[发明专利]用于渲染彩色图像的方法

说明书

通过以下在具有有限数量的原色的显示器上渲染图像：将表示要渲染的像素的颜色的输入数据与误差数据组合(104)以形成修改的输入数据，在颜色空间中确定包围修改的输入数据的单纯形(208‑典型地四面体)和与该单纯形相关联的原色，基于与该单纯形相关联的原色将修改的图像数据转换(210)为重心坐标，以及将输出数据设置(212)为具有最大重心坐标的原色，计算(214)修改的输入数据和像素的输出数据之间的差值，从而生成误差数据，将该误差数据应用(106)到至少一个稍后渲染的像素，并将输出数据应用于显示器，从而在显示器上渲染图像。还提供了用于执行该过程的设备和计算机存储介质。

相关申请

本申请涉及美国公开No.2014/0340430；美国公开No.2016/0091770；以及美国专利No.9,383,623和9,170,468。其他相关申请和专利将在下面讨论。

技术领域

本发明涉及一种用于渲染彩色图像的方法。更具体地，本发明涉及一种用于在一组有限的原色可用的情况下对彩色图像进行半色调(half toning)的方法，并且该有限的组可能没有被很好地构造。本发明的方法特别地但不排他地用于彩色电泳显示器。

背景技术

半色调已经在印刷工业中使用了数十年，以通过用黑色墨水覆盖白纸的每个像素的不同比例来表示灰色调。类似的半色调方案可以与CMY或CMYK彩色印刷系统一起使用，颜色通道彼此独立地变化。

然而，存在许多颜色系统，其中颜色通道不能彼此独立地变化，因为每个像素可以显示一组有限的原色中的任何一种(这种系统在下文中可以称为“有限调色板显示器”或“LPD”)；ECD专利彩色显示器属于这种类型。为了产生其他颜色，原色必须在空间上抖动以产生正确的色感。已知通过对任何期望颜色仅使用包含期望颜色的四面体的顶点处的原色来实现这种空间抖动；参见例如：

Arad,N.,Shaked,D.,Baharav,Z.,Lin,Q.(1999).Barycentric Screening以及

Ostromoukhov,Victor,和Roger D.Hersch.Multi-color and artisticdithering.Proceedings of the 26th annual conference on Computer graphics andinteractive techniques.ACM Press/Addison-Wesley Publishing Co.,1999。

这两个文献都通过基于阈值阵列的筛选方法实现抖动，这是一种简单的抖动方法，已经发现它不能在ECD专利显示器中给出好的结果。

标准的抖动算法，诸如误差扩散算法(其中通过以与该像素理论上所需的颜色不同的特定颜色印刷一个像素而引入的“误差”在相邻像素之间分布，从而产生总体上正确的色感)可以用于有限调色板显示器。然而，在原色之间的适当颜色空间中的距离基本恒定的意义上，这种标准算法通常旨在与“良好构造”的有限调色板一起使用。关于设计在误差扩散方面表现良好的最佳调色板的问题有相当多的文献；参见例如：

Kolpatzik,Bernd W.,和Charles A.Bouman.Optimized Universal ColorPalette Design for Error Diffusion.Journal of Electronic Imaging 4.2(1995):131-143。

然而，在ECD和类似的有限调色板显示器中，其中有限调色板由能够由系统生成的颜色定义，有限调色板可能没有被很好地构造，即，颜色空间中的各种原色之间的距离可能相互之间差别很大。