[发明专利]一种打印机光谱映射的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种打印机光谱映射的方法，具体是涉及目标光谱和打印机墨水与纸张光谱之间的光谱映射的方法。

背景技术

随着科学技术的发展，打印机在人们的日常生活工作中得到了广泛地使用。与此同时，大量科学工作者对打印机墨水颜色管理方面进行了相应的研究。但是，大多数的研究集中在打印机色度模型方面，常选用CIE XYZ三刺激值或CIELAB值作为设备无关色。由于CIEXYZ或CIELAB值表征一个颜色会出现同色异谱现象，即目标颜色和复现颜色在一种照明条件下匹配，但在另一种照明条件下不匹配。为了解决同色异谱的问题，学术界提出了基于光谱的模型，如Beer定律模型、Kubelka-Munk模型、Neugebauer及其改进模型、Yule-Clapper及其改进模型等。同时，相关研究显示，基于光谱的模型具有更高的精度。

由于打印机墨水数量的限制，如传统的CMYK(青、品、黄、黑)四墨打印机，其所能复现的光谱范围是受墨水光谱特性的限制。尤其是对于那些非打印的样本，如纺织样本、油漆样本等，由于其所使用的颜料、染料等着色剂与打印机墨水不同，导致这些非打印样本的光谱是不可能被打印机完整地复现。因此，对于一个目标光谱，我们需要先将其映射到打印机墨水所能复现的光谱范围内，然后再对映射后的目标光谱进行光谱复现。针对打印机光谱映射方面的问题，目前学术界和工业级都还没有进行相应的研究。

发明内容

本发明为了解决打印机光谱映射的问题，公开了一种高效、简洁的打印机光谱映射的方法。通过对目标光谱和打印机墨水与纸张光谱之间的拟合实现打印机光谱映射，其具体步骤如下：

1)选取打印机的所有墨水(假定为n个)，对于每个墨水，用最大的设备驱动值打印在所选用的纸张上分别得到每个墨水的打印样本；

2)采用分光光度计测量每个墨水的打印样本，测得其光谱反射比作为墨水的光谱，分别记为矩阵r₁、r₂、r₃、...、r_n；

3)采用分光光度计测量所选用的纸张(无墨水)样本，测得其光谱反射比作为纸张的光谱，记为矩阵r_p；

4)将所测得的各墨水和纸张的光谱组成打印机光谱矩阵R＝[r₁，r₂，r₃，...，r_n，r_p]。对于一个已知的目标光谱r，存在一个系数矩阵w＝[w₁，w₂，w₃，...，w_n，w_p]使得矩阵表达式r-R×w^T中各项的平方和最小，其中系数矩阵w中各系数满足0≤w≤1，且w中各系数之和为1。采用最小二乘法计算得到系数矩阵w。

5)将r′＝w×R作为目标光谱r的映射光谱，之后，可采用基于光谱的模型对映射光谱进行光谱复现。

本发明具有下述优点：该打印机光谱映射方法应用简单、效率高、实用性强，且适用于各种其他设备(包括照相机、显示器等)的基于光谱的模型。

附图说明

图1是打印机光谱映射方法的流程图。

图2是一台CMYK四墨打印机的墨水光谱图。

图3是纸张的光谱图。

图4是目标和映射光谱图。

具体实施方式

以一台CMYK(青、品、黄、黑)四墨打印机为例，对上述打印机映射方法的具体实施方法进行阐述。需要说明的是，本发明并不局限于四墨打印机，其也可适用于各种多墨打印机。

如图1所示，其具体步骤如下：

1)对于CMYK每个墨水，用最大的设备驱动值(对于8位的打印机，最大驱动值为255)打印在纸张上分别得到每个墨水的打印样本，共计4个打印样本；

2)采用分光光度计测量每个墨水的打印样本，测得其光谱反射比作为该墨水的光谱，如图2所示。光谱的测量范围一般取400nm到700nm以10nm为间隔，共31个数据。将所测得的各墨水的光谱分别记为矩阵r₁、r₂、r₃、r₄；

3)采用分光光度计测量纸张(无墨水)样本，测得其光谱反射比作为纸张的光谱r_w，如图3所示；