專利名稱：顏色分色方法及其印刷產(chǎn)品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到一種從原始的彩色圖像進(jìn)行顏色分色的方法，這樣最終印刷的圖像可以容忍個(gè)別顏色的印刷版的一些重合失調(diào)。本發(fā)明也包括使用該方法制作的最終印刷產(chǎn)品。
背景技術(shù)：
基于平版印刷術(shù)的彩色印刷可以追述到十九世紀(jì)早期。要使用多個(gè)石臺(tái)，每個(gè)石臺(tái)用于一種油墨印刷，整個(gè)印刷品要經(jīng)歷和石臺(tái)數(shù)目一樣多次的擠壓。然而，問(wèn)題在于，今天也一樣，使這些獨(dú)立的圖像保持正確的套準(zhǔn)。印刷工需要有很多的技巧來(lái)確保每種顏色將被正確的套準(zhǔn)并且疊加的顏色將正確地融和。這種工藝還有許多待改進(jìn)之處，直到本世紀(jì)中葉，高質(zhì)量的作品仍然是手工著色的。高成本嚴(yán)重地限制了彩色插圖的實(shí)用性。接近十九世紀(jì)末，許多照像制版工藝的發(fā)展降低了所需的技術(shù)水平并且極大的擴(kuò)大了印刷插圖的使用。諸如照像制版術(shù)、凹版印刷術(shù)、照像凸版印刷術(shù)和其它的工藝允許圖像照像般地從原始的照片轉(zhuǎn)換或繪制成印刷圖版。最初，這些工藝僅僅對(duì)黑白的插圖有用。隨后，三色半色調(diào)工藝的發(fā)明是印刷彩色圖像的一個(gè)主要突破。改進(jìn)的具有寬闊的光譜靈敏度的攝影底片允許使用特殊的照相機(jī)濾鏡，它可以除去原始光譜中除了紅、綠、藍(lán)以外的全部顏色。這使得制備一系列半色調(diào)的圖版成為可能，這些圖版利用互補(bǔ)的來(lái)印刷圖像。所謂的彩色套印，利用減原色青、品紅和黃油墨，連同黑油墨(CMYK)一起，現(xiàn)在在廣泛地使用。雖然等量疊加的透明的青、品紅和黃油墨名義上將產(chǎn)生黑色，但是結(jié)果通常更可能產(chǎn)生泥褐色。獨(dú)立的黑色油墨用來(lái)克服這些減原色光譜的不純。使用標(biāo)準(zhǔn)的工藝印刷，需要四個(gè)圖像分色，每種油墨顏色一個(gè)分色。一個(gè)分色是一個(gè)單色調(diào)(灰度)圖像，它指示出在給定的位置需要印刷多少給定顏色的油墨。對(duì)更高質(zhì)量的需要更寬色域的印刷，可以使用其它的工藝，例如Hexachrome。Hexachrome是新澤西Carlstadt的Pantone公司的商標(biāo)。這個(gè)工藝在基本的CMYK顏色上增加了橙色和綠色。黑色的分色也通常用于為圖像亮度提供更寬的范圍和渲染出更自然的灰色和陰影濃度。
基本的三色半色調(diào)工藝保持了利用傳統(tǒng)的(非數(shù)字化的)印刷進(jìn)行大量和少量印刷復(fù)制的標(biāo)準(zhǔn)。在印刷過(guò)程中保持各個(gè)顏色正確套準(zhǔn)是一個(gè)早期的問(wèn)題并且遺留至今。
所有的彩色復(fù)制工藝共同的需要是在各個(gè)分色之間嚴(yán)格地保持準(zhǔn)確套準(zhǔn)。對(duì)在印刷中使用印刷圖版的模擬設(shè)備中，這是一個(gè)主要問(wèn)題。模擬工藝包括那些所知的凹版印刷、苯胺印刷、平版印刷、網(wǎng)紋玻璃和凸版印刷。特別是，沿機(jī)器方向保持正確套準(zhǔn)的能力比邊對(duì)邊保持正確套準(zhǔn)的能力更差。即使是如0.085毫米(0.003英寸)的位移就可以產(chǎn)生顯而易見(jiàn)的可惡的結(jié)果，會(huì)產(chǎn)生出不合要求的印刷圖像。這個(gè)小的位移在每英寸150線的網(wǎng)目線數(shù)的情況下轉(zhuǎn)化為一行網(wǎng)點(diǎn)。圖像降級(jí)的數(shù)量與圖版錯(cuò)位的量直接相關(guān)。保持精確套準(zhǔn)對(duì)各種數(shù)字印刷裝置來(lái)說(shuō)是一個(gè)小問(wèn)題，例如噴墨打印機(jī)或激光打印機(jī)或短到中程的數(shù)字印刷。然而，本發(fā)明的方法可以同等地應(yīng)用在數(shù)字打印技術(shù)中。
使用傳統(tǒng)的顏色分色技術(shù)，合成圖像的每個(gè)分色中都載有目標(biāo)顏色和目標(biāo)細(xì)節(jié)信息。牢記這一點(diǎn)非常重要。當(dāng)所有的印刷模板可以被精確套準(zhǔn)時(shí)，該系統(tǒng)的印刷完全令人滿意。然而，當(dāng)模板中的任何一個(gè)沒(méi)有套準(zhǔn)時(shí)，該方法的品質(zhì)會(huì)極大的降低。一幅沒(méi)有套準(zhǔn)的圖像可以渲染出給定物體的多重圖像，產(chǎn)生多余的邊緣、多余的顏色、明顯劣質(zhì)的圖像分辨率和其它討厭的結(jié)果。印刷的圖像給觀察者一個(gè)直接的感覺(jué)就是有些地方出錯(cuò)了。
一種廣泛地用于最小化重合失調(diào)問(wèn)題的補(bǔ)充技術(shù)稱為“圖像誘捕”。它的一個(gè)過(guò)分簡(jiǎn)化的解釋可能是一個(gè)良好定義的物體在一個(gè)有對(duì)比性的均勻背景下觀察的情形。如果被物體占用的區(qū)域被制作的稍微大于它正常占用的空間(圖像擴(kuò)張)，如果各個(gè)分色稍微有點(diǎn)重合失調(diào)，出現(xiàn)白邊的危險(xiǎn)減小了。另外，圖像占用的背景空間可以被制作的稍微小一些(圖像扼流)。另一種辦法是使用可以重疊在圖像上的重邊界。美國(guó)專利NO.6,236,754描述了一種略有不同的在物體邊界掩飾重合失調(diào)的技術(shù)。
各種不同的誘捕方法的效果是有限的，因?yàn)槎罅骱蛿U(kuò)張策略都要根本涉及到給定物體和它相鄰背景之間的邊界。給定物體的邊界細(xì)節(jié)沒(méi)有被提到，物體和背景之間分色度較差的復(fù)雜圖像也沒(méi)有被提到。本發(fā)明特別提出了一些方法，通過(guò)在印刷的圖像中減少或消除重合失調(diào)結(jié)果來(lái)處理給定物體區(qū)域中的邊界。
傳統(tǒng)的保持多個(gè)套印圖像套準(zhǔn)的解決方法是使用復(fù)雜的傳感器并反饋控制信號(hào)給印刷的硬件。這種方法很昂貴并且在許多應(yīng)用例如報(bào)紙和瓦楞包裝中不實(shí)用。過(guò)去，這些應(yīng)用的質(zhì)量需求不是特別嚴(yán)格?，F(xiàn)在，競(jìng)爭(zhēng)甚至迫使低端的彩色印刷系統(tǒng)來(lái)改進(jìn)它們的質(zhì)量?，F(xiàn)在要描述的本發(fā)明的方法針對(duì)那些檔次的產(chǎn)品。該方法可以同樣應(yīng)用于那些更嚴(yán)格的重合失調(diào)誤差很小的工藝中。
發(fā)明概述本發(fā)明涉及到一種用于彩色套印的顏色分色方法，借此最終印刷圖像中的色彩重合失調(diào)的視覺(jué)上的容差被顯著地提高了。本方法首先需要對(duì)一幅原始色彩圖像的多個(gè)顏色分色進(jìn)行預(yù)先準(zhǔn)備。這些分色可以通過(guò)傳統(tǒng)的或其它的方法實(shí)施。一個(gè)分色會(huì)是黑色的或，在一些考慮非彩色套印的情況下，它可以是代替黑色的代用顏色分色。代用顏色分色的一個(gè)例子應(yīng)該是在兩個(gè)僅僅使用紅色和綠色的顏色分色中可以提供最詳細(xì)的灰度(亮度信息)圖像的主色。最常見(jiàn)的分色是傳統(tǒng)的青色、品紅、黃色和黑色，但是本發(fā)明無(wú)此限制。在它最主要的實(shí)施例中，可以產(chǎn)生n個(gè)分色，其中n至少為2。本方法也適用于通常在如雙色套印、三色套印或四色套印領(lǐng)域中所知的工藝。
所有的分色，除了黑色或它的代用色，都要通過(guò)一個(gè)低通濾鏡來(lái)降級(jí)目標(biāo)(圖像或場(chǎng)景)細(xì)節(jié)。這通常使用模糊算法完成；也就是，通常在空間域利用合適大小的卷積核心進(jìn)行的算法。典型的模糊算法是高斯濾鏡，雖然并無(wú)此限制。圖像降級(jí)或模糊的量將會(huì)隨著特定的圖像變化；也就是，它的尺寸、分辨率、內(nèi)容和預(yù)期的可能重合失調(diào)。“內(nèi)容”可能既或同時(shí)涉及到場(chǎng)景色彩或空間頻譜。僅僅為了描述方便，術(shù)語(yǔ)“亮度”、“光通量”、“黑色通道”或“黑色分色”是同義的，并且包含黑色或它的可能代用色分色。這個(gè)分色的意圖是編碼盡可能多的圖像亮度信息。相似地，打印的術(shù)語(yǔ)“重合失調(diào)”可以認(rèn)為是與信號(hào)處理術(shù)語(yǔ)“圖像相位誤差”等同的。都是指特定分色的空間位移。另外，術(shù)語(yǔ)“分色”和“通道”也可以認(rèn)為是等同的。例如，圖像通道可以是紅、綠和藍(lán)(RGB加色空間)或青、品紅、黃和黑(CMYK減色空間)。每個(gè)RGB通道根據(jù)它的紅、綠和藍(lán)成份值編碼為彩色像素的灰度值。CMYK通道(或分色)把每個(gè)像素編碼為特定顏色的油墨量，該顏色為渲染成想要的像素顏色所需的顏色。
在黑色的圖像分色中，通過(guò)使用高通濾鏡，例如傳統(tǒng)的模糊蒙版或其它的圖像銳化濾鏡，物體細(xì)節(jié)得以保留，或甚至優(yōu)選地增強(qiáng)。然后，所有的分色以通常的方式使用作為印刷模板的準(zhǔn)備。顏色分色中的物體模糊不限于全局模糊；也就是，模糊整個(gè)圖像。也可以在一些感興趣的特殊區(qū)域局部模糊，這依賴于場(chǎng)景內(nèi)容。使人吃驚地，重組的圖像可以顯著地容忍重合失調(diào)。多余的明顯白邊、白色物體的邊界、相互偏移的多重圖像、在通常的重合失調(diào)印刷品中見(jiàn)到的多余顏色都不見(jiàn)了。沿著物體邊緣可能會(huì)出現(xiàn)一些次要的暈圈，但是這些暈圈不會(huì)吸引觀察者的注意力，而且通常不是很令人討厭的或甚至不被人注意。
本方法不要求完全精確地復(fù)制顏色。然而，它實(shí)質(zhì)上保留了原始圖像的基本色調(diào)和亮度。它產(chǎn)生了令人高興的、看起來(lái)自然的圖像，該圖像減小或消除了與圖像套印不準(zhǔn)相關(guān)的明顯多余的因素。
術(shù)語(yǔ)“高通”或“高頻細(xì)節(jié)”和“低通”或“低頻細(xì)節(jié)”可以通過(guò)類比來(lái)解釋。草坪的特寫照片在觀察者的可視區(qū)域中清楚地展現(xiàn)了草的每個(gè)葉片。觀察者這里看到的是高頻；也就是，更多的細(xì)節(jié)。然而，從遠(yuǎn)處看到的草坪顯示為均勻的綠色區(qū)域。這是低頻的一個(gè)例子，缺乏細(xì)節(jié)。穿過(guò)低通濾鏡觀察特寫照片將刪除各個(gè)草葉的一些或全部的精細(xì)細(xì)節(jié)。與穿過(guò)模糊的眼鏡片觀察相似。
本發(fā)明通常的操作最初包含用任何已知的方法提供一幅紅、綠、藍(lán)(RGB)編碼的圖像。它應(yīng)該是數(shù)字編碼的可以進(jìn)一步處理并且可以在需要是調(diào)整對(duì)比度、明晰度、亮度和色彩平衡。RGB圖像可能含有由于圖像處理裝置帶來(lái)的色彩誤差；例如，掃描儀或數(shù)碼相機(jī)。這些誤差通常利用可以把圖像轉(zhuǎn)化為不依賴設(shè)備的顏色單位的內(nèi)部顏色查找表來(lái)糾正。這些單位是最通常的國(guó)際電子委員會(huì)(CIE)L*a*b，或XYZ顏色描述，第一種是最普通的。為了描述方便，這里假設(shè)使用CIE L*a*b單位，雖然本發(fā)明不限于此。任何能夠使設(shè)備相關(guān)的RGB或CMYK顏色與設(shè)備不相關(guān)的顏色單位發(fā)生聯(lián)系的系統(tǒng)都符合要求，因?yàn)檫@是顏色管理工作流程背后的一個(gè)基本原則。圖像處理可以使用任何可用的軟件包進(jìn)行。一種是廣泛應(yīng)用的Adobe Photoshop，可以從California，San Jose的Adobe系統(tǒng)獲得。其它可能提到的例子是QuarkXPress，可以從Denver Colorado的Quark公司獲得；可以從OttawaOntario的Corel公司獲得的CorelDRAW和其它軟件包；和Paint ShopPro，一種從互聯(lián)網(wǎng)獲得的軟件程序。我們不想贊同這些或其它可用的程序，在下面的描述該方法的略述中使用Adobe Photoshop 6.0進(jìn)行圖像處理。
假設(shè)生成傳統(tǒng)的四個(gè)顏色分色，初始的以8或16位紅、綠、藍(lán)編碼的數(shù)字圖像使用傳統(tǒng)的查找表方法通過(guò)模式轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換為青、品紅、黃、黑(CMYK)編碼。該操作把RGB編碼單位(0-255或0-65，每個(gè)通道535級(jí)灰度，依賴于使用的8或16位編碼)的原始圖像再現(xiàn)為CMYK單位(0-100％)。它生成了原始圖像的四個(gè)獨(dú)立的隨后使用青、品紅、黃、黑油墨印刷的灰度分色。三個(gè)顏色分色最終將作為青、品紅、黃印刷的圖像隨后用合適的低通濾鏡處理，例如高斯卷積核，來(lái)降級(jí)或消弱圖像細(xì)節(jié)的改變量。最優(yōu)選地，黑色分色將利用合適的高通濾鏡例如模糊蒙版或設(shè)計(jì)用來(lái)增強(qiáng)空間頻譜的邊緣增強(qiáng)算法來(lái)銳化，雖然在本發(fā)明的實(shí)施中這不是必需的。不同的表述，細(xì)節(jié)從三個(gè)顏色分色中的每個(gè)中被消除并且在黑色分色中被增強(qiáng)。黑色或亮度通道；例如CIE L*，將從原始圖像中攜帶非色彩的信息。這個(gè)通道承載了圖像中的全部寬頻帶的細(xì)節(jié)。因?yàn)榱炼仁窃疾噬珗D像的非色彩表達(dá)，這個(gè)通道包含了可見(jiàn)光譜所有部分的細(xì)節(jié)。因此，它不受顏色帶寬限制。然后生成合適的印刷模板用作圖像的最終復(fù)制。
對(duì)本發(fā)明來(lái)說(shuō)使用四個(gè)顏色分色不是必需的，最終印刷的圖像使用套印的青、品紅、黃油墨也不是必需的。它完全適合一些使用兩個(gè)分色的情況；例如，紅和黑，綠和黑，或紅和綠。
不像傳統(tǒng)的顏色分色，圖像細(xì)節(jié)在所有的通道中都存在，本發(fā)明的方法僅僅需要一個(gè)通道來(lái)承載圖像細(xì)節(jié)。因此，在剩余的分色中保持更高的空間頻譜(或細(xì)節(jié))不是必需的。在這些通道中承載圖像細(xì)節(jié)將是多余的。更重要地是，在這些剩余的通道中保留高的空間頻譜(細(xì)節(jié))當(dāng)印刷模板沒(méi)有套準(zhǔn)時(shí)將產(chǎn)生圖像次生物。n個(gè)顏色分色其中之一被指定為亮度通道。這個(gè)通道是原始圖像的非色彩表現(xiàn)。在彩色套印或更高階的印刷體系下，當(dāng)n等于或大于4時(shí)，通常的選擇是把亮度指定給黑色分色。當(dāng)n僅僅為2或3個(gè)分色時(shí)，關(guān)于哪個(gè)分色被選擇來(lái)編碼亮度有更大的選擇范圍。例如，在當(dāng)前的使用典型的兩種油墨紅—綠體系的應(yīng)用中，兩個(gè)分色通常結(jié)合起來(lái)渲染亮度，因?yàn)槊糠N油墨的疊加都需要產(chǎn)生黑色代替物。相反，當(dāng)使用本發(fā)明的方法時(shí)，可見(jiàn)地承載最重要的亮度信息的顏色通道承擔(dān)代用黑色通道的角色。在典型的三種油墨的情況下，第三種顏色經(jīng)常是黑色并且黑色分色變成了自然的選擇。然而，如果黑色不是使用的三種油墨其中之一，選擇的顏色分色承載了大多數(shù)的圖像亮度，例如兩種顏色的情況。通常，這也意味著三種油墨中最黑的一種將被指定作為代用黑色通道。因?yàn)楸景l(fā)明的方法建立在僅僅通過(guò)一個(gè)通道傳遞亮度信息的基礎(chǔ)上，原始圖像的本質(zhì)細(xì)節(jié)呈現(xiàn)在這個(gè)分色中至關(guān)重要。候選的亮度通道和原始圖像的L*通道之間的可視對(duì)比為確定最好的選擇提供了一個(gè)極好的方法。
本發(fā)明的方法可以應(yīng)用于傳統(tǒng)的顏色分色中，在這些顏色分色中即可以使用基于顏色去除、顏色增加的灰色成份置換又可以使用這些已知技術(shù)的結(jié)合。然而，如果從像素的設(shè)備無(wú)關(guān)亮度值(例如它的CIEL*亮度)中得出黑色模型，可能會(huì)產(chǎn)生更好的結(jié)果。因?yàn)榱炼鹊幕パa(bǔ)是暗度，那么100-L*或這個(gè)參數(shù)的一些功能性變體可以被用來(lái)根據(jù)篩網(wǎng)的黑色油墨密度和100-L*之間的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系編碼一個(gè)像素的暗度。
原則上，L*型的編碼會(huì)產(chǎn)生濃烈的分色，它用最不昂貴的油墨(黑色)承載了同樣多的細(xì)節(jié)，并且減少了所需的而且更昂貴的彩色套印油墨的用量。應(yīng)該注意，當(dāng)黑色或亮度分色可以從L*通道產(chǎn)生時(shí)，這種黑色產(chǎn)生的方法，與灰色成份置換相似，沒(méi)有必要相同。通過(guò)利用L*通道來(lái)編碼黑色分色，現(xiàn)在不需要像傳統(tǒng)的分色技術(shù)通常使用的方法那樣用青、品紅、黃油墨的精確配比來(lái)再現(xiàn)灰色。L*編碼的黑色分色保留了原始圖像的色調(diào)比例和圖像亮度，因?yàn)榱炼韧ǖ啦东@了原始圖像的亮度信息。
傳統(tǒng)的CMYK彩色套印，四種疊加的油墨可以用來(lái)渲染特定網(wǎng)點(diǎn)的顏色。這種做法需要全部四種油墨的模板極好的套準(zhǔn)以正確的渲染顏色。本方法的一個(gè)可選的優(yōu)點(diǎn)是使用更少數(shù)量的油墨完成令人滿意的顏色再現(xiàn)。如果油墨模板的數(shù)量可以最少，它在印刷時(shí)可以有效地降低油墨重合失調(diào)的自由度。通過(guò)使用更少的油墨印刷，一個(gè)油墨模板未套準(zhǔn)的后果降低了。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在彩色套印中，最多用三種油墨可以滿意的再現(xiàn)一個(gè)像素的顏色；例如，黑色和兩種套印原色。這樣的一種方法產(chǎn)生了明亮的和干凈的顏色。與使用四種顏色得到的黑色相比，更少數(shù)量油墨的使用可能稍微降低陰影和黑色的密度。然而，當(dāng)對(duì)印刷套準(zhǔn)容差的需要比獲得高質(zhì)量的印刷密度更重要時(shí)，這付出的只是小代價(jià)。
本發(fā)明的一個(gè)原則性的目的是提供一種顏色分色的方法，在最終印刷的圖像中重合失調(diào)在視覺(jué)上是可以容忍的。
進(jìn)一步的目的是提供一種顏色分色的方法，可以使用容易地可用的軟件來(lái)準(zhǔn)備分色。
另一個(gè)目的是提供一種顏色分色的方法，可以使用兩種顏色的油墨但是提供重合失調(diào)可以容忍的印刷圖像。
另一個(gè)目的是提供一種顏色分色的方法，不限于使用標(biāo)準(zhǔn)的套印油墨。
另一個(gè)目的是提供一種印刷圖像的方法，它不需要使用全部三種減色的套印原色油墨。
一個(gè)重要的目的是提供一個(gè)印刷的彩色圖像，雖然印刷模板有一些重合失調(diào)，但圖像在視覺(jué)上是可以接受的。
通過(guò)閱讀下面的詳細(xì)描述并結(jié)合附圖，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以更容易地明白本發(fā)明的這些和許多其它目的。
附圖簡(jiǎn)述

圖1是對(duì)比調(diào)制的例子，以變化空間頻率的正弦測(cè)試圖案為函數(shù)。
圖2是人類視覺(jué)系統(tǒng)的色度和亮度調(diào)節(jié)傳輸函數(shù)的曲線。
圖3是發(fā)明方法的信息流程圖。
圖4A和4B示例了復(fù)制品被偏移的方向和數(shù)量，以模擬重合失調(diào)。
圖5A和5B分別顯示了一幅套準(zhǔn)的和未套準(zhǔn)的四色CMYK圖像，使用傳統(tǒng)的印刷技術(shù)看起來(lái)與此相似。
圖6A和6B分別顯示了用兩種顏色紅—綠復(fù)制的圖5套準(zhǔn)的和未套準(zhǔn)的圖像，使用傳統(tǒng)的印刷技術(shù)看起來(lái)與此相似。
圖7A和7B分別顯示了使用本發(fā)明的方法，用兩種顏色紅—綠復(fù)制的圖5套準(zhǔn)的和未套準(zhǔn)的圖像。
圖8A和8B分別顯示了使用和不使用本發(fā)明的方法，圖5圖像的紅色油墨分色的灰度正片。
圖9A和9B分別顯示了使用和不使用本發(fā)明的方法，圖5圖像的綠色油墨分色的灰度正片，使用傳統(tǒng)的印刷技術(shù)看起來(lái)與此相似。
圖10A和10B分別顯示了套準(zhǔn)的和未套準(zhǔn)的四色的原始肖像。
圖11A和11B分別顯示了利用三色品紅、黃、黑復(fù)制的圖10的套準(zhǔn)的和未套準(zhǔn)的圖像，使用傳統(tǒng)的印刷技術(shù)表現(xiàn)與此相似。
圖12A和12B分別顯示了使用本發(fā)明的方法，利用三色品紅、黃、黑復(fù)制的圖10的套準(zhǔn)的和未套準(zhǔn)的圖像。
圖13A和13B分別顯示了使用本發(fā)明的方法和傳統(tǒng)技術(shù)，圖11的圖像的品紅分色的灰度正片。
圖14A和14B分別顯示了使用本發(fā)明的方法和傳統(tǒng)技術(shù)，圖11的圖像的黃色分色的灰度正片。
圖15A和15B分別顯示了使用本發(fā)明的方法和傳統(tǒng)技術(shù)，圖11的圖像的黑色分色的灰度正片。
圖16A和16B分別顯示了使用四種顏色復(fù)制的套準(zhǔn)的和未套準(zhǔn)的靜態(tài)生活照，使用傳統(tǒng)的印刷技術(shù)表現(xiàn)與此相似。
圖17A和17B分別顯示了圖16套準(zhǔn)的和未套準(zhǔn)的四色復(fù)制圖像，但是被修改增加了黑色分色的亮度信息。
圖18A和18B分別顯示了使用本發(fā)明的方法，圖16套準(zhǔn)的和未套準(zhǔn)的修改的四色復(fù)制圖像。
圖19A和19B分別顯示了給圖像裝框后的圖18A和18B具有邊界的圖像。
圖20A和20B分別顯示了使用本發(fā)明的方法和傳統(tǒng)技術(shù)，圖16的圖像的青色分色的灰度正片。
圖21A和21B，22A和22B與圖20A和20B相似，分別顯示了品紅和黃色分色。
圖23A和23B分別顯示了使用本發(fā)明的方法和傳統(tǒng)技術(shù)，圖16的圖像的黑色分色的灰度正片。
圖24A和24B分別顯示了一幅套準(zhǔn)的CMYK靜態(tài)生活照和一幅套準(zhǔn)的但是如圖17修改的CMYK靜態(tài)生活照。
圖25A到28B顯示了圖25A增加顏色重合失調(diào)的圖像，作為傳統(tǒng)的印刷技術(shù)與使用本發(fā)明方法的比較。
圖29示例了在后面的用來(lái)生成容忍重合失調(diào)的分色之前預(yù)置分色的另一種方法。
圖30示例了在變化密度的簡(jiǎn)單圖像上應(yīng)用了高斯模糊濾鏡的效果，作為核心半徑的函數(shù)。
圖31A和31B再次分別顯示了圖10A肖像的品紅和黃色分色的灰度正片。
圖32A和32B分別顯示了圖10A品紅分色的模糊灰度正片和密度調(diào)整后的模糊正片。
圖33A和33B分別顯示了圖10A黃色分色的模糊灰度正片和密度調(diào)整后的模糊正片。
圖34A和34B分別顯示了圖10A的原始灰度正片和模糊模板后的相同正片。
圖35A顯示了從圖32B、33B和34B中得到的合成圖像，其中每個(gè)分色都沿著與圖12B相反的方向偏移以評(píng)估效果。
圖35B顯示了圖35A的品紅分色在指示區(qū)域進(jìn)行局部模糊后的灰度正片。
圖36A和36B分別示例了傳統(tǒng)分色的未套準(zhǔn)的圖像和使用本發(fā)明方法制作的圖像，其中各個(gè)分色沿著與圖4的方向相反的方向偏移了。
圖37A和37B分別示例了傳統(tǒng)分色未套準(zhǔn)的圖像和使用本發(fā)明方法制作的圖像，其中各個(gè)分色與圖4的方向偏移了90°。
優(yōu)選實(shí)施例詳述本發(fā)明的方法開(kāi)拓了人類視覺(jué)系統(tǒng)的獨(dú)特特征。簡(jiǎn)短回顧人類的視覺(jué)系統(tǒng)，特別是黑&白(亮度)和彩色視覺(jué)(色度)的分辨能力，對(duì)理解本發(fā)明是很有用的。視覺(jué)研究的大量文獻(xiàn)已經(jīng)知道，亮度和色度的對(duì)比靈敏度是有顯著差別的。如果亮度或色度的差別很大，物體可以更好地從相互之間或從它們的背景中被分辨出來(lái)。然而，在這兩個(gè)因素中，亮度扮演了最重要的角色。此外，亮度差異不是絕對(duì)的而是相對(duì)的。像大多數(shù)圖像系統(tǒng)，人類視覺(jué)系統(tǒng)削弱(降低)了圖像對(duì)比度，同時(shí)刪除(濾掉)了場(chǎng)景中高的空間頻率。術(shù)語(yǔ)“對(duì)比度”被定義為兩種亮度除以它們的總和后兩者之間的差異。相對(duì)于背景具有較小對(duì)比度的物體很難區(qū)分。發(fā)現(xiàn)一個(gè)物體所需的最小對(duì)比度的倒數(shù)被稱為“對(duì)比靈敏度”。正像瞬時(shí)頻率指的是一個(gè)信號(hào)如何快速地隨時(shí)間振動(dòng)或振蕩，也就是每秒多少周，術(shù)語(yǔ)“空間頻率”指的是一個(gè)光學(xué)信號(hào)如何隨著距離變化，也就是黑信號(hào)和白信號(hào)在空間的對(duì)比。空間頻率以每毫米多少周來(lái)測(cè)量，或等價(jià)地，每觀察角度多少周(cpd)，一種不依賴于觀察距離的相對(duì)測(cè)量方法。
人類視覺(jué)系統(tǒng)的對(duì)比靈敏度的研究通常利用測(cè)試圖案進(jìn)行。通常使用正弦圖案，如圖1所示。在正弦亮度圖案中，對(duì)比度被定義為黑和白正弦變量的振幅除以它的平均亮度(平均灰度)。這個(gè)表達(dá)式經(jīng)常稱為“調(diào)制深度”或簡(jiǎn)單的“調(diào)制”。發(fā)現(xiàn)這個(gè)圖案所需的最小調(diào)制被稱為“調(diào)制閾”。通過(guò)改變空間頻率調(diào)制正弦光柵(如圖1所示)并且記錄每個(gè)頻率的調(diào)制閾，可以確定對(duì)比靈敏度函數(shù)或與之等價(jià)的調(diào)制傳輸函數(shù)。對(duì)比靈敏度函數(shù)或調(diào)制傳輸函數(shù)的知識(shí)是非常重要的，因?yàn)樗粌H可以完全描述而且可以確定人類視覺(jué)系統(tǒng)的性能和能力。
圖2是Granger繪制的人類視覺(jué)系統(tǒng)的色度和亮度調(diào)制傳輸函數(shù)的曲線(Edward Maurice Granger，博士，學(xué)位論文，彩色圖像質(zhì)量的詳細(xì)描述，(紐約)羅徹斯特大學(xué)，1974)。代表亮度分辨能力的黑色和白色通道(標(biāo)注“A”的曲線)的調(diào)制傳輸函數(shù)基本上是通帶(虛線的方框)。這個(gè)通帶僅僅兩倍頻寬，大致分布在2-8周每觀察角度(cpd)的范圍內(nèi)。紅—綠和黃—藍(lán)成份通道(分別用“T”和“D”標(biāo)注)的調(diào)制傳輸函數(shù)表現(xiàn)人類視覺(jué)系統(tǒng)的色度分辨能力。色度分辨能力可被模擬為低通(虛線方框)。而紅—綠相對(duì)于高空間頻率的分辨能力稍微比黃—藍(lán)靈敏一些，但差別很小。實(shí)質(zhì)上，色度分辨能力的截止頻率大致是1cpd，并且在色度和亮度調(diào)制傳輸函數(shù)之間疊加了很不重要的頻率。從圖2中，很顯然，超越1cpd截止頻率的色度頻率不能被看到。然而，在1cpd之上的非色彩頻率是顯而易見(jiàn)的。假定進(jìn)行二分法處理，色度通道中高空間頻率的移除或缺乏不能容易地被人眼識(shí)別，假設(shè)亮度通道傳遞了原始圖像的全部空間頻率信息。換句話說(shuō)，可以過(guò)濾圖像亮度通道中的頻率信息以符合人類視覺(jué)系統(tǒng)亮度調(diào)制傳輸函數(shù)的通帶特征?？梢詫?duì)色度通道的頻率信息采取相同的操作以符合色度調(diào)制傳輸函數(shù)的低通特征。
本發(fā)明的方法試圖用下面的方法開(kāi)拓人類視覺(jué)系統(tǒng)的獨(dú)特特征(a)指定一個(gè)特殊的油墨顏色分色，作為亮度通道；(b)用寬帶的空間頻率編碼指定的亮度通道；(c)優(yōu)選地強(qiáng)化亮度通道的高空間頻率以增強(qiáng)細(xì)節(jié)；(d)指定剩余的油墨分色，作為色度通道；(e)數(shù)字過(guò)濾，移除每個(gè)色度通道的中到高的空間頻率，這樣它們僅僅傳遞窄帶、低頻的信息。
按照人類視覺(jué)系統(tǒng)的亮度和色度帶寬特征適當(dāng)?shù)剡^(guò)濾合適的通道，接下來(lái)組成合成圖像，可以發(fā)現(xiàn)這個(gè)圖像看起來(lái)與使用傳統(tǒng)的也就是沒(méi)有過(guò)濾的分色方法復(fù)制的圖像很接近。本發(fā)明方法的理論基礎(chǔ)需要一幅彩色圖像的空間頻率信息分為兩部分。色彩成份僅僅由低空間頻率的信息(窄帶)構(gòu)成。相應(yīng)的亮度成份由全部的空間頻率信息(寬帶)構(gòu)成。
圖3是一個(gè)流程圖，總結(jié)了用于彩色印刷的生成容忍重合失調(diào)的油墨分色的基本步驟。流程圖示例了兩種顏色、三種顏色和四種或更多種顏色印刷的通路。在接下來(lái)的例子中，模擬了利用傳統(tǒng)印刷技術(shù)制作的未套準(zhǔn)的圖像復(fù)制品，以證明本發(fā)明方法。重合失調(diào)印刷的復(fù)制品完全可以在Adobe Photoshop中通過(guò)在特定方向上使各個(gè)油墨分色偏移一定數(shù)量來(lái)得到。而后產(chǎn)生一幅合成圖像，就像用印刷機(jī)實(shí)際印刷的一樣。在本申請(qǐng)中，包含有圖像的印刷物通過(guò)把各種合成圖像發(fā)送到標(biāo)準(zhǔn)的(CMYK)彩色激光打印機(jī)來(lái)完成。在實(shí)際的印刷環(huán)境中，當(dāng)執(zhí)行完本發(fā)明方法后，各個(gè)分色被制作網(wǎng)線版，生成印刷模板，隨后的工作流程就是傳統(tǒng)的了。印刷模板被安裝在印刷機(jī)上，并且執(zhí)行和其它印刷工作一樣的工作。
容忍重合失調(diào)的產(chǎn)生過(guò)程開(kāi)始于一幅原始圖像。它通常是一幅自然的復(fù)雜的光柵格式的圖像，雖然最終可以光柵化的基于矢量的圖像也是適合的。為了清楚，本發(fā)明方法在多種重合失調(diào)的情況下困難地復(fù)制圖像進(jìn)行示范。原始圖像可以用CIE L*a*b，RGB或CMYK編碼。為了解釋容易，假定為RGB編碼，因?yàn)檫@種模式實(shí)際上已經(jīng)變成了圖像編碼和交換的標(biāo)準(zhǔn)。為了應(yīng)用本發(fā)明方法，必須有一套能夠顯示并且在單獨(dú)的通道和合成圖像中執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)圖像處理操作的圖像處理程序。我們不想擔(dān)保一種產(chǎn)品超過(guò)了其它可用并且同樣合適的產(chǎn)品，僅僅在證明本發(fā)明方法的整個(gè)過(guò)程中，在所選的圖像上使用了AdobePhotoshop 6.0。也假定，如果需要，原始圖像已經(jīng)糾正了對(duì)比度、亮度、飽和度、顏色映射和其它屬性。
所描述的方法假定開(kāi)始使用的原始圖像已經(jīng)被分色了或是可以根據(jù)下面的四種方法進(jìn)行分色的圖像(a)一個(gè)RGB編碼的圖像，分色為5種或多種油墨；例如，使用國(guó)際色彩聯(lián)盟(ICC)模板或其它經(jīng)驗(yàn)的或基于模型的分色方法利用CMYK套印油墨和油墨顏色為“a”、“b”、“c”分色為CMYKabc；(b)一個(gè)RGB編碼的圖像，分色為4色彩色套印，也就是使用ICC模板或其它經(jīng)驗(yàn)的或基于模型的分色方法分色為CMYK；(c)一個(gè)RGB編碼的圖像，分色為2和3色非彩色套印，使用ICC模板或其它經(jīng)驗(yàn)的或基于模型的分色方法利用彩色套印和非彩色套印油墨來(lái)印刷；(d)一個(gè)RGB編碼的圖像，使用經(jīng)濟(jì)的或其它可用的分色方法分色為2(雙色)、3(三色)或4(四色)印刷。
圖4示例了在Photoshop中如何模擬未套準(zhǔn)的圖像。文件中全部的圖例，我們專門把每個(gè)分色沿四個(gè)主要方向其中之一偏移了特殊的但是相等的數(shù)量。青色被偏移向左，黃色向上，品紅向右，黑色向下。如圖4所示，為了更好地示例本發(fā)明方法，選擇了相對(duì)大的套準(zhǔn)誤差。在圖5-23給出的圖像中，各個(gè)油墨分色被偏移了2.5mm或1/10”。對(duì)于一個(gè)給定的方向，它們?cè)谌魏蝺蓚€(gè)相對(duì)模板之間被轉(zhuǎn)換為5mm相位誤差。因?yàn)檫@個(gè)量是極端的并且在最商業(yè)化的印刷過(guò)程中不經(jīng)常遇到，所以當(dāng)直接印刷在瓦楞紙包裝箱(通常使用苯胺印刷術(shù))時(shí)，這個(gè)量的重合失調(diào)并不罕見(jiàn)。如后面將解釋的，如果印刷的套準(zhǔn)誤差可以被保持在相近的容差內(nèi)，所需的圖像過(guò)濾程度將會(huì)更小。然而，所揭示的原理將仍然應(yīng)用于產(chǎn)生容忍重合失調(diào)的油墨分色，而不管相位誤差的尺寸。
給定一幅剛才描述的原始圖像，下一步是確定“n”個(gè)分色中哪一個(gè)應(yīng)該指定為“亮度”(L*)通道。如果n＝2或n＝3，那么傳遞圖像信息最多的油墨分色應(yīng)該被選擇作為亮度通道。它通常是最暗的顏色；也就是最不明亮的油墨。當(dāng)使用紅和綠油墨n＝2時(shí)，最通常的情況下，綠色分色將被指定為亮度通道，紅色分色將承載色度信息。接下來(lái)，紅色分色將被模糊以刪除圖像細(xì)節(jié)，而綠色將被優(yōu)選地銳化以增強(qiáng)細(xì)節(jié)。
圖5-9顯示了最簡(jiǎn)單的情況，其中n＝2，使用紅色和綠色油墨。圖5A和5B顯示了原始圖像，在印刷時(shí)對(duì)齊和對(duì)不齊的，用標(biāo)準(zhǔn)CMYK四色復(fù)制的復(fù)制品。在對(duì)不齊的圖像中，各個(gè)分色沿給定的方向偏移了2.5mm。相似地，圖6A和6B顯示了相同的圖像，在套準(zhǔn)和未套準(zhǔn)時(shí)，使用標(biāo)準(zhǔn)的雙色紅一綠復(fù)制的復(fù)制品；例如紅色相對(duì)于綠色向下偏移2.5mm，向左偏移2.5mm。圖7A和7B顯示了使用本發(fā)明的方法，復(fù)制的兩個(gè)套準(zhǔn)的和未套準(zhǔn)的彩色圖像。比較圖6B和7B，使用本發(fā)明的技術(shù)在同樣未套準(zhǔn)的印刷情況下獲得的令人驚訝的改進(jìn)可以立刻看出來(lái)。
用肉眼檢查并排的每個(gè)分色(灰度圖像)并與它的合成原始圖像(彩色圖像)和表現(xiàn)原始圖像的L*通道比較，是確定選擇哪個(gè)分色用來(lái)傳遞亮度信息的優(yōu)選方法。這個(gè)評(píng)估的關(guān)鍵在于確保全部物體和物體的全部或大部分細(xì)節(jié)都出現(xiàn)在待選的亮度分色中。并不奇怪，可以最好地傳遞亮度的油墨分色通常是模仿亮度通道CIE L*的行為最接近的一個(gè)。圖8B和9B灰度圖像的考察解釋了這個(gè)概念。當(dāng)原始的紅色和綠色分色同時(shí)著色整個(gè)場(chǎng)景的亮度時(shí)，綠色分色清晰地提供了諸如葡萄、奶酪和酒瓶最多的細(xì)節(jié)。由于這些原因，綠色分色被選擇表現(xiàn)亮度，即使它的固體油墨密度比紅色稍微低一些。圖8A和8B顯示了紅色通道使用本發(fā)明方法和傳統(tǒng)的分色方法的灰度正片。相似地，圖9A和9B分別顯示了各自綠色通道的正片。很顯然，在圖8A中沒(méi)有出現(xiàn)高頻信息。圖9A攜帶了圖像細(xì)節(jié)。令人驚訝地，雙色的合成圖像(圖7B)產(chǎn)生了明快的逼真的復(fù)制品，顯著地不受重合失調(diào)控制。
圖10-15的肖像示例了下一個(gè)最簡(jiǎn)單的情況，其中n＝3。這里選擇的油墨是品紅、黃色和黑色。在這個(gè)例子中，黑色分色將作為亮度通道，而黃色和品紅分色將作為色度通道。像前面一樣，黑色分色將被優(yōu)選地銳化以增強(qiáng)細(xì)節(jié)，而黃色和品紅分色將被模糊以刪除細(xì)節(jié)。通常，模糊的最大量與最亮的彩色油墨是相關(guān)的。然而，再來(lái)一次，它將也依賴于場(chǎng)景的物體顏色。圖10A和10B分別示例了套準(zhǔn)的和未套準(zhǔn)的CMYK原始圖像的復(fù)制品。所有的分色都沿給定方向偏移了2.5mm。即使用最松的標(biāo)準(zhǔn)，這個(gè)未套準(zhǔn)的圖像也是不能接受的。對(duì)n＝3的情況，這個(gè)圖像利用三色油墨系統(tǒng)，品紅、黃色、黑色(MYK)來(lái)復(fù)制。圖11A和11B分別顯示了套準(zhǔn)和未套準(zhǔn)的MYK復(fù)制品。很顯然，原始的四色油墨和三色油墨的版本幾乎沒(méi)有差別。與雙色油墨的例子相同，圖12A和12B分別模擬了使用本發(fā)明方法在套準(zhǔn)和未套準(zhǔn)情況下的MYK復(fù)制品。在圖12A和12B之間有非常小的可辨別的差別，雖然事實(shí)上，后者的各個(gè)分色被沿著相反的方向偏移了2.5mm。圖13-15并排比較了使用和沒(méi)有使用本發(fā)明方法的品紅、黃色、黑色分色的灰度正片。再次注意，圖13A和14A所示的色度通道實(shí)際上沒(méi)有傳遞細(xì)節(jié)。圖15A所示沒(méi)有亮度分色，使用本發(fā)明方法我們不能輕易地辨別合成圖像。
在正常的使用四色(n＝4)油墨的情況下，通常暗指CMYK套印色彩。在有些情況下，也可以選擇非套印色彩。在通常的實(shí)施中，假定使用四種或多種油墨，黑色油墨幾乎總是出現(xiàn)。因此，黑色分色將被指定傳遞亮度，而青色、品紅和黃色分色將傳遞色度。在不大可能的情況下，油墨配置中沒(méi)有黑色，通常的選擇原則是選擇承載最好的亮度信息的分色。
圖16A和16B的靜態(tài)生活照分別示例了傳統(tǒng)分色的套準(zhǔn)和未套準(zhǔn)的CMYK復(fù)制品。圖17A和17B分別示例了修改的套準(zhǔn)和未套準(zhǔn)的CMYK復(fù)制品。通過(guò)把圖16A的傳統(tǒng)的黑色分色與它的L*通道混合以得到比原始的K分色所提供的更好的亮度信息，獲得了修改的分色。在圖16和17之間可以看到非常小的差別。圖18A和18B分別示例了使用本發(fā)明方法的套準(zhǔn)和未套準(zhǔn)的修改的CMYK復(fù)制品。為了刪除可見(jiàn)的暗示重合失調(diào)的記號(hào)，在圖19A和19B中，為圖18A和18B的例圖應(yīng)用了一個(gè)黑色的邊框(在黑色分色中著色)。由于這樣一個(gè)邊框，很難區(qū)分圖19A是套準(zhǔn)的而圖19B是每塊圖版偏移2.5mm的。圖20-23分別比較了使用和沒(méi)有使用本發(fā)明方法的青色、品紅、黃色和黑色分色的灰度正片。再說(shuō)一次，在色度通道(圖20A、21A、22A)中沒(méi)有細(xì)節(jié)。
強(qiáng)調(diào)本發(fā)明方法的這一點(diǎn)很重要，即本發(fā)明方法沒(méi)有必要保留和原始圖像完全精確的顏色，就像在控制顏色的感覺(jué)中使用提供了封閉循環(huán)工作流程的原始的和目標(biāo)的顏色模板一樣。本發(fā)明方法當(dāng)然可以在這樣的條件下應(yīng)用并且這是推薦的。然而，本發(fā)明的初始目的是得到可以接受的能容忍模板重合失調(diào)的印刷復(fù)制品。因?yàn)榈屯ㄟ^(guò)濾操作降低了通道的密度；也就是它們降低了合成圖像顏色的飽和度，可以采取額外的調(diào)整步驟使顏色的飽和度返回到更合適的程度。即使這樣，也不是總能得到精確比色的復(fù)制品。認(rèn)清本方法的焦點(diǎn)在于消除與重合失調(diào)圖像相關(guān)的討厭的和降級(jí)的次生結(jié)果很重要。這是復(fù)制品在產(chǎn)生逼真顏色和精確顏色之間的一個(gè)折中?！氨普娴念伾币馑际窍鄬?duì)精確的；例如，蘋果仍然被著色為紅色，香蕉被著色為黃色，樹(shù)葉被再現(xiàn)為綠色。當(dāng)我們不需要得到物體絕對(duì)精確的顏色時(shí)，這是完全可以接受的?！熬_的顏色”是指即要絕對(duì)的比色匹配又要感性匹配，原樣和復(fù)制品之間所需的一致是十分嚴(yán)格的。
色度通道的模糊量；也就是高斯內(nèi)核半徑的尺寸，是多種東西的函數(shù)。這些包括但不限于分色通道的顏色、圖像尺寸、物體尺寸和圖像分辨率。因?yàn)樗璧纳韧ǖ赖哪：潭扰c所期望的相位誤差量是成直接比例的，圖24-28的靜態(tài)生活照，以重合失調(diào)量為函數(shù)，示例了CMYK復(fù)制品的質(zhì)量。圖24A和24B分別示例了傳統(tǒng)的和修改的套準(zhǔn)的CMYK復(fù)制品。如前面描述的那樣，通過(guò)把圖24A的傳統(tǒng)的黑色分色與它的L*通道混合以得到比原始的K分色所提供的更好的亮度信息，獲得了修改的分色。在剩余的圖中，每個(gè)圖像的油墨分色以逐步增加的偏移量進(jìn)行了偏移以評(píng)估本方法容忍誤差的量是多么充沛。在接下來(lái)的一系列圖中，那些帶有“A”的指代用傳統(tǒng)方法生成的，而那些帶有“B”的指代使用本發(fā)明方法生成的。圖25A和25B所示的傳統(tǒng)的和修改的合成圖像中的全部分色都被沿相反的方向偏移了0.2mm。甚至是相對(duì)較小的偏移，由于重合失調(diào)，在圖25A中也顯示出較小的但顯而易見(jiàn)的次生結(jié)果。這些次生結(jié)果在使用本發(fā)明方法的圖25B中很少看到。在圖25、圖26A和26B、27A和27B、28A和28B中以相似的方式分別示例了相位誤差為0.6、1.2、和2.0mm的情況。如圖26A所示，一旦套準(zhǔn)誤差超過(guò)0.6mm，印刷的邊界線是不合用的。圖26B，當(dāng)沒(méi)有必要生成原始圖像最飽和的顏色時(shí)，仍然是可用的。在圖26A中沒(méi)有顯示出它的副本中令人討厭的次生結(jié)果。圖24A中的圖像是一幅很難的圖片，很難再現(xiàn)它給出的高飽和度的色域以外的顏色和細(xì)節(jié)。色度分色中所需模糊度的確定前面的許多例子要求每個(gè)顏色的分色在給定的方向上偏移期望的數(shù)量以在視覺(jué)上模擬重合失調(diào)。因?yàn)樵谟∷⒌膶?shí)際操作中任何一個(gè)模板都可以隨機(jī)地在任何方向偏移無(wú)限的數(shù)量，所以沒(méi)有必要如此精確地模仿特定分色的偏移。在圖像方向和特定印刷設(shè)備已知的重合失調(diào)容差的基礎(chǔ)上，我們通?？梢蕴崆按_定每個(gè)印刷模板的平均最大方向誤差。為了示例的目的，前面圖像中未套準(zhǔn)的分色被專門沿四個(gè)主要方向(見(jiàn)圖4)其中之一進(jìn)行了偏移。
在使用本發(fā)明制備分色中，每個(gè)分色通常將被偏移期望的數(shù)量和方向以確定所需的模糊量；例如，使用諸如Adobe Photoshop的軟件。實(shí)際的偏移量將通過(guò)所使用的特定印刷設(shè)備的特性來(lái)確定。機(jī)器方向的套準(zhǔn)誤差通常高于橫向的誤差，雖然它們是隨機(jī)發(fā)生的。
這里有另一種方法，不要求分色如上面所述的進(jìn)行偏移。這就是把每個(gè)色度分色擴(kuò)大為基本與所期望的重合失調(diào)誤差兩倍大的數(shù)量，如圖29所示。例如，考慮一幅寬“w”和高“h”單位的特定圖像，其中圖像高度與印刷設(shè)備的方向平行。假定最大的平均套準(zhǔn)誤差是已知的，沿機(jī)器方向?yàn)椤馈皔”單位，沿橫向?yàn)椤馈皒”單位。利用另一種方法，每個(gè)色度分色將被擴(kuò)大到的最終尺寸為“w+2x”דw+2y”。亮度分色將保持原始尺寸。兩種方法產(chǎn)生相似的結(jié)果。這種方法應(yīng)該被用來(lái)初始化色度分色，這些圖像中的每一個(gè)最終將被減小尺寸以產(chǎn)生具有與亮度通道尺寸相同的色度分色。一旦圖3所描述的所有圖像處理操作被完成并且準(zhǔn)備提取容忍重合失調(diào)的分色時(shí)，將執(zhí)行這個(gè)調(diào)整大小的操作。
一旦各個(gè)分色被偏移(或擴(kuò)大)以模仿模板的位移，下一個(gè)步驟要求模糊每個(gè)色度分色。許多本發(fā)明方法特定的圖像處理步驟可以輕易地編到計(jì)算機(jī)軟件中。為了本目的，利用Adobe Photoshop的交互處理環(huán)境，相對(duì)容易地以合適的順序?yàn)槊總€(gè)分色應(yīng)用了一套標(biāo)準(zhǔn)的圖像處理操作。“修改的”未套準(zhǔn)的合成圖像和套準(zhǔn)的合成原始圖像之間的視覺(jué)比較被用于實(shí)現(xiàn)后續(xù)的調(diào)節(jié)，如果需要的話。一旦不再需要對(duì)每個(gè)分色和合成圖像進(jìn)行進(jìn)一步改進(jìn)了，就可以產(chǎn)生最終的容忍重合失調(diào)的分色了。
實(shí)際上是全局的圖像處理操作應(yīng)用到了整個(gè)圖像的特定分色上。局部操作指的是一個(gè)特定分色中感興趣的區(qū)域。我們通常發(fā)現(xiàn)，刪除高頻信息，高斯模糊濾鏡是一種恰當(dāng)?shù)姆椒?，并且是一種用于全部圖片的方法。然而，本發(fā)明方法排除其它低通濾鏡或其它模糊內(nèi)核的應(yīng)用。圖30示例了在一幅具有不同油墨密度的簡(jiǎn)單圖像上應(yīng)用變化半徑的高斯內(nèi)核的效果。注意，被模糊物體的整體密度隨著增加的內(nèi)核半徑如何降低。同樣觀察原始物體的形狀，當(dāng)內(nèi)核半徑增加時(shí)，如何開(kāi)始呈現(xiàn)高斯濾鏡的鐘形。
圖31-34提供了應(yīng)用到與圖11A相關(guān)的合成圖像的品紅和黃色色度通道的全局和局部低通過(guò)濾操作的例子。如前面顯示的圖13B和14B一樣，圖31A和31B再次并排顯示了品紅和黃色分色的灰度正片。為了應(yīng)用一個(gè)全局低通過(guò)濾操作，高斯卷積內(nèi)核被應(yīng)用在一個(gè)特定的分色中，其中控制模糊程度的像素半徑交互地增加或減少，同時(shí)觀察合成圖像直到全部或大多數(shù)不想要的邊緣和套準(zhǔn)的次生結(jié)果消失。由內(nèi)核半徑控制的模糊量是諸如它的分色顏色、剩余分色的顏色、圖片尺寸、物體尺寸和圖像分辨率等的函數(shù)。高斯濾鏡的多重執(zhí)行可能需要通過(guò)所依賴的值得考慮的分色的不同數(shù)量來(lái)進(jìn)行。雖然其它類型的模糊內(nèi)核也適用，但對(duì)稱的濾鏡例如高斯產(chǎn)生了極好的結(jié)果，因?yàn)槟０宓奈灰剖莾删S的，即使相位誤差是各向異性的。高斯卷積內(nèi)核增加了通道的平均灰度水平。等價(jià)地，它降低了整體油墨密度。為了補(bǔ)償，每個(gè)模糊分色的灰度強(qiáng)度應(yīng)該被降低以把通道密度恢復(fù)到它原來(lái)的水平并且在合成圖像中提供更好的顏色飽和度。圖32A和32B分別顯示了原始的和密度調(diào)節(jié)后的品紅分色。相似地，圖33A和33B顯示了黃色分色。這是通過(guò)交互地調(diào)節(jié)一個(gè)特定通道的灰度水平同時(shí)同步地比較調(diào)節(jié)的合成圖像和原始圖像來(lái)完成的。調(diào)節(jié)量是通過(guò)記錄合成圖像中的平均顏色飽和度到達(dá)一個(gè)可接受的水平或與原始圖像相似的水平來(lái)確定。
在色度分色全局模糊之后，重建的合成圖像與原始圖像比較，確定容忍重合失調(diào)的分色是否渲染出可以接受的圖像；也就是，沒(méi)有不能接受的圖像次生結(jié)果。如果不是，要進(jìn)行額外的模糊，直到滿足這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。然后，亮度通道優(yōu)選地用銳化濾鏡處理。雖然這是一個(gè)可選的步驟，但對(duì)大部分圖像，有意的銳化亮度通道通?？僧a(chǎn)生更好的效果并且這是推薦的除非目的是獲得更柔和的合成圖像。
在許多能夠應(yīng)用的高通濾鏡中，我們發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的模糊蒙版技術(shù)可以產(chǎn)生更好的結(jié)果。許多圖像處理軟件例如Adobe Photoshop提供了這個(gè)眾所周知的和已經(jīng)建立的攝影技術(shù)的數(shù)字化的執(zhí)行方式。圖34A和34B顯示了圖11A在亮度通道銳化之前和之后的原始灰度正片。依賴于圖像，銳化蒙版操作可以重復(fù)應(yīng)用來(lái)產(chǎn)生想要的結(jié)果。如前面所述，銳化程度由用戶控制，其中調(diào)整是在分色的銳度與它的原始的沒(méi)有銳化的版本之間可視化的比較評(píng)估基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的。完成后，處理過(guò)的合成圖像與它的原始圖像比較以確定原始圖像中的物體顏色和細(xì)節(jié)水平在合成圖像中是否滿意。如果模糊蒙版操作的結(jié)果是可以接受的，下一步是評(píng)估容忍重合失調(diào)的分色的性能。這個(gè)處理可以是反復(fù)的，直到處理后的亮度通道渲染出可以接受的合成圖像。
如果即使進(jìn)行了全局模糊和銳化操作之后性能評(píng)估仍然不能產(chǎn)生質(zhì)量可以接受的圖像，那么對(duì)特定感興趣區(qū)域的局部模糊和密度調(diào)整可以應(yīng)用在那些物體或區(qū)域上，也就是當(dāng)分色未套準(zhǔn)時(shí)繼續(xù)渲染出質(zhì)量很差的合成圖像的區(qū)域。圖35A和35B示例了感興趣的主要區(qū)域例如女士的臉(唇和頸部)和手(指甲)如何被選擇，以在品紅通道中刪除重合失調(diào)的“紅”唇和指甲的細(xì)節(jié)。在感興趣的物體或區(qū)域被選擇后，如果需要，密度調(diào)整和隨后的模糊操作可以結(jié)合起來(lái)實(shí)施以消除次生結(jié)果。局部模糊的圖35B可以與同樣意義的圖32B比較。
圖36A、36B、37A和37B示例了評(píng)估容忍重合失調(diào)分色的充沛力的許多方法中的一個(gè)?；谟∷⒛０?紙系統(tǒng)在復(fù)制過(guò)程中或多或少存在隨機(jī)的假設(shè)，可以通過(guò)在其它方向偏移各個(gè)分色來(lái)模仿重合失調(diào)，例如與它們初始位置相反的方向或各種組合情況。本例使用了一種更簡(jiǎn)單的方法來(lái)評(píng)估性能，靜態(tài)地模仿重合失調(diào)。本發(fā)明方法不限制使用更精巧的方法來(lái)進(jìn)行這種評(píng)估。在性能評(píng)估中要強(qiáng)調(diào)的關(guān)鍵點(diǎn)是需要在模仿的重合失調(diào)的各種程度下測(cè)量復(fù)制品質(zhì)量。在完全考慮最終容忍重合失調(diào)的分色之前，需要評(píng)估模板/紙張的隨機(jī)位移。即使使用另一種擴(kuò)大色度分色的方法，也應(yīng)該執(zhí)行上面的使各個(gè)分色在隨機(jī)方向上偏移的步驟，以實(shí)際模仿相位和評(píng)估本方法在實(shí)際“雜亂的”復(fù)制條件下的性能。
如果性能評(píng)估產(chǎn)生的油墨分色可以在各種程度的相位誤差下生成可以接受的合成圖像，那么，可以準(zhǔn)備提取最終分色了，并且每個(gè)圖像通道反轉(zhuǎn)為負(fù)片以產(chǎn)生最終的油墨分色。這時(shí)，如果想要或必須，通常為黑色或它的代用色的黑邊可以增加用來(lái)框起整個(gè)圖像；例如如圖19A和19B所示。額外的圖框依賴于傳統(tǒng)的裝飾方法。很顯然我們想要?jiǎng)h除重合失調(diào)的這個(gè)可見(jiàn)的暗示，它在容忍重合失調(diào)復(fù)制品的邊界中幾乎總是可見(jiàn)的。這個(gè)重合失調(diào)在圖像本身中很難看到，就像在傳統(tǒng)的復(fù)制品中的那樣。這樣一個(gè)像框邊界的尺寸和最小厚度依賴于垂直和水平方向(見(jiàn)圖29)所期望的平均最大重合失調(diào)量。當(dāng)重合失調(diào)尺寸減少時(shí)，像框厚度也減小，如果使用像框的話。
前面已經(jīng)描述了本發(fā)明最為人所知的應(yīng)用模式，對(duì)那些本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，很明顯許多變化都是可能的，只是這里沒(méi)有描述。本發(fā)明的意圖在于如果這些變化被包含在下面的權(quán)利要求中，則應(yīng)該落入本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于彩色印刷的顏色分色的方法，它包含準(zhǔn)備一幅原始彩色圖像的n個(gè)數(shù)字化的顏色分色，其中n為2或更大，一個(gè)分色為黑色或黑色的代用色；通過(guò)低通濾鏡處理除黑色或黑色代用色分色的其它各個(gè)分色以降級(jí)圖像細(xì)節(jié)；以及重組全部分色用于印刷，借此在最終印刷的圖像中，任何顏色的重合失調(diào)的可見(jiàn)容差得以增加。
2.如權(quán)利要求1的方法，其特征在于，黑色或黑色分色的代用色通過(guò)高通濾鏡處理以增強(qiáng)圖像細(xì)節(jié)。
3.如權(quán)利要求1的方法，其特征在于，進(jìn)一步包含開(kāi)始時(shí)構(gòu)建一個(gè)紅、綠、藍(lán)(RGB)編碼的原始圖像；把RGB編碼的圖像轉(zhuǎn)化為設(shè)備無(wú)關(guān)的顏色單位；進(jìn)一步把設(shè)備無(wú)關(guān)的單位轉(zhuǎn)化為設(shè)備相關(guān)的顏色分色。
4.如權(quán)利要求3的方法，其特征在于，設(shè)備無(wú)關(guān)的顏色單位是從CIE L*a*b*或CIE XYZ中選擇的。
5.如權(quán)利要求1的方法，其特征在于，低通濾鏡通過(guò)消弱高頻信息來(lái)模糊分色。
6.如權(quán)利要求5的方法，其特征在于，低通濾鏡包含高斯模糊。
7.如權(quán)利要求5的方法，其特征在于，模糊量如下確定，即通過(guò)首先估計(jì)印刷時(shí)模板/紙張系統(tǒng)的可能最大重合失調(diào)；并且通過(guò)數(shù)字化地偏移各個(gè)分色來(lái)模仿可能的重合失調(diào)，這樣黑色或黑色分色的代用色和被模糊的各個(gè)分色構(gòu)成的合成數(shù)字圖像接近預(yù)期印刷的圖像。
8.如權(quán)利要求1的方法，其特征在于，除了黑色或黑色分色的代用色外的分色通過(guò)低通濾鏡被整個(gè)降級(jí)。
9.如權(quán)利要求8的方法，其特征在于，除了黑色或黑色分色的代用色外的分色也通過(guò)低通濾鏡被局部降級(jí)。
10.如權(quán)利要求1的方法，其特征在于，各個(gè)顏色分色的形式是被分隔成像素的數(shù)字圖像，n大于3，所有的像素最終利用三種以上的油墨來(lái)復(fù)制，一種油墨是黑色或黑色的代用色，黑色或黑色代用色通道承載圖像細(xì)節(jié)。
11.一種用于彩色印刷的顏色分色的方法，它包含準(zhǔn)備一幅原始彩色圖像的n個(gè)數(shù)字化的顏色分色，其中n為2或更大；選擇傳遞最多圖像細(xì)節(jié)的分色作為亮度通道；指定剩余的分色為色度通道；在色度通道中降級(jí)圖像細(xì)節(jié)；和重組亮度和色度通道以構(gòu)成用于印刷的分色，借此在最終印刷的圖像中，顏色重合失調(diào)的可見(jiàn)容差得以增加。
12.如權(quán)利要求11的方法，其特征在于，黑色或黑色分色的代用色通過(guò)高通濾鏡處理以增強(qiáng)圖像細(xì)節(jié)。
13.如權(quán)利要求11的方法，其特征在于，進(jìn)一步包含開(kāi)始時(shí)構(gòu)建一個(gè)紅、綠、藍(lán)(RGB)編碼的原始圖像；把RGB編碼的圖像轉(zhuǎn)化為設(shè)備無(wú)關(guān)的顏色單位；進(jìn)一步把設(shè)備無(wú)關(guān)的單位轉(zhuǎn)化為設(shè)備相關(guān)的顏色分色。
14.如權(quán)利要求13的方法，其特征在于，設(shè)備無(wú)關(guān)的顏色單位是從CIE L*a*b*或CIE XYZ中選擇的。
15.如權(quán)利要求11的方法，其特征在于，低通濾鏡通過(guò)消弱高頻信息來(lái)模糊分色。
16.如權(quán)利要求15的方法，其特征在于，低通濾鏡包含高斯模糊。
17.如權(quán)利要求15的方法，其特征在于，模糊量如下確定，即通過(guò)首先估計(jì)印刷時(shí)模板/紙張系統(tǒng)的可能最大重合失調(diào)；并且通過(guò)數(shù)字化地偏移各個(gè)分色來(lái)模仿可能的重合失調(diào)，這樣黑色或黑色分色的代用色和被模糊的各個(gè)分色構(gòu)成的合成數(shù)字圖像接近預(yù)期印刷的圖像。
18.如權(quán)利要求11的方法，其特征在于，除了黑色或黑色分色的代用色外的分色通過(guò)低通濾鏡被整個(gè)降級(jí)。
19.如權(quán)利要求18的方法，其特征在于，除了黑色或黑色分色的代用色外的分色也通過(guò)低通濾鏡被局部降級(jí)。
20.如權(quán)利要求11的方法，其特征在于，各個(gè)顏色分色的形式是被分隔成像素的數(shù)字圖像，n大于3，所有的像素最終利用三種以上的油墨來(lái)復(fù)制，一種油墨是黑色或黑色的代用色，黑色或黑色代用色通道承載圖像細(xì)節(jié)。
21.一種多重疊加的油墨彩色印刷，其特征在于，圖像細(xì)節(jié)主要由單一一種油墨承載并且圖像細(xì)節(jié)在所有的其它油墨中被降級(jí)。
22.如權(quán)利要求21的多重油墨彩色印刷，其特征在于，用上述單一一種油墨印刷的圖像被銳化。
23.如權(quán)利要求21的多重油墨彩色印刷，其特征在于，用上述其它油墨印刷的圖像被模糊。
全文摘要
描述了一種在多重油墨彩色印刷中克服油墨模板重合失調(diào)的不利視覺(jué)效果的方法。顏色分色開(kāi)始時(shí)以通常的形式準(zhǔn)備。接下來(lái)，承載物體細(xì)節(jié)最多的分色被選擇作為亮度或非色彩通道。它可以就這樣使用或優(yōu)選地利用高通濾鏡銳化。通常這個(gè)分色是黑色。然而，它也可以是黑色的代用色，特別是，如果僅僅有兩種或三種分色時(shí)。在所有其它分色(色度分色)中的物體細(xì)節(jié)被降級(jí)，通常是使用低通濾鏡例如高斯模糊。當(dāng)各個(gè)分色按照傳統(tǒng)的方式被重新組合時(shí)，所形成的印刷圖像在視覺(jué)上可以顯著地容忍圖像中各個(gè)油墨模板的重合失調(diào)。
文檔編號(hào)H04N1/58GK1475860SQ0312230
公開(kāi)日2004年2月18日 申請(qǐng)日期2003年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月23日
發(fā)明者戴維·L·李, 戴維 L 李 申請(qǐng)人:韋爾豪澤公司