专利名称：用于打印的颜色转换简档的产生方法
技术领域：
本发明涉及一种方法和设备，用于产生在彩色喷墨打印机、彩色激光打印机等中使用的颜色转换简档(profile)，以及一种使用这种彩色转换简档的打印机。
背景技术：
近年来，彩色喷墨打印机和彩色激光打印机的使用变得广泛。彩色打印机使用颜色转换查找表来将输入彩色图像数据转换为对应量的多种颜色的墨水。在用于创建颜色转换查找表的传统方法中，(i)打印多个样本色标，(ii)测量色标的颜色，以便得到其色度值，以及(iii)创建查找表，所述查找表表示色标色度值和用于打印色标的墨水量之间的对应关系。
然而，色度值取决于颜色测量期间的观看条件。因此，已经创建了颜色转换查找表以便在一定观看条件下提供具有良好彩色再现的打印输出的情况，不一定是在其它观看条件下利用该颜色转换查找表创建的打印输出会提供良好彩色再现的情况。因此，某些时候，需要存在能够在各种观看条件下均能够进行良好彩色再现的颜色转换查找表。例如，当创建绘画或绘图的再现时，还需要创建能够尽可能真实地再现原稿的彩色外观的颜色转换查找表。这种需要不仅仅局限于颜色转换查找表，通常这在所有用于颜色转换的简档方式中都是希望的。
发明内容
因此，本发明提供了一种方法和设备，用于产生在各种观看条件下都能够实现良好彩色再现的颜色转换简档。本发明还提供了一种方法和设备，用于产生尽可能真实地再现原稿的彩色外观的颜色转换简档。
更具体地，本发明提供了一种产生简档的方法，所述简档定义了色度值数据和墨水量数据之间的对应，所述墨水量数据表示打印机可用的多个墨水量的集合。所述方法包括(a)设置谱打印模型转换器，所述谱打印转换模型转换器配置用于根据墨水量数据，将墨水量数据转换为要打印的色标的谱反射率；(b)设置多个样本墨水量数据，每一个样本墨水量数据表示多个墨水的墨水量的集合；(c)利用谱打印模型转换器，将每一个样本墨水量数据转换为要利用样本墨水量数据表示的墨水量打印的虚拟样本标记(patch)的谱反射率；(d)针对每一个样本墨水量数据，计算评价指标，所述评价指标包括色差，表示根据谱反射率计算的样本颜色和被选作比较基础的比较颜色之间的色差；(e)根据评价指标选择多个样本墨水量数据；以及(f)根据所选择的多个样本墨水量数据，产生定义了色度值和墨水量数据之间的对应的简档。
根据该方法，通过计算适当的评价指标，可以产生在各种观看条件下均能实现良好彩色再现的彩色简档，并且可以产生能够尽可能真实地再现原稿的彩色外观的彩色简档。
评价指标可以包括彩色不一致指标，或包括同色异谱(metamerism)指标。当使用包括彩色不一致指标的评价指标时，可以产生在各种观看条件下均能实现良好彩色再现的彩色简档。另一方面，当使用同色异谱指标时，可以产生能够尽可能真实地再现原稿的彩色外观的彩色简档。同色异谱指标表示代表两种颜色之间的色差的色差评价指标CDI。彩色不一致指标还表示代表在两种观看条件下观看到的单一样本的色差的色差评价指标CDI。
本发明可以采用多个不同实施例中任意的形式，例如，一种简档产生方法和简档产生设备、一种使用简档的打印方法和打印设备、一种用于实现这种方法或设备的功能的计算机程序、一种具有记录在其上的计算机程序的存储介质以及一种包括这种计算机程序并体现为载波的数据信号。
图1是示出了本发明实施例1的整体系统设置的方框图。
图2是示出了实施例1的处理流程的流程图。
图3(A)到3(C)是示出了在工作示例中CIELAB彩色空间中样本颜色的图形。
图4是详细示出了图2中步骤S6的过程的流程图。
图5(A)到5(C)示出了步骤S7中的非均匀插值。
图6(A)和6(B)示出了步骤S8中的色域(gamut)映射图7是示出了在工作示例和比较示例中色差计算的图形。
图8是示出了在工作示例和比较示例中颜色不一致指标计算的图形。
图9是示出了本发明实施例2的系统设置的方框图。
图10是示出了实施例2的处理流程的流程图。
图11是示出了本发明实施例3的整体系统设置的方框图。
图12是实施例4的处理流程的流程图。
图13(A)和13(B)示出了谱Neugebauer模型。
图14(A)到14(C)示出了蜂窝Yule-Nielsen谱Neugebauer模型。
图15示出了蜂窝Yule-Nielsen谱Neugebauer模型中的单元分格坐标系。
图16示出了蜂窝模型。
具体实施例方式
将按照以下顺序来说明本发明的实施例。
A.实施例1B.实施例2
C.实施例3D.谱打印模型的示例E.变体示例A.实施例1图1是根据本发明优选实施例的系统的方框图。系统包括谱打印模型转换器100、评价指标产生器120、选择器130、简档产生器140和色域映射处理器160，尽管系统在其它配置中还可以包括其它数目和类型的组件。谱打印模型转换器100将墨水量数据转换为要根据墨水量数据打印的色标的谱反射率Rsmp(λ)。这里的术语“色标”并不局限于彩色，可以更广义地使用，从而还包括非彩色。在本实施例中，假定彩色打印机能够使用6种颜色的墨水，即，青(C)、品红(M)、黄(Y)、黑(K)、橙(O)和绿(G)，谱打印模型转换器100具有这六种墨水的喷射量作为输入。将在D节更详细说明谱打印模型。以下，还将“谱打印模型”称作“前向(forward)模型”。
评价指标产生器120包括样本颜色计算器122、比较颜色计算器124以及评价指标计算器126，尽管评价指标产生器120可以包含其它组合中的其它类型和数目的组件。样本颜色计算器122使用针对样本墨水量数据的谱反射率Rsmp(λ)来计算在第一观看条件下的色度值CV1。在本实施例中，光源D50用作该第一观看条件。将由在该第一观看条件下得到的色度值CV1表示的颜色称作“样本颜色”。比较颜色计算器124使用针对样本墨水量数据的谱反射率Rsmp(λ)来计算第二观看条件下的色度值CV2。在本实施例中，光源F11用作该第二观看条件。以下，有时将由在该第二观看条件下得到的色度值CV2表示的颜色称作“比较颜色”。
如从以上说明所理解的，在实施例1中，样本颜色计算器122和比较颜色计算器124分别利用相同的谱反射率Rsmp(λ)来计算不同观看条件下的色度值CV1、CV2。利用这些色度值CV1、CV2，评价指标计算器126计算用于确定样本墨水量数据的评价指标EI1。下面将说明评价指标EI1的具体示例。
选择器130选择具有评价指标EI1的样本墨水量数据。简档产生器140使用所选择的样本墨水量数据和利用样本墨水量数据打印的色标的色度值(L*a*b值)，创建墨水简档142。墨水简档142采用指示了色度值(L*a*b值)和CMYKOG墨水量之间的对应关系的查找表形式。也可以将“墨水简档”称作“输出设备简档”。这里的“简档”指用于转换彩色空间的转换规则的集合的特定实施例，在广义上包括设备简档和各种类型的查找表。
色域映射处理器160使用预先准备好的墨水简档142和输入设备简档162来创建打印机查找表180。作为输入设备简档162，例如，这里可以使用用于将RGB彩色空间转换为L*a*b彩色空间的简档。打印机查找表180将输入彩色图像数据(例如RGB数据)转换为墨水量数据。
图2是示出了实施例1中处理流程的流程图。在步骤S1，确定谱打印模型并创建转换器100。在一个工作示例中，将蜂窝Yule-Nielsen谱Neugebauer模型用作谱打印模型。在D节中提供详细说明。
在步骤S2，预备了大量虚拟样本。这里，“虚拟样本”指在简档创建处理中使用的临时墨水量数据，并指要根据该墨水量打印的虚拟色标。下面，还将虚拟样本简单地称作“样本”。在工作示例中，预备了组合所有六种墨水的量的虚拟样本(样本墨水量数据)，在0-100％的范围内，以10％位间隔设置11点墨水量。结果，预备了116(＝1，771，5161，771，561)个虚拟样本。“100％墨水量”指利用单一墨水提供严密覆盖所需的墨水量。
在步骤S3，利用谱打印模型转换器100将虚拟样本的样本墨水量数据转换为谱反射率Rsmp(λ)，并根据该Rsmp(λ)来计算CIELAB系统中的色度值L*a*b。在工作示例中，利用CIE光源D50和CIE19312°标准观测者观看条件来计算色度值。以下，将当在一定观看条件下观看虚拟样本时观测到的颜色称作“样本颜色”。图3(A)-3(C)是示出了工作示例中CIELAB彩色空间的样本颜色的图形。在图3(A)中，水平轴表示CIELAB彩色空间中的a*轴，垂直轴表示b*轴。在图3(B)和3(C)中，水平轴表示a*轴和b*，垂直轴表L*轴。如从上述说明所理解的，在亮度L*较低且稀疏分布直到高亮度L*区域的情况下，116个样本颜色非常集中。通过在相对较少墨水量的范围内将样本墨水量数据设为较细的间隔以及在相对较大墨水量的范围内将其设为较粗的间隔，尤其能够实现样本颜色更均匀的分布。
在步骤S4，将色度值的彩色空间(这里指CIELAB彩色空间)划分为多个单元，与单元相关地对多个样本进行分类。在工作示例中，将CIELAB彩色空间相等地划分为16×16×16个单元。
在步骤S5，定义用于在选择良好样本中使用的评价指标EI1。由以下方程(1)来表示在实施例1中使用的评价指标EI1。
EI1＝f(CII)＝k·CII+α...(1)这里，CII是颜色不一致指标，k是系数，α是另一个指标。
例如，可以由以下方程来表示CII。
CII=[(ΔL*2SL)2+(ΔCab*2SC)2+(ΔHab*SH)2]1/2···(2)]]>这里，ΔL*表示CV1和CV2之间的亮度差异，ΔCab*表示色度差异，ΔHab*表示饱和度差异。在计算CII时，如下参考图4所述，已经利用色度自适应变换(CAT)将CV1和CV2的CIELAB值转换为例如D65的共同观看条件。对于CII，参见Billmeyer和Saltzman的著作Principles of Color Technology，第3版，John Wiley & Sons Inc.公司出版，2000，129页以及213到215页。
方程(2)的右边项与通过CIE 1994色差方程得到的色差ΔE*94(2.2)相对应，其中将亮度和色度变量kL、kC的值设为2，将饱和度变量kH的值设为1。在CIE 1994色差方程中，由以下方程(3)给出方程(2)的右边项的分母系数SL、SC和SH。
SL＝1SC＝1+0.045 Cab*SH＝1+0.015 Cab*...(3)可以使用其它方程作为用于计算CII的色差方程。
CII被定义为在彼此不同的第一和第二观看条件下观看给定色标时观测到的颜色外观的差异。因此，在不同观看条件下观看时，在表观颜色(apparent color)差异较小的情况，优选具有较低CII的样本。
在工作示例中，使用由以下方程(4)给定的评价指标EI1。
EI1=CIImax(CII)+Tink6···(4)]]>这里，max(CII)是所有样本中CII的最大值。Tink是样本使用的墨水量的总值。例如，在将用于所有六种类型墨水的墨水量设为20％的情况下，Tink/6的值等于120％/6＝0.2。这里，总墨水量Tink用于使总墨水最少，以便节约成本。因此，对于给定的CII值，方程(4)提供了较好(即，较小)的评价指标EI1和较少的总墨水量Tink。实施例1中的评价指标EI1并不局限于由方程(1)或方程(4)给出的指标；可以使用包括CII的任意函数。
在图2中的步骤S6，评价指标产生器120对于每一个样本计算评价指标EI1，选择器130参考该评价指标EI1选择CIELAB彩色空间中每一个单元的最佳样本。
图4是详细示出了步骤S6的流程图。在步骤S10，选择特定单元中的一个样本。在步骤S11，利用谱打印模型转换器100得到样本的谱反射率Rsmp(λ)。由评价指标产生器120的样本颜色计算器122(图1)执行接下来的步骤S12-S14；由比较颜色计算器124执行步骤S15-S17。
在步骤S12，样本颜色计算器122利用谱打印反射率Rsmp(λ)，计算第一观看条件下的三色值XYZ。在工作示例中，在CIE光源D50、CIE1931 2°标准观测者观看条件下计算三色值XYZ。这里的“观看条件”指光源和观测者的组合；除非另有声明，观测者是CIE1931 2°标准观测者。在步骤S13，对这些三色值XYZ进行色度自适应变换，以便计算标准观看条件下的对应颜色。在工作示例中，CIECAT02用作色度自适应变换，将光源D50用作标准观看条件的光源。例如，在文章“The CIECAM02 Color Appearance Model”，Nathan Moroncy等，IS&SID Tenth Color Imaging Conference会议文集，第23到27页，以及文章“The Performance of CIECAM02”，Changjun Li等，IS&SIDTenth Color Imaging Conference会议文集，第28到31页中，说明了CIECAT02。然而，可以将不同的色度自适应变换，例如von Kries色度自适应变换预测模型，用作色度自适应变换。在步骤S14，计算CIELAB彩色系统中对应颜色的色度值CV1＝(L*a*b)D50→D65。下标“D50→D65”表示该色度值指示光源D50下的颜色外观，并且由光源D65下的对应颜色表示。
比较颜色计算器124执行第二观看条件下与样本颜色计算器122相似的计算。具体地，在步骤S15，利用谱反射率Rsmp(λ)计算第二观看条件下的三色值XYZ。在工作示例中，在CIE光源F11和CIE1931 2°标准观测者的观看条件下计算三色值XYZ。在步骤S16，对三色值XYZ进行色度自适应变换，以便计算标准观看条件下的对应颜色。在步骤S17，计算CIELAB彩色系统中对应颜色的色度值CV2＝(L*a*b)F11→D65。
由于样本颜色的色度值CV1＝(L*a*b)D50→D65和比较颜色的色度值CV2＝(L*a*b)F11→D65是相同标准观看条件下对应颜色的值，表示其之间的色差ΔE的CII(参见上述方程(2))准确地表示了样本颜色和比较颜色之间的颜色外观差异。
标准观看条件并不局限于光源D65；可以使用任意光源下的观看条件。例如，在将光源D50用作标准观看条件的情况下，图4中的步骤S13不是必需的，在步骤S16，执行针对光源D50的色度自适应变换。然而，当使用光源D65时，利用CIELAB彩色系统计算的色差ΔE给出了最可靠的数值。因此，优选使用光源D65作为标准观看条件。
在步骤S18，评价指标计算器126利用两个色度值CV1和CV2，根据方程(4)来计算评价指标EI1。
在步骤S19，确定对于包括在单元内的所有样本颜色的评价指标EI1的计算是否已经完成。通过按照这种方式重复步骤S10-S19，对于单元内的所有样本颜色计算评价指标EI1。在步骤S20，选择器130从单元的样本颜色中选择具有最佳评价指标EI1的样本，作为该单元的代表样本。结果，对于包含至少一个样本的每一个单元，选择单一的代表样本。以下，还将该代表样本称作“高等级(highly rated)样本”。
在步骤S4划分的多个单元中，一些单元什么样本颜色也不包含。因此，仅对于包含至少一个样本颜色的单元执行图4的计算，而对即使一个样本颜色也不包含的单元不进行处理。
在图2的步骤S7中，简档产生器140通过基于代表样本执行非均匀插值来产生初步的墨水简档。初步墨水简档是用于将CIELAB色度值转换为墨水量的颜色转换查找表。前缀“初步”意味着简档与在步骤S4划分的相对粗略单元相关。
图5(A)示出了步骤S7的非均匀插值。该图示出了CIELAB彩色空间；图中的圆圈表示代表样本颜色的位置，网形图案表示精细单元格。在步骤S7，对于多个代表样本颜色，利用墨水量的非均匀插值来计算格点(网交叉点)处的墨水量。图5(B)和5(C)分别示出了在L*＝23.8的a*b*彩色平面上非均匀插值之前和之后的代表样本颜色的示例。例如，可以利用MATLABTM(Math Works Inc.)griddata函数来执行非均匀插值。在工作示例中，利用CIELAB彩色空间的64×64×64个格点的输入来创建初步简档。可以利用非线性插值或线性插值来执行非均匀插值。非线性插值与线性插值相比，趋于具有较高准确性和较低的处理速度。
在步骤S8，简档产生器140利用初步简档的线性插值来产生最终墨水简档142(图1)。该最终墨水简档142具有比初步简档更精细的单元格点，作为输入。在工作示例中，利用CIELAB彩色空间的256×256×256个格点的输入来创建最终简档。如上所述，初步简档具有CIELAB彩色空间的64×64×64个格点，作为输入，因此，利用线性插值来产生最终墨水简档142是一种简单的方式。通过利用CIELAB彩色空间的256×256×256个格点的输入产生简档作为最终墨水简档142，可以快速地得到与所有CIELAB输入值相对应的墨水量。因此，能够减少随后创建查找表所需的处理时间。然而，还可以利用初步简档而不是最终墨水简档142来创建随后说明的打印机查找表180。
在步骤S9，色域映射处理器160(图1)根据墨水简档142和sRGB简档162来执行色域映射，以便创建打印机查找表180。执行色域映射的原因是由于在打印机中可实现的彩色空间(也称作“墨水彩色空间”)的色域和在输入彩色空间中可实现的彩色空间(在本实施例中是sRGB彩色空间)的色域之间的差异。由墨水简档142来定义墨水彩色空间的色域，而由sRGB简档162来定义输入彩色空间的色域。由于通常在输入彩色空间和墨水彩色空间之间存在差异，必须将输入彩色空间的色域映射到墨水彩色空间的色域。
图6(A)和6(B)示出了色域映射的示例。这里，使用了被称作色域剪切(gamut clipping)的方法。具体地，如图6(A)所示，映射位于墨水彩色空间的色域以外的sRGB空间的颜色，以便在减小色度的同时保留饱和度。对于亮度L*，对于墨水彩色空间亮度范围内的颜色，同样保留亮度。将亮度大于墨水彩色空间的亮度Lmax的最大值的颜色映射为最大值Lmax。另一方面，将亮度小于墨水彩色空间的亮度Lmin的最小值的颜色映射为最小值Lmin。公知用于色域映射的各种方法，可以使用任意这些方法。
一旦按照该方式已经执行了色域映射，最终的打印机查找表180完成。该查找表180的输入是sRGB数据，输出是针对六种类型墨水的墨水量。通过在打印机或驻留在计算机的相关打印机驱动程序中安装这种查找表180，可以产生具有最小颜色不一致的打印输出(即，在不同观看条件下的颜色外观变化极小)。在实际的打印中，打印机查找表180将给定的彩色图像数据(sRGB数据)转换为墨水量数据，网点(halftone)处理器执行墨水量数据的网点处理，以便产生表示多个墨水的点形成状态的打印数据。打印头喷射根据打印数据量的墨滴，以便再现彩色打印输出。
图7是示出了工作示例和比较示例的色差计算的图形。实线表示原稿色标和由工作示例的CMYKGO打印机打印的其再现之间的色差ΔE。虚线表示原稿色标和由作为比较示例的CMYKcm打印机打印的其再现之间的色差ΔE。CMYKcm打印机是由精工爱普生株式会社制造的一种六色打印机，除了四种墨水CMYK以外，还使用了淡青墨水c和淡品红墨水m。图7的水平轴给出了原稿色标数目。这里，使用了44个原稿色标。前20个色标从Kodak灰度级开始，其余的24个色标从GretagMacbeth Color Checker Color Rendition Chart(MacbethInc.公司的专用名称)开始。当在打印机中再现原稿色标时，首先，测量原稿色标的谱反射率，并计算其色度值(CIELAB值)。接下来，将色度值输入到打印机驱动程序，并据此打印标记。在测试期间，利用墨水简档142而不是打印机查找表180(图1)，从色度值(CIELAB值)得到墨水量。
根据图7所示的结果，对于后续的所有色标，与比较示例的CMYKcm打印机相比，原稿和利用工作示例再现的标记之间的色差较小。CMYKcm打印机的色差较大是由于将一般的颜色简档用于CMYKcm打印机。
图8是示出了工作示例和比较示例的彩色不一致指标计算的图形。实线表示由工作示例的CMYKGO打印机打印的色标的CII，虚线表示由比较示例的CMYKcm打印机打印的色标的CII。点划线表示原稿标记的CII。原稿色标与工作示例和比较示例的色标与图7相同。
根据图8所示的结果，对于后续的所有色标，与利用比较示例的CMYKcm打印机相比，利用工作示例的CMYKGO打印机的CII较小。因此，与比较示例的CMYKcm打印机相比，工作示例的CMYKGO打印机在不同观看条件下能够产生具有较小彩色外观变化的打印输出。在图8的示例中，与原稿标记相比，工作示例的CMYKGO打印机再现的色标有时具有较小的CII。考虑到这一点，有利地，工作示例的CMYKGO打印机充分地实现了较小颜色不一致的目的。
在上述实施例中，利用包括CII(颜色不一致指标)的评价指标EI1，从样本墨水量数据中选择具有高等级值的数据，并根据所选择的样本墨水量数据来创建墨水简档。结果，可以创建能够产生在不同观看条件下具有很小彩色外观变化的打印输出的颜色转换简档。
B.实施例2图9是示出了本发明实施例2的系统设置的方框图。与图1所示的实施例1的系统的不同之处包括使用参考色标102和使用包括同色异谱指标(稍后说明)而不是颜色不一致指标CII的指标，作为评价指标EI。
图10是示出了实施例2的处理流程的流程图。在步骤S21，确定谱打印模型并创建转换器100。该步骤与图2的步骤S1相同。在步骤S22，预备了大量比较颜色。在图9的示例中，预备参考色标102，作为提供多种比较颜色的原稿标记；由未示出的光谱光度计来测量这些参考色标102的谱反射率Rref(λ)。参考色标102是包括多个色标的原稿标记。然而，例如可以从图片中获取多个比较颜色，而不是从参考色标102中。还将从参考色标102或图片获取的颜色称作“参考颜色”。在步骤S23，比较颜色计算器124a使用参考颜色(比较颜色)的谱反射率Rref(λ)来计算多种观看条件下的色度值CV2。在本实施例中，将三种类型的光源D50、F11和A用作多种观看条件。
在步骤S24，对于每一种比较颜色，预备可能与比较颜色具有较高同色异谱程度的多个虚拟样本(样本墨水量数据)。这里“同色异谱程度”指在多个不同光源下观测的一对对象颜色(样本颜色和比较颜色)的同色异谱的稳定性(所谓的光源同色异谱)。在步骤S25，对于这些虚拟样本计算色度值CV1。具体地，按照与实施例1相同的方式，通过谱打印模型转换器100将对于每一个虚拟样本的墨水量数据转换为谱反射率Rref(λ)，该谱反射率Rref(λ)用于计算与用于比较颜色相同的多个观看条件下的色度值CV1。
在步骤S26，定义了由以下方程(5)表示的评价指标EI2。
EI2＝f(MIi)＝k·ave(MIi)+α ...(5)这里，运算符ave表示对括号内表达式取平均值的运算；MIi是在第i个观看条件下(即，在第i个光源下)的同色异谱指标；k是系数，α是另一个指标。
例如，可以由以下方程来表示MIi。
MIi=[(ΔL*2SL)2+(ΔCab*2SC)2+(ΔHab*SH)2]1/2···(6)]]>该同色异谱指标表示第i个光源下样本颜色和比较颜色之间的色差。在参考观看条件下，将参数校正应用于匹配样本和比较颜色之后得到色差。可以将方程(5)的右边第一项理解为表示光源同色异谱的程度。对于同色异谱指标，参见Billmeyer和Saltzman的著作Principlesof Color Technology，第3版，John Wiley &Sons Inc.公司出版，2000，127页以及213到215页。
如与之前给出的方程(2)的比较清楚所示，可以将给出CII的相同色差方程用作产生MI的方程。MI和CII之间差别在于MI表示在相同观看条件下观测到的两个对象颜色的不同，而CII表示在不同观看条件下观测到的一个对象颜色的不同。可以将除方程(6)以外的方程用作计算MI的色差方程。可以将其它任意指标用作方程(5)右边项的第二项α，也可以省略α。
在步骤S27，评价指标产生器120a针对每一个样本计算评价指标EI2，选择器130参考该评价指标EI2针对每一个参考颜色选择最佳样本。在步骤S28，将针对每一个参考颜色选择的样本用于产生墨水简档142和打印机查找表180。该步骤S28是实质上与图2的步骤S7-S9相同的处理。作为用于真实再现图片的查找表，例如，还可以创建具有图片颜色的颜色数目作为输入且墨水量作为输出的表。在这种情况下，可以无需步骤S7和S8的插值计算以及步骤S9的色域映射。
按照这种方式，在实施例2中，利用包括同色异谱指标MI的评价指标EI2，从样本墨水量数据中选择具有较高等级数值的数据，并根据所选择的样本墨水量数据创建墨水简档。结果，可以创建一种颜色转换简档，当在打印机中使用时，能够产生在不同观看条件下与参考颜色具有很小色差的颜色的打印输出。
可以利用表示谱反射率值之间差异的指标(例如RMS)来评价利用如此预备的简档再现的打印输出的质量。RMS是两个谱反射率值之间的差值的均方根。根据预定，逐个波长带(例如，每5nm或10nm)地计算两个谱反射率值之间的差异。
C.实施例3图11是示出了本发明实施例3中系统设置的方框图。与图1所示实施例1的系统的显著不同在于，选择器130a包括准则判断部分200，并添加了样本数据修改器210。在实施例3中，在特定样本不满足预定评价准则的情况下，样本数据修改器210修改样本墨水量数据并针对修改的样本墨水量数据重新计算评价指标210。然后，利用满足评价准则的样本来创建颜色转换简档。
图12是示出了实施例3的处理流程的流程图。在步骤S31，预备谱打印模型。该步骤S31与图2的步骤S1相同。在步骤S32，将CIELAB彩色空间划分为多个单元。这里，可以使用与实施例1的步骤S4中使用的相同16×16×16单元划分。
在步骤S33，定义用于确定样本质量的评价指标EI。实施例3使用实施例1的评价指标EI1＝f(CII)。然而，可以使用实施例2的评价指标EI2＝f(MI)。
步骤S34到S37是用于针对每一个单元选择一个代表样本的递归例程。在步骤S34，选择CIELAB彩色空间中的一个单元，作为用于处理的目标(目标单元)，并针对目标单元设置初始样本墨水量数据。对于该处理样本墨水量数据，要根据墨水量数据打印的样本颜色的色度值(L*a*b)处于目标单元内。计算第一观看条件(例如，光源D50和CIE 1931 2°标准观测者)下样本颜色的色度值。在设定初始样本墨水量数据的色度值不在目标单元的情况下，修改初始样本墨水量数据，直到测量值处于目标单元内。
取决于单元的情况，在某些情况中，可能不存在给出单元内色度值的墨水量数据。例如，具有较高亮度或较低亮度和高色度的单元的颜色可能无法再现。在这种情况下，不对单元进行目标处理，从而不对其进行后续处理。
在步骤S35，评价指标产生器120针对初始样本墨水量数据计算评价指标EI。例如，可以根据之前给出的方程(4)来计算该评价指标EI。在步骤S36，准则判断部分200判断评价指标EI是否满足预定评价准则。例如，可以通过以下方程(7)给出评价准则。
EI≤δ ...(7)这里，δ是用于评价指标EI的容许上限。
在使用方程(7)的情况下，当评价指标EI没有超出容许上限δ时，判断为满足准则。或者，可以针对单一的样本墨水量数据集合来计算多个评价指标，而不是使用单一的评价指标EI，当所有评价指标均满足准则时，判断样本墨水量数据满足评价准则。
在初始样本墨水量数据不满足评价准则的情况下，在步骤S37，样本数据修改器210修改初始样本墨水颜色数据。在优选的实践中，考虑到修改的样本墨水量数据，可以使用例如如下的多个限制条件。
(限制条件1)由修改之后的样本墨水量数据给出的色度值应当在目标单元内。
(限制条件2)由修改之后的样本墨水量数据表示的墨水量应当满足墨水能力限制。
需要限制条件1，以便计算针对目标单元的代表样本。限制条件2保证了修改的样本墨水量数据表示了能够用于实际打印的墨水量。墨水任务限制指打印介质的每单位表面区域上，能够喷射到其上的墨水量，并且参考打印介质类型来预定墨水任务限制，还基于墨水涌出的考虑。典型的墨水任务限制包括针对每滴墨水的墨水量最大值以及针对所有墨水的总墨水量的最大值。还可以使用除上述限制条件1、2以外其它的限制条件。
一旦已经按照上述方式修改了样本墨水量数据，利用修改的样本墨水量数据再次执行步骤S35、S36的处理。按照这种方式，递归地执行步骤S35-S37的处理，并选择满足评价准则的样本作为用于目标单元的代表样本。设想即使当针对给定目标单元执行预定次数的递归处理时，也不能得到满足评价准则的样本。在这种情况下，从与特定目标单元相关的多个已检查样本中，选择最接近评价准则的样本(具有最佳等级指标的样本)作为代表样本。或者，可以针对目标单元不选择代表样本。
在步骤S38，确定针对所有单元的处理是否已经完成，如果没有完成，进程返回步骤S34，并开始对于下一个单元的处理。当按照这种方式针对单元的处理已经完成时，在步骤S39，将所选择的代表样本用于创建墨水简档142和打印机查找表180。步骤S39的处理与图2中步骤S7-S9的相同。
在上述实施例3中，将预定色度值的彩色空间(在前一个示例中为CIELAB彩色空间)划分为多个单元，利用递归处理，逐单元地搜索满足特定评价准则的代表样本，并将代表样本用于创建简档和查找表。因此，与实施例1相比，可以减小不包括实际样本的单元的数目。结果，可以得到具有更宽色域的打印机查找表180。还可以得到在颜色再现特性方面更优的打印机查找表180。
D.谱打印模型的示例现在说明作为谱打印模型的蜂窝Yule-Nielsen谱Neugebauer模型。该模型基于公知的谱Neugebauer模型和Yule-Nielsen模型。以下说明假定使用三种墨水CMY的模型，但可以将模型扩展为使用任意数目的墨水。Wyble和Berns，Color Res.Appl.，25，4-19，2000，说明了蜂窝Yule-Nielsen谱Neugebauer模型，其公开在此被合并参考。
图13示出了谱Neugebauer模型。在谱Neugebauer模型中，由以下方程(8)给出任意打印输出的谱反射率R(λ)。
R(λ)＝awRw(λ)+acRc(λ)+amRm(λ)+ayRy(λ)+arRr(λ)+agRg(λ)+abRb(λ)+akRk(λ)...(8)aw＝(1-fc)(1-fm)(1-fy)ac＝fc(1-fm)(1-fy)am＝(1-fc)fm(1-fy)ay＝(1-fc)(1-fm)fyar＝(1-fc)fmfyag＝fc(1-fm)fyab＝fcfm(1-fy)ak＝fcfmfy这里，ai是第i个区域的平面面积百分比，Ri(λ)是第i个区域的谱反射率。下标w、c、m、y、r、g、b和k分别表示无墨水区域(w)、只有青墨水区域(c)、只有品红墨水区域(m)、只有黄墨水区域(y)、其上已经喷射了品红墨水和黄墨水的区域(r)、其上已经喷射了黄墨水和青墨水的区域(g)、其上已经喷射了青墨水和品红墨水的区域(b)以及其上已经喷射了所有三种墨水CMY的区域(k)。fc、fm和fy表示当只喷射CMY墨水之一时，由墨水覆盖的面积的百分比(被称作“墨水面积覆盖率”)。可以通过利用谱光度计测量色标来确定谱反射率Ri(λ)。
由图13(B)所示的Murray-Davies模型给出墨水面积覆盖率fc、fm和fy。在Murray-Davies模型中，例如，青墨水的墨水面积覆盖率fc是青墨水喷射量dc的非线性函数，并且由一维查找表给出。墨水面积覆盖率是墨水喷射量的非线性函数的原因在于，当将较少量墨水喷射到单位平面区域上时，存在充分墨水扩散，而当喷射较大量墨水时，墨水叠加，从而不会由于墨水扩散在覆盖的区域中出现很多增加。
当与谱反射率相关地应用Yule-Nielsen模型时，可以将上述方程(8)重新写作以下的方程9(a)或9(b)。
R(λ)1/n＝awRw(λ)1/n+acRc(λ)1/n+amRm(λ)1/n+ayRy(λ)1/n+awRy(λ)1/n+agRg(λ)1/n+abRb(λ)1/n+akRk(λ)1/n...(9a)R(λ)＝{awRw(λ)1/n+acRc(λ)1/n+amRm(λ)1/n+ayRy(λ)1/n+ayRy(λ)1/n+agRg(λ)1/n+abRb(λ)1/n+akRk(λ)1/n}n...(9b)这里，n是等于1或更大的预定系数，例如，n＝10。方程9(a)和方程9(b)是表示蜂窝Yule-Nielsen谱Neugebauer模型的方程。
通过将上述Yule-Nielsen谱Neugebauer模型的彩色空间划分为多个单元，得到蜂窝Yule-Nielsen谱Neugebauer模型。
图14(A)示出了在蜂窝Yule-Nielsen谱Neugebauer模型中单元划分的示例。这里为了简化，在包括两个轴的二维空间中描绘单元划分，即，针对青墨水面积覆盖率fc和品红墨水面积覆盖率fm。还可以认为轴fc和fm是表示墨水喷射量dc、dm的轴。白色圆圈表示格点(被称作“节点”)；将二维空间划分为9个单元C1-C9。在16个节点的每一个处，对于打印输出(色标)预定谱反射率R00、R10、R20、R30、R01、R11...R33。
图14(B)示出了与该单元划分相对应的墨水面积覆盖率fc(d)。这里，将单个墨水的墨水量范围0-dmax划分为三个区间；在每一个区间中，由从0-1单调递增的曲线来表示墨水面积覆盖率fc(d)。
图14(C)示出了对于位于图14(A)的中心处的单元C5中样本的谱反射率Rsmp(λ)的计算。由以下方程(10)给出谱反射率Rsmp(λ)。
Rsmp(λ)＝(∑aiRi(λ)1/n)n＝(a11R11(λ)1/n+a12R12(λ)1/n+a21R21(λ)1/n+a22R22(λ)1/n)n...(10)a11＝(1-fc)(1-fm)a12＝(1-fc)fma21＝fc(1-fm)a22＝fcfm这里，墨水面积覆盖率fc、fm是由图14(b)的图形给出并在单元C5中定义的值。根据方程(10)调整在单元C5的四个定点处的谱反射率R11(λ)、R12(λ)、R21(λ)、R22(λ)，以便正确地给出样本谱反射率Rsmp(λ)。
通过按照这种方式将墨水彩色空间划分为多个单元，与没有如此划分的情况相比，可以更精确地计算样本的谱反射率Rsmp(λ)。图15示出了用于在一个工作示例中使用的单元划分的节点值。如该示例所示，优选地，独立地逐墨水地定义用于单元划分的节点值。
在图14(A)所示的模型中，不能通过色标测量得到所有节点处的谱反射率是正常的。原因在于，当喷射大量墨水时，出现涌出，因此不能打印均匀颜色的色标。图16示出了蜂窝模型。该示例属于只使用两种墨水的情况，即，青和品红。以下方程(11)给出了利用两种墨水青和品红打印的任意色标的谱反射率R(λ)。
R(λ)1/n＝awRw(λ)1/n+acRc(λ)1/n+amRm(λ)1/n+abRb(λ)1/n...(11)aw＝(1-fc)(1-fm)ac＝fc(1-fm)am＝(1-fc)fmab＝fcfm假定在方程(11)包括的多个参数中，只有以100％喷射量的青墨水和品红墨水的谱反射率Rb(λ)是未知的，其它所有参数值均已知。这里，修改方程(11)给出方程(12)。
Rb(λ)={R(λ)1/n-awRw(λ)1/n-acRc(λ)1/n-amRm(λ)1/nab}n···(12)]]>
如上所述，所有右边项已知。因此，通过求解方程(12)，能够计算未知的谱反射率Rb(λ)。关于不可打印颜色的谱的估计，参见RBalasubramanian，“Optimization of the spectral Neugebauer model forprinter characterization”，J.Electronic Imaging 8(2)，156-166(1999)，其公开在此并合并参考。
可以按照相同方式来计算除青+品红色以外的二阶色的谱反射率。因此，在计算多个三阶色谱反射率值的情况下，可以按照相同方式来计算多个三阶色谱反射率。通过按照这种方式顺序地计算更高阶色的谱反射率，可以计算蜂窝墨水颜色空间中每一个节点处的谱反射率。
与图14(A)相同，图1所示的谱打印转换器100可以被设计为在蜂窝墨水彩色空间的每一个节点处具有谱反射率，一维查找表指示了如图14(C)所示的墨水面积覆盖率值，这些值用于计算与任意墨水量数据的集合相对应的谱反射率Rsmp(λ)。
通常，所打印色标的谱反射率取决于墨水集合和打印介质。因此，可以针对墨水集合和打印介质的每一个组合来创建与图1相同的谱打印模型转换器100。同样，可以针对墨水集合和打印介质的每一个组合来创建墨水简档142和打印机查找表180。
E.变体示例E1.变体示例1在上述实施例中，使用了六种墨水，即，CMYKOG，而墨水类型不限于此，可以使用任意多种墨水。然而，对于能够再现的谱反射率的形状，优选使用提供更大自由度优点的、具有颜色的墨水，例如橙墨水、绿墨水、红墨水、蓝墨水或其它任意色点(spot color)墨水。
E2.变体示例2在实施例1和2中，将色度值的彩色空间划分为多个单元，并选择单元中具有最佳评价指标EI的代表样本，而在实施例3中，通过针对每一个单元最优化样本直到评价指标EI满足评价准则，从而确定代表样本。然而，选择在创建颜色转换简档中使用的多个代表样本的方法并不局限于上述方法；通常，可以根据评价指标EI来选择多个代表样本。例如，可以选择多个代表样本，无需将测量值的彩色空间划分为多个单元。具体地，可以在测量值的彩色空间中定义多个格点(节点)，并选择接近节点的、满足预定评价准则的样本作为节点的代表样本。
尽管已经详细说明并演示了本发明，显然可以理解其仅作为演示和示例并不作为限制，由所附权利要求的观点来限制本发明的范围。
权利要求
1.一种产生简档的方法，所述简档定义了色度值数据和墨水量数据之间的对应，所述墨水量数据表示打印机可用的多个墨水量的集合，所述方法包括步骤(a)设置谱打印模型转换器，所述谱打印转换模型转换器配置用于根据墨水量数据，将墨水量数据转换为要打印的色标的谱反射率；(b)设置多个样本墨水量数据，每一个样本墨水量数据表示多种墨水的墨水量的集合；(c)利用谱打印模型转换器，将每一个样本墨水量数据转换为要利用样本墨水量数据表示的墨水量打印的虚拟样本标记的谱反射率；(d)针对每一个样本墨水量数据，计算评价指标，所述评价指标包括色差指标，表示根据谱反射率计算的样本颜色和被选作比较基础的比较颜色之间的色差；(e)根据评价指标选择多个样本墨水量数据；以及(f)根据所选择的多个样本墨水量数据，产生定义了色度值和墨水量数据之间的对应的简档。
2.根据权利要求1所述的方法，其中步骤(d)包括步骤计算第一观看条件下虚拟样本色标的第一色度值，作为样本颜色的色度值；计算第二观看条件下虚拟样本色标的第二色度值，作为比较颜色的色度值；计算第一和第二色度值的色差指标。
3.根据权利要求2所述的方法，其中计算色差指标的步骤包括步骤对于共同观看条件下的样本颜色和比较颜色，将第一和第二色度值转换为对应颜色的第一和第二对应色度值；以及计算第一和第二对应色度值之间的色差，作为色差指标。
4.根据权利要求1所述的方法，其中步骤(d)包括步骤计算第一观看条件下虚拟样本色标的第一色度值，作为样本颜色的色度值；计算第一观看条件下预定参考色标的第二色度值，作为比较颜色的色度值；计算第一和第二色度值的色差指标。
5.根据权利要求1所述的方法，其中步骤(d)包括相对于每一个样本墨水量数据，计算特定彩色空间中虚拟样本色标的色度值，以及步骤(e)包括将所述特定彩色空间划分为多个单元；对于至少一个样本墨水量数据，选择单元，所述每一个单元包括至少一个色度值；以及对于特定彩色空间中所选择的每一个单元，基于评价指标选择一个样本墨水量数据。
6.根据权利要求1所述的方法，其中步骤(e)包括步骤判断一个样本墨水量数据的评价指标是否满足预定准则；当样本墨水量数据的评价指标不满足预定准则时，重复以下处理(i)修改样本墨水量数据，以及(ii)针对修改的样本墨水量数据计算评价指标，直到修改样本墨水量数据的评价指标满足预定准则；以及选择其评价指标满足预定准则的样本墨水量数据。
7.一种产生简档的设备，所述简档定义了色度值数据和墨水量数据之间的对应，所述墨水量数据表示打印机可用的多个墨水量的集合，所述设备包括谱打印模型转换器，用于根据墨水量数据，将墨水量数据转换为要打印的色标的谱反射率，谱打印模型转换器将多个样本墨水量数据中的每一个转换为要利用由样本墨水量数据表示的墨水量打印的虚拟样本标记的谱反射率；评价指标产生器，用于针对每一个样本墨水量数据，计算评价指标，所述评价指标包括色差指标，表示根据谱反射率计算的样本颜色和被选作比较基础的比较颜色之间的色差；选择器，用于根据评价指标选择多个样本墨水量数据；以及简档产生器，用于根据所选择的多个样本墨水量数据，产生定义了色度值和墨水量数据之间的对应的简档。
8.一种打印方法，包括步骤基于根据权利要求1到7之一所述方法产生的简档，预备用于将彩色图像数据转换为墨水量数据的查找表；利用简档将给定彩色图像数据转换为墨水量数据；网点处理墨水量数据以产生打印数据；以及根据打印数据打印图像。
全文摘要
一种方法和设备，用于产生在彩色喷墨打印机、彩色激光打印机等中使用的颜色转换简档。在一个实施例中，谱打印模型转换器用于将样本墨水量数据转换为谱反射率Rsmp(λ)。利用该Rsmp(λ)，计算两种不同观看条件下的色度值CV1、CV2，并计算包括色度值CV1、CV2之间的色差指标的评价指标EI。在另一个实施例中，计算包括由样本墨水量数据表示的样本颜色和从参考色标得到的参考颜色之间的色差指标的评价指标EI。然后，选择具有最佳评价指标EI的样本墨水量数据作为代表样本。根据所选择的多个代表样本来产生简档。
文档编号H04N1/54GK1795666SQ200480014420
公开日2006年6月28日 申请日期2004年11月2日 优先权日2003年11月3日
发明者罗依·S·伯恩斯, 劳伦斯·A·塔普林, 荒井佳文, 大泽道直 申请人:精工爱普生株式会社, 罗彻斯特理工学院