專利名稱：軟件驗證的校正技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及彩色成像，尤其涉及顯示設備上的彩色圖像顯示技術(shù)。
背景技術(shù)：
彩色成像設備利用不同設備相關(guān)坐標的組合形成彩色圖像，用于顯示或在紙、膠片等介質(zhì)上打印輸出。許多硬拷貝打印輸出設備用藍綠色、紅紫色、黃色和黑色(CMYK)的組合形成彩色圖像。這些設備相關(guān)的C、M、Y、K坐標相組合構(gòu)成該設備能產(chǎn)生的色度值域(agamut of colorimetric values)。像陰極射線管(CRTs)或平面監(jiān)視器之類的顯示設備可以使用設備相關(guān)的紅、綠、藍坐標(RGB)。一些高清晰度彩色成像設備可以使用設備相關(guān)的藍綠色、紅紫色、黃色和黑色坐標，同時結(jié)合其他坐標，如橙色和綠色。已經(jīng)開發(fā)出了這些系統(tǒng)和其他設備相關(guān)坐標系統(tǒng)，并與不同的彩色成像設備一起使用。
在試圖標準化不同設備間的顏色規(guī)范的努力中，各種設備無關(guān)坐標系統(tǒng)被開發(fā)出來。例如，CIE(the Commission Intemationale del’Eclairage)已開發(fā)了如L*a*b*色空間(今后稱之為L*a*b*色空間、L*a*b*空間或L*a*b*)和XYZ色空間(今后稱之為XYZ色空間、XYZ空間或XYZ)的設備無關(guān)色空間。此外，幾個別的組織和個人也已開發(fā)了其他的設備無關(guān)色空間。
理論上，一個設備無關(guān)色空間中的一個點定義了與任何專門設備坐標無關(guān)的一種顏色值。例如，L*a*b*空間或XYZ空間的一個點可以映射到一個設備色域里的一個點。該設備色域里的那個點依次定義設備相關(guān)坐標，理論上使得該設備產(chǎn)生出一種顏色，該顏色與L*a*b*空間或XYZ空間中的那個點定義的顏色在視覺上相等。
術(shù)語“軟件驗證(soft proofing)”指的是利用顯示設備、而不是打印出來的硬拷貝的驗證過程。傳統(tǒng)的顏色驗證技術(shù)依賴于“硬拷貝驗證”，此時校樣被打印在紙上或其他打印介質(zhì)上，然后檢查確認圖像和顏色看起來在視覺上是否正確。例如，在硬拷貝驗證過程中，可以調(diào)整顏色特征，然后檢查其硬拷貝輸出。在確定某一個校樣可以接受后，此時的顏色特征就可以重復應用于大批量生產(chǎn)，如在印刷機上大量看起來和可接受校樣視覺相等的印刷介質(zhì)。
基于多種原因，軟件驗證是非常需要的。例如，軟件驗證在驗證的過程中不需要打印媒體的拷貝。此外，軟件驗證允許多名驗證專家通過看顯示設備從遠程校對彩色圖像，而不再需要等待硬拷貝的遞送。軟件驗證和硬件驗證比起來更快速，也更方便。此外，軟件驗證可以降低驗證過程的成本?；谶@些和其他的原因，軟件驗證非常需要。
然而，軟件驗證的一個主要問題在于軟件驗證顯示設備上顯示的顏色和實際印刷硬拷貝上出現(xiàn)的顏色之間難以達到良好的視覺匹配。正如上面所說，設備無關(guān)坐標在理論上標準化了顏色規(guī)范。這樣，在理論上，一個硬拷貝打印輸出的CMYK設備坐標可以轉(zhuǎn)換成設備無關(guān)坐標，然后再轉(zhuǎn)換成RGB設備坐標。同樣，在理論上使用RGB設備坐標顯示的顏色和所述硬拷貝打印輸出的顏色在視覺上是一樣的。然而在實際中，即使由軟件和硬拷貝介質(zhì)顯示的圖像有完全一致的設備無關(guān)值，出現(xiàn)在顯示設備上的顏色看起來也可能和硬拷貝上輸出的顏色不一樣。如果軟件驗證顯示設備上的顏色相對硬拷貝輸出上的顏色不能提供可接受的視覺匹配，軟件驗證就不能有效地工作，在工業(yè)中就不能大范圍的采用。

發(fā)明內(nèi)容
在一
具體實施例方式
里，方法包括獲得一顯示設備的白點校正，和獲得該顯示設備的色度校正。該方法還可以包括基于所述白點和色度校正，生成校正的顏色坐標。此外，這一方法可進一步包括通過確定白點校正矩陣獲取白點校正和通過確定色度校正矩陣獲取色度校正。
確定白點校正矩陣包括在一個顯示設備上顯示一種顏色，該顏色由已知照明條件(如D50)下的初始白點矩陣定義，然后調(diào)整至少一些白點矩陣值，使得該顯示設備上的視覺表現(xiàn)和印刷物的在視覺上相同。調(diào)整至少一些白點矩陣值包括調(diào)整顯示器的最大磷光設置。
確定色度校正矩陣包括在一顯示設備上顯示一種顏色，該顏色由已知照明條件下(如D50)的初始色度矩陣定義，然后調(diào)整至少一些色度矩陣值，使得該顯示設備上的視覺表現(xiàn)和印刷物的在視覺上相同。調(diào)整至少一些色度矩陣值包括調(diào)整RGB色空間如AdobeRGB(d50)色空間的色度值。
在另一
具體實施例方式
里，方法包括確定定義硬拷貝上的一種顏色的設備無關(guān)坐標，并用該設備無關(guān)坐標、白點校正和色度校正生成校正的坐標。此外，該方法可以進一步包括用所述校正的坐標顯示該顏色。顯示的顏色和硬拷貝上的顏色在視覺上相同。
白點校正可以是一個白點校正矩陣，色度校正可以是一個色度校正矩陣。這些矩陣可以基于一個顯示設備的輸出特征確定。例如，確定白點校正矩陣可以包括在一顯示設備上顯示一種顏色，該顏色在已知的照明條件下，如D50，由初始白點矩陣定義，然后調(diào)整至少一些白點矩陣值，使得該顯示設備上的視覺表現(xiàn)和已知照明條件下觀察的白色印刷物在視覺上相同。此外，確定色度校正矩陣可以包括在一顯示設備上顯示一種顏色，該顏色在已知的照明條件下，如D50，由初始色度矩陣定義，然后調(diào)整至少一些色度矩陣值，使得該顯示設備上的視覺表現(xiàn)和已知照明條件下觀察的彩色印刷物在視覺上相同。
在另一個具體實施方式
里，方法包括把定義打印設備顏色的設備相關(guān)坐標轉(zhuǎn)換成設備無關(guān)坐標，并且用白點校正和色度校正調(diào)整該設備無關(guān)坐標。該方法可以進一步包括把校正的設備無關(guān)坐標轉(zhuǎn)換成定義顯示設備顏色的設備相關(guān)坐標。此外，該方法可以進一步包括用校正的坐標顯示該顏色。例如，被顯示的顏色和硬拷貝上的顏色在視覺上相同。此外，白點校正可以是白點校正矩陣，色度校正可以是色度校正矩陣。
在另一個具體實施方式
里，方法包括為一顯示設備調(diào)整最大磷光值，使得該顯示設備上顯示的第一種顏色與給定照明條件下硬拷貝上的白色相匹配，然后調(diào)整顏色設置，使得該顯示設備上顯示的第二種顏色與給定照明條件下的已定義顏色相匹配。比如，給定照明條件可以是D50照明條件。
調(diào)整顏色設置包括在計算機程序中調(diào)整顏色設置。例如，調(diào)整顏色設置包括調(diào)整RGB色空間，如AdobeRGB(50)色空間的色度值。
仍是在另一個具體實施方式
里，方法包括在硬拷貝上創(chuàng)建一個圖像的第一視覺表現(xiàn)，然后在顯示設備上創(chuàng)建該圖像的第二視覺表現(xiàn)。例如，第一視覺表現(xiàn)和第二視覺表現(xiàn)可以有不同的設備無關(guān)坐標。然而，該顯示設備上的白點和飽和顏色都可以與硬拷貝上的有良好的視覺匹配。事實上，該顯示設備上的白點和飽和顏色甚至都可以與硬拷貝上的在視覺上相同。
在其他
具體實施例方式
里，本發(fā)明包括一個系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括一個顯示設備、一個處理器和與之相連的存儲設備。處理器可以執(zhí)行上面所描述的一個或多個方法。
仍是在其他具體實施方式
里，本發(fā)明包括一個機器可讀介質(zhì)，該介質(zhì)承載程序代碼，代碼運行時執(zhí)行上面描述的一個或多個方法。
仍是在其他具體實施方式
里，本發(fā)明包括一個機器可讀介質(zhì)，該介質(zhì)承載一個顏色分布數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。該顏色分布數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以對應于第一個設備，也可以包括照明條件值，其值與第一個設備相關(guān)的真實照明條件并不對應。在用顏色分布數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的第二個設備上顯示的圖像和第一個設備上顯示的圖像在視覺上相圖。


圖1-5是有關(guān)本發(fā)明具體實施方式
的流程圖。
圖6根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施方式
，例示了一個示范性的軟件驗證系統(tǒng)。
具體實施方式
在示范性的具體實施方式
里，本發(fā)明包括方法、系統(tǒng)和承載幫助軟件驗證的程序代碼的機讀介質(zhì)。本發(fā)明可以實現(xiàn)一種或更多的變換技術(shù)，在硬拷貝和軟拷貝驗證環(huán)境中變換顏色坐標。這一變換確保出現(xiàn)在顯示設備上的彩色圖像和出現(xiàn)在打印介質(zhì)上的彩色圖像在視覺上達到可接受匹配。
例如，在一個具體實施方式
里，本發(fā)明是一種方法，其中包括調(diào)整顯示設備的最大磷光值，使得該顯示設備上顯示的第一種顏色與硬拷貝的已定義照明條件下的白色相匹配。這一方法也可以包括調(diào)整顏色設置，使得該顯示設備上顯示的第二種顏色與已定義照明條件下的一個定義顏色相匹配。這一方法可以保證在軟件驗證環(huán)境下出現(xiàn)在顯示設備上的圖像和出現(xiàn)在印刷介質(zhì)上的圖像在視覺上相等。
軟件驗證技術(shù)的最終目標是幫助在顯示設備上精確表示彩色圖像。換句話說，軟件驗證技術(shù)試圖在顯示設備上顯示彩色圖像，這些圖像和印刷媒體上的圖像之間可以達到“視覺可接受匹配”、“視覺相等”或“良好視覺匹配”。兩個圖像是“視覺相等”的，指的是它們的經(jīng)驗delta E誤差近似等于或小于1。當經(jīng)過顏色處理訓練的人在視覺上不能區(qū)分兩個彩色圖像的顏色值間的差別時，稱之為良好的視覺匹配。在軟件驗證環(huán)境中可以接受的匹配稱之為視覺可接受匹配。
如前所說，兩個圖像是“視覺相等的”，指的是它們的經(jīng)驗delta E誤差近似等于或小于1。舉例來說，可以在CRT上顯示一個RGB顏色來確定單一顏色的經(jīng)驗delta E值。這一顏色的硬拷貝可以放置在此CRT旁邊進行比較。幾個經(jīng)過顏色處理訓練的操作者可以比較該硬拷貝上的顏色和該CRT上的顏色，并且可以調(diào)整CRT上顏色的RGB值，使得CRT上的顏色和硬拷貝上的顏色相匹配。如果必要，可以通過象望遠鏡的管子來觀察比較這兩種顏色以消除散射光的影響。如果操作者們確定的R、G、B校正的平均值近似于零，則該CRT和硬拷貝的顏色可以說具有近似為零的經(jīng)驗delta E。如果deltas的平均值不是零，經(jīng)驗delta E可以用初始RGB的顯示ICC分布和調(diào)整RGB的平均值，通過轉(zhuǎn)換RGB到L*a*b*來確定。然后delta E可以從L*a*b*值計算出來。
成像設備包括打印設備和顯示設備。例如，打印設備可以包括激光打印機、噴墨打印機、熱像儀(thermal imager)、點矩陣打印機(dotmatrix printer)、印刷機或者其他能夠印刷在類似于紙或膠片等實際介質(zhì)上的任何設備。顯示設備包括陰極射線管(CRTs)、液晶顯示器(LCDs)和其他平面顯示器、電子紙(digital paper)、電子墨水顯示器(electronic ink display)以及其他能夠通過電輸入信號或數(shù)據(jù)顯示圖像的任何設備。
通常，打印設備和顯示設備都用設備相關(guān)坐標定義顏色。例如，打印設備通常用CMYK或CMYKOG坐標定義顏色，因此，打印設備有相關(guān)的CMYK色域或CMYKOG色域來定義該打印設備的顏色表示能力。當前許多顯示設備用RGB坐標定義顏色，因此，通常有相關(guān)的RGB色域來定義該顯示設備的顏色表示能力。例如，CRT顯示設備利用紅、綠、藍磷光的不同組合可以顯示在該設備RGB色域內(nèi)的顏色。
然而，一種顏色的視覺表現(xiàn)還依賴于照明條件。例如，同樣的打印輸出在不同的光線下觀察，看上去可能不一樣。由于這個原因，當比較一個或多個色空間定義的顏色時，照明條件通常作為一個固定變量。照明條件對于硬拷貝和軟件驗證環(huán)境十分重要。
實驗研究已經(jīng)揭示CIE標準定義的色彩科學里的明顯缺陷。特別的，顯示設備和打印設備可以生成有相同XYZ坐標的彩色圖像，但這些圖像看上去在視覺上不一樣。例如，校準到D50照明條件的CRT顯示和D50照明條件下觀察的、有著同樣XYZ坐標的打印圖像相比，看起來發(fā)黃。
理論上講，有著相同實測XYZ坐標的圖像看上去應該一樣。不幸的是，看來對硬拷貝和軟圖像做視覺比較是不必要的。這樣，為達到顯示設備上的圖像和硬拷貝介質(zhì)上打印的具有“驗證質(zhì)量(proofingquality)”的圖像間的顏色匹配，也就是，視覺可接受匹配、視覺相等或良好的視覺匹配，根據(jù)本發(fā)明進行XYZ坐標的變換是必要的。
圖1是一個流程圖，該流程圖例示了根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施方式
進行的顏色變換過程。如圖1所示，第一組設備相關(guān)坐標轉(zhuǎn)換為設備無關(guān)坐標(11)。然后進行該設備無關(guān)坐標的變換(12)。然后變換的設備無關(guān)坐標再轉(zhuǎn)換成第二組設備相關(guān)坐標(13)。例如，圖1的過程可以在彩色圖像的所有象素點上執(zhí)行，這樣第二個成像設備如顯示器的輸出看上去和第一成像設備如打印機的輸出在視覺上相等。
圖2是一個流程圖，該流程圖例示了圖1過程的實現(xiàn)。如圖所示，一個硬拷貝的CMYK圖像的圖像數(shù)據(jù)從CMYK坐標轉(zhuǎn)換成XYZ坐標(21)。然后該XYZ坐標變換成X’Y’Z’(22)。然后這些變換的X’Y’Z’坐標再轉(zhuǎn)換成RGB坐標(23)，在顯示設備上顯示以用于軟件驗證。這樣，顯示設備上用RGB坐標的輸出可以和硬拷貝上用CMYK坐標打印的輸出在視覺上相等。
圖3是一個一般過程的流程圖，通過實現(xiàn)該過程可以變換設備無關(guān)坐標。如圖所示，先校正白點(31)，然后校正彩色顏色(32)。這樣，以這種方式分兩路的變換過程可以生成精確的顏色匹配結(jié)果。
再回到圖1，第一組設備無關(guān)坐標可以和第一個設備相關(guān)。例如，第一個設備可以是打印機，根據(jù)CMYK色域打印彩色圖像。該彩色圖像可以包括一組設備相關(guān)坐標，該組坐標定義了圖像中各個點的顏色。
例如，一個圖像可能包括由大量CMYK坐標組成的圖像數(shù)據(jù)。每個這樣的坐標可以轉(zhuǎn)換成設備無關(guān)坐標(11)，然后進行變換(12)。然后每一個變換后的坐標可以再轉(zhuǎn)換構(gòu)成第二組設備相關(guān)坐標(13)。
例如，第二組設備相關(guān)坐標可能和第二個成像設備相關(guān)。如果第二個成像設備是如CRT的顯示設備，第二組設備相關(guān)坐標可能是一組RGB坐標。每一個RGB坐標可以從變換的坐標中生成。
在獲取精確顏色匹配中，變換操作(12)十分重要。變換(12)調(diào)整設備無關(guān)坐標，從而確保顯示設備上的輸出看上去和打印機上的打印輸出完全一樣。雖然這一變換在“理論上”可能不必要，但是考慮到廣泛接受的CIE顏色方程，上面討論的顏色科學里的一般缺陷要求使用這一變換，特別是在非常需要顏色匹配的軟件驗證領(lǐng)域。這樣，本發(fā)明彌補了在傳統(tǒng)XYZ變換中，從硬拷貝到軟拷貝匹配過程中的顏色匹配的不足。
再回到圖3，例示了設備無關(guān)坐標的分兩路變換。通過例子，從已知照明條件如D50開始，可以校正顯示設備上的白點(31)。例如，在D50光線的觀察棚里可以放置一個白色表面來定義白點。白色表面的反射可以用設備無關(guān)坐標如L*a*b*測量。這樣，可以創(chuàng)建有相同L*a*b*值的白色區(qū)域，并可以在顯示設備上用商業(yè)軟件顯示，如AdobePhotoShop，可以從加利佛尼亞圣何塞的Adobe Systems有限公司購買。然后，調(diào)整該顯示設備上白點的x和y色度，直到顯示設備上的白色圖像和觀察棚里的白色圖像或者視覺相等，或者良好視覺匹配，或者可接受視覺匹配。對白點的x和y色度的調(diào)整應該記錄下來。做完調(diào)整之后，顯示設備可被分到認為校準到“視覺D50”白點。這樣，顯示設備和硬拷貝顯示的白點產(chǎn)生略微不同的XYZ值，但是看上去是視覺匹配的。
校正了白點(31)之后，可以校正彩色(32)。例如，彩色的校正可以視為在設備色域里校正飽和顏色。舉個例子，如果校正應用于用RGB色域定義的CRT，彩色的校正可以是對R、G、B色度的調(diào)整。
在一個例子里，彩色的校正首先是確定校正值。為此，一個CMYK圖像需要轉(zhuǎn)換成數(shù)字形式。例如，用分光光度計測量的精確MatchprintTM分布，即，可從明尼蘇達州Oakdale的Imation公司購買的Imation MatchprintTM激光校對器的輸出分布，使用完全表現(xiàn)意圖，可以把一個CMYK圖像轉(zhuǎn)換到AdobeRGB(50)。理想情況下，用來比較的圖像應該包含C、M、Y、R(如M+Y)、G(如C+Y)、B(如C+M)的100％立體和疊印，但是本發(fā)明并不限于此。在這一點上，RGB工作空間應該設置到AdobeRGB(D50)。該數(shù)字圖像可以和觀察站的CMYK MatchprintTM硬拷貝相比較，可以調(diào)整AdobeRGB(D50)工作空間的R、G、B色度，直到達到視覺可接受匹配或良好的視覺匹配，或者直到兩幅圖像在視覺上相等。此外，顯示設備工作空間的R、G、B色度調(diào)整應該記錄下來。
圖4是另一個根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施方式
的流程圖。特別的，圖4例示了在軟件驗證環(huán)境中實現(xiàn)校正白點的方法。如圖所示，RGB工作空間首先設置硬拷貝的照明條件(41)。例如，照明條件可為D50照明條件。
在設置了RGB工作空間的照明條件后(41)，白色的RGB軟拷貝可以在白色的CMYK硬拷貝旁邊顯示(42)。例如，和白色CMYK硬拷貝有相同L*a*b*值的白色區(qū)域可以在RGB工作空間里創(chuàng)建并在CMYK硬拷貝旁邊顯示。CMYK硬拷貝的照明條件仍然是D50。然后白色軟拷貝可以和白色硬拷貝進行視覺比較(43)。
比較了白色硬拷貝和白色軟拷貝后，可以調(diào)整該顯示設備的最大磷光設置，從而達到硬拷貝和軟拷貝間的視覺匹配(44)。例如，磷光設置可以由用戶進行增量式調(diào)整，直到顯示器上出現(xiàn)的白色看上去和硬拷貝上的白色一樣。一旦達到白色的視覺匹配，磷光設置的調(diào)整量可以存檔(45)。
圖5是另一個根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施方式
的流程圖。如圖所示，一個CMYK圖像被轉(zhuǎn)換成RGB坐標(51)。例如，用分光光度計測量的精確MatchprintTM分布，即，可從明尼蘇達州Oakdale的Imation公司購買的Imation MatchprintTM激光校對器的輸出分布，使用完全表現(xiàn)意圖，可以把一個CMYK圖像轉(zhuǎn)換到AdobeRGB(50)。理想情況下，這一圖像應該包含C、M、Y、R、G和B的100％立體和疊印，但是本發(fā)明并不限于此。
在把CMYK圖像轉(zhuǎn)換到RGB后，工作空間可以根據(jù)硬拷貝的照明條件(52)設置。例如，如果該硬拷貝的照明條件是D50，該RGB工作空間就應該設置成AdobeRGB(D50)。一旦工作空間被設置(52)，就可以調(diào)整顯示器的磷光設置以符合視覺白點(53)。例如，圖4例示了確定顯示器視覺白點的適當方法。
在這一點上，圖像的RGB軟拷貝可以在其CMYK硬拷貝旁顯示(54)。該CMYK硬拷貝仍需保持D50照明條件。然后該圖像的硬拷貝可以和該圖像的軟拷貝進行視覺比較(55)。例如，當比較軟拷貝和硬拷貝時，觀察站可以保證D50的照明條件。
AdobeRGB(D50)工作空間的R、G、B色度可以調(diào)整，以達到圖像的硬拷貝和軟拷貝間的視覺匹配(56)。例如，AdobeRGB(D50)工作空間的色度可以由用戶進行增量式調(diào)整，直到出現(xiàn)在顯示器上的顏色看上去和硬拷貝上的顏色一樣。然后色度的調(diào)整可以存檔(57)。
確定白點和色度校正并存檔以后，可以把校正值輸入到下面所述的數(shù)學框架中，重復進行變換。此外，在執(zhí)行了下面的從XYZ到X’Y’Z’的數(shù)學變換后，一個如ICC分布的新的分布被創(chuàng)建，以允許用校正的ICC分布顯示的CMYK圖像看上去和通過更改AdobeRGB色度進行視覺校正的RGB圖像一樣。一個ICC分布符合現(xiàn)有的國際色彩聯(lián)盟(ICC)針對設備特征描述出版的規(guī)范。
變換的一種實現(xiàn)方式是用矩陣代數(shù)學實現(xiàn)非常精確的匹配結(jié)果。所有導致XYZ到X’Y’Z’的校正變換可以表示如下XCorrYCorrZCorr=MCorrXYZ=M1(ΔxD50,ΔyD50)M2(Δxr,Δyr,Δxg,Δyg,Δxb,Δyb)XYZ]]>其中，第一個矩陣M1執(zhí)行關(guān)于白點的XYZ校正，M2執(zhí)行色度的校正。
M1校正有效地重新調(diào)節(jié)顯示設備的最大R、G、B磷光強度，這樣，顯示設備的白點的RGB(max)測量值是xD50+ΔxD50，yD50+ΔyD50，而不是xD50，yD50。變量ΔxD50和ΔyD50修改了理論上D50條件下的白點，說明了視覺上的差異。這樣，xD50+ΔxD50，yD50+ΔyD50定義了視覺上的白點。
M2校正更改了XYZ值，這樣，顯示設備上的飽和顏色測量值是xr2+Δxr2，yr2+Δyr2；xg2+Δxg2，yg2+Δyg2； xb2+Δxb2，yb2+Δyb2，而不是xr2，yr2；xg2，yg2；xb2，yb2。變量集合Δxr2，Δyr2；Δxg2，Δyg2；Δxb2，Δyb2修改了理論上的RGB色度以說明視覺上的差異。
白點校正矩陣M1表示如下M1(ΔxD50，ΔyD50)＝M(xr1，yr1，xg1，yg1，xb1，yb1，xD50+ΔxD50，yD50+ΔyD50)M-1(xr1，yr1，xg1，yg1，xb1，yb1，xD50，yD50)M1(ΔxD50，ΔyD50)＝M(xD50+ΔxD50，yD50+ΔyD50)M-1(xD50，yD50)雖然矩陣M事實上是RGB色度和白點色度的函數(shù)，但是簡化了對其的陳述，指出變化著唯一參數(shù)是白點校正參數(shù)。當計算白點校正矩陣M1時，RGB色度可看作是常量。
矩陣M定義了從具有RGB磷光集合的線性RGB空間到專門CRT顯示器的實測XYZ的轉(zhuǎn)換，給測量白點設置x，y色度。ΔxD50和ΔyD50的值表示D50色度所需要的視覺校正，而該D50色度是將該顯示設備與在具有D50光源的觀察站中被照亮的中性白色反射鏡匹配所必須的。
為定義M僅作為色度的函數(shù)，表達式首先描述M，根據(jù)測量的三色值X、Y、Z表示R、G、B。XYZ值和x，y色度值有如下關(guān)系X＝xY/yZ＝zY/y＝(1-x-y)Y/y這樣，XYZ=MRGB]]>
M=XrXgXbYrYgYbZrZgZb]]>M(xr1,yr1,zr1,Yr1,xg1,yg1,zg1,Yg1,xb1,yb1,zb1,Yb1)]]>=(xr1/yr1)Yr1(xg1/yg1)Yg1(xb1/yb1)Yb1(yr1/yr1)Yr1(yg1/yg1)Yg1(yb1/yb1)Yb1(zr1/yr1)Yr1(zg1/yg1)Yg1(zb1/yb1)Yb1]]>M(xr1,yr1,zr1,Yr1,xg1,yg1,zg1,Yg1,xb1,yb1,zb1,Yb1)]]>=Mc(xr1,yr1,zr1,xg1,yg1,zg1,xb1,yb1,zb1,)Yr1000Yg1000Yb1]]>其中，Mc是色度矩陣，表示如下Mc(xr1,yr1,zr1,xg1,yg1,zg1,zb1,yb1,zb1)=xr1/yr1xg1/yg1xb1/yb1yr1/yr1yg1/yg1yb1/yb1zr1/yr1zg1/yg1zb1/yb1]]>色度矩陣Mc可以進一步簡化成只用x，y色度表示R、G、B的函數(shù)，表示如下Mc(xr1,yr1,xg1,yg1,xb1,yb1)]]>=xr1/yr1xg1/yg1xb1/yb1111(1-xr1-yr1)/yr1(1-xg1-yg1)/yg1(1-xb1-yb1)/yb1]]>如果RGB色度固定，色度矩陣Mc是一個固定矩陣。
為了獲取矩陣M作為色度矩陣Mc和白點色度的函數(shù)，方程可以求解如下XwpYwpZwp=MR=1G=1B=1]]>XwpYwpZwp=McYr1000Yg1000Yb1R=1G=1B=1]]>
XwpYwpZwp=McYr1Yg1Yb1]]>Yr1Yg1Yb1=Mc-1XwpYwpZwp]]>該等式可以表示為白點色度函數(shù)Yr1(xwp,ywp)Yg1(xwp,ywp)Yb1(xwp,ywp)=Mc-1xwp/ywp1(1-xwp-ywp)/ywp]]>這樣，M的結(jié)果等式是僅包含RGB和白點色度的函數(shù)。假設RGB色度是固定的，則變?yōu)閮H是白點的函數(shù)M(xr1,yr1,xg1,yg1,xb1,yb1,xwp,ywp)]]>=Mc(xr1,yr1,xg1,yg1,xb1,yb1)Yr1(xwp,ywp)000Yg1(xwp,ywp)000Yb1(xwp,ywp)]]>因此，用于確定白點校正矩陣M1的表達式可表示為M(xwp,ywp)=McYr1(xwp,ywp)000Yg1(xwp,ywp)000Yb1(xwp,ywp)]]>色度校正矩陣M2，也就是飽和顏色校正矩陣或RGB色度校正矩陣可以用上述類似白點校正矩陣M1的確定方式確定。然而，為確定和簡化M2的表達式，假設白點色度固定，RGB色度是變量。
白點校正矩陣M1可以用來在顯示設備的理論白點和經(jīng)驗白點，如視覺上的白點之間修正誤差。色度校正矩陣M2可以用來修正飽和顏色里的剩余誤差。換句話說，M2矩陣可以修正飽和顏色的理論值和飽和顏色的經(jīng)驗或視覺測量值之間的誤差。M2矩陣可以用來調(diào)整物理監(jiān)視器，或者作為選擇，用來調(diào)整像AdobeRGB和sRGB的工作空間。
例如，如果色度校正矩陣M2將用于調(diào)整一個工作空間，它可以表示為M2(Δxr，Δyr，Δxg，Δyg，Δxb，Δyb)＝M(xr2+Δxr2，yr2+Δyr2，xg2+Δxg2，yg2+Δyg2，xb2+Δxb2，yb2+Δyb2，xwp，ywp)×M-1(xr2，yr2，xg2，yg2，xb2，yb2，xwp，ywp)其中，xwp，ywp假設是xD50，yD50，xr2，yr2，xg2，yg2和xb2，yb2是RGB工作空間的色度。
白點校正、色度校正、或者兩者都可以存儲在一個顏色分布文件里。顏色分布文件是一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，其描述了一個專門設備的顏色特征。顏色分布文件通常包括設備怎樣從設備無關(guān)坐標轉(zhuǎn)換成設備相關(guān)坐標的顏色信息。通過保存校正變量或者重定義包含上述變換的顏色分布文件，顏色分布文件可以提高和改進軟件驗證系統(tǒng)。
為達到和已有系統(tǒng)、標準的兼容性，一個分布文件可以包括但是隱藏變換數(shù)據(jù)。例如，一個包含與重新調(diào)節(jié)RGB磷光相關(guān)的變換數(shù)據(jù)的ICC分布文件可以仍用分布文件里真實的D50白點xD50，yD50刻畫。然而實際中，白點事實上可能測為xD50+ΔxD50，yD50+ΔyD50，并且RGB的XYZ值來自實際測得的RGB色度。當一個系統(tǒng)實現(xiàn)了分布文件，就可以達到精確的顏色匹配。
從更廣的角度看，本發(fā)明可以包括設備無關(guān)坐標的多步變換。當實驗結(jié)果顯示上述的分兩路變換技術(shù)產(chǎn)生良好的顏色匹配結(jié)果時，變換過程可以結(jié)束。此外，除了在XYZ色空間，變換還可以在設備無關(guān)色空間里實現(xiàn)。再說到XYZ的例子，一個更一般的校正可以表示成如下等式XCorrYCorrZCorr=MCorrXYZ=M1(Δx1,Δy1)M2(Δx2,Δy2)···Mn(Δxn,Δyn)XYZ]]>矩陣M1-Mn可以做不同色度的校正。例如，M1可以校正白點色度，M2可以校正紅色色度，M3可以校正綠色色度，M4可以校正藍色色度，等等。
通常，矩陣集M1-Mn中的每一個矩陣可以如下表示。如果令MComponent Transform(MCT)代表矩陣集合{M1-Mn}中的任一矩陣，那么MCT＝(MExperimental)(Mrheoretical)-1。矩陣MTheoretical根據(jù)色彩科學理論，定義了從設備相關(guān)空間到設備無關(guān)空間的轉(zhuǎn)換。矩陣MExperimental根據(jù)試驗結(jié)果，如視覺比較，定義了從設備相關(guān)空間到設備無關(guān)空間的轉(zhuǎn)換。如果色彩科學的理論在實驗上是可信的，那么MTheoretical和MExperjmental一樣，并且(MExperimental)(MTheoretical)-1將產(chǎn)生一個MCT，其是恒等矩陣。然而，如果色彩科學的理論在此不適用，MTheoretical和MExperimental就不一樣，MCT就不是恒等矩陣，但是，MCT是產(chǎn)生相應色度顏色匹配的變換矩陣。
圖6例示了按照本發(fā)明的一個具體實施方式
，軟件驗證系統(tǒng)的一個范例。一個適于顏色變換實現(xiàn)技術(shù)的軟件驗證系統(tǒng)可包括一個或多個檢驗站62A-62D。62A-62D的每一個檢驗站可以包括一個處理器、一個用戶輸入設備、一個監(jiān)視器、內(nèi)存、一個存儲設備和一個打印機。檢驗站可以充分遵循傳統(tǒng)的計算機系統(tǒng)，這些系統(tǒng)由圖形藝術(shù)家和其他用戶使用，用于電子顯示或打印再現(xiàn)的文本和圖像創(chuàng)建。內(nèi)存/總線控制器和系統(tǒng)總線連接處理器和內(nèi)存，同時一個或多個I/O控制器和I/O總線將處理器和內(nèi)存連接到用戶輸入設備、顯示器、存儲設備和打印機。
處理器可以采用普通目的的微處理器，并可集成或構(gòu)成PC、Macintosh、工作站、手持數(shù)據(jù)終端、掌上電腦、電子紙等的一部分。用戶輸入設備可以包括傳統(tǒng)的鍵盤和定點設備，如鼠標、筆或軌跡球。監(jiān)視器可以包括CRT、平面顯示器等，給用戶顯示文本和/或圖形信息。內(nèi)存包括保存程序代碼的隨機存取存儲器(RAM)，由處理器訪問和執(zhí)行，完成顏色變換技術(shù)。
程序代碼可以從存儲設備加載到內(nèi)存中，存儲設備可以是固定硬盤，也可以是與系統(tǒng)相關(guān)的可移動介質(zhì)設備。例如，程序代碼最初可在機器可讀介質(zhì)上，如磁、光、磁-光、變相或其他磁盤或磁帶介質(zhì)。作為選擇，程序代碼可以由電子的機讀介質(zhì)如EEPROM加載到內(nèi)存中，或由網(wǎng)絡連接下載到內(nèi)存中。如果是下載，程序代碼最初可以嵌在載波里，或在其他電磁信號上傳送。程序代碼可以作為一個特征包含在應用程序中，提供更廣泛的功能。
軟件驗證系統(tǒng)60也可以包括與相關(guān)的檢驗站62A-62D相連的軟件驗證顏色管理控制65。例如，軟件驗證顏色管理控制65可以輸入圖像數(shù)據(jù)到各個檢驗站62A-62D。在傳送到檢驗站62A-62D之前，圖像數(shù)據(jù)可以由顏色管理控制65變換。作為選擇，在從顏色管理控制65傳送來之后，圖像數(shù)據(jù)可以由每一個相關(guān)的檢驗站62A-62D變換。
軟件驗證系統(tǒng)60也可以與至少一個打印設備68如印刷機相連。在實施中，軟件驗證系統(tǒng)60可以在相關(guān)檢驗站62A-62D上生成一個彩色圖像。色彩專家在各個檢驗站62A-62D上檢查圖像，并且可以調(diào)整圖像以達到他們喜歡的外觀。一旦圖像在檢驗站62A-62D上看起來可接受，就可以用打印設備68大規(guī)模打印大量的印刷介質(zhì)，看上去和檢驗站62A-62D上顯示的圖像視覺相等。重要的是，實現(xiàn)上述的技術(shù)和學說可以幫助確保打印設備68打印的圖像在視覺上與檢驗站62A-62D上顯示的圖像相等。
基于這樣一個假設一個簡單的、基于矩陣的XYZ校正可以導致CRT顯示和相關(guān)硬拷貝之間的良好相關(guān)性，可以實現(xiàn)一個精確的軟件驗證系統(tǒng)。這一校正也可以用公式闡述為校正硬拷貝的XYZ值到對應的CRT XYZ值XCRTYCRTZCRT=MHC→CRTXHCYHCZHC]]>=M1(ΔxD50,ΔyD50)M2(Δxr,Δyr,Δxg,Δyg,Δxb,Δyb)XHCYHCZHC]]>或者校正CRT XYZ值到對應的硬拷貝XYZ值XHCYHCZHC=MHC→CRT-1XCRTYCRTZCRT]]>=M2-1(Δxr,Δyr,Δxg,Δyg,Δxb,Δyb)M1-1(ΔxD50,ΔyD50)XCRTYCRTZCRT]]>下面的例子例示了這一變換應用的方式。
例1
矩陣M-1HC→CRT可以自動用于測量XYZ(或相當)度量數(shù)據(jù)的設備的驅(qū)動器軟件或EPROM中。這樣，CRT的所有模擬和數(shù)字設置(特別是白點或色溫設置)可以自動和為觀察反射圖像而選擇的照明達到良好相關(guān)。此外，所有測量的XYZ數(shù)據(jù)可以自動校正。如果測量設備在CRT上設置D50白點，那么ICC分布文件可以以標準的方式生成。CRT和硬拷貝間將會出現(xiàn)良好的視覺匹配。
某些顏色測量工具，如Kodak ColorFlowTM和GretagMacbethProfileMakerTM測量100％R、G、B和一系列從黑到白的灰色。另外，其他的ICC工具可以額外測量RGB顏色值的組合。最普通的結(jié)果是一個簡單的、直接基于XYZ測量數(shù)據(jù)的矩陣/TRC分布文件。如果CRT沒有設置到D50白點，為了調(diào)整其到D50，可以在數(shù)據(jù)里采用彩色。
然而，這些測量工具受到一個事實的限制，這就是CRT的XYZ數(shù)據(jù)和其他介質(zhì)測得的XYZ數(shù)據(jù)在視覺上不一致。這樣，為達到設備和介質(zhì)間的良好視覺匹配，M-1HC→CRT矩陣可以自動用于CRT的XYZ數(shù)據(jù)。這一轉(zhuǎn)換可以用于涉及測量的所有情況，包括CRT的規(guī)范和CRT的控制，與硬拷貝相關(guān)。
操作系統(tǒng)和/或CRT硬件的供應者可以實現(xiàn)本發(fā)明來達到他們的CRT和各種打印機間的良好視覺匹配。例如，一個良好的視覺匹配可以通過兩步達到，首先，用M-1HC→CRT矩陣校正所有用來定義CRT自動設置條件(如白點或色溫)的XYZ數(shù)據(jù)；然后，用M-1HC→CRT矩陣，所有用來生成ICC分布文件的XYZ數(shù)據(jù)可以自動的校正，從而表現(xiàn)特殊設置條件下的CRT。
換句話說，本發(fā)明可以用于重新定義關(guān)于CRT顏色的CIE規(guī)范。此外，這一重新定義可以用于任何顏色度量，包括特定的軟件驗證應用。
例2為了獲取CRT的對應的XYZ白點值，矩陣MHC→CRT可以用于硬拷貝照明(如D50)的XYZ值。
XCRTYCRTZCRT=MHC→CRTXHCYHCZHC=MHC→CRTXD50YD50ZD50=MHC→CRT0.96421.00000.8249]]>CRT未校正的ICC分布文件可用CRT的色度和白點值的組合構(gòu)造。
M(xr1,yr1,xg1,yg1,xb1,yb1,xwp,ywp)]]>=Mc(xr1,yr1,xg1,yg1,xb1,yb1)Yr1(xwp,ywp)000Yg1(xwp,ywp)000Yb1(xwp,ywp)]]>然后校正的矩陣可以通過簡單應用從CRT XYZ轉(zhuǎn)換到硬拷貝XYZ的變換、再重新計算上述表達式中的色度值來計算?？梢赃x擇地，校正可以分為白點校正和色度校正。
如果CRT已經(jīng)在物理上設置了校正過的視覺白點(如MHC→CRT(XYZD50))，那么由定義，從CRT到硬拷貝的CRT白點色度xwP，ywP的校正值應該是xD50，yD50。這是因為XYZ校正值(從CRT退回到HC)應該是CRT白色的D50XD50YD50ZD50=MHC→CRT-1MHC→CRTXD50YD50ZD50=MHC→CRT-1XWPCRTYWPCRTZWPCRT]]>這樣，為CRT進行到硬拷貝校正的CRT矩陣將自動獲得需要的白點色度值，也就是和硬拷貝照明如D50下相同的白點。這等同于應用白點校正矩陣M-11到CRT分布文件所基于的CRT XYZ數(shù)據(jù)。
剩下的色度校正可以通過在CRT矩陣里應用色度校正矩陣M-12得以簡單執(zhí)行，該CRT矩陣用未校正的RGB色度和校正過的白點色度值(如D50)、如上所述進行構(gòu)造。這一方法的好處在于可以用標準ICC生成工具構(gòu)造一個CRT的未校正ICC分布文件，其中假定了想要的白點(如D50)。結(jié)果分布文件通過在矩陣/TRC分布的矩陣部分應用色度校正矩陣M-12，就可以以簡單的方式進行校正。這種簡單的校正結(jié)合了設置CRT的白點到視覺精確的D50白點，可以在CRT和硬拷貝間達到良好的視覺匹配。
例3矩陣MHC→CRT用于硬拷貝的XYZ值，以獲取相應的CRT的XYZ值。
XCRTYCRTZCRTMHC→CRTXHCYHCZHC]]>回想一下，CRT的矩陣可以通過CRT的色度和白點值的組合來構(gòu)造。
M(xr1,yr1,xg1,yg1,xb1,yb1,xwp,ywp)]]>=Mc(xr1,yr1,xg1,yg1,xb1,yb1)Yr1(xwp,ywp)000Yg1(xwp,ywp)000Yb1(xwp,ywp)]]>假設這一矩陣的上述值是常量，那么可以基于該常量和該常量的校正定義一個新矩陣。
M(Δxr1，Δyr1，Δxg1，Δyg1，Δxb1，Δyb1，Δxwp，Δywp)＝M(xr1+Δxr1，yr1+Δyr1，xg1+Δxg1，yg1+Δyg1，xb1+Δxb1，yb1+Δyb1，xwp+Δxwp，ywp+Δywp)然后基于視覺校正技術(shù)創(chuàng)建可以MHC→CRT矩陣。MHC→CRT＝M(Δxr1，Δyr1，Δxg1，Δyg1，Δxb1，Δyb1，Δxwp，Δywp)M-1(0，0，0，0，0，0)這最后一個表達式定義了一個單一矩陣，其是白點和色度的視覺校正函數(shù)。這一單一矩陣可以用于校正硬拷貝的XYZ值到CRT的XYZ值。
本發(fā)明的許多種實現(xiàn)都已描述過。例如，顏色變換技術(shù)在變換設備無關(guān)坐標以促進顏色匹配時描述過。一個或多個實現(xiàn)可以和其他彩色成像技術(shù)一起實現(xiàn)或單獨實現(xiàn)軟件驗證。
然而，需要明白的是可以做各種不同的修改。例如，變換技術(shù)可以為了改善任何兩個成像設備間的顏色匹配而執(zhí)行。再如，變換技術(shù)可以為了改善兩個打印機或兩個顯示器間的顏色匹配而執(zhí)行。此外，分兩路設備無關(guān)坐標變換的概念可以應用得更廣泛，而不僅僅是上面詳細描述的白點和色度實現(xiàn)。
實現(xiàn)變換技術(shù)的系統(tǒng)可以是轉(zhuǎn)換第一組設備相關(guān)坐標到設備無關(guān)坐標、執(zhí)行變換、然后轉(zhuǎn)換變換后的設備無關(guān)坐標到第二組設備相關(guān)坐標的系統(tǒng)。作為選擇地，該系統(tǒng)可以是轉(zhuǎn)換第一組設備相關(guān)坐標到設備無關(guān)坐標、執(zhí)行變換計算、然后轉(zhuǎn)換第二組設備相關(guān)坐標到變換后的設備無關(guān)坐標的系統(tǒng)。
權(quán)利要求
1.一種方法，包括獲取一顯示設備的白點校正；獲取所述顯示設備的色度校正(chromatic correction)；和基于所述白點和色度校正生成校正的顏色坐標。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，進一步包括通過確定白點校正矩陣獲取所述白點校正；和通過確定色度校正矩陣獲取所述色度校正。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中確定白點校正矩陣包括在顯示設備上顯示一種顏色，所述顏色由D50照明條件下的初始白點矩陣定義；和調(diào)整至少一些白點矩陣值，使得所述顯示設備上的視覺表現(xiàn)和印刷物在視覺上相同。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其中調(diào)整至少一些白點矩陣值包括調(diào)整顯示器上的最大磷光設置。
5.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中確定色度校正矩陣包括在顯示設備上顯示一種顏色，所述顏色由D50照明條件下的初始色度矩陣定義；和調(diào)整至少一些色度矩陣值，使得所述顯示設備上的視覺表現(xiàn)和印刷物在視覺上相同。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其中調(diào)整至少一些色度矩陣值包括調(diào)整RGB色空間中的色度值。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中調(diào)整RGB色空間中的色度值包括調(diào)整AdobeRGB(d50)色空間中的色度值。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中基于所述白點和色度校正生成校正的顏色坐標包括生成單一的校正矩陣。
9.機器可讀介質(zhì)包括使得處理器能執(zhí)行權(quán)利要求1-8中任何一個所述方法的指令。
10.一種方法，包括確定設備無關(guān)坐標，其定義硬拷貝上的顏色；用所述設備無關(guān)坐標、白點校正和色度校正生成校正的坐標；和用校正的坐標顯示所述顏色。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其中所述的顯示顏色和所述硬拷貝上的顏色在視覺上相同。
12.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其中所述白點校正是一個白點校正矩陣，所述色度校正是一個色度校正矩陣。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的方法，進一步包括確定所述白點校正矩陣和所述色度校正矩陣。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的方法，其中確定所述白點校正矩陣包括在顯示設備上顯示一種顏色，所述顏色由D50照明條件下的初始白點矩陣定義；和調(diào)整至少一些白點矩陣值，使得所述顯示設備上的視覺表現(xiàn)和D50照明條件下觀察的白色打印輸出在視覺上相同。
15.根據(jù)權(quán)利要求13的方法，其中確定所述色度校正矩陣包括在顯示設備上顯示一種顏色，所述顏色由D50照明條件下的初始色度矩陣定義；和調(diào)整至少一些色度矩陣值，使得所述顯示設備上的視覺表現(xiàn)和D50照明條件下觀察的彩色打印輸出在視覺上相等。
16.機器可讀介質(zhì)包括使得處理器能執(zhí)行權(quán)利要求10-15中任何一個所述方法的指令。
全文摘要
本發(fā)明的一具體實施方式
包括獲取顯示設備的白點校正，和獲取顯示設備的色度校正。這一方法還可以包括基于這一白點和色度校正生成校正的顏色坐標。這一方法可以確保在軟件驗證環(huán)境里，顯示設備上顯示的圖像和打印介質(zhì)上的圖像在視覺上相等。
文檔編號H04N1/46GK1498494SQ02806647
公開日2004年5月19日 申請日期2002年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2001年3月15日
發(fā)明者C·J·埃奇, C J 埃奇 申請人:柯達保麗光印藝集團