CN108688360B - 用于在喷墨印刷机中补偿阶调值波动的方法 - Google Patents

用于在喷墨印刷机中补偿阶调值波动的方法 Download PDF

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Abstract

一种用于通过计算机补偿喷墨印刷机的喷墨印刷过程中出现的阶调值波动的方法，在计算机上在网目化过程期间在印刷过程的准备阶段中由印刷图像数据对于每个分色通过多个阶调值产生由像素构成的多比特网目图像，接着将多比特网目图像发送到喷墨印刷机的控制计算机上并且由喷墨印刷机印刷，多比特网目图像的每个经过编码的二进制值相应于能由喷墨印刷机产生的墨滴大小，其中，多比特网目图像的不相应于墨滴大小的附加二进制值由计算机在下述像素位置上加入到多比特网目图像中，在该像素位置上出现的阶调值波动应该通过改变的墨滴大小来补偿，在正常印刷模式中附加二进制值被喷墨印刷机忽视，然而在修正印刷模式中将附加二进制值配置给改变的墨滴大小。

Description

用于在喷墨印刷机中补偿阶调值波动的方法
技术领域
本发明涉及一种用于补偿喷墨印刷机中出现的阶调值波动的方法。
本发明处于数字印刷技术领域中。
背景技术
印刷机不能立即1:1地印制待产生的印刷图像。因此，所述印刷图像在所谓的印刷准备(或印前)阶段中被分解成各个分色，其中，所述分色相应于使用在相应的印刷机中的印刷油墨。各个分色接着在网目化过程中被分配到确定的网目上，在所述网目化过程中对于所述网目中的每个区域来决定，是否在那里设置一个点颜色。为此，在网目化过程中待印刷的分色被换算成所谓的网目，所述网目准确地描述在哪一个部位上设置一个这种点颜色。
在喷墨印刷机中在此可能的是，对于每个点使用不同的墨滴大小并且由此产生相应的不同的阶调值。因为对于在网目中的一个点或像素上不同的墨滴大小而言1Bit网目不再足够用于对相应的不同的墨滴大小寻址，所以使用所谓的多比特网目，在所述多比特网目中，网目中的每个像素包含多个Bit。因此，可以例如通过2Bit网目对四个不同的墨滴大小寻址。
在印刷机运转的运行中，出于技术原因可能在阶调值方面出现波动，所述波动相应地必须被补偿。由现有技术公知了多种方案用于进行所述补偿。
所述方案中的一种在于，将已测定的阶调值波动在网目化之前与喷嘴相关地考虑到相应分色的当前相应的灰度图像中。在此，在印刷图像中的确定出减小的阶调值的部位上使用相应增大的灰度值，并且在确定出在运转运行中增大的阶调值的部位上使用相应减小的灰度值。所述方法具有的缺点是，因为与印刷喷嘴相关地进行修正，所以网目图像的位置不允许再相对于喷墨头的印刷喷嘴改变。然而如果这例如通过印刷图像的套准调整进行，则不再能实现网目图像与印刷喷嘴准确的对应。印刷图像则必须相应地重新网目化，这特别是在具有多个不同的印刷图像的可变数据中在套准修正的情况中导致在准备阶段计算机中长的计算时间。
一个另外的方案在于，在印刷期间产生阶调值波动时“on-the-fly(立刻)”通过操作印刷机中的网目图像来补偿。所述操作在此通过改变在产生阶调值波动的部位上所使用的墨滴大小进行。根据这种对网目图像的操作在此设置新的像素，已存在的像素在其墨滴大小方面被改变或者消除。然而这种对网目图像的事后的修正是有问题的，因为原本完成网目化的印刷图则被改变。因为印刷机的控制计算机(通过所述控制计算机对已存在的网目图像中进行改变)不知道以什么方式或者在什么条件下产生网目，所以对网目的调整还是随机进行的。通过所述随机的调整可能产生附加的相应地使印刷图像变差的人为产物。其原因在于，通过改变的像素、即改变的墨滴大小可以说产生新的网目图像，所述新的网目图像上下重叠在原本已产生的网目图像上。在此产生对于人眼可见的结构，称为人为产物(Artefakte)，所述对于人眼可见的结构则相应地使印刷图像变差。
发明内容
因此，本发明的任务在于，实现一种用于高效地补偿喷墨印刷机的印刷过程中出现的阶调值波动的方法，所述方法不需要重新计算并且最大可能地避免形成人为产物。
所提出的任务的解决方案在于一种用于通过计算机补偿喷墨印刷机的喷墨印刷过程中出现的阶调值波动的方法，其中，在计算机上在网目化过程期间在印刷过程的准备阶段中由印刷图像数据对于具有多个阶调值的每个分色产生由像素构成的多比特网目图像，接着将所述多比特网目图像发送到喷墨印刷机的控制计算机上并且由所述喷墨印刷机印刷，其中，多比特网目图像的每个经过编码的二进制值相应于能由喷墨印刷机产生的墨滴大小，所述方法的特征在于，多比特网目图像的、不相应于墨滴大小的附加二进制值由计算机在下述像素位置上加入到多比特网目图像中，在所述像素位置上出现的阶调值波动应该通过改变的墨滴大小来补偿，其中，在正常印刷模式中所述附加二进制值被喷墨印刷机忽视，然而在修正印刷模式中将附加二进制值配置给所述改变的墨滴大小。通过使用多比特网目得出下述的比特值，所述比特值可以配置给不能由印刷机实现的墨滴大小。在目前的现有技术中，所述相应的比特值被忽视。根据本发明的方法的核心此时是，使用所述迄今为止未利用的比特值，以便将准备阶段的计算机的网目处理器的附加信息传输到印刷机的控制计算机上。所述信息主要由下述的位置构成，所产生的多比特网目图像在所述位置上可以由印刷机的控制计算机改变以用于补偿出现的阶调值波动，而不产生人为产物。因为所述知识仅仅在准备阶段中存在，然而不在喷墨印刷机的控制计算机中存在。通过设置附加二进制值在此将下述的像素标记，所述像素允许由喷墨印刷机的控制计算机改变。通过根据本发明的方法同样设置，以哪种方式允许这样标记的像素在其墨滴大小方面改变。因此，附加二进制值在正常印刷模式中被喷墨印刷机忽视；也就是说，在这个部位上在正常印刷模式中由印刷机的控制计算机相应地不设置改变的墨滴大小。然而如果产生阶调值波动，则控制计算机使喷墨印刷机处于修正印刷模式中，并且控制计算机在所述修正印刷模式中在设置有多比特网目图像中的附加二进制值的部位上设置相应确定的墨滴大小值、相应的补偿量。如果补偿量为1，则例如在附加二进制值的部位上设置增大1的墨滴大小，在补偿量为2的情况中相应地设置增大2的墨滴大小。使相应的墨滴大小增大多少通过如下方式来限制，即喷墨印刷机可以产生多大的墨滴大小。在期望减小墨滴大小时，多比特网目中的附加二进制值在正常印刷模式中相应于相应高的墨滴大小值，然而在修正印刷模式中所述值相应地通过预定的补偿量减小。
所述方法的有利的并且由此优选的进一步方案由所属的从属权利要求以及由具有所属的附图的说明得出。
一个优选的进一步方案在此是，多比特网目图像在网目化过程中通过使用多比特掩模产生，其中，多比特掩模分别相应于一个相应的阶调值，并且附加二进制值由计算机加入到多比特掩模中，因此，所述附加二进制值在网目化过程中进入到多比特网目图像中。一种产生所述多比特网目图像的可能性在于，预先对于所有256个能实现的阶调值计算掩模。所述掩模中的每个掩模是用于相应的阶调值的多比特网目。所述掩模都具有相同的大小并且通常比原本的印刷图像小得多。所述掩模可以例如是128×128的像素那样大。为了此时产生用于图像的网目，所述图像必须被划分成与掩模相同大小的方块。此时对于每个要设置的像素选择下述的掩模，所述掩模相应于在图像中的这个部位上的阶调值。接着像素的位置相对于其方块被确定。此时将在所选择的掩模中的这个位置上存在的值引用到网目中。
一个优选的进一步方案在此是，用于补偿出现的阶调值波动所需的、在多比特网目图像中的附加二进制值分别相应于增大的或减小的墨滴大小。通过增大的墨滴大小可以补偿相应的呈过小的阶调值形式的阶调值波动。如同已经描述的那样，在此所设置的附加二进制值在修正印刷模式中相应于增大的墨滴大小。在关于过大的阶调值而出现的阶调值波动的情况中，借助于减小的灰度值等级通过减小的墨滴大小来对应控制。
一个另外的优选的进一步方案在此是，在通过增大的墨滴大小补偿阶调值波动时，多比特网目图像的像素仅仅允许在其墨滴大小方面被增大或者保持不变。所述分色的各个灰度值等级在还未网目化的图像中彼此相关。因此，例如在从0至255的灰度值等级分配中的规则是这样的，即例如应被增大到灰度值210的灰度值200仅仅能够转换成相应地网目化的图像，其方式是，网目图像中的像素允许在其墨滴大小方面被增大或者保持不变。作为结果，在将附加二进制值设置在多比特网目图像中的情况中不允许将像素在其墨滴大小方面减小或者甚至清除。如果违反所述规则，则产生人为产物。
一个另外的优选的进一步方案在此是，在通过减小的墨滴大小补偿阶调值波动时，多比特网目图像的像素允许仅仅在其墨滴大小方面被减小或者保持不变。已述的规则也在灰度值等级减小的情况中适用。如果例如将灰度值210减小到灰度值200，则允许在相应的随后设置的多比特网目图像中将像素在其墨滴大小方面减小或者保持不变。不允许像素在其墨滴大小方面被增大，因为否则同样产生人为产物。
一个另外的优选的进一步方案在此是，出现的阶调值波动通过喷墨印刷机的传感器测定并且通知给喷墨印刷机的控制计算机。出现的阶调值波动是对根据本发明的方法的触发，在此在运转的印刷运行中在印刷机中通过传感器测定。所使用的传感器在此通常包括光学传感器、例如数字摄像机。
一个另外的优选的进一步方案在此是，出现的阶调值波动的借助于多比特网目图像中的附加二进制值的补偿通过喷墨印刷机的控制计算机中的补偿算法进行。在喷墨印刷机中对存在的多比特网目图像的修改在此通常通过喷墨印刷机的控制计算机中的补偿算法进行。当所述补偿算法激活时，所述补偿算法关于未配置给原本的墨滴大小的附加二进制值检验多比特网目图像。如果所述算法找到所述附加二进制值，则所述算法根据其用于附加二进制值的配置而使用相应于要设置的墨滴大小的补偿量。补偿量的大小和所述补偿量是墨滴大小的增大还是减小，或者由喷墨印刷机的使用者或者自动地直接由准备阶段的计算机通知给所述算法，在所述计算机中设置附加二进制值。
一个另外的优选的进一步方案在此是，多比特网目图像以2Bit宽度编码，并且喷墨印刷机能够印刷三种不同的墨滴大小。当前大多数使用的喷墨印刷机可以通常实现三种不同的墨滴大小。在此，在网目中或者不设置墨滴或者设置较小的或较大的墨滴。为了可以在多比特网目图像中实现所述三种不同的墨滴而使用2Bit网目。在此将一个比特值保持不占用，该比特值则可以用于相应的附加二进制值。
一个另外的优选的进一步方案在此是，多比特网目图像以至少3Bit的比特宽度编码，并且喷墨印刷机能够印刷三种不同的墨滴大小。通过在多比特网目图像中每个像素使用3Bit而将5个比特值保持不占用。这具有的优点是，由此可以将多个补偿可能性作为信息传输到喷墨印刷机上。因此，以此能够例如不仅实现例如墨滴大小的减小而且实现墨滴大小的增大，例如从0增大到1、0增大到2并且反之亦然。在使用比特掩模的情况中，当然必须注意比特掩模之间的相关性规则，以便避免形成人为产物。同样情况也在无比特掩模地直接产生多比特网目图像的情况中适用于相应的网目化规则。
附图说明
下面本发明作为本发明的下述的以及结构上和/或功能上有利的进一步方案参考所属的附图根据至少一个实施例来详细地说明。在附图中，彼此相应的元件设有相同的附图标记。
附图中：
图1：喷墨印刷机的示意性的结构
图2：不同的灰度值级别的相关的多比特网目图像
图3：通过设置的附加二进制值改变的灰度值级别
图4：根据本发明的方法的示意性的过程
具体实施方式
优选的实施变体的应用领域是喷墨印刷机7。在图1中示出这种机器7的基本结构的实例，所述机器包括用于将印刷基质2输送到印刷装置4中的续料器1直至收料器3，所述印刷基质在所述印刷装置中由印刷头5印刷。在此，所述喷墨印刷机在这里是页张喷墨印刷机7，所述页张喷墨印刷机由控制计算机6控制。
在胶版印刷中的印版中可以仅仅设置像素或者不设置像素。因此百分之0-100的简单的网目化过程是足够的。比特图仅仅包含信息：有像素和无像素。与此相反地，喷墨***、例如优选的喷墨印刷机7可以产生不同大小的墨滴：这通过比特图来控制，所述比特图包含不同的灰度级、即阶调值。每个灰度级相应于所使用的墨滴大小。在一个优选的实施变体中，这在喷墨印刷机中是0＝纸空白10、1＝较小的墨滴8和2＝较大的墨滴11。
在一个优选的实施变体中根据本发明的方法的基本的示意性的过程此时在图4中示出。在此，由准备阶段计算机23在将印刷图像20网目化成多比特网目之后不仅传输待印刷的网目21，还将另外的信息编码成每个用于补偿阶调值波动重要的像素18。印刷工人可以使用所述附加的数据，以便在网目上进行修改。所述信息可以例如是如何使网目具有较暗的阶调值12或者较亮的阶调值9的提示。
因为优选的喷墨印刷机7可以设置两个不同大小的墨滴，所以这对于本发明的方法具有下述结果。网目21必须以经过2Bit编码的图来传输。值0在多比特掩模9，12中相应地意味着不设置墨滴(＝纸空白)10，值1意味着设置小的墨滴8，并且值2意味着设置大的墨滴11。
然而附加地在2Bit的情况中也还可以传输值3 18。也就是说，该值可以用于附加的信息。例如，值3 18具有与用于多比特网目图像21，22的值1 8相同的意义。如果此时需要减小阶调值，则可以将值3 18解释为小的墨滴大小，所述小的墨滴大小优选地应该被去除。
为了产生网目22，所述网目包含关于较暗的阶调值12或者较亮的阶调值9的附加信息，可以在基于多比特掩模9，12的网目化过程中修改比特掩模9，12。在图2中示出这种由5×5矩阵构成的比特掩模9，12。左边的比特掩模9表示低的阶调值。在右边的比特掩模12中表示稍微增大的阶调值。比特掩模9，12彼此相关，这意味着，为了从低的阶调值达到高的阶调值，允许仅仅使像素13，14，15，16变暗。为了从高的阶调值达到低的阶调值，反之同样适用。多比特网目图像21，22中的较暗的像素在喷墨印刷机7的结果中意味着较大的墨滴。
为了此时将比特掩模9，12修改成确定的阶调值，而将该比特掩模与用于期望的较亮或较暗的阶调值的比特掩模9，12进行比较。在所述比较中区别出的这些像素8，10，11接着被编码加入到比特掩模19中。在实际的网目化过程中则在无附加的额外花费的情况下将所述附加信息自动地集成到多比特网目图像22中。
在图3中示出用于根据两个比特掩模9，19的所述过程的一个实例。在此也使用具有5×5像素大小的比特掩模9，19的网目***。像素以2Bit编码。白的像素10相应于值0，亮灰的像素8相应于值1，暗灰的像素11相应于值2和黑的像素18相应于值3。原始的比特掩模9，12不使用值3 18，因此该值可以用于附加的信息。在这个实例中，左边的比特掩模9在图3中根据本发明被修改。附加的信息应该表示较暗的阶调值，以便由此补偿呈过小的阶调值形式的阶调值波动。借助于黑的像素18表示应附加地添加的亮灰的像素8。也就是说，不相应于墨滴大小的黑的像素18被解释为亮灰的像素8并且接着相应地以具有值1的墨滴大小印刷。结果是在图3的右边的修改的比特掩模19。通过所述修改的比特掩模19接着可以在网目化过程中由准备阶段计算机23产生多比特网目图像22，所述多比特网目图像同样包含具有值3的附加像素18。这个多比特网目图像22接着被发送到喷墨印刷机7的控制计算机6上并且由所述喷墨印刷机印刷。在正常印刷模式中附加像素18被忽视，也就是说，所述附加像素相应于值0并且不被印刷，这导致未修改的比特掩模9，12的初始阶调值。然而如果出现呈过小的阶调值形式的阶调值波动，则激活修正算法，所述修正算法在多比特网目图像22中对于所有存在的具有值3的附加像素18使用能由喷墨印刷机7印刷的值1。也就是说通过添加的具有值3的附加像素18在印刷的多比特网目图像17中在具有值3的位置上印刷相应于修改的比特掩模19的较暗的阶调值。由此阶调值波动可以由修正算法目标精确地并且尽可能无人为产物地补偿。这是可能的，因为所述阶调值波动与关于允许在什么地方改变并且哪个像素被改变的要求一致；因为借助于修改的比特掩模19或者修改的多比特网目图像22将网目化过程的所述需要的信息传输到喷墨印刷机7上。
一个另外的优选的实施变体设置，转变为在多比特掩模中每个像素3Bit。因此提供总共8个状态。由此，在此外可以印刷两个不同的墨滴大小(结果为值0＝纸空白、1＝小的墨滴和2＝大的墨滴)的喷墨印刷机7中，具有未使用的5个状态。现在，利用这5个状态可以将用于不同的补偿方向的另外的附加信息集成到多比特网目图像21中。
在多比特网目图像22，17中关于比特值对像素可能的编码可以如下示出：
0–无墨滴
1–小的墨滴
2–大的墨滴
3–无墨滴，通过正补偿优选地设置为小的墨滴
4–小的墨滴，通过正补偿优选地设置为大的墨滴
5–小的墨滴，通过负补偿优选地设置为无墨滴
6–大的墨滴，通过负补偿优选地设置为小的墨滴
7–被忽视(＝无墨滴)
通过更大的比特宽度：每个像素4Bit或者更多也能够采用更精细的分级。因此可以例如在强的补偿和弱的补偿之间进行区分。在弱的补偿中仅仅使用为此标记的值。反之在强的补偿中则所有为了强的和弱的补偿的像素被标记。
附图标记列表
1 续料器
2 印刷基质
3 收料器
4 喷墨印刷装置
5 喷墨印刷头
6 喷墨印刷机的控制计算机
7 喷墨印刷机
8 在多比特掩模中具有比特值1的像素
9 具有低的阶调值的多比特掩模
10 在多比特掩模中具有比特值0的像素
11 在多比特掩模中具有比特值2的像素
12 具有高的阶调值的多比特掩模
13，16 在多比特掩模中具有比特值1的补充的像素
14，15 在多比特掩模中具有比特值2的补充的像素
17 具有阶调值波动的印刷的多比特网目图像
18 具有带比特值3的附加信息的补充的像素
19 具有附加信息的多比特掩模
20 印刷图像数据
21 多比特网目图像
22 具有附加信息的多比特网目图像
23 准备阶段计算机。

Claims (9)

1.一种用于通过准备阶段计算机(23)补偿喷墨印刷机(7)的喷墨印刷过程中出现的阶调值波动的方法，其中，在准备阶段计算机(23)上在网目化过程期间在印刷过程的准备阶段中由印刷图像数据(20)对于每个分色通过多个阶调值产生由像素构成的多比特网目图像(21，22)，接着将所述多比特网目图像发送到所述喷墨印刷机(7)的控制计算机(6)上并且由所述喷墨印刷机印刷，其中，所述多比特网目图像(21，22)的每个经过编码的二进制值相应于能由所述喷墨印刷机(7)产生的墨滴大小，
其特征在于，
所述多比特网目图像(21)的、不相应于墨滴大小的附加二进制值(18)由所述准备阶段计算机(23)在下述像素位置上加入到所述多比特网目图像(22)中，在所述像素位置上，在正常印刷模式中由所述喷墨印刷机(7)的控制计算机(6)相应地不设置改变的墨滴大小，然而如果产生阶调值波动，则所述控制计算机(6)使所述喷墨印刷机(7)处于修正印刷模式中，并且在所述修正印刷模式中通过改变的墨滴大小来补偿出现的阶调值波动，其中，在正常印刷模式中所述附加二进制值(18)被所述喷墨印刷机(7)忽视，然而在修正印刷模式中将所述附加二进制值(18)配置给所述改变的墨滴大小。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多比特网目图像(21，22)在网目化过程中通过使用多比特掩模(9，12，19)产生，其中，所述多比特掩模(9，12，19)分别相应于一个相应的阶调值，并且所述附加二进制值(18)由所述准备阶段计算机(23)加入到所述多比特掩模(9，12，19)中，从而使得所述附加二进制值(18)在网目化过程中进入到所述多比特网目图像(21，22)中。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，用于补偿出现的阶调值波动所需的、在所述多比特网目图像(21，22)中的附加二进制值(18)分别相应于增大的或者减小的墨滴大小。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在通过增大的墨滴大小补偿阶调值波动时，所述多比特网目图像(21，22)的像素(8，10，11)仅仅允许在其墨滴大小方面被增大或者保持不变。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在通过减小的墨滴大小补偿阶调值波动时，所述多比特网目图像(21，22)的像素(8，10，11)仅仅允许在其墨滴大小方面被减小或者保持不变。
6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，出现的阶调值波动通过所述喷墨印刷机(7)中的传感器测定并且通知给所述喷墨印刷机(7)的控制计算机(6)。
7.根据权利要求1或2任一项所述的方法，其特征在于，出现的阶调值波动的借助于所述多比特网目图像(21，22)中的附加二进制值(18)的补偿通过所述喷墨印刷机(7)的控制计算机(6)中的补偿算法进行。
8.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述多比特网目图像(21，22)以2Bit宽度编码，并且所述喷墨印刷机(7)能够印刷三种不同的墨滴大小。
9.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述多比特网目图像(21，22)以至少3Bit的比特宽度编码，并且所述喷墨印刷机(7)能够印刷三种不同的墨滴大小。
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