DE60304453T2

DE60304453T2 - Vorrichtung und Verfahren zur Kalibration einer Druckvorrichtung mit leichten und schweren Tinten

Info

Publication number: DE60304453T2
Application number: DE2003604453
Authority: DE
Inventors: Marc 2640 Mahy; Stefan Septestraat 27 Livens
Original assignee: Agfa Gevaert NV; Agfa Gevaert AG
Current assignee: Agfa NV
Priority date: 2003-05-14
Filing date: 2003-05-14
Publication date: 2006-11-09
Anticipated expiration: 2023-05-15
Also published as: DE60304453D1; EP1478170A1; EP1478170B1; JP2004338403A

Description

ERFINDUNGSGEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Bildwiedergabe mit Hilfe von Druckeinrichtungen, insbesondere Mehrfarbenausgabeeinrichtungen; die Erfindung betrifft insbesondere die Kalibrierung dieser Einrichtungen.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK UND DEFINITION VON AUSDRÜCKEN
Heutzutage werden für die Reproduktion von Farbbildern immer mehr Drucksysteme entwickelt. Verschiedene Drucktechnologien werden verwendet, wie etwa herkömmliche Fotografie, Elektrofotografie, Thermotransfer, Farbstoffsublimation und Tintenstrahlsysteme, um nur einige zu nennen.
Die unabhängigen Werte, mit denen ein derartiges Drucksystem adressiert werden kann, werden als Farbmittel oder Tinten bezeichnet. Zum Zweck der Verallgemeinerung können die Werte für diese Farbmittel immer auf einen Bereich von 0 bis 100% skaliert werden. Eine Farbreproduktionseinrichtung mit n Farbmitteln wird als ein Drucker oder ein n-Tinten-Prozeß bezeichnet.
Unter Farbmittelraum wird ein n-dimensionaler Raum verstanden, wobei n die Anzahl der unabhängigen Variablen ist, mit denen der Drucker adressiert werden kann. Im Fall einer Offsetdruckpresse beispielsweise entspricht die Dimension des Raums der Anzahl von Farben der Druckpresse.
Unter Farbraum wird ein Raum verstanden, der eine Reihe von Quantitäten eines Objekts repräsentiert, die seine Farbe charakterisieren. In den praktischsten Situationen werden Farben in einem dreidimensionalen Raum wie etwa einem CIE-XYZ-Raum dargestellt. Es können jedoch auch andere Charakteristiken wie etwa Multispektralwerte auf der Basis von Filtern verwendet werden, die nicht notwendigerweise in einer linearen Beziehung zu den Farbanpassungsfunktionen stehen, um Farbe darzustellen. Ein typisches Beispiel ist ein n-dimensionaler Raum, dessen Achsen Dichten entsprechen.
Unter Farbmittelskala oder Farbmittelbereich wird das abgegrenzte Gebiet im Farbmittelraum oder Farbmittelkombinationen verstanden, die sich mit einem gegebenen Drucker physisch realisieren lassen können, wobei mögliche zusätzliche Begrenzungen für Farbmittelkombinationen berücksichtigt werden.
Die Farbmittelskala einer CMYK-Offsetdruckpresse beispielsweise ist oftmals von einer linearen Bedingung begrenzt, die die Summe der vier Farbmittel (beispielsweise auf 340%) begrenzt. Unter Farbskala wird ein abgegrenztes Gebiet im Farbraum verstanden, das Farben enthält, die mit einem gegebenen Drucker physisch realisiert werden können, wobei mögliche zusätzliche Farbmittelbeschränkungen berücksichtigt werden.
Ein Druckermodell ist eine mathematische Beziehung, die Farbwerte als Funktion von Farbmitteln für einen gegebenen Drucker ausdrückt. Die Variablen für die Farbmittel sind bezeichnet als c₁, c₂, ..., c_n, wobei n die Dimension des Farbmittelraums ist. Ein n-Tinten-Prozeß wird vollständig charakterisiert durch seine Farbmittelskala mit einer Reihe von Farbmittelbeschränkungen und das Druckermodell. Wegen dieser engen Beziehung zwischen einem n-Tinten-Prozeß und dem Druckermodell sind die für ein Druckermodell typischen Operationen auch für den n-Tinten-Prozeß definiert.
Das Druckermodell basiert oftmals auf einem Druckerkontrollfeld. Ein derartiges Kontrollfeld besteht aus einer Reihe von gleichförmigen Farbflecken, die im Farbmittelraum der Druckeinrichtung definiert sind. Das Druckerkontrollfeld wird gedruckt und gemessen, und auf der Basis der Werte der Felder im Farbmittelraum und den Meßwerten wird das Druckermodell erstellt. Ein Druckerkontrollfeld basiert normalerweise auf einer Reihe von Abtastpunkten entlang der verschiedenen Farbmittelachsen. Auf der Basis der Abtastpunkte kann ein regelmäßiges Gitter im Farbmittelraum konstruiert werden, von dem eine Anzahl von Gitterpunkten von dem Druckerkontrollfeld eingeschlossen sind. Somit kann gesagt werden, daß ein Kontrollfeld vollständig oder unvollständig ist (siehe EP-A-1 146 726 für vollständige und unvollständige Druckerkontrollfelder).
Das Erstellen des Druckermodells wird auch bezeichnet als das Kennzeichnen des Druckers; dies ist ein wichtiger Schritt bei der konstanten Reproduktion von Bildern. Bevor ein Drucker charakterisiert wird, wird er zuerst kalibriert, das heißt in einen Standardzustand versetzt. Wenn das Druckermodell erstellt wird, kann es invertiert werden, um eine sogenannte Charakterisierungstransformation (oder inverses Druckermodell) zu erhalten. Die Charakterisierungstransformation transformiert gegebene Farben vom Farbraum (in der Regel CIELAB) in den Farbmittelraum der Druckeinrichtung, wohingegen das Druckermodell gegebene Farbmittelwerte in dem Farbmittelraum des Druckers in Farbwerte im Farbraum transformiert.
Die Berechnung der korrekten Mengen an Farbmittel für die Wiedergabe von Farbbildern auf einem Drucker wird auch als das Farbauszugsproblem bezeichnet. Die meisten der in der Technik bekannten Farbauszugsstrategien umfassen die folgenden Schritte.
In einem ersten Schritt wird die Beziehung zwischen den Mengen von Farbmitteln und den resultierenden Farben auf einem Drucker charakterisiert. Dies geschieht, indem zuerst eine Menge von Farbmittelkombinationen gedruckt wird, die den Dynamikbereich des Druckers überspannen, und die resultierenden Farben gemessen werden. Ein Beispiel für eine derartige Menge ist das Referenzziel ANSI IT8.7/3.
Bei einem zweiten Schritt wird diese Beziehung mathematisch modelliert, um das Druckermodell zu erhalten. Das Druckermodell besteht üblicherweise aus einer gewissen Art eines analytischen Ausdrucks, der Farbe für eine gegebene Kombination von Farbmittelmengen vorhersagt.
Bei einem dritten Schritt wird das Druckermodell invertiert. Dies ist notwendig, da das Farbauszugsproblem an dem Finden einer Menge von Farbmitteln beteiligt ist, die eine gegebene Menge wiedergibt, und nicht umgekehrt.
Es können verschiedene Arten von Druckermodellen verwendet werden, die von analytischen Modellen, die den Druckprozeß simulieren, über Polynome, die das globale Verhalten des Druckers approximieren, bis zu lokalisierten Approximationen des Druckers im Farbmittelbereich reichen.
Ein wichtiger Vorteil von lokalisierten Modellen besteht darin, daß zum Darstellen des Druckerverhaltens ein einfacher mathematischer Ausdruck verwendet wird. Bei einem derartigen Ansatz wird in den meisten Fällen der Farbmittelwürfel in Zellen unterteilt, die alle separat modelliert werden. Ein Nachteil besteht darin, daß an Grenzen von benachbarten Zellen das Modell für die erste Ableitung nicht stetig ist und somit manchmal Steigungsdiskontinuitäten in der Modellierung zu sehen sind.
Beim Charakterisieren von Druckeinrichtungen werden in den meisten Fällen mehrdimensionale Nachschlagetabellen (LUTs – Look Up Tables) verwendet. Ein typisches Beispiel für ein derartiges Charakterisierungssystem wird durch das ICC-Profilformat dargestellt (ICC steht für International Color Consortium). Für Drucker werden sowohl die Vorwärts- als auch die Umkehrbeziehung benötigt. Die Vorwärtsbeziehung, die in der Vorwärts-LUT verkörpert ist, sagt die Farbwerte als Funktion von gegebenen Farbmittelwerten voraus, das heißt, sie stellt das Druckermodell dar. Die in der Umkehr-LUT verkörperte Umkehrrelation gibt die Farbmittelwerte an, die erforderlich sind, um gegebene Farbwerte zu erhalten, das heißt, sie stellt die Charakterisierungstransformation des Druckers dar.
Eine LUT wird oftmals durch eine Reihe von Abtastpunkten (oder Abtastwerten) pro Achse charakterisiert. Auf der Basis dieser Abtastpunkte wird üblicherweise ein regelmäßiges Gitter konstruiert. Es ist jedoch auch möglich, LUTs mit unregelmäßigen Gittern zu konstruieren. Auch in diesem Fall können die LUTs durch Abtastpunkte pro Achse charakterisiert werden, doch führen nicht alle Kombinationen der Abtastpunkte der verschiedenen Achsen zu Gitterpunkten. Verwiesen wird auf die Patentanmeldung EP-A-1 146 726 hinsichtlich weiterer Informationen über Gitter, Druckermodelle, vollständige und unvollständige Druckerkontrollfelder und verwandte Ausdrücke und auf die Patentanmeldung EP-A-1 083 739 wegen weiterer Informationen über Kalibrierung, Charakterisierung und andere relevante Ausdrücke.
Mehrere Drucker weisen für eines oder mehrere der Farbmittel Tinten mit mehreren Dichten auf, das heißt zwei oder mehrere Tinten, die eine unterschiedliche Dichte und einen ähnlichen Buntton aufweisen, zum Beispiel helles Cyan und schweres (das heißt dunkles) Cyan. Mit Hilfe von Tinten mit mehreren Dichten kann die scheinbare visuelle Auflösung der gedruckten Bilder erhöht werden.
Aus dem Patent US-A-4,672,432 ist eine CMYK-Druckeinrichtung (CMYK steht für die Farbmittel Cyan, Magenta, Yellow und Black) mit Tinten mit mehreren Dichten für Cyan und für Magenta bekannt. Wenn, wie bei der Druckeinrichtung der Fall ist, Tinten mit mehreren Dichten für mehrere Farbmittel verwendet werden, sieht das gedruckte Bild nicht immer ansprechend aus. Zum Beispiel können unerwünschte Artefakte wie etwa ein Regenbogeneffekt zu sehen sein, wenn Vignetten, insbesondere neutrale Vignetten, gedruckt werden. Farbige Vignetten, auch als Farbgradationen bekannt, sind Objekte, bei denen sich die Farbe stetig von einer Farbe zu einer anderen ändert. Bei einer neutralen Vignette ändert sich Farbe stetig von Weiß über Hellgrau und Dunkelgrau zu Schwarz. Im CIELAB-Raum werden Farben, für die a* und b* Null sind, als neutral angesehen. Für neutrale Farben variiert die Helligkeitskomponente L* zwischen 0 und 100, wobei 0 Schwarz und 100 reinem Weiß entsprechen.
Es besteht weiterhin ein Bedarf an einem verbesserten Verfahren zum Kalibrieren einer Druckeinrichtung.
KURZE DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung ist ein Verfahren zum Kalibrieren einer Druckeinrichtung, wie in dem unabhängigen Anspruch 5 beansprucht, und ein Verfahren, wie in dem unabhängigen Anspruch 1 beansprucht. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen dargelegt. Bevorzugt wird ein Verfahren gemäß der Erfindung durch ein Computerprogramm wie in Anspruch 8 beansprucht implementiert.
Die vorliegende Erfindung betrifft die Kalibrierung einer Druckeinrichtung mit Tinten mit mehreren Dichten für mindestens zwei Farbmittel. Tinten mit mehreren Dichten eines bestimmten Farbmittels beinhalten eine schwere Tinte und eine leichte Tinte dieses Farbmittels, wobei die schwere Tinte die höhere Dichte und die leichte Tinte die niedrigere Dichte aufweist. Ein CMYK-Drucker für mehrere Dichten weist in der Regel eine Tinte mit einem schweren Cyan und einem leichten Cyan und eine Tinte mit einem schweren Magenta und einem leichten Magenta auf. Wenn Bilder mit Hilfe von Tinten mit mehreren Dichten gedruckt werden, werden für niedrige Bilddichten nur die leichten Tinten verwendet. Wenn die Bilddichte zunimmt, setzt die Verwendung der schweren Tinten ein. Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beginnt die Druckeinrichtung mit dem Anwenden einer ersten schweren Tinte eines ersten Farbmittels, zum Beispiel schweres Cyan, und einer zweiten schweren Tinte eines zweiten Farbmittels, zum Beispiel schweres Magenta, und zwar am gleichen Startpunkt auf einem Weg im Farbraum. Dies bedeutet, daß, falls eine Farbvignette gedruckt wird, die diesem Weg entspricht, das Aufbringen der ersten schweren Tinte und der zweiten schweren Tinte am gleichen Punkt in der Vignette beginnt.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung entspricht der Weg einer Menge von Neutralfarben im Farbraum. Wenn der Farbraum CIELAB ist, dann ist der Weg somit die L*-Achse oder ein Abschnitt davon.
Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, daß unerwünschte Regenbogeneffekte in Farbvignetten, insbesondere neutralen Vignetten, unterdrückt werden. Solche Regenbogeneffekte können auch bei der Reproduktion von anderen Bildern als Vignetten auftreten, insbesondere in Bildbereichen, wo sich die Farbe langsam ändert und wo kleine Mengen an schwerer Tinte verwendet werden; das Anwenden der Erfindung unterdrückt auch Regenbogeneffekte in solchen Bildbereichen.
Um diesen Vorteil zu erzielen, brauchen der Startpunkt der ersten schweren Tinte und der Startpunkt der zweiten schweren Tinte nicht genau gleich zu sein; es genügt, daß sie im wesentlichen gleich sind, wie weiter unten erörtert wird.
Die Erfindung eignet sich insbesondere für das Drucken von Kombinationen aus Farbbildern und Schwarzweißbildern. Ein bevorzugter Anwendungsbereich der Erfindung ist das qualitativ hochwertige Tintenstrahl-Proofing.
Weitere Vorteile und Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung und den folgenden Zeichnungen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf die folgenden Zeichnungen beschrieben, ohne daß die Erfindung darauf beschränkt werden soll. Es zeigen:
1 eine Ausführungsform der Erfindung;
2 eine gemäß der Erfindung gedruckte Farbvignette;
3 die Kalibrierung einer Druckeinrichtung;
4 eine Menge von Tintenmischtabellen gemäß der Erfindung;
5 eine weitere Menge von Tintenmischtabellen gemäß der Erfindung.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
1 zeigt einen Weg 15 in einem Farbraum 10. Bei dieser Ausführungsform von 1 ist der Farbraum CIELAB. Eine Koordinate p variiert entlang des Weges 15 von p = 0% am Startpunkt des Wegs über p = 25%, p = 75% usw. bis p = 100% am Endpunkt des Wegs. Der Weg 15 im Farbraum 10 ist eine mathematische Kurve in einem Raum; Koordinate p ist definiert als eine Koordinate entlang dieser Kurve, wie aus der mathematischen Kurventheorie bekannt.
Weg 15 kann eine Menge von Sepiafarben darstellen, so daß jeder Punkt entlang des Weges eines Schattierung von Sepia im Bereich von Weiß über helles Sepia zu sehr dunklem Sepia variiert. Bei einer weiteren Ausführungsform stellt der Weg 15 eine spezifische Pantone^TM-Farbe dar; in diesem Fall ist der Punkt zum Beispiel an der Koordinate p = 25% derjenige Ort im Farbraum des Punkts, der 25% dieser spezifischen Pantone^TM-Farbe entspricht. Ein weiteres Beispiel betrifft die Verwendung von absoluten und relativen kolorimetrischen Werten. Es sei angenommen, daß der Farbraum CIELAB ist und daß das empfangene Substrat, auf das die Tinte aufgebracht wird, nicht weißes, sondern gelbes Papier ist, mit L* = 90, a* = 0 und b* = 5. Wenn die neutralen Farben nun relativ zu diesem gelben Papier bestimmt werden, fallen ihre absoluten kolorimetrischen Werte nicht mit der L*-Achse zusammen, sondern liegen auf einer Kurve in einem CIELAB-Raum. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung entspricht der Weg 15 den absoluten Neutralfarben oder, was gleichwertig ist, den bezüglich eines weißen empfangenen Substrats bestimmten Neutralfarben; wenn der Farbraum 10 CIELAB ist, dann ist der Weg 15 die L*-Achse oder ein Abschnitt davon.
2 zeigt eine Farbvignette 20, die dem in 1 gezeigten Weg 15 entspricht, das heißt, die Farben, die durch Variieren der Koordinate p entlang des Wegs 15 im Farbraum 10 erhalten werden, werden von der Druckeinrichtung reproduziert, wodurch die Farbvignette 20 gebildet wird. Die Achse 25 in 2 gibt die Koordinate p an. Der Punkt 11 in 1 weist eine Koordinate p = p₁ entlang des Wegs 15 auf und Punkt 12 weist eine Koordinate p₂ auf. Die Farbe, die im Farbraum 10 dem Punkt 11 entspricht, wird von der Druckeinrichtung reproduziert, was (siehe 2) zu einer gedruckten Linie 21 in der Farbvignette 20 an der Koordinate p₁ entlang der Achse 25 entspricht. Analog werden die Farbwerte von Punkt 12 im Farbraum 10 (z.B. (L*₂, a*₂, b*₂), wenn der Farbraum CIELAB ist) als eine gedruckte Linie 22 in der Farbvignette 20 reproduziert.
Falls der Weg 15 den Neutralfarben im CIELAB-Raum entspricht, fällt Weg 15 mit der L*-Achse zusammen; die Farbvignette 20 ist dann eine Neutralvignette, wobei sich die Farbe stetig von weiß (bei L* = 100, siehe Achse 26 in 2) über hellgrau und dunkelgrau zu black (bei L* = 0) ändert.
Wenn eine derartige Farbvignette 20 mit Hilfe einer Druckeinrichtung mit mindestens zwei Tinten mit mehreren Dichten gedruckt wird, zum Beispiel einer leichten und einer schweren Cyan-Tinte und einer leichten und einer schweren Magenta-Tinte, erscheint in der Vignette ein unerwünschter Regenbogeneffekt. Ein derartiger Regenbogeneffekt fällt besonders bei neutralen Vignetten auf, und dies insbesondere für niedrige GCR-Werte (GCR – Gray Component Replacement – Unbuntfarbenaufbau). Ein niedriger GCR-Wert bedeutet, daß die Grauwerte fast mit einer minimalen Menge an Black hergestellt werden, daß heißt, für eine CMYK-Druckeinrichtung hauptsächlich mit CMY. Das Verwenden einer minimalen Menge an Black wird auch als die Minimal-K-Alternative bezeichnet. Wenn für das Reproduzieren von Grauwerten eine minimale Menge an Black verwendet wird, werden die Grauwerte auf eine sehr instabile Weise reproduziert. Dies bedeutet, daß eine kleine Änderung der Farbmittelwerte auf die erforderliche Farbe einen maximalen Effekt hat. Wenn jedoch eine maximale Menge an Black verwendet wird (hoher GCR-Wert; auch als die Maximal-K-Alternative bezeichnet), werden die Grauwerte auf eine sehr stabile Weise reproduziert. Jedoch ist zum Beispiel die Wiedergabe von Hauttönen oftmals mit dieser Lösung sehr unzufriedenstellend. Wenn eine kleinere Menge an Black verwendet wird, wie etwa bei der sogenannten Minimal-K-Alternative, werden zum Beispiel Hauttöne viel besser wiedergegeben, doch erscheinen möglicherweise einige Artefakte in Farbvignetten. Fehler bei den Neutralfarben werden leicht bemerkt, da das menschliche Sehsystem für Neutraltöne sehr empfindlich ist.
Es hat sich herausgestellt, daß solche unerwünschten Regenbogeneffekte, die auftreten, wenn mit mindestens zwei Tinten mit mehreren Dichten gedruckt wird, zum Beispiel einer leichten und einer schweren Cyan-Tinte und einer leichten und einer schweren Magenta-Tinte, unterdrückt werden können, wenn die schweren Tinten beim gleichen Startpunkt beginnen. In 1 weist der Startpunkt 11 für das Starten des Aufbringens der ersten schweren Tinte (z.B. schweres Cyan) eine Koordinate p₁ entlang des Wegs 15 auf; analog hat der Startpunkt 12 der zweiten schweren Tinte (z.B. schweres Magenta) die Koordinate p₂. In der entsprechenden Vignette 20 in 2 beginnt somit die erste schwere Tinte bei Linie 21 für p = p₁ und die zweite schwere Tinte bei Linie 22 für p = p₂, aufgetragen zu werden. Es ist jedoch nicht erforderlich, daß sie genau gleich sind; es reicht aus, daß die Startpunkte 11 und 12 im wesentlichen gleich sind. Zwei Punkte in einem Farbraum sind im wesentlichen gleich, wenn ihre Farbdifferenz d, berechnet entsprechend ΔE*_CIE94 (mit Parametern k_H = k_C = K_L = 1; siehe „Measuring Color" von R. W. G. Hunt, Fountain Press, England, dritte Auflage, 1998, ISBN 0 86343 387 1, Abschnitt 3.11, S. 68) die Beziehung d < t erfüllt, wobei t = 5, bevorzugt 2, besonders bevorzugt 1 und ganz besonders bevorzugt 0,4, ist.
Es wird nun eine besondere Ausführungsform der Erfindung erörtert, bei der sogenannte Tintenmischtabellen verwendet werden. Die Kalibrierung einer Druckeinrichtung mit Tinten mit mehreren Dichten basiert üblicherweise auf Prozessen mit einer Tinte: wenn es eine leichte Tinte und eine schwere Tinte beispielsweise für Cyan gibt, wird eine Beziehung gegeben, die einen globalen Cyan-Wert in einen Wert für leichtes Cyan und einen Wert für schweres Cyan konvertiert. Somit wird ein CMYK-Drucker mit Tinten mit mehreren Dichten immer noch als eine CMYK-Einrichtung angesehen, doch werden die globalen Tintenwerte intern in Werte für Tinten mit mehreren Dichten konvertiert. Die Beziehung zwischen einem globalen Tintenwert für ein bestimmtes Farbmittel und den Werten für Tinten mit mehreren Dichten für dieses Farbmittel können durch eine auch als Tintenmischtabelle bezeichnete Tintenaufspaltungstabelle angegeben werden.
4 zeigt eine erste Tintenmischtabelle 50 für Cyan-(C)-Tinten mit mehreren Dichten und eine zweite Tintenmischtabelle 60 für Magenta-(M)-Tinten mit mehreren Dichten. Die Tintenmischtabelle 50 gibt die Menge an leichter Cyan-(C_L)-Tinte, Kurve 57, und die Menge an schwerer Cyan-(C_H)-Tinte, Kurve 58, als Funktion des globalen Farbmittelwerts c_C für Cyan an, der entlang der Achse 51 aufgetragen ist. In der Ausführungsform von 4 beginnt die schwere Cyan-Tinte bei einem globalen Cyan-Wert 53 von c_C = 40%. Die Menge an leichter Cyan-Tinte 57 erreicht ein Maximum bei diesem globalen Cyan-Wert c_C = 40% und nimmt dann auf Null ab bei c_C = 70%. Diese Mengen an leichter und schwerer Tinte werden durch die Ordinatenwerte der Kurven 57 und 58 angegeben, das heißt durch die Werte entlang der Achse 52. In 4 beträgt die maximale Menge für die leichte Cyan-Tinte 62%. Analog gibt bei einer Tintenmischtabelle 60 die Kurve 67 die Menge an leichter Magenta-(M_L)-Tinte und die Kurve 68 die Menge an schwerer Magenta-(M_H)-Tinte als Funktion des globalen Farbmittelwerts c_M für Magenta an, entlang der Achse 61 aufgetragen. In 4 startet das schwere Magenta bei einem globalen Magenta-Wert 63 von c_M = 50%, wo die Menge an leichter Magenta-Tinte 67 ihr Maximum bei 73% erreicht, wie entlang Achse 62 aufgetragen.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung werden die Punkte 53, 63, wo die schwere Cyan- und die schwere Magenta-Tinte starten, von der Kalibrierung auf Punkte abgebildet, die im wesentlichen gleich sind; sie werden bevorzugt auf den gleichen Punkt abgebildet.
Diese Abbildung kann wie folgt ausgeführt werden. Zuerst wird ein Weg 15 in einem Farbraum 10 ausgewählt, zum Beispiel die L*-Achse im CIELAB-Raum. Es sei angenommen, daß die Druckeinrichtung eine CMYK-Einrichtung ist mit leichten und schweren Tinten für Cyan und für Magenta. Zudem ist ein GCR-Wert angegeben, oder allgemein ist eine Beziehung angegeben zwischen L*- und GCR-Werten, so daß für jeden L*-Wert der entsprechende GCR-wert bekannt ist. Nun kann für alle Punkte im Farbraum entlang der L*-Achse ein Farbauszug in die Farbmittel C_L, M_L, Y und K vorgenommen werden, indem das invertierte Druckermodell für diese Farbmittel verwendet wird. So wird eine Tabelle für Punkte entlang des Wegs 15 erhalten, die in diesem Fall die L*-Achse ist:
Tabelle I
In Tabelle I stellt jede Zeile Daten für einen Punkt auf dem Weg im Farbraum dar: p ist die Koordinate entlang des Wegs, GCR ist der GCR-Wert, (L*, a*, b*) sind die Farbwerte im CIELAB-Raum, und die letzten vier Spalten geben für die Menge von Farbmitteln C_L, M_L, Y und K die Farbmittelwerte in % an, die erforderlich sind, um die Farbe mit Farbwerten (L*, a*, b*) wiederzugeben. Um zum Beispiel die Farbe L* = 52 (und a* = b* = 0) durch den Drucker zu reproduzieren, wobei die gegebene Menge von Farbmitteln verwendet wird, muß der Drucker durch die Farbmittelwerte C_L = 62%, M_L = 73%, Y = 48% und K = 2% adressiert werden.
Der Punkt mit p = 52% kann als der Startpunkt für die schwere Cyan- und die schwere Magenta-Tinte genommen werden. Es sei angenommen, daß die Tintenmischtabellen für Cyan und für Magenta die Form wie in 4 gezeigt aufweisen, das heißt, bei c_C = 40% beginnt die schwere Cyan-Tinte C_H, und die leichte Cyan-Tinte C_L erreicht ihr Maximum, und bei c_M = 50% startet die schwere Magenta-Tinte M_H und die leichte Magenta-Tinte M_L erreicht ihr Maximum. Für diese Maximalwerte werden dann die Farbauszugswerte für C_L und M_L des Punkts p = 52% (siehe Tabelle I) genommen, daß heißt C_L = 62% für c_C = 40 % und M_L = 73 % für c_M = 50%, wie in 4 gezeigt.
Sowohl der Punkt, wo die schwere Cyan-Tinte CH startet (c_C = 40%), als auch der Punkt, wo die schwere Magenta-Tinte M_H startet (c_M = 50%), werden durch die Kalibrierung auf die Menge von Farbmittelwerten C_L = 62%, M_L = 73%, Y = 48%, K = 2% abgebildet (d.h. die Farbauszugswerte von Punkt p = 52%). Wenn die Druckeinrichtung mit dieser Menge von Farbmittelwerten adressiert wird, reproduziert sie die Farbe (L*, a*, b*) = (52, 0, 0), das heißt die Farbe eines Punkts auf dem ausgewählten Weg im Farbraum (der ausgewählte Weg ist in diesem Beispiel die L*-Achse). Dieser Punkt im Farbraum entspricht im Farbmittelraum der Menge von Farbmittelwerten: Die Menge von Farbmittelwerten wird aus dem Punkt im Farbraum mit Hilfe des invertierten Druckermodells erhalten. Wenn der Farbmittelraum für einen gegebenen GCR-Wert CMYK ist, dann gibt es eine eindeutige Beziehung zwischen Farbraum und Farbmittelraum.
Um den Vorteil zu erhalten, daß unerwünschte Regenbogeneffekte unterdrückt werden, brauchen der Punkt, wo die schwere Cyan-Tinte startet, und der Punkt, wo die schwere Magenta-Tinte startet, nicht genau auf die gleiche Menge von Farbmittelwerten abgebildet zu werden. Das Abbilden des Punkts, wo die schwere Cyan-Tinte startet, auf eine erste Menge von Farbstoffwerten, wie etwa C_L = 61%, M_L = 73%, Y = 48%, K = 2%, und das Abbilden des Punkts, wo die schwere Magenta-Tinte startet, auf eine zweite, geringfügig verschiedene Menge von Farbstoffwerten, wie etwa C_L = 62%, M_L = 73%, Y = 48%, K = 2%, ergibt ebenfalls diesen Vorteil. Es wird bevorzugt, daß die erste und die zweite Menge von Farbmittelwerten im Farbraum Punkten entsprechen, die im wesentlichen gleich sind, wie bereits oben definiert.
Das Abbilden durch Kalibrieren ist durch 3 dargestellt. Bei der gezeigten Ausführungsform bildet die Kalibrierung 40 Farbmittelwerte 44 auf tonal kompensierte Farbmittelwerte 47 für einen CMYK-Drucker mit leichten und schweren Cyan- und Magenta-Tinten ab. In 3 umfaßt die Kalibrierung 40 die Tintenaufspaltung (oder Tintenmischung) sowie tonale Kompensation:
Die vier Farbmittelwerte c_C, C_M, C_Y und C_K werden auf sechs tonal kompensierte Farbmittelwerte des t_C,L, t_C,H, t_M,L, t_M,H, t_Y und t_K abgebildet. Im engen Sinne beinhaltet die Kalibrierung nur die tonale Kompensation, die erforderlich ist, um die Druckeinrichtung in einen Standardzustand zu versetzen; diese tonale Kompensation kann jedoch in die Tintenmischtabellen integriert sein. Für weitere Informationen über Kalibrierung wird auf die bereits erwähnte Patentanmeldung EP-A-1 083 739 verwiesen.
Bei der vorliegenden Erfindung sind die Mengen von Farbmittelwerten, auf die die Punkte für das Starten des Aufbringens der schweren Tinten abgebildet werden, die zum Adressieren des Druckers verwendeten Endwerte, das heißt die Werte 47 nach der Anwendung einer etwaigen tonalen Kompensation und unmittelbar vor dem Drucker 30, wie in 3 dargestellt. Die Werte C_L = 62%, M_L = 73%, Y = 48% und K = 2% des oben erörterten Beispiels sind solche Werte 47.
Bei der vorliegenden Erfindung wird die Kalibrierung somit bezüglich einer Kombination von Farbmitteln ausgeführt (z.B. Cyan, Magenta und Yellow), wohingegen im Stand der Technik die Farbmittel unabhängig voneinander kalibriert werden.
In dem oben in Verbindung mit Tabelle 2 erörterten Beispiel wurde ein Farbauszug in den vierdimensionalen Farbmittelraum mit Farbmittelachsen für C_L, M_L, Y und K vorgenommen. Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, GCR = 0, das heißt K = 0, und der Drucker wird als ein 3-Tinten-Prozeß (C_L, M_L, Y) angesehen. Farbauszüge werden nun in C_L, M_L und Y vorgenommen. Bei den Startpunkten für schweres Cyan und schweres Magenta werden die Werte für leichtes Cyan und leichtes Magenta nun so gewählt, daß sie zu einer neutralen Farbe führen, wenn eine entsprechende Menge an Yellow zugesetzt wird.
Sowohl in dem obigen Beispiel als auch in seiner dreidimensionalen Variante ist der ausgewählte Weg im Farbraum die L*-Achse in CIELAB. Die Kalibrierung wird somit für das Drucken von Neutralfarben optimiert. Wie bereits oben erwähnt, kann die Kalibrierung statt dessen für einen anderen gegebenen Weg optimiert werden.
In 4 startet die schwere Cyan-Tinte, wo die leichte Cyan-Tinte ihr Maximum erreicht, und analog für die Magenta-Tinten. In
5 ist dies auch der Fall für die Magenta-Tinten (siehe Tintenmischtabelle 80), aber nicht für die Cyan-Tinten, wie in der Tintenmischtabelle 70 gezeigt: Die schwere Cyan-Tinte C_H startet bei c_C = 40%, doch erreicht die leichte Cyan-Tinte C_L ihr Maximum bei c_C = 50%. In diesem Fall ist nicht der Maximalwert der leichten Cyan-Tinte C_L, sondern der Wert 54 von C_L, der dort erhalten wird, wo die schwere Tinte startet, der Wert, der bevorzugt ein Farbauszugswert eines Punkts auf einem Weg in einen Farbraum ist, wie oben erörtert.
Es wird jedoch bevorzugt, daß die schwere Tinte tatsächlich dort startet, wo die leichte Tinte ihr Maximum erreicht. Auf diese Weise ist die Farbdifferenz zwischen einem Punkt der schweren Tinte und der entsprechenden leichten Tinte recht gering. Wenn mehr schwere Tinte für zunehmende Farbmittelwerte aufgebracht wird, wird außerdem die Menge an leichter Tinte reduziert, was die Gesamtmenge an Tinte reduziert, die auf das aufnehmende Substrat aufgebracht wird, und somit werden Ausblutungs- und Koaleszenzeffekte reduziert.
Vorteilhafterweise werden wichtige Punkte in den Tintenmischtabellen, wie etwa Endpunkte von Kurven oder Maximalwerte, auf der Basis von Farbwerten und nicht von Tintenmengen definiert. Zum Beispiel wird die Menge von Farbmittelwerten, bei der die schweren Tinten starten (in dem oben in Verbindung mit Tabelle I erörterten Beispiel ist dies eine Menge von (C_L, M_L, Y, K-Werten)) vorteilhafterweise so bestimmt, daß zum Beispiel ein gegebener L*-Wert erreicht wird. Erreicht werden kann dies, indem als der Startpunkt auf dem ausgewählten Weg im Farbraum zum Beispiel ein Punkt mit einer Koordinate in CIELAB von L* = 50 gewählt wird.
Bevorzugt starten nicht nur die schweren Tinten wie etwa schweres Cyan und schweres Magenta an dem gleichen Punkt an einem ausgewählten Weg im Farbraum, sondern auch andere Punkte: Zum Beispiel können die leichten Tinten an einem bestimmten Punkt auf dem ausgewählten Weg aufhören (in 4 hört die leichte Cyan-Tinte C_L bei c_C = 70% auf), die schweren Tinten können bei noch einem anderen Punkt auf dem ausgewählten Weg aufhören.
Die Erfindung wurde insbesondere bezüglich CMYK-Tintenstrahldruckern erörtert, doch ist die vorliegende Erfindung nicht auf die oben erörterten Ausführungsformen beschränkt. Die Erfindung läßt sich auch auf Druckeinrichtungen anwenden, die andere Drucktechnologien verwenden, wie etwa Offset- oder Tiefdruck, Elektrofotografie, Thermotransfer, Farbstoffsublimation. Die Erfindung kann auch auf andere Farbreproduktionseinrichtungen oder -prozesse wie etwa Farbdisplays, Farbfotografie oder Filmaufzeichnungsgeräte angewendet werden. Andere Farben außer CMYK können angewendet werden; die Drucker können mehr oder weniger als vier Farbmittel aufweisen. Es können mehr als zwei Tinten mit mehreren Dichten des gleichen Farbmittels verwendet werden; in diesem Fall wird die Erfindung bevorzugt auf alle Paare von Tinten mit sukzessiven Dichten angewendet (angenommen drei Tinten mit mehreren Dichten eines gegebenen Farbmittels weisen sukzessive eine hohe Dichte d₁, eine mittlere Dichte d₂ und eine geringere Dichte d₂ auf, dann wird die Erfindung bevorzugt auf die Tinten mit den Dichten d₁ und d₂ und besonders bevorzugt auch auf die Tinten mit den Dichten d₂ und d₃ angewendet).
Der Fachmann versteht, daß an den oben offenbarten Ausführungsformen zahlreiche Modifikationen und Variationen vorgenommen werden können, ohne von dem Schutzbereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen.

10: Farbraum
11: Erster Startpunkt
12: Zweiter Startpunt
15: Weg
20: Farbvignette
21: Linie
22: Linie
25: Achse
26: Achse
30: Drucker
40: Kalibrierung
44: Farbmittelwerte
47: Tonal kompensierte Farbmittelwerte
50: Tintenmischtabelle
51: Achse
52: Achse
53: Punkt
54: Wert
57: Kurve
58: Kurve
60: Farbmischtabelle
61: Achse
62: Achse
63: Punkt
67: Kurve
68: Kurve
70: Tintenmischtabelle
80: Tintenmischtabelle

Claims

Vorrichtung zum Drucken eines Bilds auf ein aufnehmendes Substrat, wobei die Vorrichtung folgendes umfaßt: – Mittel zum Aufbringen einer ersten leichten Tinte und einer ersten schweren Tinte eines ersten Farbmittels und einer zweiten leichten Tinte und einer zweiten schweren Tinte eines zweiten Farbmittels, von dem ersten Farbmittel verschieden, auf das aufnehmende Substrat; – Mittel zum Starten des Aufbringens der ersten schweren Tinte, wenn eine Farbvignette (20) gedruckt wird, an einem ersten Startpunkt (11) auf einem Weg (15) in einem Farbraum (10), wobei der Weg (15) der Farbvignette (20) entspricht; und – Mittel zum Starten des Aufbringens der zweiten schweren Tinte, wenn die Farbvignette (20) gedruckt wird, an einem zweiten Startpunkt (12) auf dem Weg (15); dadurch gekennzeichnet, daß eine Farbdifferenz d zwischen dem zweiten Startpunkt (12) und dem ersten Startpunkt (11) die Beziehung d < 5 erfüllt, wobei die Farbdifferenz d berechnet wird entsprechend ΔE*_CIE94.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das erste Farbmittel Magenta und das zweite Farbmittel Cyan ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Weg einer Menge von Neutralfarben in dem Farbraum (10) entspricht.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung ein Tintenstrahldrucker ist.
Verfahren zum Kalibrieren einer Druckeinrichtung mit einer ersten leichten Tinte und einer ersten schweren Tinte eines ersten Farbmittels und einer zweiten leichten Tinte und einer zweiten schweren Tinte eines zweiten Farbmittels, von dem ersten Farbmittel verschieden, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfaßt: – Definieren eines Farbmittelraums für die Druckeinrichtung, wobei der Farbmittelraum eine erste Farbmittelachse entsprechend der ersten leichten Tinte, eine zweite Farbmittelachse entsprechend der zweiten leichten Tinte und einer Menge von mindestens einer weiteren Achse aufweist, wobei jede Achse der Menge einem Farbmittel enstspricht, das von dem ersten Farbmittel und von dem zweiten Farbmittel verschieden ist; – Abbilden eines ersten Punkts (53) zum Starten des Aufbringens der ersten schweren Tinte, wenn eine Farbvignette (20) gedruckt wird auf eine erste Menge von Farbmittelwerten in dem Farbmittelraum, wobei ein erster Startpunkt (11) auf einem Weg (15) in einem Farbraum (10) der ersten Menge von Farbmittelwerten entspricht, wobei der Weg (15) der Farbvignette (20) entspricht; – Abbilden eines zweiten Punkts (63) zum Starten des Aufbringens der zweiten schweren Tinte, wenn eine Farbvignette (20) gedruckt wird auf eine zweite Menge von Farbmittelwerten in dem Farbmittelraum, wobei ein zweiter Startpunkt (12) auf dem Weg (15) der zweiten Menge von Farbmittelwerten entspricht und wobei eine Farbdifferenz d zwischen dem zweiten Startpunkt (12) und dem ersten Startpunkt (11) die Beziehung d < 5 erfüllt, wobei die Farbdifferenz d berechnet wird gemäß ΔE*_CIE94.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei das erste Farbmittel Cyan und das zweite Farbmittel Magenta ist.
Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, wobei der Weg einer Menge von Neutralfarben in dem Farbraum (10) entspricht.
Computerprogramm, das Computerprogrammcodemittel umfaßt, die dafür ausgelegt sind, die Schritte des Verfahrens gemäß einem beliebigen der Ansprüche 5 bis 7 auszuführen, wenn das Programm auf einem Computer läuft.
Computerlesbares Medium, das Programmcode umfaßt, das dafür ausgelegt ist, das Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7 auszuführen, wenn es auf einem Computer läuft.
Datenverarbeitungssystem umfassend Mittel zum Ausführen der Schritte des Verfahrens nach einem beliebigen der Ansprüche 5 bis 7.