墨水优化的半色调屏的制作方法

打印系统可以组合一种或多种着色剂，诸如将黑色着色剂与蓝绿色、品红色和黄色着色剂组合在一起，以便根据不同的密度通过把不同的着色剂的点分配在打印介质上来根据减色模型打印不同的色彩。点具有小到足以使人眼把所产生的图案感知为单色的尺寸。可以通过打印较小密度的着色剂来生成较浅的色彩，并且可以通过打印较大密度的着色剂来生成较深的色彩，该较大密度的着色剂诸如较大密度的黑色着色剂结合期望比例的其余着色剂。给定的着色剂的密度可以被定义为在打印介质的每单位区域或像素所放置的着色剂的沉积的数量。着色剂可以采用像例如墨水一样的打印流体的形式，在这种情况下，着色剂沉积可以对应于打印流体的液滴，或可以采用像例如调色剂一样的打印粉末的形式，在这种情况下，着色剂沉积可以对应于粉末颗粒。

附图说明

图1是根据示例的在半色调打印方法中采用的不同的暗度水平的示意性图示。

图2是根据示例的在生成表示半色调屏的数据的方法中采用的暗度水平的示意性图示。

图3是在半色调打印方法中采用的用于暗度水平的半色调屏的示意性图示。

图4是根据示例的在生成表示半色调屏的数据的方法中采用的用于暗度水平的半色调屏的示意性图示。

图5是根据示例的生成表示半色调屏的数据的方法的示意性流程图。

图6是根据示例的半色调屏的示意性图示。

图7是根据另一个示例的半色调屏的示意性图示。

图8是根据示例的装置的组件的示意性图示。

具体实施方式

根据本公开的一种生成表示半色调屏的数据的方法包括通过为多个像素的至少第一子集指配色调值来根据暗度水平生成用于多个像素的第一着色剂的色调数据。半色调屏在本文指的是对关于在要被打印的打印介质的表面上分配着色剂的信息进行编码的数据集。可以按像素对表面进行划分，该像素表示可以对信息进行编码的半色调屏的最小可控元素。在半色调屏的像素与打印介质的像素之间可以存在1对1的对应关系，使得半色调屏的一个像素可以表示打印介质的一个像素，即，打印介质的可寻址的位置。然而，半色调屏的像素与打印介质的像素之间的其他对应关系也是可能的并且被包括在本公开中。

在本文中“暗度水平”指的是根据半色调屏要被打印在打印介质上的第一着色剂的打印密度，即，平均每像素要被沉积或打印在打印介质上的第一着色剂的着色剂沉积的数量。例如，当着色剂对应于打印液体时，暗度水平可以与每像素要被打印在打印介质上的打印液体的液滴的数量相关。因而，暗度水平与多个像素中的所有像素的色调值的总和相对于多个像素中的像素的数量的比率相关。

图1是在本文示出以供参考的比较性半色调打印方法中采用的不同的暗度水平的示意性图示。在九个不同的方格中图示出九个不同的暗度水平，其中，每个方格表示包括4x4个像素的半色调屏的子区域。九个描绘的方格中的每一个可以表示打印介质的要根据半色调屏被打印的对应的部分。九个不同的暗度水平对应于要被打印在打印介质上的第一着色剂的九种不同的打印密度。

在图中表示的方格仅仅是说明性示例。真实的半色调屏通常包括大量的像素并且可以被划分为大量的方格，如在图中表示方格。在图中示出的方格代表具有某一尺寸的任何子区域，使得以此类方格分割半色调屏允许根据半色调处理技术生成色彩。可以将方格选择为具有某一尺寸，使得在方格内定义的平均量表示对于整个半色调屏所定义的平均量。例如，方格内的所有像素中的着色剂沉积的数量的总和相对于方格中的像素的数量的比率可以等于多个像素的所有像素中的着色剂沉积的数量的总和相对于该多个像素中的像素的数量的比率，使得可以关于单个方格或关于包括多个此类方格的半色调屏的一部分来无差别地定义全部多个像素的打印密度。

左上方方格对应于第一暗度水平，其在示出的示例中指示第一着色剂的着色剂沉积的每像素1/16的打印密度(如果着色剂对应于打印液体，其可以被称为“每像素的液滴”或“dpp”，假设着色剂沉积和着色剂的液滴之间存在可能的等同性)。按照从左到右和自顶向下顺序的七个随后的方格每个均表示增大的暗度水平，其在示出的示例中分别对应于n/16dpp的打印墨水密度，其中，n＝2、…、8。

为多个像素的第一子集中的每个像素指配色调值，该色调值可以采用等于多个有序色调值中的任一值的值，并且可以与要在所述像素中打印的第一着色剂的着色剂沉积的数量相关，使得例如，色调值越大，就应当在像素中打印第一着色剂的越多的着色剂沉积。色调值0可以指示根本不应当在该像素中打印第一着色剂。色调值1可以指示要在像素中打印第一着色剂的一个着色剂沉积-例如打印液体的一个液滴。因而，色调值可以对应于整数值。然而，色调值也可以对应于非整数值，并且可以与要在像素中打印的着色剂的着色剂沉积的数量非线性地相关。多个像素中的像素的第一子集在半色调屏中表示要被打印的打印介质或者其一部分。第一子集可以包括多个像素的全部并且可以是或可以不是多个像素内的连通的子集。

图2是根据示例的在生成表示半色调屏的数据的方法中采用的暗度水平的示意性图示。在示出的示例中，色调值采用等于0、1、2和3中的任一值的值。色调值0指示不利用第一着色剂打印的像素。色调值1、2或3分别指示要利用第一着色剂的1、2或3个着色剂沉积-例如利用与第一着色剂相对应的打印液体的1、2或3个液滴打印的像素。

第一着色剂可以对应于黑色着色剂。暗度水平于是可以对应于不同的灰度级，其中，由所有像素都被指配等于预定义最大值的色调值的半色调屏定义的最大暗度水平可以对应于打印介质的要以黑色打印的一部分。黑色着色剂可以在结合另外的着色剂的减色方案中被用作基本轮廓(basicoutline)。

像素的色调值可以小于或等于预定义最大值，该预定义最大值在图2示出的示例中对应于值3。该预定义最大值可以对应于可以在单个像素中打印的着色剂的沉积的最大数量。这防止每像素的许多着色剂沉积可能使打印介质恶化的情形。

为第一子集中的像素指配的最大色调值与最小色调值之间的差值小于或等于预定义阈值，该预定义阈值在图2示出的示例中对应于值2。这意味着，第一子集中没有两个像素可以具有相差大于预定义阈值的值的色调值。预定义阈值可以小于预定义最大值。在一示例中，只要存在具有小于预定义阈值的色调值的至少一个像素，就没有像素可以具有等于预定义最大值的色调值。从图2中看出，在左上部方格中为像素指配的最大色调值是1，并且在所有其他方格中是2，并且在所有方格中为像素指配的最小色调值是0(没有明确地示出，而是通过缺少任何数字来指示)。因此，为第一子集中的像素指配的最大色调值与最小色调值之间的差值在任何情况下都小于或等于预定义阈值2。因此，没有像素具有色调值3，该色调值3在示出的示例中对应于预定义最大值。换句话说，如果没有具有小于或等于预定义阈值的色调值的像素是可用的，则可以为像素指配等于预定义最大值的色调值。在图2的示例中，可以在所有像素都具有至少2的色调值时为像素指配色调值3，并且在所有其他情况下不可以为像素指配色调值3。

此外，对于给定的暗度水平，最大化具有最小色调值的像素的数量。换句话说，为了根据给定的目标暗度水平在像素上分配色调值，根据图2的示例的分配对应于与更多像素具有较小的色调值的图1的比较性示例的分配相比较少的像素具有较高的色调值的分配。这意味着，例如，当增大暗度水平时，在增大具有最小色调值的像素的色调值之前，增大具有大于最小色调值的色调值的像素的色调值。因此，对于给定的暗度水平，以使具有最小色调值0的像素的数量最大化的方式根据图2的方法在像素上分配色调值。

具有大于为第一子集中的像素指配的最小色调值的色调值的像素与具有至少相同的色调值的像素相邻。在图2示出的示例中，具有大于最小色调值0的色调值的像素与具有至少相同的色调值的像素相邻。例如，具有色调值1的像素与具有色调值2的像素相邻，并且具有色调值2的像素与也具有色调值2的像素相邻。因此，能够通过其中具有最小色调值0的像素的数量被最大化的半色调屏来表示图1的比较性示例中示出的相同的暗度水平。

因此，从图2中看出，在具有大于最小色调值0的色调值的每个像素与具有大于最小色调值0的色调值的另一个像素直接相邻的意义上，具有大于最小色调值0的色调值的像素形成像素或“点”的连通的“集群”。这不是图1的比较性示例中的情况。因此，根据图2中图示的示例的方法允许打印另外的着色剂的像素或点的更大的连通的群组。“连通的”在本文指的是在方格内直接相邻的具有大于最小色调值的色调值的像素的群组。此类连通的集群可以对应于根据半色调被用于以人眼感知为单色的方式填充空间的着色剂的点，其中，通过着色剂的点的更大或更小的密度来实现具有更大或更小的强度的半色调。

因为要利用第一着色剂来打印的像素被集群在一起，所以不利用第一着色剂来打印并且可以利用另外的着色剂来打印而不会由于第一着色剂和另外的着色剂之间的干扰而降低墨水效率的“可用”像素也被集群在一起。因此，具有色调值0的像素在利用第一着色剂打印的像素的群组之间-即在第一着色剂的点之间形成空白空间或“空隙”，使得可以在其中打印具有较大尺寸的另外的着色剂的点。这样，用于打印具有大于33％的暗度的色彩的墨水效率也能够被提高。

为了关于较小的暗度水平在一个单元中增加暗度水平，这可以等同于将所有像素的色调值的总和相对于像素的数量的比率增加等于1比上各种像素的像素数量的数，将一个像素的色调值增加1。根据使具有最小色调值的像素的数量最大化的原理，将具有大于为像素指配的最小色调值的色调值的像素的色调值增加1，而不是将具有最小色调值的像素的色调值增加1，只要关于预定义阈值和预定义最大值的前述条件保持被满足即可。因此，当根据给定目标暗度水平在像素上分配色调值时，具有大于最小色调值的值的像素彼此相邻。

然而，这不扩展到半色调屏的所有像素，即，不分配色调值使得半色调屏包含具有最小色调值的像素的连通群组和具有大于最小色调值的色调值的像素的另一连通群组。代替地，该条件被理解为扩展到半色调屏的具有某一尺寸的子区域中的像素，使得在所述子区域内定义的平均量等同于为整个半色调屏定义的平均量。换句话说，具有大于最小色调值的色调值的相互相邻的像素的群组对应于将分配在打印介质上的着色剂的点，以便根据半色调的原理向人眼传达给定色彩的印象。

例如，在图1和图2中的左侧中间方格都图示出对应于第一着色剂的1/4dpp的打印密度的暗度水平。然而，在图1的比较性示例中，在由考虑中的方格所表示的打印介质的区域中有12个像素未被打印，而根据图2中示出的示例，有14个像素未被打印并且能够因此利用另外的着色剂打印而不遭受由于第一着色剂和另外的着色剂之间的色彩干扰而引起的墨水低效，或至少最小程度地遭受此类干扰。

图1中的右下方方格对应于在示出的示例中指示第一着色剂的1dpp的打印密度的暗度水平。假定利用第一着色剂的3dpp的打印密度来实现100％的色彩，则在假定暗度和第一着色剂的打印密度之间存在线性关系时，将利用33％的暗度(灰色)打印根据完全地与通过右下方方格所图示出的暗度水平相对应的半色调屏打印的打印介质的一部分。然而，要注意，暗度和打印密度之间的关系可以是非线性的。在该示例中，将不保留未打印的像素并且另外的着色剂的着色剂沉积将必须以墨水低效方式被打印在已经包含第一着色剂的一个着色剂沉积的像素上。

与此相反，也对应于第一着色剂的1dpp的打印密度的图2的右下方方格，仍然存在具有最小色调值0的像素，因此该像素未利用第一着色剂打印并且可以以墨水高效的方式利用另外的着色剂打印。因此，可以在未打印的像素-即空白像素中打印另外的着色剂的着色剂沉积，以形成另外的着色剂的点，从而在增加的墨水效率的情况下根据半色调处理技术实现给定色彩。

图2中图示的示例因此准备半色调屏，根据该半色调屏，可以以如下方式利用第一着色剂来对打印介质进行打印：对于第一着色剂的给定打印密度，最小化要根据半色调屏利用第一着色剂打印的像素的数量。关于参考图1描述的比较性示例，该方法允许实现第一着色剂的打印密度，同时最大化不利用第一着色剂打印并且由此保留可用于利用另外的着色剂打印的像素的数量，因此避免或至少最小化第一着色剂与另外的着色剂重叠的程度并且可能影响它们的墨水效率。当第一着色剂对应于黑色着色剂时，该方法允许黑色着色剂与另外的着色剂的最小化干扰，由此提高墨水效率。该方法因此为半色调打印提供增加的墨水效率。

在一示例中，可以通过递增地修改参考半色调屏中的色调值的分配使得暗度水平被增加来从参考半色调屏生成目标半色调屏。参考半色调屏可以对应于第一暗度水平，并且目标半色调屏可以对应于第二暗度水平，其中，第二暗度水平大于第一暗度水平。参考图2中示出的示例，可以从与5/16dpp的打印密度(参见中间方格)相对应的参考半色调屏获取与3/8dpp的打印密度(参见中间右侧方格)相对应的目标半色调屏。

为了生成目标半色调屏，可以假定参考半色调屏的像素的色调值。为了将暗度水平增加1，将参考半色调屏中的选定像素的色调值增加1。如果选定像素具有色调值0或1，其是与具有色调值2的像素相邻的像素，但是第一次将方格的色调值增加并且在方格中不存在具有大于0的色调值的像素的情况不是如此。如果选定像素具有色调值2，其是与具有色调值2的像素相邻的像素。这对应于方格中的所有像素都已经具有至少2的色调值的情况，即，对应于方格中的色调值的总和相对于方格中的像素的数量的比率大于或等于2。

在以上解释的示例中，通过将参考半色调屏的一个选定像素的色调值增加1来递增地修改参考半色调屏的暗度水平以生成目标半色调屏。因此生成的目标半色调屏和参考半色调屏对应于连续的暗度值。然而，也可以通过将参考半色调屏中的多于一个选定像素的色调值增加1或更多来从参考半色调屏生成目标半色调屏，使得参考半色调屏和目标半色调屏对应于非连续的暗度值。例如，图2的示例中示出的任何方格能够从任何其他方格生成来作为目标半色调屏。此外，也可以通过减小参考半色调屏的多于一个选定像素的色调值来生成与小于参考半色调屏的暗度值相对应的暗度值的目标半色调屏。

从参考半色调屏生成半色调屏作为目标半色调屏允许从先存数据进行快速且计算上高效的数据生成。此外，因为可以容易地生成与不同的暗度水平相对应的不同的半色调屏，所以不需要对于每个可能的暗度水平存储单独的数据集或半色调屏，使得能够减小存储空间需求。

通过将图3与4相比较可以更好地理解通过在本文公开的方法所实现的提高的墨水效率。图3示出在本文描述以供参考的与第一着色剂的3/8dpp的打印密度相对应的半色调屏的比较性示例的示意性图示。图4示出与用于图3的第一着色剂的相同的打印密度相对应的但是处于根据用于生成表示半色调屏的数据的方法的示例所生成的数据配置的半色调屏的示意性图示。图3的和图4的半色调屏两者都表示相同的暗度水平或第一着色剂的打印密度，并且因此不能够被人眼区分，在两种情况下，人眼感知相同水平的“暗度”。

在图中看出，根据在图4中图示出的示例所生成的半色调屏允许增加数量的像素具有最小色调值0。此外，具有大于最小色调值的色调值的像素被集群在一起，形成第一着色剂的点。因此，存在具有最小色调值0的像素的更大的连通区域，其中能够在没有第一着色剂即黑色着色剂的情况下并且在没有另外的着色剂以将降低墨水效率的方式彼此干扰的情况下沉积例如可以是蓝绿色、品红色或黄色的另外的着色剂的着色剂沉积。

与参考图3和4所描述的情形类似的情形适用于具有大于大约66％的暗度的色彩。这对应于第一着色剂的大于2dpp的打印密度。在该情形中，假定暗度和第一着色剂的打印密度之间存在线性关系，则为第一子集中的像素指配的最小色调值将是2，并且没有像素将具有色调值0或1。根据在图4中图示出的示例，具有大于2的色调值(即，色调值3)的像素将形成被具有最小色调值2的像素的连通区域(其中能够在第一着色剂和另外的着色剂之间的最小化的干扰度的情况下沉积另外的着色剂的着色剂沉积)围绕的黑点的集群。

图5示出根据本公开的生成表示半色调屏的数据的方法的示例的示意性流程图。可以以当由处理器执行时使处理器执行过程100以便执行在本文公开的方法的计算机可执行指令的形式来编码该示例。过程100能够被应用于在以上定义和描述并且在上面的图中图示出的半色调屏的“方格”或子区域中的每一个。

过程100开始于色调值的总和相对于像素的数量的比率是否小于或等于将通过半色调屏表示的较大的暗度水平的验证条件110。如果是这种情况的话，则过程100终止。

如果没有满足验证条件110，则该过程继续于通过在120检查是否存在具有大于为第一子集中的像素指配的最小色调值tvmin并且小于为第一子集中的像素指配的最大色调值tvmax的色调值tvp的任何像素p。如果是这种情况的话，则执行其中将像素p的色调值tvp增加1的操作130，并且过程100回到110。

否则，在140检查是否存在具有等于为第一子集中的像素指配的最大色调值tvpmax的色调值tvp的任何像素p。如果是这种情况的话，在150将与像素p相邻的像素p’的色调值tvp’增加1，并且过程100回到110。

否则，执行操作160，其中选择方格的像素q并且将像素q的对应于为第一子集中的像素指配的最小色调值tvmin的色调值tvq增加1。像素q可以是沿着与在以上图中图示出的方格之一相对应的子区域的像素随机地选择的像素。过程100然后回到框110。操作160对应于在方格或子区域内创建第一消没色调值(vanishingtonalvalue)。

上述顺序能够被循环地重复，直到条件110不再被满足，这指示已经实现目标暗度水平。过程100然后终止。

在一示例中，该方法可以进一步包括通过为多个像素中的至少第二子集指配色值来根据色彩水平生成用于多个像素的另外的着色剂的色彩数据。第二子集可以与第一子集部分地或完全地重叠，或不与第一子集部分地或完全地重叠，并且其中，第二子集可以与多个像素完全重叠或不完全重叠。

色彩水平可以指定根据半色调屏要被打印在打印介质上的另外的着色剂的打印密度，即，平均每像素要在打印介质上被打印的另外的着色剂的着色剂沉积的数量。色彩水平因此与多个像素中的所有像素的色值的总和相对于多个像素中的像素的数量的比率相关，并且类似于暗度水平，但是可以指不同于第一着色剂的另外的着色剂。

这可以适用于诸如一种或多种另外的着色剂，诸如可以对应于蓝绿色、品红色和黄色的三个另外的着色剂，使得半色调屏可以基于cmyk色彩方案。在这种情况下，该方法进一步包括生成3个另外的着色剂的色彩数据。然而，其他数量的另外的着色剂和其他色彩方案可以被采用并且被包括在本公开中。

图6是由根据示例的方法所生成的半色调屏的示意性图示，该方法进一步包括生成不同于第一着色剂的另外的着色剂的色彩数据。在示出的示例中，第一着色剂对应于黑色着色剂，并且另外的着色剂可以对应于蓝绿色、品红色或黄色着色剂中的任何一种。通过阿拉伯数字来表示色调值并且通过字母c来表示色值(关于色彩)。

第二子集中的像素的色调值小于在图6示出的示例中对应于色调值3的预定义最大值。这确保没有为具有等于预定义最大值的色调值的像素指配色值，使得当半色调屏用于利用与第一着色剂相对应的打印液体并且利用与另外的着色剂相对应的另外的打印液体对打印介质进行打印时，没有另外的着色剂的着色剂沉积被沉积在要利用第一着色剂的与预定义最大值相对应的着色剂沉积的数量来打印的像素上。此类沉积将具有小的墨水效率并且因此将意指通过本文公开的方法避免了打印液体的浪费。

此外，使第二子集中的像素的色调值的总和最小化。这意味着，当根据色彩水平在像素上分配色值时，具有较低色调值的像素而不是具有较高色调值的像素被包括在第二子集中。根据使第二子集中的像素的色调值的总和最小化的原理，如果第一色调值大于第二色调值，则将具有第一色调值的第一像素的色值增加1，而不是将具有第二色调值的第二像素的色值增加。参考在以上关于图1至4考虑的示例，这意指是否可能为具有色调值0的像素，即为不利用第一着色剂打印的空白像素指配色值。如果这是不可能的，则为具有色调值1的像素指配色值。如果具有小于2的色调值的像素不可用并且在所有其他情况下不被指配色调值2，则为具有色调值2的像素指配色值。

这确保当根据半色调处理技术生成色彩时，如果可能的话，把例如可以对应于蓝绿色、品红色或黄色色彩的点的另外的着色剂的点放置在对应于黑色着色剂的第一着色剂的点之间的空白区域中。如果没有空白区域可用，则把另外的着色剂的点放置在第一着色剂的点之间的“灰色”区域中。“灰色”区域对应于具有在最低可能的色调值与预定义最大值之间的色调值的像素的集群，该最低可能的色调值在如上所述的示例中对应于色调值0，并且该预定义最大值在如上所述的示例中对应于色调值3。

这也可以在图7中图示出的半色调屏的示例中看出。可以为具有最小色调值0的像素以及为具有色调值1的像素而不是为具有色调值2的像素指配色值。这样，能够最小化第一着色剂可能干扰另外的着色剂并且降低其墨水效率的程度。

在一示例中，提供一种计算机可读存储介质，其包括当由处理器执行时使处理器执行根据以上描述的任何示例的方法的计算机可执行指令。

在进一步的示例中，提供包括处理器、存储器和打印设备的装置。存储器存储当由处理器执行时使处理器执行根据以上描述的任何示例的方法的计算机可执行指令。

打印设备是根据所生成的色调数据利用打印流体打印可打印介质的设备。打印设备可以例如对应于工业打印机或对应于家庭打印机。打印设备可以使具有最小色调值的像素不利用第一着色剂打印。

图8是根据示例的装置10的示意性图示。装置10包括处理器12、存储器14和打印设备16。存储器14存储当由处理器12执行时使处理器12执行根据以上描述的任何示例的方法以生成第一着色剂的色调数据的计算机可执行指令。

打印设备16根据所生成的色调数据利用与第一着色剂相对应的第一打印流体来打印可打印介质。打印设备16可以利用数量等于半色调屏的对应像素的色调值的着色剂沉积来对打印介质的像素进行打印。在示出的示例中，第一打印流体是黑色打印流体。在示出的示例中，色调值可以采用等于0、1、2或3的值，其中，预定义阈值是2，并且预定义最大值是3。打印设备16不利用第一着色剂打印具有最小色调值0的像素。

当执行存储在存储器14中的计算机可执行指令时，由处理器12执行的方法可以进一步使处理器执行包括根据以上描述的示例生成用于多个像素的至少另外的着色剂的色彩数据的方法。在该情况下，打印设备16进一步根据所生成的色彩数据利用另外的着色剂来打印可打印介质，其中，另外的着色剂对应于不同于第一打印流体的另外的打印流体，像例如蓝绿色、品红色或黄色中的任何色彩的打印流体。

已经参考图1至8在本文更详细地描述了根据本公开的生成表示半色调屏的数据的方法和装置的具体示例。然而，附图中的示例的描述仅仅用来图示本公开并且不应当被理解为意味着任何限制。将基于所附权利要求来确定本公开的范围。