Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
METHOD FOR GENERATING AN OPTIMIZED PRINTER CALIBRATION
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2011/047831
Kind Code:
A2
Abstract:
In order to optimize the calibration tables of a printer, and to improve the calibration for combined printing with respect to one-dimensional calibration, a method for optimized printer calibration is proposed, comprising the following method steps: a) for each primary color, the maximal value is colorimetrically limited; b) each primary color is colorimetrically linearized; c) the maximal value of the combined printing of all primary colors is determined colorimetrically; d) a definition of the resulting color range is made; e) the outer layer of the color range is determined at equal spaces; and f) the intermediate values of the resulting calibration tables are interpolated.

Inventors:
WURSTER JUERGEN (DE)
KRAMER HENNING (DE)
Application Number:
PCT/EP2010/006380
Publication Date:
April 28, 2011
Filing Date:
October 19, 2010
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
GMG GMBH & CO KG (DE)
WURSTER JUERGEN (DE)
KRAMER HENNING (DE)
Foreign References:
US20030098986A12003-05-29
EP1237355A22002-09-04
EP1398956A12004-03-17
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
STENGER WATZKE RING (DE)
Download PDF:
Claims:
Patentanspruch:

1. Verfahren zur Erstellung einer optimierten Druckerkalibrierung, wobei a) für jede Primärfarbe der Maximalwert farbmetrisch begrenzt wird, b) jede Primärfarbe farbmetrisch linearisiert wird, c) der Maximalwert des Zusammendrucks aller Primärfarben farbmetrisch bestimmt wird, d) eine Definition des sich ergebenden Farbumfangs durchgeführt wird, e) die Außenhülle des Farbumfangs gleichabständig bestimmt wird, f) die Zwischenwerte der sich ergebenden Kalibrierungstabelle interpoliert werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass im Verfahrensschritt a) für jeden Tonwert dessen Farbsättigung bestimmt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Maximalwert in Abhängigkeit vom Sättigungsmaximum festgelegt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass im Verfahrensschritt b) der Abstand eines Tonwertes zu Papierweiß in Bezug zum Abstand des Maximalwertes zum Papierweiß gesetzt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass im Verfahrensschritt c) ein Testchart gedruckt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Testchart auf festen farbmetrischen Abständen basierend erzeugt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass im Verfahrensschritt e) zunächst entlang einer Linie einer konstanten Primärfarbe 2 eine Abstufung in Richtung einer Primärfarbe 1 linearisiert wird, und dann entlang einer Linie einer konstanten Primärfarbe 1 einer Abstufung in Richtung einer Primärfarbe 2 linearisiert wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Linearisierung in Art des Verfahrens gemäß Anspruch 4 durchgeführt wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren iterativ durchgeführt wird.

10. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass bei der Durchführung des Verfahrensschrittes f) eine Interpolation auf der Basis einer linearisierten Grauachse durchgeführt wird.

Description:
Verfahren zur Erstellung einer optimierten Druckerkalibrierunq

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erstellung einer optimierten Druckerkalibrierung.

Im Allgemeinen werden Drucker (Inkjet-Systeme, Laser-Systeme, sonstige digitale Drucksysteme) über eine dichtebasierte Linearisierung der Primärfarben linearisiert bzw. kalibriert. Diese Drucker arbeiten im Allgemeinen mit den Primärfarben Cyan, Magenta, Gelb und Schwarz (CMYK). Unter Kalibration wird hier die Wiederherstellung eines definierten Sollzustands verstanden. Im Beispiel der Dichtekalibrierung also das Wiedererreichen von Solldichten. Für die Linearisierung wird die maximale Farbdichte für jede Farbe bestimmt und dann linear absteigend für Zwischenstufen der entsprechende Dichtewert. Danach werden die prozentualen Ansteuerungswerte (Tonwerte) gesucht, bei denen die definierten Farbdichten erreicht werden. Diese Zuordnung wird für jede Druckfarbe in einer 1-dimensionalen Tabelle gespeichert. Bei einer Kalibrierung wird diese Suche erneut wiederholt um die definierten Dichten wieder zu erreichen; allerdings wird in diesem Fall das geänderte Verhalten des Druckers berücksichtigt. Anstelle von gemessenen Dichten können auch gemessene Farbwerte (z.B. CIELAB-Werte) zur Linearisierung und Kalibrierung verwendet werden. Beispiel: Für 100% Cyan wird eine Maximaldichte von 1 ,5 gemessen. Um die Hälfte der Dichte, also 0,75 zu erreichen muss nur 43% Cyan gedruckt werden. In der Linearisierungs- bzw. Kalibrierungstabelle wird also für den Eingangswert 50% der Ausgangswert 43% zugeordnet. Bei dieser Methode bleibt unberücksichtigt, dass sich das Zusammendruckverhalten des Druckers ändern kann, obwohl die Primärfarben nach einer Kalibrierung wieder den Sollzustand erreicht haben. Trotz Kalibrierung entsteht also im Zusammendruck ein sichtbarer Unterschied. Eine Verbesserung der Kalibrierung wird dadurch erreicht, das eine 3- oder höher dimensionale Zuordnungstabelle gebildet wird, die auch Sollwerte für Farben, die sich aus dem Zusammendruck ergeben, enthält. Bei einer Kalibrierung wird dann eine Kombination aus den Primärfarben gesucht, die die definierte Sollfarbe abbilden. Als Sollwerte werden in diesem Fall gemessene Farbwerte verwendet, die dem visuellen Empfinden des menschlichen Auges entsprechen (CIELAB). In diesem Fall werden also in der Kalibrierungstabelle für eine Kombination der Eingangstonwerte ein CIELAB-Sollwert und die zur Erreichen des Sollwerts notwendige Kombination der Primärfarben gespeichert.

Als weiterer wichtiger Aspekt ergibt sich hieraus eine definierte und gleichbleibende Beschreibung des druckbaren Farbumfangs des Druckers, die sich für weitere Aufgaben, wie z. B. für die Berechnung von Simulationsprofilen einsetzen lässt. Dabei wird ein anderes Farbwiedergabeverfahren auf dem Drucker simuliert.

Bei den bekannten Verfahren werden die Sollwerte gemessen. Dadurch ist nicht zwingend erreicht, dass die Werte gleichabständig sind. Auch erfolgt keine neutrale Graubalance. Demgegenüber unterliegen die gemessenen Sollwerte den üblichen, bei jeder Messung auftretenden Schwankungen.

Den Begrifflichkeiten, die im vorliegenden Zusammenhang verwendet werden, werden die folgenden kurzen Bedeutungen zugrunde gelegt:

Farben, in der Farbmetrik genauer als Farbvalenz bezeichnet, beruhen auf Farbreizen, die sich durch ihre spektrale Zusammensetzung unterscheiden. Durch die Notwendigkeit, diese Unterschiede exakt definieren zu können, wurden verschiedene Farbmodelle entwickelt. Jede Farbe kann durch einen Farbnamen (beschreibende Worte), aber auch durch den numerischen Farbort definiert werden. Je nach Farbmodell kann die Farbe nach Helligkeit, Sättigung und Farbton, aber auch nach Hell-/Dunkel-, Ro Grün- und Gelb/Blau-Wert (wie z.B. im häufig verwendeten CIELAB-Farbmodell) mit drei derartigen Größen eindeutig beschrieben sein. Im CIELAB-Farbmodell spannen die drei Größen L*. a * und b* einen dreidimensionalen kartesischen Raum auf, den man als Farbraum bezeichnet. Ein Farbort bezeichnet hier einen Punkt in diesem CIELAB-Farbraum, der durch seine drei Koordinaten gegeben ist. Der Abstand zwischen zwei Farborten entspricht angenähert dem visuell empfundenen Farbunterschied zwischen den Realisierungen dieser Farben. Farbräume dienen also unter anderem zur Visualisierung von Differenzen zwischen einem Idealzustand, etwas den gewünschten Sollwerten, und der erzielten Realität.

Eine farbgebende Methode kann nur einen Teil aller denkbaren Farborte verwirklichen. Einige Farben haben zwar einen definierten Farbort, sind aber mit den verfügbaren Farbmitteln nicht darstellbar. Die darstellbaren Farben bilden innerhalb des Farbraums einen Körper, auch als Gamut bezeichnet. Dieser Körper wird Farbumfang genannt.

Ausgehend vom vorbeschriebenen Stand der Technik liegt der Erfindung die A u f g a b e zugrunde, die Nachteile einer 1-dimensionalen Kalibrierung für den Zusammendruck auszuräumen und gleichzeitig die Kalibrierungstabellen zu optimieren.

Zur technischen L ö s u n g wird mit der Erfindung vorgeschlagen ein Verfahren mit folgenden Teilschritten:

1. Farbmetrische Begrenzung des Maximalwertes der Primärfarben

2. Farbmetrische Linearisierung der Primärfarben

3. Farbmetrische Bestimmung des Maximalwerts des Zusammendrucks aller Farben

4. Bestimmung der gleichabständigen Außenhülle des Farbumfangs

5. Interpolation aller Zwischenwerte der Kalibrierungstabelle

6. Speichern und Anwenden der Kalibrierungstabelle

Das erfindungsgemäße Verfahren dient der Erstellung einer optimierten Kalibrierungstabelle und der Definition der Sollwerte für diese Tabelle. Dabei werden optimale Maximalwerte für die Primärfarben definiert und diese linearisiert. Weiterhin wird eine 3- oder höher dimensionale Zuordnungstabelle gebildet, die einen optimal maximalen Farbauftrag aller Druckfarben berücksichtigt. Dabei wird ein visuell möglichst gleichabständiger Farbraum aufgespannt, der eine neutrale Grauachse enthält und homogene Farbübergänge bietet.

Im Folgenden werden die Einzelschritte beschrieben:

1. Farbmetrische Begrenzung des Maximalwertes der Primärfarben

Vorausgesetzt wird, dass bei der Steuerung eines Druckers wie üblich für jede Primärfarbe Ansteuerungswerte (sogenannte Tonwerte, von 0 bis 100 %) in aufgebrachte Farbmengen umgesetzt werden. Die Farbmenge, die 100 % entspricht, ist in der Regel vorab so festgelegt, dass sie drucktechnisch sinnvoll verarbeitbar ist, z. B. noch trocknen kann. Dieser Maximalwert muss aber nicht farbmetrisch sinnvoll sein. In diesem Schritt wird der farbmetrisch optimale Maximalwert bestimmt.

Auf dem Drucker wird ein Testchart gedruckt, das für jede Primärfarbe fein abgestuft aufsteigende Farbfelder zwischen 0 % und 100 % enthält (z. B. im 1 %-Abstand). Für jede einzelne Primärfarbe wird folgendes durchgeführt: Die gemessenen CIE L * a * b * Farbwerte der Felder werden in einer 1-dimensionalen Tabelle so eingetragen, dass jeder prozentualen Stufe (jedem Tonwert) ein CIE L * a * b* Wert zugeordnet wird. Die Abfolge der CIE L*a*b* Werte wird mit einem geeigneten Verfahren geglättet, um Druck- oder Messungenauigkeiten zu eliminieren. Für jede Stufe wird deren Farbsättigung bestimmt. Als Maß eignet sich hierfür z.B. die Buntheit C * . die definiert ist über C* b = -/( *) 2 -r (&*) 2 . Der optimale Maximalwert einer Primärfarbe liegt an dem Punkt kurz vor dem Sättigungsmaximum, an dem die Steigung beim Erreichen der Sättigung unter einen definierten Grenzwert fällt. (Für unterschiedliche Primärfarben ergeben sich so im Allgemeinen unterschiedliche Maximalwerte.) Alle Farbfelder oberhalb des optimalen Maximalwertes werden aus der Tabelle entfernt. Die Tonwerte in der Tabelle werden linear skaliert, so dass der optimale Maximalwert den neuen, farbmetrisch begrenzten Tonwert 100 % zugeordnet bekommt. Zeichnung 1a zeigt den Sättigungsverlauf einer Primärfarbe und die Bestimmung des optimalen Maximalwerts anhand des Maximums der Sättigung. Über dem prozentualen Tonwert in x-Richtung ist die Sättigung aufgetragen. Der Punkt X1 stellt den optimalen Maximalwert dar.

In Zeichnung 1 b wird die Bestimmung des optimalen Maximalwerts anhand des Abfallens des Anstiegs der Sättigung unter einen definierten Wert dargestellt. Dieser Punkt ist in X2 erreicht. Der Grenzwert der Steigung ist als Tangente eingezeichnet.

Zeichnung 1c zeigt das Entfernen der Werte oberhalb des optimalen Maximalwertes und das lineare Skalieren der Tonwerte.

2. Farbmetrische Linearisierung der Primärfarben

Für jede Primärfarbe wurden in Schritt 1 der optimale Maximalwert bestimmt und die Tonwerte neu skaliert. Innerhalb des dreidimensionalen CIE L * a * b * Farbraumes bilden die Abstufungen einer Primärfarbe typischerweise einen gekrümmten Kurvenzug beginnend beim Papierweiß (Tonwert 0 %) bis zum optimalen Maximalwert (Tonwert 100 %), bei dem sich aber die L*a*b* Farbabstände nicht linear zu den Tonwerten verhalten. Zur Linearisierung wird nun die Länge des Kurvenzuges vom Papierweiß bis zu jeder Stufe bestimmt und danach eine neue Zuordnung erstellt, bei der ein Tonwert nunmehr linear dem Anteil der durchlaufenen Bahnlänge relativ zur Gesamtlänge bis zum optimalen Maximalpunkt entspricht.

Zuerst wird für die Länge des Kurvenzuges der Farbabstand zwischen den einzelnen Stufen bestimmt und aufaddiert. Ein geeignetes Maß hierzu ist z. B. die AE(1976)-Formel, die den kartesischen Abstand im CIE L*a*b*-Farbraum misst. Mit anderen Farbabstandsformeln kann eine davon verschiedene visuelle Unterschiedsbewertung umgesetzt werden, die dann nicht mehr der Länge des L * a * b*-Kurvenzuges entsprechen muss, aber dem Prinzip keinen Abbruch tut. Allgemein ist daher im Folgenden vom kumulierten Farbabstand die Rede.

Auf diese Weise ergibt sich eine tabellierte Funktion, die den farbmetrisch begrenzten Tonwerten aus Schritt 1 einen kumulierten Farbabstand bezüglich des Papierweißes (in Prozent, relativ zum Maximum) zuordnet. Diese Funktion wird invertiert, so dass sie einem relativen Abstandswert den dafür benötigten Tonwert zuordnet. Das geschieht durch Interpolation. Damit wird eine neue 1-dimensionale Linearisierungstabelle für diese Primärfarbe auf der Ausgangsseite gefüllt, die zu jedem relativen Abstandswert (z. B. in 1 %-Schritten) auf der Eingangsseite einen Tonwert aus Schritt 1 enthält. Die relativen Abstandswerte sind die neuen Ansteuerungswerte und werden nun als Iinearisierte Tonwerte bezeichnet.

Z. B. sei im Schritt 1 festgestellt worden, dass der farbmetrisch optimale Maximalwert einer drucktechnischen Ansteuerung 80 % entspricht, und im Schritt 2, dass ein farbmetrisch begrenzter Tonwert von 60 % zu einem relativen kumulierten Farbabstand von 50 % führt (die halbe Weglänge bis zum Maximalwert). Die Transformation der Ansteuerungswerte wird nun aus einem gewünschten linearisierten Tonwert von 50 % über die Linearisierungstabelle einen farbmetrisch begrenzten Tonwert von 60 % machen und diesen in den drucktechnischen Ansteuerungswert von 48 % (= 80 % von 60) skalieren.

Zeichnung 2a zeigt den gekrümmten Kurvenzug einer Primärfarbe im CIE L * a * b * Farbraum.

Zeichnung 2b zeigt den Verlauf des kumulierten Farbabstands in Bezug auf die Tonwerte.

Zeichnung 2c zeigt die invertierte Funktion, die dem kumulierten Farbabstand die Tonwerte zuordnet. Der Punkt a1 entspricht der Hälfte des gesamten kumulierten Farbabstands. Für diesen Punkt kann auf der y-Achse der benötigte Tonwert abgelesen werden.

Zeichnung 2d zeigt die Linearisierungstabelle für eine Primärfarbe.

Danach kann der Gesamtfarbumfangs des Druckers bestimmt werden, der auf diesen farbmetrisch begrenzten und linearisierten Primärfarben basiert. Dies kann unter Verwendung eines geeigneten Überdruckenmodells erfolgen oder durch Farbmessung eines Testcharts, das den gesamten Farbumfang mit Hilfe einer geeigneten Verteilung von Farbfeldern abtastet. Die Linearisierungstabellen der Primärfarben und die farbmetrische Begrenzung werden beim Drucken des Testcharts berücksichtigt, indem die Farbanteile der einzelnen Felder entsprechend der Tabellen korrigiert werden. Das ergibt eine Zuordnung von Ansteuerwerten zu CIE L * a * b * Farbwerten. Dabei werden gewisse Überschreitungen der maximalen Farbmenge (s. u.) noch in Kauf genommen. Die Zuordnung wird als Beschreibung des zu erwartenden Druckverhaltens bei den vorgegebenen Ansteuerwerten abgelegt.

3. Farbmetrische Bestimmung des Maximalwerts des Zusammendrucks aller Farben

Für die meisten Drucksysteme gibt es in Verbindung mit einem definierten Medium eine maximale Farbauftragsmenge. Wird mehr Farbe aufgebracht, so bilden sich z. B. im Falle eines Tintenstrahldruckers Farbseen auf dem Medium oder im Falle eines tonerbasierten Drucksystems kann die Tonerschicht reißen und abblättern. Wie eingangs erwähnt sind die Einzelfarben bereits auf drucktechnisch sinnvolle Farbmengen begrenzt. Im Zusammendruck kann aber leicht zu viel Farbe aufgebracht werden. Zur farbmetrischen Bestimmung der Maximalmenge wird auf Basis der Druckerbeschreibung (Zuordnung aus Schritt 2) im CIE L*a*b * Farbraum eine Achse vom Papierweiß in Richtung steigenden Farbauftrags festgelegt, z. B. für einen idealisierten 3-dimensionalen Fall die Neutralachse mit a * =b * =0, für den allgemeinen Fall z. B. die Hauptdiagonale des Hyperwürfels vom Papierweiß zum gegenüberliegenden Punkt mit maximaler Farbsumme. Dann wird der Endpunkt der Achse innerhalb des gemessenen Farbumfangs bestimmt. Im Fall der Neutralachse ist das der dunkelste neutrale Punkt (mit minimalem L * ). Die zugehörigen Druckeransteuerungswerte haben dann die höchste Farbmenge. Ausgehend von diesem Punkt wird entlang der Achse ein spezielles Testchart erstellt, in dem heller werdende Stufen in festen farbmetrischen Abständen (z.B. 1 AL auf der Neutralachse) ausgewählt und die zugehörigen Ansteuerungswerte für Farbfelder aus der Zuordnung ermittelt und benutzt werden. Dieses auf farbmetrischer Basis erstellte Chart wird gedruckt und danach visuell bewertet. Dabei wird absteigend das Feld gesucht, ab dem keine visuellen Defekte mehr sichtbar sind. Dadurch ist die maximale Farbmenge bestimmt, die aber repräsentiert wird durch eine in CIE L * a * b * definierte Reduktion der maximalen Ansteuerungswerte.

Die Beschreibung des Farbumfangs aufgrund der Abtastung wird jetzt ausgehend vom Endpunkt der Achse abhängig von den Ansteuerungswerten so skaliert, dass auf den Ecken des Hyperwürfels für alle Farbkombinationen mit höherer Farbmenge die CIE L*a*b* Farbwerte entsprechend reduziert werden. Durch multilineare Interpolation der Reduktion zwischen den Hyperwürfelecken werden die CIE L * a * b * Farbwerte in der Zuordnung reduziert und ergeben so modifizierte Sollwerte für die spätere mehrdimensionale Kalibrierung. Basierend auf diesem so skalierten Farbumfang wird der nächste Schritt gerechnet.

Zeichnung 3a zeigt einen Schnitt durch den CIE L*a*b* Farbraum und den dunkelsten Punkt auf der Neutralachse m1. Die Punkte m2, m3 und m4 sind jeweils um einen definierten Betrag ΔΙ_* heller.

Zeichnung 3b zeigt schematisch das zu druckende Testchart. Die Farbzusammensetzung der einzelnen Felder entspricht den aus 3a gefundenen neutralen Punkten.

Zeichnung 3c zeigt den anhand des Maximalwerts m3 skalierten Farbraum. Von den Würfelecken des hier gezeigten idealisierten 3-dimensionalen Falles wird nur die untere Ecke mit der 300 % Summe der Ansteuerungswerte reduziert, nicht aber die Nachbarecken mit 200 %. Daher führt die multilineare Interpolation der Reduktion im Wesentlichen zu einer Aufhellung der CIE L*a*b*-Sollwerte im unteren Bereich ohne Gamutverlust in den gesättigten Farben.

4. Bestimmung der gleichabständigen Außenhülle des Farbumfangs

Um einen möglichst visuell gleichabständigen Farbumfang nach der Kalibrierung und Farbmengenbegrenzung zu erhalten, werden im nächsten Schritt die Sollwerte (im L*a*b*- Farbraum) für die Außenhülle des Farbumfangs definiert. D. h. für den Fall einer idealisierten 3-dimensionalen Kalibrierungstabelle werden alle 6 Außenflächen des CMY- Würfels betrachtet. Eine solche Außenfläche bildet innerhalb des CIE L*a*b* Farbraums eine gekrümmte Fläche. Für den Fall einer 4-dimensionalen Kalibrierungstabelle werden alle 24 Teilflächen betrachtet, allgemein werden alle 2-dimensionalen Unterräume des n- dimensionalen Hyperwürfels so behandelt.

Auf jeder Fläche ist aus der in Schritt 3 reduzierten Zuordnung ein Liniengitter bekannt, dessen Kreuzungspunkte die CIE L*a*b* Farbwerte bilden. Trotz der Linearisierung der Einzelfarben sind die Kreuzungspunkte nicht unbedingt gleichmäßig verteilt. Das Liniengitter folgt der Form der gekrümmten Fläche im CIE L*a*b* Farbraum. Jeder Kreuzungspunkt auf dem Gitter hat einen Tonwert, der aus 2 Farbabstufungen der Primärfarben besteht und je nach Lage der Fläche 0 % oder 100 % der dritten und weiteren Primärfarben. Die optimale Außenfläche wird analog zu Schritt 2 anhand des Farbabstands zweier benachbarter Gitterpunkte definiert, d.h. für alle Gitterlinien der 2 dimensionalen Außenfläche wird wie unter Schritt 2 definiert eine Linearisierung durchgeführt. Zuerst werden auf einer Linie mit konstanter Primärfarbe 2 die Abstufungen in Richtung von Primärfarbe 1 in Bezug auf den kumulierten Farbabstand linearisiert, wodurch sich die L * a * b-Sollwerte auf der Linie verschieben. Dann werden auf einer Linie mit konstanter Primärfarbe 1 die Abstufungen in Richtung von Primärfarbe 2 linearisiert. Da es für jeden Punkt dabei zu Verschiebungen entlang der zwei sich kreuzenden Gitterlinien kommen kann, ist es vorteilhaft, die Linearisierung iterativ durchzuführen, bis sich nur noch Verschiebungen ergeben, die unter einem definierten Grenzwert liegen und so das Optimum erreicht ist. Als Ergebnis entsprechen die verschobenen Tonwerte der Kreuzungspunkte den anteiligen kumulierten Farbabständen in beide Gitterrichtungen.

An den ursprünglichen Kreuzungspunkten der Zuordnungs-Gitter aller Außenflächen werden nun die CIE L * a * b * Sollwerte für die Kalibrierungstabelle abgelesen. Nach diesem Schritt sind die Sollwerte für die Außenhülle bestimmt.

Zeichnung 4a stellt das Gitter einer Außenfläche vor der Durchführung von Schritt 4 dar. Zeichnung 4b stellt das Ergebnis der Optimierung nach Schritt 4 dar.

5. Interpolation aller Zwischenwerte der Kalibrierungstabelle

Im nächsten Schritt werden nun alle weiteren (die inneren) CIE L * a * b * Sollwerte der Kalibrierungstabelle berechnet. Eine Möglichkeit dazu ist die Fortführung des Verfahrens aus Schritt 4, indem jetzt alle 3-dimensionalen Unterräume der reduzierten Zuordnungstabelle in Bezug auf kumulative Farbabstände linearisiert werden, dann alle 4- dimensionalen usw. Für den idealisierten 3-dimensionalen Fall ist aber die Grauachse von besonderer Bedeutung und dient als zusätzlicher innerer Anker für eine geeignete Interpolation innerhalb der Außenhülle des Farbumfangs.

Die Grauachse wird hier definiert als die Verbindungslinie zwischen Papierweiß und dunkelstemm neutralen Punkt. Die korrespondieren Tonwerte der Grauachse werden so verteilt, das auch hier der anteilig kumulierte Farbabstand entlang der Verbindungslinie dem Tonwert der Grauachse entspricht. Das bedeutet z. B. dass der CIE L*a*b* Sollwert für 50 % Cyan, 50 % Magenta, 50 % Gelb auf dem Mittelpunkt dieser Verbindungslinie liegt.

Für die Interpolation des Tabelleninneren dienen die linearisierten Außenflächen und die linearisierte Grauachse als Stützstellen, die die Ansteuerungswerte auf Sollfarbwerte abbilden. Als geeignete Methode für die Interpolation in einer solchen Punktewolke kann hier die„Thin Plate Spline" Interpolationsmethode angewendet werden.

Mit dieser Interpolation oder der Unterraumlinearisierung kann nun in der Zuordnungstabelle für jede beliebige Tonwertkombination der entsprechende CIE L * a * b * Sollwert für die Kalibrierung berechnet werden.

Zusammengefasst wurden aus der ursprünglichen Druckerbeschreibung (Zuordnung aus Schritt 2) die farbmetrischen CIE L*a * b * Sollwerte so reduziert, dass sie einer verträglichen Farbmenge im Druck entsprechen, und diese dann über die Außenflächen und innere Interpolation so verschoben, dass die Ansteuerwerte in dieser Tabelle zu näherungsweise gleichabständigem, homogenen Verhalten im CIE L * a * b * Farbraum führen.

Allerdings ist noch nicht bekannt, welche Ansteuerwerte tatsächlich gedruckt werden müssen, um dieses idealisierte Verhalten zu bekommen. Mit Hilfe der ursprünglichen Druckerbeschreibung können aber jetzt die Kombinationen von Ansteuerwerten gesucht werden, die zu einem gewünschten Sollwert führen. Bei mehreren Lösungen (im 4- und höher dimensionalen Fall) werden wie üblich Separationsvorschriften benutzt, um die beste Lösung auszuwählen. Diese wird als Ausgabe-Tonwertkombination ebenfalls in der Tabelle gespeichert.

6. Speichern und Anwenden der Kalibrierungstabelle

Um die Kalibrierungstabelle verwenden zu können bzw. zu einem späteren Zeitpunkt eine erneute Kalibrierung auf die Sollwerte durchführen zu können, werden die erforderlichen Zwischenergebnisse der einzelnen Schritte gespeichert. Das sind pro Primärfarbe die 1- dimensionalen Linearisierungstabellen aus Schritt 2, die die farbmetrische Begrenzung aus Schritt 1 implizit enthalten, sowie die 3- ,4- oder höher dimensionale Zuordnungstabelle von Ansteuerungswerten zu optimierten CIE L * a * b* Sollwerten und den erforderlichen Ausgabe-Tonwertkombinationen aus Schritt 5 gespeichert. Wird jetzt die Kalibrierungstabelle benutzt, um beliebige Daten für den Drucker aufzubereiten, so kann aus den gespeicherten Werten schnell für jede beliebige Eingabe- Tonwertkombination die zu verwendende Ausgabe-Tonwertkombination interpoliert werden, ohne erneut die aufwändigere Suche nach den geeigneten Kombinationen, die den Sollwert erfüllen, durchführen zu müssen.

Benutzt man ein zur Kalibrierungstabelle passendes Testchart (welches Felder mit den Eingabe-Tonwertkombinationen der Tabelle enthält) und gibt es mit dieser Datenaufbereitung aus, werden die Ausgabe-Tonwertkombinationen aus der Tabelle benutzt und über die 1-dimensionalen Linearisierungstabellen umgerechnet und gedruckt. Im Idealfall entstehen genau die CIE L * a * b* Farbwerte, die die Druckerbeschreibung erwarten lässt, also die Sollwerte der Kalibrierungstabelle.

Im Laufe der Zeit kann sich durch eine Änderung der äußeren Einflüsse wie Temperatur, Luftfeuchtigkeit usw., durch Chargenänderung in der verwendeten Druckfarbe oder durch eine Änderung weiterer Faktoren die farbliche Darstellung des Ausdrucks trotz gleicher Ansteuerung ändern. Dann wird das Testchart farblich anders gedruckt. Soll dann der Drucker auf den ursprünglich festgehaltenen und optimierten Zustand kalibriert werden, so werden die Abweichungen zwischen den Soll- und Istwerten der Kalibrierungstabelle durch Messung festgestellt, und in der Druckerbeschreibung Änderungen der Ausgabe- Tonwertkombinationen gesucht, die relativ zu den ursprünglichen Ausgabe- Tonwertkombinationen die entsprechende Farbänderung kompensieren würden. Die so korrigierte Kalibrierungstabelle wird gespeichert und ersetzt die vorige Version.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäßen Verfahren haben den Vorteil, dass die Sollwerte der Kalibrierungstabelle in allen Kombinationen des Zusammendrucks berechnet werden. Bei dieser Berechnung werden die Sollwerte optimiert, beispielsweise im Hinblick auf eine ideale Graubalance und eine Gleichabständigkeit auf den Primärfarbachsen, den 2- dimensionalen Außenflächen und fortgesetzt im gesamten Inneren des Farbumfangs.

Ein so kalibriertes System reagiert überall im Farbumfang auf Veränderungen der Eingabefarbwerte ähnlich, und stellt damit nach außen einen Farbumfang zur Verfügung, der für hohe Anforderungen in der Farbwidergabe besonders geeignet ist. Dies zeigt sich z.B. in sehr glatten und harmonischen Farbverläufen in beliebige Richtungen.

Das beschriebene Verfahren ist außerdem relativ unempfindlich gegenüber Messungenauigkeiten, da die Sollwerte der Kalibrierungstabelle mathematisch berechnet werden und somit glatt und gutartig sind.