專利名稱：分配預先-印刷曲線的方法
技術領域：
本發明涉及一種方法，用于分配預先確定的調節曲線，以校正點增益從而得到精 確的印刷質量以及精確的色彩管理。
背景技術：
在單色半色調圖像再現中，通過單色調墨水在紙上再現了連續色調原始圖像中出 現的各種顏色深淺。為了模擬原始連續色調圖像中的多個色調，如本技術領域中所眾知的， 把連續色調圖像轉換成半色調圖像，所述半色調圖像包括均勻光密度水平的多個不同大小 的點。同樣，如本技術領域中所眾知的，使用四色分色來印刷彩色圖像，其中數字圖像的每 個像素對應于在四色分色的每一個上表示的色彩和強度的組合。因此，然后把在對應于這 些分色中之一的數字圖像中的每個像素轉換成印刷板上要用于該色彩的特定的點大小。一 般通過通用傳輸曲線來表示色彩強度到點大小的轉換，這采用了期望的色調的輸入，并且 把它轉換到照排機上期望的點大小。如此的傳輸曲線可以是線性的(即，20%色調等同于 最大點大小的20%的一個點，而70%色調等同于最大點大小的70%的一個點)，或可以是 對應于某些其它數學函數的曲線。一般通過“點增益”的現象而使數字圖像的印刷復雜化，其中印刷的半色調點大小 比照排機使用的數字圖像文件規定的點大小要大。點增益干擾了印刷機運行之間產生相似 的標準化色彩的能力。為了補償這個效應，在歷史上，印刷機用戶在特定的X和Y坐標上輸 入表示在X軸上的表示為最大色調的百分比的要求的色密度，并且在Y坐標上，輸入用于 產生要求彩色輸出的實際色密度設置(即，印刷板點大小)，如圖8中所描繪的那樣。這種 做法演變成通過數學上使曲線擬合一組通過經驗得到的點而產生和應用印刷調節傳輸曲 線，如圖9所示。每個調節曲線是一個數學函數，該數學函數規定用于補償印刷機上點增益 的印刷板上要求的點大小，因此產生了經校正的板。因此調節曲線表示輸入彩色百分比到 考慮了點增益而產生要求結果的、印刷板上要求的輸出點大小的映射。在印刷機運行之間， 可能存在大量的變化。這些變化取決于許多印刷因素(印刷機類型，墨水類型、速度、紙類 型)以及環境因素(溫度、濕度等)。在印刷運行期間或之間，這些條件中的某一些可能變 化，也可以改變理想的印刷調節曲線。傳統上，在膠印中，因為發生的點增益極有限，所以點增益的校正進行得很少。然 而，新的印刷方法已經變成工業標準，點增益已經變成一個日益變大的問題。例如，在柔性 版印刷中的點增益比膠印中的大得多，要求使用印刷調節曲線。甚至在膠印中，使用諸如隨 機篩選和雙層篩選之類的新的篩選技術已經有必要使用調節曲線。在許多情況中，任何時 候當印刷圖像開始變差時，用戶創建和應用新的自定義曲線。在歷史上，用戶創建每個印刷的自定義曲線。這些自定義曲線可以隨用戶而變，并且通常是消耗時間的和昂貴的測試運 行。因為包含了許多因素和變量，所以用戶創建的自定義曲線的數量經常變成不可管理。如 果應用錯誤的曲線，則創建許多自定義曲線可能導致成本更高、更費時間和調節更費力。因 為創建一個標準的印刷運行可能要數千美元的成本，執行許多標準印刷運行可能成本過高 和時間過長。因此，需要一種系統，該系統可以快速從當前印刷運行中取得信息，并且確定最優 的調節曲線。還需要一種系統，該系統可以使曲線選擇過程更有條理以代替許多不同步的 自定義曲線的混亂情況。
發明內容
本發明的一個實施例包括一種方法，用于調節輸入數字圖像文件的色調以創建經 調節的數字圖像文件。該方法包括提供多個預先確定的曲線，每個曲線規定經調節的色調 百分比輸出，作為在輸入和輸出值范圍上的輸入色調百分比的函數。每個曲線還在輸入和 輸出值范圍上反映出中點幅值和對比度，其中中點幅值包括與50%的輸入色調百分比對應 的經調節的色調百分比輸出。獨立曲線的每一個表示與多個曲線中的任何其它曲線的組合 不同的中點幅值和對比度的組合。對于至少兩個數據點(每個數據點包括與輸入色調百分 比對應的經調節的色調百分比輸出)的一個輸入，該方法包括通過確定多個預先確定的曲 線中的哪一個與數據點最接近地匹配而選擇一個曲線。對輸入數字圖像文件應用選中的曲 線以產生經調節的數字圖像文件。本發明的一些實施例還包括從經調節的數字圖像文件產生印刷圖像或印刷板。在 本發明的一些實施例中，多個曲線包括曲線的多個族，曲線的每個族包括通過曲線的中點 幅值標識的多個成員曲線。本發明的另一個實施例包括用指令編程的計算機，用于調節輸入數字圖像文件的 色調以創建經調節的數字圖像文件。計算機包括一個裝置，諸如但是不局限于，計算機存儲 器或用于存儲信息的其它介質，用于存儲多個預先確定的曲線，每個曲線規定經調節的色 調百分比輸出作為輸入和輸出值范圍上的輸入色調百分比的函數。每個曲線在輸入和輸出 值范圍上反映中點幅值和對比度，并且表示與多個曲線中的任何其它曲線的組合不同的中 點幅值和對比度的組合。經編程的計算機還包括一個裝置，諸如本技術領域中眾知的任何 用戶接口，用于接收至少兩個數據點的輸入。每個數據點包括經調節的色調百分比和輸入 色調百分比。經編程的計算機還包括一個裝置，諸如計算機處理器，用于確定多個已存儲的 預先確定的曲線中的哪一個與兩個或多個數據點最接近地匹配。經編程的計算機還包括一 個裝置，諸如相同的或另一個計算機處理器，用于把選中的曲線應用于輸入數字文件以產 生經調節的數字圖像文件。
當連同附圖一起閱讀時，從下面的詳細說明能最佳底理解本發明。要強調的是，根 據普通的實踐，不一定按比例來畫出附圖的各個特征/元素。相反地，為了清楚起見，可以 任意地擴大或減小各個特征/元素的尺寸。此外，在附圖中，使用共同的數字標號來表示相 同的特征/元素。在圖中包括了下列附圖
圖1是根據本發明的示例性實施例的、用于預先-印刷曲線的408個標識符的表 格的示例性視圖；圖2是標識為E42的示例性曲線的曲線圖；圖3是標識為E35和E42的兩個示例性曲線的曲線圖；圖4是標識為C42和E42的兩個示例性曲線的曲線圖；圖5A是標識為A50、B50、C50、D50、E50、F50、G50和H50的八個示例性曲線的曲線 圖；圖5B是標識為A40、B40、C40、D40、E40、F40、G40和H40的八個示例性曲線的曲線 圖；圖5C是標識為A30、B30、C30、D30、E30、F30、G30和H30的八個示例性曲線的曲線 圖；圖 6 是標識為 E20、E25、E30、E;35、E40、E45、E50、E55、E60、E65 和 E70 的^^一個示
例性曲線的曲線圖；圖7A是七個示例性10%導數曲線的曲線圖；圖7B是七個示例性75%導數曲線的曲線圖；圖8描繪根據現有技術的、根據實驗結果標繪的校正曲線的一系列X-Y點；圖9描繪根據現有技術的、在數學上擬合實驗結果的曲線；以及圖10描繪諸如根據本發明的、與實驗結果匹配的預先確定的曲線。
具體實施例方式本發明已經發現，在印刷頁中具有8%的平均變化，甚至在印刷頁之間具有更多變 化時，制造和改變自定義曲線實質上增加印刷上測量到的變化。本發明提供用于通過排除 對自定義曲線的需要而處理這個問題的一些方法。本發明提供預先確定的、同步的印刷調節曲線的一種系統，設計成消除與創建和 維護自定義曲線相關聯的一些問題。在從印刷材料取得有限數量的數據點之后，系統啟動 調節與特定印刷條件組相關聯的變量的印刷補償曲線的選擇。當有可能確切地使一個曲線 擬合于任何有限數量的數據點時，本發明的機構使預先確定的曲線與有限數量的數據點匹 配。在這個方面，本發明涉及曲線匹配，如圖10所示，而非涉及圖9所示的曲線擬合。每個預先確定的曲線涉及對比度分布和中點幅值。在這里描述的示例性實施例 中，對每個曲線給出一個字母數字標識符，該標識符反映對比度分布族和中點幅值。在圖1 所示的示例性實施例中，曲線組包括八個對比度分布族(A_H，H為最高對比度)，以及51個 中點幅值00-70，70為最高中點幅值)。因此，對于圖1所示的實施例，存在408個預先確 定的曲線選擇，表示字母A-H和數字20-70的所有組合。雖然這個例子使用八個字母和51 個數字，但是本發明不局限于只使用數字或字母或只使用八個對比度分布族和51個中點 幅值。可以使用對比度和中點幅值的較大或較小選擇范圍。一般提供至少三個對比度分布族，更一般地，提供至少五個對比度分布族。如果對 比度分布族的范圍超過26，則可以在基于字母的命名法中使用諸如AA和AB等指定。一般， 使用不多于50個對比度分布族，更一般地，不多于20個對比度分布族，或理想地，不多于10 個對比度分布族。同樣地應用于要使用的中點幅值數量的范圍。雖然這里討論的示例性實施例包括表示范圍從20到70中所有整數的中點幅值的成員曲線，但是范圍可以具有大于 零的任何數的下限，以及小于100的任何數的上限，并且可以包括小于范圍中的所有整數 (或范圍中的非整數)。一般，選擇曲線的數量以提供具有可接受容差的曲線的擴散以補償 任何一組印刷條件。在這里描述的示例性實施例中，曲線組包括408個曲線。通過不同的形狀和斜率來表征曲線(A-H)的對比度分布族。設計系統以提供足夠 的曲線形狀種類而包括大多數可以想像的印刷條件。圖2示出已經分配了標識符E42的預先-印刷曲線的例子。E42是中間對比度曲 線(接近A-H字母的當中)，具有X軸上50%處的幅值(50%的要求彩色密度)，這里稱之 為中點幅值，對應于Y軸上的42% (在印刷板上減小到最大值的42%的點大小)。圖3示 出曲線E35和E42的示例性實施例，展示出E曲線具有基本上相同的一般形狀，但是50%值 映射到符合數字命名法的不同的Y軸。圖4示出曲線C42和E42的示例性實施例，示出兩 個曲線的形狀和斜率在C曲線形狀和E曲線形狀之間變化，但是因為兩個曲線具有42的中 點幅值，所以兩者固定在50、42的X-Y坐標處。圖5A到5C分別示出在50、40和30的幅值 處的曲線A到H的變化形狀和斜率。此外，圖6示出從20%的最小中點幅值到70%的最大 中點幅值范圍內的5%中點幅值間隔處的示例性E曲線。曲線組包括從下列形式的四階多項式創建的一系列的曲線Y = bx+cx2+dx3+ex4不提供對比度，因為每個曲線的Y截距始終為0。每個曲線擬合于5個點，χ = 0%、 χ = 10%, χ = 50、χ = 75%禾口 χ = 100%。在 χ = 0%和 χ = 100%處的 Y 的值分別始終 固定在0%和100%處。在示例性實施例中，50%值確定字母數字標識符的數字值。例如， 在圖1所示的Ε42曲線上，把χ = 50%輸入到四階多項式給出Y = 42%。χ = 10%和χ = 75%值確定曲線的形狀和斜率，如下進一步描述的那樣。10%導數函數表示曲線的Y值，作為該曲線的中點幅值的函數。相似地，75%導數 函數表示曲線的Y值，作為該曲線的中點幅值的函數。導數函數本身是下列格式的二階多 項式Y = k!x2+k2x+c在A到H曲線之間是平均地隔開的，其中在示例性實施例中，Ii1A2和C如表7A和 7B中所示。圖7A和7B是分別通過示例性10%導數函數和示例性75%導數函數計算的曲 線的示例性圖形表示。因此，例如，在一個示例性實施例中，通過使用表7A中為D族提供的‘ k2和C的 系數和常數值把40%插入上述多項式而產生D40曲線的10%值，并且通過使用表7B中為 D族提供的kp k2和C的系數和常數值把40%插入上述多項式而產生D40曲線的75%值。表7A 10%導數函數系數和常數
曲線族2 XXCA0. 12960. 19670. 0168B0.15560. 16110. 014權利要求
1.一種用于調節一輸入數字圖像文件的色調以創建經調節的數字圖像文件的方法，所 述方法包括下列步驟a)提供多個預先確定的曲線，所述曲線中的每一個規定了在輸入和輸出值的范圍上作 為輸入色調百分比的函數的經調節的色調百分比輸出，所述曲線中的每一個反映了在輸入 和輸出值的范圍上的中點幅值和對比度，所述中點幅值包括與50%的輸入色調百分比相對 應的經調節的色調百分比輸出，每個曲線表示中點幅值和對比度的組合，這種組合不同于 多個曲線中的任何其它曲線的組合；b)提供至少兩個數據點，每個數據點包括與輸入色調百分比相對應的經調節的色調百 分比輸出；c)確定多個預先確定的曲線中哪一個與所述至少兩個數據點最接近地匹配，從而標識 選中的曲線；以及d)將選中的曲線應用于輸入數字圖像文件以產生經調節的數字圖像文件。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，還提供從經調節的數字圖像文件產生一印 刷圖像。
3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述經調節的色調百分比對應于印刷板上 的最大點大小的百分比。
4.如權利要求3所述的方法，其特征在于，還提供從經調節的數字圖像文件產生一印 刷板。
5.如權利要求1所述的方法，其特征在于，每個曲線對應于四階多項式。
6.如權利要求5所述的方法，其特征在于，多個曲線包括多個曲線族，每個曲線族包括 多個成員曲線，每個成員曲線是通過曲線的中點幅值標識的。
7.如權利要求6所述的方法，其特征在于，每個曲線族具有相應的10%導數函數以及 相應的75%導數函數，每個導數函數包括二階多項式，該曲線族中的每個曲線被產生為是 下述X-Y點的完美擬合(3)0^,0% ； (b) 100%, 100% ； (C)X = 50%，Y等于曲線的中點幅 值；(d)X = 10%，Y是使用10%導數函數并將曲線的中點幅值用作10%導數函數的輸入而 計算出的；以及(e)X = 75%，Y是使用75%導數函數并將曲線的中點幅值用作75%導數函 數的輸入而計算出的。
8.如權利要求6所述的方法，其特征在于，包括在3到50的范圍內的許多曲線族。
9.如權利要求6所述的方法，其特征在于，包括在5到20的范圍內的許多曲線族。
10.如權利要求6所述的方法，其特征在于，包括在5到10的范圍內的許多曲線族。
11.如權利要求6所述的方法，其特征在于，每個曲線族包括多個成員曲線，每個成員 曲線對應于一個中點幅值，所述中點幅值是在20到70的范圍內的整數。
12.如權利要求11所述的方法，其特征在于，包括八個曲線族。
13.如權利要求12所述的方法，其特征在于，每個族包括51個成員曲線，20到70的范 圍內的每個整數對應于這51個成員曲線中的一個。
14.如權利要求4所述的方法，其特征在于，還包括選擇用于使經調節的數字圖像文 件最優化的曲線，并且對于印刷機上給定的一組印刷條件對應于印刷板。
15.如權利要求14所述的方法，其特征在于，還包括測量印刷機上通過印刷板產生的 印刷，并且根據測量結果從預先確定的一組曲線選擇另一個曲線。
16.一種用指令編程的計算機，用于調節一輸入數字圖像文件的色調以創建經調節的 數字圖像文件，所述計算機包括a)用于存儲多個預先確定的曲線的裝置，所述曲線中的每一個規定了在輸入和輸出值 的范圍上作為輸入色調百分比的函數的經調節的色調百分比輸出，所述曲線中的每一個反 映了在輸入和輸出值的范圍上的中點幅值和對比度，所述中點幅值包括與50%的輸入色調 百分比相對應的經調節的色調百分比輸出，每個曲線表示中點幅值和對比度的組合，這種 組合不同于多個曲線中的任何其它曲線的組合；b)用于接收至少兩個數據點的輸入的裝置，每個數據點包括經調節的色調百分比和輸 入色調百分比；(c)用于確定多個已存儲的預先確定的曲線中的哪一個與所述至少兩個數據點最接近 地匹配從而標識選中的曲線的裝置；以及d)用于把選中的曲線應用于輸入數字圖像文件以產生經調節的數字圖像文件的裝置。
17.如權利要求16所述的計算機，其特征在于，已存儲的曲線中的每一個對應于四階 多項式，多個曲線包括多個曲線族，每個族包括多個成員曲線，每個成員曲線是通過該曲線 的中點幅值來標識的，該中點幅值包括對于50%的輸入值由該曲線提供的經調節的輸出 值。
18.如權利要求17所述的計算機，其特征在于，每個曲線族具有相應的10%導數函數 以及相應的75%導數函數，每個導數函數包括二階多項式，曲線族中的每個曲線被產生為 是下述X-Y點的完美擬合(3)0^,0% ； (b) 100%, 100% ； (C)X = 50%，Y等于曲線的中點 幅值；(d)X = 10%，Y是使用10%導數函數并將曲線的中點幅值用作10%導數函數的輸入 而計算出的；以及(e)X = 75%，Y是使用75%導數函數并將曲線的中點幅值用作75%導數 函數的輸入而計算出的。
19.如權利要求17所述的計算機，其特征在于，曲線族的數目是在5到10的范圍內，成 員曲線的數目對應于一中點幅值且該中點幅值是20到70范圍內的整數。
20.如權利要求16所述的計算機，其特征在于，還包括用戶接口，用于允許用戶通過字 母數字曲線標識符的標識從多個曲線中選擇一個曲線，該字母數字曲線標識符包括與選中 的曲線族對應的第一部份以及與中點幅值對應的第二部分。
21.一種包括權利要求16的計算機以及與該計算機組合的照排機的印刷系統，所述照 排機包括用于從經調節的數字圖像文件產生一印刷板的裝置。
22.包括權利要求16的計算機以及至少與該計算機組合的印刷機的印刷系統，所述印 刷機包括用于從經調節的數字圖像文件產生一印刷圖像的裝置。
全文摘要
一種用于調節一輸入數字圖像文件的色調以創建經調節的數字圖像文件的方法。提供多個預先確定的曲線，每個曲線規定經調節的色調百分比輸出，作為輸入色調百分比的函數，并且表示與任何其它曲線不同的中點幅值和對比度的組合。該方法包括通過確定多個曲線中的哪一個最接近地匹配于至少兩個數據點而選擇一個曲線。然后把選中的曲線應用于輸入數字圖像文件以產生經調節的數字圖像文件。
文檔編號H04N1/407GK102144388SQ200980135782
公開日2011年8月3日 申請日期2009年9月8日 優先權日2008年9月8日
發明者M·薩姆沃斯 申請人:艾司科知識產權股份有限公司