CN102968943B - 显示器件伽马值测试卡的生成方法及伽马值的测量方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种显示器件伽马值测试卡的生成方法及伽马值的测量方法，主要内容包括：确定生成的显示器件Gamma值测试卡对应的灰阶，以及所述显示器件Gamma值测试卡所表示的标准画面区域的亮度；根据显示面板中所述标准画面区域对应的灰阶确定被测画面区域的灰阶电压，并确定显示面板在该灰阶电压的作用下显示的被测画面区域的亮度；将标准画面区域与被测画面区域的亮度进行对比，根据比较结果，确定显示器件在该灰阶下的Gamma值。该测量方法既适合使用专门的测试设备机读获得测试结果，又适合使用肉眼观察获得测试结果，具有使用方便快捷、测试结果准确等优点。

Description

显示器件伽马值测试卡的生成方法及伽马值的测量方法
技术领域
本发明涉及显示器测试技术领域，尤其涉及显示器件伽马值测试卡的生成方法及显示器件伽马值的测量方法。
背景技术
Gamma值是显示器的一项重要参数，用于表征显示器输出的图像亮度与输入的信号电压非线性关系。对显示器来说，由于其输出图像的亮度是随输入的信号电压呈指数变化的，导致的是其显示的图像的暗区比实际情况更暗，而图像的亮区比实际情况更亮，也即显示器对实际图像的暗区进行了压缩，对实际图像的亮区进行了扩展。
同样的，人眼对不同亮度的光线的敏感度也是非线性的，但在低亮度下人眼敏感度高，在高亮度下人眼敏感度低，也就是说人眼对实际景物的暗区进行了扩展，对实际景物的亮区进行了压缩，这与显示器对实际图像的亮度响应恰好相反，因此，可以调整显示器的Gamma曲线（Gamma值对应的曲线），使之符合Gamma2.2曲线标准，符合此标准的显示器输出的图像的亮度在人眼感知中近似呈现线性，进而取得较好的显示效果。
现有技术中，为了测试生产出来的显示器的Gamma曲线是否符合Gamma2.2的标准，利用专门的光学设备（如：色彩分析仪）来测试每一灰阶电压下，输出的亮度值，将测出的多对输入的灰阶电压值和输出的亮度值在坐标平面形成的曲线与Gamma2.2曲线相比，在所述构成的曲线与Gamma2.2曲线不符合的情况下，调整显示器的参考电压，使显示器的Gamma曲线符合Gamma2.2曲线的标准，然而，现有技术中，使用上述方法测试显示器的Gamma曲线，由于需要专门的光学设备进行测试，因此，测试显示器的Gamma值的方法较为复杂，且测试效率较低。
发明内容
本发明实施例提供了一种显示器件伽马值测试卡的生成方法及显示器件伽马值的测量方法，用以解决现有技术中测试显示器件的Gamma值的方法复杂、测试效率较低的问题。
一种显示器件伽马值测试卡的生成方法，所述方法包括：
通过信号发生器在显示面板上产生由N个像素单元构成的标准画面区域，得到Gamma值测试卡；
其中，像素单元包含M个像素子单元，所述M个像素子单元中包括K个灰阶为0的像素子单元，以及M-K个灰阶为255的像素子单元，所述M、N为大于1的正整数，所述K为不小于1但不大于M的正整数，构成标准画面区域的各像素单元中包含的像素子单元的个数M均相同、部分相同或均不相同，各像素子单元中包含的灰阶为0的像素子单元的个数K均相同、部分相同或均不相同，标准画面区域中至少有一个像素单元中包含的像素子单元的个数M与灰阶为0的像素子单元的个数K不相同。
一种显示器件伽马值的测量方法，所述方法包括：
利用上述的生成显示器件伽马Gamma值测试卡的方法生成显示器件Gamma值测试卡，并确定生成的所述显示器件Gamma值测试卡对应的灰阶，以及确定该灰阶下的显示器件Gamma值测试卡所表示的标准画面区域的亮度；
将被测画面区域的亮度与标准画面区域的亮度相比较，根据比较结果确定所述显示器件的Gamma值；
或者，
根据显示面板中被测画面区域的灰阶电压确定被测画面区域的灰阶，并确定显示面板在该灰阶电压的作用下显示的被测画面区域的亮度；
利用上述的生成显示器件伽马Gamma值测试卡的方法生成所对应的灰阶与被测画面区域的灰阶相同的显示器件Gamma值测试卡，并确定生成的所述显示器件Gamma值测试卡所表示的标准画面区域的亮度；
将被测画面区域的亮度与标准画面区域的亮度相比较，根据比较结果确定所述显示器件的Gamma值。
通过本发明实施例的方案，由于将生成的显示器件伽马Gamma值测试卡所表示的标准画面区域与被测画面区域的亮度进行对比，进而获得测试结果，因此，既适合用采用专门的测试设备（如：色彩分析仪）获取测试结果，又适合肉眼观察获得测试结果，该方法具有方便快捷、测试结果准确等优点。
附图说明
图1所示为本发明实施例中标准的Gamma2.2曲线示意图；
图2所示为本发明实施例一中像素子单元呈对角排列的结构示意图；
图3所示为本发明实施例二中的一种显示器件Gamma值的测量方法流程图；
图4所示为本发明实施例二中的三条Gamma值不同的Gamma曲线示意图；
图5所示为本发明实施例二中呈现在显示器件中的各被测画面区域和标准画面区域示意图；
图6为本发明实施例三中的一种显示器件Gamma值的测量方法流程图。
具体实施方式
为了保证图像的层次感，显示器件显示的最亮和最暗之间可以分G级灰阶，不同灰阶的亮度由灰阶级数及Gamma值确定，一般的G取256，用灰阶0代表最暗（黑），灰阶255代表最亮（白）。
为了清楚地说明本发明的方案，下面先对标准的Gamma2.2曲线进行介绍：
如图1所示，为标准的Gamma2.2曲线示意图，图1中X轴表示灰阶L（其取值范围为0～255），Y轴表示显示器件的透过率（即归一化的亮度），所述Gamma2.2曲线的函数表达式为Y=(L/255)2 2，其中，每一灰阶L对应一个灰阶电压。
当显示器件的Gamma曲线符合Gamma2.2曲线要求时，显示器件对图像的明暗效果显示较好，反映在人眼中，即灰阶分布均匀。当显示器件的Gamma曲线不符合Gamma2.2要求时，显示器件对图像的明暗效果显示不好，反映在人眼中，即灰阶分布的不均匀。
需要说明的是，显示器件的Gamma曲线的端点是不变的，即不论gamma值如何变化，灰阶0对应的透过率始终是0，灰阶255对应的透过率始终是1，换句话说，不管显示器的Gamma值是否为2.2，该显示器在灰阶0（黑色）对应的透过率始终是0，灰阶255（白色）对应的透过率始终是1，因此，可以利用灰阶0和灰阶255这两个灰阶的透过率的特殊性来设计测试卡对显示器件的gamma值进行测试。
为了使显示器件的Gamma曲线符合Gamma2.2曲线要求，需要对显示器件在不同灰阶下的亮度进行测试，并将测试得到的亮度归一化后与Gamma2.2曲线中与该灰阶下对应的透过率进行比较，在比较结果为相同的时候，确定显示器件在所述灰阶下的Gamma值为2.2。
下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。
实施例一
本发明实施例一提供一种显示器件伽马Gamma值测试卡的生成方法，所述方法包括：
通过信号发生器在显示面板上产生由N个像素单元构成的标准画面区域，得到Gamma值测试卡；其中，像素单元包含M个像素子单元，所述M个像素子单元中包括K个灰阶为0的像素子单元，以及M-K个灰阶为255的像素子单元，所述M、N为大于1的正整数，所述K为不小于1但不大于M的正整数，构成标准画面区域的各像素单元中包含的像素子单元的个数M均相同、部分相同或均不相同，各像素子单元中包含的灰阶为0的像素子单元的个数K均相同、部分相同或均不相同，标准画面区域中至少有一个像素单元中包含的像素子单元的个数M与灰阶为0的像素子单元的个数K不相同。
所述N的数量是由标准画面区域的大小及各像素单元包含的像素子单元的个数决定的，也就是说上述构成的标准画面区域是由各像素单元充斥而成的；
例如：当标准画面区域的大小为128×128像素时，其可以包含9个大小为为32×32的像素单元，3个大小为64×32的像素单元和64个大小为4×4的像素单元。
当构成标准画面区域的各像素单元中包含的像素子单元的个数M均相同时，所述画面区域可以为以所述像素单元为最小重复单元充斥而成，所述最小像素单元充斥于整个标准画面区域。
在上述生成显示器件的Gamma值测试卡时，当显示器件断电和/或信号发生器不工作时，所述显示器件的Gamma值测试卡即不存在。
本发明实施例一的生成显示器件伽马Gamma值测试卡的方案是利用了上述显示器件的Gamma曲线的端点是不变的，以及人眼对像素子单元的亮度差异不太敏感的原理，以构成标准画面区域的各像素单元中包含的像素子单元的个数M均相同，且包含的灰阶为0的像素子单元的个数K均相同为例进行具体分析如下：
灰阶为0的像素子单元的光的透过率为0，灰阶为255的像素子单元的光的透过率为1（即全透光），对于包含M-K个灰阶为255的像素子单元以及K个灰阶为0的像素子单元来说，由于像素子单元很小，人眼会将一个像素单元作为一个整体来对待，因此，对一个像素单元来说，该像素单元在显示器件上显示时，其亮度与该显示器的最大亮度之比(即透过率)等效为(M-K)/M；对于整个由N个像素单元构成的显示器件的Gamma值测试卡而言，其在显示器件上所表示的标准画面区域的亮度与该显示器的最大亮度之比(即透过率)也等效为(M-K)／M，进而根据标准的Gamma2.2曲线，可获得该透过率对应的灰阶，接下来，可调整显示器的灰阶电压为该灰阶所对应的灰阶电压，将其显示器在该灰阶电压下的输出的测试画面的亮度与所述显示器件伽马Gamma值测试卡所表示的标准画面的亮度对比，即可获知该显示器件在所述灰阶下的Gamma值是否为2.2，达到进行显示器件的Gamma值测试的目的。
尽管人眼对像素子单元的亮度差异不太敏感，但随着每个像素单元中像素子单元个数的增加，有可能使得灰阶取0或255的像素子单元连成一片，人眼对像素子单元之间的亮度差异是能觉察的，故，较优的，所述M的取值为4。
较优的，当所述M为4时，每个像素单元中包含的4个像素子单元形成2×2的排列结构。
为了使显示器件的Gamma值测试卡所表示的标准画面区域较准确的反映其所对应的灰阶在显示器上显示的亮度，较优的，当构成标准画面区域的各像素单元中包含的像素子单元的个数M均相同且为4，包括灰阶为0的像素子单元K的个数为2时，每个像素单元中包含的2个灰阶为0的像素子单元呈对角排列，此时的像素单元的结构如图2所示，其中黑色方块表示像素子单元的灰阶为0，白色方块表示像素子单元的灰阶为255。
本发明实施例一中表述了生成显示器件Gamma值测试卡的方法，在本发明实施例二中将描述如何利用生成的显示器件Gamma值测试卡来测量显示器件的Gamma值。
实施例二
如图3所示，为本发明实施例二提供的一种显示器件Gamma值的测量方法示意图，所述方法包括以下步骤：
步骤101：利用实施例一所述的生成显示器件伽马Gamma值测试卡的方法生成显示器件Gamma值测试卡，并确定生成的所述显示器件Gamma值测试卡对应的灰阶，以及确定该灰阶下的显示器件Gamma值测试卡所表示的标准画面区域的亮度。
具体的，可以用专门的光学仪器来测试所述标准画面区域的亮度，也可以用肉眼来观察所述标准画面区域的亮度。
较优的，所述确定生成的所述显示器件Gamma值测试卡对应的灰阶，具体为：
根据生成的所述显示器件Gamma值测试卡中各像素单元包含的像素子单元的个数M和该像素单元中包含灰阶为0的像素子单元的个数K，确定生成的所述显示器件Gamma值测试卡对应的灰阶L。
具体的，可以将上述确定的各M进行累加得到Mall，将上述确定的各K进行累加得到Kall，利用下述公式（1）确定生成的所述显示器件Gamma值测试卡对应的灰阶L。
或
较优的，在构成标准画面区域的各像素单元中包含的像素子单元的个数M均相同，且各像素子单元中包含的灰阶为0的像素子单元的个数K均相同时，具体可以利用下述公式（2）确定生成的所述显示器件Gamma值测试卡对应的灰阶L。
或
需要说明的是，根据上述公式（1）获得的灰阶L并不一定是正整数，此时，只需将得到的灰阶L进行上取整或下取整均可。例如：假设得到的灰阶L值为136.73，则上取整即为137、下取整即为136。
步骤102：根据显示面板中所述标准画面区域对应的灰阶确定被测画面区域的灰阶电压，并确定显示面板在该灰阶电压的作用下显示的被测画面区域的亮度。
具体的，可以用专门的光学仪器来测试所述被测画面区域的亮度，也可以用肉眼来观察所述被测画面区域的亮度。
由于在显示器件中，灰阶与灰阶电压值是具有有对应关系的，在确定标准画面区域对应的灰阶后，因此可以根据所述对应关系，确定被测画面区域的灰阶电压。
步骤103：将被测画面区域的亮度与标准画面区域的亮度相比较，根据比较结果确定所述显示器件的Gamma值。
具体的，所述根据比较结果确定所述显示器件的Gamma值为：
当被测画面区域的亮度与标准画面区域的亮度相同时，确定所述显示器件的Gamma值为2.2；
当被测画面区域的亮度比标准画面区域的亮度高时，确定所述显示器件的Gamma值小于2.2；
当被测画面区域的亮度比标准画面区域的亮度低时，确定所述显示器件的Gamma值大于2.2。
在本步骤103中，根据步骤101和步骤1 02中用光学仪器测得的被测画面区域的亮度与用光学仪器标准画面区域的亮度进行比较，也可以用肉眼对被测画面区域的亮度与标准画面区域的亮度进行比较。
从上述比较的结果得出的结论可从图4所示的三条Gamma值不同的Gamma曲线直观的得出，在图4中，实线代表Gamma2.2曲线，单点划线代表Gamma2.0曲线，双点划线代表Gamma2.4曲线。若从灰阶为160向各Gamma曲线做的垂线，则与Gamma2.0曲线的交点为A，与Gamma2.2曲线的交点为B，与Gamma2.4曲线的交点为C，此时坐标A点表示的透过率大于坐标B点所表示的透过率，坐标C点所表示的透过率小于坐标B点所表示的透过率。
需要说明的是，上述测量方法中，并不局限于一个显示面板中只有一个被测画面区域和标准画面区域，可以利用实施例一的生成显示器件Gamma值测试卡的方法在同一显示面板的不同位置上同时生成多个标准画面区域，所述多个标准画面区域对应的灰阶不同。同时，某一标准画面区域对应的灰阶与该标准画面区域所对应的被测画面区域的灰阶相同。
同时，为了方便快速的测试显示器件在不同灰阶下的Gamma值，可在显示面板上生成包含相同像素子单元个数且像素子单元排列结构相同的像素单元构成的标准画面区域。
例如：假设像素单元中包含的像素子单元的个数M为4，像素单元的排列结构为2×2，且所述像素单元中包含的2个灰阶为0的像素子单元呈对角排列，则呈现在显示器中的各被测画面区域和标准画面区域可如图5所示（图5中的各标准画面区域仅以一个被放大的像素单元示意）。
图5中，P1’表示对应灰阶为1 36的标准画面区域，P1表示灰阶为1 36的被测画面区域；P2’表示对应灰阶为187的标准画面区域，P2表示灰阶为187的被测画面区域；P3’表示对应灰阶为223的标准画面区域，P3表示灰阶为223的被测画面区域。图5中的黑色方块表示像素子单元的灰阶为0，白色方块表示像素子单元的灰阶为255。
在本发明实施例二中，由于利用了显示器件Gamma值测试卡所表示的标准画面区域在显示面板中呈现的亮度作为标准，将所述亮度与显示在显示器件中的与其对应的灰阶相同的被测画面区域的亮度相比，进而获知该显示器件在所述灰阶下的Gamma值是否符合Gamma2.2标准，因此，不论是利用光学仪器还是人眼，均能够方便、准确的确定显示器件的Gamma值是否符合Gamma2.2标准。
实施例三
如图6所示，为本发明实施例三提供的一种利用生成的显示器件伽马Gamma值测试卡进行Gamma值的测量方法，所述方法包括以下步骤：
步骤201：根据显示面板中被测画面区域的灰阶电压确定被测画面区域的灰阶L，并确定显示面板在该灰阶电压的作用下显示的被测画面区域的亮度；
步骤202：利用实施例一中的方法生成所对应的灰阶L与被测画面区域的灰阶相同的显示器件Gamma值测试卡，并确定生成的所述显示器件Gamma值测试卡所表示的标准画面区域的亮度；
较优的，本步骤202中，在构成标准画面区域的各像素单元中包含的像素子单元的个数M均相同，且各像素子单元中包含的灰阶为0的像素子单元的个数K均相同时，利用实施例一中的方法生成所对应的灰阶L与被测画面区域的灰阶相同的显示器件Gamma值测试卡具体包括：
第一步：确定满足关系式的M和K。
需要说明的是，所述第一步中，确定出的M和K并不一定是正整数，可以对确定出的M和K进行上取整或下取整，进而得到为正整数M和K。
第二步：根据确定的M和K，利用实施例一的方法生成显示器件Gamma值测试卡。
较优的，当确定的M为4时，每个像素单元中包含的4个像素子单元形成2×2的排列结构。
较优的，当确定出的M为4，且K为2时，每个像素单元中包含的4个像素子单元形成2×2的排列结构，且每个像素单元中包含的2个灰阶为0的像素子单元呈对角排列。
步骤203：将被测画面区域的亮度与标准画面区域的亮度相比较，根据比较结果确定所述显示器件的Gamma值。
具体的，所述根据比较结果确定所述显示器件的Gamma值为：
当被测画面区域的亮度与标准画面区域的亮度相同时，确定所述显示器件的Gamma值为2.2；
当被测画面区域的亮度比标准画面区域的亮度高时，确定所述显示器件的Gamma值小于2.2；
当被测画面区域的亮度比标准画面区域的亮度低时，确定所述显示器件的Gamma值大于2.2。
本发明实施例三的方案与实施例二的方案的不同之处是：在实施例二中是先生成显示器件Gamma值测试卡，根据生成的显示器件Gamma值测试卡确定被测画面区域的灰阶，而在实施例三中是先确定被测画面区域的灰阶，再根据被测画面区域的灰阶生成显示器件Gamma值测试卡，但实施例二和实施例三所描述的技术方案在测量原理上是相同的，本实施例三可参照实施例二中的具体实现方式，这里不再赘述。
以上所述仅是本发明的优选实施方案，显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (6)

1.一种显示器件伽马值的测量方法，其特征在于，所述方法包括：
生成显示器件Gamma值测试卡，并确定生成的所述显示器件Gamma值测试卡对应的灰阶，以及确定对应所述灰阶的显示器件Gamma值测试卡所表示的标准画面区域的亮度；
根据显示面板中所述标准画面区域对应的灰阶确定被测画面区域的灰阶电压，并确定显示面板在该灰阶电压的作用下显示的被测画面区域的亮度；
将被测画面区域的亮度与标准画面区域的亮度相比较，根据比较结果确定所述显示器件的Gamma值；
或者，
根据显示面板中被测画面区域的灰阶电压确定被测画面区域的灰阶，并确定显示面板在该灰阶电压的作用下显示的被测画面区域的亮度；
生成所对应的灰阶与被测画面区域的灰阶相同的显示器件Gamma值测试卡，并确定生成的所述显示器件Gamma值测试卡所表示的标准画面区域的亮度；
将被测画面区域的亮度与标准画面区域的亮度相比较，根据比较结果确定所述显示器件的Gamma值；
其中，生成显示器件Gamma值测试卡通过以下方式生成：
通过信号发生器在显示面板上产生由N个像素单元构成的标准画面区域，得到Gamma值测试卡；
其中，像素单元包含M个像素子单元，所述M个像素子单元中包括K个灰阶为0的像素子单元，以及M-K个灰阶为255的像素子单元，所述M、N为大于1的正整数，所述K为不小于1但不大于M的正整数，构成标准画面区域的各像素单元中包含的像素子单元的个数M均相同、部分相同或均不相同，各像素子单元中包含的灰阶为0的像素子单元的个数K均相同、部分相同或均不相同，所述标准画面区域中至少有一个像素单元中包含的像素子单元的个数M与所述灰阶为0的像素子单元的个数K不相同。
2.如权利要求1所述的显示器件伽马值的测量方法，其特征在于，所述根据比较结果确定所述显示器件的Gamma值，具体为：
当被测画面区域的亮度与标准画面区域的亮度相同时，确定所述显示器件的Gamma值为2.2；
当被测画面区域的亮度比标准画面区域的亮度高时，确定所述显示器件的Gamma值小于2.2；
当被测画面区域的亮度比标准画面区域的亮度低时，确定所述显示器件的Gamma值大于2.2。
3.如权利要求2所述的显示器件伽马值的测量方法，其特征在于，在构成标准画面区域的各像素单元中包含的像素子单元的个数M均相同，且各像素子单元中包含的灰阶为0的像素子单元的个数K均相同时，所述确定生成的所述显示器件Gamma值测试卡对应的灰阶L，具体为：
或
所述L为大于0且小于255的正整数。
4.如权利要求2所述的显示器件伽马值的测量方法，其特征在于，在构成标准画面区域的各像素单元中包含的像素子单元的个数M均相同，且各像素子单元中包含的灰阶为0的像素子单元的个数K均相同时，生成所对应的灰阶L与被测画面区域的灰阶相同的显示器件Gamma值测试卡，具体包括：
确定满足关系式的M和K；
根据确定的M和K，生成显示器件Gamma值测试卡。
5.如权利要求3或4所述的显示器件伽马值的测量方法，其特征在于，当确定的M为4时，每个像素单元中包含的4个像素子单元形成2×2的排列结构。
6.如权利要求5所述的显示器件伽马值的测量方法，其特征在于，当所述像素子单元中包含的灰阶为0的像素子单元的个数K为2时，所述像素单元中包含的2个灰阶为0的像素子单元呈对角排列。
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