顏色測量設備校準的製作方法
2023-06-20 16:00:11 2
專利名稱：顏色測量設備校準的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於校準濾光型顏色測量設備的方法。
背景技術：
顏色測量設備可基於所使用的測量技術而被大體上分成兩類光譜測量設備和濾光型測量設備。光譜測量設備是最通用的，這是因為已知道光譜測量值可被用來得到在實踐中感興趣的任何其它變量(例如顏色值、顔色密度值等)。濾光型測量設備較不通用，但是反過來在設計上較不複雜，並且相應地更節省成本。無論基礎測量技術如何，顔色測量設備可實施為自主設備或者實施為待與評估測量數據的控制計算機相結合使用的外圍測量設備。自主顏色測量設備包括測量操作所必需的所有操作和顯示構件以及它們自己的電源，並且在許多情況下還配備有用幹與計算機通信的接ロ，其中測量數據和控制數據兩者都可與計算機進行交換。被配置為外圍測量設備的顏色測量設備通常沒有它們自己的操作 和顯示構件，而是像任何其它外圍計算機設備一祥由上級計算機控制。為了與計算機通信，更多的現代顏色測量設備常常例如裝配有所謂的USB (通用串行總線)接ロ，在許多情況下，同時還可以通過USB接口供電(從附連的計算機供電)。測量設備的這樣的設計例如在美國專利說明書No. 7671991( ^ EP 1845350B1)中進行了描述。顏色測量設備取決於它們的實施方式和輔助設備而可用於大量的測量任務。顔色測量設備的ー個特定應用領域是對監視器進行測量，具體而言是為了校準和創建顏色輪廓的目的，其中顏色測量設備被人工定位在待測量的監視器上並接觸監視器，或者被布置在距監視器小的距離(優選地小於20cm)處。在其它的應用功能中，顏色測量設備還可用來測量環境光或者可能還用於對例如由電子投影儀(視頻投影儀)照明的投影區域的(遠程)測量。這些內容同樣在例如美國專利說明書No. 7671991( ^ EP 1845350B1)中進行了描述。本發明排他地涉及濾光型顏色測量設備。這樣的濾光型顏色測量設備具有如下光學裝置該光學裝置將接收到的測量光經由不同光譜透射率的三個或更多個濾色器引導到對應的光電傳感器上，所述光電傳感器將入射到它們上的光轉換成對應的測量信號。不同濾色器和相關聯的傳感器的數目決定了顏色測量設備的所謂顏色通道的數目。為了精確的顏色測量，顏色測量設備應當能夠產生與根據國際照明委員會(CIE) 1931的標準觀察者的評估光譜(顔色匹配函數，CMF)對應的測量值。然而，使用實際濾色器和相關聯的傳感器，所述評估光譜(顔色匹配函數)不能被精確複製或者至少不處於設計複雜性的可調整水平，從而使得這樣的濾光型顏色測量設備所生成的測量數據在實踐中只是標準化三刺激(tristimulus)顏色值X、Y、Z的較好或較差的近似。因此，需要處理測量數據，其中使用(乘以)特定於設備的校準矩陣來變換顏色測量設備的各個顏色通道的輸出信號，其中校準矩陣的元素被選擇為使得變換和/或矩陣乘法的結果儘可能精確地對應於標準化三刺激顏色值。在下面，對顏色測量設備進行校準和/或用於顏色測量設備的校準方法被理解為意指確定所述校準矩陣。常規地，基幹與參考三刺激顏色測量設備(其被假定為高精度設備)的比較測量來校準濾光型顏色測量設備。可調光源(例如，由計算機控制的監視器)生成一系列的f個色塊，這f個色塊由待校準的濾光型顏色測量設備和參考顏色測量設備兩者同時地或依次地計量，其中待校準的濾光型顏色測量設備生成f個組，每個組包括n個顏色通道輸出值[C] =C1,^Cf, n，而參考顏色測量設備對應地生成f組三刺激顏色值[T] = X1. . . Xf,Y1. . . Yf, Z1. . . Zf0這些值被輸入到矩陣方程[T] = [C]女[M]中，其中[M]是所尋求的校準矩陣並且呈現維度3女n。所計量的色塊的數目f 必須至少是3，但通常更大。然後，解該矩陣方程以求得[M]。如果f > 3，則利用最小方差法來解該方程。如果f = 3，則直接得到解。校準矩陣[M]然後可存儲在濾光型顏色測量設備自身中或外部計算機中，並被用來將濾光型顔色測量設備的顏色通道輸出值變換成三刺激顔色值。這種已知的校準方法有兩個關鍵的缺點。一方面，它需要良好保持(穩定且恆定)的光源以及對應地良好保持的參考顏色測量設備，這是因為校準的可重複性否則可能顯著降低。另ー方面，由於以這種方式確定的校準矩陣[M]僅關於校準中所用光源的f個色塊表現出最優(最佳配合)，所以在其它光源上的測量應用中可能產生顯著誤差。於是，本發明的意圖在於避免用於濾光型顏色測量設備的校準方法中的這些缺點。
發明內容
亦可通過本發明解決的該首選目的可通過用於將顏色通道的輸出信號變換成三刺激顏色值的校準方法來解決，其中在光譜上執行校準，其中測量並存儲顏色測量設備的顔色通道的光譜靈敏度，並且其中根據光譜靈敏度以及標準觀察者特別是根據CIE 1931的標準觀察者的光譜評估函數來計算校準矩陣。
在下面，還公開了根據本發明的校準方法的有利實施方式和發展。本發明的一方面如下在用於包括至少三個顔色通道的濾光型顏色測量設備的校準方法中，形成用於將顏色通道的輸出信號變換成三刺激顏色值的校準矩陣。通過如下方式在光譜上執行校準測量並存儲顔色測量設備的顏色通道的光譜靈敏度、並根據光譜靈敏度以及根據CIE 1931的標準觀察者的光譜評估函數來計算校準矩陣。在光譜上校準實現了根據CIE的評估函數(顔色匹配函數)的較好近似。根據特別有利的實施方式，測量並存儲目標光源的發射光譜，並將該發射光譜併入到校準矩陣的計算中。通過併入目標光源，可以降低光源相關測量誤差。然後，優選地通過解矩陣方程P * S * CM = P * CMF以求得校準矩陣(CM)的元素來計算校準矩陣(CM)，其中，P是其中元素為相同類型的不同顔色的目標光源的發射光譜的各個光譜值的矩陣，S是其中元素為顏色測量設備的顏色通道的光譜靈敏度的各個光譜值的矩陣，且CMF是其中元素為根據CIE 1931或其它這樣的標準的標準觀察者的光譜評估函數的各個光譜值的矩陣。在標準情況下，這是超定方程組，其可例如根據已知的最小方差法來求解。依據根據本發明的方法的有利發展，測量並存儲相同類型的不同目標光源的發射光譜。根據這些發射光譜形成組合發射光譜，並基於該組合發射光譜來計算特定於類型的校準矩陣。該方法具有如下優點不必對於每個目標光源模型測量並存儲專有發射光譜。然後，有利地通過解矩陣方程PK * S * CMt = PK * CMF以求得特定於類型的校準矩陣(CMt)的元素來計算該特定於類型的校準矩陣(CMt)，其中，PK是其中元素為相同類型的各個目標光源的發射光譜的各個光譜值的矩陣，每個目標光源是相同類型的不同顔色的，S是其中元素為顏色測量設備的顏色通道的光譜靈敏度的各個光譜值的矩陣，且CMF是其中元素為根據CIE 1931的標準觀察者的光譜評估函數的各個光譜值的矩陣。有利地通過解矩陣方程S * CMg = CMF以求得一般性校準矩陣的元素來計算一般性校準矩陣，其中，S是其中元素為顏色測量設備的顏色通道的 光譜靈敏度的各個光譜值的矩陣，且CMF是其中元素為根據CIE1931或CMF的其它標準集的標準觀察者的光譜評估函數的各個光譜值的矩陣。當對於目標光源而言不能獲得適當的發射光譜時，一般性校準矩陣是有利的。根據本發明中的重要構思，緊接在使用顏色測量設備進行測量之前，分別重新計算校準矩陣。這具有如下優點校準對於目標光源而言總是最新的且經調整的。將顏色測量設備的顏色通道的光譜靈敏度優選地存儲在顏色測量設備自身的非易失性存儲器中或者與顔色測量設備的識別數據相關聯地存儲在資料庫中，並且從該存儲器和/或資料庫中讀取顏色測量設備的顏色通道的光譜靈敏度以計算校準矩陣。這具有如下優點顏色測量設備的光譜靈敏度可甚至由製造商測量並以簡單的方式提供給用戶。亦有利的是，測量眾多目標光源的發射光譜並將其與被測目標光源的模型信息和/或類型信息相關聯地存儲在資料庫中，其中從該資料庫中選擇對應於特定目標光源的模型或類型的發射光譜並使用所選擇的發射光譜來計算校準矩陣。該方法允許提供所有可能的目標光源的大量發射光譜，並且允許通過添加新目標光源的發射光譜和/或通過更新可用的發射光譜來簡單地補充和更新該資料庫。
下面，基於附圖更詳細地討論本發明，其中圖I是與外部計算機相連的濾光型顏色測量設備的示意圖；圖2是用於將濾光型顏色測量設備在光譜上特徵化的方法步驟以及測量配置的示意圖；圖3是用於將監視器在光譜上特徵化的方法步驟以及測量配置的示意圖；圖4是用於計算校準矩陣的方法步驟的示意圖；圖5是濾光型顏色測量設備的實際測量應用中的過程的示意圖；以及圖6是概括了根據本發明的校準方法的最重要步驟的框圖。
具體實施例方式下面的約定適用於下面各圖的描述如果在圖中未示出各個參考標號，則就這一點而言參考的是其餘附圖和描述中的對應部分。縮短的術語「顏色測量設備」總是被理解為意指濾光型顏色測量設備。「目標光源」被理解為意指針對其校準顏色測量設備的光源。目標光源可以是任何種類的光源，特別是監視器、電視機、任何類型的顯示設備、電子投影儀等。
圖I中所示的顏色測量設備整體上由CMD(顔色測量設備)表示，並且在此情況下被配置為具有例如三個通道的濾光型顏色測量設備。它包括輸入透鏡L1、孔徑B、漫射器D、傳感器透鏡L2、呈現不同光譜透射率的三個濾色器F1. F2和F3以及布置在印刷電路板PCB上的三個光電傳感器LSpLS2和LS3。數字測量電子裝置ME被定位在印刷電路板上，並且就其一部分而言包括非易失性存儲器MEM和通信接ロ USB。顏色測量設備CMD經由連接到通信接ロ USB的線纜DC與包括相關聯的監視器Mc的外部計算機Cext相連，並且還經由線纜DC從外部計算機Cext供電。經過輸入透鏡L1進入顏色測量設備CMD的測量光ML穿過孔徑B、漫射器D、傳感器透鏡L2和濾色器F1. F2和F3然後入射到三個光電傳感器LS 1、LS2和LS3上。後者生成對應的電測量信號，所述電測量信號由測量電子裝置ME以數字形式提供於通信接ロ USB處。傳感器LS1. LS2和LS3由測量電子裝置ME控制並且數字測量信號被提供於通信接ロ USB處並被饋送給外部計算機Crait的方式是常規的(例如，如美國專利說明書No. 7671991中所述)，並因此無需更詳細地討論。在所示出的例子中，顏色測量設備CMD針對三個顏色通道而配置。應理解，顏色測量設備CMD也可配備有多於三個的(例如六個)顔色通道，其中呈現不同透射特性的濾色器越多，則將提供的傳感器也相應越多。在下面，顏色測量設備CMD的通常n個顏色通道的數字測量信號(輸出信號)由CpC2....Cn表示(在所示出的例子中，n = 3)。顏色測量設備CMD自身在此程度上是常規的，並因此對於本領域的普通技術人員而言無需更詳細地討論。本發明排他地涉及在分光光度計和可調光源的輔助下藉助於ー個或多個單獨計算機來校準顏色測量設備。根據本發明的校準方法被分成三個部分在第一部分中，將待校準的顔色測量設備CMD在光譜上特徵化；在第二部分中，將隨後將使用顏色測量設備進行計量的不同光源在光譜上特徵化；在第三部分中，根據上述兩個部分的結果來計算校準矩陣，然後當在實踐中使用顏色測量設備進行測量時使用計算出的校準矩陣將顔色通道輸出值變換成三刺激顏色值。CMD的通道的光譜靈敏度由每個波長處的利用SPMref測得的功率與相同波長處的CMD的輸出的比率形成。這可例如通過測量具有SPMMf和CMD兩者的掃描單色儀的輸出來實現。在圖2中示意性地示出了另ー個實施方式。藉助於可例如由配備有對應照明體並且在需要時配備有濾色器的積分球構成的可調光源Q，不同顔色(不同光譜帶)的光依次生成，並且由待校準的顏色測量設備CMD並且在光譜上由高精度參考分光光度計SPMMf兩者進行計量。全部N個不同光顔色在圖2中由圓圈Q1...Qn來符號表示。當利用顔色測量設備CMD來計量吋，N個組被創建，每個組包括饋送給計算機100的n個顏色通道輸出值C1,! Cn,N。參考分光光度計SPMMf對應地產生同樣饋送給計算機100的N個光譜Qi (入)。在計算機100上運行的程序110將N * n個顏色通道輸出值Cu. . . Cn,N和N個光譜Qiひ)相組合併由此計算顏色測量設備CMD的n個顏色通道的光譜靈敏度S = [S1ひ)...Snひ)]。如果光譜樣本NSV的總數目大於N，則通過110計算S可能需要計算Qiひ)的重心以及需要插值、優化或其它計算曲線擬合技術以評估在Qiひ)的中心位置之間的S的值，這將為本領域的普通技術人員所知。這些光譜靈敏度S然後被存儲在顏色測量設備CMD的測量電子裝置的非易失性存儲器MEM中，並且對於每個待校準的顏色測量設備是特定於設備的。波長範圍通常從400nm延伸到700nm。該特徵化的光譜解析度可以非常高,例如約lnm。計算機100還可承擔控制光源Q的任務。顏色測量設備CMD通常由設備製造商來特徵化。光譜靈敏度S當然也可以與顏色測量設備CMD的識別信息一起存儲在資料庫中，並在需要時從所述資料庫中取回。如已經在開頭提到的，這樣的顏色測量設備的主要應用領域是對監視器進行測量，具體而言是為了校準和創建顏色輪廓的目的。監視器可以被視為取決於基礎技術、製造和類型而部分地呈現非常不同的光譜特性的不同光源。因此，針對特定光源(具體類型的監視器)校準的顔色測量設備當對另ー個光源(另ー種類型的監視器)進行測量時可能頗容易想到會產生明顯錯誤的測量結果。為了消除這個問題，將待由顏色測量設備CMD計量的最具代表性的光源(例如，監視器)同樣在根據本發明的校準方法的第二部分中在光譜上特徵化。在圖3中示意性地示出了將光源在光譜上特徵化。在此情況下，光源由監視器220構成，監視器220由計算機200控制，特徵化程序210在計算機200上運行。在其它實施方式中，監視器可由信號發生器、DVD播放器、嵌入在監視器中的可編程視頻幀存儲裝置或視頻發生器、或為本領域的普通技術人員所熟知的其它視頻源來控制。計算機200控制監視器220使得M個不同的色塊TP1. . . TPm在監視器上依次生成。不同顔色的最少三個色塊是必需的，但是優選地生成更多不同的色塊，例如，白色、紅色、緑色、藍色、青色、黃色、橙色和少許灰度色調。色塊由高精度參考分光光度計SPMMf計量，其中M個發射光譜Pkひ)結果其在下面在整體上稱為P。在計算機200上運行的特徵化程序210將這M個光譜與元數據一起歸檔在這裡稱為EDR(發射數據參考)文件的文件中，並且保存該EDR文件。該元數據包括使EDR文件能夠與特徵化光源相關聯的數據，例如監視器模型、還例如創建日期、測量條件、色塊的描述等。光源通常由作為服務的測量設備的製造商、或者由光源(例如，監視器)的製造商在光譜上特徵化。有利地，對於所有可能的光源(即，例如所有的普通監視器模型、電視模型、電子投影儀等)創建EDR文件(包括元數據)，並且將所創建的EDR文件存儲在庫和/或資料庫中。這樣的資料庫還可包括提供關於可比較的光源模型的細節的信息，使得歸檔在資料庫中的EDR文件的數目可保持被合理地管理。EDR文件由測量設備、作業系統或光源(監視器、電子投影儀、電視機)的製造商提供。資料庫可以在任何時間補充和/或更新。因此，在上面描述的根據本發明的校準方法的兩個預備部分之後，對於待校準的每個顏色測量設備而言可獲得特定的一組光譜顔色通道靈敏度，且對於每個特徵化光源而言可獲得包括一組發射光譜的EDR文件。根據本發明的顏色測量設備校準方法的中心部分在第三部分中執行，其在圖4中示意性地示出。根據本發明的最重要方面之一，一旦或毎次顏色測量設備CMD被操作，即，一旦它連接到外部計算機Cext並被計算機和/或在計算機上執行的程序識別出，該部分就由顏色測量設備的用戶執行。在另ー個實施方式中，這些功能可嵌入到M。的電子裝置或者CMD中，這對於本領域的普通技術人員而言將是顯然的。、
對於對監視器M。的測量應用，顏色測量設備CMD通常連接到控制監視器M。的計算機Cext。應用程式APP(例如，用於生成監視器輪廓的程序)被安裝在計算機Cext上並且訪問由顏色測量設備CMD產生的顏色測量值。
根據本發明的ー個重要方面，用於期望測量應用的顔色測量設備所連接到的計算機Cext還運行集成到SDK (軟體開發工具包)中的校準程序CSW (校準軟體)並執行根據本發明的校準方法的所述第三部分的各個步驟，其中校準程序CSW優選地當顏色測量設備已連接到計算機並被計算機識別出時自動啟動。校準程序CSW能夠導入存儲在顏色測量設備CMD中的各個光譜顔色通道靈敏度S。可替選地，它可以被實施為從資料庫(例如，在線資料庫)中取回特定於設備的靈敏度S。校準程序CSW還包括資料庫300，資料庫300包括不同光源(例如，監視器模型、電視模型、投影儀模型)的EDR文件EDR1. . . EDRe以及根據CIE 1931的標準觀察者或者用於計算三刺激顏色值X、Y、Z的任何其它標準觀察者或補充觀察者的顔色匹配函數的光譜數據，即，評估光譜^/i)。資料庫300還可被提供為簡單的文件集合。如已經提到的，EDR文
件通常由光源(監視器、電視機、投影儀)的製造商或顏色測量設備的製造商提供給校準程序的開發者。校準程序還可配備有允許通過例如經由網際網路或從數據載體下載EDR文件來補充和/或更新資料庫300的功能。 一旦顏色測量設備CMD已被激活，顔色通道靈敏度S就從顏色測量設備CMD的存儲器MEM被轉移到計算機Crait，使得它們可為校準程序CSW所用。然後(或預先)，藉助於校準程序CSW的選擇例程310從EDR文件的集合中選擇與正在使用的監視器Mc對應(或在需要時，最佳地匹配)的EDR文件。該選擇可例如藉助由選擇例程310提供的選擇菜單、通過人工輸入來作出。如果監視器M。可被計算機Crart自身(硬體檢測)識別出，則該選擇也可由校準程序CSW獨立地作出。另外，應用程式APP也可提供同樣可根據需要選擇的特定(定製)EDR文件。在選擇了適當的EDR文件之後，與待校準的顏色測量設備CMD相連的監視器M。和/或一般而言目標光源的發射光譜P = [P1ひ)...Pkひ)...Pmひ)]可為校準程序所用。在下面進ー步更詳細地討論對與目標光源相匹配的EDR文件進行選擇的某些詳細方面。為了下面所述的計算，將光譜靈敏度S、發射光譜P和顔色匹配函數CMF的數據以矩陣形式組織如下S = [Si, k] = [Sk ( A j)]包括行 i = I. NSV 和列 k = I. nP = [Pi, k] = [Pi (入 k)]包括行 i = I. M 和列 k = I. NSVCMF = [CMFi, k] = [CMFk Ui)]包括行 i = I. . . NSV 和列 k = I. . . 3或者CMF = [CMFijk] = [3為.)J(為), 為)]包括行 i = I. NSV。矩陣S的元素Su是對于波長\ i而言的顔色通道k的光譜靈敏度的各個光譜值Sk(Ai)0矩陣P的元素Pi,,是對于波長Xk而言的光源的M個色塊的發射光譜的各個光譜
值Piひk)。矩陣CMF的元素CMFi,,是對于波長ん而言的顔色匹配函數的各個光譜值^ス)，y(A),z(A)。NSV是光譜值的數目。基於401nm至700nm的光譜範圍和Inm的解析度，光譜值的數目NSV在每種情況下都是300。於是，波長入i和Ak的範圍分別都是從401nm至700nm。數目NSV對於其它光譜範圍和解析度而言相應地不同。校準程序CSW包括三個計算例程320、330和340。計算例程320將M個發射光譜P1ひ)…Pkひ)…PmU )乘以評估光譜て(/1)，其在數學上對應於上面定義的兩個矩陣P和CMF的元素乘元素的乘法。該矩陣乘法的結果是維度為M * 3(行，列)的第一積矩陣P女CMF，該第一積矩陣的元素是M個數值三元組X1, Y1, Z1. . . Xk, Yk,Zk. . . XM, Ym, Zmo計算例程330將光譜靈敏度S1ひ)…Siひ)…Snひ)乘以發射光譜P1 ( X )... Pk (入)...Pm (入)，其在數學上對應於上面定義的兩個矩陣P和S的元素乘元素的乘法。該矩陣乘法的結果是維度為M * n (行，列)的第二積矩陣P * S，該第二積矩陣的元素是n * M個值C11. . . Cik. . . C-。最後，計算例程340使用這兩個積矩陣P * S和P * CMF來形成如下形式的矩陣方程P * S * CM = P * CMF(公式 I)並且解該矩陣方程以求得具有維度n女3(行，列)的矩陣CM的元素，其中，n是顔色測量設備的顏色通道的數目。該方程組可例如根據已知的最小方差法來求解。矩陣CM是待形成的校準矩陣並且然後被存儲。—旦形成了校準矩陣CM，就校準顔色測量設備並將其準備好用在期望應用中。圖5示出了示例性的應用情況。其中(經校準的)顏色測量設備CMD對由計算機Crait控制的監視器M。進行顏色測量，並且在計算機Crart上執行的應用程式APP顯示監視器Mc上的色塊TP0顏色測量設備CMD計量色塊TP並生成n個顏色通道輸出值C1. ..Cn。這些輸出值被饋送給同樣在計算機Cext上執行的校準程序CSW，並藉助於另ー個計算例程350與在校準過程之後先前存儲的校準矩陣CM相乘[C1. ..Cn] * CM = > [X，Y，Z](公式 2)然後，作為結果可獲得色塊TP的標準三刺激顏色值X、Y、Z，並將這些顏色值饋送給應用程式APP以供使用。在實踐中，將每個可想到的光源在光譜上特徵化並為它創建EDR文件當然幾乎是不可行的。然而，可根據光源的基礎技術(類型)、製造商和模型系列等將光源分類。如果該信息包含在EDR文件的元數據中，則可以在資料庫中找到適當的EDR文件，即使對於當前目標光源而言不能獲得特定EDR文件。如果例如在資料庫中對於特定光源模型而言不能獲得EDR文件，但是代之以能獲得用於使用相同的基礎技術(相同類型)的多個其它模型的EDR文件，則可根據包括在這些EDR文件中的發射光譜P1, P2，P3,...形成組合發射光譜PK，並且可使用該組合發射光譜PK來計算特定於類型的校準矩陣CMt。該組合發射光譜PK只是比相應的各個矩陣P1, P2,P3， …大的矩陣
權利要求
1.一種用於包括至少三個顏色通道的濾光型顏色測量設備的校準方法，其中形成用於將所述顏色通道的輸出信號變換成三刺激顏色值的校準矩陣，其中在光譜上執行所述校準，其中測量並存儲所述顏色測量設備的所述顏色通道的光譜靈敏度，並且其中根據所述光譜靈敏度以及標準觀察者特別是根據CIE 1931的標準觀察者的光譜評估函數來計算所述校準矩陣。
2.根據權利要求I所述的方法，其中測量並存儲目標光源的發射光譜，並且其中將該發射光譜併入到所述校準矩陣的計算中。
3.根據權利要求2所述的方法，其中通過解矩陣方程P* S * CM = P * CMF以求得校準矩陣的元素來計算所述校準矩陣，其中，P是其中元素為相同類型的不同顏色的所述目標光源的所述發射光譜的各個光譜值的矩陣，S是其中元素為所述顏色測量設備的所述顏色通道的所述光譜靈敏度的各個光譜值的矩陣，且CMF是其中元素為標準觀察者特別是根據CIE 1931的標準觀察者的所述光譜評估函數的各個光譜值的矩陣。
4.根據權利要求I至3中的任一項所述的方法，其中測量並存儲相同類型的不同目標光源的發射光譜；根據這些發射光譜形成組合發射光譜；並且基於該組合發射光譜來計算特定於類型的校準矩陣。
5.根據權利要求4所述的方法，其中通過解矩陣方程PK* S * CMt = PK * CMF以求得所述特定於類型的校準矩陣的元素來計算所述特定於類型的校準矩陣，其中，PK是其中元素為相同類型的各個目標光源的所述發射光譜的各個光譜值的矩陣，每個目標光源是相同類型的不同顏色的，S是其中元素為所述顏色測量設備的所述顏色通道的所述光譜靈敏度的各個光譜值的矩陣，且CMF是其中元素為標準觀察者特別是根據CIE1931的標準觀察者的所述光譜評估函數的各個光譜值的矩陣。
6.根據權利要求I至5中的任一項所述的方法，其中通過解矩陣方程S* CMg = CMF以求得一般性校準矩陣的元素來計算所述一般性校準矩陣，其中，S是其中元素為所述顏色測量設備的所述顏色通道的所述光譜靈敏度的各個光譜值的矩陣，且CMF是其中元素為標準觀察者特別是根據CIE 1931的標準觀察者的所述光譜評估函數的各個光譜值的矩陣。
7.根據權利要求4所述的方法，其中通過解矩陣方程S* CMg = CMF以求得一般性校準矩陣的元素來計算所述一般性校準矩陣，其中，S是其中元素為所述顏色測量設備的所述顏色通道的所述光譜靈敏度的各個光譜值的矩陣，且CMF是其中元素為標準觀察者特別是根據CIE 1931的標準觀察者的所述光譜評估函數的各個光譜值的矩陣。
8.根據權利要求5所述的方法，其中通過解矩陣方程S* CMg = CMF以求得一般性校準矩陣的元素來計算所述一般性校準矩陣，其中，S是其中元素為所述顏色測量設備的所述顏色通道的所述光譜靈敏度的各個光譜值的矩陣，且CMF是其中元素為標準觀察者特別是根據CIE 1931的標準觀察者的所述光譜評估函數的各個光譜值的矩陣。
9.根據權利要求I至8中的任一項所述的方法，其中緊接在使用所述顏色測量設備進行測量之前，分別重新計算所述校準矩陣。
10.根據權利要求I至9中的任一項所述的方法，其中將所述顏色測量設備的所述顏色通道的所述光譜靈敏度存儲在所述顏色測量設備的非易失性存儲器中或者與所述顏色測量設備的識別數據相關聯地存儲在資料庫中，並且從所述存儲器和/或資料庫中讀取所述顏色測量設備的所述顏色通道的所述光譜靈敏度以計算所述校準矩陣。
11.根據權利要求I至10中的任一項所述的方法，其中測量眾多目標光源的發射光譜並將測得的發射光譜與所述目標光源的模型信息和/或類型信息相關聯地存儲在資料庫中，並且其中從所述資料庫中選擇對應於特定目標光源的模型或類型的發射光譜並使用所選擇的發射光譜來計算所述校準矩陣。
12.根據權利要求4所述的方法，其中測量眾多目標光源的發射光譜並將測得的發射光譜與所述目標光源的模型信息和/或類型信息相關聯地存儲在資料庫中，並且其中從所述資料庫中選擇對應於特定目標光源的模型或類型的發射光譜並使用所選擇的發射光譜來計算所述校準矩陣。
13.根據權利要求5所述的方法，其中測量眾多目標光源的發射光譜並將測得的發射光譜與所述目標光源的模型信息和/或類型信息相關聯地存儲在資料庫中，並且其中從所述資料庫中選擇對應於特定目標光源的模型或類型的發射光譜並使用所選擇的發射光譜來計算所述校準矩陣。
14.根據權利要求I至13中的任一項所述的方法，其中通過解矩陣方程S* CMg = CMF以求得一般性校準矩陣(CMg)的元素來計算所述一般性校準矩陣(CMg)，其中，S是其中元素為所述顏色測量設備的所述顏色通道的所述光譜靈敏度的各個光譜值的矩陣，且CMF是其中元素為標準觀察者的所述光譜評估函數的各個光譜值的矩陣。
15.根據權利要求I至14中的任一項所述的方法，其中緊接在使用所述顏色測量設備進行測量之前，分別重新計算所述校準矩陣(CM)。
16.根據權利要求I至15中的任一項所述的方法，其中將所述顏色測量設備的所述顏色通道的所述光譜靈敏度(S)存儲在所述顏色測量設備的非易失性存儲器(MEM)中或者與所述顏色測量設備的識別數據相關聯地存儲在資料庫中，並且從所述存儲器(MEM)和/或資料庫中讀取所述光譜靈敏度(S)以計算所述校準矩陣(CM)。
17.根據權利要求I至16中的任一項所述的方法，其中測量眾多目標光源的發射光譜(P)並將測得的發射光譜(P)與所述目標光源的模型信息和類型信息中的至少一個相關聯地存儲在資料庫中，並且其中從所述資料庫中選擇對應於特定目標光源的模型或類型的發射光譜(P)並使用所選擇的發射光譜(P)來計算所述校準矩陣(CM)。
18.根據權利要求I至7中的任一項所述的方法，其中標準觀察者是根據CIE1931建立的。
全文摘要
在一種用於包括至少三個顏色通道的濾光型顏色測量設備的校準方法中，形成用於將顏色通道的輸出信號變換成三刺激顏色值的校準矩陣。在光譜上執行該校準，其中測量並存儲顏色測量設備的顏色通道的光譜靈敏度以及典型光源的光譜發射特性，並且其中根據光譜靈敏度、光源的光譜發射特性以及根據CIE 1931的標準觀察者的光譜評估函數來計算校準矩陣。
文檔編號G01J3/46GK102735339SQ20121009369
公開日2012年10月17日 申請日期2012年3月31日 優先權日2011年4月1日
發明者周望龍, 安德魯·馬西亞, 託馬斯·A·利安薩, 比特·弗裡克, 理察·費德裡科 申請人:愛色麗歐洲公司