CN103700335A

CN103700335A - 一种调整目标Gamma曲线的方法及装置

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Publication number: CN103700335A
Application number: CN201310738003.0A
Authority: CN
Inventors: 王�华; 秦海华; 马建宁; 张金龙; 郭春亮; 于敏驹
Original assignee: TCL New Technology Huizhou Co Ltd
Current assignee: Shenzhen Huasheng Software Technology Co.,Ltd.; TCL Commercial Information Technology Huizhou Co Ltd
Priority date: 2013-12-26
Filing date: 2013-12-26
Publication date: 2014-04-02
Anticipated expiration: 2033-12-26
Also published as: CN103700335B

Abstract

本发明适用于计算机应用领域，提供了一种调整目标Gamma曲线的方法及装置，所述方法包括：由获取的Gamma曲线参数计算出目标Gamma曲线各阶目标亮度；设定目标Gamma曲线正负偏移边界，计算出目标Gamma曲线正负偏移边界的各阶目标亮度；根据所述目标Gamma曲线各阶目标亮度及目标Gamma曲线正负偏移边界的各阶目标亮度调整实际Gamma曲线，获得实际Gamma曲线的各阶实际亮度，并确保实际Gamma曲线的各阶实际亮度离目标Gamma曲线的各阶目标亮度的偏移百分比的正负特性相同且均在预设偏移范围内。本发明使得实际Gamma曲线更为平滑且更为准确，从而提升显示设备的显示效果。

Description

一种调整目标Gamma曲线的方法及装置

技术领域

本发明属于计算机应用领域，尤其涉及一种调整目标Gamma曲线的方法及装置。

背景技术

随着电子显示方式对传统纸质等显示方式的逐步取代，显示设备已经成为了各行各业的必需品。Gamma曲线作为输入信号与输出亮度的比例关系，对显示设备的显示效果起着重要作用。未经Gamma曲线校正的显示设备会使实际输出图像的颜色、亮度产生偏差，因此必须通过校正Gamma曲线来提高显示图像的显示效果。

现有的Gamma曲线调整方式往往是以目标Gamma曲线为标准，调试者主观拖拉实际Gamma曲线使其靠近目标Gamma曲线，这样的方法容易使实际Gamma曲线出现突变点，造成实际Gamma曲线不平滑，且仅通过人为拖拉的实际Gamma曲线准确度也不高。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种调整目标Gamma曲线的方法及装置，旨在解决现有的Gamma曲线调整方式调整出的实际Gamma曲线不平滑且准备度不高的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种调整目标Gamma曲线的方法，所述方法包括：

由获取的Gamma曲线参数计算出目标Gamma曲线各阶目标亮度；

设定目标Gamma曲线正负偏移边界，计算出目标Gamma曲线正负偏移边界的各阶目标亮度；

根据所述目标Gamma曲线各阶目标亮度及目标Gamma曲线正负偏移边界的各阶目标亮度调整实际Gamma曲线，获得实际Gamma曲线的各阶实际亮度，并确保实际Gamma曲线的各阶实际亮度离目标Gamma曲线的各阶目标亮度的偏移百分比的正负特性相同且均在预设偏移范围内。

本发明实施例的另一目的在于提供一种调整目标Gamma曲线的装置，所述装置包括：

目标曲线获取单元，用于由获取的Gamma曲线参数计算出目标Gamma曲线各阶目标亮度；

偏移边界曲线获取单元，用于设定目标Gamma曲线正负偏移边界，计算出目标Gamma曲线正负偏移边界的各阶目标亮度；

曲线调整单元，用于根据所述目标Gamma曲线各阶目标亮度及目标Gamma曲线正负偏移边界的各阶目标亮度调整实际Gamma曲线，获得实际Gamma曲线的各阶实际亮度，并确保实际Gamma曲线的各阶实际亮度离目标Gamma曲线的各阶目标亮度的偏移百分比的正负特性相同且均在预设偏移范围内。

在本发明实施例中，在根据目标Gamma曲线各阶目标亮度及目标Gamma曲线正负偏移边界的各阶目标亮度调整实际Gamma曲线的各阶实际亮度后，通过校正确保实际Gamma曲线的各阶实际亮度离目标Gamma曲线的各阶目标亮度的偏移百分比的正负特性相同，使得实际Gamma曲线更为平滑，而校正确保实际Gamma曲线的各阶实际亮度离目标Gamma曲线的各阶目标亮度的偏移百分比均在预设偏移范围内又使得实际Gamma曲线更为准确，从而提升显示设备的显示效果。

附图说明

图1是本发明实施例提供的调整目标Gamma曲线的方法的流程图；

图2是本发明实施例提供的调整目标Gamma曲线的装置的结构图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

实施例一：

如图1所示为本发明第一实施例提供的一种调整目标Gamma曲线的方法的流程图，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。

在步骤S101中，由获取的Gamma曲线参数计算出目标Gamma曲线各阶目标亮度。

在本发明实施例中，首先要获得目标Gamma曲线，以便于后续根据目标Gamma曲线调整实际Gamma曲线。获得目标Gamma曲线的方法有多种，在本发明中采用Gamma基础公式Y_i=(Y_Max-Y_Min)×[i/(L_G-1)]^γ＋Y_Min来获得目标Gamma曲线，其中，Y_i表示Gamma曲线各阶目标亮度，Y_Min表示显示设备全黑场信号的亮度，Y_Max表示显示设备全白场信号的亮度，L_G表示Gamma曲线的阶数（此处的阶数是指Gamma曲线的灰阶阶数），i表示阶号（为0到（L_G-1）的自然数），γ为参数伽玛。

在本发明实施例中，根据上述Gamma基础公式可知获得目标Gamma曲线所需的Gamma曲线参数。因此，先测量确定显示设备输入全黑场信号的亮度，以及显示设备输入全白场信号的亮度，再根据实际调整需要由Gamma曲线调整人员确定目标Gamma曲线的阶数和参数伽玛γ，其中，参数伽玛γ一般为2.2或2.4，Gamma曲线的阶数可为256或512或1024等。然后，将测量获得的显示设备全黑场信号的亮度、显示设备全白场信号的亮度及目标Gamma曲线的阶数和参数伽玛γ带入Gamma基础公式，计算出目标Gamma曲线的各阶目标亮度。

在步骤S102中，设定目标Gamma曲线正负偏移边界，计算出目标Gamma曲线正负偏移边界的各阶目标亮度。

在本发明实施例中，由曲线调整人员预先设置目标Gamma曲线的偏移范围（偏移范围此处不做限制），再由偏移范围设定获得正负偏移边界，如偏移范围为[-10%，+10%]时，正偏移边界是+10%，负偏移边界是-10%。确定目标Gamma曲线的正负偏移边界后，相应的计算出目标Gamma曲线偏移至负偏移边界时对应的Gamma曲线的各阶目标亮度。目标Gamma曲线正负偏移边界的各阶目标亮度由正负偏移边界及目标Gamma曲线各阶目标亮度计算获得。如确定的正负偏移边界分别为正负百分之十，则相应的将获得的目标Gamma曲线各阶目标亮度乘以（1+10%），计算出目标Gamma曲线正偏移百分之十后获得的Gamma曲线的各阶目标亮度；以及将获得的目标Gamma曲线各阶目标亮度乘以（1-10%），计算出目标Gamma曲线负偏移百分之十后获得的Gamma曲线的各阶目标亮度。

在步骤S103中，根据目标Gamma曲线各阶目标亮度及目标Gamma曲线正负偏移边界的各阶目标亮度调整实际Gamma曲线，获得实际Gamma曲线的各阶实际亮度，并确保实际Gamma曲线的各阶实际亮度离目标Gamma曲线的各阶目标亮度的偏移百分比的正负特性相同且均在预设偏移范围内。

在本发明实施例中，首先，根据目标Gamma曲线各阶目标亮度，在目标Gamma曲线正负偏移边界的各阶目标亮度范围内通过人主观的拉动来调整实际Gamma曲线，使实际Gamma曲线尽可能地接近于目标Gamma曲线，获得此时对应的实际Gamma曲线的各阶实际亮度。

在本发明实施例中，然后，依次计算出目标Gamma曲线各阶实际亮度离目标Gamma曲线的各阶实际亮度的偏移百分比，由获得的目标Gamma曲线各阶实际亮度离目标Gamma曲线的各阶实际亮度的偏移百分比来校正实际Gamma曲线。具体为，依次将实际Gamma曲线的各阶实际亮度代入索引函数j(L)＝A+B×lg(L)+C×(lg(L))²+D×(lg(L))³+E×(lg(L))⁴+F×(lg(L))⁵+G×(lg(L))⁶+H×(lg(L))⁷+I×(lg(L))⁸中，获得各阶对应的索引值，其中，lg表示以10为底的对数，A＝71.498068，B＝94.593053，C＝41.912053，D＝9.8247004，E＝0.28175407，F＝－1.1878455，G＝－0.18014349，H＝0.14710899，I＝－0.017046845，以上常数是根据实际经验获得，当然也可根据实际状况作出调整。，L表示目标Gamma曲线各阶实际亮度，j(L)表示各阶对应的索引值。此处的索引函数为灰度标准显示函数

lgL (j) = \frac{a + c \times Ln (j) + e \times {(Ln (j))}^{2} + g \times {(Ln (j))}^{3} + m \times {(Ln (j))}^{4}}{1 + b \times Ln (j) + d \times {(Ln (j))}^{2} + f \times {(Ln (j))}^{3} + h \times {(Ln (j))}^{4} + k \times {(Ln (j))}^{5} a}

的逆运算，灰度标准显示函数为Barten’s模型（一种视觉模型）衍生而来的1023亮度级数学差值法所定义的。其中，Ln是自然对数，j为1023个亮度级L_j的索引值（j的值为从1到1023），a=-1.3011877,b=-2.5840191E-2,c=8.0242636E-2,d=-1.03202292E-1,e=1.3635334E-3，以上常数是根据实际经验获得，当然也可根据实际状况作出调整。。

已知目标Gamma曲线各阶目标亮度、实际Gamma曲线各阶实际亮度及各阶对应的索引值后，将其分别带入下述公式：

{ΔJ}_{s} (i) = \frac{Y_{s} (i) - Y_{s} (i - 1)}{0.5 \times [Y_{s} (i) + Y_{s} (i - 1)] \times [j (L) - j (L_{i - 1})]};

{ΔJ}_{m} (i) = \frac{Y_{m} (i) - Y_{m} (i - 1)}{0.5 \times [Y_{m} (i) + Y_{m} (i - 1)] \times [j (L) - j (L_{i - 1})]};

ΔY (i) = \frac{ABS ({ΔJ}_{s} (i) - {ΔJ}_{m} (i))}{{ΔJ}_{s} (i)};

其中，Ys(i)表示目标Gamma曲线各阶目标亮度，Ym(i)表示实际Gamma曲线各阶实际亮度，i为0到阶数减一的自然数，j(L)表示各阶对应的索引值，⊿Y(i)表示目标Gamma曲线各阶实际亮度离目标Gamma曲线的各阶实际亮度的偏移百分比。⊿Y(i)越小表示实际Gamma曲线越接近目标Gamma曲线。

在本发明实施例中，为了使实际Gamma曲线更平滑，需保证实际Gamma曲线偏向目标Gamma曲线的同一侧，因此需要确定实际Gamma曲线各阶实际亮度离目标Gamma曲线的各阶目标亮度的偏移百分比的正负特性相同（即：实际Gamma曲线的各阶实际亮度离目标Gamma曲线的各阶目标亮度的偏移百分比同为正数或同为负数）。若检测到实际Gamma曲线各阶实际亮度离目标Gamma曲线的各阶目标亮度的偏移百分比的正负特性不同，则返回重新根据目标Gamma曲线各阶目标亮度及目标Gamma曲线正负偏移边界的各阶目标亮度通过人主观的拉动来重新调整实际Gamma曲线，重新获得新的实际Gamma曲线的各阶实际亮度，直到确保调整后的实际Gamma曲线各阶实际亮度离目标Gamma曲线的各阶目标亮度的偏移百分比同为正数或同为负数。

当检测到实际Gamma曲线各阶实际亮度离目标Gamma曲线的各阶目标亮度的偏移百分比同为正数或同为负数时，再根据曲线调整人员预设的偏移范围来依次判断实际Gamma曲线各阶实际亮度离目标Gamma曲线的各阶目标亮度的偏移百分比是否在预设偏移范围内，是则确定此时的目标Gamma曲线即为较准确的目标Gamma曲线，不再需要调整；如果实际Gamma曲线中有任何一阶实际亮度离目标Gamma曲线的该阶目标亮度的偏移百分比不在预设偏移范围内，则返回重新根据目标Gamma曲线各阶目标亮度及目标Gamma曲线正负偏移边界的各阶目标亮度通过人主观的拉动来重新调整实际Gamma曲线，重新获得新的实际Gamma曲线的各阶实际亮度，直到确保调整后的实际Gamma曲线各阶实际亮度离目标Gamma曲线的各阶目标亮度的偏移百分比都在预设偏移范围内。

在本发明实施例中，由于如果需要全部获得实际Gamma曲线的各阶实际亮度，并确保实际Gamma曲线的各阶实际亮度离目标Gamma曲线的各阶目标亮度的偏移百分比均在预设偏移范围内，则可能使得计算量过大，因此还可根据实际调整所需，仅获得实际Gamma曲线的部分阶实际亮度，并确保实际Gamma曲线的这些阶实际亮度离目标Gamma曲线的对应阶目标亮度的偏移百分比均在预设偏移范围内即可。

实施例二：

图2为本发明实施例提供的调整目标Gamma曲线的装置的结构示意图，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部份。

在本发明实施例中，调整目标Gamma曲线的装置包括：

目标曲线获取单元21，用于由获取的Gamma曲线参数计算出目标Gamma曲线各阶目标亮度。

在本发明实施例中，所述目标曲线获取单元21包括：

参数获取单元211，用于测量显示设备全黑场信号的亮度和显示设备全白场信号的亮度，并确定目标Gamma曲线的阶数和参数伽玛。

目标曲线计算单元212，用于将显示设备全黑场信号的亮度、显示设备全白场信号的亮度、目标Gamma曲线的阶数和参数伽玛带入Gamma曲线公式，获得目标Gamma曲线各阶目标亮度。

在本发明实施例中，先测量确定显示设备输入全黑场信号的亮度及显示设备输入全白场信号的亮度，再根据实际调整需要由Gamma曲线调整人员确定目标Gamma曲线的阶数和参数伽玛γ，其中，参数伽玛γ一般为2.2或2.4，Gamma曲线的阶数可为256或512或1024等。然后，将测量获得的显示设备全黑场信号的亮度、显示设备全白场信号的亮度及目标Gamma曲线的阶数和参数伽玛γ带入Gamma基础公式，计算出目标Gamma曲线的各阶目标亮度。

偏移边界曲线获取单元22，用于设定目标Gamma曲线正负偏移边界，计算出目标Gamma曲线正负偏移边界的各阶目标亮度。

在本发明实施例中，由曲线调整人员预先设置目标Gamma曲线的偏移范围，再由偏移范围获得正负偏移边界。目标Gamma曲线正负偏移边界的各阶目标亮度由正负偏移边界及目标Gamma曲线各阶目标亮度计算获得。如确定的正负偏移边界分别为正负百分之十，则相应的将获得的目标Gamma曲线各阶目标亮度乘以（1+10%），计算出目标Gamma曲线正偏移百分之十后获得的Gamma曲线的各阶目标亮度；以及将获得的目标Gamma曲线各阶目标亮度乘以（1-10%），计算出目标Gamma曲线负偏移百分之十后获得的Gamma曲线的各阶目标亮度。

曲线调整单元23，用于根据目标Gamma曲线各阶目标亮度及目标Gamma曲线正负偏移边界的各阶目标亮度调整实际Gamma曲线，获得实际Gamma曲线的各阶实际亮度，并确保实际Gamma曲线的各阶实际亮度离目标Gamma曲线的各阶目标亮度的偏移百分比的正负特性相同且均在预设偏移范围内。

在本发明实施例中，所述曲线调整单元23包括：

实际曲线计算单元231，用于根据目标Gamma曲线各阶目标亮度及目标Gamma曲线正负偏移边界的各阶目标亮度调整实际Gamma曲线，获得实际Gamma曲线的各阶实际亮度。

偏移计算单元232，用于依次计算出目标Gamma曲线各阶实际亮度离目标Gamma曲线的各阶实际亮度的偏移百分比。

其中，偏移计算单元232还包括：

索引值计算单元2321，用于依次将实际Gamma曲线的各阶实际亮度代入索引函数获得各阶对应的索引值。

偏移百分比计算单元2322，用于根据目标Gamma曲线各阶目标亮度、实际Gamma曲线各阶实际亮度及各阶对应的索引值计算出实际Gamma曲线各阶实际亮度离目标Gamma曲线的各阶目标亮度的偏移百分比。

在本发明实施例中，依次计算出目标Gamma曲线各阶实际亮度离目标Gamma曲线的各阶实际亮度的偏移百分比，由获得的目标Gamma曲线各阶实际亮度离目标Gamma曲线的各阶实际亮度的偏移百分比来校正实际Gamma曲线。具体为，依次将实际Gamma曲线的各阶实际亮度代入索引函数j(L)＝A+B×lg(L)+C×(lg(L))²+D×(lg(L))³+E×(lg(L))⁴+F×(lg(L))⁵+G×(lg(L))⁶+H×(lg(L))⁷+I×(lg(L))⁸中，获得各阶对应的索引值，其中，lg表示以10为底的对数，A＝71.498068，B＝94.593053，C＝41.912053，D＝9.8247004，E＝0.28175407，F＝－1.1878455，G＝－0.18014349，H＝0.14710899，I＝－0.017046845，L表示目标Gamma曲线各阶实际亮度，j(L)表示各阶对应的索引值。已知目标Gamma曲线各阶目标亮度、实际Gamma曲线各阶实际亮度及各阶对应的索引值后，将其分别带入下述公式：

{ΔJ}_{s} (i) = \frac{Y_{s} (i) - Y_{s} (i - 1)}{0.5 \times [Y_{s} (i) + Y_{s} (i - 1)] \times [j (L) - j (L_{i - 1})]};

{ΔJ}_{m} (i) = \frac{Y_{m} (i) - Y_{m} (i - 1)}{0.5 \times [Y_{m} (i) + Y_{m} (i - 1)] \times [j (L) - j (L_{i - 1})]};

ΔY (i) = \frac{ABS ({ΔJ}_{s} (i) - {ΔJ}_{m} (i))}{{ΔJ}_{s} (i)};

偏移校正单元233，用于当实际Gamma曲线各阶实际亮度离目标Gamma曲线的各阶目标亮度的偏移百分比同为正数或同为负数时，依次判断实际Gamma曲线各阶实际亮度离目标Gamma曲线的各阶目标亮度的偏移百分比是否在预设偏移范围内，是则确定目标Gamma曲线，否则返回重新根据目标Gamma曲线各阶目标亮度及目标Gamma曲线正负偏移边界的各阶目标亮度调整实际Gamma曲线，获得新的实际Gamma曲线的各阶实际亮度。

本领域普通技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以在存储于一计算机可读取存储介质中，所述的存储介质，如ROM/RAM、磁盘、光盘等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种调整目标Gamma曲线的方法，其特征在于，所述方法包括：

由获取的Gamma曲线参数计算出目标Gamma曲线各阶目标亮度；

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述由获取的Gamma曲线参数计算出目标Gamma曲线各阶目标亮度，包括：

测量显示设备全黑场信号的亮度和显示设备全白场信号的亮度；

确定目标Gamma曲线的阶数和参数伽玛；

将所述显示设备全黑场信号的亮度、显示设备全白场信号的亮度、目标Gamma曲线的阶数和参数伽玛带入Gamma曲线公式，获得目标Gamma曲线各阶目标亮度。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标Gamma曲线各阶目标亮度及目标Gamma曲线正负偏移边界的各阶目标亮度调整实际Gamma曲线，获得实际Gamma曲线的各阶实际亮度，并确保实际Gamma曲线的各阶实际亮度离目标Gamma曲线的各阶目标亮度的偏移百分比的正负特性相同且均在预设偏移范围内包括：

根据所述目标Gamma曲线各阶目标亮度及目标Gamma曲线正负偏移边界的各阶目标亮度调整实际Gamma曲线，获得实际Gamma曲线的各阶实际亮度；

依次计算出目标Gamma曲线各阶实际亮度离目标Gamma曲线的各阶实际亮度的偏移百分比；

当实际Gamma曲线各阶实际亮度离目标Gamma曲线的各阶目标亮度的偏移百分比同为正数或同为负数时，依次判断实际Gamma曲线各阶实际亮度离目标Gamma曲线的各阶目标亮度的偏移百分比是否在预设偏移范围内，是则确定目标Gamma曲线，否则返回重新根据所述目标Gamma曲线各阶目标亮度及目标Gamma曲线正负偏移边界的各阶目标亮度调整实际Gamma曲线，获得新的实际Gamma曲线的各阶实际亮度。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述依次计算出目标Gamma曲线各阶实际亮度离目标Gamma曲线的各阶实际亮度的偏移百分比，包括：

依次将实际Gamma曲线的各阶实际亮度代入索引函数获得各阶对应的索引值；

根据目标Gamma曲线各阶目标亮度、实际Gamma曲线各阶实际亮度及各阶对应的索引值计算出实际Gamma曲线各阶实际亮度离目标Gamma曲线的各阶目标亮度的偏移百分比。

5.一种调整目标Gamma曲线的装置，其特征在于，所述装置包括：

6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述目标曲线获取单元包括：

参数获取单元，用于测量显示设备全黑场信号的亮度和显示设备全白场信号的亮度，并确定目标Gamma曲线的阶数和参数伽玛；

目标曲线计算单元，用于将所述显示设备全黑场信号的亮度、显示设备全白场信号的亮度、目标Gamma曲线的阶数和参数伽玛带入Gamma曲线公式，获得目标Gamma曲线各阶目标亮度。

7.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述曲线调整单元包括：

实际曲线计算单元，用于根据所述目标Gamma曲线各阶目标亮度及目标Gamma曲线正负偏移边界的各阶目标亮度调整实际Gamma曲线，获得实际Gamma曲线的各阶实际亮度；

偏移计算单元，用于依次计算出目标Gamma曲线各阶实际亮度离目标Gamma曲线的各阶实际亮度的偏移百分比；

偏移校正单元，用于当实际Gamma曲线各阶实际亮度离目标Gamma曲线的各阶目标亮度的偏移百分比同为正数或同为负数时，依次判断实际Gamma曲线各阶实际亮度离目标Gamma曲线的各阶目标亮度的偏移百分比是否在预设偏移范围内，是则确定目标Gamma曲线，否则返回重新根据所述目标Gamma曲线各阶目标亮度及目标Gamma曲线正负偏移边界的各阶目标亮度调整实际Gamma曲线，获得新的实际Gamma曲线的各阶实际亮度。

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述偏移计算单元包括：

索引值计算单元，用于依次将实际Gamma曲线的各阶实际亮度代入索引函数获得各阶对应的索引值；

偏移百分比计算单元，用于根据目标Gamma曲线各阶目标亮度、实际Gamma曲线各阶实际亮度及各阶对应的索引值计算出实际Gamma曲线各阶实际亮度离目标Gamma曲线的各阶目标亮度的偏移百分比。