CN101546547A - 一种显示器校正方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种显示器校正方法，即将显示器色度与Gamma曲线进行同步校正的方法。其校正过程中通过将Gamma曲线和色度曲线上各连续点的亮度值和色度值分别对应转换成以R、G、B三元素表示的数据值，利用线性插值法在L_L阶的特征值(N_R_i、N_G_i、N_B_i)中查找L_G阶最接近于目标值的阶次，由这三组L_G各阶次依次组成的数据表即R、G、B校正表完成对显示器色度与Gamma曲线同步校正的过程，避免了原来单一的仅对色度校正或Gamma曲线校正过程带来的显示效果相互影响、相互干扰的缺点，同步校正过程简单、方便、实用、可靠，可以满足不同环境、不同状态和不同操作者使用时对显示器显示效果的不同需要，可适于各种显示器的校正过程。

Description

一种显示器校正方法

技术领域

本发明涉及一种显示器校正的方法。

背景技术

在显示器的显示特性中，有两个主要影响图像显示效果的因素：Gamma曲线和色度。以往显示器校正中，对这两个主要因素采用的是单独校正。如对Gamma曲线时，采用灰阶亮度值计算一组校正表，用这一组校正表同时校正R、G、B三元素，从而实现显示器Gamma曲线的校正，达到通常状态下的使用需要。同时，由于显示器应用场合不同，操作者习惯不同，使得显示器使用过程中需要的显示效果也有所不同，显示屏色度差别就成为最直接也是最经常需要调整的地方。调节色度时，通过调节信号偏移和增益来实现，这样的结果会导致不调节色度，Gamma曲线的校正是准确的，但调节色度后，就会改变Gamma曲线的形状，使Gamma曲线校正的结果达不到目标效果，破坏了原来已经校正好的显示效果。因此，克服这种相对独立的、分步校正过程带来的缺点，进一步提高显示器校正后的显示效果，就成为本发明要解决的问题。

发明内容

鉴于上述现有校正方法的不足，本发明旨在提供一种将显示器色度与Gamma曲线校正同步进行的方法，以满足在不同环境和不同操作者使用时对显示器显示效果的需要。

本发明是通过以下步骤实现的：

一种显示器校正方法，将显示器色度与Gamma曲线进行同步校正。

所述同步校正包括以下步骤：

A)确定显示器能显示的灰阶阶数L_G；

B)将显示器设置在未校正状态，测量显示器输入全黑场信号或黑窗口信号一直到输入全白场信号或白窗口信号的连续灰阶亮度N_Y_i和色度(N_x_i，N_y_i)；

C)根据这三组数据点分别绘制并连接成特征Gamma曲线、特征色度x曲线和特征色度y曲线；

D)确定显示器的校正表阶数L_L，L_L>L_G；

E)确定显示器要校正的目标Gamma曲线值，即S_Y₀、S_Y₁、S_Y₂......S_Y_L-1连续数据点，及目标色度x的曲线值，即S_x₀、S_x₁、S_x₂......S_x_L-1连续数据点和目标色度y的曲线值，即S_y₀、S_y₁、S_y₂......S_y_L-1连续数据点；

F)将特征(N_Y_i，N_x_i，N_y_i)转换为对应的(N_R_i，N_G_i，N_B_i)，将目标(S_Y_i，S_x_i，S_y_i)转换为对应的(S_R_i，S_G_i，S_B_i)；

G)用线性插值法将L_G阶的特征值扩展到L_L阶，阶次i从0、1、2......(L_G-1)扩展为0、1、2.....(L_L-1)；

H)分别在L_L阶的特征值(N_R_i、N_G_i、N_B_i)中查找L_G阶最接近于目标值的阶次，由这三组L_G各阶次依次组成的数据表即为R、G、B的校正表；

I)用R、G、B校正表校正显示器。

所述L_G的阶数为256，L_L的阶数为1024。

所述步骤E中目标Gamma曲线值根据公式：

Y_i＝(Y_Max-Y_Min)×[i/L_G-1]^g+Y_Min，

计算得到，其中i为灰阶阶次即0、1、2......(L_G-1)，Y_Max为白场信号亮度，Y_Min为黑场信号亮度，g为幂率，g＝2.2。

所述步骤E中目标色度曲线值的计算过程包括：

1)根据黑场信号时测得的特征色度(N_x_k，N_y_k)和白场信号时测得的特征色度(N_x_w，N_y_w)作为色度x曲线和色度y曲线两个端点；

2)确定要校正的目标色温，计算出目标色度；

3)根据黑场、白场的特征色度和目标色度，采用多次多项式法或分段且拐点平滑法拟合出色度x曲线和色度y曲线；

4)计算目标曲线各阶次的色度值(S_x_i，S_y_i)。

所述步骤F中的转换公式为：

X＝x/y×Y，Y＝Y，Z＝(1-x-y)/y×Y；

本发明所述的一种显示器校正方法，通过将Gamma曲线和色度曲线上各连续点的亮度值和色度值分别对应转换成以R、G、B三元素表示的数据值，利用线性插值法在L_L阶的特征值(N_R_i、N_G_i、N_B_i)中查找L_G阶最接近于目标值的阶次，由这三组L_G各阶次依次组成的数据表即R、G、B校正表完成对显示器色度与Gamma曲线同步校正的过程，避免了原来单一的仅对色度校正或Gamma曲线校正过程带来的显示效果相互影响、相互干扰的缺点，同步校正过程简单、方便、实用、可靠，可以满足不同环境、不同状态和不同操作者使用时对显示器显示效果的不同需要，适于对各种显示器进行校正。

附图说明

图1为本发明所述的一种显示器校正方法的结构流程图；

图2为本发明R校正表的曲线图；

图3为本发明G校正表的曲线图；

图4为本发明B校正表的曲线图。

具体实施方式

本发明所述的一种显示器校正方法，采用将显示器色度与Gamma曲线同步校正的方法来实现对显示器显示效果的有效调整，以满足不同环境、不同状态和不同人使用时的需要。如图1所示，其具体步骤包括：

步骤11：确定显示器的灰阶、色阶位数n，n为8位，即灰阶阶数L_G＝2⁸＝256。

步骤12：将显示器设置在未校正的状态，测量显示器输入全黑场信号一直到输入全白场信号的连续灰阶亮度N_Y_i和色度(N_x_i，N_y_i)，根据测量的这三组数据点分别绘制并连接成特征Gamma曲线、特征色度x曲线和特征色度y曲线，此三条曲线也就是本发明想要校正的显示器特征曲线。

步骤13：确定显示器的校正表阶数L_L，L_L>L_G，L_G＝2⁸＝256，L_L＝2¹⁰＝1024。

步骤14：确定显示器要校正的目标Gamma曲线值，即S_Y₀、S_Y₁、S_Y₂......S_Y_L-1的连续数据点，这些数据点根据典型的Gamma曲线函数：

Y_i＝(Y_Max-Y_Min)×[i/L_G-1]^g+Y_Min

计算得到，其中i为灰阶阶次即0、1、2......(L_G-1)，Y_Max为白场信号亮度，Y_Min为黑场信号亮度，g为幂率，g＝2.2是显像管的典型参数。

步骤15：确定显示器要校正的目标色度x的曲线值，即S_x₀、S_x₁、S_x₂......S_x_L-1连续数据点和目标色度y的曲线值，即S_y₀、S_y₁、S_y₂......S_y_L-1连续数据点。

其中确定色度曲线的方法为：用黑场信号时测得的特征色度(N_x_k，N_y_k)和白场信号时测得的特征色度(N_x_w，N_y_w)作为色度x曲线和色度y曲线两个端点，确定要校正的目标恒定色温，然后拟合出色度x曲线和色度y曲线，并计算出目标曲线各阶次的色度值(S_x_i，S_y_i)。

通过上述步骤14和步骤15就可得到连续各点的目标亮度值和色度值，也就是显示器校正过程中各特征值所要达到的目标。

步骤16：将特征(N_Y_i，N_x_i，N_y_i)转换为对应的(N_R_i，N_G_i，N_B_i)，将目标(S_y_i，S_x_i，S_y_i)转换为对应的(S_R_i，S_G_i，S_B_i)，转换公式如下：

X＝x/y×Y，Y＝Y，Z＝(1-x-y)/y×Y；

利用公式换算后，可将各连续点亮度值和色度值分别对应转换成R、G、B三元素的形式，使显示器色度与Gamma曲线在数据上发生联系。

步骤17：用线性插值法将L_G阶的特征值扩展到L_L阶，阶次i从0、1、2......(L_G-1)扩展为阶次j即0、1、2......(L_L-1)，具体过程包括：

将L_G阶的特征值记为N_R_i，N_G_i，N_B_i，扩展到LL阶的特征值记为N_R′_j，N_G′_j，N_B′_j，令q＝L_L/L_G，扩展计算，N-R′_j＝N_R_i，其中j＝i×q，那么在每个j≥i×q且j≤[(i+1)×q]区间的插值算公式为：

N_R′_j＝N_R′_i×q+(N_R′_(i+1)×q-N_R′_i×q)×(j-i×q)/q

同理可计算G和B的插值。

步骤18：分别在L_L阶数的特征值N_R_j、N_G_j、N_B_j中查找出L_G阶数最接近于目标值的阶次，由这三组L_G各阶次依次组成的数据表即为R、G、B的校正表。如图2、图3、图4所示，即为根据R、G、B校正表形成的R、G、B曲线图。

步骤19：用R、G、B的三组校正表校正显示器，就可将带有色度数据信息的显示器色度与带有亮度数据信息的Gamma曲线进行同步校正了。

以上所述，仅为本发明推荐的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1、一种显示器校正方法，其特征在于，将显示器色度与Gamma曲线进行同步校正。

2、根据权利要求1所述的一种显示器校正方法，其特征在于，所述同步校正包括以下步骤：

A)确定显示器能显示的灰阶阶数L_G；

B)将显示器设置在未校正状态，测量显示器输入全黑场信号或黑窗口信号一直到输入全白场信号或白窗口信号的连续灰阶亮度N_Y_i和色度(N_x_i，N_y_i)；

C)根据这三组数据点分别绘制并连接成特征Gamma曲线、特征色度x曲线和特征色度y曲线；

D)确定显示器的校正表阶数L_L，L_L>L_G；

E)确定显示器要校正的目标Gamma曲线值，即S_Y₀、S_Y₁、S_Y₂......S_Y_L-1连续数据点，及目标色度x的曲线值，即S_x₀、S_x₁、S_x₂......S_x_L-1连续数据点和目标色度y的曲线值，即S_y₀、S_y₁、S_y₂......S_y_L-1连续数据点；

F)将特征(N_Y_i，N_x_i，N_y_i)转换为对应的(N_R_i，N_G_i，N_B_i)，将目标(S_Y_i，S_x_i，S_y_i)转换为对应的(S_R_i，S_G_i，S_B_i)；

G)用线性插值法将L_G阶的特征值扩展到L_L阶，阶次i从0、1、2......(L_G-1)扩展为0、1、2......(L_L-1)；

H)分别在L_L阶的特征值(N_R_i、N_G_i、N_B_i)中查找L_G阶最接近于目标值的阶次，由这三组L_G各阶次依次组成的数据表即为R、G、B的校正表；

I)用R、G、B校正表校正显示器。

3、根据权利要求1所述的一种显示器校正方法，其特征在于，所述L_G的阶数为256，L_L的阶数为1024。

4、根据权利要求1所述的一种显示器校正方法，其特征在于，所述步骤E中目标Gamma曲线值根据公式：

Y_i＝(Y_Max-Y_Min)×[i/L_G-1]^g+Y_Min，

计算得到，其中i为灰阶阶次即0、1、2......(L_G-1)，Y_Max为白场信号亮度，Y_Min为黑场信号亮度，g为幂率，g＝2.2。

5、根据权利要求1所述的一种显示器校正方法，其特征在于，所述步骤E中目标色度曲线值的计算过程包括：

1)根据黑场信号时测得的特征色度(N_x_k，N_y_k)和白场信号时测得的特征色度(N_x_w，N_y_w)作为色度x曲线和色度y曲线两个端点；

2)确定要校正的目标色温，计算出目标色度；

3)根据黑场、白场的特征色度和目标色度，采用多次多项式法或分段且拐点平滑法拟合出色度x曲线和色度y曲线；

4)计算目标曲线各阶次的色度值(S_x_i，S_y_i)。

6、根据权利要求1所述的一种显示器校正方法，其特征在于，所述步骤F中的转换公式为：

X＝x/y×Y，Y＝Y，Z＝(1-x-y)/y×Y；

$\left[\begin{array}{c}R\\ G\\ B\end{array}\right]=\left[\begin{array}{ccc}2.364700& -0.896580& -0.468083\\ -0.515150& 1.426409& -0.088746\\ -0.005203& -0.014407& 1.009200\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}X\\ Y\\ Z\end{array}\right]$

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