CN101866642B - 红绿蓝白光显示系统及其显示影像的方法 - Google Patents

Abstract

当一信号接收单元接收一红绿蓝光像素的红、绿、蓝光子像素时，一色度权重产生单元根据该红绿蓝光像素的红、绿、蓝光子像素中的一最小灰阶值以及一最大灰阶值，产生一色度权重值。然后，一灰阶值产生单元根据该色度权重值、该红绿蓝光像素的红、绿、蓝光子像素的灰阶值、三个色度校正值及该最小灰阶值，产生一红绿蓝白光像素的红、绿、蓝、白光子像素的灰阶值。一红绿蓝白光显示屏根据该红绿蓝白光像素的红、绿、蓝、白光子像素的灰阶值，显示该红绿蓝白光像素。

Description

红绿蓝白光显示系统及其显示影像的方法

技术领域

本发明是有关于一种红绿蓝白光显示系统及其显示影像的方法，尤指一种可提高亮度且不减损色彩饱和度的红绿蓝白光显示系统及其显示影像的方法。

背景技术

红绿蓝白光(RGBW)显示器是在传统的红蓝绿光(RGB)的基础上，增加白光(W)。因为白光不需要彩色滤光片，所以可提供相较于传统的红蓝绿光显示器更高的亮度，以及可减少背光消耗的电能。红绿蓝白光显示器相较于红绿蓝光显示器，红绿蓝白光显示器有两个优点：1.在相同的功率下，红绿蓝白光显示器可提供较高的亮度；2.在相同的亮度下，红绿蓝白光显示器较省电。

虽然红绿蓝白光显示器提高了影像的亮度，但是却会使影像的色彩饱和度下降。请参照图1，图1是在CIE1931色度图说明红绿蓝光像素加入白光子像素后，色彩饱和度下降的示意图。以红光纯色为例，其红、蓝、绿光子像素的灰阶值为(255，0，0)。加入白光后，其红、蓝、绿、白光子像素的灰阶值为(255，0，0，255)，因此造成色彩饱和度将往CIE1931色度图的左边偏移，亦即色彩饱和度下降。

发明内容

本发明的一实施例提供一种显示影像的方法。该方法包含接收一红绿蓝光像素的红、绿、蓝光子像素；根据该红绿蓝光像素的红、绿、蓝光子像素中的一最小灰阶值以及一最大灰阶值，产生一色度权重值；根据该红绿蓝光像素的红、绿、蓝光子像素中的该最小灰阶值，产生一白光子像素的灰阶值；根据该色度权重值、该红绿蓝光像素的红、绿、蓝光子像素的灰阶值、三个色度校正值及该白光子像素的灰阶值，产生一红绿蓝白光像素的红、绿、蓝光子像素的灰阶值；及根据该红绿蓝白光像素的红、绿、蓝光子像素的灰阶值以及该白光子像素的灰阶值，将该红绿蓝白光像素显示于一红绿蓝白光显示器上。

本发明的另一实施例提供一种红绿蓝白光的显示系统。该显示系统包含一信号接收单元、一色度权重产生单元、一灰阶值产生单元及一红绿蓝白光显示屏。该信号接收单元用以接收一红绿蓝光像素的红、绿、蓝光子像素；该色度权重产生单元耦接于该信号接收单元，用以根据该红绿蓝光像素的红、绿、蓝光子像素中的一最小灰阶值以及一最大灰阶值，产生一色度权重值；该灰阶值产生单元耦接于该信号接收单元和该色度权重产生单元，用以根据该色度权重值、该红绿蓝光像素的红、绿、蓝光子像素的灰阶值、三个色度校正值及该最小灰阶值，产生一红绿蓝白光像素的红、绿、蓝光子像素的灰阶值和一白光子像素的灰阶值；及该红绿蓝白光显示屏耦接于该灰阶值产生单元，用以根据该红绿蓝白光像素的红、绿、蓝光子像素的灰阶值以及该白光子像素的灰阶值，显示该红绿蓝白光像素。

本发明所提供的一种红绿蓝白光的显示系统及显示影像的方法，是先透过一色度权重值增加一红绿蓝光像素的色彩饱和度后，再与一白光做混色。另外，在本发明中，每一红绿蓝白光像素皆有对应的色度权重值，所以能够针对该每一红绿蓝白光像素调整色彩饱和度。所以，本发明所提供的红绿蓝白光的显示系统及显示影像的方法具有省电、亮度高以及不减损像素的色彩饱和度的特性。

附图说明

图1是在CIE1931色度图说明红绿蓝光像素加入白光子像素后，色彩饱和度下降的示意图。

图2是本发明的一实施例说明红绿蓝白光的显示系统的示意图。

图3是在CIE1931色度图说明经由显示系统转换产生的红绿蓝白光像素和红绿蓝光像素之间的色度与亮度对应关系的示意图。

图4是本发明的另一实施例说明一种显示影像的方法的流程图。

具体实施方式

请参照图2，图2是本发明的一实施例说明红绿蓝白光(RGBW)的显示系统200的示意图。显示系统200包含一信号接收单元202、一色度权重产生单元204、一灰阶值产生单元206及一红绿蓝白光(RGBW)显示屏208。信号接收单元202用以接收一红绿蓝光像素的红、绿、蓝光子像素，其中红、绿、蓝光子像素的灰阶值为R、G、B。色度权重产生单元204耦接于信号接收单元202，用以根据红、绿、蓝光子像素的灰阶值R、G、B中的一最小灰阶值Min(R，G，B)以及一最大灰阶值Max(R，G，B)，产生一色度权重值K。灰阶值产生单元206耦接于信号接收单元202和色度权重产生单元204，用以根据色度权重值K、红、绿、蓝光子像素的灰阶值R、G、B、三个色度校正值α、β、γ及最小灰阶值Min(R，G，B)，产生一红绿蓝白光(RGBW)像素的红、绿、蓝光子像素的灰阶值R0、G0、B0和一白光子像素的灰阶值W0。红绿蓝白光显示屏208耦接于灰阶值产生单元206，用以根据红绿蓝白光像素的红、绿、蓝光子像素的灰阶值R0、G0、B0以及白光子像素的灰阶值W0，显示红绿蓝白光像素。而红绿蓝白光显示屏208为一液晶显示屏、一等离子体显示屏、一电泳显示屏(Electro-Phoretic Display，EPD)、一阴极射线管显示屏或任何利用红绿蓝白光做为原色的显示屏。

色度权重产生单元204将最小灰阶值Min(R，G，B)以及最大灰阶值Max(R，G，B)代入式(1)，产生色度权重值K。

$K=\frac{\mathrm{Min}(R,G,B)+\mathrm{Max}(R,G,B)}{\mathrm{Max}(R,G,B)}---\left(1\right)$

而灰阶值产生单元206将色度权重值K、红、绿、蓝光子像素的灰阶值R、G、B、三个色度校正值α、β、γ及最小灰阶值Min(R，G，B)代入式(2)，产生红绿蓝白光像素的红、绿、蓝光子像素的灰阶值R0、G0、B0和白光子像素的灰阶值W0。

W0＝Min(R，G，B)

$R0=R\×\frac{\mathrm{Min}(R,G,B)+\mathrm{Max}(R,G,B)}{\mathrm{Max}(R,G,B)}=R\×\frac{W0+\mathrm{Max}(R,G,B)}{\mathrm{Max}(R,G,B)}-\mathrm{\αW}0$

$G0=G\×\frac{\mathrm{Min}(R,G,B)+\mathrm{Max}(R,G,B)}{\mathrm{Max}(R,G,B)}=G\×\frac{W0+\mathrm{Max}(R,G,B)}{\mathrm{Max}(R,G,B)}-\mathrm{\βW}0$

$B0=B\×\frac{\mathrm{Min}(R,G,B)+\mathrm{Max}(R,G,B)}{\mathrm{Max}(R,G,B)}=B\×\frac{W0+\mathrm{Max}(R,G,B)}{\mathrm{Max}(R,G,B)}-\mathrm{\γW}0---\left(2\right)$

红绿蓝白光显示屏208可根据式(2)所得到的红绿蓝白光像素的红、绿、蓝光子像素的灰阶值R0、G0、B0和白光子像素的灰阶值W0，显示红绿蓝白光像素。另外，三个色度校正值α、β、γ为介于0和2之间的常数，而α、β、γ三者可相等、可不相等或是其中两者相等。在本发明的一实施例中，是将α、β、γ三者设为一，如此，可使经由显示系统200转换产生的红绿蓝白光像素和原红绿蓝光像素之间的色彩饱和度相同，并且使得红绿蓝白光显示屏208比传统的红绿蓝光显示屏有更高的亮度。但本发明的实施例并不受限于三个色度校正值α、β、γ皆为一。

请参照图3，图3是在CIE1931色度图说明经由显示系统200转换产生的红绿蓝白光像素和红绿蓝光像素之间的色度(x)与亮度(Lv)对应关系的示意图。如图3所示，以纯绿色变化到白色为例，在纯绿色时，经由显示系统200转换产生的红绿蓝白光像素的亮度较红绿蓝光像素略低，但从中间色调到白色的亮度呈现大幅的上升。以绿色纯色为例，红绿蓝光像素的灰阶值为(0，255，0)，经由显示系统200转换产生的红绿蓝白光像素的灰阶值为(0，255，0，0)。因此，在纯色时，红绿蓝白光像素的亮度比红绿蓝光像素下降，但色彩饱和度维持不变。另外，在中间色调之后一直到白光的部份，红绿蓝白光像素的亮度皆比红绿蓝光像素的亮度大，其它所有的颜色亦是如此。

请参照图4，图4是本发明的另一实施例说明一种显示影像的方法的流程图。图4的方法藉由图2所示的显示系统200说明，其步骤详述如下：

步骤400：开始；

步骤402：信号接收单元202接收一红绿蓝光像素的红、绿、蓝光子像素，其中红、绿、蓝光子像素的灰阶值为R、G、B；

步骤404：色度权重产生单元204根据红、绿、蓝光子像素中的一最小灰阶值Min(R，G，B)以及一最大灰阶值Max(R，G，B)，产生一色度权重值K；

步骤406：灰阶值产生单元206根据红、绿、蓝光子像素中的最小灰阶值Min(R，G，B)，产生一白光子像素的灰阶值W0；

步骤408：灰阶值产生单元206根据色度权重值K、红、绿、蓝光子像素的灰阶值R、G、B、三个色度校正值α、β、γ及白光子像素的灰阶值W0，产生一红绿蓝白光像素的红、绿、蓝、白光子像素的灰阶值R0、G0、B0、W0；

步骤410：红绿蓝白光显示屏208根据红绿蓝白光像素的红、绿、蓝、白光子像素的灰阶值R0、G0、B0 W0，显示红绿蓝白光像素；

步骤412：结束。

综上所述，本发明所提供的红绿蓝白光的显示系统及显示影像的方法，是先透过色度权重值K增加原红绿蓝光像素的色彩饱和度再与白光(Min(R，G，B))做混色，所以相较于先前技术可在不损失饱和度的情况下，提供最佳的白光值。而在本发明的一实施例中，是将α、β、γ三者设为一，所以经本发明的实施例转换产生的红绿蓝白光像素和原红绿蓝光像素之间的色彩饱和度相同。另外，每一像素皆有对应的色度权重值K，所以可针对每一像素调整色彩饱和度。除此之外，虽然本发明在纯色部份的亮度略有损失，但对于中间色调到白光的亮度则提高许多。由于一般自然图多介于中间色调，因此平均亮度都是增加的。所以，本发明所提供的红绿蓝白光的显示系统及显示影像的方法相较于先前技术不仅省电又不减损像素的色彩饱和度。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (6)

1.一种显示影像的方法，其特征在于，包含：

接收一红绿蓝光RGB像素的红、绿、蓝光子像素；

根据该红绿蓝光像素的红、绿、蓝光子像素中的一最小灰阶值以及一最大灰阶值，产生一色度权重值；产生该色度权重值是利用下列方程式：

$K=\frac{\mathrm{Min}(R,G,B)+\mathrm{Max}(R,G,B)}{\mathrm{Max}(R,G,B)};$

其中，K为该色度权重值；R，G，B为该红绿蓝光像素的红、绿、蓝

光子像素的灰阶值；Min(R，G，B)为该最小灰阶值；及Max(R，G，B)为该最大灰阶值；

根据该红绿蓝光像素的红、绿、蓝光子像素中的该最小灰阶值，产生一白光子像素的灰阶值；

根据该色度权重值、该红绿蓝光像素的红、绿、蓝光子像素的灰阶值、三个色度校正值及该白光子像素的灰阶值，产生一红绿蓝白光(RGBW)像素的红、绿、蓝光子像素的灰阶值；产生该红绿蓝白光像素的红、绿、蓝光子像素的灰阶值是利用下列方程式：

R₀＝R×K-αW₀；

G₀＝G×K-βW₀；

B₀＝B×K-γW₀；

其中，R₀，G₀，B₀为该红绿蓝白光像素的红、绿、蓝光子像素的灰阶值；

α，β，γ为该三个色度校正值，α、β、γ为介于0和2之间的常数；

及W₀为该白光子像素的灰阶值；

根据该红绿蓝白光像素的红、绿、蓝光子像素的灰阶值以及该白光子像素的灰阶值，将该红绿蓝白光像素显示于一红绿蓝白光显示器上。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据该红绿蓝光像素的红、绿、蓝光子像素中的该最小灰阶值，产生该白光子像素的灰阶值为以该最小灰阶值做为该白光子像素的灰阶值。

3.一种红绿蓝白光的显示系统，其特征在于，包含：

一信号接收单元，用以接收一红绿蓝光(RGB)像素的红、绿、蓝光子像素；

一色度权重产生单元，耦接于该信号接收单元，用以根据该红绿蓝光像素的红、绿、蓝光子像素中的一最小灰阶值以及一最大灰阶值，产生一色度权重值；产生该色度权重值是利用下列方程式：

$K=\frac{\mathrm{Min}(R,G,B)+\mathrm{Max}(R,G,B)}{\mathrm{Max}(R,G,B)};$

其中，K为该色度权重值；R，G，B为该红绿蓝光像素的红、绿、蓝

光子像素的灰阶值；Min(R，G，B)为该最小灰阶值；及Max(R，G，B)为该最大灰阶值；

一灰阶值产生单元，耦接于该信号接收单元和该色度权重产生单元，用以根据该色度权重值、该红绿蓝光像素的红、绿、蓝光子像素的灰阶值、三个色度校正值及该最小灰阶值，产生一红绿蓝白光(RGBW)像素的红、绿、蓝光子像素的灰阶值和一白光子像素的灰阶值；产生该红绿蓝白光像素的红、绿、蓝光子像素的灰阶值是利用下列方程式：

R₀＝R×K-αW₀；

G₀＝G×K-βW₀；

B₀＝B×K-γW₀；

其中，R₀，G₀，B₀为该红绿蓝白光像素的红、绿、蓝光子像素的灰阶值；

α，β，γ为该三个色度校正值，α、β、γ为介于0和2之间的常数；

及W₀为该白光子像素的灰阶值；

一红绿蓝白光显示屏，耦接于该灰阶值产生单元，用以根据该红绿蓝白光像素的红、绿、蓝光子像素的灰阶值以及该白光子像素的灰阶值，显示该红绿蓝白光像素。

4.如权利要求3所述的显示系统，其特征在于，该灰阶值产生单元根据该最小灰阶值，产生该白光子像素的灰阶值为以该最小灰阶值做为该白光子像素的灰阶值。

5.如权利要求3所述的显示系统，其特征在于，该红绿蓝白光显示屏为一液晶显示屏。

6.如权利要求3所述的显示系统，其特征在于，该红绿蓝白光显示屏为一等离子体显示屏、一电泳显示屏或一阴极射线管显示屏。

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