專利名稱：色飽和度調(diào)整的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
所公開的主題主要涉及調(diào)整色飽和度。
背景技術(shù)：
彩色打印機(jī)通常使用多種不同基色的墨水來產(chǎn)生彩色成分譜。例如，許多彩色打印機(jī)使用四種顏色的墨水青色(C)，品紅色(M)，黃色(Y)和黑色(K)。通過在每個(gè)像素位置設(shè)置零個(gè)或多個(gè)點(diǎn)的C，M，Y或K色墨水的組合，從而可以在接收基底或介質(zhì)上形成彩色圖像。青色，品紅色和黃色會(huì)被經(jīng)常使用到，因?yàn)檫@些墨水的不同組合可以產(chǎn)生很寬范圍的彩色。
對(duì)于某些圖像，特別是圖形，可能需要調(diào)整色飽和度，從而使打印輸出更為鮮艷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種灰平衡調(diào)整和色飽和度調(diào)整的方法，包括確定初始基色數(shù)據(jù)值中的灰相對(duì)量；確定初始基色數(shù)據(jù)值中的色度相對(duì)量；和對(duì)每個(gè)基色數(shù)據(jù)值都加上對(duì)應(yīng)的最大灰平衡調(diào)整后的值的一部分和對(duì)應(yīng)的最大飽和度調(diào)整后的值的一部分，從而產(chǎn)生各自的灰平衡和色飽和度調(diào)整后的基色數(shù)據(jù)值；和其中對(duì)應(yīng)的最大灰平衡調(diào)整后的值的該部分是灰相對(duì)量的函數(shù)，最大飽和度調(diào)整后的值的該部分是色度相對(duì)量的函數(shù)。


圖1是一打印系統(tǒng)的實(shí)施例的示意方框圖。
圖2是一圖像處理流水線的實(shí)施例的示意圖。
圖3是一色飽和度調(diào)整過程的示意流程圖。
圖4是另一色飽和度調(diào)整過程的示意流程圖。
圖5是圖4所示過程的一個(gè)步驟的簡(jiǎn)化方程。
圖6是一灰平衡調(diào)整和色飽和度調(diào)整過程的實(shí)施例的示意流程圖。
圖7是圖6所示過程的一個(gè)步驟的簡(jiǎn)化方程。
圖8是使用圖6所示過程的圖像處理流水線的一實(shí)施例的示意圖。
具體實(shí)施例方式
圖1是一打印裝置的實(shí)施例的示意方框圖，該裝置包括一接口31，用于從例如主機(jī)接收打印數(shù)據(jù)，并將打印數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在緩沖存儲(chǔ)器33中。處理器35用于處理打印數(shù)據(jù)以產(chǎn)生存儲(chǔ)器37中存儲(chǔ)的位表光柵數(shù)據(jù)。打印引擎39用于根據(jù)由處理器35產(chǎn)生的位表光柵數(shù)據(jù)打印圖像。打印引擎39可以是，例如電子照相打印引擎或噴墨式打印引擎。
圖2是一彩色打印機(jī)的一部分圖像處理流水線的實(shí)施例的框圖。在111，對(duì)輸入的諸如CMYK(青，品紅，黃，黑)這樣的基色數(shù)據(jù)執(zhí)行部分灰替換，其中CMY的某些量被替換為黑色。在113執(zhí)行色飽和度調(diào)整，在114執(zhí)行灰平衡調(diào)整。或者，可以在色飽和度調(diào)整之前執(zhí)行灰平衡調(diào)整。在115執(zhí)行線性化，從而使C，M或Y中基本相等的變化可以產(chǎn)生在視覺上基本相等的變化。在117執(zhí)行半色調(diào)處理，并在117進(jìn)行打印。
圖3是一色飽和度調(diào)整過程的實(shí)施例的示意流程圖，用于調(diào)整非黑色(non-black)的彩色數(shù)據(jù)，例如圖像像素的輸入CMY數(shù)據(jù)或灰平衡的CMY數(shù)據(jù)，并可以用來根據(jù)需要調(diào)整圖像的某些或全部像素的色飽和度或亮度。
在151，對(duì)于像素的CMY數(shù)據(jù)值是否包括灰分量進(jìn)行判斷。若一像素的所有CMY數(shù)據(jù)值都是非零值，則像素的CMY數(shù)據(jù)值包含一灰分量。該灰分量可以包括，例如C，M和Y數(shù)據(jù)值中的最小值。在153，只有當(dāng)C，M和Y數(shù)據(jù)值不相等(即，非灰且不等于零)時(shí)，才根據(jù)色飽和度曲線對(duì)像素的CMY數(shù)據(jù)值進(jìn)行色飽和度調(diào)整。
圖4是一色飽和度調(diào)整過程的實(shí)施例的示意流程圖，用于調(diào)整非黑色的基色數(shù)據(jù)，例如圖像像素的CMY數(shù)據(jù)，并且該圖可用來調(diào)整例如非灰平衡(non-gray balanced)的CMY數(shù)據(jù)的色飽和度。
在211，將GRAY分量設(shè)置為一個(gè)像素的初始C，M和Y數(shù)據(jù)值中的最小值。在213，將MAXCMY設(shè)置為一個(gè)像素的初始C，M和Y數(shù)據(jù)值中的最大值。在215，若初始C，M，Y值中的最大值MAXCMY為零(即，若所有的C，M，Y值都為零)，則過程停止，且不調(diào)整此像素的CMY數(shù)據(jù)值。在217計(jì)算GRAY分量與MAXCMY的RATIO。在219，通過向各個(gè)初始CMY值增加一個(gè)數(shù)值來計(jì)算飽和度調(diào)整的CMY數(shù)據(jù)值，該數(shù)值是以下兩項(xiàng)的乘積(1)對(duì)應(yīng)的最大飽和度調(diào)整后的值SAT_C(C)，SAT_M(M)或SAT_Y(Y)和初始C，M或Y值之間的差值，和(2)一減去先前計(jì)算的RATIO。若沒有灰分量，則最大飽和度調(diào)整后的值SAT_C(C)，SAT_M(M)或SAT_Y(Y)就是將被設(shè)定到的飽和度調(diào)整后的CMY值，并可以通過以查找表形式實(shí)現(xiàn)的飽和度曲線來獲得，該查找表由初始C，M和Y數(shù)據(jù)值來索引。以下將要描述，根據(jù)初始C，M或Y數(shù)據(jù)值的色度量或非灰的量來按比例調(diào)整，特定初始C，M或Y數(shù)據(jù)值的最大飽和度調(diào)整后的值與該初始的C，M或Y數(shù)據(jù)值之間的差值。每個(gè)飽和度曲線都可以是一個(gè)S形函數(shù)，其中對(duì)于較淺的顏色減少色彩，對(duì)于較深的顏色增加色彩。例如，對(duì)于較淺的顏色，飽和度曲線值小于初始彩色值，對(duì)于較深的顏色，飽和度曲線值大于初始彩色值。通過舉例方式可以說明相同的飽和度曲線可以用于所有的非黑色的基色。
在前面的描述中，由于RATIO就是GRAY/MAXCMY，因此可以認(rèn)為RATIO定義了初始CMY數(shù)據(jù)值中的灰相對(duì)量?？梢詫?1-RATIO)表示為(MAXCMY-GRAY)/(MAXCMY)，并可以認(rèn)為其定義了初始CMY數(shù)據(jù)值中的色度或非灰(non-gray)的相對(duì)量。(MAXCMY-GRAY)可以被認(rèn)為是初始CMY數(shù)據(jù)值的色度分量。為方便起見，RATIO也可以被認(rèn)為是一個(gè)相對(duì)灰分量，而(1-RATIO)可被認(rèn)為是相對(duì)的非灰或色度分量。由于(1-RATIO)隨著初始CMY數(shù)據(jù)中的色度相對(duì)量而增加，并且因?yàn)?SAT_C(C)-C)，(SAT_M(M)-M)和(SAT_Y(Y)-Y)分別表示最大飽和度調(diào)整后的值和各初始彩色數(shù)據(jù)值之間的差值，因此初始CMY數(shù)據(jù)值的飽和度調(diào)整量隨著初始CMY數(shù)據(jù)中包含的色度相對(duì)量而增加。也就是說，飽和度調(diào)整量是初始CMY數(shù)據(jù)中的色度相對(duì)量(1-RATIO)的函數(shù)。因此，對(duì)于沒有灰分量的數(shù)據(jù)(即，初始C，M和Y值中的至少一個(gè)為零)，RATIO等于零，(1-RATIO)為1，執(zhí)行最大飽和度調(diào)整。對(duì)于灰色(即，初始C，M，Y值相等且沒有色度)，則RATIO為1，(1-RATIO)為零，不執(zhí)行飽和度調(diào)整。
一般來說，飽和度調(diào)整量可以是初始CMY數(shù)據(jù)中的色度相對(duì)量的線性或非線性函數(shù)，其中對(duì)沒有灰分量的數(shù)據(jù)執(zhí)行最大飽和度調(diào)整，對(duì)灰色不執(zhí)行飽和度調(diào)整。例如，RATIO可以是初始CMY數(shù)據(jù)中的灰相對(duì)量的線性或非線性函數(shù)，對(duì)于灰色等于1，對(duì)于沒有灰分量的數(shù)據(jù)等于0。類似地，(1-RATIO)可以是初始CMY數(shù)據(jù)中的色度相對(duì)量的線性或非線性函數(shù)，對(duì)于灰色等于0，對(duì)于沒有灰分量的數(shù)據(jù)等于1。
圖4所示219中的方程可以被簡(jiǎn)化為圖5所示219’中的方程，其中各個(gè)飽和度調(diào)整后的CMY數(shù)據(jù)值都是以下兩項(xiàng)的和(1)初始的C，M或Y數(shù)據(jù)值與RATIO的乘積，和(2)對(duì)應(yīng)的最大飽和度調(diào)整后的值SAT_C(C)，SAT_M(M)或SAT_Y(Y)與(1-RATIO)的乘積。這樣，色飽和度調(diào)整可以被認(rèn)為是初始彩色數(shù)據(jù)值的一部分與對(duì)應(yīng)的最大飽和度調(diào)整后值的一部分的和，其中初始彩色數(shù)據(jù)值的該部分是灰相對(duì)量的函數(shù)，其中對(duì)應(yīng)的最大飽和度調(diào)整后的值的該部分是初始CMY數(shù)據(jù)值中的色度相對(duì)量的函數(shù)。
圖6是一灰平衡和色飽和度調(diào)整過程的實(shí)施例的示意流程圖，用于平衡和調(diào)整非灰平衡的非黑色的基色數(shù)據(jù)，例如一圖像像素的CMY數(shù)據(jù)，并且該圖可用來根據(jù)需要對(duì)圖像的某些或所有像素進(jìn)行灰平衡和色飽和度調(diào)整。
在311，將GRAY分量設(shè)置為一像素的初始或輸入的C，M和Y數(shù)據(jù)值中的最小值。在313，將MAXCMY設(shè)置為一像素的初始C，M和Y數(shù)據(jù)值中的最大值。在315，若初始C，M和Y值中的最大值MAXCMY為零(即，若所有的初始C，M，Y值都為零)，則停止處理，并且不調(diào)整此像素的CMY數(shù)據(jù)值。在317，計(jì)算GRAY分量與MAXCMY的RATIO。在319，通過向各個(gè)初始CMY值增加數(shù)值(A)和(B)來計(jì)算灰平衡和飽和度調(diào)整后的輸出CMY數(shù)據(jù)值，所述數(shù)值(A)是以下兩項(xiàng)的乘積(1)對(duì)應(yīng)的最大灰平衡調(diào)整后的值GRAYBAL_C(C)，GRAYBAL_M(M)或GRAYBAL_Y(Y)與初始C，M或Y值之間的差值，和(2)先前計(jì)算的RATIO；所述數(shù)值(B)是以下兩項(xiàng)的乘積(1)對(duì)應(yīng)的最大飽和度調(diào)整后的值SAT_C(C)，SAT_M(M)或SAT_Y(Y)與初始C，M或Y值之間的差值，和(2)一減去先前計(jì)算的RATIO。
圖6所示319中的方程可以被簡(jiǎn)化為圖7所示319’中的方程，其中每個(gè)灰平衡和飽和度調(diào)整后的CMY數(shù)據(jù)值都是以下兩項(xiàng)的和(1)對(duì)應(yīng)的最大灰平衡調(diào)整后的值GRAYBAL_C(C)，GRAYBAL_M(M)或GRAYBAL_Y(Y)與RATIO的乘積，和(2)對(duì)應(yīng)的最大飽和度調(diào)整后的值SAT_C(C)，SAT_M(M)或SAT_Y(Y)與(1-RATIO)的乘積。
在圖6的步驟中，例如對(duì)沒有進(jìn)行灰平衡的數(shù)據(jù)執(zhí)行灰平衡和色飽和度調(diào)整，對(duì)于各個(gè)C，M，Y彩色，對(duì)應(yīng)的最大灰平衡調(diào)整后的值GRAYBAL_C(C)，GRAYBAL_M(M)或GRAYBAL_Y(Y)的一部分被加到對(duì)應(yīng)的最大飽和度調(diào)整后的值SAT_C(C)，SAT_M(M)或SAT_Y(Y)的一部分和(1-RATIO)。圖6的步驟將灰平衡的功能和色飽和度調(diào)整的功能結(jié)合起來，并可用于圖8所示圖像處理流水線的一部分的實(shí)施例，其中在113’執(zhí)行灰平衡和色飽和度調(diào)整。
在圖6的步驟中，由于RATIO就是GRAY/MAXCMY，因此可以認(rèn)為RATIO定義了初始CMY數(shù)據(jù)值中的灰相對(duì)量?？梢詫?1-RATIO)表示為(MAXCMY-GRAY)/(MAXCMY)，并可以認(rèn)為將其定義了原始CMY數(shù)據(jù)值中的色度或非灰的相對(duì)量。(MAXCMY-GRAY)可以被認(rèn)為是初始CMY數(shù)據(jù)值的色度分量。為方便起見，RATIO也可以被認(rèn)為是一個(gè)相對(duì)灰分量，而(1-RATIO)可被認(rèn)為是相對(duì)的非灰或色度分量。
由于RATIO隨著初始CMY數(shù)據(jù)值中的灰相對(duì)量而增加，因此圖5所示步驟中執(zhí)行的灰平衡調(diào)整的量隨著初始CMY數(shù)據(jù)中包含的灰相對(duì)量而增加。特別地，最大灰平衡調(diào)整后的值中對(duì)灰平衡和色飽和度調(diào)整后的CMY數(shù)據(jù)值有貢獻(xiàn)的部分是相對(duì)灰分量RATIO的函數(shù)。這樣，灰平衡調(diào)整量是初始CMY數(shù)據(jù)中的灰相對(duì)量的函數(shù)，較少的灰會(huì)導(dǎo)致欠灰平衡，較多的灰會(huì)導(dǎo)致過灰平衡。因此，若C，M和Y的初始值都是非零值且都相等(即，灰色)，則RATIO為1并執(zhí)行全灰平衡。若C，M和Y的至少一個(gè)原始值為零(即，灰分量為零)，則RATIO為零且不執(zhí)行灰平衡。
由于(1-RATIO)隨著初始CMY數(shù)據(jù)中的色度相對(duì)量而增加，因此飽和度調(diào)整量隨著初始CMY數(shù)據(jù)中包含的色度相對(duì)量而增加。特別地，最大色飽和度調(diào)整后的值中對(duì)灰平衡和飽和度調(diào)整后的CMY數(shù)據(jù)值有貢獻(xiàn)的部分是相對(duì)色度分量(1-RATIO)的函數(shù)。也就是說，飽和度調(diào)整量是CMY數(shù)據(jù)中的色度相對(duì)量(1-RATIO)的函數(shù)，較多的色度會(huì)導(dǎo)致過飽和度調(diào)整，較少的色度會(huì)導(dǎo)致欠飽和度調(diào)整。因此，對(duì)于沒有灰分量的數(shù)據(jù)(即，初始C，M和Y值中的至少一個(gè)為零)，RATIO等于零，(1-RATIO)為1，執(zhí)行最大飽和度調(diào)整。對(duì)于灰色(即，非初始的C，M和Y值都相等)，RATIO為1，(1-RATIO)為零，不執(zhí)行飽和度調(diào)整。
一般來說，灰平衡量可以是灰相對(duì)量的線性或非線性函數(shù)，而飽和度調(diào)整量可以是初始CMY數(shù)據(jù)中的色度相對(duì)量的線性或非線性函數(shù)。例如，RATIO可以是初始CMY數(shù)據(jù)中的灰相對(duì)量的線性或非線性函數(shù)，并且對(duì)于灰色等于1，對(duì)于沒有灰分量的數(shù)據(jù)等于0。類似地，(1-RATIO)可以是初始CMY數(shù)據(jù)中的色度相對(duì)量的線性或非線性函數(shù)，并且對(duì)于灰色等于0，對(duì)于沒有灰分量的數(shù)據(jù)等于1。
最大飽和度調(diào)整后的值SAT_C(C)，SAT_M(M)或SAT_Y(Y)可以通過以查找表形式實(shí)現(xiàn)的飽和度曲線來獲得，該查找表由例如C，M和Y數(shù)據(jù)值來索引。色飽和度曲線可以是如同前面討論的圖4所示過程中的S形函數(shù)。
再次參見圖7所示319’的方程，色飽和度調(diào)整可以被認(rèn)為是對(duì)應(yīng)的最大灰平衡調(diào)整后的值的一部分與對(duì)應(yīng)的最大飽和度調(diào)整后的值的一部分的和，其中最大灰平衡調(diào)整后的值的該部分是初始CMY數(shù)據(jù)值中灰相對(duì)量的函數(shù)，其中對(duì)應(yīng)的最大飽和度調(diào)整后的值的該部分是初始CMY數(shù)據(jù)值中的色度相對(duì)量的函數(shù)。這樣，灰平衡和飽和度調(diào)整后的數(shù)據(jù)值包括灰平衡后的分量與飽和度調(diào)整后的分量之和。
最大灰平衡調(diào)整后的值GRAYBAL_C(C)，GRAYBAL_M(M)，GRAYBAL_Y(Y)是通過以查找表形式實(shí)現(xiàn)的灰平衡曲線來獲得的，該查找表由例如初始CMY值來索引?？梢酝ㄟ^打印多個(gè)色樣或色標(biāo)(colorpatch)，然后從打印的色標(biāo)中選擇灰片(gray patch)，例如先進(jìn)行初始視覺分類然后進(jìn)行電光測(cè)量，由經(jīng)驗(yàn)獲得灰平衡曲線。然后對(duì)所選擇灰片的CMY值進(jìn)行曲線適配步驟，以逼近所需的墨水組合，從而獲得不同濃度的灰。
還可以通過打印多個(gè)包含預(yù)定灰靶(gray target)的色標(biāo)或色樣，并測(cè)量色樣的顏色以獲得它們的色度值，從而由經(jīng)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)該灰平衡曲線。該色樣可以包括非中性色(non-neutral color)的顏色，最好定義一個(gè)圍繞或包含預(yù)定灰靶的體積。然后，例如利用四面體內(nèi)插法將色樣的CMY值內(nèi)插到例如L*a*b這樣的色空間中，從而確定與預(yù)定灰靶基本匹配的離散CMY組合。然后對(duì)離散CMY組合進(jìn)行曲線適配，從而實(shí)現(xiàn)該灰平衡曲線。
例如通過使用Delauney鑲嵌法來鑲嵌由色樣的色度數(shù)據(jù)值所覆蓋的空間，從而可以實(shí)現(xiàn)四面體內(nèi)插法。Delauney鑲嵌法使該空間充滿不重疊的四面體。為了獲得可產(chǎn)生目標(biāo)灰(例如由L*a*b的值來表示)的CMY組合，首先定位包含該灰靶的四面體，然后計(jì)算重心的權(quán)重，并將權(quán)重應(yīng)用于該四面體的四個(gè)頂點(diǎn)，從而獲得該灰靶的CMY值。對(duì)于四面體內(nèi)插法，可以選擇色樣，使得預(yù)定的灰靶被包含在四面體內(nèi)插法使用的四面體所定義的空間中。
預(yù)定的灰靶可以包括a*＝0且b*＝0的顏色，或者是與具有不同黑色量的色度值基本匹配的顏色。
通過舉例的方式，可以使用以下的c代碼來產(chǎn)生包含灰靶的色樣，該灰靶可包括例如a*＝0且b*＝0的顏色for(c＝0.0；c＜1.0；c+＝0.07){for(m＝0.0；m＜1.0；m+＝0.07){for(y＝0.0；y＜1.0；y+＝0.07){gray＝min(c，min(m，y))；if(c-gray＜0.15&&m-gray＜0.15&&y-gray＜0.15)printf(″％2.4f ％2.4f ％2.4f ％2.4f\n″，c，m，y，0.0)；}}}前述的7％的CMY組合循環(huán)步進(jìn)并達(dá)到該灰分量的15％(以絕對(duì)值計(jì)算)內(nèi)的那些彩色值，該灰分量是每個(gè)CMY組合的C，M和Y中的最小值。Min(x，y)是返回x和y中的最小值的宏，從而min(c，min(x，y))可以得到C，M，Y中的最小值。此代碼可產(chǎn)生用于打印255個(gè)色樣的CMY數(shù)據(jù)值，該255個(gè)色樣在該灰分量所定義的軸上和其附近。用另一種方式來說，該步驟只打印所選顏色的所選百分比內(nèi)的色樣，該所選的顏色具有等量的C，M，Y。應(yīng)當(dāng)理解，可以使用相對(duì)于等量C，M，Y的顏色其他距離，例如確保打印的色樣包含預(yù)定的灰靶。通過特定的例子，可以打印具有等量C，M，Y的顏色的10％或20％內(nèi)的彩色值。應(yīng)當(dāng)理解，可以根據(jù)各種考慮，例如包含所需的精確度和/或所需的樣數(shù)目，來選擇步進(jìn)的大小。然后測(cè)量打印的色樣，以產(chǎn)生可用于對(duì)CMY數(shù)據(jù)值進(jìn)行四面體式內(nèi)插的色度數(shù)據(jù)，從而確定與一定范圍的中性靶(neutral target)基本匹配的離散CMY組合。然后可以對(duì)離散CMY組合進(jìn)行曲線適配，從而實(shí)現(xiàn)該灰平衡曲線。
灰平衡曲線可以用于追蹤例如打印機(jī)使用的黑色墨水的濃度特性。
本發(fā)明已參照公開的實(shí)施例進(jìn)行了說明，應(yīng)當(dāng)理解，在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)可以進(jìn)行各種變化和修改。
權(quán)利要求
1.一種灰平衡調(diào)整和色飽和度調(diào)整的方法，包括確定初始基色數(shù)據(jù)值中的灰相對(duì)量；確定初始基色數(shù)據(jù)值中的色度相對(duì)量；和對(duì)每個(gè)基色數(shù)據(jù)值，加上對(duì)應(yīng)的最大灰平衡調(diào)整后的值的一部分和對(duì)應(yīng)的最大飽和度調(diào)整后的值的一部分，從而產(chǎn)生各自的灰平衡和色飽和度調(diào)整后的基色數(shù)據(jù)值；和其中對(duì)應(yīng)的最大灰平衡調(diào)整后的值的該部分是灰相對(duì)量的函數(shù)，最大飽和度調(diào)整后的值的該部分是色度相對(duì)量的函數(shù)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中確定灰相對(duì)量的步驟包括，計(jì)算初始基色數(shù)據(jù)值的最小值和初始基色數(shù)據(jù)值的最大值之間的比率。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中確定色度相對(duì)量的步驟包括計(jì)算(1-RATIO)，其中RATIO是初始基色數(shù)據(jù)值的最小值和初始基色數(shù)據(jù)值的最大值之間的比率。
全文摘要
一種灰平衡調(diào)整和色飽和度調(diào)整的方法，包括對(duì)初始基色數(shù)據(jù)值產(chǎn)生各自的灰平衡分量，對(duì)初始基色數(shù)據(jù)值產(chǎn)生各自的色飽和度調(diào)整分量，和將各自的灰平衡分量與各自的色飽和度調(diào)整分量相加，從而產(chǎn)生各自的灰平衡和色飽和度調(diào)整后的基色數(shù)據(jù)值。
文檔編號(hào)H04N1/60GK1578384SQ20041007120
公開日2005年2月9日 申請(qǐng)日期2004年7月14日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月14日
發(fā)明者M·姚 申請(qǐng)人:施樂公司