CN102682724B - Rgbw显示方法和rgbw显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种RGBW显示方法，包括：将RGBW显示装置的色域分为多个色域区域，并设置每个色域区域的W值；根据待显示图像的RGB值将所述图像分为粗略图像区域和细节图像区域；将所述粗略图像区域中的像素的W值设置为所述像素的RGB值的最大值或者上限值，并根据每个色域区域的W值设置所述细节图像区域中的像素的W值；根据所述RGB值和W值显示所述图像。另外，提供相应的RGBW显示装置。本发明的RGBW显示技术可兼顾RGBW显示装置的色域和透射率。

Description

RGBW显示方法和RGBW显示装置

技术领域

本发明涉及液晶显示技术领域，尤其涉及一种RGBW显示方法和RGBW显示装置。

背景技术

RGBW液晶屏技术的原理是将一种白色(W)子象素填加到由红(R)、绿(G)、蓝(B)三色组成的传统RGB像素中，然后再应用相应的子象素成像技术，以人类看见图像的方式对那些子象素进行更好的排列。这样就确保生成那些不能被人眼所看见的图像时，不会损耗显示屏功率及亮度源。PenTile子象素成像技术为每一个子象素单独编址，并且把一种白色(清晰)子象素添加到排列模式中，形成一种RGBW象素设计，该设计比传统RGB像素设计显示屏更明亮、分辨率更高。因为更多的背光能通过更大及半透的W子象素发光，而不是被RGB条纹采用的更小的红、绿、蓝子象素构成的紧密排列所遮挡，透射率及亮度均得到了增加。利用白色子象素，在功耗没有增加的情况下实现了白色亮度的增加。因而PenTile RGBW技术的优势是提升背光源亮度的利用率，节省功耗，降低成本，并且在不降低分辨率或增加功耗使用的情况下，获得更高亮度水平。

目前，RGBW液晶屏中每个像素的RGBW值算法如下：

W＝min(R，G，B)

R′＝R-L*W

G′＝G-M*W (1)

B′＝B-N*W

其中，L*，M*，N*是调整参数，其运算方式比较复杂。此外，由于每个像素单独控制，导致PenTile RGBW技术不能兼顾整个显示画面的变化情况，部分色域损失。这是因为在RGBW像素显示屏中亮度靠W像素提升，色域由RGB像素保证。例如，当显示画面要表现R＝200，G＝20，B＝20颜色，而选定L*＝1，M*＝1，N*＝1时，W＝20，R’＝180，G’＝0，B’＝0，这时的颜色已经与原颜色有了差异，此时虽然亮度提升了，但是影响了颜色，同样如果选择L*＝0，M*＝0，N*＝0，则颜色保证了，又影响了亮度。也就是说，W像素和RGB像素的取值不能同时保证亮度和颜色，因此，PenTile RGBW技术不能完全兼顾显示屏的色域和亮度(具体地，背光的透射率)。

发明内容

针对现有的RGBW液晶屏不能兼顾显示屏的色域和透射率的问题，本发明提供一种能兼顾RGBW显示装置的色域和透射率的RGBW显示方法和RGBW显示装置。

为了实现以上目的，本发明提供的RGBW显示方法包括：将RGBW显示装置的色域分为多个色域区域，并设置每个色域区域的W值；根据待显示图像的RGB值将所述图像分为粗略图像区域和细节图像区域；将所述粗略图像区域中的像素的W值设置为所述像素的RGB值的最大值或者上限值，并根据每个色域区域的W值设置所述细节图像区域中的像素的W值；根据所述RGB值和W值在所述RGBW显示装置上显示所述图像。

优选的是，所述色域区域包括高色度区域和低色度区域，所述高色度区域的W值被设置为所述区域的RGB值的最小值或者下限值，所述低色度区域的W值被设置为所述区域的RGB值的最大值或者上限值。

优选的是，所述色域区域还包括中间色度区域，所述中间色度区域的W值被设置为所述区域的RGB值的最小值与最大值或者下限值与上限值之间的预定值。

优选的是，所述中间色度区域的W值被设置以下之一：所述区域的RGB值的上限值；所述区域的RGB值的下限值；所述区域的RGB值中的任意两个或者三个的平均值；所述区域的RGB值的线性加权值。

优选的是，所述高色度区域包括以下区域：|G-B|＞x1且|G-R|＞x1的区域；|R-B|＞x2且|R-G|＞x2的区域；|B-G|＞x3且|B-R|＞x3的区域，其中，R、G、B分别表示所述区域中的RGB值中的R值、G值、B值，x1、x2、x3分别为大于100的任何值，所述低色度区域包括以下区域：|G-B|＜y1且|G-R|＜y2且|B-R|＜y3的区域，其中，y1、y2、y3分别为小于50的任何值，所述中间色度区域为所述RGBW显示装置的色域中除所述高色度区域和所述低色度区域之外的区域。

优选的是，所述将所述图像分为粗略图像区域和细节图像区域的步骤包括：逐个像素地对比相邻像素点的数值，将连续多点像素值变化大于预定值的区域划分为细节图像区域，将连续多点像素值变化不大于所述预定值的区域划分为粗略图像区域。

另外，本发明提供一种RGBW显示装置，包括：象素阵列，包括多个象素单元，每个象素单元包括R、G、B、W子象素，用于根据从RGBW显示单元接收的RGB值和W值进行显示；RGBW显示单元，用于将所述RGBW显示装置的色域分为多个色域区域，并设置每个色域区域的W值；根据待显示图像的RGB值将所述图像分为粗略图像区域和细节图像区域；将所述粗略图像区域中的像素的W值设置为所述像素的RGB值的最大值或者上限值，并根据每个色域区域的W值设置所述细节图像区域中的像素的W值；将所述RGB值和W值传送给相应的像素单元。

优选的是，所述色域区域包括高色度区域和低色度区域，所述高色度区域的W值被设置为所述区域的RGB值的最小值或者下限值，所述低色度区域的W值被设置为所述区域的RGB值的最大值或者上限值。

优选的是，所述色域区域还包括中间色度区域，所述中间色度区域的W值被设置为所述区域的RGB值的最小值与最大值或者下限值与上限值之间的预定值。

优选的是，所述RGBW显示单元将所述图像分为粗略图像区域和细节图像区域包括：逐个像素地对比相邻像素点的数值，将连续多点像素值变化大于预定值的区域划分为细节图像区域，将连续多点像素值变化不大于所述预定值的区域划分为粗略图像区域。

本发明对RGBW显示装置的色域进行分区，并为每个色域区域设置相应的W值，同时根据待显示图像的RGB值将待显示图像分为粗略图像区域和细节图像区域，并根据色域分区设置细节图像区域中的像素的W值。因为图像的色域是通过RGB像素表现的，而W像素只对提高显示装置的透射率有贡献，因此在本发明中，在表现图像绚丽色彩的部分，选择W像素值最小，降低对色彩的影响。在不着重表现色彩的部分，选择W像素值最大，提升亮度。对于介于两者之间的区域，选择中间值的W像素值。通过这种方式，可同时兼顾显示装置的色域和亮度(即，透射率)。

附图说明

图1是本发明RGBW显示方法的流程图；

图2是CIE1931标准色品图；

图3是本发明RGBW显示装置的色域分区的示意图。

具体实施方式

以下，将参照附图和实施例对本发明进行描述。

图1是本发明RGBW显示方法实施例的流程图。如图1所示，本发明RGBW显示方法包括：

步骤S101、对RGBW显示装置的色域进行分区；

在该步骤中，将RGBW显示装置的色域分为多个色域区域，并设置每个色域区域的W值。

这里，所述多个色域区域包括高色度区域和低色度区域，所述高色度区域的W值被设置为所述区域的RGB值的最小值或者下限值，所述低色度区域的W值被设置为所述区域的RGB值的最大值或者上限值。其中，高色度区域是指单一像素值非常高，其余两个像素值很小的区域，对应于色彩绚丽的部分，低色度区域是指三个像素值非常接近的区域，对应于不着重表现色彩的部分。

此外，除了高色度区域和低色度区域之外，所述多个色域区域还可包括中间色度区域，所述中间色度区域的W值被设置为所述区域的RGB值的最小值与最大值或者下限值与上限值之间的预定值。例如，中间色度区域的W值可被设置以下之一：所述区域的RGB值的上限值；所述区域的RGB值的下限值；所述区域的RGB值中的任何两个或者三个的平均值；所述区域的RGB值的线性加权值。

综上所述，在本发明中，在表现图像绚丽色彩的部分(对应于高色度区域)，选择W像素值最小，降低对色彩的影响。在不着重表现色彩的部分(对应于低色度区域)，选择W像素值最大，提升亮度。对于介于两者之间的区域(对应于中间色度区域)，选择中间值的W像素值。通过这种方式，即可同时兼顾显示屏的色域和亮度(即，透射率)。

步骤S102、图像划分

在该步骤中，根据待显示图像的RGB值将待显示图像分为粗略图像区域和细节图像区域。这里，粗略图像区域对应于上述不着重表现色彩的部分，细节图像区域对应于上述色彩绚丽的部分。

这里，通过比较计算方法确定粗略图像和细节图像。具体地讲，由于图像是多个像素点的集合，因此逐个像素地对比相邻像素点(例如，可选取以当前像素点为中心的矩形区域里的像素点作为相邻像素点)的数值，将连续多点像素值变化大于预定值的区域划分为细节图像区域，将连续多点像素值变化不大于所述预定值的区域划分为粗略图像区域。所述预定值是将像素定义为变化大或变化不大的基准，根据具体需要选择，选择的数值越小，划分的区域就越多。这个数值可以根据经验选取，例如，可选取10。

步骤S103、W值设置

在该步骤中，将步骤S102中划分的粗略图像区域中的像素的W值设置为所述像素的RGB值的最大值或者上限值，并根据每个色域区域的W值设置步骤S102中划分的细节图像区域中的像素的W值。

步骤S104、图像显示

在该步骤中，根据待显示图像的RGB值和步骤S103中设置的W值在RGBW显示装置上显示待显示图像。

以下，将给出一个示例来对本发明进行详细说明。在该示例中，基于图2所示CIE1931标准色品图进行色域分区。

图3是色域分区的示意图。在图3中，三角形区域为测试的RGBW显示装置的色域空间，该色域空间被划分为区域1、2、3、4、5。其中，区域1、2、3区域为高色度区域，区域5为低色度区域，区域4为中间色度区域。

具体地讲，区域1为G值比较大，区域2为R值比较大，区域3为B值比较大。这三个区域的特征是RGB单个数值比较大，其余两个数值比较小。即对区域1来说G值远远高于B值和R值，对区域2来说R值远远高于G值和B值，对区域3来说B值远远高于G值和R值。

区域1可定义为：

|G-B|＞x1且|G-R|＞x1 (2)

区域2可定义为：

|R-B|＞x2且|R-G|＞x2 (3)

区域3可定义为：

|B-G|＞x3且|B-R|＞x3 (4)

其中，R、G、B分别表示所述区域中的RGB值中的R值、G值、B值，x1、x2、x3分别为大于100的任何值。

对于区域1、2、3，将W值设置为区域1、2、3的RGB值的最小值(即，W＝min(R，G，B))或者区域1、2、3的RGB值的下限值(例如，在RGB值范围为0-255的情况下，W＝0)。

对区域5来说，由于这个区域基本上位于三角形轨迹线附近，所以R值、G值和B值之间的差距较小。

区域5可定义为：

|G-B|＜y1且|G-R|＜y2且|B-R|＜y3 (5)

其中，y1、y2、y3分别为小于50的任何值。

对于区域5，将W值设置为区域5的RGB值的最大值(即，W＝max(R，G，B))或者区域5的RGB值的上限值(例如，在RGB值范围为0-255的情况下，W＝255)。

对于由区域1、2、3和区域5围起来的区域4来说，基本的特点是其中两个数值较接近，而另一个数值相差较多。

对于区域4，W值可以是区域4的RGB值的上限值(例如，255)或下限值(例如，0)；也可以根据RGB数值的情况而设置。

例如可以根据均值法选择，即

$W=\frac{1}{3}(R+G+B)---\left(6\right)$

也可以根据RGB值中任何两种颜色的均值进行选择，即

$W=\frac{1}{2}(R+G)---\left(7\right)$

或者

$W=\frac{1}{2}(R+B)---\left(8\right)$

或者

$W=\frac{1}{2}(B+G)---\left(9\right)$

还可以根据待显示图像的RGB值设置W：

W＝p1B+p2G+p3R (10)

其中， $p1+p2+p3<\frac{1}{3}.$

然后，根据待显示图像，计算该图像的RGB值，并根据计算的RGB值将该图像划分为粗略图像区域和细节显示区域，对于粗略图像区域，可以使W＝max(R，G，B)或者W＝255，对于细节图像区域，根据其像素的RGB值判断其属于上述区域1、2、3、4、5中的哪个色域区域，并将细节图像区域的W值设置为这个色域区域的W值。

最后，将计算的结果输出给RGBW显示装置的像素，最后输出的就是显示图像。

为了实现以上方法，本发明提供一种RGBW显示装置实施例。该RGBW显示装置包括：

象素阵列，包括多个象素单元，每个象素单元包括R、G、B、W子象素，用于根据从RGBW显示单元接收的RGB值和W值进行显示；

RGBW显示单元，用于将所述RGBW显示装置的色域分为多个色域区域，并设置每个色域区域的W值；根据待显示图像的RGB值将所述图像分为粗略图像区域和细节图像区域；将所述粗略图像区域中的像素的W值设置为所述像素的RGB值的最大值或者上限值，并根据每个色域区域的W值设置所述细节图像区域中的像素的W值；将所述RGB值和W值传送给相应的像素单元。

以上已参照附图和实施例对本发明进行了详细描述，但是，应该理解，本发明并不限于以上所公开的示例性实施例。应该给予权利要求以最广泛的解释，以涵盖所公开的示例性实施例的所有变型、等同结构和功能。

Claims (8)

1.一种RGBW显示方法，包括：

将RGBW显示装置的色域分为多个色域区域，并设置每个色域区域的W值，其中，显示图像是多个像素点的集合；

根据待显示图像的RGB值，逐个像素地对比相邻像素点的数值，将所述图像分为粗略图像区域和细节图像区域，其中，所述粗略图像区域为连续多点像素值变化不大于预定值的区域，所述细节图像区域为连续多点像素值变化大于所述预定值的区域，所述预定值为定义像素变化大小的基准；

将所述粗略图像区域中的像素的W值设置为所述像素的RGB值的最大值或者上限值，并根据每个色域区域的W值设置所述细节图像区域中的像素的W值；

根据所述RGB值和W值在所述RGBW显示装置上显示所述图像。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述色域区域包括高色度区域和低色度区域，所述高色度区域的W值被设置为所述区域的RGB值的最小值或者下限值，所述低色度区域的W值被设置为所述区域的RGB值的最大值或者上限值。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述色域区域还包括中间色度区域，所述中间色度区域的W值被设置为所述区域的RGB值的最小值与最大值或者下限值与上限值之间的预定值。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述中间色度区域的W值被设置以下之一：所述区域的RGB值的上限值；所述区域的RGB值的下限值；所述区域的RGB值中的任意两个或者三个的平均值；所述区域的RGB值的线性加权值。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述高色度区域包括以下区域：|G-B|>x1且|G-R|>x1的区域；|R-B|>x2且|R-G|>x2的区域；|B-G|>x3且|B-R|>x3的区域，其中，R、G、B分别表示所述区域中的RGB值中的R值、G值、B值，x1、x2、x3分别为大于100的任何值，

所述低色度区域包括以下区域：|G-B|<y1且|G-R|<y2且|B-R|<y3的区域，其中，y1、y2、y3分别为小于50的任何值，

所述中间色度区域为所述RGBW显示装置的色域中除所述高色度区域和所述低色度区域之外的区域。

6.一种RGBW显示装置，包括：

象素阵列，包括多个象素单元，每个象素单元包括R、G、B、W子象素，用于根据从RGBW显示单元接收的RGB值和W值进行显示；

RGBW显示单元，用于将所述RGBW显示装置的色域分为多个色域区域，并设置每个色域区域的W值，其中，显示图像是多个像素点的集合；根据待显示图像的RGB值，逐个像素地对比相邻像素点的数值，将所述图像分为粗略图像区域和细节图像区域，其中，所述粗略图像区域为连续多点像素值变化不大于预定值的区域，所述细节图像区域为连续多点像素值变化大于所述预定值的区域，所述预定值为定义像素变化大小的基准；将所述粗略图像区域中的像素的W值设置为所述像素的RGB值的最大值或者上限值，并根据每个色域区域的W值设置所述细节图像区域中的像素的W值；将所述RGB值和W值传送给相应的像素单元。

7.根据权利要求6所述的RGBW显示装置，其特征在于，所述色域区域包括高色度区域和低色度区域，所述高色度区域的W值被设置为所述区域的RGB值的最小值或者下限值，所述低色度区域的W值被设置为所述区域的RGB值的最大值或者上限值。

8.根据权利要求7所述的RGBW显示装置，其特征在于，所述色域区域还包括中间色度区域，所述中间色度区域的W值被设置为所述区域的RGB值的最小值与最大值或者下限值与上限值之间的预定值。