CN101364402B - 色彩信号处理方法及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种色彩信号处理方法及其装置，用于一色彩信号处理装置以调整显示器的色彩控制装置。该方法包括以下步骤：输入第一测试信号以提取该显示器的原始色彩信号；输入第二测试信号以提取连续色彩信号；利用该原始色彩信号与该连续色彩信号转换成为色彩曲线；利用该色彩曲线与标准色彩曲线计算得到调整色彩曲线；以及利用该调整色彩曲线调整该色彩控制装置。

Description

色彩信号处理方法及其装置

技术领域

本发明涉及一种色彩信号调整的方法，特别是一种自动的色彩信号调整方法。

背景技术

随着科技的发达以及生活水平的提高，现代人们对于显示器的要求上显得更加的强调显示器在色彩信号的表现上。但在现今的显示器制造过程中，即使利用相同的制造流程，使用相同型号的基板，所生产的显示器在输入相同的信号下，在色彩的表现上也可能会有所不同。其原因可能是因为制造显示器的每一个电子元件材料的特性有所差异。因此显示器色彩的调整在现今的显示器制造的流程中是一项重要的环节。

在先前技术的制造流程中，通常是通过一位测试人员的眼睛去观察显示器的色彩表现，再依照该测试人员个人的经验去进行显示器的色彩调整。但是这种只依靠测试人员个人经验来做调整的方式很容易造成误差。而且这种调整的方式无法得到精确的调整标准，很有可能会因为不同的测试人员或是在不同的环境下而调整出不同的结果。

因此需要发明一种新的调整方法与装置以解决先前技术所存在的问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种色彩信号处理装置，能够具有调整显示器色彩表现的功能。

本发明的另一主要目的在于提供一种色彩信号处理方法，用来调整显示器的色彩信号。

为达成上述的目的，本发明色彩信号处理装置包括一主控制模块，与该色彩控制装置电性连接；以及一色彩分析仪，其包括一图像提取模块，与该主控制模块电性连接，该主控制模块是用以控制该色彩分析仪以达成以下机制：输入一第一测试信号到该显示器；提取该显示器的一原始色彩信号；输入一第二测试信号以提取一连续色彩信号；利用该原始色彩信号与该连续色彩信号转换成为一色彩曲线；利用该色彩曲线与一标准色彩曲线计算得到一调整色彩曲线；以及利用该调整色彩曲线调整该色彩控制装置。

本发明色彩信号处理方法包括输入一第一测试信号到该显示器；提取该显示器的一原始色彩信号；输入一第二测试信号以提取一连续色彩信号；利用该原始色彩信号与该连续色彩信号转换成为一色彩曲线；利用该色彩曲线与一标准色彩曲线计算得到一调整色彩曲线；以及利用该调整色彩曲线调整该色彩控制装置。

附图说明

图1为本发明色彩信号处理装置的结构图。

图2为本发明色彩信号处理方法的步骤流程图。

图3为本发明色彩信号处理装置的另一实施例的结构图。

其中，附图标记说明如下：

10色彩信号处理装置

20主控制模块

30、30’色彩分析仪

31、31’图像提取模块

41显示器

42、43a色彩控制装置

43标准显示器

具体实施方式

为能更了解本发明的技术内容，特举优选的具体实施例说明如下。

请先参考图1关于本发明色彩信号处理装置的结构图。

本发明的色彩信号处理装置10用以测量显示器41所发出的色彩信号并且进行调整，让显示器41能够展现出最佳的色彩信号。显示器41为具有色彩控制装置42的屏幕，例如液晶屏幕等。色彩控制装置42能够直接控制显示器41的色彩表现。色彩信号处理装置10包括主控制模块20与色彩分析仪30。主控制模块20与色彩分析仪30及显示器41的色彩控制装置42电性连接。主控制模块20可为一计算机主机或是一微控制芯片，但本发明并不以此为限。色彩分析仪30包括图像提取模块31，用来提取显示器41所发出的色彩信号，并进行分析以得到相关的数据。主控制模块20再通过色彩分析仪30分析得到的数据与标准的色彩曲线作比较，再对色彩控制装置42进行调整，让显示器41能有最佳的色彩信号表现。色彩信号处理装置10对显示器41的分析及调整的详细方法在后面会有详细的描述。

接下来请参考图2关于本发明色彩信号处理方法的步骤流程图。

在本实施例中色彩信号都以RGB颜色坐标表示法做为表示方式以方便运算，但本发明并不以此表示法为限。

当色彩信号处理装置10要调整显示器41的色彩信号时，首先就进行步骤201：输入一第一测试信号。

主控制模块20先输入第一测试信号到色彩控制装置42。其中第一测试信号为红、绿、蓝三色的测试信号。

接着进行步骤202：提取该显示器的一原始色彩信号。

当色彩控制装置42接收由主控制模块20所输入的第一测试信号后，显示器41就会发出原始色彩信号。原始色彩信号会被色彩分析仪30的图像提取模块31提取并进行分析。由于第一测试信号为红、绿、蓝三色的测试信号，因此原始色彩信号也为红、绿、蓝三色的色彩信号。并且再将得到的原始色彩信号转换为一转换矩阵M。如以下所示：

$M=\left[\begin{array}{ccc}\mathrm{Xr}& \mathrm{Xg}& \mathrm{Xb}\\ \mathrm{Yr}& \mathrm{Yg}& \mathrm{Yb}\\ \mathrm{Zr}& \mathrm{Zg}& \mathrm{Zb}\end{array}\right]$

其中Xr、Yr、Zr为输入红色测试信号所得到的色彩信号，Xg、Yg、Zg为输入绿色测试信号所得到的色彩信号，Xb、Yb、Zb为输入蓝色测试信号所得到的色彩信号。

再进行步骤203：输入一第二测试信号以提取一连续色彩信号。

主控制模块20再输入第二测试信号到色彩控制装置42，同时色彩分析仪30就会由显示器41提取并分析得到连续色彩信号。在本实施例中是利用灰阶信号以作为第二测试信号，但本发明并不以此为限，第二测试信号也可以为彩色信号。第二测试信号可以为连续的灰阶信号，或者为了节省色彩信号处理装置10的处理时间，第二测试信号也可为固定间隔发出的不连续的灰阶信号。第二测试信号可以通过主控制模块20来设定所要发出的是几阶的灰阶信号，而不需要输入所有的测试信号。换句话说，主控制模块20可以不需要输入由(0、0、0)到(255、255、255)的所有灰阶信号。而只需输入其中固定间隔的灰阶信号。

接着进行步骤204：转换该连续色彩信号以成为一色彩曲线。

在得到连续色彩信号后，主控制模块20就将连续色彩信号转换成为色彩曲线。也就是套入以下公式：

$\mathrm{Curve}=M^{-1}(\left[\begin{array}{ccccc}{X}_0& X_S& X_{2\·S}& & X_{2^{N-1}}\\ Y_0& Y_S& Y_{2\·S}& \·\·\·\·\·\·& Y_{2^{N-1}}\\ Z_0& Z_S& Z_{2\·S}& & Z_{2^{N-1}}\end{array}\right]-\left[\begin{array}{ccccc}{X}_0& X_0& X_0& & X_0\\ Y_0& Y_0& Y_0& \·\·\·\·\·\·& Y_0\\ Z_0& Z_0& Z_0& & Z_0\end{array}\right])$

连续色彩信号要先减去理想色彩信号。其中理想色彩信号为当显示器41被输入红绿蓝三色都为零的信号时，显示器41所发出的色彩信号。理想色彩信号在理论上应为零，但是尚未调整的显示器41所发出的理想色彩信号可能不为零。因此减去理想色彩信号也即减去最初始的色彩信号，由此达到归零的目的。再将归零后的色彩信号与转换矩阵M的反矩阵进行运算，就可以得到色彩曲线Curve。

再进行步骤205：增加该色彩曲线的一精度(precision)。

由于在上述步骤流程的计算中，可能会使得RGB数值产生非整数的数值出现。因此主控制模块20就要增加RGB数值的位数，以避免非整数的数值出现并且可以同时增加该色彩曲线的精度。

接着进行步骤206：利用该色彩曲线与一标准色彩曲线计算得到一调整色彩曲线。

接着主控制模块20要先对色彩曲线进行反转换的运算，以得到反转换曲线。并且在进行反转换运算的同时进行内插法运算，用以将在步骤203中所缺少输入的测试信号给补足。标准色彩曲线可以由预设的迦玛值(Gammavalue)计算而得。

由于利用迦玛值来求得色彩曲线的方法已经被熟悉此项技术的技术人员所广泛使用，故在此不再赘述。接着利用以下的公式：

Curve_c＝iCurve[Curve_t]

主控制模块20再将色彩曲线的反转换曲线iCurve套入标准色彩曲线Curve_t，就可以得到调整色彩曲线Curve_c。

最后进行步骤207：利用该调整色彩曲线调整该色彩控制装置。

最后得到的调整色彩曲线就可以让主控制模块20对色彩控制装置42进行控制并调整显示器41的画面，如此一来就可以得到较佳的调整色彩信号。

需注意的是，标准色彩曲线也可以通过另一个标准显示器43所发出的色彩信号。请参考图3关于本发明色彩信号处理装置的另一实施例的结构图。

主控制模块20对标准显示器43的色彩控制装置43a输入第一测试信号与第二测试信号，再通过色彩分析仪30’的图像提取模块31’提取并分析其提取到的色彩信号以得到标准色彩曲线。也就是主控制模块20对标准显示器43执行上述从步骤201到步骤205同样的流程，就可以得到其标准色彩曲线。由于此实施例的步骤流程与上一实施例的步骤流程类似，故在此不再赘述。

需注意的是，若经过上述的流程所得到的调整色彩信号仍与标准的显示器43的色彩信号表现或是默认值有所差异，也还可以重复上述的流程，直到得到最佳的色彩信号为止。

在经过上述的流程之后，色彩信号处理装置10可以自动建立一对照表(图未示)。对照表用来对照原始色彩信号与调整色彩信号的差异，使得同一类型的显示器可以依照此对照表进行调整。

综上所陈，本发明无论就目的、手段及功效，均显示其不同于公知技术的特征，应注意的是，上述多个实施例仅为了便于说明而举例而已，本发明所主张的权利范围应以权利要求书为准，而非仅限于上述实施例。

Claims (14)

1.一种色彩信号处理装置，用以调整一显示器的一色彩控制装置，该色彩信号处理装置包括：

一主控制模块，与该色彩控制装置电性连接；以及

一色彩分析仪，包括一图像提取模块，该色彩分析仪与该主控制模块电性连接，该主控制模块是用以控制该色彩分析仪以达成以下机制：

输入一第一测试信号到该显示器；

提取该显示器的一原始色彩信号；

输入一第二测试信号以提取一连续色彩信号；

利用该原始色彩信号与该连续色彩信号转换成为一色彩曲线；

利用该色彩曲线与一标准色彩曲线计算得到一调整色彩曲线；以及

利用该调整色彩曲线调整该色彩控制装置。

2.如权利要求1所述的色彩信号处理装置，其特征是该标准色彩曲线为一预设的迦玛值或由一标准显示器的色彩信号计算而得。

3.如权利要求1所述的色彩信号处理装置，其特征是该主控制模块为一计算机主机或一微控制芯片。

4.如权利要求1所述的色彩信号处理装置，其特征是该第一测试信号包括一红色信号、一绿色信号与一蓝色信号。

5.如权利要求1所述的色彩信号处理装置，其特征是该第二测试信号为一连续的灰阶信号或一固定间隔发出的不连续的灰阶信号。

6.一种色彩信号处理方法，用于一色彩信号处理装置以调整一显示器的一色彩控制装置，该色彩信号处理方法包括：

输入一第一测试信号到该显示器；

提取该显示器的一原始色彩信号；

输入一第二测试信号以提取一连续色彩信号；

利用该原始色彩信号与该连续色彩信号转换成为一色彩曲线；

利用该色彩曲线与一标准色彩曲线计算得到一调整色彩曲线；以及

利用该调整色彩曲线调整该色彩控制装置。

7.如权利要求6所述的色彩信号处理方法，其特征是输入该第一测试信号的步骤包括输入一红色测试信号、一绿色测试信号与一蓝色测试信号。

8.如权利要求6所述的色彩信号处理方法，其特征是提取该显示器的该原始色彩信号的步骤包括将该原始色彩信号转换为一转换矩阵。

9.如权利要求6所述的色彩信号处理方法，其特征是输入该第二测试信号的步骤为输入一连续的灰阶信号或一固定间隔发出的不连续的灰阶信号。

10.如权利要求6所述的色彩信号处理方法，其特征是利用该原始色彩信号与该连续色彩信号转换成为该色彩曲线的步骤包括将该连续色彩信号减去一理想色彩信号。

11.如权利要求6所述的色彩信号处理方法，其特征是利用该色彩曲线与该标准色彩曲线计算得到该调整色彩曲线的步骤包括：

将该色彩曲线转换为一反转换色彩曲线；以及

利用该反转换色彩曲线套入该标准色彩曲线以得到该调整色彩曲线。

12.如权利要求11所述的色彩信号处理方法，在利用该色彩曲线与该标准色彩曲线计算得到该调整色彩曲线的步骤中包括利用一内插法进行运算的步骤。

13.如权利要求6所述的色彩信号处理方法，在利用该色彩曲线与该标准色彩曲线计算得到该调整色彩曲线的步骤中包括利用一预设的迦玛值或一标准显示器的色彩信号计算以得到该标准色彩曲线的步骤。

14.如权利要求6所述的色彩信号处理方法，进一步包括增加该色彩曲线的一精度的步骤。

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