至少一部分以生成校准的lut，以响应于设备颜色输入值而提供npac，从由打印系统(例如权重调节器250或向量发生器330)控制多个不同着色剂的分配。尽管未示出，方法500可以包括计算打印系统的n个着色剂的微滴重量变化相对于微滴重量测量值的预定参考的比率，以对于hanslut生成校准的lut，从而由打印系统控制多个不同着色剂(例如cmyk着色剂)的分配。
以上已经描述的是示例。本领域普通技术人员应该认识到，许多进一步的组合和排列是可能的。因此，本公开意在包括落入包括所附权利要求的本申请范围内的所有这些更改、修改和变形。此外，说明书或权利要求书记载“一”、“第一”或“另一”元件或其等价形式时，其应该解释为包括一个或多于一个这种元件，即不要求也不排除两个或更多个这种元件。如本文所使用，术语“包括”意味着包括但不限于，以及术语“包含”意味着包含但不限于。术语“基于”意味着至少部分地基于。