CN103366655A - 以三原色亮度参数提高单色白平衡调校的精度的方法 - Google Patents

Abstract

以三原色亮度参数提高单色白平衡调校的精度的方法及系统，该方法包括：量测红、绿、蓝三原色对应的亮度曲线值；量测原始白色对应的预定刺激值，将灰阶值为零对应的三刺激值定义为低阶刺激值；选取红色、绿色、蓝色的色度坐标及亮度值为第一至第三色度坐标及第一至第三亮度值；将各色度坐标及亮度值转换为第一至第四组刺激值后自第一～第四组刺激值中扣除低阶刺激值，自预定刺激值中扣除低阶刺激值；计算扣除低阶刺激值的第一～第三组刺激值，混合成扣除低阶刺激值的预定刺激值第一混合比例，计算扣除低阶刺激值的三组刺激值，混合成扣除低阶刺激值的第四组刺激值第二混合比例，以第一、第二混合比例及亮度曲线值计算最终增益值并设定至显示器。

Description

以三原色亮度参数提高单色白平衡调校的精度的方法

技术领域

本发明是关于一种将显示器面板的三原色亮度参数导入依据显示器面板的白色光学特性计算的灰阶白平衡增益值以提高其灰阶白平衡调校精准度的系统及方法，主要是在计算红、绿、蓝三原色的增益值的过程中，同时考量面板上呈现红、绿、蓝三原色所对应的亮度曲线值，以及面板于全黑画面时的漏光因素，以避免校正误差，使自动完成校正的显示器面板能呈现出最佳的色彩表现。

背景技术

在液晶显示器(Liquid Crystal Display，简称LCD)及等离子体显示器(Plasma Display Panel，简称PDP)等显示器产品的生产过程中，由于此类显示器产品的红、绿、蓝三原色发光比例的均一性不易达成，因此，制造厂商为有效确保出厂的每一台显示器皆能达到最佳的色彩表现，制造厂商在完成显示器的组装作业后，通常会针对每一台显示器的灰阶白平衡进行调整。根据发明人的经验与观察，部分制造厂商会在出货前，以仪器逐一量测每一台显示器呈现白色时的色温及色偏差，再以手动方式，反复调整其红、绿、蓝三原色的增益值(Gain)，使显示器所呈现的白色接近于目标色温及色偏差。惟，前述以手动调整增益值的方式，虽能使显示器呈现出较佳的色彩表现，但手动调校的作法不仅需耗费大量的时间及人力成本，且在调校的过程中更有可能发生人为误差等情事，导致显示器调校的品质不稳定。

有鉴于上述问题，乃有制造厂商对同一批出货的显示器，设定相同的红、绿、蓝三原色增益值，以调校同一批显示器，藉此达到节省时间及人力成本的效果。然而，即便是同一批生产的显示器，不同显示器间仍存在着色彩特性差异，若以相同的增益值进行调校，极可能会导致仅有一台显示器达到最佳的色彩表现，而牺牲了其他显示器的色彩表现，并不理想。针对上述问题，发明人曾于过去提出一解决方案，并申请获淮台湾公告第I316822号发明专利及中国公告第CN101155320号发明专利(申请案号：200610152643.3)。该解决方案主要是依色度学的Grassman配色定律，计算出由红、绿、蓝三原色混合成显示器上所呈现的白色时所需的混合比例，同时，计算出由该等红、绿、蓝三原色混合成某一目标色温下理想白色时所需的混合比例，再对该二混合比例进行比较，并以其间的比率作为该显示器的红、绿、蓝三原色的一组增益值，据以对该显示器进行调校，以达到自动化调校面板的功效。

然而，发明人进一步研究后发现，现有的解决方案虽利用色彩的混合比例，去推算出红、绿、蓝三原色的增益值，但现有的解决方案并未考量到面板上呈现红、绿、蓝三原色所对应的亮度曲线(Gamma Curve)值，且未考量到面板于全黑画面时的漏光因素，如此，将造成具有不同亮度曲线值及不同漏光程度的面板，使用相同的红、绿、蓝增益值计算方式，因而产生误差，使各别的显示器无法呈现出最佳的色彩表现。

因此，如何改善现有显示器面板调校的诸多问题，以避免人工调校所需耗费的时间及人力成本，并改善现有解决方案未考量到亮度曲线值及漏光程度的问题，以减少显示器面板调校的误差，使经过调校的显示器均能呈现出最佳的色彩表现，即为本发明在此欲探讨的一重要课题。

发明内容

有鉴于上述揭示现有的显示器面板调校的诸多问题，发明人经过长久努力研究与实验，终于开发设计出本发明的将显示器面板的三原色亮度参数导入依据显示器面板的白色光学特性计算的灰阶白平衡增益值以提高其灰阶白平衡调校精准度的系统及方法，期能在计算的红、绿、蓝增益值的过程中，同时考量亮度曲线值及漏光程度的差异问题，以提高显示器面板调校后的色彩表现。

本发明的一目的是提供一种将显示器面板的三原色亮度参数导入依据显示器面板的白色光学特性计算的灰阶白平衡增益值以提高其灰阶白平衡调校精准度的方法，该方法应用于一显示器，包括：通过一仪器量测该显示器的一面板上呈现红、绿、蓝三原色所对应的一组亮度曲线(Gamma Curve)值；以该仪器量测该面板上呈现一原始白色所对应的一组预定刺激值，该组预定刺激值包括三刺激值，该面板是由该组预定刺激值混成该原始白色，且使该原始白色具有预定的一灰阶值，其中灰阶值为零者为黑色，且所对应的三刺激值被定义为一组低阶刺激值；选取已知色度空间中红色的色度坐标及亮度值为第一色度坐标及第一亮度值；选取已知色度空间中绿色的色度坐标及亮度值为第二色度坐标及第二亮度值；选取已知色度空间中蓝色的色度坐标及亮度值为第三色度坐标及第三亮度值；定义一理想目标白色的色度坐标及亮度值为第四色度坐标及第四亮度值；根据CIE XYZ表色系统，将该第一色度坐标及第一亮度值，转换为第一组刺激值，将该第二色度坐标及第二亮度值，转换为第二组刺激值，将该第三色度坐标及第三亮度值，转换为第三组刺激值，将该第四色度坐标及第四亮度值，转换为第四组刺激值；分别自该第一～第四组刺激值中，扣除该低阶刺激值；自该预定刺激值中扣除该低阶刺激值；依色度学的配色定律，计算出由扣除该低阶刺激值的该第一～第三组刺激值，混合成扣除该低阶刺激值的该预定刺激值所需的第一混合比例；同时，计算出由扣除该低阶刺激值的该第一～第三组刺激值，混合成扣除该低阶刺激值的该第四组刺激值所需的第二混合比例；以该第二混合比例对该第一混合比例的比值计算出该面板上呈现红、绿、蓝三原色的一组初始增益值；依据该组初始增益值及该组亮度曲线值，计算出一组最终增益值；将该组最终增益值设定至该显示器，使该显示器能于调校后呈现出最佳的色彩表现。

本发明的另一目的是配合电路与程式设计，令显示器自动将该组最终增益值写入至一存储器中，以使该显示器能利用该组最终增益值进行调校，使显示器的面板能呈现出最佳的色彩表现，避免因不同面板所具备的不同亮度曲线值及漏光程度，所衍生的校正误差。

为便贵审查委员能对本发明的目的、结构及其功效，做更进一步的认识与了解，兹举实施例配合图式，详细说明如下：

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：

图1是本发明的较佳实施例的电路方块示意图；及

图2是本发明的流程图。

附图标号：

仪器            …………        10

面板            …………        11

系统电路板      …………        12

存储器          …………        1231

视频解码器      …………        121

解交错扫描器    …………        122

缩放控制器      …………        123

运算单元        …………        13

具体实施方式

发明人在长期从事显示器面板的研发及设计中，发现过去以手动调校显示器的作法，不仅耗费大量的时间及人力成本，且常会有人为误差发生，而部分制造厂商以相同的红、绿、蓝三原色增益值，调校同一批显示器的作法，亦无法达到最佳的调校效果，发明人有鉴于过去作法的诸多问题与缺陷，虽提出一解决方案，并申请获淮专利，但发明人基于精益求精的敬业态度及研究精神，针对先前的解决方案进一步研究后发现，先前的解决方案尚未考量到面板上呈现红、绿、蓝三原色所对应的亮度曲线值，以及面板于全黑画面时的漏光因素，故仍有误差发生的可能性。有鉴于此，发明人乃思及以先前的解决方案为基础，并提出进一步的改善方案，以使经过调校的显示器均能呈现出最佳的色彩表现。

本发明提供一种将显示器面板的三原色亮度参数导入依据显示器面板的白色光学特性计算的灰阶白平衡增益值以提高其灰阶白平衡调校精准度的系统及方法，该方法首先通过一仪器量测该显示器的一面板上呈现红、绿、蓝三原色所对应的一组亮度曲线(Gamma Curve)值，其中，红色所对应的亮度曲线值为γ_R，绿色所对应的亮度曲线值为γ_G，而蓝色所对应的亮度曲线值为γ_B。之后，以该仪器量测该面板上呈现一原始白色所对应的一组预定刺激值W_p(X_wp，Y_wp，Z_wp)，该组预定刺激值W_p(X_wp，Y_wp，Z_wp)包括三刺激值X_wp，Y_wp，Z_wp，该面板是利用该组预定刺激值W_p(X_wp，Y_wp，Z_wp)混成该原始白色，且使该原始白色具有预定的一灰阶值，又，该面板于灰阶值为零(即全黑画面)时，所对应的三刺激值X_w0，Y_w0，Z_w0被定义为一组低阶刺激值W₀(X_w0，Y_w0，Z_w0)。

在完成上述量测后，本发明的方法是选取已知色度空间中红色的色度坐标(x_ri，y_ri)及亮度值Y_ri为第一色度坐标及第一亮度值R_i(x_ri，y_ri，Y_ri)；选取已知色度空间中绿色的色度坐标(x_gi，y_gi )及亮度值Y_gi为第二色度坐标及第二亮度值G_i(x_gi，y_gi，Y_gi)；选取已知色度空间中蓝色的色度坐标(x_bi，y_bi)及亮度值Y_bi为第三色度坐标及第三亮度值B_i(x_bi，y_bi，Y_bi)；假设某目标色温下的理想白色的色坐标与亮度为W_i(x_wi，y_wi，Y_wi)，意即，定义一理想目标白色的色度坐标(x_wi，y_wi)及亮度值Y_wi为第四色度坐标及第四亮度值W_i(x_wi，y_wi，Y_wi)。

本发明是根据国际照明协会(Commission Intemationale De L′eclairage，简称CIE)所制定的XYZ表色系统，将该第一色度坐标及第一亮度值R_i(x_ri，y_ri，Y_ri)，转换为第一组刺激值R_i(X_ri，Y_ri，Z_ri)，如式(1)所示：

$R_i(X_{\mathrm{ri}},Y_{\mathrm{ri}},Z_{\mathrm{ri}})=(\frac{x_{\mathrm{ri}}\·Y_{\mathrm{ri}}}{y_{\mathrm{ri}}},Y_{\mathrm{ri}},\frac{(1-x_{\mathrm{ri}}-y_{\mathrm{ri}})\·Y_{\mathrm{ri}}}{y_{\mathrm{ri}}})...\left(1\right)$

根据CIE XYZ表色系统，将该第二色度坐标及第二亮度值G_i(x_gi，y_gi，Y_gi)，转换为第二组刺激值G_i(X_gi，Y_gi，Z_gi)，如式(2)所示：

$G_i(X_{\mathrm{gi}},Y_{\mathrm{gi}},Z_{\mathrm{gi}})=(\frac{x_{\mathrm{gi}}\·Y_{\mathrm{gi}}}{y_{\mathrm{gi}}},Y_{\mathrm{gi}},\frac{(1-x_{\mathrm{gi}}-y_{\mathrm{gi}})\·Y_{\mathrm{gi}}}{y_{\mathrm{gi}}})...\left(2\right)$

根据CIE XYZ表色系统，将该第三色度坐标及第三亮度值B_i(x_bi，y_bi，Y_bi)，转换为第三组刺激值B_i(X_bi，Y_bi，Z_bi)，如式(3)所示：

$B_i(X_{\mathrm{bi}},Y_{\mathrm{bi}},Z_{\mathrm{bi}})=(\frac{x_{\mathrm{bi}}\·Y_{\mathrm{bi}}}{y_{\mathrm{bi}}},Y_{\mathrm{bi}},\frac{(1-x_{\mathrm{bi}}-y_{\mathrm{bi}})\·Y_{\mathrm{bi}}}{y_{\mathrm{bi}}})...\left(3\right)$

根据CIE XYZ表色系统，将该第四色度坐标及第四亮度值W_i(x_wi，y_wi，Y_wi)，转换为第四组刺激值W_i(X_wi，Y_wi，Z_wi)，如式(4)所示：

$W_i(X_{\mathrm{wi}},Y_{\mathrm{wi}},Z_{\mathrm{wi}})=(\frac{x_{\mathrm{wi}}\·Y_{\mathrm{wi}}}{y_{\mathrm{wi}}},Y_{\mathrm{wi}},\frac{(1-x_{\mathrm{wi}}-y_{\mathrm{wi}})\·Y_{\mathrm{wi}}}{y_{\mathrm{wi}}})...\left(4\right)$

在上列式(1)～(4)中，Y_ri、Y_gi、Y_bi、Y_wi分别为未知数。在完成上列刺激值的转换计算后，本发明是自该预定刺激值W_p(X_wp，Y_wp，Z_wp)中扣除该低阶刺激值W₀(X_w0，Y_w0，Z_w0)，且分别自该第一～第四组刺激值中，扣除该低阶刺激值W₀(X_w0，Y_w0，Z_w0)，如式(5)～(9)所示：

W′_p(x′_wp，Y′_wp，Z′_wp)＝W_p(X_wp，Y_wp，Z_wp)-W₀(X_w0，Y_w0，Z_w0)........................(5)

R′_i(X′_ri，Y′_ri，Z′_ri)＝R_i(X_ri，Y_ri，Z_ri)-W₀(X_w0，Y_w0，Z_w0)........................(6)

G′_i(X′_gi，Y′_gi，Z′_gi)＝G_gi(X_gi，Y_ig，Z_gi)-W₀(X_w0，Y_w0，Z_w0).....................(7)

B′_i(X′_bi，Y′_bi，Z′_bi)＝B_i(X_bi，Y_bi，Z_bi)-W₀(X_w0，Y_w0，Z_w0).....................(8)

W′_i(X′_wi，Y′_wi，Z′_wi)＝W_i(X_wi，Y_wi，Z_wi)-W₀(X_w0，Y_w0，Z_w0).....................(9)

在本发明中，依色度学的配色定律，计算出由扣除该低阶刺激值的该第一～第三组刺激值(即R′_i(X′_ri，Y′_ri，Z′_ri)、G′_i(X′_gi，Y′_gi，Z′_gi)及B′_i(X′_bi，Y′_bi，Z′_bi))，混合成扣除该低阶刺激值的该预定刺激值(即W′_p(X′_wp，Y′_wp，Z′_wp))所需的第一混合比例(m_rp，m_gp，m_bp)。同时，计算出由扣除该低阶刺激值的该第一～第三组刺激值(即R′_i(X′_ri，Y′_ri，Z′_ri)、G′_i(X′_gi，Y′_gi，Z′_gi)及B′_i(X′_bi，Y′_bi，Z′_bi))，混合成扣除该低阶刺激值的该第四组刺激值(即W′_i(X′_wi，Y′_wi，Z′_wi))所需的第二混合比例(m_ri，m_gi，m_bi)。其后，再利用该第二混合比例(m_ri，m_gi，m_bi)对该第一混合比例(m_rp，m_gp，m_bp)的比值计算出该面板上呈现红、绿、蓝三原色的一组初始增益值(g_r，g_g，g_b)。在实际的计算上，首先，依配色定律，假设一单位亮度的W′_p是由m_rp单位亮度的R′_i、m_gp单位亮度的G′_i与m_bp单位亮度的B′_i混合而成；而一单位亮度的W′_i是由m_ri单位亮度的R′_i、m_gi单位亮度的G′_i与m_bi单位亮度的B′_i混合而成，如下式(10)、(11)：

W′_p＝m_rpR′_i+m_gpG′_i+m_bpB′_i...................................................(10)

W′_i＝m_riR′_i+m_giG′_i+m_biB′_i...................................................(11)

将式(5)、(6)、(7)、(8)、(9)代入式(10)、(11)，如式(12)、(13)：

$\left[\begin{array}{c}{X}_{\mathrm{wp}}^{\′}\\ Y_{\mathrm{wp}}^{\′}\\ Z_{\mathrm{wp}}^{\′}\end{array}\right]=$

$\left[\begin{array}{ccc}\frac{x_{\mathrm{ri}}\·Y_{\mathrm{ri}}}{y_{\mathrm{ri}}}-X_{w0}& \frac{x_{\mathrm{gi}}\·Y_{\mathrm{gi}}}{y_{\mathrm{gi}}}-X_{w0}& \frac{x_{\mathrm{bi}}\·Y_{\mathrm{bi}}}{y_{\mathrm{bi}}}-X_{w0}\\ Y_{\mathrm{ri}}-Y_{w0}& Y_{\mathrm{gi}}-Y_{w0}& Y_{\mathrm{bi}}-Y_{w0}\\ \frac{(1-x_{\mathrm{ri}}-y_{\mathrm{ri}})\·Y_{\mathrm{ri}}}{y_{\mathrm{ri}}}-Z_{w0}& \frac{(1-x_{\mathrm{gi}}-y_{\mathrm{gi}})\·Y_{\mathrm{gi}}}{y_{\mathrm{gi}}}-Z_{w0}& \frac{(1-x_{\mathrm{bi}}-y_{\mathrm{bi}})\·Y_{\mathrm{bi}}}{y_{\mathrm{bi}}}-Z_{w0}\end{array}\right]\·\left[\begin{array}{c}{m}_{\mathrm{rp}}\\ m_{\mathrm{gp}}\\ m_{\mathrm{bp}}\end{array}\right]...\left(12\right)$

$\left[\begin{array}{c}\frac{x_{\mathrm{wi}}\·Y_{\mathrm{wi}}}{y_{\mathrm{wi}}}-X_{w0}\\ Y_{\mathrm{wi}}-Y_{w0}\\ \frac{(1-x_{\mathrm{wi}}-y_{\mathrm{wi}})\·Y_{\mathrm{wi}}}{y_{\mathrm{wi}}}-Z_{w0}\end{array}\right]=$

$\left[\begin{array}{ccc}\frac{x_{\mathrm{ri}}\·Y_{\mathrm{ri}}}{y_{\mathrm{ri}}}-X_{w0}& \frac{x_{\mathrm{gi}}\·Y_{\mathrm{gi}}}{y_{\mathrm{gi}}}-X_{w0}& \frac{x_{\mathrm{bi}}\·Y_{\mathrm{bi}}}{y_{\mathrm{bi}}}-X_{w0}\\ Y_{\mathrm{ri}}-Y_{w0}& Y_{\mathrm{gi}}-Y_{w0}& Y_{\mathrm{bi}}-Y_{w0}\\ \frac{(1-x_{\mathrm{ri}}-y_{\mathrm{ri}})\·Y_{\mathrm{ri}}}{y_{\mathrm{ri}}}-Z_{w0}& \frac{(1-x_{\mathrm{gi}}-y_{\mathrm{gi}})\·Y_{\mathrm{gi}}}{y_{\mathrm{gi}}}-Z_{w0}& \frac{(1-x_{\mathrm{bi}}-y_{\mathrm{bi}})\·Y_{\mathrm{bi}}}{y_{\mathrm{bi}}}-Z_{w0}\end{array}\right]\·\left[\begin{array}{c}{m}_{\mathrm{ri}}\\ m_{\mathrm{gi}}\\ m_{\mathrm{bi}}\end{array}\right]---\left(13\right)$

将式(12)、(13)整理如式(14)、(15)：

$\left[\begin{array}{c}{X}_{\mathrm{wp}}^{\′}\\ Y_{\mathrm{wp}}^{\′}\\ Z_{\mathrm{wp}}^{\′}\end{array}\right]=$

$\left[\begin{array}{ccc}\frac{x_{\mathrm{ri}}}{y_{\mathrm{ri}}}& \frac{x_{\mathrm{gi}}}{y_{\mathrm{gi}}}& \frac{x_{\mathrm{bi}}}{y_{\mathrm{bi}}}\\ 1& 1& 1\\ \frac{(1-x_{\mathrm{ri}}-y_{\mathrm{ri}})}{y_{\mathrm{ri}}}& \frac{(1-x_{\mathrm{gi}}-y_{\mathrm{gi}})}{y_{\mathrm{gi}}}& \frac{(1-x_{\mathrm{bi}}-y_{\mathrm{bi}})}{y_{\mathrm{bi}}}\end{array}\right]\·\left[\begin{array}{c}{Y}_{\mathrm{ri}}\·m_{\mathrm{rp}}\\ Y_{\mathrm{gi}}\·m_{\mathrm{gp}}\\ Y_{\mathrm{bi}}\·m_{\mathrm{bp}}\end{array}\right]-\left[\begin{array}{c}{X}_{w0}\\ Y_{w0}\\ Z_{w0}\end{array}\right]\·(m_{\mathrm{rp}}+m_{\mathrm{gp}}+m_{\mathrm{bp}})---\left(14\right)$

$\left[\begin{array}{c}\frac{x_{\mathrm{wi}}}{y_{\mathrm{wi}}}\\ 1\\ \frac{(1-x_{\mathrm{wi}}-y_{\mathrm{wi}})}{y_{\mathrm{wi}}}\end{array}\right]\·Y_{\mathrm{wi}}-\left[\begin{array}{c}{X}_{w0}\\ Y_{w0}\\ Z_{w0}\end{array}\right]=$

$\left[\begin{array}{ccc}\frac{x_{\mathrm{ri}}}{y_{\mathrm{ri}}}& \frac{x_{\mathrm{gi}}}{y_{\mathrm{gi}}}& \frac{x_{\mathrm{bi}}}{y_{\mathrm{bi}}}\\ 1& 1& 1\\ \frac{(1-x_{\mathrm{ri}}-y_{\mathrm{ri}})}{y_{\mathrm{ri}}}& \frac{(1-x_{\mathrm{gi}}-y_{\mathrm{gi}})}{y_{\mathrm{gi}}}& \frac{(1-x_{\mathrm{bi}}-y_{\mathrm{bi}})}{y_{\mathrm{bi}}}\end{array}\right]\·\left[\begin{array}{c}{Y}_{\mathrm{ri}}\·m_{\mathrm{ri}}\\ Y_{\mathrm{gi}}\·m_{\mathrm{gi}}\\ Y_{\mathrm{bi}}\·m_{\mathrm{bi}}\end{array}\right]-\left[\begin{array}{c}{X}_{w0}\\ Y_{w0}\\ Z_{w0}\end{array}\right]\·(m_{\mathrm{ri}}+m_{\mathrm{gi}}+m_{\mathrm{bi}})---\left(15\right)$

因(X_w0，Y_wo，Z_w0)、(m_rp，m_gp，m_bp)、(m_ri，m_gi，m_bi)皆为小于1的值，且(Y_wi，Y_ri，Y_gi，Y_bi)皆多为超过100的值，故可将式(14)、(15)再简化整理如式(16)、(17)：

$\left[\begin{array}{c}{Y}_{\mathrm{ri}}\·m_{\mathrm{rp}}\\ Y_{\mathrm{gi}}\·m_{\mathrm{gp}}\\ Y_{\mathrm{bi}}\·m_{\mathrm{bp}}\end{array}\right]={\left[\begin{array}{ccc}\frac{x_{\mathrm{ri}}}{y_{\mathrm{ri}}}& \frac{x_{\mathrm{gi}}}{y_{\mathrm{gi}}}& \frac{x_{\mathrm{bi}}}{y_{\mathrm{bi}}}\\ 1& 1& 1\\ \frac{(1-x_{\mathrm{ri}}-y_{\mathrm{ri}})}{y_{\mathrm{ri}}}& \frac{(1-x_{\mathrm{gi}}-y_{\mathrm{gi}})}{y_{\mathrm{gi}}}& \frac{(1-x_{\mathrm{bi}}-y_{\mathrm{bi}})}{y_{\mathrm{bi}}}\end{array}\right]}^{-1}\·\left[\begin{array}{c}{X}_{\mathrm{wp}}^{\′}\\ Y_{\mathrm{wp}}^{\′}\\ Z_{\mathrm{wp}}^{\′}\end{array}\right]...\left(16\right)$

$\left[\begin{array}{c}{Y}_{\mathrm{ri}}\·m_{\mathrm{ri}}\\ Y_{\mathrm{gi}}\·m_{\mathrm{gi}}\\ Y_{\mathrm{bi}}\·m_{\mathrm{bi}}\end{array}\right]\×\frac{1}{Y_{\mathrm{wi}}}{\left[\begin{array}{ccc}\frac{x_{\mathrm{ri}}}{y_{\mathrm{ri}}}& \frac{x_{\mathrm{gi}}}{y_{\mathrm{gi}}}& \frac{x_{\mathrm{bi}}}{y_{\mathrm{bi}}}\\ 1& 1& 1\\ \frac{(1-x_{\mathrm{ri}}-y_{\mathrm{ri}})}{y_{\mathrm{ri}}}& \frac{(1-x_{\mathrm{gi}}-y_{\mathrm{gi}})}{y_{\mathrm{gi}}}& \frac{(1-x_{\mathrm{bi}}-y_{\mathrm{bi}})}{y_{\mathrm{bi}}}\end{array}\right]}^{-1}\·\left[\begin{array}{c}\frac{x_{\mathrm{wi}}}{y_{\mathrm{wi}}}\\ 1\\ \frac{(1-x_{\mathrm{wi}}-y_{\mathrm{wi}})}{y_{\mathrm{wi}}}\end{array}\right]---\left(17\right)$

由上列式(16)、(17)，可分别求得(Y_ri·m_rp，Y_gi·m_gp，Y_bi·m_bp)及

再以式(18)、(19)求得(c_r，c_g，c_b)×Y_wi，并将其正规化为初始增益值(g_r，g_g，g_b)，如式(20)：

$(c_r,c_g,c_b)=\frac{1}{Y_{\mathrm{wi}}}\×(\frac{Y_{\mathrm{ri}}\·m_{\mathrm{ri}}}{Y_{\mathrm{ri}}\·m_{\mathrm{rp}}},\frac{Y_{\mathrm{gi}}\·m_{\mathrm{gi}}}{Y_{\mathrm{gi}}\·m_{\mathrm{gp}}},\frac{Y_{\mathrm{bi}}\·m_{\mathrm{bi}}}{Y_{\mathrm{bi}}\·m_{\mathrm{bp}}})...\left(18\right)$

$(c_r,c_g,c_b)\×Y_{\mathrm{wi}}=(\frac{Y_{\mathrm{ri}}\·m_{\mathrm{ri}}}{Y_{\mathrm{ri}}\·m_{\mathrm{rp}}},\frac{Y_{\mathrm{gi}}\·m_{\mathrm{gi}}}{Y_{\mathrm{gi}}\·m_{\mathrm{gp}}},\frac{Y_{\mathrm{bi}}\·m_{\mathrm{bi}}}{Y_{\mathrm{bi}}\·m_{\mathrm{bp}}})$

$=(\frac{m_{\mathrm{ri}}}{m_{\mathrm{rp}}},\frac{m_{\mathrm{gi}}}{m_{\mathrm{gp}}},\frac{m_{\mathrm{bi}}}{m_{\mathrm{bp}}})...\left(19\right)$

$(g_r,g_g,g_b)$

$=(\frac{c_r\×Y_{\mathrm{wi}}}{\mathrm{Max}(c_r,c_g,c_b)\×Y_{\mathrm{wi}}},\frac{c_g\×Y_{\mathrm{wi}}}{\mathrm{Max}(c_r,c_g,c_b)\×Y_{\mathrm{wi}}},\frac{c_b\×Y_{\mathrm{wi}}}{\mathrm{Max}(c_r,c_g,c_b)\×Y_{\mathrm{wi}}})$

$=(\frac{c_r}{\mathrm{Max}(c_r,c_g,c_b)},\frac{c_g}{\mathrm{Max}(c_r,c_g,c_b)},\frac{c_b}{\mathrm{Max}(c_r,c_g,c_b)})...\left(20\right)$

最后以红、绿、蓝三色的亮度曲线值γ_R、γ_G、γ_B，将该组初始增益值(g_r，g_g，g_b)换算成一组最终增益值(G_r，G_g，G_b)，并于换算的过程中放大2的幂次方倍(例如2⁷＝128倍)，以利数位电路的处理，如下式(21)：

$(G_r,G_g,G_b)=(128\×{\left(g_r\right)}^{1/{\mathrm{\γ}}_R},128\×{\left(g_g\right)}^{1/{\mathrm{\γ}}_G},128\×{\left(g_b\right)}^{1/{\mathrm{\γ}}_B})...\left(21\right)$

前式(21)是对前述红、绿、蓝三原色的各初始增益值g_r，g_g，g_b，分别取前述红、绿、蓝三原色的各亮度曲线值γ_R、γ_G、γ_B的倒数次方值，并放大2的幂次方倍后，计算出该组最终增益值(G_r，G_g，G_b)。

兹为更清楚明确地阐明本发明的设计概念，请参阅图1所示，本发明特列举一较佳实施例，以说明对显示器的三原色进行增益补偿的方式及过程如下：

在本发明的较佳实施例中，是利用一仪器10对一显示器的面板11进行量测，量测出该面板11上呈现红、绿、蓝三原色所对应的一组亮度曲线(GammaCurve)值为(2.15，2.31，2.63)，如式(22)：

(γ_R，γ_G，γ_B)＝(2.15，2.31，2.63).................................(22)

该仪器10将所量测到的数据传送至一运算单元13，而该运算单元13以D93(0.283，0.298)为目标色温，并取EBU视频规范所定义的R(0.64，0.33)、G(0.29，0.6)、B(0.15，0.06)坐标为三原色，再分别给定亮度值Y_wi、Y_ri、Y_gi、Y_bi后，计算其三刺激值：

W_i(X_wi，Y_wi，Z_wi)＝(0.9497，1，1.4060)·Y_wi....................................(23)

R_i(X_ri，Y_ri，Z_ri)＝(1.9393，1，0.0909)·Y_ri....................................(24)

G_i(X_gi，Y_gi，Z_gi)＝(0.4833，1，0.1833)·Y_gi....................................(25)

B_i(X_bi，Y_bi，Z_bi)＝(2.500，1，13.1667)·Y_bi...................................(26)

该仪器10量测该面板11上呈现一原始白色所对应的一组预定刺激值W_p(X_wp，Y_wp，Z_wp)，并量测灰阶值为零所对应的三刺激值为一组低阶刺激值W₀(X_w0，Y_w0，Z_w0)：

W_p(X_wp，Y_wp，Z_wp)＝(65.1595，69.4793，72.6394).....................(27)

W₀(X_w0，Y_w0，Z_w0)＝(0.1765，0.1886，0.2805)........................(28)

该仪器10将所量测到的上列数据传送至该运算单元13，而该运算单元13将式(23)、(24)、(25)、(26)、(27)，皆扣掉该低阶刺激值W₀(X_w0，Y_w0，Z_w0)：

W′_p(X′_wp，Y′_wp，Z′_wp)＝(64.9830，69.2907，72.3589)..............................(29)

R′_i(X′_ri，Y′_ri，Z′_ri)＝(1.9393，1，0.0909)·Y_ri-(0.1765，0.1886，0.2805).........(30)

G′_i(X′_gi，Y′_gi，Z′_gi)＝(0.4833，1，0.1833)·Y_gi-(0.1765，0.1886，0.2805).........(31)

B′_i(X′_bi，Y′_bi，Z′_bi)＝(2.500，1，13.1667)·Y_bi-(0.1765，0.1886，0.2805).........(32)

W′_i(X′_wi，Y′_wi，Z′_wi)＝(0.9497，1，1.4060)·Y_wi-(0.1765，0.1886，0.2805)......(33)

将式(29)、(30)、(31)、(32)、(33)代入式(16)、(17)，可分别求得(Y_ri·m_rp，Y_gi·m_gp，Y_bi·m_bp)及如式(34)、(35)：

$\left[\begin{array}{c}{Y}_{\mathrm{ri}}\·m_{\mathrm{rp}}\\ Y_{\mathrm{gi}}\·m_{\mathrm{gp}}\\ Y_{\mathrm{bi}}\·m_{\mathrm{bp}}\end{array}\right]=\left[\begin{array}{c}15.1537\\ 49.5950\\ 4.7213\end{array}\right]...\left(34\right)$

$\left[\begin{array}{c}{Y}_{\mathrm{ri}}\·m_{\mathrm{ri}}\\ Y_{\mathrm{gi}}\·m_{\mathrm{gi}}\\ Y_{\mathrm{bi}}\·m_{\mathrm{bi}}\end{array}\right]\×\frac{1}{Y_{\mathrm{wi}}}=\left[\begin{array}{c}0.1879\\ 0.7165\\ 0.0956\end{array}\right]...\left(35\right)$

再将式(34)、(35)代入(18)、(19)，可求得(c_r，c_g，c_b)，如式(36)：

(c_r，c_g，c_b)×Y_wi＝(0.0124，0.0144，0.0202).....................(36)

将式(36)代入式(20)，可求得初始增益值(g_r，g_g，g_b)，如式(37)：

$\left[\begin{array}{c}{g}_r\\ g_g\\ g_b\end{array}\right]=\left[\begin{array}{c}0.6139\\ 0.7129\\ 1\end{array}\right]...\left(37\right)$

将式(22)、(37)的值，代入式(21)，并放大2的幂次方倍(例如2⁷＝128倍)，以求得一组红、绿、蓝的最终增益值(G_r，G_g，G_b)，如式(38)：

$\left[\begin{array}{c}{G}_r\\ G_g\\ G_b\end{array}\right]=128\×\left[\begin{array}{c}{\left(0.6139\right)}^{1/2.15}\\ {\left(0.7129\right)}^{1/2.31}\\ {\left(1\right)}^{1/2.63}\end{array}\right]=\left[\begin{array}{c}102\\ 111\\ 128\end{array}\right]...\left(38\right)$

最后，该运算单元13再将该组最终增益值(G_r，G_g，G_b)写入至一存储器1231中，其中，该存储器1231内建于一缩放控制器(Scaler)123上，而该缩放控制器123设置在该显示器的系统电路板12上。如此，当视频信号(videosignal)被输入至该系统电路板12后，该系统电路板12上所设的一视频解码器(Video Decoder)121及一解交错扫描器(De-interlacer)122将依序对该视频信号进行解码及解交错，并透过该缩放控制器123，依该存储器1231中所存放的该组最终增益值，对该视频信号的红、绿、蓝三原色进行补偿后，再输出至该面板11，以使该视频信号能在该面板11上呈现出最佳的色彩表现。需特别一提的是，在上述较佳实施例中，该存储器1231内建于该缩放控制器123上，本发明并不以此为限，制造厂商在根据本发明的概念，制造该系统电路板12及该面板11时，亦可将该存储器1231直接设置在该系统电路板12上，而不需内建于该缩放控制器123中，或者，制造厂商亦可将该存储器1231设置于该面板11中，同样能达成本发明所欲追求的效果，凡本技术领域技术人员所能轻易思及的变化与修饰，均应涵盖在本发明的权利要求内，合先陈明。再进一步言之，厂商亦可依照国际色彩协会(International ColorConsortium，简称ICC)所制定的色彩描述档(ICC profile)的格式，将该组最终增益值(G_r，G_g，G_b)写入一色彩描述档中，并将该色彩描述档提供予一电子装置(图式未显示)，以令该电子装置与该面板11相连接时，该电子装置能根据该色彩描述档的内容修正其发送至该面板11的影像信号，如此，同样能达成本发明的较佳实施例所欲追求的效果，凡本技术领域的技术人员，在参阅该等实施例所揭露的技术后所能轻易思及的等效变化或修饰，皆应涵盖在本发明的权利要求内，合先陈明。

除上述较佳实施例的说明外，为便审查委员清楚了解本发明的技术，兹以图2所示的流程图，说明本发明的量测及计算流程步骤：

(200)通过一仪器量测显示器的面板上呈现红、绿、蓝三原色所对应的一组亮度曲线值γ_R、γ_G、γ_B；

(201)量测该面板上呈现一原始白色所对应的一组预定刺激值W_p(X_wp，Y_wp，Z_wp)；

(202)量测该面板上呈现灰阶值为零时，所对应的一组低阶刺激值W₀(X_w0，Y_w0，Z_w0)；

(203)分别选取已知色度空间中红色、绿色、蓝色的色度坐标及亮度值为第一、第二、第三色度坐标(x_ri，y_ri)、(x_gi，y_gi)、(x_bi，y_bi)，及第一、第二、第三亮度值Y_ri、Y_gi、Y_bi；

(204)定义一理想目标白色的色度坐标及亮度值为第四色度坐标及第四亮度值W_i(x_wi，y_wi，Y_wi)；

(205)根据CIE XYZ表色系统，将该第一色度坐标及第一亮度值，转换为第一组刺激值R_i(X_ri，Y_ri，Z_ri)，将该第二色度坐标及第二亮度值，转换为第二组刺激值G_i(X_gi，Y_gi，Z_gi)，将该第三色度坐标及第三亮度值，转换为第三组刺激值B_i(X_bi，Y_bi，Z_bi)，并将该第四色度坐标及第四亮度值，转换为第四组刺激值W_i(X_wi，Y_wi，Z_wi)；

(206)分别自该第一～第四组刺激值中，扣除该低阶刺激值W₀(X_w0，Y_w0，Z_w0)；

(207)自该预定刺激值W_p(X_wp，Y_wp，Z_wp)中扣除该低阶刺激值W₀(X_w0，Y_w0，Z_w0)；

(208)依色度学的配色定律，计算出由扣除该低阶刺激值的该第一～第三组刺激值，混合成扣除该低阶刺激值的该预定刺激值所需的第一混合比例；

(209)依色度学的配色定律，计算出由扣除该低阶刺激值的该第一～第三组刺激值，混合成扣除该低阶刺激值的该第四组刺激值所需的第二混合比例；

(210)以该第二混合比例对该第一混合比例的比值计算出该面板上呈现红、绿、蓝三原色的一组初始增益值(g_r，g_g，g_b)；

(211)依据该组初始增益值(g_r，g_g，g_b)及该组亮度曲线值γ_R、γ_G、γ_B，计算出一组最终增益值(G_r，G_g，G_b)；及

(212)将该组最终增益值(G_r，G_g，G_b)设定至该显示器。

通过本发明的技术特征，该显示器即能依据该组最终增益值(G_r，G_g，G_b)，自动调校该面板11的色彩表现，由于本发明的方法在计算出该组最终增益值的过程中，同时考量了面板11的红、绿、蓝亮度曲线值，以及灰阶值为零(全黑画面)的漏光因素，因此，不仅能改善传统人工调校耗费时间及人力成本的问题，大幅提高显示面板调校的作业效率，更能兼顾不同显示面板间存在的亮度特性差异，有效增加显示面板调校的精准度，且即便是具有不同亮度曲线值及不同漏光程度的面板，亦能在调校后呈现出最佳的色彩表现，有效改善现有调校方式的诸多问题。

此外，前述实施例中，虽然在计算第一色彩混合比例与第二色彩混合比例之前，会先将第一组刺激值、第二组刺激值、第三组刺激值、第四组刺激值及预定刺激值，分别扣除低阶刺激值，但在本发明的其它实施例中，亦可不扣除低阶刺激值，而直接计算出第一色彩混合比例与第二色彩混合比例，主要原因在于，目前的显示器的漏光程度均会被业者控制于一标准范围内，以降低其对面板的显示影像的影响，因此，本发明的方法能够省略前述步骤(206)、(207)，使得本发明能够应用于不同需求的产品上。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例，本发明的技术特征并不局限于此，凡任何本领域技术人员，在本发明的技术领域内，可轻易思及的变化或修饰，皆应涵盖在本发明的权利要求中。

Claims (6)

1.一种以三原色亮度参数提高单色白平衡调校的精度的方法，所述的方法应用于一显示器，其特征在于，所述的方法包括：

通过一仪器量测所述显示器的一面板上呈现红、绿、蓝三原色所对应的一组亮度曲线值；

以所述仪器量测所述面板上呈现一原始白色所对应的一组预定刺激值，该组预定刺激值包括三刺激值，所述面板是利用该组预定刺激值混成所述原始白色，且使所述原始白色具有预定的一灰阶值，而所述面板于灰阶值为零时所对应的三刺激值被定义为一组低阶刺激值；

选取已知色度空间中红色的色度坐标及亮度值为第一色度坐标及第一亮度值；

选取已知色度空间中绿色的色度坐标及亮度值为第二色度坐标及第二亮度值；

选取已知色度空间中蓝色的色度坐标及亮度值为第三色度坐标及第三亮度值；

定义一理想目标白色的色度坐标及亮度值为第四色度坐标及第四亮度值；

根据CIE XYZ表色系统，将所述第一色度坐标及第一亮度值，转换为第一组刺激值；

根据CIE XYZ表色系统，将所述第二色度坐标及第二亮度值，转换为第二组刺激值；

根据CIE XYZ表色系统，将所述第三色度坐标及第三亮度值，转换为第三组刺激值；

根据CIE XYZ表色系统，将所述第四色度坐标及第四亮度值，转换为第四组刺激值；

分别自所述第一组至第四组刺激值中，扣除所述低阶刺激值；

自所述预定刺激值中扣除所述低阶刺激值；

依色度学的配色定律，计算出由扣除所述低阶刺激值的所述第一组至第三组刺激值，混合成扣除所述低阶刺激值的所述预定刺激值所需的第一混合比例；

依色度学的配色定律，计算出由扣除所述低阶刺激值的所述第一组至第三组刺激值，混合成扣除所述低阶刺激值的所述第四组刺激值所需的第二混合比例；

以所述第二混合比例对所述第一混合比例的比值计算出所述面板上呈现红、绿、蓝三原色的一组初始增益值；及

依据该组初始增益值及该组亮度曲线值，计算出一组最终增益值。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的方法还包括：

将该组最终增益值设定至所述显示器。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，对所述红、绿、蓝三原色的各初始增益值，分别取所述红、绿、蓝三原色的各亮度曲线值的倒数次方值，并放大2的幂次方倍后，计算出该组最终增益值。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述的方法还包括：

将该组最终增益值写入一色彩描述档中，并将所述色彩描述档提供予一电子装置，以令所述电子装置与所述显示器相连接时，所述电子装置能根据所述色彩描述档的内容修正其发送至所述显示器的影像信号。

5.一种以三原色亮度参数提高单色白平衡调校的精度的系统，其特征在于，所述的系统包括：

一显示器的面板；

一系统电路板，其上设有一视频解码器、一解交错扫描器、一缩放控制器及一存储器，其中所述视频解码器用以接收视频信号，并对其进行解码，所述解交错扫描器与所述视频解码器相连接，以接收所述视频解码器传来的视频信号，并对其进行解交错，所述缩放控制器分别与所述解交错扫描器及所述面板相连接，以接收所述解交错扫描器传来的视频信号，并经缩放处理后，传送至所述面板，所述存储器用以存放对所述面板的灰阶白平衡的红、绿、蓝三原色进行补偿的增益值；

一仪器，用以量测所述面板上呈现红、绿、蓝三原色所对应的一组亮度曲线值，且量测所述面板上呈现一原始白色所对应的一组预定刺激值，所述原始白色具有预定的一灰阶值，所述仪器并量测所述面板上呈现灰阶值为零时所对应的一组低阶刺激值；及

一运算单元，分别与所述仪器及存储器相连接，以接收所述仪器传来的该组亮度曲线值、该组预定刺激值及该组低阶刺激值，所述运算单元将已知色度空间中选取的红、蓝、绿三原色的色度坐标及亮度值，及一理想目标白色的色度坐标及亮度值，分别转换为第一、第二、第三、第四组刺激值，并依色度学的配色定律，计算出由扣除所述低阶刺激值的所述第一组至第三组刺激值，混合成扣除所述低阶刺激值的所述预定刺激值所需的第一混合比例，且计算出由扣除所述低阶刺激值的所述第一组至第三组刺激值，混合成扣除所述低阶刺激值的所述第四组刺激值所需的第二混合比例，并以所述第二混合比例对所述第一混合比例的比值及该组亮度曲线值，计算出一组最终增益值，且将该组最终增益值写入至所述存储器。

6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述系统能将该组最终增益值写入一色彩描述档中，并将所述色彩描述档提供予一电子装置，以令所述电子装置与所述显示器相连接时，所述电子装置能根据所述色彩描述档的内容修正其发送至所述显示器的影像信号。

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