CN103295506B - 伽玛曲线调整方法及伽玛曲线调整装置 - Google Patents

伽玛曲线调整方法及伽玛曲线调整装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种伽玛曲线调整方法及伽玛曲线调整装置，该方法包括获取显示装置的当前灰度电压和第一透过率之间的对应关系；所述第一透过率为被当前灰度电压驱动的显示装置的透过率；根据当前灰度电压和第一透过率之间的对应关系和理想伽玛曲线确定每一灰度对应的目标灰度电压；生成并向显示装置输出每一个灰度对应的目标灰度电压；获取被目标灰度电压驱动的显示装置的实际伽玛曲线，作为最终伽玛曲线。本发明提高了伽玛曲线调整的速度和效率。

Description

伽玛曲线调整方法及伽玛曲线调整装置
技术领域
本发明涉及显示装置的调节，特别是一种用于显示装置的伽玛曲线调整方法及伽玛曲线调整装置。
背景技术
在显示装置进行显示的时候，施加到像素的输入电压与像素亮度/透过率之间呈现出一种非线性关系，而体现这种非线性关系的曲线被称之为Gamma曲线(伽玛曲线)。
现有的显示装置在使用过程中都需要基于一条预先设置的Gamma特性曲线进行电压转换，而显示装置的实际Gamma特性曲线的伽玛值与目标伽玛值(一般取2.2)的差距大小决定了最终了的显示效果(差距越小，显示效果越好)。
因此，在显示装置实际销售到消费者/使用者手中前都需要对显示装置进行一定的测试，得到一条伽玛值尽可能接近目标伽玛值的伽玛曲线。
在现有技术中，对于某一个灰度，先输出一个初始电压，然后测试像素亮度，判定二者之间的关系是否满足2.2的幂指数关系，如果不满足，则调整初始电压，然而接着测试像素亮度，进而判定二者之间的关系是否满足2.2的幂指数关系，上述过程循环往复，直至找到该灰度对应的最终电压，并依据该电压对应的亮度建立伽玛曲线。
可以发现，上述的确定伽玛曲线的过程相当烦琐，效率低下。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种伽玛曲线调整方法及伽玛曲线调整装置，提高调整显示装置伽玛曲线的速度和效率。
为了实现上述目的，本发明实施例提供了一种显示装置的伽玛曲线调整方法，包括：
获取显示装置的当前灰度电压和第一透过率之间的对应关系；所述第一透过率为被当前灰度电压驱动的显示装置的透过率；
根据当前灰度电压和第一透过率之间的对应关系和理想伽玛曲线确定每一灰度对应的目标灰度电压；
生成并向显示装置输出每一个灰度对应的目标灰度电压；
获取被目标灰度电压驱动的显示装置的实际伽玛曲线，作为最终伽玛曲线。
上述的伽玛曲线调整方法，其中，获取显示装置的当前灰度电压和第一透过率之间的对应关系具体包括：
根据所述显示装置的电压和透过率之间的原始对应关系和理想伽玛曲线确定每一灰度对应的当前灰度电压；
生成并向显示装置输出每一灰度对应的当前灰度电压；
测试被所述当前灰度电压驱动的显示装置的第一透过率；
根据测试得到的第一透过率建立所述当前灰度电压和第一透过率之间的对应关系。
上述的伽玛曲线调整方法，其中，根据当前灰度电压和第一透过率之间的对应关系和理想伽玛曲线确定每一灰度对应的目标灰度电压具体包括：
根据理想伽玛曲线确定当前待确定目标灰度电压的灰度对应的理想透过率T；
从所述第一透过率中选择两个相邻的透过率T1和T2；其中T2＞T＞T1；
确定T1和T2各自对应的当前灰度电压V1和V2；
确定当前待确定目标灰度电压的灰度对应的目标灰度电压如下：(V2-V1)*(T-T1)/(T2-T1)+V1。
上述的伽玛曲线调整方法，其中，获取被目标灰度电压驱动的显示装置的实际伽玛曲线具体包括：
测试被所述目标灰度电压驱动的显示装置的第二透过率；
根据测试得到的第二透过率建立所述目标灰度电压和第二透过率之间的对应关系；
根据目标灰度电压和第二透过率之间的对应关系以及目标灰度电压和灰度之间的对应关系确定描述所述灰度和第二透过率之间的对应关系的实际伽玛曲线。
为了实现上述目的，本发明实施例提供了一种显示装置的伽玛曲线调整装置，包括：
对应关系获取模块，用于获取显示装置的当前灰度电压和第一透过率之间的对应关系；所述第一透过率为被当前灰度电压驱动的显示装置的透过率；
电压确定模块，用于根据当前灰度电压和第一透过率之间的对应关系和理想伽玛曲线确定每一灰度对应的目标灰度电压；
驱动模块，用于生成并向显示装置输出每一个灰度对应的目标灰度电压；
伽玛曲线获取模块，用于获取被目标灰度电压驱动的显示装置的实际伽玛曲线，作为最终伽玛曲线。
上述的伽玛曲线调整装置，其中，对应关系获取模块具体包括：
第一电压确定单元，用于根据所述显示装置的电压和透过率之间的原始对应关系和理想伽玛曲线确定每一灰度对应的当前灰度电压；
驱动单元，用于生成并向显示装置输出每一灰度对应的当前灰度电压；
第一测试单元，用于测试被所述当前灰度电压驱动的显示装置的第一透过率；
第一对应关系建立单元，用于根据测试得到的第一透过率建立所述当前灰度电压和第一透过率之间的对应关系。
上述的伽玛曲线调整装置，其中，电压确定模块具体包括：
理想透过率确定单元，用于根据理想伽玛曲线确定当前待确定目标灰度电压的灰度对应的理想透过率T；
选择单元，用于从所述第一透过率中选择两个相邻的透过率T1和T2；其中T2＞T＞T1；
第二电压确定单元，用于确定T1和T2各自对应的当前灰度电压V1和V2；
第三电压确定单元，用于确定当前待确定目标灰度电压的灰度对应的目标灰度电压如下：(V2-V1)*(T-T1)/(T2-T1)+V1。
上述的伽玛曲线调整装置，其中，伽玛曲线获取模块具体包括：
第二测试单元，用于测试被所述目标灰度电压驱动的显示装置的第二透过率；
第二对应关系建立单元，用于根据测试得到的第二透过率建立所述目标灰度电压和第二透过率之间的对应关系；
伽玛曲线确定单元，根据目标灰度电压和第二透过率之间的对应关系以及目标灰度电压和灰度之间的对应关系确定描述所述灰度和第二透过率之间的对应关系的实际伽玛曲线。
本发明实施例具有如下的有益效果：
本发明实施例中，首次确定灰度和灰度电压之间的对应关系后，依据得到的当前灰度电压来驱动显示装置，进而纪录显示装置在该当前灰度电压驱动下的实际响应，然后依据实际响应和理想伽玛曲线来调整每一灰度对应的能够使得最终的伽玛曲线尽可能接近目标的目标灰度电压，最后利用调整后的目标灰度电压来测试获取显示装置的伽玛曲线。因此，相对于现有技术的不断尝试过程，大大缩短了确定显示装置伽玛曲线的时间，提高了速度和效率。
附图说明
图1表示本发明实施例的显示装置的伽玛曲线调整方法的流程示意图；
图2表示本发明实施例的显示装置的伽玛曲线调整装置的结构示意图；
图3表示本发明实施例的显示装置的实际应用架构示意图。
具体实施方式
本发明实施例的伽玛曲线调整方法及伽玛曲线调整装置中，首次确定灰度和电压之间的对应关系后，依据得到的电压来驱动显示装置，进而纪录显示装置在该电压驱动下的实际响应，然后依据实际响应和理想伽玛曲线来调整首次确定的灰度和电压之间的对应关系，最后利用调整后的灰度和电压之间的对应关系来测试获取显示装置的伽玛曲线，提高了调整显示装置伽玛曲线的速度和效率。
如图1所示，本发明实施例的显示装置的伽玛曲线调整方法，包括：
步骤101，获取显示装置的当前灰度电压和第一透过率之间的对应关系；所述第一透过率为被当前灰度电压驱动的显示装置的透过率；
步骤102，根据当前灰度电压和第一透过率之间的对应关系和理想伽玛曲线确定每一灰度对应的目标灰度电压；
步骤103，生成并向显示装置输出每一个灰度对应的目标灰度电压；
步骤104，获取被目标灰度电压驱动的显示装置的实际伽玛曲线，作为最终伽玛曲线。
本发明实施例的显示装置的伽玛曲线调整方法中，首次确定灰度和灰度电压之间的对应关系后，依据得到的当前灰度电压来驱动显示装置，进而纪录显示装置在该当前灰度电压驱动下的实际响应，然后依据实际响应和理想伽玛曲线来调整每一灰度对应的能够使得最终的伽玛曲线尽可能接近目标的目标灰度电压，最后利用调整后的目标灰度电压来测试获取显示装置的伽玛曲线。因此，相对于现有技术的不断尝试过程，大大缩短了确定显示装置伽玛曲线的时间，提高了速度和效率。
本发明实施例的方法实际上是对显示装置的伽玛曲线的调整过程，使得最终的实际伽玛曲线的伽玛值尽可能接近目标值(一般为2.2)。而不同于现有技术的方法，本发明实施例的方法并不是逐个尝试来逼近目标值，而是分为两步走：首先确定显示装置的当前实际的灰度和灰度电压之间的对应关系，然后依据当前实际的灰度和灰度电压之间的对应关系和理想伽玛曲线来调节电压，使得在对应灰度的目标灰度电压的驱动下，显示装置的伽玛曲线进一步接近目标值。
因此，本发明实施例的方法实际上是根据当前状态与目标状态之间的差异来直接确定每一个灰度对应的电压，其速度和效率远比现有技术根据经验来设置电压的方式更为准确，效率也更高。
在本发明的具体实施例中，首先要确定灰度电压和透过率之间的对应关系，而该灰度电压和透过率之间的准确度会影响最终得到的伽玛曲线的准确度。
因此，在本发明的具体实施例中，对于当前灰度电压和第一透过率之间的对应关系通过如下过程获取，包括：
根据所述显示装置的电压和透过率之间的原始对应关系和理想伽玛曲线确定每一灰度对应的当前灰度电压；
生成并向显示装置输出每一灰度对应的当前灰度电压；
测试被所述当前灰度电压驱动的显示装置的第一透过率；
根据测试得到的第一透过率建立所述当前灰度电压和第一透过率之间的对应关系。
一般而言，显示装置在生产之后，其电压和透过率之间就具有一个原始对应关系，而该原始对应关系可能并不准确，此时，考虑到理想伽玛曲线，即可确定在该原始的电压和透过率的对应关系下，每一个灰度对应的当前灰度电压。
而在当前灰度电压确定之后，即可利用该当前灰度电压来驱动显示装置，进而测试被所述当前灰度电压驱动的显示装置的第一透过率，然后建立当前灰度电压和第一透过率之间的对应关系。
在通过上述过程建立当前灰度电压和第一透过率之间的对应关系后，可能该对应关系并不能够使得实际的伽玛曲线达到预设目标，则本发明实施例进一步利用理想伽玛曲线进行调整，确定每一灰度对应的目标灰度电压。
在确定当前灰度电压和第一透过率之后，结合理想伽玛曲线来确定使得伽玛曲线尽可能接近理想伽玛曲线的方式多种多样，下面对其中的一种方式说明如下。
本发明实施例的根据当前灰度电压和第一透过率之间的对应关系和理想伽玛曲线确定每一灰度对应的目标灰度电压具体包括：
根据理想伽玛曲线确定当前待确定目标灰度电压的灰度对应的理想透过率T；
从所述第一透过率中选择两个相邻的透过率T1和T2；其中T2＞T＞T1；
确定T1和T2各自对应的当前灰度电压V1和V2；
确定当前待确定目标灰度电压的灰度对应的目标灰度电压如下：(V2-V1)*(T-T1)/(T2-T1)+V1。
下面以8bit显示，且伽玛电压为14个为例说明如下。
如下表所示，14个伽玛电压与灰度的对应关系如下：
伽玛电压 灰度 伽玛电压 灰度
V1 255 V8 0
V2 223 V9 15
V3 191 V10 63
V4 127 V11 127
V5 63 V12 191
V6 15 V13 223
V7 0 V14 255
而具体如何利用上述的几个灰度与伽玛电压(灰度电压)的对应关系计算所有的灰度对应的伽玛电压为本领域技术人员所熟知，在此不做进一步描述。
假定测试结果如下所示：
灰度 测试透过率 理想透过率
... ... ...
L219 70.15％ 71.55％
L220 70.76％ 72.27％
L221 71.53％ 72.99％
L222 72.24％ 73.72％
L223 73.17％ 74.45％
L224 73.86％ 75.19％
L225 74.68％ 75.93％
L226 75.46％ 76.67％
L227 76.00％ 77.42％
L228 76.63％ 78.18％
L229 77.28％ 78.93％
L230 78.02％ 79.69％
... ... ...
假定当前需要确定223灰度对应的目标灰度电压V2和V13，则查找上表可以发现，223灰度的理想透过率为74.45％。
可以发现，74.45％位于相邻的测试透过率73.86％(对应于灰度224)和74.68％(对应于灰度225)之间，而灰度224对应于两个当前灰度电压(相对于公共电极的电压对称分布)，假定为Vn和Vm，而灰度224对应于两个当前灰度电压(相对于公共电极的电压对称分布)，假定为Vi和Vj，其中Vn和Vi介于V1和V2之间，Vm和Vj介于V13和V14之间，则：
V2＝(Vi-Vn)*(74.45-73.86)/(74.68-73.86)+Vn
V13＝(Vj-Vm)*(74.45-73.86)/(74.68-73.86)+Vm
同样的方法可以得到其他的12个伽玛电压。
在本发明的具体实施例中，获取被目标灰度电压驱动的显示装置的实际伽玛曲线的一种具体实现方式包括：
测试被所述目标灰度电压驱动的显示装置的第二透过率；
根据测试得到的第二透过率建立所述目标灰度电压和第二透过率之间的对应关系；
根据目标灰度电压和第二透过率之间的对应关系以及目标灰度电压和灰度之间的对应关系确定描述所述灰度和第二透过率之间的对应关系的实际伽玛曲线。
本发明实施例还提供了一种显示装置的伽玛曲线调整装置，如图2所示包括：
对应关系获取模块，用于获取显示装置的当前灰度电压和第一透过率之间的对应关系；所述第一透过率为被当前灰度电压驱动的显示装置的透过率；
电压确定模块，用于根据当前灰度电压和第一透过率之间的对应关系和理想伽玛曲线确定每一灰度对应的目标灰度电压；
驱动模块，用于生成并向显示装置输出每一个灰度对应的目标灰度电压；
伽玛曲线获取模块，用于获取被目标灰度电压驱动的显示装置的实际伽玛曲线，作为最终伽玛曲线。
上述的对应关系获取模块具体包括：
第一电压确定单元，用于根据所述显示装置的电压和透过率之间的原始对应关系和理想伽玛曲线确定每一灰度对应的当前灰度电压；
驱动单元，用于生成并向显示装置输出每一灰度对应的当前灰度电压；
第一测试单元，用于测试被所述当前灰度电压驱动的显示装置的第一透过率；
第一对应关系建立单元，用于根据测试得到的第一透过率建立所述当前灰度电压和第一透过率之间的对应关系。
上述的伽玛曲线调整装置中，电压确定模块具体包括：
理想透过率确定单元，用于根据理想伽玛曲线确定当前待确定目标灰度电压的灰度对应的理想透过率T；
选择单元，用于从所述第一透过率中选择两个相邻的透过率T1和T2；其中T2＞T＞T1；
第二电压确定单元，用于确定T1和T2各自对应的当前灰度电压V1和V2；
第三电压确定单元，用于确定当前待确定目标灰度电压的灰度对应的目标灰度电压如下：(V2-V1)*(T-T1)/(T2-T1)+V1。
上述的伽玛曲线调整装置中，伽玛曲线获取模块具体包括：
第二测试单元，用于测试被所述目标灰度电压驱动的显示装置的第二透过率；
第二对应关系建立单元，用于根据测试得到的第二透过率建立所述目标灰度电压和第二透过率之间的对应关系；
伽玛曲线确定单元，根据目标灰度电压和第二透过率之间的对应关系以及目标灰度电压和灰度之间的对应关系确定描述所述灰度和第二透过率之间的对应关系的实际伽玛曲线。
下面对本发明实施例的具体应用进行详细说明。
如图3所示，在具体应用过程中，本发明实施例的伽玛曲线调整装置可以包括如下的几个部分：上位机、电压提供芯片、光学测试仪器和信号转接板，其中：
上位机用于各种计算和控制，而电压提供芯片在上位机的控制下生成需要的电压输出到待测试显示装置来驱动待测试显示装置，光学测试仪器在上位机的控制下测量待测试显示装置的透过率，信号转接板在上位机的控制下点亮待测试显示装置。
而上位机和电光学测试仪器和电压提供芯片、光学测试仪器和信号转接板之间可以但不限于通过GPIO接口、USB接口和DVI接口连接。
下面对其工作过程详细说明如下。
上位机首先在获取待测试显示装置的原始V-T曲线后，基于伽玛值为2.2的理想伽玛曲线计算出每一灰度对应的当前灰度电压(第一版电压)；
然后上位机控制信号转接板点亮待测试显示装置后，控制电压提供芯片生成每一灰度对应的当前灰度电压并输出到待测试显示装置；
在当前灰度电压和信号转接板的共同驱动下，待测试显示装置工作；
然后上位机控制测试仪器测量待测试显示装置的光强，进而根据光强计算得到透过率之后，得到与当前灰度电压对应的透过率。
上位机得到当前灰度电压与透过率的关系之后结合理想伽玛曲线确定接近理想伽玛曲线的目标灰度电压(第二版电压)，其过程已经在之前进行了详细描述，在此不再重复描述。
上位机再次控制电压提供芯片生成每一灰度对应的目标灰度电压并输出到待测试显示装置；上位机控制测试仪器测量待测试显示装置的光强，进而根据光强计算得到透过率之后，得到与目标灰度电压对应的透过率。
最后依据测试得到的与目标灰度电压对应的透过率得到对应于第二版电压的最终的Gamma曲线，完成伽玛调整。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种显示装置的伽玛曲线调整方法，其特征在于，包括：
获取显示装置的当前灰度电压和第一透过率之间的对应关系；所述第一透过率为被当前灰度电压驱动的显示装置的透过率；
根据当前灰度电压和第一透过率之间的对应关系和理想伽玛曲线确定每一灰度对应的目标灰度电压；
生成并向显示装置输出每一个灰度对应的目标灰度电压；
获取被目标灰度电压驱动的显示装置的实际伽玛曲线，作为最终伽玛曲线；
根据当前灰度电压和第一透过率之间的对应关系和理想伽玛曲线确定每一灰度对应的目标灰度电压具体包括：
根据理想伽玛曲线确定当前待确定目标灰度电压的灰度对应的理想透过率T；
从所述第一透过率中选择两个相邻的透过率T1和T2；其中T2>T>T1；
确定T1和T2各自对应的当前灰度电压V1和V2；
确定当前待确定目标灰度电压的灰度对应的目标灰度电压如下：(V2-V1)*(T-T1)/(T2-T1)+V1。
2.根据权利要求1所述的伽玛曲线调整方法，其特征在于，获取显示装置的当前灰度电压和第一透过率之间的对应关系具体包括：
根据所述显示装置的电压和透过率之间的原始对应关系和理想伽玛曲线确定每一灰度对应的当前灰度电压；
生成并向显示装置输出每一灰度对应的当前灰度电压；
测试被所述当前灰度电压驱动的显示装置的第一透过率；
根据测试得到的第一透过率建立所述当前灰度电压和第一透过率之间的对应关系。
3.根据权利要求1或2所述的伽玛曲线调整方法，其特征在于，获取被目标灰度电压驱动的显示装置的实际伽玛曲线具体包括：
测试被所述目标灰度电压驱动的显示装置的第二透过率；
根据测试得到的第二透过率建立所述目标灰度电压和第二透过率之间的对应关系；
根据目标灰度电压和第二透过率之间的对应关系以及目标灰度电压和灰度之间的对应关系确定描述所述灰度和第二透过率之间的对应关系的实际伽玛曲线。
4.一种显示装置的伽玛曲线调整装置，其特征在于，包括：
对应关系获取模块，用于获取显示装置的当前灰度电压和第一透过率之间的对应关系；所述第一透过率为被当前灰度电压驱动的显示装置的透过率；
电压确定模块，用于根据当前灰度电压和第一透过率之间的对应关系和理想伽玛曲线确定每一灰度对应的目标灰度电压；
驱动模块，用于生成并向显示装置输出每一个灰度对应的目标灰度电压；
伽玛曲线获取模块，用于获取被目标灰度电压驱动的显示装置的实际伽玛曲线，作为最终伽玛曲线；
电压确定模块具体包括：
理想透过率确定单元，用于根据理想伽玛曲线确定当前待确定目标灰度电压的灰度对应的理想透过率T；
选择单元，用于从所述第一透过率中选择两个相邻的透过率T1和T2；其中T2>T>T1；
第二电压确定单元，用于确定T1和T2各自对应的当前灰度电压V1和V2；
第三电压确定单元，用于确定当前待确定目标灰度电压的灰度对应的目标灰度电压如下：(V2-V1)*(T-T1)/(T2-T1)+V1。
5.根据权利要求4所述的伽玛曲线调整装置，其特征在于，对应关系获取模块具体包括：
第一电压确定单元，用于根据所述显示装置的电压和透过率之间的原始对应关系和理想伽玛曲线确定每一灰度对应的当前灰度电压；
驱动单元，用于生成并向显示装置输出每一灰度对应的当前灰度电压；
第一测试单元，用于测试被所述当前灰度电压驱动的显示装置的第一透过率；
第一对应关系建立单元，用于根据测试得到的第一透过率建立所述当前灰度电压和第一透过率之间的对应关系。
6.根据权利要求4或5所述的伽玛曲线调整装置，其特征在于，伽玛曲线获取模块具体包括：
第二测试单元，用于测试被所述目标灰度电压驱动的显示装置的第二透过率；
第二对应关系建立单元，用于根据测试得到的第二透过率建立所述目标灰度电压和第二透过率之间的对应关系；
伽玛曲线确定单元，根据目标灰度电压和第二透过率之间的对应关系以及目标灰度电压和灰度之间的对应关系确定描述所述灰度和第二透过率之间的对应关系的实际伽玛曲线。
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