CN101149894A - 可自动校正色彩特性的平面显示器及其方法 - Google Patents

Abstract

一种可自动校正色彩特性的平面显示器及其方法，利用一信号产生设备，产生一输入信号，输入至一平面显示器；使用一色彩测量仪器，对平面显示器的输出值进行检测；通过对输入信号与输出值间的反函数运算，依设定的规格，计算出呈现出目标输出值时应有的色彩特性修正值，并连同识别码一并储存在一网络服务器的数据库或刻录至一光盘；在平面显示器与一计算机相连接后，通过平面显示器的驱动程序的安装程序，依识别码，经由互联网，将数据库中对应的色彩特性修正值下载至该计算机的一硬盘，或将光盘中刻录的色彩特性修正值安装至硬盘，计算机即可利用驱动程序激活一色彩特性修正机制，使平面显示器依该色彩特性修正值，呈现出修正后的最佳色彩。

Description

可自动校正色彩特性的平面显示器及其方法

技术领域

本发明是有关平面显示器及其色彩特性的校正方法，尤指一种在使用者端自动进行色彩特性校正的平面显示器及其方法，以期有效节省在该平面显示器上增设非易失性存储器所需的成本，并大幅缩减在生产线上对非易失性存储器写入色彩特性修正值所需耗费的人力、时间与成本。

背景技术

一般市售的各式平面显示器，如：等离子平面显示器(Plasma Display Panel，简称PDP)及液晶平面显示器(Liquid Crystal Display，简称LCD)等，由于其材料特性，使得各平面显示器被组装完成后，其红、绿、蓝三原色的发光比例，一般皆无法达成均一性，而分别呈现出不同的色彩特性，意即，若在生产过程中，未经特别的色彩修正处理，所述的平面显示器在输入相同信号的情形下，将分别呈现出不同的色彩表现，导致相关技术人员无法确保出厂时的每一台平面显示器均能达成相同且最佳的色彩表现，即使是同一厂牌、同一批生产且相同制程的平面显示器亦然，因此，相关技术人员在所述的平面显示器被组装完成后，一般均会于出货前，针对每一台平面显示器的色彩特性(如：色温灰阶白平衡等)进行修正处理。

目前，平面显示器的色彩修正处理方法大致可分为两大类，第一类是以色彩特性化(characterization)为主的开放式色彩管理系统(color managementsystem，简称CMS)，该系统是运用色彩描述文件(profile)的概念，以对应的不同色彩描述档，将相同的输入信号转换成特定的输入档案，使得不同色彩特性的平面显示器能呈现出相同的色彩表现，故所述的色彩描述档是用以描述各平面显示器的现有输入信号RGB与对应的色彩输出CIE色度信号XYZ间的函数f()关系或反函数f^-1()关系，如：

XYZ＝f(RGB)，或

RGB＝f^-1(XYZ)，

所述的系统并无法将平面显示器修正成特定的色彩特性，而是通过一色彩转换引擎，将原始的输入档案转换成另一档案，并藉该另一档案使得不同平面显示器能呈现出相同的色彩表现，因此，在本质上，所述的系统并未修正平面显示器的任何色彩特性，仅是通过色彩描述档描述平面显示器的色彩显示特性，故仅能将其称为特性化的色彩修正。此类的色彩管理系统需在各平面显示器或其控制器上增设额外的存储器组件，用以储存各对应的色彩描述档，以在接收到一原始的输入档案时，利用一色彩转换引擎，依色彩描述文件的特性，对所述的原始的输入档案进行修正，以产生一对应的色彩修正档案，再将暂存于所述的存储器组件的色彩修正档案予以输出，以在各平面显示器上呈现出预期的色彩表现。由于，所述的系统在每次接收到输入档案时，均必需对其进行转换、暂存及输出等处理动作，必需耗费较多的处理时间，故对于需播放大量实时影像的平面显示器(如：电视机)而言，并不适合。

第二类为封闭式的色彩校正系统，该系统的作法是将每一台平面显示器的色彩特性直接修正至某一特定的色彩特性，使得在输入相同档案的情形下，每一台平面显示器均能呈现出相同的色彩表现，因此，只要输入平面显示器的档案数据符合特定规范(如sRGB或NTSC)，平面显示器呈现的色彩效果即符合该特定规范界定的标准。传统上，色彩校正是以仪器逐一测量平面显示器呈现白色时的色温及色偏差，再以手动方式，调整其红、绿、蓝三原色的增益值(Gain)及偏量(Offset)，直到平面显示器所呈现的白色接近于目标色温及色偏差为止，以使所生产的平面显示器均具有正确的色温灰阶白平衡等参数，且能呈现出最佳的色彩表现。然而，此一手动调校色温灰阶白平衡参数的作法，不仅耗费时间及人力，手动调校过程中的人为误差，亦无法避免地常常造成平面显示器的色温灰阶白平衡参数与理想的色温灰阶白平衡等参数间存在一相当大的差距，导致出货品质不稳定的问题。

相关技术人员为节省时间及人力的成本，并加快色温灰阶白平衡等参数的调校速度，一般均会先针对每一批出货中的一台平面显示器，进行色温灰阶白平衡参数的调校作业，并以所获得的红、绿、蓝三原色的修正值，作为用以调校同一批出货的其它平面显示器的依据，并存在其各自的内部存储器中，简言之，同一批出货的平面显示器的增益值均被设定成一固定值，此种调校方式，虽节省了大量的时间及人力成本，并加快了平面显示器的色温灰阶白平衡的调校速度，然而，却因无法兼顾不同平面显示器间存在的色彩特性差异，而牺牲了平面显示器的色彩表现，导致仅一台平面显示器达到最佳的色彩表现，其它平面显示器则无法达到最佳色彩表现的现象。

为解决前述问题，目前多数相关技术人员的作法，是在平面显示器完成组装后，针对每一台平面显示器的原始色彩特性，进行检测，并据以计算出一色彩特性修正值，对各平面显示器进行校正，使其均能具备标准的色彩特性，其中最具代表性的作法，是利用“gamma特性修正”的概念，来修正各平面显示器本身的色彩特性误差，如：美国第5,796,384号专利所揭示，将所计算出的色彩特性修正值，记录在平面显示器的硬件电路内的非易失性存储器中，如：闪存(Flash RAM)等可重复读写的存储器件中中，参阅图1及图2所示，兹扼要叙述其制作程序如下：

步骤200，完成一平面显示器10的所有组件组装，该平面显示器10的主机板(video system board)11上设有一控制器12；

步骤201，利用一信号产生设备产生一输入信号(video signal)，并输入至该平面显示器10；

步骤202，利用一色彩测量仪器13(measurement instrument)，对一面板14(panel)的输出值进行检测，并分析其色彩特性；

步骤203，通过对所述的输入信号与输出值间的反函数运算，依设定的规格，计算出所述的平面显示器10呈现出目标输出值时其gamma修正电路内应有的色彩特性修正值；及

步骤204，通过一传输接口(interface)15，将该色彩特性修正值加载所述的控制器12内的一非易失性存储器16中，并以该色彩特性修正值作为永久性记录的数值。

如此，即可以修正电路的方式，实现色彩校正的目的，但是，此种作法需在各平面显示器10或其控制器12上增设额外的电子组件(如：该非易失性存储器16等)，不仅制造成本较高，由于尚需通过所述的传输接口15，将所述的色彩特性修正值加载所述的控制器12内的非易失性存储器16中，来完成色彩特性的修正，故在制程上亦需耗费较多的工时及人力。

发明内容

有鉴于传统封闭式色彩校正系统的前述诸多缺点，发明人经过长久努力研究与实验，终于开发设计出本发明的一种可自动校正色彩特性的平面显示器及其方法，以期在最符合经济效益的前提下，确保每一台平面显示器在使用时均能达到最佳的色彩表现。

本发明的一目的，是在一平面显示器完成组装后，利用一信号产生设备，产生一色彩输入信号，输入至该平面显示器；使用一色彩测量仪器，对该平面显示器的输出值进行检测；通过对所述的输入信号与输出值间的反函数运算，依设定的规格，计算出所述的平面显示器呈现出目标输出值时应有的色彩特性修正值，并将该色彩特性修正值连同该平面显示器的识别码一并储存在一网络服务器的数据库；在该平面显示器与一计算机相连接后，通过平面显示器的驱动程序的安装程序，依该平面显示器的识别码，经由网际网络，将所述的数据库中对应的色彩特性修正值下载至该计算机的一硬盘，该计算机再利用平面显示器的驱动程序激活一色彩特性修正机制，使所述的平面显示器依该色彩特性修正值，呈现出修正后的最佳色彩。

本发明的另一目的，是在一平面显示器完成组装后，利用一信号产生设备，产生一色彩输入信号，输入至该平面显示器；使用一色彩测量仪器，对该平面显示器的输出值进行检测；通过对所述的输入信号与输出值间的反函数运算，依设定的规格，计算出该平面显示器呈现出目标输出值时应有的色彩特性修正值，并将该色彩特性修正值连同该平面显示器的识别码一并刻录至一光盘；在该平面显示器与一计算机相连接后，通过平面显示器的驱动程序的安装程序，将所述的光盘中刻录的色彩特性修正值安装至硬盘，该计算机即可利用平面显示器的驱动程序激活一色彩特性修正机制，使该平面显示器依该色彩特性修正值，呈现出修正后的最佳色彩。如此，不仅节省了在该平面显示器上增设非易失性存储器所需的成本，更大幅缩减了在生产线上对非易失性存储器上传色彩特性修正值所需耗费的人力与时间与成本。

附图说明

图1为对传统平面显示器进行校正的电路架构示意图；

图2为图1所示对传统平面显示器进行校正的流程示意图；

图3为本发明的第一个实施例对平面显示器进行检测的电路架构示意图；

图4为第一个实施例对平面显示器进行检测及校正的流程示意图；

图5为本发明的第二个实施例对平面显示器进行检测的电路架构示意图；及

图6为第二个实施例对传统平面显示器进行检测及校正的流程示意图。

附图标号：

平面显示器.........30、50    主机板..............31、51

控制器.............32、52    色彩测量仪器........33、53

面板...............34、54    网络服务器..........35

光盘刻录机.........55

具体实施方式

传统上，平面显示器均必需与计算机主机相联机，以接受计算机的控制，作为其输出装置，用以显示文字及影像，因此，无论桌上型计算机、手提式计算机或掌上型计算机等，平面显示器的使用均离不开与计算机主机的结合。近年来，随着硬盘技术的快速发展，计算机主机内建的硬盘的记忆空间愈来愈大，相较于前述传统平面显示器中控制器内的存储器件，该存储器件的的记忆空间即显得微不足道。有鉴于此，发明人便想到若能运用软件架构，在使用者将一平面显示器与一计算机主机相联机时，将该平面显示器出厂前所测量及计算出的色彩特性修正值，安装至该计算机主机内建的硬盘，并令该计算机利用该平面显示器的驱动程序激活一色彩特性修正机制，使该平面显示器依该色彩特性修正值，呈现修正后的最佳色彩，如此，不仅可令该平面显示器中完全无需安装用以储存色彩特性修正值的存储器件，有效节省硬件成本，更可免除在生产线上需通过传输接口对非易失性存储器进行修正的处理程序，大幅缩短了制造程序，令制造程序更精简方便，进而降低了其整体的制造成本。

本发明是一种可自动校正色彩特性的平面显示器及其方法，在本发明的第一个实施例中，是利用计算机，通过网际网络，自远程相关技术人员的网络服务器的数据库中，读取平面显示器对应的色彩特性修正值的作法，参阅图3及图4所示，该方法包括下列步骤：

步骤401完成一平面显示器30的所有组件组装，该平面显示器30的主机板31上设有一控制器32；

步骤402利用一信号产生设备(图中未示)，产生色彩输入信号RGB，输入至所述的平面显示器30；

步骤403使用一色彩测量仪器33，对一面板34进行检测，从外部测量所呈现的色彩输出值XYZ(如：CIE XYZ色度值等)，并分析其所呈现的色彩特性；

步骤404对输入信号RGB与输出值XYZ间的信号特性，建立一特性函数f()及其反函数f^-1()，如：

XYZ＝f(RGB)，及

RGB＝f^-1(XYZ)，

然后，根据设定的规格，设定目标输出值Txyz，通过反函数的运算，求出所述的目标输出值对应的目标输入值Trgb，即Trgb＝f^-1(Txyz)，如此，原有的RGB→XYZ关系，即可藉安装一“修正函数”g()，变成RGB→Trgb→Txyz的关系，即Txyz＝f(g(RGB))＝f(Trgb)，或Trgb＝g(RGB)，进而据以计算出所述的平面显示器30呈现出目标输出值Txyz时应有的色彩特性修正值R-gain、G_gain及B_gain，并用以改变所述的平面显示器30的色彩特性，使其在特定输入信号下会呈现出特定的输出色彩特性；所述的修正函数g()即为该平面显示器30的色彩特性修正函数值，其为一种数值对照表，将该平面显示器30的原始输入信号RGB，对应至另一组目标输入值Trgb，使得该平面显示器30能据以呈现出理想的目标输出值Txyz；

步骤405将所述的色彩特性修正值连同所述的平面显示器30的识别码(如：唯一的商品序号)一并储存在一网络服务器35的数据库中，以供使用者通过网际网络下载，并安装至与所述的识别码对应的平面显示器中，实现对平面显示器的色彩特性进行修正的目的；

步骤406在所述的平面显示器30与一计算机(图中未示)相连接后，通过该平面显示器30的驱动程序的安装程序，使该计算机依该平面显示器30的识别码，经由网际网络，将所述的网络服务器35的数据库中对应的色彩特性修正值下载至所述的计算机的一硬盘(图中未示)；及

步骤407所述的计算机利用所述的平面显示器30的驱动程序激活一色彩特性修正机制，使得该平面显示器30可根据所述的硬盘中储存的色彩特性修正值，呈现出修正后的最佳色彩。

如此，与前述传统平面显示器的制程相较，在该实施例中，相关技术人员不仅可节省在所述的平面显示器30上增设非易失性存储器所需的成本，更大幅缩减在生产线上需通过传输接口对非易失性存储器写入色彩特性修正值所需耗费的人力与时间与成本。

在本发明的第二个实施例中，是利用计算机，通过读取相关技术人员提供的随机光盘中储存的对应色彩特性修正值的作法，参阅图5及图6所示，该方法包括下列步骤：

步骤601完成一平面显示器50的所有组件组装，该平面显示器50的主机板51上设有一控制器52；

步骤602利用一信号产生设备，产生一色彩输入信号，输入至该平面显示器50；

步骤603使用一色彩测量仪器53，对该平面显示器50的输出值进行检测，并分析其所呈现的色彩特性；

步骤604通过前述对反函数的运算，依设定的规格，计算出该平面显示器50应有的色彩特性修正值；

步骤605通过一光盘刻录机55，将该色彩特性修正值连同该平面显示器50的识别码(如：唯一的商品序号)一并刻录至一光盘(图中未示)；

步骤606当使用者将该平面显示器50与计算机主机(图中未示)相连接后，该计算机主机将通过平面显示器50的驱动程序的安装程序，将所述的光盘中所储存的色彩特性修正值下载至该计算机的一硬盘(图中未示)；及

步骤607该计算机利用所述的平面显示器50的驱动程序激活一色彩特性修正机制，即可使该平面显示器50依所述的色彩特性修正值，呈现出修正后的最佳色彩。

在此需特别一提者，前述实施例中所述及的使用者，是泛指一般消费者、计算机厂商或其它将平面显示器与计算机主机相连接，并通过计算机主机执行平面显示器的驱动程序，以完成整个安装程序的使用者。传统上，任一使用者在将平面显示器与计算机主机相连接，并执行其驱动程序时，并无法查觉整个安装程序中，到底进行了那些处理动作，故本发明在使用者执行平面显示器的驱动程序时，无论自远程或近端，将色彩特性修正值下载至计算机硬盘中的作法，对使用者而言，均不致造成任何不便及困扰。此外，在本发明中，由于色彩修正值是根据每一台平面显示器的色彩特性所运算出的，故相关技术人员可在第一个实施例所提供的步骤中，随时对数据库中储存的对应色彩特性特性修正值，进行追踪、编修及更新，以增加额外的功能，如此，当使用者执行平面显示器的驱动程序或激活其更新界面时，网络服务器即可根据平面显示器的识别码，追踪出其原始特性，并进一步据以重新计算组合出各种最佳化的不同修正数值，供使用者选用。因此，本发明不仅令相关技术人员大幅降低了平面显示器的整体生产成本，更提供了使用者日后对平面显示器的色彩特性进行更新的能力。此外，需特别注意者，前述实施例中所述及的网络服务器及光盘，仅是本发明的具体实施例，本发明在实际施作时，并不局限于此，凡任何熟悉此项技艺者在本发明领域内，以其它储存媒介储存所述的色彩特性修正值，供计算机读取并下载至其硬盘，均属本发明在此欲主张的保护范围。

以上所述，仅为本发明最佳的一具体实施例，但本发明的构造特征并不局限于此，任何熟悉此项技艺者在本发明领域内，可轻易思及之变化或修饰，皆可涵盖在本案的权利范围。

Claims (7)

1.一种对平面显示器的色彩特性进行校正的方法，该方法包括：

在一平面显示器完成组装后，利用一信号产生设备，产生一输入信号RGB，输入至该平面显示器；

使用一色彩测量仪器，对所述的平面显示器所呈现的色彩进行检测，以获得该平面显示器的输出值XYZ；

通过所述的输入信号RGB及所述的输出值XYZ间的反函数RGB＝f^-1(XYZ)运算，依设定的规格，计算出所述的平面显示器呈现出目标输出值Txyz时应有的色彩特性修正值，并将该色彩特性修正值连同该平面显示器的识别码一并储存至一储存媒体；

在所述的平面显示器与一计算机相连接后，通过平面显示器的驱动程序的安装程序，依所述的平面显示器的识别码，自所述的储存媒体中将所述的色彩特性修正值下载至所述的计算机的一硬盘；及

所述的计算机利用平面显示器的驱动程序激活一色彩特性修正机制，使所述的平面显示器依所述的色彩特性修正值，呈现出修正后的色彩。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述的储存媒体为一网络服务器的数据库，所述的平面显示器与所述的计算机相连接后，是通过所述的驱动程序的安装程序，依所述的平面显示器的识别码，经由网际网络，自所述的数据库中将对应的色彩特性修正值下载至所述的计算机的硬盘。

3.如权利要求1所述的方法，其中所述的储存媒体为一光盘，在所述的平面显示器与所述的计算机相连接后，是通过所述的驱动程序的安装程序，依所述的平面显示器的识别码，自所述的光盘中将对应的所述的色彩特性修正值下载至所述的计算机的硬盘。

4.如权利要求1、2或3所述的方法，其中依设定的规格进行的反函数运算，包括：

在输入信号RGB与输出值XYZ间建立一特性函数XYZ＝f(RGB)及其反函数RGB＝f^-1(XYZ)关系；

通过反函数RGB＝f^-1(XYZ)关系，根据设定的规格，以目标输出值Txyz推算出对应的目标输入值Trgb，即Trgb＝f^-1(Txyz)；

建立所述的输入信号RGB与所述的目标输入值Trgb间的修正函数g()，即Trgb＝g(RGB)；及

根据该修正函数g()，计算出所述的平面显示器呈现出目标输出值Txyz时应有的色彩特性修正值。

5.一种对平面显示器的色彩特性进行校正的方法，该方法包括：

在一平面显示器与一计算机相连接后，该计算机将通过该平面显示器的驱动程序的安装程序，依该平面显示器的识别码，自一储存媒体中将该平面显示器呈现出目标输出值Txyz时应有的色彩特性修正值下载至所述的计算机的一硬盘；及

所述的计算机利用所述的平面显示器的驱动程序激活一色彩特性修正机制，使该平面显示器依该色彩特性修正值，呈现出修正后的色彩。

6.如权利要求5所述的方法，其中所述的色彩特性修正值的计算包括：

在所述的平面显示器的输入信号RGB与输出值XYZ间建立一特性函数XYZ＝f(RGB)及其反函数RGB＝f^-1(XYZ)关系；

通过反函数RGB＝f^-1(XYZ)关系，根据设定的规格，以目标输出值Txyz推算出对应的目标输入值Trgb，即Trgb＝f^-1(Txyz)；

建立所述的输入信号RGB与目标输入值Trgb间的修正函数g()，即

Trgb＝g(RGB)；及

根据该修正函数g()，计算出所述的平面显示器呈现出目标输出值Txyz时应有的色彩特性修正值。

7.一种自动对色彩特性进行校正的平面显示器，包括：

一平面显示器，包含一识别码；

一组色彩特性修正值，是在所述的平面显示器完成组装后，对该平面显示器输入一输入信号RGB，并对该平面显示器的输出值XYZ进行检测，通过所述的输入信号RGB及输出值XYZ间的反函数RGB＝f^-1(XYZ)关系，再依设定的规格，计算出所述的平面显示器呈现出目标输出值Txyz时应有的色彩特性修正值；及

一驱动程序，是在所述的平面显示器与一计算机相连接后，令该计算机通过该驱动程序的安装程序，依所述的平面显示器的识别码，将所述的组色彩特性修正值下载至所述的计算机的一硬盘，并利用所述的驱动程序激活一色彩特性修正机制，使所述的平面显示器依所述的色彩特性修正值，呈现出修正后的色彩。

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