CN101174386A

CN101174386A - 画面显示方法

Info

Publication number: CN101174386A
Application number: CNA2006101501934A
Authority: CN
Inventors: 黄俊铭; 林林; 王伯贤; 林汉昌; 陈炫仰; 范倩彧; 黄俊纲
Original assignee: Wintek Corp
Current assignee: Wintek Corp
Priority date: 2006-10-30
Filing date: 2006-10-30
Publication date: 2008-05-07

Abstract

本发明涉及一种画面显示方法，其每一像素包括一红色子像素、一绿色子像素、一蓝色子像素以及一混色子像素，该混色子像素是由该红色、绿色以及蓝色子像素中的任两个子像素混色所构成。该彩色滤色装置是选用色彩饱和度较佳的材料作为子像素，藉以提升色域范围，且同时藉由子像素面积的调整以及搭配一特定算法来维持白平衡状态。

Description

画面显示方法

技术领域

本发明涉及一种画面显示方法，尤其涉及一种用来计算彩色滤色装置的子像素输出值的画面显示方法。

背景技术

随着科技的日益进步，近年来电子装置多半以轻薄短小作为主要诉求，其中，液晶显示器不仅技术成熟且参与的厂商众多，因此其市占率具有绝对的优势。然而，由于液晶显示器中的液晶分子本身并不具发光特性，因此必须藉由背光板以及彩色滤光片的使用，使显示器得以呈现彩色影像。

习知彩色滤光片的每一像素是由R、G、B三种子像素所构成，因此，当不同强度的光源经过该些子像素并混色后，即可使像素呈现出不同的颜色及亮度，然而，此种利用RGB三色结构所构成的彩色滤光片由于其NTSC(国际电视标准委员会)色域范围较窄，因此无法满足高画质的色彩显示需求。是故，为了提升色域范围，常见的做法是利用四色结构来组成彩色滤光片各像素，例如，所揭露的四色结构的彩色滤光片，即是以R、G、B、C四种子像素作为基础结构，并搭配算法的使用，藉以提升NTSC色域范围并维持白平衡状态。如图1所示，其是该专利的色度坐标图，其中，该专利所揭露的算法C＝min{G，B}在R、G、B、C子像素面积相等时，可使色域范围朝正确方向扩展(图中箭头所示)，并可获得白平衡的效果，其详细原因兹说明如下：

已知R、G、B、C的混色可显示白色，因此

R+G+B+C＝W.........................(式1-1)

其中，C子像素为G子像素的某一色度坐标点颜色(G’)以及B子像素的某一色度坐标点颜色(B’)的混色，亦即C＝G’+B’，因此(式1-1)可表示成

R+G+B+G’+B’＝W.........................(式1-2)

又，G+G’可表示成G子像素的另一色度坐标点颜色(G”)且B+B’可表示成B子像素的另一色度坐标点颜色(B”)，因此(式1-2)更可表示成

W＝R+G”+B”............................(式1-3)

其中，由于在C子像素中，G子像素与B子像素各占C的总面积的1/2，是故，G”与B”的面积比为

G”∶B”＝(1+0.5)∶(1+0.5)＝1.5∶1.5...(式1-4)

由于C子像素为G子像素以及B子像素的混色，因此，当G子像素与B子像素的面积比例相同时，可直接利用C＝min{G，B}的算法计算C子像素的色彩输出值，而将色域范围往正确的方向扩展。

一般而言，子像素可选用色度坐标图中较外围的材料来提升色域范围，同时，为了兼顾白平衡的需求，必须对子像素面积作对应的调整，然而，上述专利所揭露的技术在各子像素面积不全然相等的情况下会使得色域范围扩展方向错误，如图2所示，其是将该专利所提供的算法应用于子像素面积不相等的彩色滤光装置的色度坐标图，其中，假设R、G、B、C子像素的面积比为3∶2∶3∶2，由该图可看出，色域范围扩展方向是朝色度坐标图的蓝色区域范围偏离(图中箭头所示)，其详细原因兹说明如下：

R+G+B+C＝W...................................(式2-1)

R+G+B+G’+B’＝W.............................(式2-2)

W＝R+G”+B”.................................(式2-3)

G”∶B”＝(2+1)∶(3+1)＝3∶4......(式2-4)

由(式2-4)可知，G与B的面积比例不相等。此外，由于像素穿透面积是与亮度成正比，因此当G的面积小于B时，便会导致色域范围扩展方向朝蓝色区域范围偏离，而非直线式扩展。

综上所述，因此亟需一种画面显示方法以解决习知技术的缺点。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种画面显示方法，其是透过选用色彩饱和度较佳的材料作为子像素，藉以提升色域范围，并且，藉由子像素面积的调整以及搭配一特定的算法，使得色域范围可朝正确的方向扩展并同时维持白平衡状态。

为达上述的目的，本发明提供一种画面显示方法，是用于一显示器中，该显示器包括具有复数个像素的彩色滤色装置，其中该每一像素是由一红色子像素、一绿色子像素、一蓝色子像素以及一混色子像素所组成，且该混色子像素是由该红色、绿色以及蓝色子像素中的任两个混色所构成，而该画面显示方法是包括下列步骤：

a.输入一影像讯号至该显示器，该影像讯号包括一红色讯号、一绿色讯号以及一蓝色讯号；

b.将该红色、绿色以及蓝色子像素的输出值设为与该红色、绿色以及蓝色讯号值相同；

c.判断构成该混色子像素的两子像素中的任一个输出值是否为0，若是，则将该混色子像素的输出值设为0，反之，则进行步骤d；以及

d.依据构成该混色子像素的两子像素的面积比，设定一权重值，并以该权重值计算该混色子像素的输出值。

附图说明

图1是美国专利公开第20040051724号于子像素面积相等时的色域扩展方向示意图；

图2是美国专利公开第20040051724号于子像素面积不全然相等时的色域扩展方向示意图；

图3是本发明彩色滤色装置较佳实施例示意图；

图4是本发明画面显示方法的流程示意图；

图5是本发明中R_i、G_i、B_i与R_o、G_o、B_o、S_o的对应表；

图6是本发明于子像素面积不全然相等时的色域扩展方向示意图；

附图标号如下：1-彩色滤色装置；11-像素；111-红色子像素；112-绿色子像素；113-蓝色子像素；114-混色子像素；2-画面显示方法的流程；21～25-流程步骤。

具体实施方式

为对于本发明的特征、目的及功能有更进一步的认知与理解，兹配合附图详细说明如后：

请参阅图3所示，其是本发明彩色滤色装置较佳实施例示意图。在本图中，其中左图是彩色滤色装置的结构图、右图是左图的局部放大图。在本实施例中，为达成提高色域范围的目的，因此彩色滤色装置1的每一像素11是由一红色子像素111、一绿色子像素112、-蓝色子像素113以及一混色子像素114所组成，其中该混色子像素114是由该红色、绿色以及蓝色子像素中的任两个所混色构成。在本实施例中，为了获得更为宽广的色域范围，因此绿色子像素112是采用色度坐标较外围的绿色材料(例如：NTSC 83％以上的绿色材料)，而该混色子像素114，是利用红色材料与绿色材料混色而成的黄色子像素，同时，为了兼顾白平衡的效果，故而将各子像素面积作对应的调整，因此各像素面积并不全然相等。

请参阅图4所示，其是本发明画面显示方法的流程示意图。由于各个像素的面积在调整后已不全然相等，为了使色域范围能朝正确方向扩展，本发明画面显示方法的流程2包括下列步骤：首先，当步骤21所述的一个由红色讯号、绿色讯号以及蓝色讯号所组成的影像讯号输入至显示器后，会继续进行步骤22，利用一计算装置，计算彩色滤色装置上的红色子像素输出值(R_o)、绿色子像素输出值(G_o)以及蓝色子像素输出值(B_o)，其中，该计算装置是将该红色讯号值(R_i)、绿色讯号值(G_i)以及蓝色讯号值(B_i)乘以1倍的权重值以分别作为该红色、绿色以及蓝色子像素的输出值，换言之，R_o、G_o、B_o是与R_i、G_i、B_i相同，接者，进行步骤23，判断构成混色子像素的两子像素中的任一个输出值是否为0，在本实施例中，混色子像素是由红色与绿色所构成的黄色子像素。而当R_o或G_o为0时，则进行步骤24，将混色子像素输出值(S_o)设为0，反之，当R_o与G_o皆不为0时，则进行步骤25，依据构成混色子像素的两子像素的面积比，设定一权重值，并以该权重值计算该混色子像素的输出值。在本实施例中，该两子像素为绿色子像素与红色子像素，而步骤25的计算方式说明如下：

为方便说明，此处假设彩色滤色装置各子像素面积比为R_A∶G_A∶B_A∶Y_A＝2∶3∶3∶2，亦即，R_A∶G_A∶Y_A＝2∶3∶2，其中，黄色子像素(Y)为红色子像素(R)与绿色子像素(G)的混色，因此黄色子像素所占的两个单位面积中，红色与绿色各占一个单位面积，即R_A∶G_A＝(2+1)∶(3+1)＝3∶4，又已知像素穿透面积是与亮度成正比，因此R的亮度与G的亮度的比值亦为3∶4，所以为了达成白平衡，R与G的面积穿透率亮度的比值应为4∶3。是故，可根据R与G的像素面积比，设定一权重值，藉以求出混色子像素的输出值(S_o)。由于本实施例中R_A∶G_A＝3∶4，因此若要使R与G的面积穿透率亮度的比值为4∶3，则S_o应为

R_o*4/(4+3)+G_o*3/(4+3)

经由上述说明可知，本发明画面显示方法可依下列算法表示之：

(1)R_o、G_o、B_o的计算方式

R_o＝1*R_i；

G_o＝1*G_i；

B_o＝1*B_i；

(2)S_o的计算方式

(2-1)当构成该混色子像素的两子像素(P₁、P₂)中任一个的输出值(P_1o、P_2o)为0时，则S_o＝0；

(2-2)当构成该混色子像素的两子像素(P₁、P₂)的输出值(P_1o、P_2o)皆不为0，且P₁、P₂的面积比为A₁∶A₂时，则

S_o＝P_1o*A₂/(A₁+A₂)+P_2o*A₁/(A₁+A₂)

而图5所示者，是利用上述的算法将R_i、G_i、B_i转换成R_o、G_o、B_o、S_o的对应表。在本图中，是假设彩色滤色装置的每一像素是由R、G、B、Y子像素所构成，且其面积比是以R_A∶G_A∶B_A∶Y_A＝2∶3∶3∶2作说明。

先前技术中，当彩色滤色装置的各子像素面积不全然相等时，会导致色域范围无法朝正确方向扩展，而该问题可由本发明所提出的画面显示方法来加以解决，兹详细说明如下：

在先前技术所陈述的实施例中，已知

R+G+B+C＝W...................................(式2-1)

R+G+B+G’+B’＝W................................(式2-2)

W＝R+G”+B”.................................(式2-3)

G”∶B”＝3∶4............................(式2-4)

由(式2-4)可知，绿色子像素与蓝色子像素的面积比为G_A∶B_A＝3∶4，因此，G的面积穿透率亮度与B的面积穿透率亮度应为4∶3，故而当绿色子像素或蓝色子像素的输出值为0时，则C子像素的输出值亦为0；而当绿色子像素与蓝色子像素输出值皆不为0时，则C子像素的其输出值为G_o*(4/4+3)+B_o*(3/4+3)，其中，G_o、B_o分别代表绿色、蓝色子像素的输出值，而(4/4+3)与(3/4+3)分别为G_o与B_o的权重值。如图6所示，透过利用本发明的画面显示方法，即使各子像素面积不全然相等，亦可令色域范围朝正确的方向扩展(直线式扩展)。

值得一提的是，上述实施例虽然是以面积不全然相等的子像素作说明，惟实际应用时，本发明亦可适用于子像素的面积大小均相同的条件下，此时，与混色子像素相关的两子像素的输出权重值为1；此外，混色子像素虽仅列举了黄色(Y)子像素与青色(C)子像素作说明，但实际应用时，混色子像素的选择可以是黄色(Y)、紫红色(M)以及青色(C)其中之一；又，由习知技术可知，彩色滤光装置的红色、绿色、蓝色以及混色子像素是分别由一独立的信道直接驱动，且该些子像素的排列方式可以是长条状排列或正方形排列或马赛克式排列。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并非用以限定本发明的实施范围，举凡依本发明权利要求所作的均等变化与修饰，仍将不失本发明的要义所在，亦不脱离本发明的精神和范围，均应视为本发明的进一步实施状况。

Claims

1.一种画面显示方法，是用于一显示器中，该显示器包括具有复数个像素的彩色滤色装置，其中该每一像素是由一红色子像素、一绿色子像素、一蓝色子像素以及一混色子像素所组成，且该混色子像素是由该红色、绿色以及蓝色子像素中的任两个混色所构成，其特征在于，该画面显示方法包括下列步骤：

a.输入一影像讯号至该显示器，该影像讯号是由一红色讯号、一绿色讯号以及一蓝色讯号所组成；

2.如权利要求1所述的画面显示方法，其特征在于，该绿色子像素是由国际电视标准委员会的等于83％的绿色材料所制成。

3.如权利要求1所述的画面显示方法，其特征在于，该绿色子像素是由国际电视标准委员会的大于83％的绿色材料所制成。

4.如权利要求1所述的画面显示方法，其特征在于，该些子像素的面积不全然相等。

5.如权利要求1所述的画面显示方法，其特征在于，该些子像素的面积为相等。

6.如权利要求1所述的画面显示方法，其特征在于，该混色子像素为黄色子像素、紫红子像素以及青色子像素其中之一。

7.如权利要求1所述的彩色滤色装置，其特征在于，该红色、绿色、蓝色以及混色子像素是分别由一独立的信道直接驱动。

8.如权利要求1所述的彩色滤色装置，其特征在于，该红色、绿色、蓝色以及混色子像素是呈长条状排列。

9.如权利要求1所述的彩色滤色装置，其特征在于，该红色、绿色、蓝色以及混色子像素是呈正方形排列。

10.如权利要求1所述的彩色滤色装置，其特征在于，该红色、绿色、蓝色以及混色子像素是呈马赛克式排列。