CN103366709A - 一种以白色亮度参数提高单色白平衡调校的精准度的方法 - Google Patents

Abstract

本发明是一种将显示器面板的白色亮度参数导入依据显示器面板的白色光学特性计算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。利用该方法的显示器能有效解决传统手动调校灰阶白平衡所造成的时间及人力的浪费问题，且由于已针对该显示器的白色亮度参数进行修正，故能提高该显示器画面表现的一致性。

Description

一种以白色亮度参数提高单色白平衡调校的精准度的方法

技术领域

本发明涉及显示器的灰阶白平衡的调校方法，尤指一种可自动量测及调校显示器的灰阶白平衡，并藉检测显示器面板的白色亮度参数，提高其调校的精准度的方法，以解决传统手动进行调校所耗费的工时及人力成本，且令显示器能呈现出最佳的色彩表现。

背景技术

为了达成与使用者互动沟通的目的，许多电子装置(如：电视机、个人电脑、数字相框、个人数字助理或智能型手机等)都设有一显示器，以便使用者能通过该显示器的一面板观看呈现于其上的各种信息。做为视觉信息的传达媒介，显示器的画面表现一直是相关技术领域研究发展的重点的所在。因此，为使显示器的画面表现能达到一定的正确性与一致性，厂商必须在出货前对各显示器的灰阶白平衡(Grayscale white balance)逐一进行调整，传统上的作法是以量测装置分别量测各显示器呈现白色时的色温及色偏差，再以手动方式逐一调整各该显示器的红、绿、蓝三原色的增益值(Gain)，直到其所呈现的白色接近于目标色温及色偏差为止。然而，此一手动调校灰阶白平衡参数的作法，不但非常耗费时间及人力，且难以避免在调校的过程中产生人为误差，以致调校工作的进行效率十分低落。

承上，为能加快灰阶白平衡参数的调校速度，以节省时间及人力的成本，部份厂商会由每一批次生产的显示器中，先挑选一显示器进行灰阶白平衡参数的调校作业，然后，依调校该显示器时所获得的红、绿、蓝三原色的一组增益值，作为用以调校同一批次生产的其它显示器的增益值，简言之，同一批次生产的显示器系依固定的一组增益值进行调校。由于面板的材料与制造工艺等因素，即使是同一厂牌、相同制造工艺且同一批次生产的显示器，在制作与组装完成后，各自显示器之间的色彩表现仍必然会有相当程度的差异，故，此种调校方式，虽加快了显示器的灰阶白平衡的调校速度，并节省了大量的时间及人力成本，然而，却无法兼顾不同显示器间存在的色彩特性的差异，而牺牲了多数显示器的色彩表现，以致显示器的色彩表现无法达到一致，因此仍有出货品质不稳定的问题。

为解决上述问题，发明人曾提出一种自动量测及调校显示器的灰阶白平衡的方法，如中国台湾第I316822号发明专利所揭露的方法，该方法是将一白色画面的数字信息输入至一显示器，以在该显示器的面板上显示一实际白色画面，并量测该实际白色画面的量测色度值及量测亮度值，然后，依据色度学的格拉斯曼配色定律进行计算，以求得将该实际白色画面的量测色度值及量测亮度值转换成一理想白色画面的理想色度值及理想亮度值所需的一组增益常数，并将该组增益常数设定至该显示器，以令该显示器能依据该组增益常数处理后续输入的数字信息，并据以呈现出符合理想画面表现的影像，如此，便能在兼顾各自显示器的色彩表现的差异的前提下，达成自动调校显示器的灰阶白平衡的效果。

虽然发明人所设计的方法已大幅提升了显示器校正的便利性与正确性，但是，发明人认为该方法仍不够完善，究其原因，是由于显示器的面板不仅在色彩表现上有相当的差异，各该面板的灰阶亮度曲线(Gamma Curve)亦各不相同，因此，通过前述方法分别针对各该显示器进行调校后，显示器的画面表现仍会产生差异，故，如何在显示器的调校技术上精益求精，以令相关厂商能藉技术水准的提升，生产出更高品质的产品，即成为本发明在此亟欲解决的课题。

发明内容

为确保所有显示器的画面皆能达到一定的正确性与一致性，且在此前提下，提供一种自动调校显示器的灰阶白平衡的调校技术，发明人经过长久地细心研究及验证，乃开发出本发明的一种将显示器面板的白色亮度参数导入依据显示器面板的白色光学特性计算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。

本发明的目的，是提供一种将显示器面板的白色亮度参数导入依据显示器面板的白色光学特性计算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，且包括下列步骤：分别设定已知理想白色、红色、绿色及蓝色的色度坐标值，并分别假设其亮度值，再以CIE XYZ表色系统，将上述理想白色、红色、绿色、蓝色的色度坐标值及亮度值，皆换算成三刺激值；接着在该面板上分别显示数个不同灰阶值的全白影像画面，并以量测装置量测该面板，以分别获得一原始白色的三刺激值、一组背景刺激值及多个亮度参数；将该理想白色、该红色、该绿色、该蓝色及该原始白色的三激值分别扣除该组背景刺激值，以分别获得一组第一修正刺激值、一组第二修正刺激值、一组第三修正刺激值、一组第四修正刺激值及一组第五修正刺激值；然后，依据格拉斯曼配色定律，该组第一修正刺激值及该组第五修正刺激值能分别由该组第二修正刺激值、该组第三修正刺激值及该组第四修正刺激值依一定的混合比例混合而成，而分别求出一第一混合比例及一第二混合比例；依据该第一混合比例及该第二混合比例求出一组增益常数；由该等多个亮度参数求出该面板的一灰阶亮度曲线值，并以该灰阶亮度曲线值修正该组增益常数，以求得一组调校增益值。

如此，该显示器即能依据该组调校增益值自动调校该面板的色彩表现，以有效解决传统手动调校灰阶白平衡所造成的时间及人力的浪费问题，且由于已针对该面板的漏光因素及灰阶亮度曲线值进行修正，故能提高该显示器画面表现的一致性。

为便审查员能对本发明的目的、构造装置、技术特征及其功效，有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

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的限定。在附图中：

图1为实施本发明的硬体架构参考图；

图2为本发明的该组调校增益值的计算流程示意图；及

图3为本发明的主要实施步骤流程图。

附图标号：

显示器            ......    11

系统电路板        ......    111

视频解码器        ......    111a

解交错扫描器      ......    111b

缩放控制器        ......    111c

面板              ......    112

存储器            ......    113

量测装置          ......    12

运算单元          ......    13

输入装置          ......    14

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本发明实施例做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

本发明是一种将显示器面板的白色亮度参数导入依据显示器面板的白色光学特性计算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，该方法应用至一显示器，且当该显示器接受到一携带有原始白色信息的一输入信号，并依该输入信号在该显示器的一面板显示一原始白色时，该方法能在量测并获得该原始白色的一组原始刺激值后，通过一定的计算方式，求得一组调校增益值，以令该输入信号能藉该组调校增益值而被转换成一输出信号，进而使该显示器能依该输出信号在该面板上呈现一理想白色。该方法所使用的计算方式是根据格拉斯曼配色定律所述的原理，即，任意色光皆能以红、绿、蓝三原色混合而成的自然法则，求得一组增益常数，并通过该面板的灰阶亮度曲线值修正该组增益常数，以求得该组调校增益值。

为能明确指出本发明所据以实施的技术背景，兹针对本发明的原理进行说明。在国际照明协会(Commission Intornation De′l E′clairage，简称CIE)在1931年所制定的CIE 1931表色系统中，是通过三个刺激值参数X、Y及Z对人类所能感知的色彩进行描述，意即，若欲通过CIE 1931表色系统描述某目标色温下的一理想白色W_i，该理想白色W_i是以三刺激值X_wi、Y_wi及Z_wi表示如下：

W_i(X_wi，Y_wi，Z_wi)；

同理，色度空间中的红色R_i、绿色G_i及蓝色B_i能以其三刺激值分别表示如下：

R_i(X_ri，Y_ri，Z_ri)

G_i(X_gi，Y_gi，Z_gi)

B_i(X_bi，Y_bi，Z_bi)

此外，当一显示器接收到携带有原始白色信息的一输入信号，并依该输入信号在该显示器的一面板显示一原始白色W_p时，可通过量测装置直接量测该原始白色W_p，并将该原始白色W_p的三刺激值定义为一组原始刺激值X_wp、Y_wp及Z_wp，此时，该原始白色W_p能以该组原始刺激值表示如下：

W_p(X_wp，Y_wp，Z_wp)。

承上，考虑到不同面板间在全黑画面时的漏光程度不尽相同，故，进一步修正前述的各该刺激值，以期能排除各自面板间漏光程度的差异所产生的误差，令各该显示器在经过调校后，其画面表现能获得更高的正确性与一致性。针对本发明中用以排除漏光因素的技术，说明其原理如下：

当该显示器接收另一输入信号，且该另一输入信号携带有灰阶值为零(即，全黑画面)的一影像信息时，该显示器能在该面板上显示灰阶值为零的一背景画面W₀，此时，通过量测装置量测该背景画面W₀，并将该背景画面W₀的三刺激值定义为一组背景刺激值X_w0、Y_w0及Z_w0，此时，该背景画面W₀能以该组背景刺激值表示如下：

W₀(X_w0，Y_w0，Z_w0)。

将该理想白色W_i的三刺激值扣除该背景画面W₀的该组背景刺激值，以获得一组第一修正刺激值W′_i；将该红色R_i的三刺激值扣除该背景画面W₀的该组背景刺激值，以获得一组第二修正刺激值R′_i；将该绿色G_i的三刺激值扣除该背景画面W₀的该组背景刺激值，以获得一组第三修正刺激值G′_i；将该蓝色B_i的三刺激值扣除该背景画面W₀的该组背景刺激值，以获得一组第四修正刺激值B′_i；将该原始白色W_p的三刺激值扣除该背景画面W₀的该组背景刺激值，以获得一组第五修正刺激值W′_p。本发明依下列公式(1)～(5)所示，对该理想白色W_i、该红色R_i、该绿色G_i、该蓝色B_i及该原始白色W_p的三刺激值，进行下列修正：

W′_i(X′_wi，Y′_wi，Z′_wi)＝W_i(X_wi，Y_wi，Z_wi)-W₀(X_w0，Y_w0，Z_w0)...........................(1)

R′_i(X′_ri，Y′_ri，Z′_ri)＝R_i(X_ri，Y_ri，Z_ri)-W₀(X_w0，Y_w0，Z_w0)..............................(2)

G′_i(X′_gi，Y′_gi，Z′_gi)＝G_gi(X_gi，Y_gi，Z_gi)-W₀(X_w0，Y_w0，Z_w0)...........................(3)

B′_i(X′_bi，Y′_bi，Z′_bi)＝B_i(X_bi，Y_bi，Z_bi)-W₀(X_w0，Y_w0，Z_w0)..............................(4)

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

根据格拉斯曼配色定律所述的原理，该组第一修正刺激值W′_i能由该组第二修正刺激值R′_i、该组第三修正刺激值G′_i及该组第四修正刺激值B′_i依一定的混合比例混合而成，故，在此特将其定义为一第一混合比例M₁，该第一混合比例M₁以各该修正刺激值的混合比例值m_ri、m_gi及m_bi表示如下：

M₁(m_ri，m_gi，m_bi)

意即，一单位亮度的该组第一修正刺激值W′_i，是由m_ri单位的该组第二修正刺激值R′_i、m_gi单位的该组第三修正刺激值G′_i及m_bi单位的该组第四修正刺激值B′_i共同混合形成，如下列公式(6)所示：

W′_i＝m_riR′_i+m_giG′_i+m_biB′_i......................................................(6)

同理，根据格拉斯曼配色定律所述的原理，该组第五修正刺激值W′_p能由该组第二修正刺激值R′_i、该组第三修正刺激值G′_i及该组第四修正刺激值B′_i依一定的混合比例混合而成，故，在此特将其定义为一第二混合比例M₂，该第二混合比例M₂以各该修正刺激值的混合比例值m_rp、m_gp及m_bp表示如下：

M₂(m_rp，m_gp，m_bp)

意即，一单位亮度的该原始白色W_p，由m_rp单位的该红色R_i、m_gp单位的该绿色G_i及m_bp单位的该蓝色B_i共同混合形成，如下列公式(7)所示：

W′_p＝m_rpR′_i+m_gpG′_i+m_bpB′_i............................................................(7)

为使该显示器在接收到该输入信号时，能将该输入信号转换成一输出信号，以令该显示器能依该输出信号，在该面板上呈现出符合该理想白色W_i的影像画面，而非直接依该输入信号，在该面板上呈现出符合该原始白色W_p的影像画面，故，通过该第一混合比例M₁及该第二混合比例M₂，求出将该输入信号转换成该输出信号所需的一组增益常数C，该组增益常数C能以各增益常数c_r、c_g及c_b表示如下：

C(c_r，c_g，c_b)

由于该组增益常数C相当于该第一混合比例M₁及该第二混合比例M₂的比值，因此该组增益常数C与该第一混合比例M₁及该第二混合比例M₂间的关系，将如下列公式(8)所示：

$(c_r,c_g,c_b)=(\frac{m_{\mathrm{ri}}}{m_{\mathrm{rp}}},\frac{m_{\mathrm{gi}}}{m_{\mathrm{gp}}},\frac{m_{\mathrm{bi}}}{m_{\mathrm{bp}}})...................................................\left(8\right)$

因此，为使具有不同灰阶亮度曲线(Gamma Curve)的各该面板均能呈现出相同的画面表现，本发明特别导入各该面板中与白色亮度参数相关的一灰阶亮度曲线值γ_W，以藉该灰阶亮度曲线值γ_W对该组增益常数C进行修正，进而求得适用于各该面板的一组调校增益值G，该组调校增益值G能以各调校增益值G_r、G_g及G_b表示如下：

G(G_r，G_g，G_b)

该灰阶亮度曲线值γ_W的获得方式，是通过将携带有不同灰阶值的白色信息的输入信号输入至该显示器，令该显示器能在该面板上显示多组不同灰阶值的白色，同时，藉量测装置分别量测并获取该面板所呈现的白色画面的多个亮度参数，因此，依据该等亮度参数计算出该面板的该灰阶亮度曲线值γ_W。查，一般常用于灰阶亮度曲线修正的公式如下列公式(9)所示：

输出亮度＝(最大亮度-最小亮度)·(灰阶值/255)γ+最小亮度.........(9)

其中γ为灰阶亮度曲线值，因此，该组调校增益值G的各调校增益值G_r、G_g及G_b，能通过下列公式(10)所示的算式求得：

$(G_r,G_g,G_b)=({\left(c_r\right)}^{1/{\mathrm{\γ}}_W},{\left(c_g\right)}^{1/{\mathrm{\γ}}_W},{\left(c_b\right)}^{1/{\mathrm{\γ}}_W})..............................\left(10\right)$

但是，本发明并不以此为限，本发明所提供的方法，是在获取对应一面板的白色画面的灰阶亮度曲线值γ_W后，能依该灰阶亮度曲线值γ_W，对同样获取自该面板的一组增益常数C进行修正，据以求得一组调校增益值G，以令该显示器能依据该组调校增益值G，对其后续接收到的其他输入信号进行增益补偿；本发明的核心精神，是为了排除因不同面板间灰阶亮度曲线的差异所产生的误差，而通过导入该灰阶亮度曲线值γ_W，以提高该显示器画面表现的一致性。查，不同类型的显示器的灰阶亮度曲线往往具有不同的特性(如：LCD显示器与CRT显示器具有不同的灰阶亮度曲线计算公式)，为了因应此一现象，相关技术领域已研发出各种不同的灰阶亮度曲线修正公式，例如国际电信联盟(International Telecommunication Union，简称ITU)针对其所制定的ITU-R BT.709标准，亦提供了一套不同于前述公式(9)的灰阶亮度曲线修正公式，因此，若在求得该灰阶亮度曲线值γ_W后，依ITU所提供的公式对该组增益常数C进行修正，而求得另一组调校增益值G′，同样符合本发明的精神，而应属不脱本案所欲主张保护的范畴，合先陈明。由以上说明可知，只要是藉该灰阶亮度曲线值γ_W，对前述方式计算出的该组增益常数C进行修正，即符合本发明的核心精神，至于将该组增益常数C转换为该组调校增益值G时，进行修正运算所使用的计算公式则不在此限。

为能更清楚、明确地说明本发明的实施方式，兹举一较佳实施例，以说明当厂商通过本发明的方法对一显示器进行调校，以令该显示器能对其后续接收到的输入信号进行增益补偿时，其实施过程及方法，请参阅图1所示，本发明应用至一显示器11，该显示器11具备一系统电路板111、一面板112及一存储器113，其中该系统电路板111包括一视频解码器(Video Decoder)111a、一解交错扫描器(De-interlacer)111b及一缩放控制器(Scaler)111c，当储存有影像信息的一输入信号被传输至该显示器11时，该视频解码器111a、该解交错扫描器111b及该缩放控制器111c能依序对该输入信号进行处理，以使该输入信号能被转换成一输出信号，且该缩放控制器111c能依该输出信号，在该面板112上呈现出一影像画面；在此一实施例中，该存储器113与该缩放控制器111c相连接，以令该缩放控制器111c能依储存于该存储器113的信息，对其所接收到的输入信号进行处理。因此，厂商能藉一量测装置12对该面板112进行量测，以获得呈现于该面板112的画面的影像参数(如色度坐标值、亮度值或三刺激值)，并将其量测所得的参数输入至一运算单元13，此外，该运算单元13尚能与一输入装置14及该存储器113相连接，以令厂商能通过该输入装置14提供其他参数予该运算单元13，且使该运算单元13能依据该量测装置12所获得的各该画面的影像参数或厂商所提供的其他参数，执行后续的计算程序，并将计算的结果写入至该存储器113。

复请参阅图1所示，若厂商希望能通过调校该显示器11的灰阶白平衡，以令该显示器11的该面板112能呈现出白色色温为D93的画面，由于在CIE1931表色系统的色度坐标图中，于D93等温线上所定义的白色点的(x，y)色度坐标值是(0.283，0.298)，故将色度坐标值(0.283，0.298)定义为此较佳实施例的一理想白色W_i的色度坐标值，惟，该理想白色W_i的色度坐标值并不以此为限，厂商亦可选用其他色度坐标值做为该理想白色W_i的色度坐标值，例如：采用D65做为目标色温，并以等温线上的白色点的色度坐标值(0.313，0.329)做为该理想白色W_i的色度坐标值，或是在其他实施例中，自行定义其他色度坐标值做为该理想白色W_i的色度坐标值，厂商得视实际需求自行变化该理想白色W_i的色度坐标值，合先陈明。

因此，选取色度坐标图上的三个色点做为三原色，据此分别定义出红色R_i、绿色G_i及蓝色B_i的色度坐标值，在此较佳实施例中，是根据欧洲广播联盟(European Broadcasting Union，简称EBU)所制定的视频规范，将该红色R_i、该绿色G_i及该蓝色B_i的色度坐标值分别定义为(0.64，0.33)、(0.29，0.6)及(0.15，0.06)，但是，该红色R_i、该绿色G_i及该蓝色B_i的色度坐标值，并不限于采用已知视频规范所定义的三原色的坐标值，厂商亦可视需求自行定义该等三原色的色度坐标值。

在CIE所制定的表色系统中，若是在(x，y)色度坐标值之外再导入一亮度参数Y，即可将具有特定色度坐标值及特定亮度值的一色彩定义至CIE所制定的色彩空间中，此时该色彩能依其色度坐标值及亮度值表示为(x，y，Y)，此外，依据CIE所制定的表色系统转换公式可知，该色彩的色度坐标值及亮度值(x，y，Y)可依下列公式(11)转换成三个刺激值参数X、Y及Z：

$(X,Y,Z)=(\frac{x\·Y}{y},Y,\frac{(1-x-y)\·Y}{y}).............................................\left(11\right)$

由于三个刺激值参数X、Y及Z均包含一个因数Y，故，能将公式(11)进一步简化成下列公式(12)：

$(X,Y,Z)=(\frac{x}{y},1,\frac{(1-x-y)}{y})\·Y................................................\left(12\right)$

因此，当厂商通过该输入装置14将前述的该理想白色W_i、该红色R_i、该绿色G_i及该蓝色B_i输入至该运算单元13，且针对该理想白色W_i、该红色R_i、该绿色G_i及该蓝色B_i分别给定一亮度值Y_wi、Y_ri、Y_gi及Y_bi，并将该等亮度值输入至该运算单元13后，该运算单元13可依公式(12)分别求得该理想白色W_i、该红色R_i、该绿色G_i及该蓝色B_i的三刺激值，且令该理想白色W_i、该红色R_i、该绿色G_i及该蓝色B_i能分别依下列公式(13)～(16)，以其亮度值Y_wi、Y_ri、Y_gi及Y_bi表示如下：

W_i(X_wi，Y_wi，Z_wi)＝(0.9497，1，1.4060)·Y_wi.......................................(13)

R_i(X_ri，Y_ri，Z_ri)＝(1.9393，1，0.0909)·Y_ri..........................................(14)

G_i(X_gi，Y_gi，Z_gi)＝(0.4833，1，0.1833)·Y_gi.......................................(15)

B_i(X_bi，Y_bi，Z_bi)＝(2.500，1，13.1667)·Y_bi..........................................(16)

在此需特别一提的是，前述的该理想白色W_i、该红色R_i、该绿色G_i及该蓝色B_i的三刺激值的获得方式，是由厂商先分别定义对应色点的色度坐标值，再分别给予一亮度值，以令该运算单元13能通过前述计算方式求得该等色点的三刺激值，但是，本发明并不以此为限，厂商亦可视其需要，直接定义分别对应各该色点的三刺激值，并通过该输入装置14分别将对应于各该色点的三刺激值输入至该运算单元13，合先陈明。至此，厂商已将其所预期的画面表现，通过前述的前置作业完成定义，因此，为使该显示器11能在该面板112上呈现出厂商所预期的画面表现，厂商必须针对该显示器11进行量测及调校。

请交互参照图1及图2所示，在此较佳实施例中，厂商是将多组输入信号输入至该显示器11，该等输入信号分别携带有不同灰阶值的白色影像信息，以令该显示器11能依据该等输入信号，在该面板112上呈现出具有不同灰阶值的白色影像W_n，此时，厂商能藉该量测装置12量测该面板112所显示的画面的三刺激值，以令该量测装置12能分别获得各该白色影像W_n的三刺激值以及多个不同灰阶值的白色影像W_n的多个亮度参数Y_wn，因此，该量测装置12能将其量测所得的数值分别输入至该运算单元13，以令该运算单元13能依据各该画面的三刺激值执行后续的计算程序，或依据该等亮度参数Y_wn计算出该面板112的一灰阶亮度曲线值γ_W。按，由于该灰阶亮度曲线值γ_W的计算方式是相关领域的现有技术，故本文将不再赘述其计算过程，在此较佳实施例中，根据该等亮度参数Y_wn求得的该灰阶亮度曲线值γ_W为2.45。

在该显示器11尚未经过调校前，当该显示器11接收到一输入信号，且该输入信号携带有原始白色的影像信息时，该显示器11会依该输入信号所携带的信息在该面板112上显示一原始白色W_p的影像画面，此时，厂商能通过该量测装置12直接量测该原始白色W_p的三刺激值，在此较佳实施例中，该原始白色W_p能依下列公式(17)，以其三刺激值表示如下：

W_p(X_wp，Y_wp，Z_wp)＝(65.1595，69.4793，72.6394)..............................(17)

按，虽然在此较佳实施例中，厂商是以该量测装置12直接量测该面板112所显示的影像画面的三刺激值，但是，实际施作时并不以此为限，厂商亦可通过该量测装置12量测其他相关参数(例如：量测该面板112所显示的影像画面的色度坐标值与亮度值)，并通过该运算单元13间接求得该面板112所显示的影像画面的三刺激值。

为了排除因各自面板间漏光程度的差异而产生的误差，以令各自显示器在经过调校后，其画面表现间能具备更高的一致性，在此较佳实施例中，将另一输入信号输入至该显示器11，该另一输入信号携带有灰阶值为零(即，全黑画面)的影像信息，以令该显示器11能依该另一输入信号，在该面板112上显示一背景画面W₀，且厂商能通过该量测装置12量测该面板112，并获得该背景画面W₀的一组背景刺激值(X_w0，Y_w0，Z_w0)，在此较佳实施例中，该背景画面W₀能依下列公式(18)，以该组背景刺激值(X_w0，Y_w0，Z_w0)表示如下：

W₀(X_w0，Y_w0，Z_w0)＝(0.1765，0.1886，0.2805)..............................(18)

因此，该量测装置12能将该组背景刺激值(X_w0，Y_w0，Z_w0)输入至该运算单元13，以令该运算单元13能藉该背景画面W₀的该组背景刺激值(X_w0，Y_w0，Z_w0)，对该理想白色W_i、该红色R_i、该绿色G_i、该蓝色B_i及该原始白色W_p的三刺激值进行修正，进而分别获得一组第一修正刺激值W′_i、一组第二修正刺激值R′_i、一组第三修正刺激值G′_i、一组第四修正刺激值B′_i及一组第五修正刺激值W′_p，如下列公式(19)～(23)所示：

W′_i(X′_wi，Y′_wi，Z′_wi)＝(0.9497，1，1.4060)·Y_wi-(0.1765，0.1886，0.2805)...(19)

R′_i(X′_ri，Y′_ri，Z′_ri)＝(1.9393，1，0.0909)·Y_ri-(0.1765，0.1886，0.2805)......(20)

G′_i(X′_gi，y′_gi，Z′_gi)＝(0.4833，1，0.1833)·Y_gi-(0.1765，0.1886，0.2805)......(21)

B′_i(X′_bi，y′_bi，Z′_bi)＝(2.500，1，13.1667)·Y_bi-(0.1765，0.1886，0.2805)......(22)

W′_p(X′_wp，Y′_wp，Z′_wp)＝(64.9830，69.2907，72.3589)........................(23)

复请参阅图1及图2所示，依据格拉斯曼配色定律所述的原理，该组第一修正刺激值W′_i能由该组第二修正刺激值R′_i、该组第三修正刺激值G′_i及该第四修正刺激值B′_i依一第一混合比例M₁混合而成，意即，一单位亮度的该组第一修正刺激值W′_i是由m_ri单位亮度的该组第二修正刺激值R′_i、m_gi单位亮度的该组第三修正刺激值G′_i与m_bi单位亮度的该第四修正刺激值B′_i混合而成；同理，该组第五修正刺激值W′_p能由该组第二修正刺激值R′_i、该组第三修正刺激值G′_i及该第四修正刺激值B′_i依一第二混合比例M₂混合而成，意即，一单位亮度的该组第五修正刺激值W′_p系由m_rp单位亮度的该组第二修正刺激值R′_i、m_gp单位亮度的该组第三修正刺激值G′_i与m_bp单位亮度的该第四修正刺激值B′_i混合而成，如下列公式(24)及(25)所示：

W′_i＝m_riR′_i+m_giG′_i+m_biB′_i......................................................(24)

W′_p＝m_rpR′_i+m_gpG′_i+m_bpB′_i...................................................(25)

将前述公式(1)～(5)代入公式(24)及(25)，能得到下列公式(26)及(27)：

$\left[\begin{array}{c}\frac{x_{\mathrm{wi}}\·Y_{\mathrm{wi}}}{y_{\mathrm{wi}}}-X_{w0}\\ Y_{\mathrm{wi}}-Y_{w0}\\ \frac{(1-x_{\mathrm{wi}}-y_{\mathrm{wi}})}{y_{\mathrm{wi}}}-Z_{w0}\end{array}\right]=$ ......(26)

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

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

$\left[\begin{array}{ccc}\frac{x_{\mathrm{ri}}\·Y_{\mathrm{ri}}}{y_{\mathrm{ri}}}-X_{w0}& \frac{x_{\mathrm{gi}}\·Y_{\mathrm{gi}}}{y_{\mathrm{gi}}}-X_{w0}& \frac{x_{\mathrm{bi}}\·Y_{\mathrm{bi}}}{y_{\mathrm{bi}}}-X_{w0}\\ Y_{\mathrm{ri}}-Y_{w0}& Y_{\mathrm{gi}}-Y_{w0}& Y_{\mathrm{bi}}-Y_{w0}\\ \frac{(1-x_{\mathrm{ri}}-y_{\mathrm{ri}})\·Y_{\mathrm{ri}}}{y_{\mathrm{ri}}}-Z_{w0}& \frac{(1-x_{\mathrm{gi}}-y_{\mathrm{gi}})}{y_{\mathrm{gi}}}-Z_{w0}& \frac{(1-x_{\mathrm{bi}}-y_{\mathrm{bi}})}{y_{\mathrm{bi}}}-Z_{w0}\end{array}\right]\·\left[\begin{array}{c}{m}_{\mathrm{rp}}\\ m_{\mathrm{gp}}\\ m_{\mathrm{bp}}\end{array}\right]......\left(27\right)$

为便于计算，特将前述公式(26)及(27)进一步整理成下列公式(28)及(29)：

$\left[\begin{array}{c}\frac{x_{\mathrm{wi}}}{y_{\mathrm{wi}}}\\ 1\\ \frac{(1-x_{\mathrm{wi}}-y_{\mathrm{wi}})}{y_{\mathrm{wi}}}\end{array}\right]\·Y_{\mathrm{wi}}-\left[\begin{array}{c}{X}_{w0}\\ Y_{w0}\\ Z_{w0}\end{array}\right]=$ ......(28)

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

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

$\left[\begin{array}{ccc}\frac{x_{\mathrm{ri}}}{y_{\mathrm{ri}}}& \frac{x_{\mathrm{gi}}}{y_{\mathrm{gi}}}& \frac{x_{\mathrm{bi}}}{y_{\mathrm{bi}}}\\ 1& 1& 1\\ \frac{(1-x_{\mathrm{ri}}-y_{\mathrm{ri}})}{y_{\mathrm{ri}}}& \frac{(1-x_{\mathrm{gi}}-y_{\mathrm{gi}})}{y_{\mathrm{gi}}}& \frac{(1-x_{\mathrm{bi}}-y_{\mathrm{bi}})}{y_{\mathrm{bi}}}\end{array}\right]\·\left[\begin{array}{c}{Y}_{\mathrm{ri}}\·m_{\mathrm{rp}}\\ Y_{\mathrm{gi}}\·m_{\mathrm{gp}}\\ Y_{\mathrm{bi}}\·m_{\mathrm{bp}}\end{array}\right]-\left[\begin{array}{c}{X}_{w0}\\ Y_{w0}\\ Z_{w0}\end{array}\right]\·(m_{\mathrm{rp}}+m_{\mathrm{gp}}+m_{\mathrm{bp}})......\left(29\right)$

因Y_wi、Y_ri、Y_gi及Y_bi的值往往都超过100，而(X_w0，Y_w0，Z_w0)、(m_ri，m_gi，m_bi)及(m_rp，m_gp，m_bp)皆为小数点的值，故，将公式(19)～(23)的各项数值代入公式(28)及(29)，可对所获得的方程式进行简化及联立求解，即能获得下列公式(30)及(31)所示之结果：

$\left[\begin{array}{c}{Y}_{\mathrm{ri}}\·m_{\mathrm{ri}}\\ Y_{\mathrm{gi}}\·m_{\mathrm{gi}}\\ Y_{\mathrm{bi}}\·m_{\mathrm{bi}}\end{array}\right]=\left[\begin{array}{c}0.1879\\ 0.7165\\ 0.0956\end{array}\right]\·Y_{\mathrm{wi}}.........................................................\left(30\right)$

$\left[\begin{array}{c}{Y}_{\mathrm{ri}}\·m_{\mathrm{rp}}\\ Y_{\mathrm{gi}}\·m_{\mathrm{gp}}\\ Y_{\mathrm{bi}}\·m_{\mathrm{bp}}\end{array}\right]=\left[\begin{array}{c}15.1537\\ 49.5950\\ 4.7213\end{array}\right]............................................................\left(31\right)$

因此，为使该显示器11在接收到该输入信号时，能将该输入信号转换成一输出信号，以令该显示器能依该输出信号，在该面板上呈现出符合该理想白色W_i的影像画面，而非直接依该输入信号，在该面板上呈现出符合该原始白色W_p的影像画面，因此，必须通过该第一混合比例M₁及该第二混合比例M₂，求出将该输入信号转换成该输出信号所需的一组增益常数C。已知该组增益常数C相当于该第一混合比例M₁及该第二混合比例M₂的比值，因此，将公式(30)除以公式(31)，即能获得下列公式(32)所示的结果：

$(\frac{m_{\mathrm{ri}}}{m_{\mathrm{rp}}},\frac{m_{\mathrm{gi}}}{m_{\mathrm{gp}}},\frac{m_{\mathrm{bi}}}{m_{\mathrm{bp}}})=\left(\mathrm{0.0124,0.0144,0.0202}\right)\·Y_{\mathrm{wi}}...........................\left(32\right)$

因此，将公式(32)代入公式(8)，该组增益常数C能以下列公式(33)表示之：

C(c_r，c_g，c_b)＝(0.0124，0.0144，0.0202)·Y_wi.................................(33)

在此较佳实施例中，为便于后续的计算，该运算单元13依下列公式(34)将该组增益常数C予以正规化，以令正规化后的该组增益常数C’的各个参数中的最大值成为1：

$C^{\′}({c^{\′}}_r,{c^{\′}}_g,{c^{\′}}_b)=$

$(\frac{c_r}{\mathrm{Max}(c_r,c_g,c_b)},\frac{c_g}{\mathrm{Max}(c_r,c_g,c_b)},\frac{c_b}{\mathrm{Max}(c_r,c_g,c_b)})..................\left(34\right)$

在此较佳实施例中，将公式(33)的各项数值代入公式(34)后，即能得到正规化后的该组增益常数C’的数值为(0.6139，0.7129，1)。因此，为了排除各自面板间灰阶亮度曲线的差异所产生的误差，以令各自的显示器在经过调校后，其所呈现出的画面表现间能具备更高的正确性与一致性，该运算单元13会藉该灰阶亮度曲线值γ_W，对正规化后的该组增益常数C’进行修正，此外，在此较佳实施例中，为便于该显示器11的数字电路能依计算的结果，对该显示器11后续接收到的输入信号进行增益补偿，因此，将所求得的数值放大2的幂次方倍，并采四舍五入的计算方式取最接近的一组整数数值做为一组调校增益值G，惟，其放大倍数并不以2的幂次方倍为限，合先陈明。在此较佳实施例中，将所求得的数值放大2⁷＝128倍，并分别求各调校增益值G_r、G_g及G_b，如下列公式(35)所示：

$(G_r,G_g,G_b)=(128\×{\left({c^{\′}}_r\right)}^{1/{\mathrm{\γ}}_W},128\×{\left({c^{\′}}_g\right)}^{1/{\mathrm{\γ}}_W},128\×{\left({c^{\′}}_b\right)}^{1/{\mathrm{\γ}}_W})..................\left(35\right)$

将各项数值代入后，最接近计算结果的一组整数数值是(105，112，128)，故，取(105，112，128)分别做为该组调校增益值G的各调校增益值，因此，该运算单元13能将该组调校增益值G写入至该存储器113中，以令该缩放控制器111c能依储存于该存储器113中的该组调校增益值G，对后续输入至该显示器11的输入信号进行增益补偿，以令该等输入信号能被转换成输出信号，且使该显示器11能依该等输出信号在该面板112上呈现出最佳的色彩表现。

在此需特别一提的是，前述将数值正规化及放大2的幂次方倍等步骤，其主要目的皆是便于数字电路依该等数值执行后续的信号处理，因此，并不限于将该组增益常数C的数值正规化，实际施作时，亦可直接以该灰阶亮度曲线值γ_W对未正规化的该组增益常数C进行修正，并求得该组调校增益值G，因此，将该组调校增益值G予以正规化，亦可收到相等的功效，故，凡基于本发明的精神所进行的等效变化，均应属不脱本发明的申请专利范围所欲主张保护的范畴，此外，在前述较佳实施例中，该存储器113是直接设置在该系统电路板111上，但是，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111及该面板112时，亦可将该存储器113内建于该缩放控制器111c上，或者，将该存储器113设置于该面板112中，再进一步言之，厂商亦可依照国际色彩协会(International Color Consortium，简称ICC)所制定的色彩描述档(ICC profile)的格式，将该组调校增益值G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显示器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显示器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，凡本技术领域之人士，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申请专利范围内，合先陈明。

综上所述，为便审查员能清楚了解本发明的技术大纲，兹列举一流程图说明本发明的主要实施步骤，请参阅图3所示：

(201)分别设定理想白色、红色、绿色及蓝色的色度坐标值及亮度值，并各自换算成三刺激值；

(202)在该面板上显示不同灰阶值的全白画面，以分别获得一原始白色的三次激值、一组背景刺激值及多个不同灰阶值的白色影像的多个亮度参数；

(203)将该理想白色、该红色、该绿色、该蓝色及该原始白色的三次激值分别扣除该组背景刺激值，以分别获得一组第一修正刺激值、一组第二修正刺激值、一组第三修正刺激值、一组第四修正刺激值及一组第五修正刺激值：

(204)依据格拉斯曼配色定律，求出由该组第二修正刺激值、该组第三修正刺激值及该组第四修正刺激值混合成该组第一修正刺激值所需的一第一混合比例，以及由该组第二修正刺激值、该组第三修正刺激值及该组第四修正刺激值混合成该组第五修正刺激值所需的一第二混合比例；

(205)依据该第一混合比例及该第二混合比例求出一组增益常数；

(206)由该等多个亮度参数求出该面板的一灰阶亮度曲线值；及

(207)以该灰阶亮度曲线值修正该组增益常数，进而求得一组调校增益值。

在此特别一提者，在步骤(201)所述的“分别设定理想白色W_i、红色R_i、绿色G_i及蓝色B_i的三刺激值”，是表示厂商能直接指定分别对应于该等色点的三刺激值，或指定分别对应于该等色点的色度坐标值，并针对该等色点分别给予一亮度值，以藉分别定义该等色点的色度坐标值及亮度值，设定分别对应于该等色点的三刺激值，实际施作时，能依该领域所熟知的技术自行变化，合先陈明。通过本发明的技术特征，该显示器即能依据该组调校增益值G，自动调校该面板112的色彩表现，由于本发明的方法在计算出该组调校增益值G的过程中，同时考量了面板112的该灰阶亮度曲线值γ_W，以及灰阶值为零(背景画面W₀)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，大幅提高厂商对显示器的面板进行调校时的工作效率，更能兼顾不同显示面板间画面表现特性的差异，令调校后的面板所呈现的画面表现，能具备更高的的正确性与一致性，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，会先将该理想白色W_i、该红色R_i、该绿色G_i、该蓝色B_i及该原始白色W_p的三刺激值，分别扣除该组背景刺激值(X_w0，Y_w0，Z_w0)，但在本发明的其它实施例中，亦可不扣除该组背景刺激值(X_w0，Y_w0，Z_w0)，而直接计算出该第一混合比例M₁及该第二混合比例M₂，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(203)，使得本发明能够应用于不同需求的产品上。

按，以上所述，仅为本发明的一较佳具体实施例，但是，本发明的技术特征并不局限于此，任何熟悉该项技艺者在本发明的相关技术领域内，可轻易思及的变化或修饰，皆应涵盖在本案的专利范围中。

Claims (8)

1.一种以白色亮度参数提高单色白平衡调校的精准度的方法，其特征在于，该方法应用于一显示器，且包括下列步骤：

分别设定一理想白色、一红色、一绿色及一蓝色的色度坐标值及亮度值，并各自换算成三刺激值；

在所述面板上显示数个不同灰阶值的影像画面，并以量测装置量测所述面板，以分别获得所述显示器在所述面板所呈现的一原始白色的三刺激值、灰阶值为零的一背景画面的一组背景刺激值，以及多个不同灰阶值的白色影像的多个亮度参数；

将所述理想白色、所述红色、所述绿色、所述蓝色及所述原始白色的三次激值分别扣除所述背景刺激值，以分别获得一组第一修正刺激值、一组第二修正刺激值、一组第三修正刺激值、一组第四修正刺激值及一组第五修正刺激值；

依据格拉斯曼配色定律，求出由所述第二修正刺激值、所述第三修正刺激值及所述第四修正刺激值混合成所述第一修正刺激值所需的一第一混合比例；

依据格拉斯曼配色定律，求出由所述第二修正刺激值、所述第三修正刺激值及所述第四修正刺激值混合成所述第五修正刺激值所需的一第二混合比例；

依据所述第一混合比例及所述第二混合比例求出一组增益常数；及

由所述多个亮度参数求出所述面板的一灰阶亮度曲线值，并以所述灰阶亮度曲线值修正所述增益常数，以求得一组调校增益值。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，依下列步骤分别设定所述理想白色、所述红色、所述绿色及所述蓝色的三刺激值：

选定目标色温的白色点的色度坐标值为所述理想白色的色度坐标值；

选定色度坐标图上的三个色点的色度坐标值，分别做为所述红色、所述绿色及所述蓝色的色度坐标值；

针对所述色点分别给予一亮度值；及

依据国际照明协会所制定的表色系统转换公式，分别求得所述理想白色、所述红色、所述绿色及所述蓝色的三刺激值。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，将所述增益常数的各原色的增益常数，分别取所述灰阶亮度曲线值的倒数次方，以通过所述灰阶亮度曲线值修正所述增益常数的各原色的增益常数。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，先将所述增益常数正规化，再通过所述灰阶亮度曲线值修正所述增益常数。

5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，先以所述灰阶亮度曲线值修正所述增益常数，并求得所述调校增益值，再将所述调校增益值予以正规化。

6.如权利要求4或5所述的方法，其特征在于，还包括：

将所述调校增益值予以放大，并取最相近的一组整数做为所述调校增益值的各原色的调校增益值。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括：

将所述调校增益值写入所述显示器的一存储器中，以令所述显示器能依据所述调校增益值，对后续输入至所述显示器的输入信号进行增益补偿。

8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括：

将所述调校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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