CN102522074A - 一种屏幕亮度的控制方法、装置及显示设备 - Google Patents

Abstract

本发明适用于显示控制领域，提供了一种屏幕亮度的控制方法、装置及显示设备，所述方法包括：获取外界环境光亮度值；将获取的外界环境光亮度值转换成CIELuv亮度值；根据所述CIELuv亮度值以及预设的CIELuv亮度与CIE1931亮度的转换关系，获得CIE1931亮度值；根据所述CIE1931亮度值获取屏幕的背光电流值，通过所述背光电流值控制屏幕亮度。本发明在实现屏幕亮度与外界环境相适应的同时，进一步提高了人眼观看屏幕的舒适度。

Description

一种屏幕亮度的控制方法、装置及显示设备

技术领域

本发明属于显示控制领域，尤其涉及一种屏幕亮度的控制方法、装置及显示设备。

背景技术

为防止在太阳等强光下显示屏幕暗淡看不清楚，在昏暗的环境下显示屏幕亮度太亮太刺眼，现有技术在显示设备中加入亮度感应器，通过亮度感应器来感应外界环境的亮度，从而改变显示屏幕的亮度。

现有技术中显示屏幕亮度随外界环境亮度变化的具体实现方案是：亮度感应器感应外界环境的亮度值，当感应到的环境亮度值大于上一次的环境亮度值时，则调高显示屏幕的亮度值，当感应到的环境亮度值小于上一次的环境亮度值时，则调低显示屏幕的亮度值。

现有技术采用类似一次线性关系去拟合外界环境亮度与显示屏幕的亮度，直接将外界环境亮度值转换为显示屏幕的亮度值，由于该屏幕亮度值是CIE1931下的亮度值，与人眼感觉到的亮度值不是一次线性关系，因此无法有效满足人眼观看屏幕的舒适度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种屏幕亮度的控制方法，以解决现有技术无法有效满足人眼观看屏幕的舒适度的问题。

本发明是这样实现的，一种屏幕亮度的控制方法，所述方法包括：

获取外界环境光亮度值；

将获取的外界环境光亮度值转换成CIELuv亮度值；

根据所述CIELuv亮度值以及预设的CIELuv亮度值与CIE1931亮度值的转换关系，获得CIE1931亮度值；

根据所述CIE1931亮度值获取屏幕的背光电流值，通过所述背光电流值控制屏幕亮度。

本发明的另一目的在于提供一种屏幕亮度的控制装置，所述装置包括：

亮度感应器，用于获取外界环境光亮度值；

第一转换单元，用于将获取的外界环境光亮度值转换成CIELuv亮度值；

第二转换单元，用于根据所述CIELuv亮度值以及预设的CIELuv亮度值与CIE1931亮度值的转换关系，获得CIE1931亮度值；

控制单元，用于根据所述CIE1931亮度值获取屏幕的背光电流值，通过所述背光电流值控制屏幕亮度。

本发明的再一目的在于提供一种包括所述屏幕亮度控制装置的显示设备。

与现有技术相比，本发明在获取到外界环境光亮度值后，先将该外界环境光亮度值转换成CIELuv亮度值，再根据预设的CIELuv亮度值与CIE1931亮度值的转换关系，获得CIE1931亮度值，即屏幕显示的亮度值。由于CIELuv亮度值与外界环境光亮度值更接近一次线性关系，而且CIELuv亮度值与人眼的感知更为接近，所以本发明在实现屏幕亮度与外界环境相适应的同时，可有效提高人眼观看屏幕的舒适度。

附图说明

图1是本发明实施例一提供的屏幕亮度控制方法的实现流程图；

图2是CIE1976标准提供的CIELuv亮度值与CIE1931亮度值的关系图；

图3是本发明实施例二提供的屏幕亮度控制方法的实现流程图；

图4是本发明实施例三提供的屏幕亮度控制装置的组成结构图；

图5是本发明实施例四提供的屏幕亮度控制装置的组成结构图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例在获取到外界环境光亮度值后，先将该外界环境光亮度值转换成CIELuv亮度值，再根据预设的CIELuv亮度值与CIE1931亮度值的转换关系，获得CIE1931亮度值，即屏幕显示的亮度值。由于CIELuv亮度值与外界环境光亮度值更接近一次线性关系，而且CIELuv亮度值与人眼的感知更为接近，所以本发明实施例在实现屏幕亮度与外界环境相适应的同时，可有效提高人眼观看屏幕的舒适度。

为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

实施例一：

图1示出了本发明实施例一提供的屏幕亮度控制方法的实现流程，该方法过程详述如下：

在步骤S101中，获取外界环境光亮度值。

在本实施例中，通过显示设备中的亮度感应器感获取外界环境光的亮度值。该亮度感应器可以为光敏电阻、光电二极管、光电晶体管等中的任一种。

优选的是，为了防止显示设备前面与后面的光线强度不同，影响屏幕的显示亮度，本实施例将亮度感应器置于显示设备屏幕的同一面，使得屏幕显示的亮度能更好的满足人眼观看的舒适度。

在步骤S102中，将获取的外界环境光亮度值转换成CIELuv亮度值。

在本实施例中，通过对显示设备的实测数据分析发现，CIELuv亮度值与外界环境的亮度值基本上接近线性关系。因此，将CIELuv亮度值与外界环境的亮度值的函数关系式设置如下：

$L=\left\{\begin{array}{cc}\mathrm{aX}+b& X\≤\mathrm{Mlux}\\ 100& X>\mathrm{Mlux}\end{array}\right.$

其中L为CIELuv亮度值，X为外界环境光亮度值，M为外界环境光亮度值的临界点，lux为照明单位。

通过实验发现当屏幕显示的亮度值最低时，人眼感觉到的亮度值为人眼最高亮度值的25％，而当屏幕显示的亮度值最低时，外界环境光亮度为最暗，因此可将人眼感觉到的该亮度值作为为外界环境光亮度值为0时的CIELuv亮度值，即25＝a×0+b，得到b＝25。

另外，由于一般家庭环境亮度值在50-300lux时，可以很好的满足CIELuv亮度值与外界环境的亮度值的线性关系，而办公室环境亮度值在300-600lux时，CIELuv亮度值的变化不大，为100左右(通过实测数据获得)。所以将300lux的环境亮度值作为临界点，即a×300+25＝100，得到a＝0.25。

综上可得CIELuv亮度值与外界环境光亮度值的函数关系式如下：

$L=\left\{\begin{array}{cc}0.25X+25& X\≤3000\mathrm{lux}\\ 100& X>300\mathrm{lux}\end{array}\right.---\left(1\right)$

通过该关系式(1)即可将获取的外界环境光亮度值转换成CIELuv亮度值。

在步骤S103中，根据所述CIELuv亮度值以及预设的CIELuv亮度与CIE1931亮度的转换关系，获得CIE1931亮度值。

在本实施例中，图2为CIE1976标准提供的CIELuv亮度值与CIE1931亮度值的关系图，横坐标表示CIE1931亮度值，纵坐标表示CIELuv亮度值。

根据图2获得CIELuv亮度值与CIE1931亮度值的转换关系如下：

$\frac{Y}{Y_w}=\left\{\begin{array}{cc}{\left(\frac{L+16}{116}\right)}^3& L\&GreaterEqual;8\\ \frac{L}{903.3}& L<8\end{array}\right.---\left(2\right)$

其中Y为CIE1931亮度值，L为CIELuv亮度值，Y_w为最大环境光亮度时的CIE1931值(例如100)。

根据步骤S102获得的CIELuv亮度值以及转换关系(2)，计算得到CIE1931亮度值。

在步骤S104中，根据所述CIE1931亮度值获取屏幕的背光电流值，通过所述背光电流值控制屏幕亮度。

在本实施例中，根据步骤S103中获得的CIE1931亮度值，通过

公式获得屏幕的背光电流值。其中，I为背光电流值，Y为CIE1931亮度值，Y_w＝100。

本实施例中的背光电流值控制屏幕亮度具体过程可以采用现有技术实现，在此不再赘述。

在本实施例中，在获取到外界环境光亮度值时，先将该外界环境光亮度值转换成CIELuv亮度值，再根据CIELuv亮度值与CIE1931亮度值的转换关系，获得CIE1931亮度值，即屏幕显示的亮度值。由于CIELuv亮度值与外界环境光亮度值更接近一次线性关系，而且CIELuv亮度值与人眼的感知更为接近，所以本发明实施例在实现屏幕亮度与外界环境相适应的同时，可提高人眼观看屏幕的舒适度。

实施例二：

图3示出了是本发明实施例二提供的屏幕亮度控制方法的实现流程，本实施例在实施例一的基础上增加了步骤S305：

在步骤S305中，根据所述CIE1931亮度值、背光电流值或者外界环境光亮度值获取屏幕像素点的占空比。

在本实施例中，根据获取的背光电流值以及CIE1931亮度值可以通过公式获得屏幕像素点的占空比(显示屏是由许多独立的像素点排列形成，可通过对像素点占空比的调节来控制屏幕的亮度)。其中

为占空比，I为背光电流值，Y为CIE1931亮度值，Y_w为最大环境光亮度时的CIE1931值。

进一步的是，本实施例还可以根据外界环境光亮度值，通过公式(3)直接获取像素点的占空比，公式(3)的推导过程如下：

(1) $\frac{D}{255}=\frac{I}{20}=\frac{Y}{Y_w}$

(2) $\frac{Y}{Y_w}=\left\{\begin{array}{cc}{\left(\frac{L+16}{116}\right)}^3& L\&GreaterEqual;8\\ \frac{L}{903.3}& L<8\end{array}\right.$

(3) $L=\left\{\begin{array}{cc}0.25X+25& X\&le;3000\mathrm{lux}\\ 100& X>300\mathrm{lux}\end{array}\right.$

结合(1)、(2)、(3)，得到：

$\frac{D}{255}=\left\{\begin{array}{cc}{\left[\frac{(0.25X+41)}{116}\right]}^3& X\&le;3000\mathrm{lux}\\ 1& X>3000\mathrm{lux}\end{array}\right.---\left(3\right)$

其中，X为外界环境光亮度值，当X＞300lux时，屏幕像素点的占空比达到最大，屏幕亮度为最亮。

在本实施例中，由于获取的屏幕像素点的占空比能够准确、直观的反应屏幕显示的亮度，因此用户可以通过对所述占空的调节来控制屏幕显示的亮度，提高用户的满意度。而且，通过公式(3)，显示设备可以直接将亮度感应器感应到的外界环境光亮度值转换成屏幕像素点的占空比，实现对屏幕亮度的控制，使得屏幕亮度控制的过程更简单、效率更高。

实施例三：

图4示出了本发明实施例三提供的屏幕亮度控制装置的组成结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。

该屏幕亮度控制装置可以是运行于各显示设备(例如：手机、平板电脑、显示器等)内的硬件单元或者软硬件相结合的单元。

该屏幕亮度控制装置4包括亮度感应器41、第一转换单元42、第二转换单元43以及控制单元44。其中，各单元的具体功能如下：

亮度感应器41，用于获取外界环境光亮度值；

第一转换单元42，用于将获取的外界环境光亮度值转换成CIELuv亮度值；

第二转换单元43，用于根据所述CIELuv亮度值以及预设的CIELuv亮度值与CIE1931亮度值的转换关系，获得CIE1931亮度值；

控制单元44，用于根据所述CIE1931亮度值获取屏幕的背光电流值，通过所述背光电流值控制屏幕亮度。

在本实施例中，所述将获取的外界环境光亮度值转换成CIELuv亮度值的函数关系式如下：

$L=\left\{\begin{array}{cc}0.25X+25& X\&le;3000\mathrm{lux}\\ 100& X>300\mathrm{lux}\end{array}\right.$

其中L为CIELuv亮度值，X为外界环境光亮度值。

所述预设的CIELuv亮度值与CIE1931亮度值的转换关系如下：

$\frac{Y}{Y_w}=\left\{\begin{array}{cc}{\left(\frac{L+16}{116}\right)}^3& L\&GreaterEqual;8\\ \frac{L}{903.3}& L<8\end{array}\right.$

其中Y为CIE1931亮度值，L为CIELuv亮度值，Y_w为最大环境光亮度时的CIE1931值。

所述占空比、背光电流值以及CIE1931亮度值通过以下公式进行转换，

$\frac{D}{255}=\frac{I}{20}=\frac{Y}{Y_w}$

其中

为占空比，I为背光电流值，Y为CIE1931亮度值，Y_w为最大环境光亮度时的CIE1931值。

优选的是，为了防止显示设备前面与后面的光线强度不同，影响屏幕的显示亮度，本实施例将亮度感应器置于显示设备屏幕的同一面，使得屏幕显示的亮度能更好的满足人眼观看的舒适度。。

本实施例提供的屏幕亮度控制装置可以使用在前述对应的屏幕亮度控制方法，详情参见上述屏幕亮度控制方法实施例一的相关描述，在此不再赘述。

实施例四：

图5示出了本发明实施例四提供的屏幕亮度控制装置的组成结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。

该屏幕亮度控制装置可以是运行于各显示设备(例如：手机、平板电脑、显示器等)内的硬件单元或者软硬件相结合的单元。

该实施例5是在实施例三的基础上增加了占空比获取单元55，所述占空比获取单元55用于根据所述CIE1931亮度值、背光电流值或者外界环境光亮度值获取屏幕像素点的占空比。

在本实施例中，所述根据所述外界环境光亮度值获取屏幕像素点的占空比的关系式如下：

$\frac{D}{255}=\left\{\begin{array}{cc}{\left[\frac{(0.25X+41)}{116}\right]}^3& X\&le;3000\mathrm{lux}\\ 1& X>3000\mathrm{lux}\end{array}\right.$

其中

为占空比，X为外界环境光亮度值。

本实施例提供的屏幕亮度控制装置可以使用在前述对应的屏幕亮度控制方法，详情参见上述屏幕亮度控制方法实施例二的相关描述，在此不再赘述。

本领域技术人员可以理解为上述实施例三和四所述装置所包括的各个单元只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。

综上所述，本发明实施例在获取到外界环境光亮度值，先将该外界环境光亮度值转换成CIELuv亮度值，再根据预设的CIELuv亮度值与CIE1931亮度值的转换关系，获得CIE1931亮度值，即屏幕显示的亮度值。由于CIELuv亮度值与外界环境光亮度值更接近一次线性关系，而且CIELuv亮度值与人眼的感知更为接近，所以本发明实施例在实现屏幕亮度与外界环境相适应的同时，可提高人眼观看屏幕的舒适度。另外，还可以根据CIE1931亮度值、背光电流值或者外界环境光亮度值获取屏幕像素点的占空比，通过所述屏幕像素点的占空比来更准确、直观的反应屏幕显示的亮度，方便用户的调节，提高用户满意度。

实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而所述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种屏幕亮度的控制方法，其特征在于，所述方法包括：

获取外界环境光亮度值；

将获取的外界环境光亮度值转换成CIELuv亮度值；

根据所述CIELuv亮度值以及预设的CIELuv亮度与CIE1931亮度的转换关系，获得CIE1931亮度值；

根据所述CIE1931亮度值获取屏幕的背光电流值，通过所述背光电流值控制屏幕亮度。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将获取的外界环境光亮度值转换成CIELuv亮度值的函数关系式如下：

$L=\left\{\begin{array}{cc}0.25X+25& X\&le;3000\mathrm{lux}\\ 100& X>300\mathrm{lux}\end{array}\right.$

其中L为CIELuv亮度值，X为外界环境光亮度值。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设的CIELuv亮度值与CIE1931亮度值的转换关系如下：

$\frac{Y}{Y_w}=\left\{\begin{array}{cc}{\left(\frac{L+16}{116}\right)}^3& L\&GreaterEqual;8\\ \frac{L}{903.3}& L<8\end{array}\right.$

其中Y为CIE1931亮度值，L为CIELuv亮度值，Y_w为最大环境光亮度时的CIE1931值。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据所述CIE1931亮度值、背光电流值或者外界环境光亮度值获取屏幕像素点的占空比。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述占空比、背光电流值以及CIE1931亮度值通过以下公式进行转换，

$\frac{D}{255}=\frac{I}{20}=\frac{Y}{Y_w}$

其中

为占空比，I为背光电流值，Y为CIE1931亮度值，Y_w为最大环境光亮度时的CIE1931值。

6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述外界环境光亮度值获取屏幕像素点的占空比的关系式如下：

$\frac{D}{255}=\left\{\begin{array}{cc}{\left[\frac{(0.25X+41)}{116}\right]}^3& X\&le;3000\mathrm{lux}\\ 1& X>3000\mathrm{lux}\end{array}\right.$

其中

为占空比，X为外界环境光亮度值。

7.一种屏幕亮度的控制装置，其特征在于，所述装置包括：

亮度感应器，用于获取外界环境光亮度值；

第一转换单元，用于将获取的外界环境光亮度值转换成CIELuv亮度值；

第二转换单元，用于根据所述CIELuv亮度值以及预设的CIELuv亮度值与CIE1931亮度值的转换关系，获得CIE1931亮度值；

控制单元，用于根据所述CIE1931亮度值获取屏幕的背光电流值，通过所述背光电流值控制屏幕亮度。

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述将获取的外界环境光亮度值转换成CIELuv亮度值的函数关系式如下：

$L=\left\{\begin{array}{cc}0.25X+25& X\&le;3000\mathrm{lux}\\ 100& X>300\mathrm{lux}\end{array}\right.$

其中L为CIELuv亮度值，X为外界环境光亮度值。

9.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述预设的CIELuv亮度值与CIE1931亮度值的转换关系如下：

$\frac{Y}{Y_w}=\left\{\begin{array}{cc}{\left(\frac{L+16}{116}\right)}^3& L\&GreaterEqual;8\\ \frac{L}{903.3}& L<8\end{array}\right.$

其中Y为CIE1931亮度值，L为CIELuv亮度值，Y_w为最大环境光亮度时的CIE1931值。

10.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

占空比获取单元，用于根据所述CIE1931亮度值、背光电流值或者外界环境光亮度值获取屏幕像素点的占空比。

11.如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述占空比、背光电流值以及CIE1931亮度值通过以下公式进行转换，

$\frac{D}{255}=\frac{I}{20}=\frac{Y}{Y_w}$

其中

为占空比，I为背光电流值，Y为CIE1931亮度值，Y_w为最大环境光亮度时的CIE1931值。

12.如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述根据所述外界环境光亮度值获取屏幕像素点的占空比的关系式如下：

$\frac{D}{255}=\left\{\begin{array}{cc}{\left[\frac{(0.25X+41)}{116}\right]}^3& X\&le;3000\mathrm{lux}\\ 1& X>3000\mathrm{lux}\end{array}\right.$

其中为占空比，X为外界环境光亮度值。

13.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述亮度感应器置于屏幕的同一面。

14.一种显示设备，其特征在于，所述显示设备包含权利要求7-13任一项所述的屏幕亮度的控制装置。

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